Formacion de las estrellas

osa menor

La formación estelar es el proceso por el cual las regiones densas dentro de las nubes moleculares en el espacio interestelar, a veces denominadas “viveros estelares” o “regiones de formación estelar”, colapsan y forman estrellas[1] Como rama de la astronomía, la formación estelar incluye el estudio del medio interestelar (ISM) y de las nubes moleculares gigantes (GMC) como precursores del proceso de formación estelar, y el estudio de las protoestrellas y los objetos estelares jóvenes como sus productos inmediatos. Está estrechamente relacionada con la formación de planetas, otra rama de la astronomía. La teoría de la formación estelar, 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, restos estelares y un medio interestelar (ISM) difuso de gas y polvo. El medio interestelar está formado por entre 10-4 y 106 partículas por cm3 y suele estar compuesto por aproximadamente un 70% de hidrógeno en masa, mientras que la mayor parte del gas restante está formado por 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 cuando éstas superaron el final de su vida en la secuencia principal. 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 un plazo aproximado de mil millones de años, lo que impide que la galaxia forme nebulosas difusas, salvo mediante fusiones con otras galaxias[5].

diagrama de formación estelar

Las estrellas son los objetos astronómicos más reconocidos y representan los bloques de construcción más fundamentales de las galaxias. La edad, la distribución y la composición de las estrellas de una galaxia trazan la historia, la dinámica y la evolución de esa galaxia. Además, las estrellas son responsables de la fabricación y distribución de elementos pesados como el carbono, el nitrógeno y el oxígeno, y sus características están íntimamente ligadas a las de los sistemas planetarios que pueden unirse a su alrededor. Por consiguiente, el estudio del nacimiento, la vida y la muerte de las estrellas es fundamental en el campo de la astronomía.

Las estrellas nacen dentro de las nubes de polvo y dispersas en la mayoría de las galaxias. Un ejemplo familiar de este tipo de nubes de polvo es la nebulosa de Orión. Las turbulencias en las profundidades de estas nubes dan lugar a nudos con suficiente masa como para que el gas y el polvo empiecen a colapsar bajo su propia atracción gravitatoria. A medida que la nube colapsa, el material del centro comienza a calentarse. Conocido como protoestrella, es este núcleo caliente en el corazón de la nube que colapsa el que un día se convertirá en una estrella. Los modelos informáticos tridimensionales de formación estelar predicen que las nubes giratorias de gas y polvo en colapso pueden romperse en dos o tres manchas; esto explicaría por qué la mayoría de las estrellas de la Vía Láctea están emparejadas o en grupos de múltiples estrellas.

gigantes rojas

Las estrellas de gran masa (>8Msun) constituyen uno de los elementos más importantes de nuestra galaxia y del universo en su conjunto. Sin embargo, sus luminosidades son tan elevadas (se multiplican aproximadamente por la tercera potencia de la masa) que las estrellas masivas dominan el balance energético de todas las estrellas en formación. A través de diferentes procesos físicos, inyectan enormes cantidades de energía en su entorno, por ejemplo, durante su nacimiento por medio de chorros energéticos, a lo largo de toda su vida a través de su fuerte radiación UV y en su muerte por medio de las explosiones de supernovas. Además, las estrellas de gran masa son los calderos donde se forman todos los elementos pesados. Por lo tanto, sin la formación de elementos pesados en primer lugar, no sería posible la vida tal y como la conocemos. Pensando en escalas espaciales mayores, hay que tener en cuenta que las estrellas masivas son casi las únicas estrellas que podemos observar en los sistemas extragalácticos (las estrellas de baja masa son demasiado débiles a las distancias dadas). Por lo tanto, todo el conocimiento estelar que se conoce de las galaxias lejanas se extrapola observando las estrellas más masivas de las mismas.

géminis

Los artículos de revisión de este volumen proporcionan un examen en profundidad de los complejos fenómenos astrofísicos de la formación estelar a través de observaciones y modelos de longitudes de onda múltiples.  Entre los temas fundamentales que se discuten en el libro están:  El objetivo de estos artículos es revisar los principales procesos que rigen la formación estelar e investigar cómo están interrelacionados. Al hacerlo, proporcionan una mirada en profundidad al enorme progreso teórico y observacional que se ha hecho en el pasado reciente y también esbozan las perspectivas futuras.Publicado previamente en Space Science Reviews en la colección temática “Star Formation”