Tähtiklusterit ovat ihania koealustoja tähtien muodostumisen ja evoluution teorioille. Yksi ongelmista on, että tämä on jatkuvasti muuttumassa alkuperäisestä jakautumisesta, kun tähdet kuolevat tai karkautuvat klusterista. Sellaisenaan näiden mekanismien ymmärtäminen on välttämätöntä tähtitieteilijöille, jotka haluavat palata nykyisestä väestöstä IMF: ään.
Auttaakseen tämän tavoitteen saavuttamisessa Vasilii Gvaramadzen johtamat tähtitieteilijät Bonnin yliopistossa Saksassa ovat tekemässä tutkimusta, jonka tarkoituksena on etsiä nuoria rypäleitä tähtiä poistettaessa.
Ensimmäisessä kahdesta ryhmän tähän mennessä julkaisemasta tutkimuksesta he tutkivat kuuluisan Eagle-niemimaan liittyvää klusteria. Tämä sumu on tunnettu johtuen kuuluisasta ”Pilars of Creation” -kuvasta, jonka otti ikääntyvä Hubble-avaruusteleskooppi, joka näyttää tähtimuodostuneiden tiheän kaasun torneja.
Kaksi päämenetelmää tähtien löytämiseksi lammasta syntymäpaikastaan. Ensimmäinen on tutkia tähtiä yksittäin ja analysoida niiden liikettä taivaan tasolla (oikea liike) sekä liikettä kohti meitä tai poispäin (säteittäinen nopeus) sen määrittämiseksi, onko tietyllä tähdellä riittävä nopeus päästäkseen klusterista. Vaikka tämä menetelmä voi olla luotettava, se kärsii, koska rypäleet ovat niin kaukana, vaikka tähdet voisivat liikkua satojen kilometrien sekunnissa, sen havaitseminen vie kauan.
Sen sijaan näiden tutkimusten tähtitieteilijät etsivät pakenevia tähtiä niiden paikallisiin ympäristöihin kohdistuvien vaikutusten perusteella. Koska nuoret klusterit sisältävät suuria määriä kaasua ja pölyä, sen läpi kyntävät tähdet aiheuttavat keulaiskuja, samanlaisia kuin veneet meressä tekevät. Hyödyntämällä tätä, ryhmä etsi Eagle Nebula -klusterista merkkejä keulaiskuista näiltä tähtiin. Haettaessa kuvia useista tutkimuksista, ryhmä löysi kolme tällaista keulaiskua. Samaa menetelmää käytettiin toisessa tutkimuksessa, tällä kertaa analysoimalla vähemmän tunnettua klusteria ja sumua Scorpiusissa, NGC 6357. Tämä tutkimus osoitti seitsemän alueelle pakenevien tähtien keulaiskuja.
Molemmissa tutkimuksissa ryhmä analysoi tähtien spektrityyppejä, jotka osoittavat niiden massan. Sumujen simulaatiot viittasivat siihen, että suurimmalle osalle irrotetut tähdet saavat alkutekstinsä, koska niillä on lähellä kulkua rypäleen keskustaan, jossa tiheys on suurin. Klusteritutkimukset ovat osoittaneet, että niiden keskuksissa hallitsevat usein massiiviset O- ja B-spektrityyppiset tähdet, mikä tarkoittaisi, että tällaiset tähdet poistuisivat ensisijaisesti. Nämä kaksi tutkimusta ovat auttaneet vahvistamaan tämän ennusteen, koska kaikki tähdet, joilla havaittiin olevan keulaiskuja, olivat massiivisia tähtiä tällä alueella.
Vaikka tällä menetelmällä voidaan löytää karkaavat tähdet, kirjoittajat huomauttavat, että se on epätäydellinen tutkimus. Joillakin tähdellä voi olla riittävä nopeus paeta, mutta ne jäävät silti paikallisen äänenopeuden alle sumussa, mikä estäisi niitä luomasta keulaiskua. Sellaisenaan laskelmat ovat ennustaneet, että noin 20% pakenevista tähtiistä saa aikaan havaittavissa olevia keulaiskuja.
Tämän mekanismin ymmärtäminen on tärkeää, koska sillä odotetaan olevan hallitseva rooli klusterien massajakauman kehittymisessä varhaisessa vaiheessa. Vaihtoehtoinen poistomenetelmä sisältää tähdet binaarikiertoradalla. Jos yhdestä tähdestä tulee supernova, äkillinen massahäviö vähentää yhtäkkiä painovoimaa, joka pitää toisen tähden kiertoradalla, jolloin se voi lentää pois. Tämä menetelmä vaatii kuitenkin, että rypäleen on oltava vähintään niin vanha, että tähdet ovat kehittyneet siihen pisteeseen, jossa ne räjähtää supernovina, viivästyttäen tämän mekanismin merkitystä ainakin siihen pisteeseen saakka ja antamalla painovoimaisten sling-shot-tehosteiden hallita varhain.
