<< 1.1 Zvezdnye diski ploskih ... | Oglavlenie | 1.3 Osobennosti krupnomasshtabnoi ... >>
- 1.2.1 Raspredelenie poverhnostnoi plotnosti
- 1.2.2 Effektivnaya "temperatura" gazovogo diska
- 1.2.3 Struktura gazovogo diska poperek ego ploskosti
1.2 Gazovye diski ploskih galaktik
1.2.1 Raspredelenie poverhnostnoi plotnosti
Gaz v ploskih galaktikah nablyudaetsya v osnovnom v vide tonkogo diska,
ploskost' simmetrii kotorogo sovpadaet s ploskost'yu simmetrii zvezdnogo
diska1.5. Osnovnymi po masse komponentami
gazovogo diska yavlyayutsya atomarnyi i molekulyarnyi vodorod, a takzhe gelii. Do
nedavnego vremeni v svyazi s trudnostyami ocenki massy molekulyarnogo
vodoroda obshaya dolya gaza v galaktikah sistematicheski zanizhalas'.
Tak, v 60-h godah schitalos', chto vklad gaza v poverhnostnuyu plotnost'
diska Galaktiki ne prevyshaet 
%, no v poslednie gody
eta ocenka (s uchetom H
, geliya i umen'sheniya ocenki plotnosti zvezd)
vozrosla do 
% [70].
Usrednennoe v azimutal'nom napravlenii raspredelenie poverhnostnoi
plotnosti v gazovyh diskah 
obychno zametno otlichaetsya ot
raspredeleniya poverhnostnoi plotnosti v zvezdnyh diskah v osnovnom v
central'nyh oblastyah galaktik. Otsylaya chitatelya za rezul'tatami po drugim
galaktikam k obzoram [5,6] i k citirovannym v nih rabotam, opishem
v kachestve primera harakter raspredeleniya v Galaktike [70-72].
V central'noi chasti diska Galaktiki (
kpk) poverhnostnaya
plotnost' gazovogo diska (sostoyashego iz molekulyarnogo vodoroda) dostigaet
neskol'kih soten
pk
i rezko ubyvaet k oblasti
kpk, gde
pk. Zatem sleduet shirokoe
i dovol'no plotnoe (
pk) molekulyarnoe
kol'co v oblasti
kpk, za predelami kotorogo (fakticheski
nachinaya s 
kpk)
, gde 
kpk (
). V oblasti 
kpk
kpk
velichina ostaetsya prakticheski postoyannoi (
pk). Kachestvenno analogichnyi harakter raspredeleniya imeet mesto
i v M81 [73]. Zametim, chto analogichnye molekulyarnye kol'ca nablyudayutsya v
drugih spiral'nyh galaktikah na rasstoyanii 
kpk ot centra
[74,75].
Gigantskie molekulyanye oblaka. Vazhno otmetit' takzhe tot fakt,
chto sushestvennaya dolya massy gazovogo diska Galaktiki (po raznym ocenkam
%) soderzhitsya v oblakah [76]. Massy otdel'nyh oblakov
mogut dostigat' velichiny poryadka ()
,
a ih diametry -- do 
pk. Takie ob'ekty nazyvayut gigantskimi
molekulyarnymi oblakami (GMO). Koncentraciya molekulyarnogo vodoroda v GMO
sostavlyaet 
sm
, a temperatura gaza vsego
K. Srednie znacheniya diametra i massy sostavlyayut
sootvetstvenno
pk i
,
a ih obshee kolichestvo v Galaktike ocenivaetsya v 4000. Net osnovanii schitat',
chto nasha Galaktika v etom otnoshenii yavlyaetsya unikal'noi; naprimer, v M31
obnaruzheno GMO razmerom 160 pk i massoi
[77].
Obshaya massa GMO v kol'ce 
kpk sostavlyaet po dannym [78]
(i ssylki tam na drugie raboty) (
)
.
Odnako, vopros o polnom kolichestve gaza v Galaktike do konca ne reshen,
tak kak imeetsya ryad trudnostei v interpretacii nablyudenii. Poskol'ku oblaka
holodnye (
K), molekuly vodoroda ne mogut byt' obnaruzheny
pryamo. Perehody mezhdu sosednimi vrashatel'nymi urovnyami energii u molekuly
vodoroda zapresheny, a chtoby molekula poluchila energiyu, sootvetstvuyushuyu
raznosti mezhdu dvumya vrashatel'nymi urovnyami, gaz yavlyaetsya nedostatochno goryachim.
Poetomu osnovnym istochnikom informacii yavlyayutsya molekuly okisla ugleroda, dlya
kotoryh perehod mezhdu sosednimi vrashatel'nymi urovnyami razreshen (izluchenie na
volne 
mm). Po mneniyu [79], ispol'zovanie teoremy viriala dlya
opredeleniya massy molekulyarnogo gaza daet zavyshennuyu ocenku massy H v
Galaktike i v deistvitel'nosti massa molekulyarnogo gaza vo vnutrennei
chasti Galaktiki (
kpk) sostavlyaet tol'ko 
% ot
massy atomarnogo.
