criterio di Jeans
criterio di Jeans
Criterio impiegato per calcolare la minima massa che una nube molecolare deve possedere, per un dato valore della temperatura e della densità, per iniziare a contrarsi e dare così origine a una stella, mediante il collasso gravitazionale. Le nubi molecolari sono immensi aggregati di gas e polvere relativamente densi e freddi (qualche grado sopra lo zero assoluto). Affinché la forza attrattiva di gravità prevalga sulla pressione del gas, determinando la contrazione, occorre che, in presenza di fluttuazioni di densità, la massa della nube superi un valore critico MΞ (massa di Jeans) che risulta tanto più piccolo quanto più fredda o densa è la nube. Più precisamente, si trova che MΞ=[(2,5 kT)/(Gμ)]3/2×[3/(4πϱ)]1/2, dove k è la costante di Boltzmann, T la temperatura, G la costante di gravitazione universale, μ la massa media di una particella e ϱ la densità della nube. Il collasso gravitazionale si sviluppa nella zona centrale della nube molecolare, dove la densità raggiunge i valori più elevati. Una volta iniziata la contrazione, la densità aumenta e, quindi, il valore della massa di Jeans diminuisce: di conseguenza, la nube molecolare può spezzarsi in frammenti approssimativamente di una massa solare, che a loro volta si contraggono in modo indipendente. L’aumento di densità conseguente al collasso gravitazionale porta all’innesco delle reazioni di fusione nucleare, che liberano una grande quantità di energia e provocano l’accensione della stella. I meccanismi che innescano l’instabilità gravitazionale e, quindi, la contrazione della nube molecolare, non sono ancora del tutto chiari. Un’ipotesi attribuisce un ruolo importante al lento decadimento dei campi magnetici che permeano la nube, che romperebbe l’equilibrio instauratosi nel nucleo centrale tra la pressione magnetica e la forza gravitazionale. Secondo un’altra ipotesi il collasso sarebbe innescato dalla compressione della nube prodotta da un agente esterno: per es., l’esplosione di una supernova avvenuta nelle vicinanze.