Maps of Time de David Christian tiene esto que decir sobre el período durante el cual las primeras estrellas comenzaron a formarse a partir de las nubes difusas de hidrógeno y helio que entonces componían el universo:
Bajo la atracción de su propia gravedad, las nubes de hidrógeno y helio comenzaron a colapsar sobre sí mismas... A medida que la gravedad empaquetaba cada nube en espacios cada vez más pequeños, la presión se acumulaba en el centro. El aumento de la presión significa un aumento de las temperaturas y, por lo tanto, a medida que se encogían, cada nube de gas comenzó a calentarse (~ Ubicación de Kindle 1469).
La parte en la que estoy trabajando para entender es "Aumentar la presión significa aumentar las temperaturas". ¿La presión misma hace que las moléculas se calienten? ¿O es la energía cinética que captan las partículas cuando la gravedad las atrae hacia el centro de la nube? ¿O el fenómeno aquí es algo más que un aumento de energía por unidad de masa?
Por supuesto, una vez que se inicia la reacción nuclear en cadena en la estrella, no es difícil averiguar de dónde proviene la energía. Estoy hablando de antes de eso.
Esto es termodinámica básica.
Cuando comprimes un gas, le inyectas energía. Piensa en la bomba que usas para inflar los neumáticos de tu bicicleta. Se necesita algo de fuerza para mover el pistón, ¿verdad? Ese esfuerzo no se desperdicia, sino que va directamente al aire de la bomba. Ahora el aire tiene más energía.
Pero, ¿qué le sucede a un gas cuando le pones energía? Sus moléculas se mueven más rápido. Bueno, una sacudida más rápida es básicamente la definición de una temperatura más alta. Al poner más energía en el gas, elevas su temperatura.
De hecho, puede notar que la bomba de la bicicleta se está calentando si bombea con rapidez y fuerza; esto es algo que puede experimentar usted mismo.
Lo mismo con las estrellas: toda la estrella es la "bomba de bicicleta", y la gravedad es quien empuja el pistón. Debido a la compresión (encogimiento) bajo la gravedad, el gas se calienta más y más. Resulta que una estrella tiene MUCHA energía gravitatoria, por lo que el gas puede calentarse MUCHO.
En tus términos, sí, es la aceleración que experimentan las moléculas al caer en el pozo de gravedad de la estrella lo que las hace moverse más rápido. Moléculas que se mueven más rápido = temperatura más alta. Un fenómeno bastante sencillo, de verdad.
Históricamente, se pensaba que la compresión gravitacional era la principal fuente de energía de las estrellas, antes del descubrimiento de la física nuclear. Helmholtz y Lord Kelvin propusieron esta hipótesis en el siglo XIX.
La relación presión-temperatura de cualquier gas se conocía originalmente como la ley de Gay-Lussac . Ahora sabemos que es solo un caso particular de fenómenos más generales ( ley de los gases ideales ) que vinculan la presión, la temperatura, el volumen y varios tipos de energía.
Una aplicación espectacular de la relación pT es el llamado "pistón de fuego" o "jeringa de fuego", que puede encender pequeños trozos de algodón o papel simplemente golpeando un pistón muy fuerte (compresión extremadamente fuerte = gran aumento de temperatura). Busca en Youtube algunos videos como este:
Interesante pregunta que demuestra "pensar detenidamente". Daré mi oportunidad de tratar de explicarlo por mi percepción.
La primera parte mantiene las leyes de los gases ideales como verdaderas, que hasta cierto punto se mantendrán. Cuando la nube de estrellas obedece las leyes de los gases ideales, la temperatura de un gas se puede describir como:
Aquí está la presión, El volumen, la temperatura, número de Avogadro y la constante de Boltzmann. ( es el número de moles y la constante de los gases).
Esta relación muestra que cuando una nube de estrellas colapsa bajo su peso, el volumen disminuye y, por lo tanto, aumenta la presión y/o la temperatura. Esta relación se basa en la relación estadística de que muchos átomos están empaquetados, pero no interactúan físicamente. El aumento de la temperatura y, por lo tanto, el aumento de la energía cinética de los átomos se debe a la mayor posibilidad de que los átomos choquen entre sí con mayor frecuencia cuando el volumen disminuye. La ley de los gases ideales explica el primer aumento de temperatura por el aumento de la energía cinética de los átomos.
La reacción en cadena aparece por primera vez cuando la ley de los gases ideales ya no se aplica. El mayor colapso de una gran nube de estrellas hace que el centro de la nube alcance esos niveles de presión, que los átomos comiencen a interactuar físicamente y el gas se convierta en plasma. Primero entonces comenzará la fusión nuclear.
Espero que esto responda a su pregunta.
Saludos cordiales, MacUserT
kuzzooroo
Florín Andrei
kuzzooroo
Florín Andrei