Les astronomes ont développé un nouveau modèle pour simuler la formation d'un amas de bébés étoiles. La comparaison avec le cas réel bien connu de la nébuleuse d'Orion montre que sa bulle décentrée de gaz ionisé a été causée par une étoile massive qui a été poussée hors de l'amas nouveau-né mais qui y retombe maintenant.

Des groupes d'étoiles se forment souvent ensemble dans des nuages ​​d'hydrogène gazeux froid. Les étoiles les plus brillantes et les plus massives ionisent le gaz environnant, le rendant trop chaud pour former de nouvelles étoiles. De cette façon, les étoiles massives agissent comme une rétroaction, arrêtant la formation de nouvelles étoiles. Le rôle de ces étoiles massives est important pour comprendre le processus global de formation des étoiles.

Mais dans de nombreux cas, comme la nébuleuse d'Orion, la bulle ionisée n'est pas centrée sur les étoiles les plus massives de l'amas. Afin de former de telles bulles décentrées, la lumière ionisante des étoiles massives de l'amas doit surmonter le gaz moléculaire dense au centre de l'amas et atteindre la périphérie de l'amas. Une possibilité est que des étoiles massives dispersées puissent percer un trou dans le gaz moléculaire dense de la région centrale pour aider les bulles ionisées décentrées à démarrer.

Une équipe de chercheurs dirigée par Michiko Fujii de l'Université de Tokyo a passé deux ans à développer un code de simulation capable de reproduire avec précision les mouvements d'étoiles individuelles. Ils ont ensuite simulé un cas similaire à la nébuleuse d'Orion à l'aide d'ATERUI II exploité par l'Observatoire astronomique national du Japon (NAOJ), le supercalculateur le plus puissant au monde dédié aux simulations d'astronomie.

"La distribution de vitesse des étoiles dans la simulation correspond au résultat des observations", explique Yoshito Shimajiri, membre de l'équipe de recherche du NAOJ, "Les simulations montrent que de jeunes étoiles massives et brillantes peuvent être éjectées de l'amas par des interactions gravitationnelles avec d'autres étoiles."

Kohei Hattori également au NAOJ, qui a effectué une partie de l'analyse, poursuit :"Certaines de ces étoiles éjectées s'enfuient, pour ne jamais revenir. Dans d'autres cas, comme ce qui est observé dans la nébuleuse d'Orion, une étoile massive peut être projetée à distance de l'amas, où il initie une bulle ionisée, puis retombe dans l'amas."

Fujii commente le potentiel futur de cette recherche, "Cette simulation n'est pas la limite de notre code de simulation. Si nous utilisons un plus grand nombre de processeurs, il peut traiter des amas d'étoiles encore plus massifs. Ensuite, nous voulons entreprendre le premier star-by -simulation de formation d'amas d'étoiles d'amas globulaires, qui sont 100 fois plus massifs que l'amas d'étoiles que nous avons simulé dans cette étude."

Ces résultats sont parus dans les Monthly Notices of the Royal Astronomical Society le 8 juin 2022. + Explorer plus loin

Image :La nébuleuse produit des étoiles massives dans la nouvelle image de Hubble