重力による圧縮

天体物理学において、重力圧縮とは、重力が物体の質量に作用して物体を圧縮し、その大きさを小さくし、物体の密度を増加させる現象です。

惑星や恒星の中心では、重力による圧縮がケルビン・ヘルムホルツ機構によって熱を生み出します。これは、木星が重力による圧縮によって生み出された熱を放射し続ける仕組みを説明しています。 ^[1]

重力による圧縮について最もよく言及されるのは恒星の進化である。太陽やその他の主系列星は分子雲の初期の重力崩壊によって生成される。物質の質量が十分に大きいと仮定すると、重力による圧縮によって核のサイズが縮小し、水素の融合が始まるまで核の温度が上昇する。この水素からヘリウムへの融合反応によってエネルギーが放出され、内向きの重力圧とバランスが取れ、星は何百万年も安定した状態になる。水素がほぼ使い果たされるまでそれ以上の重力による圧縮は起こらず、融合反応の熱圧が下がる。^{[2]太陽の寿命の終わりには、重力による圧縮によって}白色矮星になる。^[3]

スケールの反対側には巨大な星があります。これらの星は燃料を非常に速く燃やし、超新星としてその寿命を終えます。その後、さらなる重力圧縮により、残骸から 中性子星^[4]またはブラックホール^{[5]が生成されます。}

惑星や衛星の場合、重力による圧縮が圧力勾配と釣り合ったときに平衡状態に達します。この圧力勾配は物質の強度により反対方向になり、この時点で重力による圧縮は停止します。