Loi de Schmidt-Kennicutt

En astronomie, la loi de Schmidt-Kennicutt (ou simplement la loi de Schmidt) est une relation empirique entre la densité de gaz et le taux de formation d'étoiles (souvent abrégé SFR, pour Star Formation Rate en anglais) dans une région donnée. La relation a d'abord été examinée par Maarten Schmidt dans un article de 1959 dans lequel il suggère que la densité de colonne du taux de formation d'étoile $(\Sigma _{SFR})$ suit une loi de puissance positive $n$ de la densité de colonne de gaz[1], soit

\Sigma _{SFR}\propto (\Sigma _{gas})^{n}

.

La densité de colonne du taux de formation d'étoile est généralement exprimée en unités de masses solaires par an par parsec carré $(M_{\odot }~{\textrm {yr}}^{-1}{\textrm {pc}}^{-2})$ et la densité de colonne du gaz en grammes par parsec carré $({\textrm {g}}~{\textrm {pc}}^{-2})$ . Grâce à une analyse des jeunes étoiles, de la densité locale de naines blanches et leur fonction de luminosité, ainsi que la densité locale d'hélium, Schmidt a suggéré une valeur de $n\approx 2$ (et très probablement entre 1 et 3). L'ensemble des données utilisées pour établir cette valeur proviennent de la voie lactée, et plus spécifiquement du voisinage solaire.

En 1989, Robert Kennicutt a constaté que l'intensité des raies H $\alpha$ (à partir desquelles on peut estimer le SFR[2]) dans un échantillon de 7 galaxies étaient en accord avec la loi de Schmidt[3]. En 1998, il a examiné le lien entre la densité de gaz et le taux de formation d'étoile pour une centaine de galaxies proches et en déduit une valeur de $n=1.4\pm 0.15$ [4].

Références

(en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Kennicutt–Schmidt law » (voir la liste des auteurs).

(en) Maarten Schmidt, « The Rate of Star Formation. », The Astrophysical Journal, vol. 129,‎ mars 1959, p. 243 (ISSN 0004-637X et 1538-4357, DOI 10.1086/146614, lire en ligne, consulté le 12 janvier 2020)
(en) Dmitriy Bizyaev, « Comparison of Star Formation Rate Estimates from Hα, FIR and Radio Data », Astrophysics and Space Science, vol. 276, n^o 2,‎ 1^er mars 2001, p. 775–781 (ISSN 1572-946X, DOI 10.1023/A:1017540132516, lire en ligne, consulté le 12 janvier 2020)
(en) Binney, James, 1950-, Galactic astronomy, Princeton University Press, 1998 (ISBN 0-691-00402-1, 978-0-691-00402-0 et 0-691-02565-7, OCLC 39108765, lire en ligne), p. 524
(en) Jr Robert C. Kennicutt, « The Global Schmidt Law in Star-forming Galaxies », The Astrophysical Journal, vol. 498, n^o 2,‎ 1998 may 10, p. 541 (ISSN 0004-637X, DOI 10.1086/305588, lire en ligne, consulté le 12 janvier 2020)

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[1] (en) Maarten Schmidt, « The Rate of Star Formation. », The Astrophysical Journal, vol. 129,‎ mars 1959, p. 243 (ISSN 0004-637X et 1538-4357, DOI 10.1086/146614, lire en ligne, consulté le 12 janvier 2020)

[2] (en) Dmitriy Bizyaev, « Comparison of Star Formation Rate Estimates from Hα, FIR and Radio Data », Astrophysics and Space Science, vol. 276, n^o 2,‎ 1^er mars 2001, p. 775–781 (ISSN 1572-946X, DOI 10.1023/A:1017540132516, lire en ligne, consulté le 12 janvier 2020)

[3] (en) Binney, James, 1950-, Galactic astronomy, Princeton University Press, 1998 (ISBN 0-691-00402-1, 978-0-691-00402-0 et 0-691-02565-7, OCLC 39108765, lire en ligne), p. 524

[4] (en) Jr Robert C. Kennicutt, « The Global Schmidt Law in Star-forming Galaxies », The Astrophysical Journal, vol. 498, n^o 2,‎ 1998 may 10, p. 541 (ISSN 0004-637X, DOI 10.1086/305588, lire en ligne, consulté le 12 janvier 2020)