ดาราศาสตร์ที่ไม่มีกล้องโทรทรรศน์ - กฎหมายก่อตัวดาวฤกษ์

[/ คำอธิบาย]

ใช้เมฆโมเลกุลไฮโดรเจนเพิ่มความปั่นป่วนและคุณจะได้รับการก่อตัวดาว - นั่นคือกฎหมาย ประสิทธิภาพของการก่อตัวดาว (ใหญ่แค่ไหนและมีมวลเท่าไร) เป็นหน้าที่ของความหนาแน่นของเมฆเริ่มต้น

ในระดับกาแลคซีหรือกลุ่มดาวความหนาแน่นของก๊าซต่ำจะให้ประชากรเบาบางโดยทั่วไปของดาวฤกษ์ที่มีขนาดเล็กและสลัว - ในขณะที่ความหนาแน่นของก๊าซสูงควรส่งผลให้ประชากรหนาแน่นของดาวฤกษ์สว่างสูงขนาดใหญ่ อย่างไรก็ตามการวางตัวทั้งหมดนี้เป็นประเด็นสำคัญของความเป็นโลหะซึ่งทำหน้าที่ลดประสิทธิภาพการก่อตัวดาว

ประการแรกความสัมพันธ์ระหว่างความหนาแน่นของไฮโดรเจนโมเลกุล (H)₂) และประสิทธิภาพของการก่อตัวดาวฤกษ์เป็นที่รู้จักกันในชื่อกฎหมายเคนนิคท์ - ชมิดท์ ไฮโดรเจนอะตอมนั้นไม่สามารถสนับสนุนการก่อตัวดาวฤกษ์ได้เนื่องจากมันร้อนเกินไป ต่อเมื่อมันเย็นตัวลงเพื่อก่อให้เกิดไฮโดรเจนโมเลกุลเท่านั้นมันก็จะเริ่มรวมตัวกัน - หลังจากนั้นเราสามารถคาดว่าการก่อตัวดาวฤกษ์จะเป็นไปได้ แน่นอนว่าสิ่งนี้สร้างความลึกลับบางอย่างเกี่ยวกับวิธีที่ดาวดวงแรกอาจก่อตัวขึ้นในเอกภพยุคแรกที่หนาแน่นกว่าและร้อนกว่า สสารมืดอาจมีบทบาทสำคัญที่นั่น

อย่างไรก็ตามในจักรวาลสมัยใหม่ก๊าซที่ไม่ถูกผูกไว้สามารถทำให้เย็นลงในโมเลกุลของไฮโดรเจนเนื่องจากการมีอยู่ของโลหะซึ่งถูกเพิ่มเข้าไปในตัวกลางระหว่างดวงดาวโดยกลุ่มดาวก่อนหน้า โลหะซึ่งเป็นองค์ประกอบใด ๆ ที่หนักกว่าไฮโดรเจนและฮีเลียมสามารถดูดซับระดับพลังงานรังสีที่กว้างขึ้นทำให้ไฮโดรเจนสัมผัสกับความร้อนน้อยลง ดังนั้นเมฆก๊าซที่อุดมด้วยโลหะจึงมีแนวโน้มที่จะก่อตัวเป็นไฮโดรเจนโมเลกุลซึ่งมีแนวโน้มที่จะสนับสนุนการก่อตัวดาวฤกษ์

แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าการก่อตัวดาวฤกษ์มีประสิทธิภาพมากขึ้นในจักรวาลสมัยใหม่ - และอีกครั้งนี้เป็นเพราะโลหะ กระดาษเมื่อเร็ว ๆ นี้เกี่ยวกับการพึ่งพาของการก่อตัวดาวบนความเป็นโลหะเสนอว่ากลุ่มของดาวพัฒนาจาก H₂ การรวมตัวกันภายในก้อนเมฆก๊าซก่อตัวเป็นแกนเพรสเซลลาร์ครั้งแรกซึ่งดึงดูดความสนใจผ่านแรงโน้มถ่วงจนกระทั่งพวกมันกลายเป็นดวงดาว

อีกไม่นานลมดาวฤกษ์ก็เริ่มสร้าง 'ข้อเสนอแนะ' โดยการโต้ตอบกับวัสดุเพิ่มเติม เมื่อแรงดึงดูดจากภายนอกของดาวฤกษ์ก่อตัวเป็นเอกภาพด้วยแรงดึงดูดจากภายในแรงโน้มถ่วงของดาวฤกษ์จะเพิ่มขึ้นการยุบตัวของดาวฤกษ์อื่น ๆ และดาว O และ B ที่ใหญ่กว่าจะกำจัดก๊าซที่เหลือออกจากกระจุกดาวทั้งหมด

การพึ่งพาประสิทธิภาพการก่อตัวดาวฤกษ์ต่อความเป็นโลหะเกิดขึ้นจากผลของความเป็นโลหะต่อลมดาวฤกษ์ ดาวโลหะสูงมักมีลมแรงมากกว่ามวลเท่า ๆ กัน แต่มีดาวโลหะต่ำกว่า ดังนั้นกระจุกดาว - หรือแม้แต่กาแลคซี - ก่อตัวขึ้นจากเมฆก๊าซที่มีความเป็นโลหะสูงจะมีการก่อตัวดาวฤกษ์มีประสิทธิภาพต่ำกว่า นี่เป็นเพราะการเจริญเติบโตของดาวฤกษ์ทั้งหมดถูกยับยั้งโดยการตอบรับลมของดาวฤกษ์ในช่วงปลายของการเจริญเติบโตและดาวระดับ O หรือ B ขนาดใหญ่ใด ๆ จะกำจัดก๊าซที่ยังไม่ถูกยึดที่เหลืออยู่ได้เร็วกว่าโลหะที่มีค่าต่ำ

ผลกระทบของความเป็นโลหะนี้น่าจะเป็นผลิตภัณฑ์ของ 'การเร่งความเร็วของคลื่นวิทยุ' ซึ่งเกิดจากความสามารถของโลหะในการดูดซับรังสีในช่วงกว้างของระดับพลังงานรังสี - นั่นคือโลหะมีเส้นดูดซับรังสีมากกว่าไฮโดรเจนที่มีอยู่ในตัวมันเอง . การดูดกลืนรังสีโดยไอออนหมายความว่าพลังงานโมเมนตัมของโฟตอนบางส่วนส่งไปยังไอออนจนถึงระดับที่ไอออนดังกล่าวอาจถูกพัดออกจากดาวฤกษ์เป็นลมดาวฤกษ์ ความสามารถของโลหะในการดูดซับพลังงานรังสีมากกว่าไฮโดรเจนสามารถหมายความว่าคุณควรได้รับลมมากขึ้น (เช่นไอออนที่ถูกระเบิดมากขึ้น) จากดาวโลหะสูง

อ่านเพิ่มเติม:
Dib และคณะ การพึ่งพาอาศัยกันของกฎการก่อตัวดาวฤกษ์กาแล็กซี่ต่อความเป็นโลหะ.