密歇根大學的一對研究揭示了如何在宇宙中分離出一些巨大的恒星，這些恒星是我們太陽質量的八倍或更多倍：最常見的是，它們的星團將它們趕出去。

大型恒星通常位于星團中。孤立的大質量恒星稱為場大質量恒星。UM學生發(fā)表的論文檢查了小麥哲倫星云中的大部分恒星，這是銀河系附近的矮星系。

這項研究發(fā)表在同一期《天體物理學雜志》上，揭示了這些大質量恒星是如何起源或變得如此孤立的。了解大質量恒星是如何被隔離的，無論它們是孤立形成的，還是它們是通過從恒星團中彈出而被孤立的，都將幫助天文學家探測形成大質量恒星的條件。了解這一點和星團的形成對于理解星系如何演化至關重要。

剛畢業(yè)的本科生約翰尼·多里戈·瓊斯(Johnny Dorigo Jones)說：“所有大質量恒星中大約有四分之一似乎是孤立的，這是我們的大問題。” “如何發(fā)現(xiàn)他們與外界隔離以及如何到達那里。”

多里戈·瓊斯(Dorigo Jones)在他的論文中表明，絕大多數(shù)場大質量恒星是“失控”，即從星團中噴出的恒星。研究生艾琳(Irene Vargas-Salazar)通過尋找圍繞它們的微小星團的證據(jù)，來尋找可能是相對孤立地形成的野外塊狀恒星。這意味著這些相對孤立的恒星可能與這些較小的恒星一起形成。但是她發(fā)現(xiàn)這些微弱的星團很少。

Vargas-Salazar說：“由于大質量恒星需要大量物質形成，因此它們周圍通常會有許多較小的恒星。” “我的項目特別詢問了這些野外有多少顆大質量恒星。”

多里戈·瓊斯(Dorigo Jones)研究了如何從團簇中射出野外巨星。他研究了導致失控的兩種不同機制：動力噴射和二元超新星噴射。首先，由于恒星群的軌道結構不穩(wěn)定，大質量恒星以每小時高達一百萬英里的速度從它們的星團中噴出。在第二個中，當雙星對中有一顆恒星爆炸并將其伴侶發(fā)射到太空時，就會彈出一顆巨大的恒星。

多里戈·瓊斯說：“通過掌握恒星的速度和質量，我們可以將這些參數(shù)的分布與模型預測進行比較，以確定每種噴射機制的某些貢獻。”

他發(fā)現(xiàn)動力噴射(由不穩(wěn)定的軌道結構引起的噴射)的數(shù)量是超新星噴射的2至3倍。但是多里戈·瓊斯(Dorigo Jones)還發(fā)現(xiàn)了第一批觀測數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)表明，大塊大質量恒星中的大部分來自動力和超新星噴射的結合。

他說：“過去已經(jīng)研究過這些，但現(xiàn)在我們對這兩步失控的數(shù)量設置了第一個觀察約束。” “我們得出結論的方式是，我們基本上看到追蹤樣品中超新星噴射的恒星與模型預測相比，數(shù)量太多且太快。您可以想象得到，這些恒星在加速時被重新校正超新星踢，首先被動態(tài)彈出。”

研究人員發(fā)現(xiàn)，最初被認為來自超新星噴射的恒星中，有多達一半的恒星首先被動態(tài)地噴射出。

Vargas-Salazar的發(fā)現(xiàn)也支持大多數(shù)野外質量恒星失控的想法，但她的研究條件相反：她尋找在相對較小的較小恒星簇中相對隔離地形成的野外質量恒星，該大質量目標恒星稱為“冰山一角，即TIB星團。她使用“朋友的朋友”和“最近的鄰居”這兩種算法進行了此操作，以在小麥哲倫星云中搜索310個大質量恒星周圍的星團。

“朋友的朋友”算法通過計算距目標恒星特定距離處有多少顆恒星，然后依次對這些恒星進行相同操作來測量恒星的數(shù)量密度。星星堆積得越緊密，就越有可能成為星團。“最近鄰居”算法測量目標星與其最近的20個同伴之間的星數(shù)密度。Vargas-Salazar說，小組越緊湊和密集，他們就越有可能成為集群。

Vargas-Salazar使用統(tǒng)計檢驗將這些觀測結果與三個隨機場數(shù)據(jù)集進行了比較，并將已知的失控的大質量恒星與非失控的恒星進行了比較。她發(fā)現(xiàn)，只有少數(shù)實地大質量恒星似乎在其周圍具有TIB團簇，這表明該場中實際上很少形成。野外恒星的平衡一定起源于失控。

Vargas-Salazar說：“最后，我們證明了5%或更少的恒星具有TIB團簇。相反，我們的發(fā)現(xiàn)表明，野外樣本中的大多數(shù)恒星可能是失控的。” “我們的發(fā)現(xiàn)實際上支持了約翰尼用整潔的小蝴蝶結包裹的結果。”

這兩篇論文的資深作者，UM的天文學教授薩里·奧伊(Vallygas-Salazar)的發(fā)現(xiàn)為大規(guī)模恒星如何形成這一問題提供了部分答案。

奧伊說：“約翰尼和艾琳的作品是同一枚硬幣的反面。” “ Irene的數(shù)字與Johnny的數(shù)字一致，因為絕大多數(shù)場大質量恒星是失控的，而少數(shù)則不是。這對于理解大質量恒星和星團的形成以及在什么條件下是至關重要的發(fā)現(xiàn)。”