các sao thông thường khối lượng thấp
a. Sự phân mảnh hỗn loạn
Sự nhiễu loạn siêu âm trong các đám mây phân tử – chẳng hạn được tạo ra bởi vụ nổ của ngôi sao khổng lồ – đã tạo ra các vùng có vận tốc và mật độ thay đổi phi-tuyến tính rất cao. Động năng của dòng chảy hỗn loạn siêu âm thường lớn hơn khoảng 100 lần năng lượng chuyển động nhiệt trên phạm vi vài pc. Dòng chảy hỗn loạn siêu âm này tạo nên các mảnh khí và bụi có khối lượng rất thấp (chúng được lắp ghép từ các khối khí và bụi nhỏ hơn) đủ dày đặc và nặng (lớn hơn khối lượng tới hạn riêng của nó) để co rút hấp dẫn thành tiền SLN, còn những mảnh khí và bụi khác bị cuốn theo dòng chảy hỗn loạn siêu âm. Quá trình này gọi là phân mảnh hỗn loạnđể nhấn mạnh việc các tiền sao khối lượng thấp và tiền SLN được hình thành trong đám mây phân tử hỗn loạn siêu âm [42, 43].
Điều kiện cần thiết để hình thành lõi tiền SLN trong dòng chảy hỗn loạn siêu âm là sự hiện diện của các mảnh khí và bụi trong dòng chảy hỗn loạn và khối lượng của chúng ít nhất bằng khối lượng tới hạn để tự co rút hấp dẫn. Khối lượng tới hạn được sử dụng là khối lượng Bonner-Ebert thay cho khối lượng Jeans cổ điển, do dòng chảy hỗn loạn siêu âm có mật độ thay đổi phi tuyến tính rất cao (thay vì mật
độ thay đổi tuyến tính như trong giả thiết của Jeans), được tính bởi: BE m = 3,3Mʘ 2 / 1 3 3 2 / 3 10 10 − − cm n K
T , trong đó T và n là nhiệt độ trung bình và mật
độ trung bình của mảnh khí và bụi.
Các mô phỏng của Padoan & Nordlund [42, 43] về cơ chế hình thành SLN và sao khối lượng thấp từ sự phân mảnh hỗn loạn trong đám mây phân tử có thể giải thích độ dồi dào SLN và hàm khối lượng ban đầu của SLN như đã quan sát, nhưng việc phát hiện các lõi tiền SLN dựa vào dự đoán của giả thuyết này là rất khó, do vậy giả thuyết này vẫn chưa được kiểm chứng.
b. Sự phân mảnh hấp dẫn
Trong đám mây phân tử, các sao thông thường khối lượng lớn và khối lượng trung bình được hình thành theo cách thức chuẩn như đã trình bày ở tiểu mục 2.1.1. Chúng có thể chuyển động lại gần nhau và kết hợp thành hệ sao. Các hệ sao này tạo ra lực hấp dẫn, hút khí từ môi trường đám mây phân tử vào bên trong hệ, tạo ra các dòng khí dạng sợi đang rơi vào và bị nén lại dưới thế năng hấp dẫn của hệ sao và trọng lực hấp dẫn của chính dòng khí này. Dọc theo dòng khí này có nhiều khối khí được hình thành. Các khối khí này một khi nó có mật độ đủ cao thì có thể tự co rút hấp dẫn trở thành tiền sao, và chúng đang được tăng tốc đến các vận tốc cao (~ vài km/s) khi gia nhập vào hệ sao, vì vậy chúng khó bồi đắp thêm vật chất từ kén chứa khí trong hệ sao, các tiền sao này là các tiền SLN và tiền sao khối lượng thấp ([11], Whitworth và cộng sự [59]).
Sự tăng tốc dưới thế năng hấp dẫn của các hệ sao đã đảm bảo các tiền SLN và tiền sao khối lượng thấp có vận tốc-tương đối cao, nên có tốc độ bồi đắp thấp và duy trì là vật thể khối lượng thấp, do đó trong kịch bản này, sự hình thành các SLN và sao khối lượng thấp không cần bất kì sự đẩy ra động lực học nào.
Theo kết quả của những mô phỏng trong mô hình phân mảnh hấp dẫn này, sự hỗn loạn siêu âm trong đám mây phân tử không đóng vai trò trong việc tạo ra SLN. Các nhà thiên văn học không ủng hộ điều này, mà lại cho rằng sự hỗn loạn
siêu âm trong đám mây phân tử đóng vai trò quan trọng để hình thành các lõi tiền SLN, nhưng vẫn chưa có quan sát thực nghiệm kiểm chứng điều này.
Ngoài ra, một kết luận tiêu biểu của mô hình này là các SLN được hình thành trong các hệ sao, nên chúng phải thường được tìm thấy hơn trong các vùng mật độ sao cao. Tuy nhiên, thực tế quan sát cho thấy các SLN xuất hiện ở các vị trí ngẫu nhiên trong khắp đám mây phân tử. Và đáng chú ý rằng những quan sát lại cho thấy độ dồi dào của SLN giảm trong các vùng mật độ sao cao. Mô hình phân mảnh hấp dẫn vẫn chưa thể giải thích thấu đáo các vấn đề này.