ابرهای مولکولی و رمبش گرانشی
ستارگان در داخل ابرهای وسیع و سرد گاز مولکولی شکل میگیرند، جایی که متراکمترین بخشها، هنگامی که گرانش آنها بر نیروهای نگهدارنده غلبه میکند، رمبش کرده و بذرهای ستارگان جدید را میکارند.
Definition
ابرهای مولکولی مناطق سرد و متراکم محیط میانستارهای هستند که عمدتاً از هیدروژن مولکولی تشکیل شدهاند، و رمبش گرانشی انقباض بیرویه یک منطقه در درون آنهاست، زمانی که گرانش خودی بر فشار و پشتیبانی مخالف غلبه کند.
Scope
این موضوع شامل خواص فیزیکی ابرهای مولکولی غولپیکر و هستههای متراکم آنها، معیار جینز برای ناپایداری گرانشی، نقشهای حمایتی فشار حرارتی، آشفتگی فراصوت و میدانهای مغناطیسی، و آغاز و مراحل اولیه رمبشی است که پیش از تشکیل پیشستاره رخ میدهد.
Core questions
- خواص ابرهای مولکولی چیست؟
- تحت چه شرایطی یک ابر از نظر گرانشی ناپایدار میشود؟
- چه چیزی ابرها را در برابر رمبش حمایت میکند؟
- رمبش در داخل یک هسته متراکم چگونه آغاز میشود؟
Key concepts
- ابر مولکولی غولپیکر
- جرم جینز
- هسته متراکم
- آشفتگی فراصوت
- پشتیبانی مغناطیسی
- زمان سقوط آزاد
- غبار میانستارهای
Key theories
- ناپایداری جینز
- یک ابر گازی خودگرانشی زمانی رمبش میکند که جرم آن از جرم جینز فراتر رود، آستانهای که در آن گرانش بر فشار حرارتی غلبه میکند؛ این معیار مقیاسی را تعیین میکند که در آن مناطق سرد و متراکم ابرهای مولکولی ناپایدار شده و شروع به انقباض میکنند.
- پشتیبانی آشفته و مغناطیسی
- ابرهای مولکولی نه تنها توسط فشار حرارتی بلکه توسط آشفتگی فراصوت و میدانهای مغناطیسی حمایت میشوند؛ این پشتیبانی بیشتر مواد ابر را از رمبش باز میدارد و به این معنی است که تنها هستههای خاص و متراکم به شرایط تشکیل ستاره میرسند.
Mechanisms
سرمایش توسط مولکولها و غبار، ابرهای مولکولی را سرد نگه میدارد و جرم جینز را کاهش میدهد تا گرانش بتواند عمل کند؛ در داخل یک ابر، آشفتگی مناطق متراکم گذرا ایجاد میکند، و در جایی که جرم یک هسته از جرم جینز محلی و پشتیبانی مغناطیسی فراتر رود، هسته تقریباً در زمان سقوط آزاد خود به سمت تشکیل یک پیشستاره شروع به انقباض میکند.
Clinical relevance
خواص و پایداری ابرهای مولکولی تعیین میکند که ستارگان کجا، چه زمانی و با چه کارایی تشکیل میشوند، و نرخ تشکیل ستاره در کهکشانها و عرضه گاز متراکم مشاهده شده در ردیابهایی مانند مونوکسید کربن و پیوستار غبار را کنترل میکند.
History
جینز معیار ناپایداری را که نام او را یدک میکشد در سال ۱۹۰۲ استخراج کرد؛ کارهای بعدی ماهیت مولکولی و ساختار آشفته و مغناطیسی ابرهای ستارهزا را تثبیت کرد، با تعادل بین گرانش، آشفتگی و میدانهای مغناطیسی که در نظریه مدرن بررسی شده توسط مککی و اوستریکر ترکیب شده است.
Key figures
- James Jeans
- Christopher McKee
- Eve Ostriker
- Leon Mestel
Related topics
Seminal works
- jeans1902
- mckee2007
Frequently asked questions
- چرا ابرهای ستارهزا اینقدر سرد هستند؟
- هیدروژن مولکولی و مولکولهای ردیاب، همراه با ذرات غبار، گرما را به طور کارآمد تابش میکنند و فضای داخلی را از نور ستارگان محافظت میکنند، و این ابرها را تنها در حدود ده تا بیست درجه بالاتر از صفر مطلق نگه میدارند، که فشار را کاهش داده و به گرانش اجازه میدهد تا پیروز شود.
- جرم جینز چیست؟
- این جرم بحرانی است که بالاتر از آن یک منطقه گازی در دما و چگالی معین دیگر نمیتواند خود را در برابر گرانش نگه دارد و شروع به رمبش میکند؛ گاز سردتر و متراکمتر جرم جینز کمتری دارد و بنابراین راحتتر رمبش میکند.