Un nuevo modelo describe cómo las condiciones dentro de las nubes moleculares gigantes donde se produce la formación de estrellas impulsan las similitudes y diferencias sutiles observadas en las propiedades de las estrellas hermanas. Las estrellas no nacen aisladas, sino en grupos que están unidos gravitacionalmente en cúmulos estelares. A menudo se encuentra que las estrellas que se forman de esta manera comparten propiedades similares, como edad, composición química y masa. Sin embargo, los astrónomos también han notado algunas diferencias pequeñas pero significativas entre estas estrellas hermanas.

"La pregunta es, ¿qué proceso físico puede producir simultáneamente similitudes y diferencias entre estrellas dentro del mismo cúmulo?", dijo el autor principal, el Dr. Jinjin Li, del Instituto Kavli de Física y Matemáticas del Universo (Kavli IPMU) y la Universidad de Tokio, Japón.

En el artículo publicado en Astrophysical Journal, el Dr. Li propone un nuevo modelo que explica las propiedades observadas de las estrellas hermanas teniendo en cuenta la dinámica interna y la naturaleza caótica de las nubes moleculares donde se forman las estrellas.

El modelo describe cómo el gas de la nube molecular sufre una serie de fragmentaciones que conducen a la formación de múltiples núcleos densos y, en última instancia, al nacimiento de estrellas individuales. Diferentes regiones dentro de la nube pueden experimentar diferentes condiciones físicas, como densidad, temperatura y composición química, que provocan variaciones en las estrellas resultantes.

Por ejemplo, la estrella más masiva de un cúmulo tiende a formarse en el núcleo más denso de la nube y normalmente está rodeada de estrellas más pequeñas que se formaron en regiones menos densas. Esta distribución se puede reproducir simulando los procesos altamente dinámicos que ocurren dentro de las nubes moleculares, como movimientos turbulentos supersónicos, entradas, salidas y fragmentación.

El modelo reproduce con éxito una variedad de resultados de observación, incluida la distribución de masas estelares, la proporción de estrellas de baja masa y la frecuencia de sistemas estelares binarios. También explica ciertas peculiaridades en la función de masa inicial (FMI) observada (la distribución de masas estelares para un cúmulo determinado) y ofrece información sobre por qué algunas estrellas masivas en un cúmulo tienen metalicidades más bajas (mayor abundancia de helio primordial) de lo esperado.

"Nuestro estudio destaca el papel del entorno de nubes y los procesos caóticos durante la evolución de las nubes en la configuración de las propiedades de los cúmulos estelares", dijo el Dr. Li. "Este trabajo proporciona una comprensión más completa de la compleja interacción entre la dinámica interna de las nubes moleculares y el surgimiento de poblaciones estelares en el universo".