Uma protoestrela é uma nuvem massiva e densa de gás e poeira dentro de uma nuvem molecular que está em colapso gravitacional para se tornar uma estrela. É a primeira fase da vida de uma estrela, antes de começar a brilhar com a sua própria luz. Durante esta fase, a protoestrela ainda é opaca à luz visível, mas pode ser observada pela sua emissão de radiação infravermelha.

À medida que a protoestrela continua a colapsar sob a sua própria gravidade, ela aquece e se torna mais luminosa. Quando a temperatura atinge cerca de 4 milhões de graus Celsius, a protoestrela começa a brilhar com sua própria luz e se torna uma estrela da “sequência principal”. Isto marca o fim da fase protoestrela e o início da fase de "sequência principal" da estrela, que é a fase mais estável e mais duradoura da sua vida.

As protoestrelas são normalmente encontradas em nuvens moleculares gigantes (GMCs), que são vastos complexos de gás e poeira densos e frios, onde novas estrelas estão em constante formação. O gás e a poeira nos GMCs são comprimidos e aquecidos pelas forças gravitacionais dentro da nuvem, levando à formação de protoestrelas individuais.

As protoestrelas podem ter diferentes massas e tamanhos e podem ser classificadas em diferentes tipos com base em suas propriedades e estágio evolutivo. Alguns tipos comuns de protoestrelas incluem:

1. Protoestrelas Classe 0:Estas são as protoestrelas mais antigas e mais frias, com temperaturas abaixo de 20 Kelvin (-253,15 graus Celsius) e nenhuma evidência de fluxos ou jatos.

2. Protoestrelas Classe I:Essas protoestrelas têm temperaturas em torno de 20 a 50 Kelvin e mostram evidências de fluxos ou jatos de material ejetado da protoestrela.

3. Protoestrelas Classe II:Essas protoestrelas têm temperaturas acima de 50 Kelvin e são cercadas por um grande envelope de gás e poeira. Eles mostram fortes evidências de vazões e jatos.

4. Protoestrelas de Classe III:Também conhecidas como estrelas “T Tauri”, essas protoestrelas têm temperaturas semelhantes às protoestrelas de Classe II, mas estão em um estágio evolutivo mais avançado. Eles ainda estão rodeados por um disco circunstelar de gás e poeira, mas o disco é menor e menos massivo do que nos estágios anteriores.

O estudo das protoestrelas é uma área importante da astrofísica, pois nos ajuda a compreender os estágios iniciais da formação estelar e os processos que levam ao nascimento de novas estrelas.