Un nuovo modello descrive come le condizioni all’interno delle nubi molecolari giganti in cui avviene la formazione stellare, guidano le somiglianze e le sottili differenze osservate nelle proprietà delle stelle sorelle. Le stelle non nascono isolate, ma piuttosto in gruppi legati gravitazionalmente insieme in ammassi stellari. Si scopre spesso che le stelle che si formano in questo modo condividono proprietà simili, come età, composizione chimica e massa. Tuttavia, gli astronomi hanno notato anche alcune piccole ma significative differenze tra queste stelle sorelle.

"La domanda è:quale processo fisico può produrre simultaneamente sia le somiglianze che le differenze delle stelle all'interno dello stesso ammasso?", ha detto l'autore principale Dr. Jinjin Li, del Kavli Institute for the Physics and Mathematics of the Universe (Kavli IPMU) e l'Università di Tokyo, in Giappone.

Nell'articolo pubblicato sull'Astrophysical Journal, il dottor Li propone un nuovo modello che spiega le proprietà osservate delle stelle sorelle tenendo conto delle dinamiche interne e della natura caotica delle nubi molecolari in cui si formano le stelle.

Il modello descrive come il gas nella nube molecolare subisce una serie di frammentazioni, portando alla formazione di nuclei densi multipli e infine alla nascita di singole stelle. Diverse regioni all'interno della nube possono sperimentare diverse condizioni fisiche, come densità, temperatura e composizione chimica, che causano variazioni nelle stelle risultanti.

Ad esempio, la stella più massiccia di un ammasso tende a formarsi nel nucleo più denso della nube ed è tipicamente circondata da stelle più piccole che si sono formate in regioni meno dense. Questa distribuzione può essere riprodotta simulando i processi altamente dinamici che si verificano all'interno delle nubi molecolari, come moti turbolenti supersonici, afflussi, deflussi e frammentazione.

Il modello riproduce con successo una serie di risultati osservativi, tra cui la distribuzione delle masse stellari, il rapporto tra stelle di piccola massa e la frequenza dei sistemi stellari binari. Spiega anche alcune peculiarità della funzione di massa iniziale (FMI) osservata – la distribuzione delle masse stellari per un dato ammasso – e offre spunti sul motivo per cui alcune stelle massicce in un ammasso hanno metallicità inferiori (maggiore abbondanza di elio primordiale) del previsto.

"Il nostro studio evidenzia il ruolo dell'ambiente nuvoloso e dei processi caotici durante l'evoluzione delle nubi nel modellare le proprietà degli ammassi stellari", ha affermato il dottor Li. "Questo lavoro fornisce una comprensione più completa della complessa interazione tra le dinamiche interne delle nubi molecolari e l'emergere di popolazioni stellari nell'universo."