Po-vidimomu, mozhno schitat', chto otnoshenie massy gaza v Galaktike
k masse zvezdnogo diska sostavlyaet
%. Obrashayas' k
nablyudeniyam drugih ploskih galaktik mozhno skazat', chto vstrechayutsya dostatochno
raznoobraznye situacii: po dannym [80] massa neitral'nogo vodoroda
sostavlyaet okolo 20% massy NGC 289 i vsego 2% massy NGC 7496. Est'
osnovaniya polagat', chto v nekotoryh galaktikah (NGC 7793, 6946, 5457, 2403)
dolya gaza mozhet dostigat' 
% ot massy diska [81].
Interesnaya osobennost' otmechaetsya v rabote [82]:
GMO vo vneshnei oblasti Galaktiki imeyut bol'shii razmer i massu, chem
oblaka vo vnutrennei chasti Galaktiki. Massu molekulyarnogo gaza pri
kpk oni ocenivayut v (
)
.
1.2.2 Effektivnaya "temperatura"
gazovogo diska
Pomimo GMO gaz obrazuet nebol'shie molekulyarnye oblaka (
pk),
diffuznye oblaka neitral'nogo vodoroda HI (
sm,
K), mezhoblachnyi gaz HI (
K), oblasti
ionizovannogo vodoroda (zony HII) i oblasti razrezhennogo goryachego gaza
(koronal'nyi gaz, 
K).
Poskol'ku bol'shaya chast' massy gaza zaklyuchena v oblakah,
estestvenno rassmatrivat' ih kak svoeobraznye makromolekuly i
opredelit' effektivnuyu "temperaturu" gazovogo diska cherez dispersiyu
skorostei gazovyh oblakov. Poslednyaya po dannym nablyudenii v Galaktike
sostavlyaet 
km/s [83-85,70]. Etot rezul'tat harakterizuet odnomernuyu
dispersiyu skorostei 
. V to zhe vremya obshee raspredelenie gazovyh
oblakov po skorostyam okazyvaetsya prakticheski izotropnym -- sootvetstvenno
trehmernaya dispersiya skorostei
km/s. Poslednee
obstoyatel'stvo govorit o stolknovitel'nosti gazovogo diska, sostoyashego iz
"makromolekul" -- gazovyh oblakov, i, sledovatel'no, o neobhodimosti
opisaniya ego dinamiki sistemoi gazodinamicheskih uravnenii.
Vazhno otmetit' eshe dva aspekta obsuzhdaemogo voprosa.
Vo-pervyh, dispersiya skorostei gazovyh oblakov v otlichie ot velichiny
, kak pravilo, ochen' slabo zavisit ot radial'noi koordinaty, ostavayas'
blizkoi k postoyannoi velichine na bol'shei chasti diska, za isklyucheniem
oblastei intensivnogo zvezdoobrazovaniya. Tak, naprimer, v Galaktike, po
dannym Bartona [86], harakternyi prostranstvennyi masshtab ubyvaniya
velichiny k periferii diska pri approksimacii eksponencial'nym
zakonom
sostavlyaet
kpk (sr. s kpk [71]).
Vo-vtoryh, velichina dispersii skorostei gazovyh oblakov slabo zavisit
ot tipa i massy galaktiki (sm., naprimer, dannye Unvina po M31 [87] i
obsuzhdenie etogo voprosa van der Kruitom [88]) i dlya ocenok mozhno,
po-vidimomu, polagat', chto v ploskih galaktikah
km/s.
V okrestnosti
kpk v Galaktike imeetsya oblast' rezkogo
izmeneniya velichiny 
ot 
20 km/s do 8 km/s na uchastke
protyazhennost'yu 
kpk. Eta osobennost' sovpadaet s oblast'yu,
gde imeetsya ponizhenie plotnosti gaza i gde
dostigaet vnutrennego
maksimuma, hotya oblast' znachitel'nogo izmeneniya skorosti sushestvenno shire
(
kpk).
1.2.3 Struktura gazovogo diska poperek ego ploskosti
Kak pravilo, raspredelenie ob'emnoi plotnosti gaza (molekul -
oblakov) poperek ploskosti diska udovletvoritel'no opisyvaetsya
gaussovym zakonom [89,70]
-- harakternaya polutolshina gazovogo diska (
). V svyazi s tem, chto dispersiya skorostei gazovyh oblakov mnogo men'she
dispersii skorostei zvezd poperek ploskosti diska1.6 [naprimer,
], tolshina gazovogo diska tozhe okazyvaetsya maloi po sravneniyu s tolshinoi
zvezdnogo diska. Tak, v Galaktike velichina sostavlyaet 
pk
v dovol'no obshirnoi oblasti diska 
kpk
kpk
[70]. V to zhe vremya na periferii ploskoi galaktiki (
), gde plotnost' zvezdnogo diska
,
tolshina gazovogo diska mozhet stat' dovol'no znachitel'noi (
).
<< 1.1 Zvezdnye diski ploskih ... | Oglavlenie | 1.3 Osobennosti krupnomasshtabnoi ... >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
akkrecionnyi disk - disk, galakticheskii - gidrodinamika - spiral'naya struktura
Publikacii so slovami: akkrecionnyi disk - disk, galakticheskii - gidrodinamika - spiral'naya struktura | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
