Η ανάμειξη σε σύννεφα που σχηματίζει αστέρια εξηγεί γιατί τα αδερφικά αστέρια φαίνονται όμοια

Ένα νέο μοντέλο περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο οι συνθήκες μέσα στα γιγαντιαία μοριακά σύννεφα όπου συμβαίνει ο σχηματισμός των αστεριών, οδηγούν τις ομοιότητες και τις λεπτές διαφορές που παρατηρούνται στις ιδιότητες των αδελφών αστεριών. Τα αστέρια δεν γεννιούνται μεμονωμένα, αλλά μάλλον σε ομάδες που συνδέονται με βαρύτητα σε συστάδες αστέρων. Τα αστέρια που σχηματίζονται με αυτόν τον τρόπο συχνά βρέθηκαν να μοιράζονται παρόμοιες ιδιότητες, όπως η ηλικία, η χημική σύνθεση και η μάζα. Ωστόσο, οι αστρονόμοι έχουν επίσης παρατηρήσει κάποιες μικρές αλλά σημαντικές διαφορές μεταξύ αυτών των αδελφών αστεριών.

"Το ερώτημα είναι ότι ποια φυσική διαδικασία μπορεί ταυτόχρονα να παράγει τόσο τις ομοιότητες όσο και τις διαφορές των αστεριών στο ίδιο σύμπλεγμα;", δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Dr. Jinjin Li, από το Ινστιτούτο Kavli για τη Φυσική και τα Μαθηματικά του Σύμπαντος (Kavli IPMU) και το Πανεπιστήμιο του Τόκιο της Ιαπωνίας.

Στο έγγραφο που δημοσιεύθηκε στο Astrophysical Journal, ο Dr. Li προτείνει ένα νέο μοντέλο που εξηγεί τις παρατηρούμενες ιδιότητες των αδελφών αστεριών λαμβάνοντας υπόψη την εσωτερική δυναμική και τη χαοτική φύση των μοριακών σύννεφων όπου σχηματίζονται τα αστέρια.

Το μοντέλο περιγράφει πώς το αέριο στο μοριακό σύννεφο υφίσταται μια σειρά κατακερματισμών, οδηγώντας στο σχηματισμό πολλαπλών πυκνών πυρήνων και τελικά στη γέννηση μεμονωμένων αστεριών. Διαφορετικές περιοχές εντός του σύννεφου μπορούν να παρουσιάσουν διαφορετικές φυσικές συνθήκες, όπως η πυκνότητα, η θερμοκρασία και η χημική σύνθεση, οι οποίες προκαλούν διακυμάνσεις στα προκύπτοντα αστέρια.

Για παράδειγμα, το πιο μαζικό αστέρι σε ένα σύμπλεγμα τείνει να σχηματίζεται στον πιο πυκνό πυρήνα του σύννεφου και συνήθως περιβάλλεται από μικρότερα αστέρια που σχηματίζονται σε λιγότερο πυκνές περιοχές. Αυτή η κατανομή μπορεί να αναπαραχθεί με την προσομοίωση των εξαιρετικά δυναμικών διεργασιών που εμφανίζονται μέσα στα μοριακά σύννεφα, όπως οι υπερηχητικές ταραχώδεις κινήσεις, οι εισροές, οι εκροές και ο κατακερματισμός.

Το μοντέλο αναπαράγει επιτυχώς μια σειρά παρατηρητικών αποτελεσμάτων, συμπεριλαμβανομένης της κατανομής των αστρικών μαζών, της αναλογίας των αστεριών χαμηλής μάζας και της συχνότητας των δυαδικών συστημάτων αστέρων. Εξηγεί επίσης ορισμένες ιδιαιτερότητες στην παρατηρούμενη αρχική λειτουργία μάζας (ΔΝΤ) - την κατανομή των αστρικών μαζών για ένα δεδομένο σύμπλεγμα - και προσφέρει πληροφορίες για το γιατί μερικά τεράστια αστέρια σε ένα σύμπλεγμα έχουν χαμηλότερες μεταλλικές ιδιότητες (υψηλότερη αφθονία του αρχέγονου ηλίου) από ό, τι αναμενόταν.

"Η μελέτη μας υπογραμμίζει το ρόλο του περιβάλλοντος σύννεφων και των χαοτικών διεργασιών κατά τη διάρκεια της εξέλιξης του cloud στη διαμόρφωση των ιδιοτήτων των αστρικών συστάδων", δήλωσε ο Δρ Li. "Αυτό το έργο παρέχει μια πληρέστερη κατανόηση της σύνθετης αλληλεπίδρασης μεταξύ της εσωτερικής δυναμικής των μοριακών σύννεφων και της εμφάνισης αστρικών πληθυσμών στο σύμπαν".