Home Site Map Search

GeoAstro Applets

Astronomy

Chaos Game

Java

Miscel- laneous

Physics Quiz

Who is Who ?

Astrophysics   deutsch Formation of Stars The minimum mass of a star Large interstellar clouds may collapse by their own gravitational forces and form new stars. This is happening in the universe since billions of years. At the temperature T a molecule (mass m) of the cloud has the mean kinetic energy 1/2 m v2 = 3/2 kT The velocity vF to escape from the cloud (mass M, radius R) can be obtained by the conservation of energy: 1/2 m vF2 = G m M / R The condition for contraction is 3/2 kT < G m M / R With the density rho of the cloud we get 3/2 kT < G m / R (4Pi/3 R3 ) rho R > [9 k T /( 8 pi G m rho)]1/2 For interstellar hydrogen clouds (m=1,7·10-27 kg) the density rho is from 10-21 kg/m3 to 10-18 kg/m3 and the Temperature T from 100 K to 20 K. We obtain (Boltzmann constant k=1,38·10-23 J/K): rho=10-21 kg/m3, T=100 K rho=10-18 kg/m3, T=20 K R > 2.1·1018 m = 22,000 light years R > 3.0·1016 m = 31 light years In case the radius exceeds this value the cloud will contract. The responding critical mass (Jeans' Mass) is: M = rho·4pi/3 R3 = C [k T/(G m)]3/2 rho-1/2 with a numerical factor C=[81/(32 pi)]1/2 ≈ 1 we get M = 2.4·1034 kg = 22,000 sun masses M = 1.2·1032 kg = 62 sun masses Jeans Criterion: critical mass in units of sun mass depending on density and temperature (from: Lexikon der Astronomie, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg 1999) Sternbildungsprozesse beginnen also in interstellaren Gaswolken aus einigen Tausend Sonnenmassen. Die Wolken kontrahieren, wobei die Temperatur zunächst nicht ansteigt, da die freiwerdende Energie durch Strahlung abgeführt wird. Mit steigender Dichte wird die Jeans-Masse kleiner. Dadurch können sich in der Wolke getrennte Kondensationskeime bilden, die unabhängig voneinander kontrahieren. Mit zunehmender Kontraktion und Fragmentation werden die einzelnen Fragmente optisch dicht, die freiwerdende Energie kann nicht mehr entweichen und läßt die Temperatur steigen, wodurch die Kontraktion zum Stillstand kommt. Aus der Gaswolke enteht ein Sternhaufen oder eine Assoziation von einigen hundert Sternen. Junge Sterne werden vor allem in den Spiralarmen der Milchstraße und denen anderer Galaxien. The background: The Hubble Deep Field - Source: Hubble Space Telescope Picture Gallery Web Links Stellar Nurseries The Jeans Mass and Gravitational Stability Stephen Hawking's Universe   Last update 2010 Nov 13