Moleküler Bulutlar ve Kütleçekimsel Çöküş
Yıldızlar, geniş, soğuk moleküler gaz bulutlarının içinde oluşmaktadır; bu bulutların en yoğun cepleri, kendi kütleçekimleri onları bir arada tutan kuvvetleri aştığında, yeni yıldızların tohumlarını oluşturmak üzere çökmektedir.
Tanım
Moleküler bulutlar, esas olarak moleküler hidrojenden oluşan, yıldızlararası ortamın soğuk, yoğun bölgeleridir ve kütleçekimsel çöküş, kendi kütleçekiminin karşıt basıncı ve desteği aştığı anda, bu bölgelerdeki bir alanın kontrolsüz büzülmesidir.
Kapsam
Bu konu, dev moleküler bulutların ve onların yoğun çekirdeklerinin fiziksel özelliklerini, kütleçekimsel kararsızlık için Jeans kriterini, termal basınç, süpersonik türbülans ve manyetik alanların destekleyici rollerini ve ön-yıldız oluşumundan önceki çöküşün başlangıcını ve erken aşamalarını kapsamaktadır.
Temel sorular
- Moleküler bulutların özellikleri nelerdir?
- Bir bulut hangi koşullar altında kütleçekimsel olarak kararsız hale gelir?
- Bulutları çöküşe karşı ne destekler?
- Yoğun bir çekirdek içinde çöküş nasıl başlar?
Anahtar kavramlar
- dev moleküler bulut
- Jeans kütlesi
- yoğun çekirdek
- süpersonik türbülans
- manyetik destek
- serbest düşme süresi
- yıldızlararası toz
Temel kuramlar
- Jeans kararsızlığı
- Kendi kütleçekimiyle etkileşen bir gaz bulutu, kütlesi Jeans kütlesini, yani kütleçekiminin termal basıncı aştığı eşiği geçtiğinde çökmektedir; bu kriter, moleküler bulutların soğuk, yoğun bölgelerinin kararsız hale geldiği ve büzülmeye başladığı ölçeği belirlemektedir.
- Türbülanslı ve manyetik destek
- Moleküler bulutlar sadece termal basınçla değil, aynı zamanda süpersonik türbülans ve manyetik alanlarla da desteklenmektedir; bu destek, bulut malzemesinin çoğunun çökmesini engellemekte ve yalnızca özel, yoğun çekirdeklerin yıldız oluşumu koşullarına ulaşabildiği anlamına gelmektedir.
Mekanizmalar
Moleküller ve toz tarafından sağlanan soğuma, moleküler bulutları soğuk tutarak Jeans kütlesini düşürmekte ve böylece kütleçekiminin etkili olmasını sağlamaktadır; bir bulut içinde türbülans geçici yoğun bölgeler oluşturmakta ve bir çekirdeğin kütlesi yerel Jeans kütlesini aştığında ve manyetik destek aşıldığında, çekirdek yaklaşık olarak serbest düşme süresi boyunca bir ön-yıldız oluşturmak üzere büzülmeye başlamaktadır.
Klinik önem
Moleküler bulutların özellikleri ve kararlılığı, yıldızların nerede, ne zaman ve ne kadar verimli oluştuğunu belirlemekte, galaksilerin yıldız oluşum oranını ve karbon monoksit ve toz sürekliliği gibi izleyicilerde gözlemlenen yoğun gazın tedarikini kontrol etmektedir.
Tarihçe
Jeans, kendi adını taşıyan kararsızlık kriterini 1902'de türetmiştir; daha sonraki çalışmalar, yıldız oluşturan bulutların moleküler yapısını ve türbülanslı, manyetize olmuş yapısını ortaya koymuştur; kütleçekimi, türbülans ve manyetik alanlar arasındaki denge, McKee ve Ostriker tarafından gözden geçirilen modern teoride sentezlenmiştir.
Öne çıkan isimler
- James Jeans
- Christopher McKee
- Eve Ostriker
- Leon Mestel
İlgili konular
Temel eserler
- jeans1902
- mckee2007
Sıkça sorulan sorular
- Yıldız oluşturan bulutlar neden bu kadar soğuktur?
- Moleküler hidrojen ve eser moleküller, toz tanecikleriyle birlikte, ısıyı verimli bir şekilde yaymakta ve iç kısımları yıldız ışığından korumaktadır; bu da bulutları mutlak sıfırın sadece yaklaşık on ila yirmi derece üzerinde tutarak basıncı düşürmekte ve kütleçekiminin üstün gelmesini sağlamaktadır.
- Jeans kütlesi nedir?
- Belirli bir sıcaklık ve yoğunluktaki bir gaz bölgesinin kütleçekimine karşı kendini destekleyemediği ve çökmeye başladığı kritik kütledir; daha soğuk, daha yoğun gaz daha küçük bir Jeans kütlesine sahip olduğundan daha kolay çökmektedir.