Pourquoi les étoiles nées en cluster se séparent-elles enfin les unes des autres

En d'autres termes, si un groupe d'étoiles nées dans la même nébuleuse, par exemple les Pléiades, est initialement lié par gravitation - qu'est-ce qui les amène finalement à se séparer et à procéder individuellement? Est-ce l'influence de la masse "externe"? Ou sont-ils et sont-ils toujours nés avec la vitesse de fuite? (si ce dernier est vrai, je pense qu'ils ne devraient pas être considérés comme vraiment liés dès le début ...)

La délimitation ou non des grappes reste à établir dans la plupart des cas. La grande majorité des grappes se délient et se dispersent à un âge beaucoup plus jeune que les Pléiades. Ou ils peuvent naître non liés comme vous le suggérez.

Les étoiles d'un amas ont une distribution de vitesses et il y aura toujours une queue d'étoiles à grande vitesse qui pourra échapper au potentiel gravitationnel dans un "processus d'évaporation", même dans un amas globalement lié (c'est-à-dire la somme de les énergies potentielles cinétiques et gravitationnelles sont négatives).

Il s'avère que cela n'est généralement pas suffisant pour expliquer la disparition des clusters. Les marées galactiques constituent un mécanisme perturbateur plus efficace. Les étoiles qui s'écartent au-delà d'un rayon de marée peuvent être retirées de l'amas. La réduction de la masse de l'amas réduit alors le rayon de marée permettant à plus d'étoiles de s'échapper dans ce qui deviendrait finalement un processus d'emballement. Le rayon de marée d'un amas près du Soleil est d'environ$5 M^{1/3}$ années-lumière, où $M$est la masse de l'amas exprimée en unités de la masse solaire. Pour les Pléiades,$M \sim 1000 M_{\odot}$, de sorte que les étoiles qui dépassent 50 années-lumière peuvent être perdues.

Dans certains cas, le processus d'évaporation provoque un effondrement du noyau du cluster. Les étoiles qui s'échappent enlèvent l'énergie cinétique et les étoiles restantes deviennent plus étroitement liées. C'est ce qui s'est produit dans la plupart des amas globulaires massifs et à longue durée de vie. Les amas ouverts moins massifs comme les Pléiades sont beaucoup plus sensibles à la dissipation des marées.

Je voudrais ajouter que les amas globulaires sont généralement beaucoup plus gros que ceux ouverts / irréguliers. Souvent, nous parlons de plusieurs milliers, voire de millions d'étoiles dans un amas globulaire. Cela fait beaucoup de masse et, par conséquent, la plupart des étoiles dans de tels amas sont bien liées par la force gravitationnelle. Bien sûr, lorsqu'un amas passe près d'une grande masse (par exemple, un centre galactique ou un nuage de poussière massif), les étoiles sont attirées par gravitation et certaines peuvent vivre l'amas, en fait parfois beaucoup peuvent quitter la formation d'un groupe «partant» sous la forme d'un énorme queue d'étoiles. Ces queues (collections en forme de queue) d'étoiles peuvent être très grandes. Autrement dit, tout se résume à l'ampleur de l'attraction gravitationnelle exercée sur eux. Les grosses tirées sont appelées chocs de marée et raz de marée car elles sont compliquées, et la cinématique n'est pas aussi simple qu'on pourrait le penser. En tous cas, les grands amas globulaires sous la force de gravité (il y a beaucoup de force là-bas) sont très serrés au centre et peuvent même former d'énormes trous noirs au centre. Les étoiles qui sont loin du noyau de l'amas sont plus susceptibles de partir sous l'influence de forces gravitationnelles externes à un moment donné lorsque les amas tournent autour du centre de la galaxie et que les choses changent avec le temps.

Les grappes ouvertes sont beaucoup plus petites et ne sont pas si étroitement liées par la force de gravitation. Il n'est donc pas surprenant que les étoiles de ces amas soient beaucoup plus sensibles aux sources gravitationnelles massives qui peuvent les retirer de leurs amas.

Les vitesses d'échappement sont plus susceptibles d'être atteintes plus tard (un peu plus ou moins au hasard) ou, pour être plus précis, pendant la durée de vie de la grappe, plutôt qu'au tout début, en particulier pour les grandes grappes. Les petites étoiles (en termes de masse) sont bien sûr plus susceptibles de quitter leurs amas, ce qui est de la physique de base et cela ne nécessite aucun commentaire supplémentaire à mon avis.

L'amas globulaire le plus brillant 47 Tucanae (trop-kAH-nee) dans le ciel nocturne contient très probablement un énorme trou noir près du centre qui «aspire» les objets et les étoiles à proximité. Ceux-ci ne s'échapperont pas. Donc, tout tourne autour des forces gravitationnelles de notre galaxie qui séparent les étoiles de leurs amas.