分子云与引力坍缩
恒星在巨大、寒冷的分子气体云内部形成，其中最致密的区域，当其引力克服支撑力时，便会坍缩，从而孕育出新的恒星。
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Definition
分子云是星际介质中主要由分子氢组成的寒冷、致密区域；引力坍缩是指当自引力超过反向压力和支撑力时，区域内部失控的收缩。
Scope
本主题涵盖了巨型分子云及其致密核心的物理性质、引力不稳定性（金斯判据）、热压、超音速湍流和磁场等支撑作用，以及原恒星形成前坍缩的起始和早期阶段。
Core questions
- 分子云的性质是什么？
- 在什么条件下云会变得引力不稳定？
- 什么支撑着云使其不坍缩？
- 致密核心内部的坍缩是如何开始的？
Key concepts
- 巨型分子云
- 金斯质量
- 致密核心
- 超音速湍流
- 磁场支撑
- 自由落体时间
- 星际尘埃
Key theories
- 金斯不稳定性
- 当自引力气体云的质量超过金斯质量（引力克服热压的阈值）时，它就会坍缩；这个判据设定了分子云中寒冷、致密区域变得不稳定并开始收缩的尺度。
- 湍流和磁场支撑
- 分子云不仅受到热压的支撑，还受到超音速湍流和磁场的支撑；这种支撑阻止了大部分云物质的坍缩，意味着只有特殊的致密核心才能达到恒星形成的条件。
Mechanisms
分子和尘埃的冷却使分子云保持低温，从而降低了金斯质量，使引力得以发挥作用；在云内部，湍流产生瞬时致密区域，当核心质量超过局部金斯质量且磁场支撑被克服时，核心便开始在大致自由落体时间尺度上收缩，形成原恒星。
Clinical relevance
分子云的性质和稳定性决定了恒星形成的位置、时间和效率，从而控制了星系的恒星形成速率以及在诸如一氧化碳和尘埃连续谱等示踪剂中观测到的致密气体的供应。
History
金斯于1902年推导出了以他名字命名的不稳定性判据；后来的研究确立了恒星形成云的分子性质以及湍流、磁化结构，引力、湍流和磁场之间的平衡在麦基和奥斯特里克回顾的现代理论中得到了综合。
Key figures
- James Jeans
- Christopher McKee
- Eve Ostriker
- Leon Mestel
Related topics
Seminal works
- jeans1902
- mckee2007
Frequently asked questions
- 为什么恒星形成云如此寒冷？
- 分子氢和微量分子，连同尘埃颗粒，能有效地辐射热量并屏蔽内部免受星光影响，使这些云的温度仅比绝对零度高约十到二十度，这降低了压力并使引力得以胜出。
- 什么是金斯质量？
- 它是指在给定温度和密度下，气体区域无法再抵抗引力并开始坍缩的临界质量；更冷、更致密的气体具有更小的金斯质量，因此更容易坍缩。