Gli astronomi delle Università di Tubinga e Vienna stanno studiando i principi di base della formazione delle stelle.

Come si formano le stelle massicce è una delle domande fondamentali dell'astrofisica moderna, perché queste stelle massicce governano il bilancio energetico delle loro galassie ospiti. Utilizzando simulazioni numeriche, Professor Wilhelm Kley, Il Dr. Rolf Kuiper e il Dr. Dominique Meyer dell'Istituto di Astronomia e Astrofisica dell'Università di Tubinga in collaborazione con il Dr. Eduard Vorobyov dell'Istituto di Astrofisica dell'Università di Vienna hanno rivelato nuovi componenti della formazione di stelle massicce, che erano già note dal processo di formazione di stelle di piccola massa e primordiali. Lo studio è stato ora pubblicato sulla rivista peer-review Avvisi mensili della Royal Astronomical Society .

La nascita di stelle massicce è ancora un mistero, perché queste stelle sono immerse in un mezzo estremamente denso di gas e polvere, dice Rolf Kuiper, il leader dell'Emmy Noether Research Group for Massive Star Formation, finanziato dalla Fondazione tedesca per la ricerca (DFG). "Questo involucro opaco rende difficile osservare direttamente il processo di nascita anche con i moderni telescopi. In altre parole, vediamo la culla in cui nascono queste stelle, ma non possiamo rilevare le stelle stesse." Pertanto, i ricercatori hanno modellato il processo di nascita all'interno di una simulazione numerica. Per questo ambizioso, studio computazionalmente costoso hanno fatto uso di computer ad alte prestazioni nell'ambito dell'iniziativa bwHPC dello stato del Baden-Württemberg.

La simulazione inizia con una nuvola di gas e polvere, che collassa sotto la sua stessa gravità e alla fine forma un cosiddetto disco di accrescimento attorno alla giovane stella calda. Il materiale in tale disco ruota attorno alla stella centrale e trasporta lentamente gas e polvere verso di essa. Per la prima volta, la risoluzione di queste simulazioni era sufficiente per dedurre la formazione di grumi ad alta densità all'interno del disco gravitazionalmente instabile. Una volta formato, questi gruppi iniziano a migrare attraverso il disco e infine affondano nella stella centrale. "Come gettare ceppi in un camino, questi episodi di consumo a grappolo producono violente esplosioni di luminosità che superano l'effetto collettivo di centomila Soli, " dice Eduard Vorobyov.

Un simile processo di esplosioni di luminosità episodica era già noto rispetto alla formazione delle prime stelle nell'Universo e per stelle di piccola massa come il nostro Sole. La nuova indagine suggerisce ora che la formazione di stelle di qualsiasi tipo ed epoca è controllata dagli stessi processi universali:"È sorprendente vedere queste somiglianze, come se la formazione stellare su tutte le scale ed epoche fosse controllata da un DNA comune forgiato nell'Universo primordiale, "dice Dominique Meyer, il primo autore dello studio e post-doc nell'Emmy Noether Group. I grumi, spiega Wilhelm Kley, sono anche ottimi candidati per la formazione di compagne di tipo solare a stelle massicce:"Queste compagne influenzeranno anche la loro futura evoluzione".

I risultati aiuteranno a sviluppare nuove strategie di osservazione per rilevare queste esplosioni di luminosità e anche per visualizzare direttamente gli ammassi ad alta densità nei dischi di accrescimento attorno a stelle massicce molto giovani. Questo sarà un compito per le moderne strutture di osservazione come l'Atacama Large Millimeter Array (ALMA) dell'European Southern Observatory (ESO) o il futuro European Extremely Large Telescope (E-ELT).