Tähe sünd on protsess, mis on universumis aset leidnud enam kui 13 miljardit aastat. Esimesed tähed moodustusid hiiglaslikest vesinikupilvedest ja kasvasid ülitäpseteks tähtedeks. Lõpuks plahvatasid nad supernoovadena ja külvasid universumit uute tähtede jaoks uute elementidega. Kuid enne, kui iga täht võis oma lõpliku saatusega silmitsi seista, pidi see läbima pika formeerimisprotsessi, mis hõlmas mõnda aega ka protostarina.
Astronoomid teavad tähtede moodustumise protsessist palju, kuigi kindlasti on alati veel midagi õppida. Sellepärast uurivad nad võimalikult palju erinevaid tähe sünnipiirkondi, kasutades selliseid instrumente nagu Hubble'i kosmoseteleskoop, Spitzeri kosmoseteleskoop, ja sisustatud maapealsed vaatluskeskused infrapuna-tundlikud astronoomiainstrumendid. Nemad ka kasutage noorte täheobjektide uurimiseks raadioteleskoope nagu nad moodustuvad. Astronoomid on suutnud peaaegu kõik protsessid kaardistada, alates ajast, mil gaasi- ja tolmupilved alustavad teed tähtkuju poole.
Gaasipilvest Protostarini
Tähesünnitus algab siis, kui gaasi- ja tolmupilv hakkab kokku tõmbama. Võib-olla on läheduses asuv supernoova plahvatanud ja saatnud pilve kaudu lööklaine, põhjustades selle liikuma hakkamist. Või võib-olla eksis täht, mille gravitatsiooniline efekt käivitas pilve aeglase liikumise. Mis iganes juhtus, lõpuks muutuvad pilve osad tihedamaks ja kuumemaks, kuna suurenev gravitatsiooniline tõmbe "imeb sisse" rohkem materjali. Järjest kasvavat keskregiooni nimetatakse tihedaks südamikuks. Mõned pilved on üsna suured ja neis võib olla rohkem kui üks tihe tuum, mis põhjustab tähtede sündi partiidena.
Kui tuumas on piisavalt materjali oma gravitatsiooni saavutamiseks ja piisavalt välist survet, et ala püsiks stabiilsena, küpsevad asjad üsna pikka aega. Rohkem materjali langeb, temperatuurid tõusevad ja magnetväljad läbivad materjali. Tihe tuum pole veel täht, vaid aeglaselt soojenev objekt.
Kuna tuuma pühib üha enam materjali, hakkab see varisema. Lõpuks muutub see piisavalt kuumaks, et hakata infrapunavalguses hõõguma. See pole ikka veel täht - kuid sellest saab siiski väikese massiga põhitäht. See periood kestab umbes miljon aastat tähe jaoks, mis saab sündides lõpuks Päikese suuruseks.
Mingil hetkel moodustub protostari ümber materjali ketas. Seda nimetatakse ümmarguseks kettaks ja see sisaldab tavaliselt gaasi ja tolmu ning kivi- ja jääteraosakesi. Võib-olla on see tähe sisse lõhestav materjal, kuid see on ka võimalike planeetide sünnikoht.
Protostaarid eksisteerivad umbes miljon aastat, kogunedes materjali ja kasvades suuruse, tiheduse ja temperatuuri järgi. Lõpuks suurenevad temperatuurid ja rõhud nii palju, et tuumasüntees süttib tuumas. Siis saab protostar täheks - ja jätab tähe lapsekingade taha. Astronoomid kutsuvad protostaare ka "peajada-eelseteks" tähtedeks, kuna nad pole veel tuumades vesinikku sulanduma hakanud. Kui nad selle protsessiga alustavad, saab imikutähest õhetav, tuuline, tähe aktiivne väikelaps ja on teel pikale, produktiivsele elule.
Kust astronoomid leiavad videostaare
Meie galaktikas on palju kohti, kus sünnivad uued tähed. Nendes piirkondades asuvad astronoomid metsikuid protostaare jahtimas. Orioni Nebula tähtkuju lasteaed on hea koht nende otsimiseks. See on hiiglaslik molekulaarpilv, mis asub Maast umbes 1500 valgusaasta kaugusel ja millesse on juba põimitud hulk vastsündinud tähti. Kuid sellel on ka ummistunud munakujulised piirkonnad, mida nimetatakse "protoplanetaarseteks ketasteks" ja mis tõenäoliselt sisaldavad neis protostaare. Mõne tuhande aasta pärast hakkavad need protostaarid elama tähtedena, söövad ära neid ümbritsevad gaasi- ja tolmupilved ning paistavad läbi valgusaastate välja.
Astronoomid leiavad tähe sünnipiirkondi ka teistes galaktikates. Pole kahtlust, et need piirkonnad, nagu näiteks R136 tähe sünniala Tarantula udukogul Suur Magellaani pilv (Linnutee kaaslane galaktika ja Ida - Virumaa vend) Väike Magellaani pilv), neile on lisatud ka protostaarid. Veel kaugemal on astronoomid märganud Andromeda galaktikas tähtede sünnituskrease. Ükskõik, kuhu astronoomid vaatavad, leiab see oluline tähtede moodustamise protsess aset enamikus galaktikates, nii palju kui silm näeb. Kuni on vesinikgaasi (ja võib-olla ka tolmu) pilv, on seal palju võimalusi ja materjal uute tähtede ehitamiseks alates tihedatest tuumadest kuni protostaarideni kuni lõõskavate päikesteni nagu meiegi oma.
See arusaam tähtede vormist annab astronoomidele palju teavet selle kohta, kuidas moodustas meie oma täht umbes 4,5 miljardit aastat tagasi. Nagu kõik teisedki, algas see gaasi ja tolmu koalestseeruva pilvena, sõlmiti protostariks ja siis algas lõpuks tuumasüntees. Ülejäänud, nagu öeldakse, on päikesesüsteemi ajalugu!