Lezione 3
Formazione stellare
La formazione stellare avviene nelle regioni
della galassia dove forze esterne inducono
una compressione del gas interstellare e ne
provocano il collasso gravitazionale. Tali
compressioni possono avvenire, ad
esempio, lungo i bracci a spirale delle
galassie come la Via lattea, dove le
fluttuazioni del campo gravitazionale
producono onde d’urto, o a seguito
dell’esplosione di una supernova.
Osservazioni
Stelle giovani O e B SP*( 106 años)
e T-Tauri (pre-SP) si trovano in regioni
dense del mezzo interstellare
Mezzo interestellare 1–2 cm-3
 Nubi moleculari giganti, M ~106 M
n ~ 200 cm-3 con nuclei n ~ 108 cm-3
M ~10 -- 103 M
 Globuli di Bok, M ~ 1 – 103 M
n ~ 104 cm-3
Nebulosa del Águila
*SP=sequenza principale
Cosa destabilizza una nube?
• Esplosioni di Supernova
3000rad.
Emessa da stelle massicce
Pléyades
• Pressione della
• concentrazioni di materia nei bracci a spirale
En Orión
SNR 1572
Criterio di Jeans
Sistema in equilibrio gravita’-pressione
2X +  =0
Teorema del Viriale
Collasso se
2X < 
3
3  T
X  nkTV 
V
2
2 
3 GM n2

5 Rn
n
 nTV GM n2


5Rn
4 3
M n   n Rn
3
Rn
Criterio di Jeans:
3
2
1
2
 5   3   T 
Mn  
    
 G   4    
3
2
1
 

1
2
~ MJeans
Valutiamo la massa di Jeans:
 Nubi moleculari giganti (M~106 M):
T~20 K n~200 cm-3  =6.68 10-22 g/cm3
1
5
M J  1.2  10 M  

3
2
 T 


 100K 
3
2
 1024 g cm 3 


0


MJ ~ 962 M
 Globuli di Bok (1-- 103 M):
T~10 K n~104 cm-3   =1.6 10-20 g/cm3
MJ ~ 160 M
 Nubi di idrogeno diffuse(1 – 100 M)
T~50 K n~500 cm-3   =8.4 10-22 g/cm3
MJ ~ 1500 M pero Mnube < 100 M
Come si formano le stelle di 0.1 – 10 M ?
1
2
Durante il collasso, la Massa di
Jeans diminuisce., infatti:
3
2
  
M J  
 T 
 G 
3
2

1
2
 Mentre la nube collassa 
aumenta
 La nube e’ inizialmente poco
densa e trasparente alla radiazione.
Questo favorisce l’irraggiamento
rispetto al riscaldamento e T
rimane di fatto costante.
Frammentazione
La diminuzione della massa di Jeans rende
possibile una frammentazione della nube
inizialmente instabile. La frammentazione
procede finche’ il gas diventa “spesso”,
ossia non piu’ trasparente. Ogni frammento
sara’ costituito da un nucleo, piu’ denso e in
equilibrio idrostatico, e da un inviluppo
che, per un certo tempo, continua a
collassare. Il nucleo, quindi, accrescera’
materia dall’inviluppo. La massa finale
dipendera’ dalla quantita’ di materia che il
nucleo sara’ in grado di “catturare”. Il
processo di frammentazione ci induce a
credere che le stelle si formino
prevalentemente in gruppi o ammassi che
successivamente si possono disgregare a
causa delle interazioni mareali con il campo
della galassia