1. Accrescimento di gas:le galassie vicine acquisiscono gas principalmente attraverso due meccanismi:accrescimento di gas freddo e accrescimento di gas caldo. L'accrescimento di gas freddo comporta l'afflusso di gas incontaminato dal mezzo intergalattico, mentre l'accrescimento di gas caldo avviene quando il gas caldo proveniente dal mezzo circumgalattico o da una galassia vicina si raffredda e cade sul disco della galassia.
2. Raffreddamento del gas:una volta che il gas entra nella galassia, deve raffreddarsi per formare le stelle. I meccanismi di raffreddamento includono:
- Raffreddamento radiativo:il gas emette radiazioni sotto forma di luce infrarossa mentre si raffredda, perdendo energia e diventando più denso.
- Raffreddamento collisionale:le particelle di gas si scontrano tra loro, trasferendo energia e provocando il raffreddamento del gas.
3. Formazione di nubi molecolari giganti:il gas di raffreddamento si condensa in regioni dense note come nubi molecolari giganti (GMC). Le GMC sono caratterizzate da alte densità e sono i luoghi di nascita delle stelle.
4. Formazione stellare:all'interno delle GMC, la gravità fa collassare il gas in nuclei densi, formando protostelle. Queste protostelle accumulano più gas e polvere dall’ambiente circostante, aumentando gradualmente in massa e temperatura. Mentre si riscaldano, nei loro centri si accendono reazioni di fusione nucleare, che segnano la nascita delle stelle.
5. Feedback stellare:le stelle appena formate emettono radiazioni intense, venti stellari ed esplosioni di supernova. Questi processi iniettano energia e quantità di moto nel gas circostante, influenzando la successiva formazione stellare. Il feedback stellare può innescare la formazione di nuove stelle o inibirla interrompendo la stabilità delle GMC.
6. Ambiente galattico:l'attività complessiva di formazione stellare in una galassia vicina è influenzata dal suo ambiente galattico. Le galassie con un'elevata abbondanza di gas, bassi livelli di metallicità (che indicano una popolazione stellare più giovane) e una mancanza di forti venti galattici tendono ad avere tassi di formazione stellare più elevati.
7. Interazioni e fusioni tra galassie:le galassie che interagiscono o si fondono sperimentano una maggiore formazione stellare a causa della compressione del gas e dell'innesco di instabilità gravitazionali. Collisioni e interazioni possono portare alla formazione di code di marea, ponti e starburst, regioni di formazione stellare intensamente concentrata.
8. Feedback dai nuclei galattici attivi:nelle galassie che ospitano nuclei galattici attivi (AGN), l'energia emessa dall'AGN può influenzare la formazione stellare. Un AGN potente può guidare i deflussi di gas, sopprimendo la formazione stellare, mentre un feedback AGN più debole potrebbe favorire la formazione stellare innescando afflussi di gas e comprimendo le nubi di gas molecolare.
L'equilibrio tra questi processi e i fattori ambientali determina il tasso complessivo di formazione stellare e le caratteristiche della popolazione stellare nelle galassie vicine.
