Stjärnekluster är underbara testbäddar för teorier om stjärnbildning och evolution. Ett av problemen är att detta ständigt utvecklas bort från den första distributionen när stjärnor dör eller kastas ut från klustret. Som sådan är det viktigt att förstå dessa mekanismer för astronomer som vill spåra från den nuvarande befolkningen till IMF.
För att hjälpa till med detta mål är astronomer under ledning av Vasilii Gvaramadze vid universitetet i Bonn i Tyskland engagerade i en studie för att söka unga kluster efter stjärnor i processen att utkastas.
I den första av de två studier som hittills släppts av teamet studerade de klustret förknippat med den berömda Eagle Nebula. Denna nebula är välkänd på grund av den berömda "Pillars of Creation" -bilden som tagits av det åldrande Hubble Space Telescope som visar torn av tät gas som för närvarande genomgår stjärnbildning.
Två huvudmetoder finns för att upptäcka stjärnor på lam från deras födelseort. Den första är att undersöka stjärnor individuellt och analysera deras rörelse i himmelplanet (korrekt rörelse) tillsammans med deras rörelse mot eller bort från oss (radiell hastighet) för att avgöra om en given stjärna har tillräcklig hastighet för att undkomma klustret. Även om denna metod kan vara tillförlitlig, lider den eftersom klusterna är så långt borta, även om stjärnorna kan röra sig hundratals kilometer per sekund, det tar lång tid att upptäcka den.
I stället söker astronomerna i dessa studier efter utrövade stjärnor efter de effekter de har på den lokala miljön. Eftersom unga kluster innehåller stora mängder gas och damm, kommer stjärnor som plöjer genom den att skapa bågschock, liknande de som en båt gör i havet. Med utnyttjande av detta sökte teamet i Eagle Nebula-klustret efter tecken på bågschock från dessa stjärnor. Genom att söka bilder från flera studier fann teamet tre sådana bockchocker. Samma metod användes i en andra studie, denna gång analyserades ett mindre känt kluster och nebula i Scorpius, NGC 6357. Denna undersökning visade upp sju bågschocker av stjärnor som flydde från regionen.
I båda studierna analyserade teamet de spektraltyper av stjärnorna som skulle indikera deras massa. Simuleringar av nebulosor antydde att majoriteten av de utkastade stjärnorna får sin första spark eftersom de har en nära passering till mitten av ett kluster där densiteten är högst. Studier av kluster har visat att deras centra ofta domineras av massiva stjärnor i O- och B-spektraltyp, vilket skulle innebära att sådana stjärnor företrädesvis kastas ut. Dessa två studier har hjälpt till att bekräfta att förutsägelse eftersom alla stjärnor som upptäcktes ha bågschock var enorma stjärnor inom detta område.
Medan denna metod kan hitta utrövade stjärnor konstaterar författarna att det är en ofullständig undersökning. Vissa stjärnor kan ha tillräcklig hastighet för att fly, men faller fortfarande under den lokala ljudhastigheten i nebulosan som skulle förhindra dem från att skapa en bågschock. Som sådant har beräkningar förutspått att ungefär 20% av de flyktande stjärnorna bör skapa påvisbara bågschock.
Att förstå denna mekanism är viktig eftersom den förväntas spela den dominerande rollen i utvecklingen av massfördelningen av kluster tidigt i deras liv. En alternativ metod för utstötning involverar stjärnor i en binär bana. Om en stjärna blir en supernova minskar den plötsliga massförlusten plötsligt gravitationskraften som håller den andra stjärnan i omloppsbana, så att den kan flyga bort. Denna metod kräver emellertid att ett kluster åtminstone är gammalt nog för att stjärnor har utvecklats till den punkt de exploderar som supernova, försenar denna mekanisms betydelse tills åtminstone den punkten och låter gravitationsfästeeffekter att dominera tidigt.
