Cúmulo estelar simulado parcialmente incrustado en una nube de gas hidrógeno. Crédito:Michiko Fujii, Takaaki Takeda, Proyecto 4D2U, Observatorio Astronómico Nacional de Japón
Los astrónomos han desarrollado un nuevo modelo para simular la formación de un cúmulo de estrellas bebés. La comparación con el conocido caso real de la Nebulosa de Orión muestra que su burbuja descentrada de gas ionizado fue causada por una estrella masiva que fue expulsada del cúmulo recién nacido pero que ahora vuelve a caer.
Los grupos de estrellas a menudo se forman juntas en nubes de gas de hidrógeno frío. Las estrellas más brillantes y masivas ionizan el gas circundante, haciéndolo demasiado caliente para formar nuevas estrellas. De esta manera, las estrellas masivas actúan como retroalimentación, cerrando la formación de nuevas estrellas. El papel de estas estrellas masivas es importante para comprender el proceso general de formación estelar.
Pero en muchos casos, como la Nebulosa de Orión, la burbuja ionizada no está centrada en las estrellas más masivas del cúmulo. Para formar tales burbujas descentradas, la luz ionizante de las estrellas masivas en el cúmulo debe superar el gas molecular denso en el centro del cúmulo y alcanzar las afueras del cúmulo. Una posibilidad es que las estrellas masivas dispersas puedan perforar un agujero en el gas molecular denso en la región central para ayudar a que comiencen las burbujas ionizadas descentradas.
Un equipo de investigadores dirigido por Michiko Fujii de la Universidad de Tokio pasó dos años desarrollando un código de simulación que puede reproducir con precisión los movimientos de estrellas individuales. Luego simularon un caso similar a la Nebulosa de Orión usando ATERUI II operado por el Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ), la supercomputadora más poderosa del mundo dedicada a simulaciones astronómicas.
"La distribución de la velocidad de las estrellas en la simulación coincide con el resultado de las observaciones", explica Yoshito Shimajiri, miembro del equipo de investigación de NAOJ, "Las simulaciones muestran que las estrellas jóvenes, brillantes y masivas pueden ser expulsadas del cúmulo a través de interacciones gravitatorias con otras estrellas".
Kohei Hattori, también de la NAOJ, que realizó parte del análisis, continúa:"Algunas de estas estrellas expulsadas huyen para nunca volver. En otros casos, como el que se observa en la Nebulosa de Orión, una estrella masiva puede ser arrojada a una distancia de el cúmulo, donde inicia una burbuja ionizada, y luego vuelve a caer en el cúmulo".
Fujii comenta sobre el potencial futuro de esta investigación:"Esta simulación no es el límite de nuestro código de simulación. Si usamos una mayor cantidad de CPU, puede tratar cúmulos estelares aún más masivos. A continuación, queremos llevar a cabo la primera exploración estelar". -star simulación de formación de cúmulos estelares de cúmulos globulares, que son 100 veces más masivos que el cúmulo estelar que simulamos en este estudio".
Estos resultados aparecieron en Mensual Notices of the Royal Astronomical Society el 8 de junio de 2022. + Explora más
