Wie sonst kann sich ein Stern bilden, außer durch Gravitationskollaps?

Vor ungefähr 15 Jahren war dies noch eine hitzige und drängende offene Frage: Was ist der vorherrschende Mechanismus, durch den die meisten Sterne (dh Sterne mit geringer Masse) entstehen? Dies kam in einem Showdown zwischen den beiden Haupthypothesen für die Sternentstehung zum Vorschein : Gravitationskollaps und konkurrierende Akkretion .

Unter Gravitationskollaps entstehen sternbildende Molekülklumpen von typischerweise Hunderten bis Tausenden von Sonnenmassen (M$_{\odot}$), zersplittern in gasförmige Kerne, die anschließend zu einzelnen Sternen oder kleinen Mehrfachsystemen kollabieren. Im Gegensatz dazu legt die konkurrierende Akkretionstheorie nahe, dass alle Sterne bei der Geburt viel kleiner sind als die typische Sternmasse (~0,5 M$_{\odot}$) und dass die endgültigen Sternmassen durch die anschließende Akkretion von ungebundenem Gas aus dem Klumpen bestimmt werden

Für eine knappe, aber tiefgreifende Erörterung dieser Kontroversen siehe diesen Artikel von Clarke (2006) .

Der Vergleich aktualisierter Simulationen (zum Beispiel mit realistischeren Strahlungseffekten und Turbulenzen) mit Beobachtungen schloss im Wesentlichen die Modelle der konkurrierenden Akkretion zugunsten von Gravitationskollapsmodellen aus. Seitdem hat sich dieses Ergebnis mit einigen offensichtlichen Ausnahmen weiter verbessert. Eine kürzlich durchgeführte Studie des Orionnebels ergab beispielsweise, dass Akkretion möglicherweise eine Rolle bei der Bestimmung der endgültigen Sternmassen spielt, aber das ist nicht unbedingt neu – wir wissen schon seit einiger Zeit, dass Akkretion eine wichtige Rolle in der Sternentwicklung spielen kann . Aber in Bezug auf die Frage der Sternentstehung selbst scheint diese aktuelle Studie trotz der Schlagzeilen der Pop-Science keine Hoffnung auf konkurrenzfähige Akkretionsmodelle zu machen (oder habe ich hier vielleicht etwas falsch verstanden?).

In Molekülwolken kann Akkretion eine Rolle bei der Unterstützung des Gravitationskollaps spielen, da die Dynamik von Molekülwolken ein komplizierter Prozess mit mehreren Skalen ist.

Bei massereichen Sternen wird die Situation immer komplizierter , da Akkretionsscheiben dazu führen können, dass ein Stern oder Protostern gravitativ instabil wird und in kleinere Sterne zersplittert. Denken Sie jedoch daran, dass der IMF für Sterne mit hoher Masse unsicherer ist als für Sterne mit geringer Masse, und daher können wir davon ausgehen, dass die Theorie der Entstehung von Sternen mit hoher Masse unsicherer ist. Beachten Sie, dass die überwiegende Mehrheit der Sterne nicht als "massereich" angesehen wird.

Zur Frage des OP:

Bedeutet das, dass es andere Wege gibt, auf denen ein Stern entstehen kann? Ich meine, abgesehen vom Gravitationskollaps von Gas und Staub?

Ich interpretiere die Sprache des Wikipedia-Artikels als einen Versuch, fair zu sein, in dem Sinne, dass der Gravitationskollaps bei weitem das wahrscheinlichste Entstehungsszenario für die meisten Sterne ist, insbesondere für Sterne wie unsere Sonne, während etwas Raum für unwahrscheinliche, aber mögliche Alternativen gelassen wird in, vielleicht fein abgestimmten, Regionen des Parameterraums. Eine andere Möglichkeit, die in Betracht gezogen wird, sind Sternverschmelzungen, aber auch dies hat Probleme, wenn man mit Beobachtungen konfrontiert wird, und erfordert eine gewisse Feinabstimmung der binären Härtung in Haufen und Wechselwirkungen mit tertiären Komponenten und ist wirklich nur in Haufen mit genau der richtigen Dichte machbar.

"Fast alle" ist wahrscheinlich nur ein Schreibfehler. Ich kenne jedoch mindestens einen anderen Weg, um Sterne zu bekommen, der nicht auf Gravitationskollaps zurückzuführen ist und in seriösen Artikeln diskutiert wurde.

In (Adams & Laughlin 1997) wird diskutiert, wie schwache Rote Zwergsterne entstehen können, wenn zwei schwere Braune Zwerge verschmelzen. Dies ist ein äußerst seltener und langsamer Prozess, aber das Papier befasst sich mit der ernsthaften langfristigen Zukunft des Universums, in der sogar seltene Ereignisse schließlich eintreten. Die Zeitskala für die Umwandlung frei schwebender Brauner Zwerge in Sterne (die dann in nur einer Billion Jahren zu Weißen Zwergen ausbrennen) liegt in der Größenordnung von$10^{16}$Jahre.

Ein möglicher Mechanismus zur Bildung von (massearmen) Sternen, aber wahrscheinlicher von Braunen Zwergen, besteht darin, dass sie sich in der Scheibe eines anderen sich bildenden Sterns bilden.

dh anstatt sich aus einer kollabierenden Gaswolke zu bilden, bilden sie sich in einer Gasscheibe, die einen anderen sich bildenden Stern umgibt und die anfällig für eine Instabilität wird, die zur Bildung eines weiteren gravitativ kompakten Objekts führt.

Ich denke, das ist nur in technischer Hinsicht anders. Man erwartet immer noch, dass eine solche Entstehung zusammen mit der Sternentstehung auf "normale" Weise stattfindet.

Aus kleineren Objekten kann man durch Kollision einen neuen Stern machen. Zum Beispiel, wenn zwei Braune Zwerge aufeinanderprallen .

Tatsächlich ist der uns am nächsten liegende Braune Zwerg, das System Luhman 16, ein binäres System, während andere Braune Zwerge dafür bekannt sind, riesige Planeten zu haben, die sie umkreisen. Im speziellen Fall von Luhman 16 werden die Massen der beiden Braunen Zwerge bestimmt zu:

• Zwischen 8,0 × 10 ^ 28 kg und 1,0 × 10 ^ 29 kg für die primäre und
• zwischen 6,0 × 10 ^ 28 kg und 1,0 × 10 ^ 29 kg für die Sekundärseite.

Mit anderen Worten, es besteht eine ausgezeichnete Chance, dass diese beiden gescheiterten Sterne, die in etwa der dreifachen Entfernung Erde-Sonne voneinander umkreisen, verschmelzen und einen echten Stern bilden würden. Tatsächlich sollte jede Hinzufügung von Masse, die einen ausgefallenen Stern über diese Massenschwelle bringt, um mit der Verbrennung von Wasserstoff in seinem Kern zu beginnen, dies tun.

Das Problem ist, dass dies selbst nach astronomischen Maßstäben sehr lange dauert. Man könnte immer noch zufällige Kollisionen zwischen Braunen Zwergen haben, aber das dauert auch lange. Dennoch ist es möglich , daher sagen wir, dass "fast alle" Sterne durch Gravitationskollaps entstehen.