Linking the formation of molecular clouds and high-mass stars : a multi-tracer and a multi-scale study
par Quang Nguyen Luong
Thèse de doctorat en Astronomie et astrophysique
Sous la direction de Marc Sauvage et de Frédérique Motte.
Soutenue en 2012
à Paris 7 .
mots clés-
Titre traduit
Liens entre la formation des nuages moléculaires et des étoiles massives
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Résumé
La formation stellaire est un processus complexe mettant enjeu de nombreux processus physiques jouant depuis les grandes échelles spatiales (galactiques) jusqu'aux petites échelles des étoiles individuelles. Les questions de la formation stellaire sont entre autre la connaissance les détails du mécanisme de la formation des nuages moléculaires et l'impact que peut avoir ce mécanisme sur la formation des étoiles, en particulier les étoiles massives. Un autre sujet qui est très débattu est la relation entre gaz et taux de formation stellaire (SFR) pour un nuage moléculaire individuel et la comparaison de cette relation depuis les échelles galactiques jusqu'aux échelles extragalactiques. Pour éclaircir ces deux points, nous avons étudier la formation de nuage moléculaire et la formation stellaire dans le complexe moléculaire W43 (aire ~ 10⁴ pc²) et le filament G035. 39-00. 33 (aire ~ 8 pc²). Le premier objectif est de chercher des indications confirmant la théorie selon laquelle le nuage moléculaire W43 fut formé par des flots convergents puisque c'est la première théorie à expliquer la formation stellaire de manière auto-consistente, depuis les origines des nuages moléculaires jusqu'aux précurseurs d'étoiles (massives). Le second objectif est de déduire des connections entre gaz et SFR de ces 2 objets, les connections pour les autres nuages moléculaires galactiques et ceux extragalactiques? Ces deux régions forment des étoiles avec beaucoup d'efficacité et forment éventuellement des étoiles massives, résultant de différents flots convergents influents ces régions. La proposition que les flots convergeants ont de gros impacts sur ces régions a été confirmé par la détection d'émission étendue en SiO dans ces deux régions. Pour étayer ce scénario, W43 contient une enveloppe de gaz HT, qui pourrait être un rémanent du gaz atomique ayant formé le nuage moléculaire.
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Résumé
Star formation is a complex process involving many physical processes acting from the large scales of the galaxy to the small scales of individual stars. One of the questions in star formation is the detailed mechanism of the formation of molecular clouds and the impacts of this process on the formation of stars, especially high-mass stars. Another topic which is highly debated is the gas to star-formation-rate (SFR) relation of individual molecular cloud and the comparison of this relation from the Galactic scales to extragalactic scales. To tackle these two questions, we investigate the molecular cloud formation and the star formation activities in the W43 molecular cloud complex (area ~ 10⁴ pc²) and the G035. 39-00. 33 filament (area ~ 8 pc²). The first goal is to look for indications that the converging flows theory has formed the W43 molecular cloud since it is the first theory to explain star formation self-consistently, from the onset of molecular clouds to the formation of seeds of (high-mass) stars. The second goal is to infer the connections of the gas-SFR relations of these two objects to those of other galactic molecular clouds and to extragalactic ones. These two regions are forming stars very efficiently and potentially forming high-mass stars as a result of different converging flows acting on these regions. The proposition that converging flows have large impacts on these regions have been confirmed by extended SIO emissions detected in these two regions. In addition to that, W43 hosts a large scale HI gas envelope surrounding W43, which may be the remnant of atomic gas that formed the molecular cloud.
