Astronomen hebben een nieuw model ontwikkeld om de vorming van een cluster van babysterren te simuleren. Vergelijking met het bekende echte geval van de Orionnevel laat zien dat de excentrische bel van geïoniseerd gas werd veroorzaakt door een massieve ster die uit de pasgeboren cluster werd geduwd, maar nu weer naar binnen valt.

Groepen sterren vormen vaak samen in wolken van koud waterstofgas. De helderste en zwaarste sterren ioniseren het omringende gas, waardoor het te heet wordt om nieuwe sterren te vormen. Op deze manier fungeren massieve sterren als feedback, waardoor nieuwe stervorming wordt afgesloten. De rol van deze massieve sterren is belangrijk om het algemene proces van stervorming te begrijpen.

Maar in veel gevallen, zoals de Orionnevel, is de geïoniseerde bel niet gecentreerd op de zwaarste sterren in de cluster. Om zulke niet-gecentreerde bellen te vormen, moet ioniserend licht van de massieve sterren in de cluster het dichte moleculaire gas in het centrum van de cluster overwinnen en de rand van de cluster bereiken. Een mogelijkheid is dat verstrooide massieve sterren een gat kunnen slaan in het dichte moleculaire gas in het centrale gebied om excentrische geïoniseerde bellen op gang te helpen.

Een team van onderzoekers onder leiding van Michiko Fujii van de Universiteit van Tokio heeft twee jaar besteed aan het ontwikkelen van een simulatiecode die de bewegingen van individuele sterren nauwkeurig kan reproduceren. Vervolgens simuleerden ze een geval vergelijkbaar met de Orionnevel met behulp van ATERUI II van de National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), 's werelds krachtigste supercomputer die zich toelegt op astronomiesimulaties.

"De snelheidsverdeling van de sterren in de simulatie komt overeen met het resultaat van de waarnemingen", legt Yoshito Shimajiri, een onderzoeksteamlid bij NAOJ, uit. sterren."

Kohei Hattori, ook bij NAOJ, die een deel van de analyse uitvoerde, vervolgt:"Sommige van deze uitgeworpen sterren rennen weg en komen nooit meer terug. In andere gevallen, zoals wat wordt waargenomen in de Orionnevel, kan een massieve ster op een afstand van het cluster, waar het een geïoniseerde bel initieert en vervolgens terugvalt in het cluster."

Fujii becommentarieert het toekomstige potentieel van dit onderzoek:"Deze simulatie is niet de limiet van onze simulatiecode. Als we een groter aantal CPU's gebruiken, kan het zelfs nog massievere sterrenhopen behandelen. Vervolgens willen we de eerste -simulatie van sterclustervorming van bolvormige sterrenhopen, die 100 keer massiever zijn dan de sterrenhoop die we in dit onderzoek hebben gesimuleerd."

Deze resultaten verschenen in Monthly Notices of the Royal Astronomical Society op 8 juni 2022. + Verder verkennen

Afbeelding:nevel produceert massieve sterren in nieuwe Hubble-afbeelding