فروپاشی گرانشی (Gravitational Collapse) یک فرآیند کلیدی در نجوم و کیهان‌شناسی است که به تشکیل ستاره‌ها، سیارات و دیگر ساختارهای کیهانی مربوط می‌شود. در اینجا به توضیح این مفهوم و مراحل آن می‌پردازیم.
تعریف فروپاشی گرانشی
فروپاشی گرانشی به فرآیند انقباض (contraction) یک ابر گازی و غباری در فضا به دلیل نیروی گرانش (gravitational force) اطلاق می‌شود. این انقباض باعث می‌شود که ماده در مرکز ابر جمع شده و دما و فشار (pressure) افزایش یابد، که در نهایت می‌تواند منجر به تشکیل ستاره یا دیگر ساختارهای کیهانی شود.
مراحل فروپاشی گرانشی
-
تشکیل ابر مولکولی:
- ابرهای مولکولی (molecular clouds) بزرگ و سرد از گاز و گرد و غبار در کهکشان‌ها وجود دارند. این ابرها می‌توانند به دلیل عوامل مختلفی مانند انفجار یک ابرنواختری یا برخورد ابرهای دیگر شروع به فروپاشی کنند.
-
فروپاشی و انقباض:
- هنگامی که نیروی گرانش بر فشار داخلی ابر غلبه کند، ابر شروع به انقباض می‌کند. این انقباض باعث افزایش چگالی (density) و دما (temperature) در مرکز ابر می‌شود.
-
تشکیل هسته:
- با ادامه انقباض، در مرکز ابر یک هسته داغ و متراکم (core) شکل می‌گیرد. این هسته به دلیل فشار و دمای بالا، می‌تواند به یک ستاره جدید تبدیل شود.
-
نکته‌های مهم:
- در این مرحله، اگر دما به حد کافی بالا برود (حدود ۱۰ میلیون درجه کلوین)، فرآیند همجوشی هسته‌ای (nuclear fusion) آغاز می‌شود. این فرآیند باعث تولید انرژی (energy) و نور (light) می‌شود که ستاره را روشن می‌کند.
- اگر ماده در ابر به اندازه کافی باشد، می‌تواند منجر به تشکیل چندین ستاره (star formation) شود.
-
تشکیل سیارات:
- پس از تشکیل ستاره، مواد باقی‌مانده در اطراف آن به صورت یک قرص چرخان (protoplanetary disk) قرار می‌گیرند که می‌تواند به تشکیل سیارات (planets) و دیگر اجسام آسمانی (celestial bodies) منجر شود.
نتیجه‌گیری
فروپاشی گرانشی یک فرآیند اساسی در تشکیل ساختارهای کیهانی است. این فرآیند نه تنها منجر به تشکیل ستاره‌ها می‌شود، بلکه نقش مهمی در شکل‌گیری سیارات و دیگر اجسام آسمانی نیز دارد.