Formação Estelar
As estrelas nascem quando as partes mais densas e frias das nuvens moleculares interestelares se tornam incapazes de se sustentar contra a gravidade e colapsam, formando protoestrelas que se acumulam a partir de discos e eventualmente acendem a fusão nuclear.
Definition
A formação estelar é o processo pelo qual concentrações densas e frias de gás interestelar colapsam sob a gravidade e acumulam massa para formar novas estrelas, juntamente com seus discos e fluxos associados.
Scope
A área abrange as condições e a física do nascimento estelar: a estrutura e a estabilidade gravitacional das nuvens moleculares, o colapso de núcleos densos, a formação e o crescimento de protoestrelas por acreção, os discos circunstelares e os fluxos bipolares que as acompanham, e a distribuição das massas estelares capturada pela função de massa inicial.
Sub-topics
Core questions
- Que condições permitem que o gás interestelar colapse em estrelas?
- Como uma protoestrela cresce e atinge a sequência principal?
- Que papel os discos e os fluxos desempenham no nascimento estelar?
- O que determina a distribuição das massas das estrelas recém-nascidas?
Key concepts
- nuvem molecular
- massa de Jeans
- núcleo denso
- protoestrela
- disco de acreção
- fluxo bipolar
- função de massa inicial
Key theories
- Colapso gravitacional e o critério de Jeans
- Uma nuvem colapsa quando sua autogravidade supera o suporte da pressão térmica, turbulência e campos magnéticos; o critério de Jeans estabelece a massa e o tamanho acima dos quais o colapso se acelera, e os núcleos densos dentro das nuvens moleculares são os locais imediatos do nascimento estelar.
- Colapso de dentro para fora e acreção de disco
- Um núcleo marginalmente estável colapsa de dentro para fora, depositando matéria em uma protoestrela central através de um disco suportado por rotação, enquanto fluxos bipolares removem o momento angular, um cenário desenvolvido no modelo padrão de formação estelar de baixa massa.
Mechanisms
Dentro de nuvens moleculares frias, regiões onde a gravidade excede o suporte combinado de pressão, turbulência e campos magnéticos começam a colapsar; a conservação do momento angular achata o gás em queda em um disco que alimenta uma protoestrela em crescimento, enquanto fluxos magnetizados liberam momento angular e dispersam o material circundante até que a nova estrela seja revelada.
Clinical relevance
A formação estelar governa a evolução das galáxias, a reciclagem do gás interestelar e a produção de novas estrelas e sistemas planetários; a função de massa inicial que ela estabelece é um dado fundamental para modelos de evolução química e de luminosidade galáctica e para a interpretação da luz integrada de galáxias distantes.
History
Jeans formulou o critério de instabilidade gravitacional no início do século XX, o modelo padrão de colapso de dentro para fora da formação estelar de baixa massa foi desenvolvido por Shu e colaboradores nas décadas de 1970 e 1980, e a teoria moderna enfatiza cada vez mais a turbulência e os campos magnéticos, conforme revisado por McKee e Ostriker.
Debates
- O papel da turbulência versus o suporte magnético
- Se o suporte da nuvem molecular e a regulação da formação estelar são governados principalmente pela turbulência supersônica ou por campos magnéticos, e como os dois interagem para estabelecer a baixa eficiência da formação estelar, permanece uma questão ativa no campo.
Key figures
- Frank Shu
- Christopher McKee
- Eve Ostriker
- Edwin Salpeter
Related topics
Seminal works
- shu1987
- mckee2007
Frequently asked questions
- Por que nem todas as nuvens moleculares se transformam rapidamente em estrelas?
- As nuvens são sustentadas contra o colapso pela turbulência e pelos campos magnéticos, bem como pela pressão, e o feedback das estrelas jovens dispersa o gás, de modo que a formação estelar é ineficiente e apenas uma pequena fração da massa de uma nuvem se torna estrelas ao longo de sua vida.
- Por que as estrelas jovens têm discos e jatos?
- O gás em colapso transporta momento angular que o impede de cair diretamente na estrela, então ele se estabelece em um disco rotativo; a acreção através do disco e os campos magnéticos associados lançam jatos bipolares que removem o momento angular e permitem que a estrela cresça.