Formación estelar
Las estrellas nacen cuando las partes más densas y frías de las nubes moleculares interestelares son incapaces de sostenerse contra la gravedad y colapsan, formando protoestrellas que se acumulan a partir de discos y, finalmente, encienden la fusión nuclear.
Definition
La formación estelar es el proceso por el cual las concentraciones densas y frías de gas interestelar colapsan bajo la gravedad y acumulan masa para formar nuevas estrellas, junto con sus discos y flujos asociados.
Scope
El área abarca las condiciones y la física del nacimiento estelar: la estructura y la estabilidad gravitacional de las nubes moleculares, el colapso de los núcleos densos, la formación y el crecimiento de las protoestrellas por acreción, los discos circunestelares y los flujos bipolares que los acompañan, y la distribución de las masas estelares capturada por la función de masa inicial.
Sub-topics
Core questions
- ¿Qué condiciones permiten que el gas interestelar colapse en estrellas?
- ¿Cómo crece una protoestrella y alcanza la secuencia principal?
- ¿Qué papel juegan los discos y los flujos en el nacimiento estelar?
- ¿Qué establece la distribución de masas de las estrellas recién nacidas?
Key concepts
- nube molecular
- masa de Jeans
- núcleo denso
- protoestrella
- disco de acreción
- flujo bipolar
- función de masa inicial
Key theories
- Colapso gravitacional y el criterio de Jeans
- Una nube colapsa cuando su autogravedad supera el soporte de la presión térmica, la turbulencia y los campos magnéticos; el criterio de Jeans establece la masa y el tamaño por encima de los cuales el colapso se descontrola, y los núcleos densos dentro de las nubes moleculares son los sitios inmediatos del nacimiento estelar.
- Colapso de adentro hacia afuera y acreción de disco
- Un núcleo marginalmente estable colapsa de adentro hacia afuera, depositando materia en una protoestrella central a través de un disco sostenido por rotación mientras los flujos bipolares eliminan el momento angular, una imagen desarrollada en el modelo estándar de formación estelar de baja masa.
Mechanisms
Dentro de las nubes moleculares frías, las regiones donde la gravedad excede el soporte combinado de la presión, la turbulencia y los campos magnéticos comienzan a colapsar; la conservación del momento angular aplana el gas que cae en un disco que alimenta una protoestrella en crecimiento, mientras que los flujos magnetizados eliminan el momento angular y dispersan el material circundante hasta que la nueva estrella es revelada.
Clinical relevance
La formación estelar rige la evolución de las galaxias, el reciclaje del gas interestelar y la producción de nuevas estrellas y sistemas planetarios; la función de masa inicial que establece es un insumo clave para los modelos de evolución química y de luminosidad galáctica y para la interpretación de la luz integrada de galaxias distantes.
History
Jeans formuló el criterio de inestabilidad gravitacional a principios del siglo XX, el modelo estándar de colapso de adentro hacia afuera de la formación estelar de baja masa fue desarrollado por Shu y colaboradores en las décadas de 1970 y 1980, y la teoría moderna enfatiza cada vez más la turbulencia y los campos magnéticos, como lo revisaron McKee y Ostriker.
Debates
- El papel de la turbulencia versus el soporte magnético
- Si el soporte de la nube molecular y la regulación de la formación estelar están gobernados principalmente por la turbulencia supersónica o por los campos magnéticos, y cómo interactúan los dos para establecer la baja eficiencia de la formación estelar, sigue siendo una cuestión activa en el campo.
Key figures
- Frank Shu
- Christopher McKee
- Eve Ostriker
- Edwin Salpeter
Related topics
Seminal works
- shu1987
- mckee2007
Frequently asked questions
- ¿Por qué no todas las nubes moleculares se convierten rápidamente en estrellas?
- Las nubes se sostienen contra el colapso por la turbulencia y los campos magnéticos, así como por la presión, y la retroalimentación de las estrellas jóvenes dispersa el gas, por lo que la formación estelar es ineficiente y solo una pequeña fracción de la masa de una nube se convierte en estrellas a lo largo de su vida.
- ¿Por qué las estrellas jóvenes tienen discos y chorros?
- El gas en colapso transporta momento angular que le impide caer directamente sobre la estrella, por lo que se asienta en un disco giratorio; la acreción a través del disco y los campos magnéticos asociados lanzan chorros bipolares que eliminan el momento angular y permiten que la estrella crezca.