Ammasso stellare simulato parzialmente incorporato in una nuvola di idrogeno gassoso. Credito:Michiko Fujii, Takaaki Takeda, Progetto 4D2U, Osservatorio Astronomico Nazionale del Giappone
Gli astronomi hanno sviluppato un nuovo modello per simulare la formazione di un ammasso di piccole stelle. Il confronto con il noto caso reale della Nebulosa di Orione mostra che la sua bolla decentrata di gas ionizzato è stata causata da una stella massiccia che è stata espulsa dall'ammasso appena nato ma ora sta ricadendo dentro.
Gruppi di stelle spesso si formano insieme in nubi di gas idrogeno freddo. Le stelle più luminose e massicce ionizzano il gas circostante, rendendolo troppo caldo per formare nuove stelle. In questo modo le stelle massicce agiscono come feedback, bloccando la nuova formazione stellare. Il ruolo di queste stelle massicce è importante per comprendere il processo generale di formazione stellare.
Ma in molti casi, come la Nebulosa di Orione, la bolla ionizzata non è centrata sulle stelle più massicce dell'ammasso. Per formare tali bolle decentrate, la luce ionizzante delle stelle massicce nell'ammasso deve superare il denso gas molecolare al centro dell'ammasso e raggiungere la periferia dell'ammasso. Una possibilità è che le stelle massicce sparse possano perforare un buco nel denso gas molecolare nella regione centrale per aiutare a far partire le bolle ionizzate decentrate.
Un team di ricercatori guidato da Michiko Fujii dell'Università di Tokyo ha trascorso due anni a sviluppare un codice di simulazione in grado di riprodurre accuratamente i movimenti delle singole stelle. Hanno quindi simulato un caso simile alla Nebulosa di Orione utilizzando ATERUI II gestito dal National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ), il supercomputer più potente al mondo dedicato alle simulazioni astronomiche.
"La distribuzione della velocità delle stelle nella simulazione corrisponde al risultato delle osservazioni", spiega Yoshito Shimajiri, membro del team di ricerca del NAOJ, "Le simulazioni mostrano che stelle giovani e massicce possono essere espulse dall'ammasso attraverso interazioni gravitazionali con altre stelle."
Kohei Hattori anche al NAOJ, che ha eseguito parte dell'analisi, continua:"Alcune di queste stelle espulse scappano, per non tornare mai più. In altri casi, come quello che si osserva nella Nebulosa di Orione, una stella massiccia può essere lanciata a distanza da l'ammasso, dove avvia una bolla ionizzata, per poi ricadere nell'ammasso."
Fujii commenta il potenziale futuro di questa ricerca:"Questa simulazione non è il limite del nostro codice di simulazione. Se utilizziamo un numero maggiore di CPU, può trattare ammassi stellari ancora più massicci. Successivamente vogliamo intraprendere il primo star-by -simulazione della formazione di ammassi stellari di ammassi globulari, che sono 100 volte più massicci dell'ammasso stellare che abbiamo simulato in questo studio."
Questi risultati sono apparsi in Avvisi mensili della Royal Astronomical Society l'8 giugno 2022. + Esplora ulteriormente
