פרוטוסטרים: שמשות חדשות

לידת הכוכבים היא תהליך שמתרחש ביקום כבר יותר מ 13 מיליארד שנים. הכוכבים הראשונים נוצרו מענני מימן ענקיים וגדלו והפכו לכוכבים על-מסיביים. בסופו של דבר הם התפוצצו כסופרנובות, וזרעו ליקום אלמנטים חדשים לכוכבים חדשים. אך לפני שכל כוכב יכול היה להתמודד עם גורלו האולטימטיבי, היה עליו לעבור תהליך היווצרות ממושך שכלל זמן מה כפרוטוסטאר.

אסטרונומים יודעים הרבה על תהליך היווצרות הכוכבים, אם כי בהחלט יש תמיד עוד מה ללמוד. זו הסיבה שהם לומדים כמה שיותר אזורי לידה בכוכבים באמצעות מכשירים כאלה כמו טלסקופ החלל האבל, ה טלסקופ החלל שפיצר, ומצפה כוכבים מבוסס-קרקע המצויד ב- מכשירי אסטרונומיה רגישים לאינפרא אדום. גם הם השתמש בטלסקופים רדיו כדי ללמוד את החפצים הכוכבים הצעירים כשהם מתהווים. אסטרונומים הצליחו לתאר כמעט כל חלק מהתהליך מרגע שענני גז ואבק מתחילים לאורך הכוכב.

לידת הכוכבים מתחילה כאשר ענן של גז ואבק מתחיל להתכווץ. אולי סופרנובה סמוכה התפוצצה ושלחה גל הלם בענן וגרמה לו להתחיל לנוע. לחלופין, אולי כוכב נדד לאחור והשפעת הכבידה שלו החלה בתנועות האיטיות של הענן. לא משנה מה קרה, בסופו של דבר חלקים מהענן מתחילים להיות צפופים וחמים יותר ככל שיותר חומר "נשאב פנימה" על ידי המשיכה הכבידה ההולכת וגוברת. אזור המרכז ההולך וגדל נקרא גרעין צפוף. עננים מסוימים גדולים למדי ויכולים להיות יותר מגרעין צפוף אחד, מה שמוביל לכך שכוכבים נולדים בקבוצות.

בליבה, כשיש מספיק חומר בכבידה עצמית, ומספק לחץ חיצוני בכדי לשמור על האזור יציב, הדברים מתבשלים לאורך זמן. חומר נוסף נופל פנימה, הטמפרטורות עולות, ושדות מגנטיים משחילים את דרכם בחומר. הגרעין הצפוף עדיין אינו כוכב, אלא רק אובייקט מתחמם לאט.

ככל שיותר ויותר חומר נסחף לליבה, הוא מתחיל להתמוטט. בסופו של דבר זה מתחמם מספיק כדי להתחיל להאיר באור אינפרא אדום. זה עדיין לא כוכב - אבל הוא הופך לכוכב פרוטו-כוכב בעל מסה נמוכה. תקופה זו נמשכת כמיליון שנים לערך של כוכב שבסופו של דבר יהיה כגודל השמש כשנולד.

בשלב מסוים נוצר דיסק של חומר סביב הפרוטוסטאר. זה נקרא דיסק מעגלי, והוא מכיל בדרך כלל גז ואבק וחלקיקי גרגירי סלע וקרח. יתכן שמדובר בחומר משפך לכוכב, אך זהו גם מקום הולדתם של כוכבי לכת בסופו של דבר.

פרוטוסטרים קיימים כמיליון שנים בערך, נאספים בחומר וגוברים בגודל, בצפיפות ובטמפרטורה. בסופו של דבר הטמפרטורות והלחצים גדלים עד כדי כך שההתמזגות הגרעינית נדלקת בליבה. זה ברגע שפרוטוסטאר הופך לכוכב - ומשאיר אחריו הינקות מהממים. אסטרונומים מכנים גם פרוטוסטרים "כוכבי רצף ראשיים" מכיוון שהם טרם החלו למזג את מימן בתוך ליבותיהם. ברגע שהם מתחילים את התהליך הזה, כוכב התינוקות הופך לפעוט סוער, סוער ופעיל של כוכב, והוא בדרך לחיים ארוכים ופרודוקטיביים.

ישנם מקומות רבים בהם כוכבים נולדים בגלקסיה שלנו. אזורים אלה הם שבהם אסטרונומים הולכים לצוד את פרוטוסטרי הבר. ה משתלת כוכבים ערפילית אוריון הוא מקום טוב לחפש אותם. זה ענן מולקולרי ענק שנמצא במרחק של כ -1,500 שנות אור מכדור הארץ וכבר מוטבעים בתוכו מספר כוכבים שזה עתה נולדו. עם זאת, יש בו גם אזורים קטנים בצורת ביצה המכונים "דיסקים פרוטופלאנריים", שככל הנראה מחזיקים פרוטוסטרים בתוכם. בעוד כמה אלפי שנים, אותם פרוטוסטרים יתפרצו לחיים ככוכבים, יאכלו את ענני הגז והאבק הסובבים אותם, וייטלקו לאורך שנות האור.

אסטרונומים מוצאים אזורי לידת כוכבים גם בגלקסיות אחרות. ללא ספק אזורים אלה, כמו אזור לידת הכוכבים R136 בערפילית טרנטולה שבאזור ענן מגלני גדול (גלקסיה נלווית לשביל החלב ואחיה של ענן מגלני קטן), משובצים גם פרוטוסטרים. עוד יותר משם, אסטרונומים הבחינו בגלידות לידה של כוכב בגלקסיית אנדרומדה. לאן שהאסטרונומים מסתכלים הם מוצאים שתהליך בניית הכוכבים החיוני מתרחש ברוב הגלקסיות, עד כמה שהעין יכולה לראות. כל עוד יש ענן של גז מימן (ואולי קצת אבק), יש המון הזדמנויות חומר לבניית כוכבים חדשים, מליבות צפופות דרך פרוטוסטרים לכל אורכו לשמשות בוערות כמו שלנו משלו.

הבנה זו של צורת הכוכבים מעניקה לאסטרונומים תובנה רבה כיצד התגבש הכוכב שלנו, לפני כ -4.5 מיליארד שנה. כמו כל האחרים, זה התחיל כענן מתגבש של גז ואבק, התכווץ להיות פרוטוסטאר ואז בסופו של דבר החל היתוך גרעיני. השאר, כמו שאומרים, היסטוריה של מערכת השמש!