La supercomputadora más poderosa del mundo dedicada a las simulaciones astronómicas se utilizó recientemente para simular la formación de un cúmulo de estrellas bebés. Los astrónomos del Observatorio Astronómico Nacional de Japón (NAOJ) desarrollaron el nuevo código para simular con precisión cómo se forman y evolucionan los cúmulos de estrellas bebés, lo que ayuda a comprender cómo se crean las burbujas de gas ionizado lejos del centro de una galaxia.
Un equipo de investigadores de NAOJ pasó dos años creando un código que puede reproducir con precisión los movimientos de estrellas individuales. El equipo, dirigido por Michiko Fujii en la Universidad de Tokio, luego simuló una comparación con la conocida Nebulosa de Orión utilizando la supercomputadora ATERUI II operada por la NAOJ. La comparación muestra que su burbuja descentrada de gas ionizado fue creada por una enorme estrella que fue expulsada del cúmulo recién nacido, pero que ahora está cayendo de nuevo.
A medida que se forman grupos de estrellas en nubes de gas de hidrógeno frío, las estrellas más brillantes y masivas ionizarán el gas circundante. Esto hace que esté demasiado caliente para formar nuevas estrellas. El papel de estas estrellas masivas es importante para comprender el proceso general de formación de estrellas, según una publicación en el sitio web de NAOJ.
Sin embargo, en casos como el de la Nebulosa de Orión, la burbuja ionizada no está centrada en las estrellas más grandes del cúmulo. Para que esto ocurra, la luz ionizante de las colosales estrellas del cúmulo debe superar el denso gas molecular en el centro del cúmulo y alcanzar el borde del cúmulo. Una idea de cómo sucede esto es que las estrellas masivas dispersas pueden "perforar un agujero en el gas molecular denso en la región central para ayudar a que comiencen las burbujas ionizadas descentradas".
Una vez que estas estrellas masivas son expulsadas de su cúmulo de vivero, pueden atravesar la densa nube molecular, mientras que solo ionizan parcialmente el gas y aún permiten que continúe la formación de estrellas. Todo se reduce a qué tan grande es la patada que recibe la estrella.
"Algunas de estas estrellas expulsadas huyen para nunca volver", comentó Kohei Hattori, otro investigador de la NAOJ que ayudó con el proyecto. "En otros casos, como lo que se observa en la Nebulosa de Orión, una estrella masiva puede ser lanzada a cierta distancia del cúmulo, donde inicia una burbuja ionizada y luego vuelve a caer en el cúmulo".
Los investigadores creen que la eyección de burbujas de la Nebulosa de Orión probablemente ocurrió hace alrededor de 100.000 a 200.000 años.
"Esta simulación no es el límite de nuestro código de simulación", agregó Fujii. "A continuación, queremos llevar a cabo la primera simulación de formación de cúmulos globulares estrella por estrella, que son 100 veces más masivos que el cúmulo estelar que simulamos en este estudio".
Crédito de la imagen superior: Michiko Fujii, Takaaki Takeda, Proyecto 4D2U, NAOJ