במהלך הקריסה של ענן גז ואבק, נכנס כוח חדש לפעולה. בתחילה, בשלב הנפילה החופשית וההתכווצות, חלקיקי גז ואבק נעים בחופשיות לעבר מרכז הכובד. הצפיפות נמוכה עד כדי כך שהתנגשויות בין חלקיקי הגז והאבק נדירות. אבל ככל שהגז נעשה צפוף יותר, המרחק בין החלקיקים נעשה קטן יותר, וקצב ההתנגשויות עולה. הגז נדחס והלחץ והטמפרטורה עולים. זהו אחד החוקים השולטים בהתנהגות של גזים. כאשר דוחסים משאבת אופניים וסוגרים את הפיה, הגז יתכווץ, ניתן להפעיל לחץ שיכול לשאת משקל אדם. במערכת השמש המתהווה, לחץ הגז הפועל כלפי חוץ מתחרה בכוח הכבידה הפועל כלפי פנים.
באדיבות וויקיפדיה
האסטרופיסיקאי הגרמני הרמן פון הלמהולץ הראה כיצד כוחות מתחרים אלה מעצבים את ההתכווצות וההתפתחות של הענן הקורס. הוא פרסם חישובים הראשונים שלו בשנת 1871, עוד בטרם התגלה מקור האנרגיה של השמש. הלמהולץ הראה כי הלחץ והחום יתגברו בענן המתכווץ. זוהי דוגמה לחוק שימור האנרגיה. אנרגיה פוטנציאלית כבידה מומרת לאנרגיה תרמית. הוא השתמש בעקרונות פיזיקליים כדי לחשב את קצב עליית הטמפרטורה בתוך הענן טרם הפיכתו לשמש. התכווצות כבידתית, שבה לחץ הגז המתהווה מאט את הקריסה, נקראת התכווצות הלמהולץ.
חישובים המבוססים על תיאוריית הלמהולץ מתארים את התפתחות ערפילית השמש הקורסת. הצטמקות הדיסקה הופסקה בסופו של דבר על ידי הלחץ הגובר של גז וחימומו לטמפרטורה של כמה אלפי קלווין. הדיסק העיקרי של החומר התייצב בגודל המתאים לגודל של מערכת השמש כיום. בינתיים, חלק הארי של הגז המשיך להתמוטט תחת כוח משיכה חזק. בסופו של דבר, כאשר הטמפרטורה במרכז הענן עלתה מעבר ל- 10 מיליון מעלות קלווין, החלו תגובות הגרעיניות שהפכו את הענן הקורס לכוכב ולא רק לכדור גז אינרטי.
ניתן לתהות עד כמה אנחנו יכולים להיות בטוחים שאירועים אלו אכן התרחשו לפני זמן כה רב. תיאוריה זו היא תרחיש סביר המבוסס על פיזיקה פשוטה. הביטחון שלנו בו מתחזק בסיוע תצפיות בתהליך יצירת כוכבים חדשים המוקפים בעננים של גז ואבק. המגבלות של התיאוריה קשורות למצבים האידיאליים שבהן היא עוסקת, מדובר בסימטריה כדורית בענן בודד הקורס לכוכב. בפועל, לגז היוצר את הכוכבים יש תנועות כאוטיות, הוא אינו בצורת כדור, וענן גז גדול עשוי ליצור באותו זמן כוכבים רבים.
Author: Chris Impey