Formación estelar

Programa 44 13/03/07

Las estrellas son, en cierto modo, como seres vivos. Nacen, evolucionan y mueren, y esta muerte contribuye al nacimiento de nuevas estrellas. Es un auténtico ciclo vital donde el protagonista es la materia del medio interestelar, una materia que a lo largo de este ciclo se transforma, se procesa, se enriquece y revierte de nuevo al medio para continuar con un ciclo que no sabemos si tendrá fin.

Detalle de la nebulosa de formación del Aguila.
En su interior se está gestando el nacimiento de miles de estrellas
Crédito: Hubble

Medio interestelar

Cualquier galaxia se compone, en mayor o menor medida, de estrellas, gas y polvo. Este gas, principalmente hidrógeno, y polvo conforman el denominado medio interestelar. Es en este medio interestelar, concretamente en las denominadas nubes moleculares o nebulosas de formación, donde nacen las estrellas. Este gas y polvo conforma la materia prima de la que se componen las estrellas y los planetas que las circundan.

Perturbación y colapso

Los procesos que transforman un medio como el interestelar, de apenas unos miles de átomos por centímetro cúbico y unos -250 grados de temperatura, en el núcleo de una estrella con una temperatura y densidad capaz de generar reacciones termonucleares, son procesos aun no totalmente entendidos.

En condiciones normales el medio interestelar se encuentra tenuemente repartido en la nube, en un equilibrio hidrodinámico. Es necesario una perturbación que atraviese la nebulosa y rompa este equilibrio fragmentando la nube en diversos pedazos. Esta perturbación puede originarse por una explosión de supernova – la muerte de una estrella – pero no se descartan otras fuentes.

El efecto de la gravedad hace que cada uno de estos fragmentos de la nube comience un proceso de colapso que se retroalimenta cada vez más y más, atrapando toda la materia circundante.

Debido a este colapso cada fragmento, futuro núcleo de una estrella, comienza a aumentar enormemente su temperatura hasta el punto en que se hace incandescente. Se convierte en un punto luminoso en el cielo a simple vista indistinguible de una estrella – aunque técnicamente no lo es, pues aún no se dan reacciones termonucleares en su interior para lo cual aun deben pasar millones de años y que esta protoestrella aumente en varios ordenes de magnitud su temperatura y presión central.

Zoom al interior de la nebulosa de formación de Orión. Podemos apreciar la nube de gas y polvo alrededor de las protoestrellas. Crédito: Hubble Space Telescope

Disco de acreción y formación de planetas

Esta acumulación de material en la protoestrella va acompañada de la expulsión en forma de jets de gran parte del material que cae sobre ella. De hecho la formación de una estrella es un proceso poco eficiente, tan solo un pequeño porcentaje de la materia inicial del fragmento termina formando parte de la estrella. 

Expulsión de material en forma de Jets de una protoestrella
Creédiot: Patrick Hartigan/Rice University

Debido a la rotación de la protoestrella parte del material circundante se dispone en forma de un disco plano alrededor de esta. De este disco surgirán los planetas que orbitarán alrededor de la futura estrella, algo así como los productos de desecho de todo el proceso de formación estelar.

Recreación artística de la formación de planetas en un disco de acreción.

Generaciones estelares

El nacimiento de nuevas estrellas es un proceso que aún continua en el Universo actual. De hecho las estrellas como nuestro Sol pertenecen a la tercera generación de estrellas que se han formado desde el origen del Universo. Son las “nietas” de las primeras estrellas, mucho más masivas y compuestas prácticamente en su totalidad por hidrógeno primordial. 

Cúmulo de estrellas recién nacidas en la Gran nube de Magallanes 
Crédito: NASA/ESA/Hubble Heritage Team

Links
https://personales.ya.com/casanchi/ast/formasol01.pdf