Formování hvězd
Podmínky pro vznik skupiny hvězd v mezihvězdném oblaku jsou tyto:
a) | Oblak musí být stlačován |
b) | Oblak musí ztratit nadbytečnou tepelnou energii |
c) | Oblak musí snížit rychlost své rotace |
Stlačování (kontrakce) oblaku
Nejdůležitější silou pro stlačování oblaku je gravitace, ta bez pomoci dalších sil může vést k vytvoření hvězdy jen v případě, že hmotnost oblaku je vyšší než hmotnost kritická, udaná Jeansovým kritériem:
zde konstanta k nabývá hodnot od 1 do 10 podle hustoty uvnitř oblaku, ρ je střední hustota, T teplota, m hmotnost průměrné částice v oblaku, Rm molární plynová konstanta a κ gravitační konstanta. Na internetových stránkách www.astro.umd.edu se můžete podívat na modely gravitační kontrakce pro různá k.
Pokud hmotnost oblaku není vyšší než hmotnost kritická musí gravitační kontrakci pomoci další síla. Může jich být hned několik:
a) Tlak horkého plynu | Teplý plyn z oblastí HII expanduje do studené oblasti HI a stlačuje oblak za vzniku tzv. sloních chotobotů. |
b) Exploze blízké supernovy | Rázová vlna od explodující supernovy způsobí vzrůst hustoty v oblaku. Viz animace Rázová vlna |
c) Rázová vlna spirální galaxie | Ramena spirální galaxie rotují, na jejich vnitřní straně se udržuje stálá rázová vlna. Projde-li tato rázová vlna oblakem nastává stejný efekt, jako při výbuchu supernovy. |
Je třeba říci, že kontrakce mraku nevede vždy ke vzniku hvězd. Častěji se oblak rozplyne, v opačném případě vznikají v oblaku regiony, kde probíhá gravitační smršťování rychleji než v okolí. V těchto centerch vznikají globuje - rotující jádra budoucích hvězd. Okolo globulí rotuje akreční nebo cirkumstelární disk.
Ztráta tepelné energie
Mezihvězdná oblaka jsou složena také z prachových částic, ty na sebe berou úlohu chladiče. Atomy, které se díky stlačování zahřívají, narážejí na prachové částice, kterým předají svou kinetickou energii. Prachové částice se zahřívají a tepelnou energii rychle vyzáří v infračerveném oboru (tomuto stádiu hvězdného vývoje říkáme protohvězda). Tato teorie byla potvrzena pozorováním asi 30 zdrojů infračerveného záření v oblastech formování hvězd.
Snížení rychlosti rotace
Aby mohla vznikající hvězda nabývat na hmotnosti, musí snížit svou rotaci. Jakým způsobem se to ovšem děje není zcela přesně známo. V současnosti se vědci domnívají, že příčinou snížení rotace by mohly být mezihvězdné větry a magnetický tok částic.