¿De qué otra forma puede formarse una estrella, aparte del colapso gravitatorio?

Hace unos 15 años, esta era todavía una pregunta abierta acalorada y apremiante : ¿cuál es el mecanismo dominante por el cual se forman la mayoría de las estrellas (es decir, estrellas de baja masa)? Esto salió a la luz en un enfrentamiento entre las dos hipótesis principales para la formación estelar: colapso gravitacional y acreción competitiva .

Bajo el colapso gravitatorio, los cúmulos moleculares formadores de estrellas, típicamente de cientos a miles de masas solares (M$_{\odot}$), se fragmentan en núcleos gaseosos que posteriormente colapsan para formar estrellas individuales o pequeños sistemas múltiples. Por el contrario, la teoría de la acreción competitiva sugiere que, al nacer, todas las estrellas son mucho más pequeñas que la masa estelar típica (∼0,5 M$_{\odot}$), y que las masas estelares finales están determinadas por la acumulación posterior de gas libre del grupo

Para una discusión concisa pero profunda de estas controversias, vea este artículo de Clarke (2006) .

La comparación de simulaciones actualizadas (por ejemplo, que incluyen efectos de radiación y turbulencia más realistas) con las observaciones descartó esencialmente los modelos de acreción competitiva a favor de los modelos de colapso gravitacional. Desde entonces, este resultado ha avanzado más, con algunas excepciones aparentes. Por ejemplo, un estudio reciente de la Nebulosa de Orión encontró que la acreción puede desempeñar un papel en la determinación de las masas estelares finales, pero eso no es necesariamente una noticia: sabemos desde hace un tiempo que la acreción puede desempeñar un papel importante en la evolución estelar. Pero con respecto a la cuestión de la formación estelar en sí misma, este estudio reciente no parece dar esperanzas de modelos competitivos de acreción, a pesar de los titulares de la ciencia pop (¿o tal vez he entendido mal algo aquí?).

En las nubes moleculares, la acreción puede contribuir al colapso gravitatorio, ya que la dinámica de las nubes moleculares es un proceso complicado a varias escalas.

Para las estrellas de gran masa, la situación es cada vez más complicada , ya que los discos de acreción pueden hacer que una estrella o protoestrella se vuelva gravitacionalmente inestable y se fragmente en estrellas más pequeñas. Tenga en cuenta, sin embargo, que el IMF para estrellas de gran masa es más incierto que para estrellas de baja masa, por lo que podemos esperar que la teoría de la formación estelar de gran masa sea más incierta. Tenga en cuenta que la gran mayoría de las estrellas no se consideran de "gran masa".

A la pregunta del OP:

¿Significa que hay otras formas en que se puede formar una estrella? Quiero decir, ¿aparte del colapso gravitatorio del gas y el polvo?

Interpreto el lenguaje del artículo de Wikipedia como un intento de ser justo, en el sentido de que el colapso gravitatorio es, con mucho, el escenario de formación más probable para la mayoría de las estrellas, especialmente para estrellas como nuestro Sol, dejando espacio para alternativas improbables pero posibles. en regiones, quizás finamente ajustadas, del espacio de parámetros. Otra posibilidad que se considera son las fusiones estelares, pero esto también tiene problemas cuando se confronta con las observaciones, y requiere un ajuste fino del endurecimiento binario en los cúmulos y las interacciones con los componentes terciarios y, en realidad, solo es factible en los cúmulos con la densidad adecuada.

"Casi todo" es probablemente solo un error de escritura. Sin embargo, conozco al menos otra forma de obtener estrellas que no se debe al colapso gravitatorio y que se ha discutido en artículos serios.

En (Adams & Laughlin 1997) se analiza cómo se pueden formar estrellas enanas rojas tenues si se fusionan dos enanas marrones pesadas. Este es un proceso extremadamente raro y lento, pero el documento trata sobre el futuro serio a largo plazo del universo donde incluso los eventos raros eventualmente suceden. La escala de tiempo para convertir enanas marrones que flotan libremente en estrellas (que luego se queman en un trillón de años y se convierten en enanas blancas) es del orden de$10^{16}$años.

Un posible mecanismo para formar estrellas (de poca masa), pero más probablemente enanas marrones, es hacer que se formen dentro del disco de otra estrella en formación.

es decir, en lugar de formarse a partir de una nube de gas que colapsa, se forman en un disco de gas que rodea a otra estrella en formación y que se vuelve susceptible a una inestabilidad que conduce a la formación de otro objeto gravitacionalmente compacto.

Creo que esto es diferente solo en un sentido técnico. Todavía se espera que tal formación ocurra junto con la formación de estrellas de la manera "normal".

Puedes hacer una nueva estrella por colisión de objetos más pequeños. Por ejemplo, si dos enanas marrones chocan .

De hecho, la enana marrón más cercana a nosotros, el sistema Luhman 16, es un sistema binario, mientras que se sabe que otras enanas marrones tienen planetas gigantes que las orbitan. En el caso específico de Luhman 16, se determina que las masas de las dos enanas marrones son:

• Entre 8,0 × 10^28 kg y 1,0 × 10^29 kg, para el primario, y
• entre 6,0 × 10^28 kg y 1,0 × 10^29 kg, para el secundario.

En otras palabras, existe una excelente posibilidad de que si estas dos estrellas fallidas, que orbitan a una distancia de aproximadamente tres veces la distancia entre la Tierra y el Sol, se fusionaran, formarían una estrella real. De hecho, cualquier adición de masa que lleve a una estrella fallida por encima de ese umbral de masa para comenzar a quemar hidrógeno en su núcleo debería hacerlo.

El problema es que esto lleva mucho tiempo incluso para los estándares astronómicos. Todavía se podrían tener colisiones aleatorias entre enanas marrones, pero eso también lleva mucho tiempo. Aún así, es posible , por lo que decimos que "casi todas" las estrellas se forman por colapso gravitacional.