Respuesta
El tiempo para " producir " una estrella en realidad depende de la masa de la estrella. Comencemos con una estrella de tipo solar.
Para una estrella de tipo solar típica, el tiempo de formación es de aproximadamente 10 millones de años (puede ver esta imagen en Wikimedia que ofrece una descripción general del proceso de formación de estrellas, adaptado de la figura de Philippe André en Observaciones de protoestrellas y etapas protoestelares en The cold Universe, 1994). Puede distinguir diferentes épocas en el proceso de formación de estrellas, que son la firma de diferentes procesos físicos dominantes. La primera etapa de la formación de estrellas es un colapso gravitacional que conduce a la formación de la propia protoestrella. La escala de tiempo para este colapso es el llamado tiempo de caída libre que depende solo de la densidad del objeto. Cuando se obtiene un objeto central en equilibrio hidrostático, las cosas se vuelven más sutiles: el núcleo se contrae adiabáticamente (sin transferencia de calor) y cuando se alcanza una temperatura de aproximadamente 2000 K, el dihidrógeno se disocia (que es una reacción altamente endotérmica) lo que conduce a una segunda fase de colapso, que conduce a la formación de la propia protoestrella. Se necesitan unos 1000 años para llegar a esta etapa, desde el núcleo hidrostático.
aña La siguiente etapa, la fase protoestelar, es principalmente una fase de acreción. Significa que la escala de tiempo para esta época viene dada por un tiempo de acreción , que varía con la masa acumulada (que es bastante baja para una estrella de tipo solar). Se necesitan alrededor de 200 000 años para acumular el 90% de la masa final de la estrella.
aña Entonces, dado que la estrella todavía se está contrayendo, la temperatura en su centro está aumentando; cuando se alcanza una temperatura de 1 millón de Kelvin, la protoestrella comienza a quemar su deuterio. En esta etapa, el mecanismo de Kelvin-Helmholtz permite que la protoestrella se contraiga e irradie su energía gravitacional. La escala de tiempo significativa es entonces el tiempo Kelvin-Helmholtz (que varía con el cuadrado de la masa y la inversa del radio y la luminosidad), que es mucho más larga que las escalas de tiempo anteriores. La temperatura continúa aumentando, hasta 10 millones de Kelvin, cuando el hidrógeno finalmente comienza a arder, que es el certificado de nacimiento de una estrella. Se necesitan alrededor de 10 millones de años para llegar a este punto.
Pero, como dije, este escenario depende de la masa de la estrella. Es válido para estrellas similares al Sol, pero no del todo para estrellas masivas. Es mucho más rápido para las estrellas masivas, y el proceso de formación de estrellas es bastante diferente. En particular, la tasa de acreción es mucho más alta, la presión de radiación de la protoestrella es increíblemente más alta y su interacción no se comprende completamente. Sin embargo, hay algunos trabajos teróricos que dan una estimación de unos 100 000 años para formar estrellas masivas (ver, por ejemplo, trabajos de McKee y Tan ).