الولادة النجمية هي عملية تحدث في الكون منذ أكثر من 13 مليار سنة. تشكلت النجوم الأولى من السحب العملاقة للهيدروجين ونمت لتصبح نجومًا فائقة الكتلة. انفجروا في النهاية على شكل مستعرات أعظم ، وبذروا الكون بعناصر جديدة لنجوم جديدة. ولكن ، قبل أن يواجه كل نجم مصيره النهائي ، كان عليه أن يمر بعملية تكوين طويلة تضمنت بعض الوقت كبروستار.
يعرف علماء الفلك الكثير عن عملية تكوين النجوم ، على الرغم من أن هناك دائمًا المزيد لتعلمه. هذا هو السبب في أنهم يدرسون أكبر عدد ممكن من مناطق ولادة النجوم باستخدام أدوات مثل تلسكوب هابل الفضائي, ال تلسكوب سبيتزر الفضائي ، والمراصد الأرضية المجهزة أدوات علم الفلك الحساسة للأشعة تحت الحمراء. هم ايضا استخدام التلسكوبات الراديوية لدراسة الأشياء النجمية الشابة أثناء تكوينها. تمكن علماء الفلك من رسم كل جزء من العملية تقريبًا بدءًا من الوقت الذي تبدأ فيه سحب الغاز والغبار في طريق النجومية.
من سحابة الغاز إلى Protostar
يبدأ ولادة النجوم عندما تبدأ سحابة من الغاز والغبار في الانكماش. ربما انفجرت مستعر أعظم قريب وأرسلت موجة صدمة عبر السحابة ، مما جعلها تبدأ في التحرك. أو ربما تجولت نجمة وبدأ تأثيرها في الجاذبية في الحركات البطيئة للسحابة. ومهما حدث ، فإن أجزاء من السحابة تبدأ في أن تصبح أكثر كثافة وسخونة مع "امتصاص المزيد من المواد" من خلال قوة الجاذبية المتزايدة. تسمى المنطقة المركزية التي تنمو باستمرار بنواة كثيفة. بعض الغيوم كبيرة جدًا وقد تحتوي على أكثر من قلب كثيف واحد ، مما يؤدي إلى ولادة النجوم على دفعات.
في الجوهر ، عندما يكون هناك ما يكفي من المواد التي لها جاذبية ذاتية ، وضغط خارجي كافٍ للحفاظ على استقرار المنطقة ، يتم طهي الأشياء لفترة طويلة. تسقط المزيد من المواد ، وترتفع درجات الحرارة ، وتدخل الحقول المغناطيسية طريقها عبر المادة. النواة الكثيفة ليست نجمة بعد ، إنها مجرد جسم يسخن ببطء.
مع انجراف المزيد والمزيد من المواد إلى القلب ، يبدأ في الانهيار. في النهاية ، يصبح الجو ساخنًا بما يكفي لبدء التوهج في ضوء الأشعة تحت الحمراء. ما زالت ليست نجمة بعد - لكنها أصبحت نجمة بروتو منخفضة الكتلة. تستمر هذه الفترة حوالي مليون سنة أو نحو ذلك لنجم سينتهي به المطاف بحجم الشمس عندما يولد.
في مرحلة ما ، يتشكل قرص من المواد حول البروستار. يطلق عليه القرص المحيطي ، وعادة ما يحتوي على الغاز والغبار وجزيئات الصخور والحبوب الجليدية. قد يكون من شأنه توجيه مواد إلى النجم ، ولكنه أيضًا مسقط رأس الكواكب النهائية.
توجد البروتوستار لمليون سنة أو نحو ذلك ، تتجمع في المواد وتنمو في الحجم والكثافة ودرجة الحرارة. في نهاية المطاف ، تنمو درجات الحرارة والضغوط لدرجة أن الاندماج النووي يشتعل في القلب. وذلك عندما يصبح البروتوستار نجمًا - ويترك طفولة نجميّة خلفه. يطلق علماء الفلك أيضًا على النجوم الأولية "النجوم السابقة للتسلسل الرئيسي" لأنهم لم يبدأوا بعد في دمج الهيدروجين في قلوبهم. بمجرد أن يبدأوا هذه العملية ، يصبح النجم الرضيع طفلاً صاخبًا ونشطًا ونشطًا ، وهو في طريقه إلى حياة طويلة ومنتجة.
حيث يجد الفلكيون البروتوستار
هناك العديد من الأماكن التي تولد فيها نجوم جديدة في مجرتنا. تلك المناطق هي المكان الذي يذهب فيه علماء الفلك لمطاردة البروتوستار البرية. ال حضانة اوريون نيبولا ستيلار مكان جيد للبحث عنها. إنها سحابة جزيئية عملاقة على بعد حوالي 1500 سنة ضوئية من الأرض ولديها بالفعل عدد من النجوم حديثي الولادة المضمنة فيها. ومع ذلك ، فقد غطت أيضًا مناطق صغيرة على شكل بيضة تسمى "أقراص الكواكب الأولية" والتي من المحتمل أن تحتوي على البروستار داخلها. في غضون بضعة آلاف من السنين ، ستندفع تلك البروستات إلى الحياة كنجوم ، وتلتهم غيوم الغاز والغبار المحيطة بها ، وتتألق عبر السنوات الضوئية.
يجد الفلكيون مناطق ولادة النجوم في المجرات الأخرى أيضًا. لا شك أن تلك المناطق ، مثل منطقة ولادة النجوم R136 في سديم الرتيلاء في سحابة ماجلان كبيرة (مجرة مصاحبة لدرب التبانة وإخوانها سحابة ماجلان صغيرة) ، أيضًا مرصعة بالبروستارز. حتى أبعد من ذلك ، اكتشف علماء الفلك صرخات ولادة النجوم في مجرة أندروميدا. أينما ينظر الفلكيون ، فإنهم يجدون أن عملية بناء النجوم الأساسية هذه تجري داخل معظم المجرات ، بقدر ما تستطيع العين رؤيته. طالما هناك سحابة من غاز الهيدروجين (وربما بعض الغبار) ، هناك الكثير من الفرص و مادة لبناء نجوم جديدة ، من النوى الكثيفة من خلال البروستارز على طول الطريق إلى الشمس المشتعلة مثل شمسنا خاصة.
هذا الفهم لكيفية تكوين النجوم يعطي الفلكيين الكثير من التبصر حول كيفية تشكل نجمنا ، قبل 4.5 مليار سنة. مثل كل الآخرين ، بدأت ك سحابة متحدة من الغاز والغبار ، وتقلصت لتصبح بروتوستار ، ثم بدأت في النهاية الاندماج النووي. الباقي ، كما يقولون ، هو تاريخ النظام الشمسي!