Izotermikus összehúzódás

Ha a felhőben megindul a gravitációs összehúzódás, az anyag kezdetben olyan ritka, hogy a felszabaduló gravitációs energia akadálytalanul eltávozik (általában infravörös sugárzás formájában). Az összehúzódás így kezdetben a szabadesési időskálán zajlik:

$$t_{\rm ff} =  \sqrt{ {R^3 \over {G M}}}.$$ (2.6)

Az így létrejövő sugárzás luminozitása $L_{\rm ff} \sim  \Omega / t_{\rm ff}$ jellemzően a távoli infravörös tartományba esik. Mivel a felszabaduló energia kisugárzódik, a felhő hőmérséklete közel állandó marad. Ez az izotermikus összehúzódás szakasza.

Izotermikus összehúzódás során a felhő Jeans-tömege folyamatosan csökken, mivel (2.2) értelmében $M_{J} \sim 1 / \sqrt{\rho}$, és $\rho$ az összehúzódás során nő. Ezért egy idő után a felhő kisebb részei maguk is instabilakká válnak, és önálló összehúzódásba kezdenek. Ez a jelenség a fragmentáció. Feltehetően így jönnek létre a molekulafelhőkben megfigyelhető sűrű felhőmagok, amelyekben jelentős a csillagközi por koncentrációja is.