Οι συστάδες αστεριών είναι υπέροχα δοκιμαστικά στρώματα για θεωρίες αστρικού σχηματισμού και εξέλιξης. Ένα από τα προβλήματα είναι ότι αυτό εξελίσσεται συνεχώς από την αρχική κατανομή καθώς τα αστέρια πεθαίνουν ή εκτοξεύονται από το σύμπλεγμα. Ως εκ τούτου, η κατανόηση αυτών των μηχανισμών είναι απαραίτητη για τους αστρονόμους που θέλουν να υποχωρήσουν από τον τρέχοντα πληθυσμό στο ΔΝΤ.
Για να βοηθήσουν σε αυτόν τον στόχο, οι αστρονόμοι με επικεφαλής τον Vasilii Gvaramadze στο Πανεπιστήμιο της Βόννης στη Γερμανία συμμετέχουν σε μια μελέτη για να αναζητήσουν νέους σμήνους για αστέρια στη διαδικασία της εκβολής τους.
Στην πρώτη από τις δύο μελέτες που κυκλοφόρησε η ομάδα μέχρι στιγμής, μελέτησαν το σύμπλεγμα που σχετίζεται με το διάσημο Νεφέλωμα Eagle. Αυτό το νεφέλωμα είναι γνωστό λόγω της περίφημης εικόνας «Πυλώνες της Δημιουργίας» που τραβήχτηκε από το γηράσκον Διαστημικό Τηλεσκόπιο Hubble, το οποίο δείχνει πύργους πυκνού αερίου που επί του παρόντος υποβάλλονται σε σχηματισμό αστεριών.
Υπάρχουν δύο κύριες μέθοδοι για την ανακάλυψη αστεριών στο λαμμό από τη γενέτειρά τους. Ο πρώτος είναι να εξετάσουμε τα αστέρια ξεχωριστά και να αναλύσουμε την κίνησή τους στο επίπεδο του ουρανού (σωστή κίνηση) μαζί με την κίνησή τους προς ή μακριά από εμάς (ακτινική ταχύτητα) για να προσδιορίσουμε εάν ένα δεδομένο αστέρι έχει επαρκή ταχύτητα για να ξεφύγει από το σύμπλεγμα. Ενώ αυτή η μέθοδος μπορεί να είναι αξιόπιστη, υποφέρει επειδή τα σμήνη είναι τόσο μακριά, παρόλο που τα αστέρια θα μπορούσαν να κινούνται με εκατοντάδες χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο, χρειάζονται μεγάλες χρονικές περιόδους για την ανίχνευσή της.
Αντ 'αυτού, οι αστρονόμοι σε αυτές τις μελέτες αναζητούν δραστικά αστέρια από τις επιπτώσεις που έχουν στο τοπικό περιβάλλον. Δεδομένου ότι τα νεαρά σμήνη περιέχουν μεγάλες ποσότητες αερίου και σκόνης, τα αστέρια που οργώνουν μέσα του θα δημιουργήσουν σοκ τόξου, παρόμοια με αυτά που κάνει μια βάρκα στον ωκεανό. Εκμεταλλευόμενος αυτό, η ομάδα αναζήτησε το σύμπλεγμα του Eagle Nebula για σημάδια σοκ από τόξο από αυτά τα αστέρια. Ψάχνοντας εικόνες από διάφορες μελέτες, η ομάδα βρήκε τρία τέτοια σοκ στο τόξο. Η ίδια μέθοδος χρησιμοποιήθηκε σε μια δεύτερη μελέτη, αυτή τη φορά αναλύοντας ένα λιγότερο γνωστό σύμπλεγμα και νεφέλωμα στο Σκορπιό, NGC 6357. Αυτή η έρευνα έδειξε επτά σοκ από αστέρια που διαφεύγουν από την περιοχή.
Και στις δύο μελέτες, η ομάδα ανέλυσε τους φασματικούς τύπους των αστεριών που θα έδειχναν τη μάζα τους. Οι προσομοιώσεις των νεφελωμάτων έδειξαν ότι η πλειοψηφία των εκτοξευόμενων αστεριών λαμβάνουν το αρχικό τους λάκτισμα καθώς έχουν μια στενή διέλευση στο κέντρο ενός σμήνους όπου η πυκνότητα είναι η υψηλότερη. Μελέτες συστάδων έδειξαν ότι τα κέντρα τους κυριαρχούνται συχνά από ογκώδη αστέρια τύπου Ο και Β που θα σήμαινε ότι τέτοια αστέρια θα προτιμούσαν να εκτοξευτούν. Αυτές οι δύο μελέτες έχουν βοηθήσει να επιβεβαιώσουν ότι η πρόβλεψη καθώς όλα τα αστέρια που ανακαλύφθηκαν ότι είχαν σοκ στο τόξο ήταν τεράστια αστέρια σε αυτό το εύρος.
Ενώ αυτή η μέθοδος είναι σε θέση να βρει αστέρια, οι συγγραφείς σημειώνουν ότι είναι μια ελλιπής έρευνα. Μερικά αστέρια μπορεί να έχουν αρκετή ταχύτητα για να ξεφύγουν, αλλά εξακολουθούν να πέφτουν κάτω από την τοπική ταχύτητα ήχου στο νεφέλωμα που θα τους εμπόδιζε να δημιουργήσουν σοκ στο τόξο. Ως εκ τούτου, οι υπολογισμοί έχουν προβλέψει ότι περίπου το 20% των αστεριών που διαφεύγουν θα πρέπει να δημιουργήσουν ανιχνεύσιμα σοκ τόξου.
Η κατανόηση αυτού του μηχανισμού είναι σημαντική επειδή αναμένεται να διαδραματίσει τον κυρίαρχο ρόλο στην εξέλιξη της μαζικής κατανομής των συστάδων νωρίς στη ζωή τους. Μια εναλλακτική μέθοδος εξώθησης περιλαμβάνει αστέρια σε δυαδική τροχιά. Εάν ένα αστέρι γίνει σουπερνόβα, η ξαφνική απώλεια μάζας μειώνει ξαφνικά τη βαρυτική δύναμη που κρατά το δεύτερο αστέρι σε τροχιά, επιτρέποντάς του να πετάξει μακριά. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος απαιτεί ένα σύμπλεγμα τουλάχιστον να είναι αρκετά παλιό για να εξελιχθούν τα αστέρια στο σημείο που εκρήγνυνται ως σουπερνόβα, καθυστερώντας τη σημασία αυτού του μηχανισμού μέχρι τουλάχιστον εκείνο το σημείο και επιτρέποντας στα βαρυτικά εφέ sling-shot να κυριαρχούν νωρίς.
