¿Por qué las estrellas en el vecindario local del Sol están tan separadas unas de otras?

Dada su aclaración en los comentarios, la respuesta probablemente se reduzca a algo que llamamos segregación masiva.

Casi todas las estrellas se forman en grupos que inicialmente están unidos gravitacionalmente debido a los restos de gas del proceso de formación de estrellas. Solo alrededor del 10% del gas en una nube formadora de estrellas finalmente termina en una estrella; el resto solo mantiene el sistema unido hasta que las estrellas y protostars lo apagan. Las estrellas más masivas en el cúmulo tienden a formarse cerca del centro de masa del sistema, o se desplazan hacia él relativamente rápido debido a su masa y a la conservación del impulso en encuentros cercanos con otras estrellas o bolsas de gas denso. Además, el gas que forma las estrellas más masivas en el cúmulo se colapsa más rápido y forma las estrellas más masivas antes. Una vez que las estrellas de mayor masa se han formado, tienden a comenzar a expulsar el gas del cúmulo con sus vientos estelares. Donde los vientos estelares se encuentran con el gas, se forman frentes de choque, y eso puede desencadenar la formación de estrellas adicionales a medida que el gas comprimido se vuelve lo suficientemente denso como para comenzar a fragmentarse y colapsar bajo su propio peso. Entonces esos protostars comienzan a lanzar chorros y salidas propias, contribuyendo a la expulsión de gas.

Una vez que el gas desaparece, generalmente no queda suficiente masa en el cúmulo para mantener unidas a todas las estrellas. Entonces, lo que sucede es que a medida que las estrellas se mueven en sus órbitas aleatorias alrededor del lugar donde solía estar el centro de masa, se ven perturbadas por la gravedad de otras estrellas cercanas y se someten a una serie de hondas gravitacionales. Hay una preferencia estadística para cada interacción de 2 cuerpos para igualar la energía cinética entre ellos, y dado que [math] K = mv ^ 2/2 [/ math], el menos masivo de los 2 cuerpos termina moviéndose más rápido. Con el tiempo, las estrellas menos masivas en el cúmulo alcanzan la velocidad de escape y son expulsadas. A medida que el cúmulo pierde miembros, aún queda menos masa para colgar en las estrellas restantes. La velocidad de escape del cúmulo se reduce, y más estrellas escapan hasta que no quedan estrellas o las que quedan encuentran órbitas estables y unidas alrededor de su centro de masa mutuo.

En resumen, el vecino solar es escaso porque las estrellas literalmente fueron expulsadas de un cúmulo en direcciones aleatorias.

¿Por qué las estrellas en el vecindario local del Sol están tan separadas unas de otras?


Estamos muy lejos del núcleo galáctico, donde las densidades de estrellas son mucho más altas. Hay un ciclo de retroalimentación positiva asociado con la acumulación de materia. En otras palabras, a medida que se acumula más materia, más tenderá a acumularse. Aquí, en los boondocks galácticos, la materia se extiende de manera bastante delgada, por lo que el ciclo de retroalimentación no tiene muchas posibilidades de comenzar. Puedes ver el resultado en la estructura de los brazos espirales, donde las estrellas se extienden a través del espacio en lugar de acumularse en grandes grupos.

¿Qué quieres decir con “tan lejos”? ¿Comparado con que?

Hasta donde sé, la densidad de las estrellas alrededor del Sol es bastante normal para una estrella de campo de masa solar 1 a unos 8 kiloparsecs del centro galáctico.

No hay nada particularmente sorprendente acerca de qué tan separadas están las estrellas alrededor del Sol, al menos en comparación con estrellas similares.

Las galaxias son colecciones de estrellas que se diluyen. Las estrellas comienzan en Cúmulos Abiertos, pero son demasiado flojas para evitar ser dispersadas por las interacciones locales.

Los cúmulos globulares se forman con alta densidad y se cuelgan juntos.

Las estrellas están más juntas en el núcleo. Se ha sugerido que esto significaría demasiadas interacciones malas para permitir que se desarrolle una vida inteligente.

No estamos en el centro de la galaxia, donde las estrellas están más cerca. Solo desea una respuesta sobre las densidades de estrellas que son más altas. Ahí es donde están más altos.