Astrônomos das Universidades de Tübingen e Viena estão investigando os princípios básicos da formação de estrelas.

Como as estrelas massivas se formam é uma das questões fundamentais da astrofísica moderna, porque essas estrelas massivas governam o orçamento de energia de suas galáxias hospedeiras. Usando simulações numéricas, Professor Wilhelm Kley, O Dr. Rolf Kuiper e o Dr. Dominique Meyer do Instituto de Astronomia e Astrofísica da Universidade de Tübingen, em colaboração com o Dr. Eduard Vorobyov do Instituto de Astrofísica da Universidade de Viena, revelaram novos componentes da formação de estrelas massivas, que já eram conhecidos desde o processo de formação de estrelas de baixa massa, bem como de estrelas primordiais. O estudo já foi publicado na revista de revisão por pares Avisos mensais da Royal Astronomical Society .

O nascimento de estrelas massivas ainda é um mistério, porque essas estrelas estão embutidas em um meio extremamente denso de gás e poeira, diz Rolf Kuiper, o líder do Emmy Noether Research Group for Massive Star Formation, financiado pela Fundação Alemã de Pesquisa (DFG). "Este envelope opaco torna difícil observar diretamente o processo de nascimento, mesmo com telescópios modernos. Em outras palavras, vemos o berço em que essas estrelas nascem, mas não podemos detectar as próprias estrelas. "Portanto, os pesquisadores modelaram o processo de nascimento em uma simulação numérica. Para este ambicioso, estudo computacionalmente caro, eles fizeram uso de computadores de alto desempenho dentro da iniciativa bwHPC do estado de Baden-Württemberg.

A simulação começa com uma nuvem de gás e poeira, que entra em colapso sob sua própria gravidade e eventualmente forma um chamado disco de acreção ao redor da jovem estrela quente. O material em tal disco gira em torno da estrela central e lentamente transporta gás e poeira em sua direção. Pela primeira vez, a resolução dessas simulações foi suficiente para inferir a formação de aglomerados de alta densidade dentro do disco gravitacionalmente instável. Uma vez formado, esses aglomerados começam a migrar através do disco e finalmente afundam na estrela central. "Como jogar lenha na lareira, esses episódios de consumo coletivo produzem violentas explosões de luminosidade ofuscando o efeito coletivo de cem mil sóis, "diz Eduard Vorobyov.

Um processo semelhante de explosões episódicas de luminosidade já era conhecido com respeito à formação das primeiras estrelas no Universo e para estrelas de baixa massa como o nosso Sol. A nova investigação sugere agora que a formação de estrelas de qualquer tipo e época são controladas pelos mesmos processos universais:"É incrível ver essas semelhanças, como se a formação de estrelas em todas as escalas e épocas fosse controlada por um DNA comum forjado no início do Universo, "diz Dominique Meyer, o primeiro autor do estudo e pós-doutorado no Emmy Noether Group. Os aglomerados, explica Wilhelm Kley, também são excelentes candidatos para a formação de companheiros do tipo Solar para estrelas massivas:"Esses companheiros também influenciarão sua evolução futura."

Os resultados ajudarão a desenvolver novas estratégias de observação para detectar essas explosões de luminosidade - e até mesmo para obter imagens diretas de aglomerados de alta densidade em discos de acreção em torno de estrelas massivas muito jovens. Esta será uma tarefa para instalações de observação modernas, como o Atacama Large Millimeter Array (ALMA) do European Southern Observatory (ESO) ou o futuro European Extremely Large Telescope (E-ELT).