Istället för att lämna hemmet ung, som förväntat, stellar "syskon" föredrar att hålla ihop i långvariga, strängliknande grupper, hittar en ny studie av data från ESA:s rymdfarkost Gaia.

Att utforska spridningen och tidigare historia för de stjärnklara invånarna i vår galax är särskilt utmanande eftersom det kräver astronomer att fastställa stjärnornas åldrar. Detta är inte alls trivialt, som "genomsnittliga" stjärnor med liknande massa men olika åldrar ser väldigt lika ut.

För att ta reda på när en stjärna bildades, astronomer måste istället titta på populationer av stjärnor som tros ha bildats samtidigt - men att veta vilka stjärnor som är syskon utgör en ytterligare utmaning, eftersom stjärnor inte nödvändigtvis hänger länge i stjärnvaggorna där de bildades.

"För att identifiera vilka stjärnor som bildades tillsammans, vi letar efter stjärnor som rör sig på liknande sätt, eftersom alla stjärnor som bildades inom samma moln eller hop skulle röra sig på ett liknande sätt, " säger Marina Kounkel från Western Washington University, U.S., och huvudförfattare till den nya studien.

"Vi kände till några sådana "samgående" stjärngrupper nära solsystemet, men Gaia gjorde det möjligt för oss att utforska Vintergatan i detalj till långt större avstånd, avslöjar många fler av dessa grupper."

Marina använde data från Gaias andra utgåva för att spåra strukturen och stjärnbildningsaktiviteten i en stor del av rymden som omger solsystemet, och utforska hur detta förändrades över tiden. Denna datarelease, tillhandahålls i april 2018, listar rörelser och positioner för över en miljard stjärnor med oöverträffad precision.

Analysen av Gaia-data, förlitar sig på en maskininlärningsalgoritm, avslöjade nästan 2000 tidigare oidentifierade hopar och samgående grupper av stjärnor upp till cirka 3000 ljusår från oss - ungefär 750 gånger avståndet till Proxima Centauri, den närmaste stjärnan till solen. Studien fastställde också åldrarna för hundratusentals stjärnor, gör det möjligt att spåra stjärnfamiljer och avslöja deras överraskande arrangemang.

"Omkring hälften av dessa stjärnor finns i långa, strängliknande konfigurationer som speglar egenskaper som finns i deras gigantiska födelsemoln, ", tillägger Marina.

"Vi trodde generellt att unga stjärnor skulle lämna sina födelseplatser bara några miljoner år efter att de bildats, helt att förlora banden med sin ursprungliga familj – men det verkar som om stjärnor kan stanna nära sina syskon så länge som några miljarder år."

Strängarna verkar också vara orienterade på särskilda sätt med avseende på vår galaxs spiralarmar – något som beror på stjärnornas åldrar i en sträng. Detta är särskilt tydligt för de yngsta stråkarna, som består av stjärnor yngre än 100 miljoner år, som tenderar att vara orienterade i rät vinkel mot spiralarmen närmast vårt solsystem.

Astronomerna misstänker att de äldre strängarna av stjärnor måste ha varit vinkelräta mot spiralarmarna som fanns när dessa stjärnor bildades, som nu har ombildats under de senaste miljarder åren.

"Närheten till och orienteringen av de yngsta strängarna till Vintergatans nuvarande spiralarmar visar att äldre strängar är en viktig 'fossil rekord' av vår galaxs spiralstruktur, " säger medförfattaren Kevin Covey, även från Western Washington University, U.S.A.

"Spiralarmarnas natur diskuteras fortfarande, med domen om att de är stabila eller dynamiska strukturer ännu inte avgjorda. Att studera dessa äldre strängar kommer att hjälpa oss att förstå om armarna är mestadels statiska, eller om de rör sig eller försvinner och omformas under loppet av några hundra miljoner år - ungefär den tid det tar för solen att kretsa runt det galaktiska centrumet ett par gånger."

Gaia lanserades 2013, och är på ett uppdrag att kartlägga en tredimensionell karta över vår galax, identifiera platserna, rörelser, och dynamiken hos ungefär en procent av stjärnorna i Vintergatan, tillsammans med ytterligare information om många av dessa stjärnor. Ytterligare Gaia-släpp, inklusive fler och allt mer exakta uppgifter, planeras för det kommande decenniet, ge astronomer den information de behöver för att utveckla vår galaxs stjärnbildningshistoria.

"Gaia är ett verkligt banbrytande uppdrag som avslöjar Vintergatans historia – och dess stjärnor – som aldrig förr, " tillägger Timo Prusti, Gaia-projektforskare vid ESA.

"När vi kommer att bestämma åldrarna för ett större antal stjärnor fördelade över hela vår galax, inte bara de som bor i kompakta kluster, vi kommer att ha en ännu bättre position för att analysera hur dessa stjärnor har utvecklats över tiden."