[/ підпис]
Візьміть хмару молекулярного водню, додайте турбулентності, і ви отримаєте зіркове утворення - це закон. Ефективність утворення зірок (наскільки велика і настільки густонаселена) багато в чому залежить від щільності початкової хмари.
На галактичному або зоряному скупченні низька щільність газу призведе до розрідженої популяції, як правило, невеликих, тьмяних зірок - тоді як висока щільність газу повинна призвести до щільної популяції великих світлих зірок. Однак, усе це є ключовим питанням металевості - це сприяє зниженню ефективності утворення зірок.
Отже, по-перше, міцний зв’язок між щільністю молекулярного водню (Н2) та ефективність утворення зірок відомий як Закон Кеннікутта-Шмідта. Вважається, що атомний водень не може підтримувати утворення зірок, оскільки він занадто гарячий. Тільки коли він охолоне, утворюючи молекулярний водень, він може почати злипатися - після чого ми можемо очікувати, що стане можливим утворення зірок. Звичайно, це створює якусь таємницю щодо того, як перші зірки могли утворитися всередині більш щільної та гарячої первісної всесвіту. Можливо, там темна матерія відіграла ключову роль.
Тим не менш, у сучасному Всесвіті незв'язаний газ може охолоджуватися до молекулярного водню завдяки наявності металів, які додавали до міжзоряного середовища попередні популяції зірок. Метали, які є будь-якими елементами важчі за водень та гелій, здатні поглинати більш широкий діапазон рівнів енергії випромінювання, залишаючи водень менше піддаватися нагріванню. Отже, газова хмара, багата на метали, швидше утворює молекулярний водень, який, швидше за все, підтримуватиме утворення зірок.
Але це не означає, що утворення зірок є більш ефективним у сучасному Всесвіті - і це знову ж таки через метали. Недавня праця про залежність утворення зірок від металічності пропонує сформувати скупчення зірок із Н2 скупчуючись всередині газової хмари, спершу утворюючи дозоряні сердечники, які втягують більше речовини за допомогою сили тяжіння, поки вони не стають зірками, а потім починають виробляти зірковий вітер.
Невдовзі зоряний вітер починає генерувати "зворотній зв'язок", протидіючи припливу подальшого матеріалу. Після того, як зовнішній поштовх зоряного вітру досягає єдності з внутрішньою гравітаційною тягою, подальше зростання зірки припиняється - і більші зірки класу O і B очищають залишки газу з області скупчення, так що все утворення зірки припиняється.
Залежність ефективності утворення зірок від металічності виникає внаслідок впливу металічності на зоряний вітер. Зірки високих металів завжди мають більш потужні вітри, ніж будь-яка еквівалентна маса, але нижчі металеві зірки. Таким чином, зіркове скупчення - або навіть галактика - утворене з газової хмари з високою металічністю, матиме нижчу ефективність утворення зірок. Це тому, що зростання всіх зірок гальмується їх власними зоряними відгуками вітру на пізніх стадіях зростання, і будь-які великі зірки класу О або В швидше очистять залишки незв'язаного газу, ніж їхні низькі металеві еквіваленти.
Цей ефект металічності, ймовірно, є продуктом "прискорення лінії випромінювання", що виникає внаслідок здатності металів поглинати випромінювання в широкому діапазоні рівнів енергії випромінювання, тобто метали мають набагато більше ліній поглинання випромінювання, ніж водень сам по собі. . Поглинання випромінювання іоном означає, що частина енергії імпульсу фотона приділяється іону, настільки, що такі іони можуть видуватися із зірки як зоряний вітер. Здатність металів поглинати більше енергії випромінювання, ніж водень, означає, що ви завжди повинні отримувати більше вітру (тобто більше іонів, що видуваються) від високих зірок металу.
Подальше читання:
Діб та ін. Залежність законів утворення галактичних зірок від металічності.
