Formación estelar para niños
La formación estelar es el proceso por el cual grandes cantidades de gas y polvo en el espacio se unen para crear estrellas. Estas grandes nubes de gas se encuentran en las galaxias y a veces se les llama "guarderías estelares" o "fábricas de estrellas".
La formación de estrellas es una parte importante de la astronomía. Incluye el estudio de las nubes de gas gigantes, llamadas nubes moleculares, que son el punto de partida para las estrellas. También se estudian las protoestrellas (estrellas muy jóvenes) y cómo se forman los planetas alrededor de ellas.
La mayoría de las estrellas no nacen solas. Suelen formarse en grupos, creando lo que conocemos como cúmulo estelares o asociación estelares.
Plantilla:Ficha de concepto
Contenido
¿Dónde nacen las estrellas?
Nubes en el espacio
Una galaxia espiral, como nuestra Vía Láctea, contiene estrellas y un gas y polvo disperso llamado medio interestelar. Este medio está compuesto principalmente por hidrógeno y helio. También tiene pequeñas cantidades de elementos más pesados, que fueron creados dentro de estrellas antiguas y liberados al espacio.
Las zonas más densas de este medio interestelar forman nubes o nebulosas. Es en estas nebulosas donde nacen las estrellas. Las galaxia elípticas, por ejemplo, pierden su gas frío con el tiempo. Esto hace que no puedan formar nuevas nebulosas y, por lo tanto, no crean muchas estrellas nuevas.
El colapso de una nube
Una nube de gas en el espacio se mantiene en equilibrio cuando la presión del gas es suficiente para contrarrestar su propia fuerza gravitatoria. Si la nube es demasiado grande o densa, la gravedad puede ganar. En ese caso, la nube empieza a encogerse, un proceso llamado colapso gravitatorio.
La masa mínima que necesita una nube para colapsar se llama masa de Jeans. Esta masa depende de la temperatura y la densidad de la nube. Durante el colapso, la nube se rompe en pedazos más pequeños. Cada uno de estos pedazos puede formar una o varias estrellas. Así es como se forman los cúmulos abiertos de estrellas.
A veces, un evento externo puede ayudar a que una nube de gas colapse y empiece a formar estrellas. Por ejemplo, la explosión de una supernova cercana puede enviar ondas de choque que empujan el gas de la nube. También, cuando dos galaxias chocan, sus nubes de gas se comprimen. Esto puede provocar un gran estallido de formación estelar, conocido como starburst.
Incluso los agujeros negros supermasivos en el centro de las galaxias pueden influir en la formación de estrellas. A veces, emiten chorros de energía que pueden limitar o, en algunos casos, incluso activar la formación de nuevas estrellas.
Cuando una nube colapsa, se fragmenta en trozos cada vez más pequeños. Estos fragmentos se vuelven más densos y calientes. Finalmente, se convierten en esferas de gas que giran, los "embriones" de las estrellas. La rotación y los campos magnéticos pueden afectar cómo se contrae la nube.
Nubes moleculares: las cunas estelares
La teoría actual dice que las estrellas nacen en las nubes moleculares gigantes. Estas nubes están hechas principalmente de hidrógeno molecular (H2) y helio. Son muy frías (entre 10 y 30 K) y densas. Su tamaño puede variar mucho.
Las nubes moleculares no son uniformes. El gas y el polvo dentro de ellas forman estructuras complejas, como filamentos. Las zonas más densas de estos filamentos son donde se forman las estrellas.
Cuanto más grande es una nube molecular, más corta es su vida. Esto se debe a que las estrellas más grandes que se forman en ellas emiten mucha energía. Esta energía puede destruir las moléculas de la nube.
Dentro de las nubes moleculares, podemos distinguir diferentes estructuras:
- Clumps: Son las estructuras donde se forman los cúmulos de estrellas.
- Núcleos protoestelares: Son las estructuras más pequeñas dentro de los clumps. Aquí es donde se forman estrellas individuales o pequeños grupos de estrellas.
La inestabilidad de Jeans
James Jeans desarrolló una teoría a principios del siglo XX sobre cómo las nubes moleculares pueden colapsar por su propia gravedad. Aunque hoy sabemos más detalles, su teoría fue un gran avance.
Jeans explicó que una nube de gas puede empezar a encogerse si es lo suficientemente masiva y fría. Si la nube supera una "masa crítica" (la masa de Jeans), su gravedad se vuelve más fuerte que la presión interna del gas. Esto hace que la nube se vuelva inestable y colapse. Por eso, las nubes más grandes suelen ser las que dan lugar a muchos nacimientos de estrellas a la vez.
Cuando una nube colapsa, la parte central se contrae más rápido. Así se forma un núcleo más denso, que es el inicio de una protoestrella.
La protoestrella: el bebé estelar
Una vez que el gas se condensa, forma una esfera en el centro de la nube. Esta esfera es la protoestrella. Al principio, la protoestrella es transparente y la energía se escapa fácilmente, por lo que no se calienta mucho. Pero después de cientos de miles de años, se vuelve opaca y empieza a calentarse mientras se encoge.
A medida que la protoestrella se contrae, su temperatura aumenta. Llega un punto en que la presión interna equilibra la gravedad. En su centro, se forma un núcleo del tamaño de Júpiter. Más y más materia de la nube circundante cae sobre este núcleo, haciéndolo más denso y caliente.
La protoestrella sigue creciendo y calentándose. El gas que la rodea, debido a la rotación inicial de la nube, forma un disco de acrecimiento. Este disco es muy importante, porque en él pueden empezar a formarse planetas y asteroides.
Finalmente, la temperatura en el centro de la protoestrella alcanza unos 10 millones de grados Celsius. A esta temperatura, comienza la fusión nuclear del hidrógeno. Este es el momento en que la protoestrella se convierte en una estrella de verdad. La energía liberada por la fusión crea fuertes vientos estelares que expulsan el gas restante. La nueva estrella se estabiliza y entra en la secuencia principal, donde pasará la mayor parte de su vida.
Si la protoestrella tiene muy poca masa (menos de 0.08 veces la masa de nuestro Sol), no alcanzará la temperatura necesaria para encender el hidrógeno. En ese caso, se detendrá su contracción y se enfriará, convirtiéndose en una enana marrón, un objeto que no es ni estrella ni planeta.
Formación de estrellas muy grandes
El proceso de formación estelar que hemos descrito funciona bien para estrellas como el Sol o más pequeñas. Pero para las estrellas mucho más grandes, el proceso es diferente y más rápido. Se cree que la fusión del hidrógeno en estas estrellas gigantes comienza antes de que hayan terminado de acumular toda su masa.
Las estrellas supermasivas tienen una vida muy corta, de solo unos pocos millones de años. Su formación, vida y destrucción son procesos muy intensos. La cantidad de elementos pesados en una nube (llamada metalicidad) afecta el tamaño máximo que puede alcanzar una estrella. Cuantos menos elementos pesados tenga una nube, más grande puede ser la estrella que se forme. Se piensa que las primeras estrellas del universo, que tenían muy pocos elementos pesados, pudieron haber sido cientos de veces más grandes que el Sol.
Véase también
En inglés: Star formation Facts for Kids
