Le stelle nascono in dense nubi di gas idrogeno molecolare che permea lo spazio interstellare della maggior parte delle galassie. Mentre la fisica della formazione stellare è complessa, gli ultimi anni hanno visto progressi sostanziali verso la comprensione di come si formano le stelle in un ambiente galattico. Ciò che alla fine determina il livello di formazione stellare nelle galassie, però, rimane una questione aperta.

In linea di principio, due fattori principali influenzano l'attività di formazione stellare:la quantità di gas molecolare presente nelle galassie e la scala temporale in cui il serbatoio di gas si esaurisce convertendolo in stelle. Mentre la massa gassosa delle galassie è regolata da una competizione tra afflussi di gas, deflussi e consumi, la fisica della conversione da gas a stella non è attualmente ben compresa. Dato il suo ruolo potenzialmente critico, molti sforzi sono stati intrapresi per determinare osservativamente la scala temporale dell'esaurimento del gas. Però, questi sforzi hanno portato a risultati contrastanti, in parte a causa della difficoltà di misurare le masse di gas in modo affidabile dati gli attuali limiti di rilevamento.

La tipica formazione stellare è legata al giacimento di gas complessivo

Il presente studio dell'Istituto di scienze computazionali dell'Università di Zurigo utilizza un nuovo metodo statistico basato sulla modellazione bayesiana per tenere conto adeguatamente delle galassie con quantità non rilevate di idrogeno molecolare o atomico per ridurre al minimo il bias di osservazione. Questa nuova analisi rivela che, nelle tipiche galassie che formano stelle, l'idrogeno molecolare e atomico vengono convertiti in stelle su scale temporali approssimativamente costanti di 1 e 10 miliardi di anni, rispettivamente. Però, le galassie estremamente attive ("starburst") hanno tempi di esaurimento del gas molto più brevi. "Questi risultati suggeriscono che la formazione stellare è in effetti direttamente collegata al giacimento di gas complessivo e quindi determinata dalla velocità con cui il gas entra o esce da una galassia, "dice Robert Feldmann, professore al Centro di Astrofisica Teorica e Cosmologia. In contrasto, l'attività di formazione stellare notevolmente più elevata degli starburst ha probabilmente un'origine fisica diversa, come interazioni galattiche o instabilità nei dischi galattici.

Questa analisi si basa su dati osservativi di galassie vicine. Osservazioni con l'Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array, lo Square Kilometer Array e altri osservatori promettono di sondare il contenuto di gas di un gran numero di galassie nel corso della storia cosmica. Sarà fondamentale continuare lo sviluppo di metodi statistici e di scienza dei dati per estrarre con precisione il contenuto fisico da queste nuove osservazioni e per svelare completamente i misteri della formazione stellare nelle galassie.