Gli ammassi di stelle attraverso i vasti confini del tempo e dello spazio dell'intero universo sono stati creati tutti allo stesso modo, hanno determinato i ricercatori della McMaster University.

I ricercatori Corey Howard, Ralph Pudritz e William Harris, autori di un articolo pubblicato il 25 giugno sulla rivista Astronomia della natura , ha utilizzato simulazioni al computer altamente sofisticate per ricreare ciò che accade all'interno di gigantesche nubi di gas concentrati noti per dare origine ad ammassi di stelle legati insieme dalla gravità.

Pudritz e Harris, entrambi professori di Fisica e Astronomia al McMaster, erano il dottorato di ricerca di Howard relatori di tesi e ne ha guidato la ricerca. Howard ha recentemente completato la ricerca post-dottorato all'università.

Le simulazioni all'avanguardia seguono una nube di gas interstellare di 500 anni luce di diametro, proiettando 5 milioni di anni di evoluzione provocata dalla turbolenza, gravità e feedback dall'intensa pressione di radiazione prodotta da stelle massicce all'interno di ammassi in formazione.

La ricerca mostra come queste forze creino densi filamenti che incanalano il gas in quelli che alla fine diventano ammassi di stelle super luminosi che possono fondersi con altri ammassi per formare vasti ammassi globulari.

"La maggior parte delle stelle nelle galassie si formano come membri di ammassi stellari all'interno di dense nubi molecolari, quindi una delle domande più basilari in astronomia è come si formano ammassi che vanno da centinaia a milioni di stelle in un'ampia varietà di condizioni, " Pudritz dice. "Le nostre simulazioni sono state progettate con cura per determinare se si tratta di un processo universale o meno".

Gli autori hanno programmato i dati per variabili come la pressione del gas, turbolenza spaziale e forza di radiazione nella loro simulazione e lasciarla funzionare utilizzando risorse che includevano SciNet, Il più grande centro di supercomputer del Canada.

Dopo un mese, il programma ha rivelato ammassi stellari identici a quelli di cui si sa l'esistenza, dimostrando che i ricercatori erano riusciti a decodificare la formazione di ammassi stellari, compiere un passo importante verso la comprensione della loro formazione, che è stato a lungo oggetto di dibattito tra gli astrofisici.

"Il nostro lavoro dimostra che, data una raccolta di gas sufficientemente ampia, un enorme ammasso stellare è il risultato naturale, " dice Howard. "Poiché gli ammassi stellari massicci tracciano le condizioni delle galassie in cui si formano, potremmo anche essere in grado di usare questa conoscenza per decodificare le condizioni nell'universo lontano".

Molti avevano precedentemente sostenuto che i cluster di diverse dimensioni ed età si fossero formati in modo diverso, gli autori hanno detto, ma la nuova ricerca mostra che si formano tutti allo stesso modo.

Le simulazioni mostrano che il risultato dipende dal giacimento iniziale di gas, che sarà, dopo la turbolenza, gravità e feedback hanno fatto il loro lavoro, creare ammassi di stelle di varie dimensioni nel corso di pochi milioni di anni.

"Questo è il primo percorso convincente per modellare la formazione di ammassi stellari, " Dice Harris. "Si applica a tutte le scale di massa, piccoli ammassi e grandi ammassi, e dovrebbe funzionare in qualsiasi momento particolare della storia dell'universo, in una galassia particolare."

Simili simulazioni sarebbero state impensabili anche 10 anni fa, dicono gli autori. Il successo di questo progetto, dicono, suggerisce che ricerche simili su altri problemi complessi, come la formazione di intere galassie fino alla nascita di singole stelle specifiche, potrebbe presto essere a portata di mano.