天体物理学においてボナー=エバート質量(ボナー=エバートしつりょう、英: Bonnor–Ebert mass)とは、一定圧力の媒質中に埋め込まれた等温のガス球が、静水圧平衡の状態を維持できる質量の最大値のことである。ボナー=エバート質量より大きな質量をもつガス雲は、圧力より重力が打ち勝って必ず重力収縮し、小さくて高密度な天体となる。[1][2]星間ガス雲の収縮は原始星形成の最初のステップであるため、ボナー=エバート質量は星形成の分野において重要な量のひとつである。[3]
ある一定の圧力 p 0 {\displaystyle p_{0}} の媒質に埋め込まれたガス雲において、ボナー=エバート質量 M B E {\displaystyle M_{BE}} は
M B E ( p 0 ) = 225 32 5 π π --> c s 4 ( a G ) 3 / 2 1 p 0 {\displaystyle M_{BE}(p_{0})={225 \over {32{\sqrt {5\pi }}}}{c_{s}^{4} \over {(aG)}^{3/2}}{1 \over {\sqrt {p_{0}}}}}
で与えられる。[4]ここで、 G {\displaystyle G} は重力定数、 c s ≡ ≡ --> k T / μ μ --> m H {\displaystyle c_{s}\equiv {\sqrt {kT/{\mu m_{H}}}}} は等温ガス(断熱因子 γ γ --> = 1 {\displaystyle \gamma =1} )中の音速であり、 μ μ --> {\displaystyle \mu } は平均分子量を表す。 a {\displaystyle a} はガス雲の質量密度分布プロファイルを反映した無次元定数で、一様密度分布の場合は a = 1 {\displaystyle a=1} 、中心が高密度な分布の場合は a ≈ ≈ --> 1.67 {\displaystyle a\approx 1.67} などとなる。[5]
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