Главная - Радиоастрономия - Физические условия в областях звездообразования


Физические условия в областях звездообразования
Наука - Радиоастрономия

Во многих случаях молекулярные облака гравитационно неустойчивы. Впервые проблема образования звезд путем конденсации межзвездного газа была рассмотрена Джинсом. Джинс показал, что волны плотности ( тяжелый звук , т.е. звуковые волны с учетом самогравитации газа) при некоторых условиях имеют растущую амплитуду, что приводит к разбиению газа на фрагменты и последующему сжатию в протозвездные конденсации. Критерий Джинса следует из дисперсионного уравнения для волн плотности с частотой w в однородной среде плотности r:

где vзв– скорость звука, k = 2p/l – волновое число. Неустойчивы и коллапсируют возмущения плотности, характерный размер которых

если принять, что газ молекулярный и имеет нормальные космические обилия элементов (показатель адиабаты g = 1.4, молекулярный вес m = 2.3). Критерий неустойчивости для массы газа:

MJ – джинсовская масса.

Картографирование молекулярных облаков, например, в линии CO (рис. 5.15) показывает наличие множества конденсаций, многие из которых дадут начало протозвездам. Плотность газа в конденсациях до 106 см–3, температура иногда не превышает 10 K, хотя встречаются и горячие конденсации (до нескольких сот K, в которых уже пошел процесс звездообразования). Как правило, крупное молекулярное облако создает целую группу звезд, или звездную ассоциацию. Многие ассоциации OB-звезд пространственно коррелируют с ГМО. В конечном счете излучение горячих звезд, воздействие звездного ветра и вспышки наиболее массивных звезд как сверхновых приводят к диссоциации молекул, ионизации газа, образованию оболочечной структуры в межзвездном газе и разрушению родительского облака спустя ~108 лет после начала коллапса первых протозвездных конденсаций. Впоследствии разбросанный газ облака собирается в другой области межзвездной среды, вновь конденсируется в ГМО, и процесс повторяется. ГМО и звездные ассоциации локализованы в спиральных рукавах Галактики, там, где плотность газа наибольшая. Согласно теории волн плотности спиральной структуры, при втекании межрукавного газа внутрь рукава образуется ударная волна, которая сжимает газ и создает более благоприятные условия для коллапса и звездообразования. Поэтому звездные ассоциации и другие молодые объекты (мазерные радиоисточники, зоны HII) концентрируются к краям спиральных рукавов: ведущим во внешней области Галактики (где скорость спиральной волны плотности больше скорости газа и волна догоняет газ) или отстающим во внутренней области (где газ догоняет волну). Смещение молодых объектов к краям рукавов относительно потенциального минимума рукава (и максимума плотности HI) подтверждается сравнением лучевых скоростей линий 21 см HI со скоростями зон HII (по рекомбинационным радиолиниям) и мазерных радиоисточников. Разности скоростей соответствуют смещениям к краям рукавов.

Процесс образования звезд доступен наблюдению в оптическом диапазоне только на заключительной стадии, когда звездная ассоциация уже возникла и разрушила родительское ГМО. Из-за высокой экстинкции света в ГМО ранние стадии звездообразования могут исследоваться только в ИК - и радиодиапазоне. Вначале на месте протозвездной конденсации, в плотном ядре молекулярного облака, возникает метанольный мазер I класса (см. следующий пункт), отмечающий положение будущей звезды. Затем образуется точечный источник ИК - и радиоизлучения. В звезде начинаются ядерные реакции, идет нагрев и частичная ионизация газопылевого кокона, содержащего звезду. Образуется компактная зона HII. На этой стадии вблизи конденсации зажигаются мазеры CH3OH II класса, мазеры OH и H2O. В дальнейшем (если звезда не вспыхнула как сверхновая) зона HII расширяется, достигая размера иногда в десятки парсек. ГМО рассеивается, зона HII становится видимой в виде диффузной туманности.

На некотором этапе коллапса вокруг формирующейся звезды может образоваться из молекулярного ядра массивный молекулярный диск с массой до нескольких сотен масс Солнца. Лишь ~1% вещества диска превратится в звезду, остальная часть будет разбросана. Но пока диск существует, из него продолжается аккреция на звезду и он наблюдаем в молекулярных линиях, в особенности линиях молекул, которые легко возбуждаются при больших плотностях газа (CS, NH3). В дисках бывают локализованы мазерные источники H2O. Если возникшая звезда обладает сильным звездным ветром, диск может создавать анизотропию в истечении газа из звезды в виде двух противоположно направленных джетов ( биполярное истечение , рис. 5.16). Джеты обнаруживаются по наличию протяженных крыльев в молекулярных линиях вблизи звезды. Протяженность джетов достигает нескольких парсек при очень высокой степени коллимации: угол расходимости джетов часто не больше 10°. Явление биполярного истечения очень распространено среди астрофизических объектов разных масштабов с аккреционными дисками. Примеры: тесные двойные системы (SS 433), ядра радиогалактик и квазаров.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Планеты соседи:

Нептун. Общие сведения

News image

Нептун - восьмая по счету планета Солнечной системы. Средняя удаленность Не...

Марс. Атмосфера

News image

Планета окутана газовой оболочкой - атмосферой, которая имеет меньшую плотность, че...

Открытие спутника

News image

22 июня 1978 г. Дж. У. Кристи из Морской обсерватории в ...

Строение Солнца

News image

ЯДРО - где температура в центре равна 27 м...

В космосе...

Мой взгляд на космические журналы. Космонавт У Цзе о «Н

News image

Уже достаточно давно у меня сформировалось определенное отношение к космическим журналам. В 1997 г. я приехал учиться в российский Центр по...

Следы недавних вулканических извержений на Меркурии

News image

Астрономы обнаружили очередные доказательства недавнего вулканического прошлого Меркурия. Свои результаты они представили на съезде Американского геологического общества в Портленде, а кр...

Экипаж экспедиции на МКС выполнил его главную задачу

News image

Экипаж 17-й экспедиции на МКС - российские космонавты Сергей Волков и Олег Кононенко, совершающие первый в жизни выход в открытый ко...

Ученые объясняют красный цвет Марса сильными ветрами

News image

Ученые предложили новую гипотезу, объясняющую красный цвет Марса. По мнению исследователей, поверхность планеты приобрела характерный цвет из-за сильных ветров. О св...

Авторизация



Новости космонавтики:

Каркасный дом

News image

Каркасная технология строительства домов считается самой подходящей для климатических условий нашей страны, она станет обеспечивать замечательный тепловой комфорт, и в комнатах будет присутствовать благоприятная ...

Купить игровую мышь: рекомендации экспер

News image

Регулярная работа за ноутбуком имеет кучу своих плюсов. Однако существуют и недостатки, так как, например, транспортировка его держа в руках – далеко не всегда хорошая ...

Шпунт л 5 (технические характеристики, Г

News image

Фактически за все время своего существования человек что-то строил. С каждым днем разрабатываются новые технологии строительства зданий и конструкций самых различных масштабов.  Работа экспертов на ...

Выбрать и купить шарико винтовую пару ил

News image

Практически каждый директор предприятия обязательно должен иметь на вооружении мелкий или крупный набор деталей для производственных машин. Это могут быть как детали или механизмы для ...