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まだ重い元素が無かった頃、どうやって水素が集まって星になったのか？水素だけだと集まれないと思う。ガスというのはむしろ拡散していくものだ。（液化するくらい低温ならまだしも）http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/web/15/031000004/041600001/ [nikkeibp.co.jp]ここによるとダークマターが重要な役割を果たしたように書いてあるが、本当なのか？
>水素だけだと集まれないと思う。ガスというのはむしろ拡散していくものだ。
重力ポテンシャルまで考えれば、十分な量があれば自発的に集まりますよ。有限密度（つまりゼロではない密度）のガス雲を考えた場合、ある半径以上のサイズは不安定になり重力で自発的に収縮します。#それが速いか遅いかはまた別問題で、そちらにはどの程度熱が逃げることができるか、とかいろいろ絡んでくる。
>ある半径以上のサイズは不安定になり重力で自発的に収縮します。んー。納得がいかない。仮にある量のガスを放出して、ある半径で拡散が止まるとしても、そこから逆に収縮して核融合が始まるレベルまで高密度になるとするなら、現代の熱力学とはまるっきり違う原理が働いている？むしろ初期宇宙は体積が小さかったので宇宙全体が核融合炉になったという説明をするなら、そのほうがまだ納得がいく。
第一世代の恒星の生成だから、色々と現在とは条件が異なるのかもよ。水素ガスの温度だってかなり高かったんだろうし。密度も高そうだし。ビッグバン時の揺らぎが宇宙の大規模構造に反映されてるとしたら、局所的に濃密な箇所が宇宙初期にあったとしてもおかしくなくて、そこで一斉に恒星が生成されてたのかもしれない。(濃密な箇所が移動して衝突すれば爆発的に星が生成されそう。)
ただ、現在の宇宙(稀薄で冷たい)だと、星間雲があっても超新星爆発の衝撃とかで圧縮されないと恒星にならないわけであって、宇宙初期であってもやはり何かのきっかけは必要だったかもしれない。それがダークマターだ、というのは、いかにもあり得そうだけど、専門家にもわかんない領域みたいだよね…。
後、重力に限らず、我々が観測してるような「力」の有り様とは、「力」の有り様が違ったりする可能性がありますよね。宇宙の腫れ上がり [jpn.org]となる前に既に物質（の基になるもの）が非常に偏って集まっていたとか、空間の歪のようなものが今よりも極端で、物質がいくつかのポイントに集中していたのか…。反物質と正物質の距離というものも、今よりは近い事が多い時代でしょうから、そこで起こってる対消滅のエネルギーがこの星を星たらしめる所で貢献していたかも知れないですし。「既に光が見えていた」前の段階の、核融合反応が始まるに至ってない程度の質量の集中状態は、未だ観測が出来てないでしょうし、そもそも、その時の宇宙の大きさとは、三次元的な意味ではどのくらいだったのか？ということすら疑問に思いますよ。
腫れ上がり
アブにでも刺された?
>仮にある量のガスを放出して、ある半径で拡散が止まるとしても
いや、そもそも放出とか考えなくてよい。なんとなく書かれてるイメージは、「ガスだから最初は拡散して広がっていく → そこから収縮に転じる」という感じだけど（実際そういう過程も起こらないではないけど）、もっと単純に「ガスが充満した宇宙があり、そこらじゅうで微妙な粗密が発達して恒星になる」という過程を考えてもよい。#もちろん無限体積の中に有限量のガスしかないような場合は別だが、今話している状況はむしろ有限密度系に近いし。
>現代の熱力学とはまるっきり違う原理が働いている？
ん
>液化するくらい低温ならまだしも
液化を許容できるなら、それと同じようなもんだと思えばいいよ。相互作用に負けるぐらい熱エネルギーが低い＝熱エネルギーよりも十分強い相互作用があれば液化する。同じように、熱エネルギーよりも十分強い重力があれば凝集する。
でもって、通常の相互作用が近距離力だから体積が増えても効果は変わらないのに対し、重力は遠達力で体積増えるとどんどん加算されるから、非常に大きなスケールでの揺らぎを考えると非常に高い温度でも凝集する。
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最初の星は水素とダークマターで出来た？ (スコア:0)
