Me pregunto, ¿por qué las estrellas tardan tanto en convertirse en estrellas? ¿Es porque necesita ganar masa? O calentar? ¿Algo como eso? ¿Y podría acelerarse en absoluto?
El tiempo para "producir" una estrella en realidad depende de la masa de la estrella. Comencemos con una estrella de tipo solar.
Para una estrella típica de tipo solar, el tiempo de formación es de unos 10 millones de años (puede ver esta imagen en Wikimedia que ofrece una descripción general del proceso de formación estelar, adaptada de la figura de Philippe André en Observaciones de protoestrellas y etapas protoestelares en El universo frío, 1994). Puedes distinguir diferentes épocas en el proceso de formación estelar, que son la firma de diferentes procesos físicos dominantes. La primera etapa de la formación estelar es un colapso gravitacional que conduce a la formación de la propia protoestrella. La escala de tiempo para este colapso es el llamado tiempo de caída libre.que depende sólo de la densidad del objeto. Cuando obtienes un objeto central en un equilibrio hidrostático, las cosas se vuelven más sutiles: el núcleo se contraerá adiabáticamente (sin transferencia de calor) y cuando se alcanza una temperatura de aproximadamente 2000 K, el dihidrógeno se disocia (que es una reacción altamente endotérmica) que conduce a una segunda fase de colapso, que conduce a la formación de la propia protoestrella. Se tarda unos 1000 años en llegar a esta etapa, desde el núcleo hidrostático.
La siguiente etapa, la fase protoestelar, es principalmente una fase de acreción. Significa que la escala de tiempo para esta época está dada por un tiempo de acreción , que varía con la masa acrecentada (que es bastante baja para una estrella de tipo solar). Se tarda unos 200 000 años en acumular el 90% de la masa final de la estrella.
Entonces, dado que la estrella todavía se está contrayendo, la temperatura en su centro está aumentando; cuando se alcanza una temperatura de 1 millón de Kelvin, la protoestrella comienza a quemar su deuterio. En esta etapa, el mecanismo de Kelvin-Helmholtz permite que la protoestrella se contraiga e irradie su energía gravitacional. La escala de tiempo significativa es entonces el tiempo de Kelvin-Helmholtz (que varía como el cuadrado de la masa y el inverso del radio y la luminosidad), que es mucho más largo que las escalas de tiempo anteriores. La temperatura sigue aumentando, hasta los 10 millones de Kelvin, cuando finalmente el hidrógeno comienza a quemarse, que es el certificado de nacimiento de una estrella. Se necesitan alrededor de 10 millones de años para llegar a este punto.
Pero, como dije, este escenario depende de la masa de la estrella. Es válido para estrellas similares al Sol, pero no del todo para estrellas masivas. Es mucho más rápido para las estrellas masivas y el proceso de formación estelar es bastante diferente. En particular, la tasa de acreción es mucho más alta, la presión de radiación de la protoestrella es increíblemente más alta y su interacción no se comprende completamente. Sin embargo, hay algunos trabajos teóricos que dan una estimación de unos 100 000 años para que se formen estrellas masivas (véanse, por ejemplo , los trabajos de McKee y Tan ).
