inestabilidad de Jeansefecto
En 1902, el físico británico James Jeans estudió la condición de colapso gravitacional de una esfera gaseosa autogravitante. Comprendió que la compresión comienza cuando el tiempo de caída libre es menor que el tiempo que tarda una onda sonora en atravesar la región. Si una perturbación de densidad no es capaz de dispersarse mediante el sonido, la gravedad la amplifica localmente y se produce una compresión en avalancha. Del análisis de ondas en un medio homogéneo se deduce una longitud crítica λ_J ~ c_s / √(G ρ). Las regiones mayores que λ_J son inestables. De esta forma, la naturaleza trocea automáticamente la materia en «panes» estelares.
How it works
En las fábricas estelares como la nebulosa de Orión, las gigantescas nubes moleculares superan la longitud de Jeans y se fragmentan en cientos de nuevos soles. Sin esta inestabilidad, las galaxias seguirían siendo gas enrarecido.
💡 El propio Sol nació de un fragmento de nube que perdió la estabilidad según Jeans hace unos 4600 millones de años.
\lambda_J = \sqrt{\frac{\pi c_s^2}{G \rho}}
λ_J: longitud de Jeans, m; c_s: velocidad del sonido en el medio, m/s; G ≈ 6.674×10⁻¹¹ m³/(kg·s²): constante de gravitación; ρ: densidad del gas, kg/m³
M_J = \frac{\pi}{6} \frac{c_s^3}{G^{3/2} \rho^{1/2}}
M_J: masa de Jeans, kg; c_s: velocidad del sonido, m/s; G: constante de gravitación; ρ: densidad del gas, kg/m³