Les amas d'étoiles sont de merveilleux bancs d'essai pour les théories de la formation et de l'évolution stellaires. L'un des problèmes est que cela évolue constamment loin de la distribution initiale lorsque les étoiles meurent ou sont éjectées de l'amas. En tant que tel, la compréhension de ces mécanismes est essentielle pour les astronomes qui cherchent à revenir de la population actuelle au FMI.
Pour aider à atteindre cet objectif, des astronomes dirigés par Vasilii Gvaramadze de l'Université de Bonn en Allemagne sont engagés dans une étude pour rechercher de jeunes amas d'étoiles en cours d'éjection.
Dans la première des deux études publiées jusqu'à présent par l'équipe, ils ont étudié le cluster associé à la célèbre nébuleuse de l'Aigle. Cette nébuleuse est bien connue en raison de la célèbre image des «piliers de la création» prise par le télescope spatial Hubble vieillissant qui montre des tours de gaz dense en cours de formation d'étoiles.
Il existe deux méthodes principales pour découvrir des étoiles sur le lam depuis leur lieu de naissance. La première consiste à examiner les étoiles individuellement et à analyser leur mouvement dans le plan du ciel (mouvement correct) ainsi que leur mouvement vers ou loin de nous (vitesse radiale) pour déterminer si une étoile donnée a une vitesse suffisante pour échapper à l'amas. Bien que cette méthode puisse être fiable, elle souffre du fait que les amas sont si éloignés, même si les étoiles peuvent se déplacer à des centaines de kilomètres par seconde, il faut de longues périodes pour la détecter.
Au lieu de cela, les astronomes de ces études recherchent des étoiles en fuite par les effets qu'elles ont sur l'environnement local. Étant donné que les jeunes grappes contiennent de grandes quantités de gaz et de poussière, les étoiles qui le traversent créeront des chocs d'étrave, similaires à ceux qu'un bateau fait dans l'océan. Profitant de cela, l'équipe a recherché dans l'amas de la nébuleuse Eagle des signes de chocs d'arc de ces étoiles. En recherchant des images de plusieurs études, l'équipe a trouvé trois de ces amortisseurs d'arc. La même méthode a été utilisée dans une deuxième étude, analysant cette fois un amas et une nébuleuse moins connus dans Scorpius, NGC 6357. Cette enquête a révélé sept chocs d'arc d'étoiles s'échappant de la région.
Dans les deux études, l'équipe a analysé les types spectraux des étoiles qui indiqueraient leur masse. Des simulations de nébuleuses ont suggéré que la majorité des étoiles éjectées reçoivent leur coup de pied initial car elles ont une passe proche du centre d'un amas où la densité est la plus élevée. Des études d'amas ont montré que leurs centres sont souvent dominés par des étoiles massives de type spectral O et B, ce qui signifierait que ces étoiles seraient préférentiellement éjectées. Ces deux études ont permis de confirmer que la prédiction étant donné que toutes les étoiles découvertes comme ayant des chocs d'arc étaient des étoiles massives dans cette gamme.
Bien que cette méthode soit capable de trouver des étoiles en fuite, les auteurs notent qu'il s'agit d'une enquête incomplète. Certaines étoiles peuvent avoir une vitesse suffisante pour s'échapper, mais tombent toujours sous la vitesse du son local dans la nébuleuse, ce qui les empêcherait de créer un choc d'arc. À ce titre, les calculs ont prédit qu'environ 20% des étoiles qui s'échappent devraient créer des chocs d'arc détectables.
Il est important de comprendre ce mécanisme, car il devrait jouer un rôle dominant dans l'évolution de la distribution de masse des grappes au début de leur vie. Une autre méthode d'éjection implique des étoiles sur une orbite binaire. Si une étoile devient une supernova, la perte de masse soudaine diminue soudainement la force gravitationnelle qui maintient la deuxième étoile en orbite, lui permettant de s'envoler. Cependant, cette méthode nécessite qu’un amas soit au moins assez vieux pour que les étoiles aient évolué au point où elles explosent en supernova, retardant l’importance de ce mécanisme jusqu’au moins à ce point et permettant aux effets gravitationnels de la fronde de dominer tôt.
