Les amas d'étoiles à travers les vastes étendues de temps et d'espace de l'univers entier ont tous été créés de la même manière, des chercheurs de l'Université McMaster ont déterminé.

Chercheurs Corey Howard, Ralph Pudritz et William Harris, auteurs d'un article publié le 25 juin dans la revue Astronomie de la nature , ont utilisé des simulations informatiques très sophistiquées pour recréer ce qui se passe à l'intérieur de gigantesques nuages ​​de gaz concentrés connus pour donner naissance à des amas d'étoiles liés entre eux par la gravité.

Pudritz et Harris, tous deux professeurs de physique et d'astronomie à McMaster, étaient le doctorat de Howard. directeurs de thèse et guidé ses recherches. Howard a récemment terminé des recherches postdoctorales à l'université.

Les simulations de pointe suivent un nuage de gaz interstellaire de 500 années-lumière de diamètre, projetant 5 millions d'années d'évolution forgée par la turbulence, gravité et rétroaction de la pression de rayonnement intense produite par les étoiles massives au sein des amas en formation.

La recherche montre comment ces forces créent des filaments denses qui canalisent le gaz dans ce qui devient finalement des amas d'étoiles super brillants qui peuvent fusionner avec d'autres amas pour former de vastes amas globulaires.

"La plupart des étoiles des galaxies se forment en tant que membres d'amas d'étoiles au sein de nuages ​​moléculaires denses, donc l'une des questions les plus fondamentales en astronomie est de savoir comment se forment des amas qui vont de centaines à des millions d'étoiles dans une grande variété de conditions, " Pudritz dit. "Nos simulations ont été soigneusement conçues pour déterminer s'il s'agit ou non d'un processus universel."

Les auteurs ont programmé des données pour des variables telles que la pression du gaz, la turbulence spatiale et la force de rayonnement dans leur simulation et la laisser fonctionner en utilisant des ressources qui comprenaient SciNet, Le plus grand centre de supercalculateurs au Canada.

Après un mois, le programme s'est avéré des amas d'étoiles identiques à ceux connus pour exister, montrant que les chercheurs avaient réussi à désosser la formation d'amas d'étoiles, faire un pas important vers la compréhension de leur formation, qui a longtemps été un sujet de débat parmi les astrophysiciens.

« Notre travail montre que, étant donné une assez grande collection de gaz, un amas d'étoiles massives est le résultat naturel, « Comme les amas d'étoiles massives retracent les conditions des galaxies dans lesquelles ils se forment, nous pourrons peut-être également utiliser ces connaissances pour désosser les conditions dans l'univers lointain."

Beaucoup avaient déjà soutenu que des grappes de tailles et d'âges différents s'étaient formées différemment, les auteurs ont dit, mais la nouvelle recherche montre qu'ils se forment tous de la même manière.

Les simulations montrent que le résultat dépend du réservoir initial de gaz, ça va, après les turbulences, la gravité et le feedback ont ​​fait leur travail, créer des amas d'étoiles de différentes tailles en quelques millions d'années.

"C'est la première voie convaincante pour modéliser la formation d'amas d'étoiles, " dit Harris. " Cela s'applique à toutes les échelles de masse - petits et grands amas - et cela devrait fonctionner à n'importe quel moment de l'histoire de l'univers, dans une galaxie particulière."

De telles simulations auraient été impensables il y a encore 10 ans, disent les auteurs. La réussite de ce projet, ils disent, suggère que des recherches similaires sur d'autres problèmes complexes, comme la formation de galaxies entières jusqu'à la naissance d'étoiles individuelles spécifiques, pourrait bientôt être à portée de main.