MÂY TRỞ THÀNH SAO
Sự ra đời của các ngôi sao kéo dài hàng triệu năm và bị che khuất khỏi tầm nhìn của ta trong lòng những đám mây tối, do đó quá trình này thực tế không quan sát trực tiếp được.
Các nhà thiên văn vật lý bèn thử nghiên cứu nó một cách lý thuyết nhờ mô hình hoá trên máy tính. Sự biến mỗi đoạn mây thành sao kèm theo sự thay đổi rất lớn các điều kiện vật lý: nhiệt độ vật chất tăng khoảng
CÁC GIAI ĐOẠN TIẾN HÓA CỦA SAO NGUYÊN THỦY VỚI KHỐI LƯỢNG XẤP XỈ MẶT TRỜI
Đặc tính
Giai đoạn 1: Hình thành
Giai đoạn 2: Co nhanh
Giai đoạn 3: Co chậm
Kích thước, m
1018 - 1015
1015 - 1010
1010 - 109
Mật độ, kg/m3
10-19 – 10-16
10-16 - 1
1 - 103
Nhiệt độ ở tâm, K
10
10-106
106 - 107
Độ dài, năm
107
105
5.107
Quan sát
Dải sóng vô tuyến
Dải hồng ngoại
Dải quang học
106 lần và mật độ tăng 1023 lần. Sự thay đổi quá lớn của tất cả các đặc tính của ngôi sao đang hình thành gây nên khó khăn chính cho việc nghiên cứu lý thuyết sự tiến hoá của nó. Ở giai đoạn thay đổi như vậy, đối tượng ban đầu đã không còn là đám mây, nhưng cũng chưa là sao, do đó nó được gọi là tiền sao hay sao nguyên thuỷ (tiếng Anh: protostar). Theo những nét chung thì sự tiến hoá của tiền sao có thể chia ra làm ba giai đoạn hay 3 pha. Giai đoạn đầu là sự tách riêng từng đoạn của mây và sự nén chặt (tăng mật độ) của nó mà chúng ta đã nói tới. Sau đó là giai đoạn co nhanh. Vào lúc đầu của giai đoạn này đường kính tiền sao lớn hơn của Mặt Trời khoảng một triệu lần. Nó hoàn toàn không trong suốt đối với ánh sáng nhìn thấy được, nhưng trong suốt đối với bức xạ hồng ngoại với bước sóng hơn l0 mm. Bức xạ mang đi nhiệt năng thừa thoát ra khi co lại, do vậy nhiệt độ không tăng cao và áp suất khí không cản trở sự suy sập. Diễn ra sự co lại rất nhanh gần giống như sự rơi tự do của vật chất vào tâm của mây.
Tuy vậy khi càng co lại tiền sao càng trở nên không trong suốt, đến nỗi ngăn cản đường thoát ra của bức xạ và dẫn tới việc tăng nhiệt độ khí: Ở thời điểm nhất định, tiền sao trở thành gần như không trong suốt đối với sự bức xạ nhiệt của bản thân. Nhiệt độ, và cùng với nó là áp suất khí tăng nhanh còn sự co nén chậm lại.
Việc tăng nhiệt độ tạo ra những thay đổi đáng kể trong các tính chất của vật chất. Ở nhiệt độ mấy nghìn độ, phân từ bị phân rã thành các nguyên tử riêng biệt và ở nhiệt độ khoảng 10000 độ, các nguyên tử bị ion hoá , nghĩa là các vỏ bọc êlectron của chúng bị phá hủy. Những quá trình tốn nhiều năng lượng này trong một khoảng thời gian nào đó kìm lại sự tăng nhiệt độ, nhưng sau đó quá trình tăng nhiệt độ lại được phục hồi. Tiền sao mau chóng đạt đến trạng thái mà lực hấp dẫn gần như cân bằng với áp suất bên trong của khí. Nhưng vì nhiệt năng vẫn bay ra ngoài từng tí một, còn những nguồn năng lượng khác, ngoài sự co nén ở tiền sao đều không có, nên nó vẫn tiếp tục từ từ co lại và nhiệt độ trong lòng nó vẫn tăng cao.
Cuối cùng nhiệt độ trong tâm của tiền sao đạt đến vài triệu độ và bắt đầu các phản ứng nhiệt hạch. Nhiệt năng được giải phóng trong quá trình đó đã hoàn toàn bù đắp cho việc làm lạnh tiền sao từ bề mặt. Sự co ngừng lại. Tiền sao trở thành sao.
