¿Por qué las nubes moleculares son viveros estelares pero no nubes de hidrógeno atómico?

Primero, para ser claros, el medio interestelar (99% de gas de hidrógeno por número de átomos) se agrupa debido a la gravedad. Los grupos pueden ser formados, dispersados ​​o comprimidos por diversas fuerzas estelares (vientos estelares, bombardeo de fotones, ondas de choque supernovas, etc.)

Cuando el medio interestelar comienza a agruparse, es principalmente gas de hidrógeno monoatómico, junto con helio, y una pequeña cantidad de elementos más pesados ​​producidos por una evolución estelar anterior. A medida que aumenta la densidad de la nube de gas, comienza a perder energía por la emisión de fotones, enfriándose en el proceso. (Ver Mecanismos de enfriamiento en el artículo de Wikipedia sobre Medio interestelar). A medida que continúa enfriándose, el gas de hidrógeno mono atómico comienza a formarse en moléculas de hidrógeno diatómico ([matemáticas] H_2 [/ matemáticas]); También se formarán trazas de otras moléculas si los elementos más pesados ​​están presentes (como [math] H_2O [/ math], [math] N_2 [/ math], etc.). Ahora tienes una nube molecular.

Finalmente, la nube se derrumbó en una protostar, principalmente de hidrógeno y helio, rodeada por un disco protoplanetery de gases y polvo. Finalmente, se formarán planetas, la estrella se encenderá, los planetas interiores se verán despojados de la mayoría de sus atmósferas por el calor y los vientos estelares de la nueva estrella, convirtiéndose en planetas rocosos, y los planetas exteriores retendrán gran parte de las atmósferas. gigantes de gas y hielo.

Entonces, una nube molecular es una etapa en el colapso del hidrógeno interestelar en una estrella.

En pocas palabras, es que el gas ionizado está demasiado caliente. Las nubes moleculares son más frías y esto permite la contracción bajo la gravedad. ¿Por qué? Porque a medida que la nube se colapsa, la gravedad debe superar la presión interna de la nube y, como saben, la presión es proporcional a la temperatura. Entonces, cuanto más baja es la temperatura, más fácil es para la gravedad colapsar la nube.

También pensé que era extraño la primera vez que escuché que las regiones más frías son donde se forman las estrellas.

Es realmente una cuestión de densidad .

Un vivero estelar tiene una densidad de muchos miles de átomos por cm ^ 3 o más. Una vez que el hidrógeno supera los cien átomos por cm ^ 3, en condiciones ISM típicas, puede enfriarse por debajo de unos pocos cientos de Kelvin. En estas condiciones, su estado preferido es ser hidrógeno molecular , no atómico.

Entonces, el gas molecular es solo una fase natural a través de la cual el gas debe pasar para condensarse en las estrellas. Simplemente es la última fase en la que se encuentra el gas antes de formar una protostar.