Formazione stellare
La formazione stellare è il processo in cui del gas in una nube molecolare dà vita a nuove stelle.Nella teoria corrente della formazione stellare, le regioni più dense di una nube molecolare gigante diventano gravitazionalmente instabili, ed iniziano a collassare. Parte dell'energia gravitazionale persa in questo collasso è emessa nell'infrarosso, mentre il resto aumenta la temperatura della regione di gas interessata, che si separa dal resto della nube per formare al suo interno una protostella. Il gas che si accumula sulla protostella forma anche un disco circumstellare.
Quando la temperatura e la densità raggiungono livelli sufficientemente elevati, il deuterio inizia un processo di fusione nucleare, e la pressione verso l'esterno risultante rallenta (ma non arresta del tutto) il collasso. Essendo il deuterio molto scarso nello spazio interstellare, questa fase ha breve durata, e dopo poco la protostella ricomincia a contrarsi. In questo stadio si formano dei getti bipolari, probabilmente per eliminare parte del momento angolare del materiale che si accumula sulla protostella. Alla fine, l'idrogeno si accende anch'esso al centro della stella, l'energia generata è stavolta sufficiente ad arrestare il collasso, e anche a soffiare via l'inviluppo di gas che circondava la protostella. Essa è adesso diventata una stella, risplendente di luce propria.
Il processo sopra descritto può durare alcune centinaia di migliaia di anni, o anche alcuni milioni. Gli stadi del processo sono piuttosto ben compresi per stelle simili al Sole o più piccole. Per le stelle più grandi, la lunghezza della formazione stellare è comparabile ad altre fasi della loro breve vita, e il processo è meno compreso. Le fasi successive sono studiate dall'evoluzione stellare.
I momenti chiave della formazione stellare sono osservabili solo in lunghezze d'onda diverse da quelle ottiche. La struttura delle nubi molecolari e gli effetti della protostella sono in genere osservati usando le transizioni rotazionali del CO e di altre molecole. Tali fenomeni producono radiazione osservabile tramite radiotelescopi nelle bande millimetriche e submillimetriche. La radiazione delle protostelle e delle prime fasi di vita di una stella deve essere osservata nell'infrarosso, perché la nube che ancora la circonda impedisce il passaggio nella banda ottica.
La formazione di stelle individuali può essere osservata direttamente solo nella nostra galassia, la Via Lattea. Le altre galassie sono troppo distanti perché i telescopi attuali possano vedere oggetti così deboli. Ma è possibile osservare una galassia nel suo insieme e raccogliere la luce di molte stelle in formazione, se la galassia ne è ricca. Si conoscono galassie starburst che sembrano impegnate in un'enorme produzione di stelle, e che emettono il 99% della loro luce nell'infrarosso.
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