Instabilidade de Jeans

Em astrofísica, a instabilidade de Jeans, assim denominada em homenagem a James Jeans, causa o colapso de nuvens de gás interestelar e a subsequente formação de estrelas. A instabilidade ocorre quando a pressão interna na nuvem não é suficientemente elevada para evitar que se produza um colapso gravitacional de uma região que contém matéria.^[1][2][3][4] Para que exista estabilidade, a nuvem deve estar em equilíbrio hidrostático, que no caso de uma nuvem esférica se traduz em

${\displaystyle {\frac {dp}{dr}}=-{\frac {G\rho M_{enc}}{r^{2}}}}$,

onde ${\displaystyle M_{enc}}$ é a massa contida, ${\textstyle p}$ é a pressão, , ${\textstyle \rho (r)}$ é a densidade do gás (no raio ${\textstyle r}$), ${\textstyle G}$ é a constante gravitacional e ${\textstyle r}$ é o raio.^[1][2]

O equilíbrio é estável se as perturbações menores forem amortecidas e instável se forem amplificadas. De maneira geral, a nuvem é instável se for ou muito massiva a uma dada temperatura ou muito fria para uma dada massa para que a gravidade possa compensar a pressão do gás; nessas circunstâncias, o gradiente de pressão do gás não poderá superar a força gravitacional e a nuvem entrará em colapso.^[1][2]

A instabilidade de Jeans provavelmente determina quando a formação de estrelas ocorre em nuvens moleculares.^[5]