まだ重い元素が無かった頃、どうやって水素が集まって星になったのか？
水素だけだと集まれないと思う。ガスというのはむしろ拡散していくものだ。
（液化するくらい低温ならまだしも）
http://natgeo.nikkeibp.co.jp/atcl/web/15/031000004/041600001/ [nikkeibp.co.jp]
ここによるとダークマターが重要な役割を果たしたように書いてあるが、本当なのか？
Re: (スコア:0)
>水素だけだと集まれないと思う。ガスというのはむしろ拡散していくものだ。
重力ポテンシャルまで考えれば、十分な量があれば自発的に集まりますよ。
有限密度（つまりゼロではない密度）のガス雲を考えた場合、ある半径以上のサイズは不安定になり重力で自発的に収縮します。
#それが速いか遅いかはまた別問題で、そちらにはどの程度熱が逃げることができるか、とかいろいろ絡んでくる。
Re: (スコア:0)
>ある半径以上のサイズは不安定になり重力で自発的に収縮します。
んー。納得がいかない。仮にある量のガスを放出して、ある半径で拡散が止まるとしても、そこから逆に収縮して核融合が始まるレベルまで高密度になるとするなら、現代の熱力学とはまるっきり違う原理が働いている？
むしろ初期宇宙は体積が小さかったので宇宙全体が核融合炉になったという説明をするなら、そのほうがまだ納得がいく。
Re: (スコア:0)
第一世代の恒星の生成だから、色々と現在とは条件が異なるのかもよ。
水素ガスの温度だってかなり高かったんだろうし。密度も高そうだし。
ビッグバン時の揺らぎが宇宙の大規模構造に反映されてるとしたら、局所的に濃密な箇所が宇宙初期にあったとしてもおかしくなくて、そこで一斉に恒星が生成されてたのかもしれない。(濃密な箇所が移動して衝突すれば爆発的に星が生成されそう。)
ただ、現在の宇宙(稀薄で冷たい)だと、星間雲があっても超新星爆発の衝撃とかで圧縮されないと恒星にならないわけであって、宇宙初期であってもやはり何かのきっかけは必要だったかもしれない。
それがダークマターだ、というのは、いかにもあり得そうだけど、専門家にもわかんない領域みたいだよね…。
Re:最初の星は水素とダークマターで出来た？ (スコア:1)
後、重力に限らず、我々が観測してるような「力」の有り様とは、「力」の有り様が違ったりする可能性がありますよね。
宇宙の腫れ上がり [jpn.org]となる前に既に物質（の基になるもの）が非常に偏って集まっていたとか、空間の歪のようなものが今よりも極端で、物質がいくつかのポイントに集中していたのか…。
反物質と正物質の距離というものも、今よりは近い事が多い時代でしょうから、そこで起こってる対消滅のエネルギーがこの星を星たらしめる所で貢献していたかも知れないですし。
「既に光が見えていた」前の段階の、核融合反応が始まるに至ってない程度の質量の集中状態は、未だ観測が出来てないでしょうし、そもそも、その時の宇宙の大きさとは、三次元的な意味ではどのくらいだったのか？ということすら疑問に思いますよ。
Re:最初の星は水素とダークマターで出来た？ (スコア:1)
アブにでも刺された?
Re: (スコア:0)
>仮にある量のガスを放出して、ある半径で拡散が止まるとしても
いや、そもそも放出とか考えなくてよい。なんとなく書かれてるイメージは、「ガスだから最初は拡散して広がっていく → そこから収縮に転じる」という感じだけど（実際そういう過程も起こらないではないけど）、もっと単純に「ガスが充満した宇宙があり、そこらじゅうで微妙な粗密が発達して恒星になる」という過程を考えてもよい。
#もちろん無限体積の中に有限量のガスしかないような場合は別だが、今話している状況はむしろ有限密度系に近いし。
>現代の熱力学とはまるっきり違う原理が働いている？
ん
Re: (スコア:0)
>液化するくらい低温ならまだしも
液化を許容できるなら、それと同じようなもんだと思えばいいよ。
相互作用に負けるぐらい熱エネルギーが低い＝熱エネルギーよりも十分強い相互作用があれば液化する。
同じように、熱エネルギーよりも十分強い重力があれば凝集する。
でもって、通常の相互作用が近距離力だから体積が増えても効果は変わらないのに対し、重力は遠達力で体積増えるとどんどん加算されるから、非常に大きなスケールでの揺らぎを考えると非常に高い温度でも凝集する。