La formación de estrellas es el proceso por el cual las regiones densas dentro de las nubes moleculares en el espacio interestelar , a veces referido como "guarderías estelares" o " estrella regiones -Formar", colapso y forman estrellas . [1] Como rama de la astronomía , la formación de estrellas incluye el estudio del medio interestelar (ISM) y las nubes moleculares gigantes (GMC) como precursores del proceso de formación de estrellas, y el estudio de protoestrellas y objetos estelares jóvenes como sus productos inmediatos. Está estrechamente relacionado con la formación de planetas , otra rama deastronomía . La teoría de la formación de estrellas, además de dar cuenta de la formación de una sola estrella, también debe tener en cuenta las estadísticas de las estrellas binarias y la función de masa inicial . La mayoría de las estrellas no se forman de forma aislada, sino como parte de un grupo de estrellas denominadas cúmulos estelares o asociaciones estelares . [2]
Una galaxia espiral como la Vía Láctea contiene estrellas , remanentes estelares y un medio interestelar difuso (ISM) de gas y polvo. El medio interestelar consta de 10 -4 a 10 6 partículas por cm 3 y típicamente se compone de aproximadamente un 70% de hidrógeno en masa, y la mayor parte del gas restante consiste en helio . Este medio se ha enriquecido químicamente con trazas de elementos más pesados que se produjeron y expulsaron de las estrellas a través de la fusión del helio a medida que pasaban más allá del final de su secuencia principal.toda la vida. Las regiones de mayor densidad del medio interestelar forman nubes, o nebulosas difusas , [3] donde tiene lugar la formación de estrellas. [4] A diferencia de las espirales, una galaxia elíptica pierde el componente frío de su medio interestelar en aproximadamente mil millones de años, lo que impide que la galaxia forme nebulosas difusas excepto a través de fusiones con otras galaxias. [5]
En las densas nebulosas donde se producen las estrellas, gran parte del hidrógeno se encuentra en forma molecular (H 2 ), por lo que estas nebulosas se denominan nubes moleculares . [4] El Observatorio Espacial Herschel ha revelado que los filamentos son realmente ubicuos en la nube molecular. Los filamentos moleculares densos, que son fundamentales para el proceso de formación de estrellas, se fragmentarán en núcleos unidos gravitacionalmente, la mayoría de los cuales se convertirán en estrellas. La acumulación continua de gas, la flexión geométrica y los campos magnéticos pueden controlar la forma detallada de fragmentación de los filamentos. En los filamentos supercríticos, las observaciones han revelado cadenas cuasi-periódicas de núcleos densos con un espaciado comparable al ancho interno del filamento, e incluyen protoestrellas incrustadas con flujos de salida. [6]Las observaciones indican que las nubes más frías tienden a formar estrellas de baja masa, observadas primero en el infrarrojo dentro de las nubes, luego en luz visible en su superficie cuando las nubes se disipan, mientras que las nubes moleculares gigantes, que generalmente son más cálidas, producen estrellas de todas las masas. . [7] Estas nubes moleculares gigantes tienen densidades típicas de 100 partículas por cm 3 , diámetros de 100 años luz (9,5 × 10 14 km ), masas de hasta 6 millones de masas solares ( M ☉ ), [8] y un promedio temperatura interior de 10 K. Aproximadamente la mitad de la masa total del ISM galáctico se encuentra en nubes moleculares [9]y en la Vía Láctea se estima que hay 6.000 nubes moleculares, cada una con más de 100.000 M ☉ . [10] La nebulosa más cercana al Sol donde se están formando estrellas masivas es la Nebulosa de Orión , a 1300 ly (1,2 × 10 16 km) de distancia. [11] Sin embargo, la formación de estrellas de menor masa se está produciendo a unos 400–450 años luz de distancia en el complejo de nubes ρ Ophiuchi . [12]
Un sitio más compacto de formación de estrellas son las nubes opacas de gas denso y polvo conocidas como glóbulos de Bok , llamados así por el astrónomo Bart Bok . Estos pueden formarse en asociación con el colapso de nubes moleculares o posiblemente de forma independiente. [13] Los glóbulos de Bok suelen tener hasta un año luz de diámetro y contienen algunas masas solares . [14] Se pueden observar como nubes oscuras recortadas contra nebulosas de emisión brillantes o estrellas de fondo. Se ha descubierto que más de la mitad de los glóbulos de Bok conocidos contienen estrellas recién formadas. [15]