Aglomerados de estrelas são maravilhosos bancos de ensaio para teorias de formação e evolução estelares. Um dos problemas é que isso está constantemente evoluindo para longe da distribuição inicial, à medida que as estrelas morrem ou são ejetadas do aglomerado. Como tal, entender esses mecanismos é essencial para os astrônomos que procuram voltar da população atual para o FMI.
Para ajudar nesse objetivo, os astrônomos liderados por Vasilii Gvaramadze na Universidade de Bonn, na Alemanha, estão envolvidos em um estudo para procurar jovens aglomerados de estrelas no processo de ejeção.
No primeiro dos dois estudos divulgados pela equipe até agora, eles estudaram o aglomerado associado à famosa Nebulosa da Águia. Essa nebulosa é bem conhecida devido à famosa imagem dos “Pilares da Criação”, tirada pelo antigo Telescópio Espacial Hubble, que mostra torres de gás denso atualmente em formação de estrelas.
Existem dois métodos principais para descobrir estrelas sobre o lam desde seu local de nascimento. O primeiro é examinar as estrelas individualmente e analisar seu movimento no plano do céu (movimento adequado) junto com o movimento em direção a ou para longe de nós (velocidade radial) para determinar se uma determinada estrela tem velocidade suficiente para escapar do aglomerado. Embora esse método possa ser confiável, ele sofre porque os aglomerados estão muito distantes, mesmo que as estrelas possam estar se movendo a centenas de quilômetros por segundo, leva muito tempo para detectá-lo.
Em vez disso, os astrônomos desses estudos buscam estrelas em fuga pelos efeitos que têm no ambiente local. Como os aglomerados jovens contêm grandes quantidades de gás e poeira, as estrelas que o atravessam criarão choques de proa, semelhantes aos de um barco no oceano. Aproveitando-se disso, a equipe pesquisou no aglomerado da Nebulosa da Águia por sinais de choques de arco dessas estrelas. Pesquisando imagens de vários estudos, a equipe encontrou três desses choques de arco. O mesmo método foi usado em um segundo estudo, desta vez analisando um aglomerado e nebulosa menos conhecidos em Scorpius, NGC 6357. Essa pesquisa revelou sete choques de estrelas que escapavam da região.
Nos dois estudos, a equipe analisou os tipos espectrais das estrelas que indicariam sua massa. Simulações de nebulosas sugerem que a maioria das estrelas ejetadas recebe seu chute inicial, pois elas passam bem perto do centro de um aglomerado onde a densidade é maior. Estudos de aglomerados mostraram que seus centros são frequentemente dominados por estrelas massivas do tipo espectral O e B, o que significaria que essas estrelas seriam ejetadas preferencialmente. Esses dois estudos ajudaram a confirmar essa previsão, pois todas as estrelas que descobriram ter choques de arco eram estrelas massivas nesse intervalo.
Embora este método seja capaz de encontrar estrelas em fuga, os autores observam que é uma pesquisa incompleta. Algumas estrelas podem ter velocidade suficiente para escapar, mas ainda caem sob a velocidade do som local na nebulosa, o que os impediria de criar um choque de arco. Como tal, os cálculos previram que aproximadamente 20% das estrelas que escapam devem criar choques de arco detectáveis.
A compreensão desse mecanismo é importante, pois espera-se que ela desempenhe o papel dominante na evolução da distribuição em massa de clusters no início de sua vida. Um método alternativo de ejeção envolve estrelas em uma órbita binária. Se uma estrela se torna uma supernova, a súbita perda de massa diminui repentinamente a força gravitacional que mantém a segunda estrela em órbita, permitindo que ela voe para longe. No entanto, esse método exige que um aglomerado tenha pelo menos a idade suficiente para que as estrelas evoluam a ponto de explodir como supernova, adiando a importância desse mecanismo até pelo menos esse ponto e permitindo que os efeitos gravitacionais do tiro de estilhaço dominem desde o início.
