<< 5.1 Obshie svedeniya | Oglavlenie | 5.3 Protozvezdy. >>
5.2 Obrazovanie zvezd.
Zvezdy obrazuyutsya v rezul'tate gravitacionnoi
(Dzhinsovskoi) neustoichivosti v holodnyh plotnyh
molekulyarnyh oblakah.
Passmotrim vydelennyi sfericheskii ob'em
v odnorodnoi srede . Sila gravitacii, stremyashayasya szhat' ob'em,
zavisit tol'ko ot massy gaza, zaklyuchennoi vnutri ob'ema
:
,
a proivostoit gravitacionnomu szhatiyu sila, vyzvannaya gradientom davleniya,
. Ochevidno, nachinaya s nekotorogo radiusa 
ravnovesie nevozmozhno i ob'em nachnet szhimat'sya.
Proanalizirovav linearizirovannuyu
sistemu uravnenii gazodinamiki dlya ideal'nogo gaza otnositel'no
rosta malyh vozmushenii vida
,
Dzhins (1902) vpervye pokazal, chto iznachal'no
odnorodnaya gravitiruyushaya sreda s plotnost'yu 
neustoichiva
po otnosheniyu k malym sinusoidal'nym
vozmusheniyam plotnosti s harakternym
masshtabom, prevyshayushim
.
Zdes'
-
skorost' zvuka v srede s molekulyarnym vesom 
, temperaturoi
i pokazatelem adiabaty 
. V masshtabah men'shih
dzhinsovskoi dliny volny vozmusheniya predstavlyayut soboi
akusticheskie kolebaniya. Rost vozmushenii plotnosti opredelyaetsya tol'ko
nachal'noi plotnost'yu sredy i ne zavisit ot masshtaba vozmusheniya:
,
.
Dlya holodnoi plotnoi mezhzvezdnoi sredy 
chastic/sm
,
g/sm, vremya szhatiya
let, 
km/s,
pk,
. Harakternaya massa gigantskogo molekulyarnogo oblaka
okolo 
, t.e. eta ocenka pokazyvaet, chto vse oblako celikom
mozhet nachat' szhimat'sya iz-za gravitacionnoi neustoichivosti.
Po mere szhatiya plotnost' vozrastaet, Dzhinsovskaya
dlina volny umen'shaetsya i poyavlyaetsya vozmozhnost'
fragmentacii sredy na melkomasshtabnye
obrazovaniya. Poetomu zvezdy vsegda rozhdayutsya gruppami (skopleniyami,
kompleksami). Molodye massivnye goryachie zvezdy nablyudayutsya pochti
isklyuchitel'no v OV-associaciyah.
Primer. Rassmotrim uslovie fragmentacii szhimayushegosya oblaka.
Pust' ideal'nyi gaz szhimaetsya adiabaticheski.
Otnoshenie teploemkostei
.
Uravnenie sostoyaniya mozhno zapisat'
v vide
5.1. Dzhinsovskaya massa
. Iz uravneniya sostoyaniya
i
t.o.
. Uslovie ustoichivosti otnositel'no
fragmentacii pri roste plotnosti
est'
, t.e. 
. Tak, ideal'nyi odnoatomnyi gaz
s 
ustoichiv otnositel'no dzhinsovskoi
fragmentacii pri adiabatichesokm szhatii.
Do teh por, poka central'naya temperatura i plotnost' nedostatochny
dlya nachala termoyadernyh reakcii sinteza, pri szhatii
proishodit vydelenie gravitacionnoi energii, polovina kotoroi, v
sootvetstvii s teoremoi viriala, idet na uvelichenie teplovoi energii, a
drugaya polovina uhodit v vide izlucheniya. Eta faza evolyucii nazyvaetsya
stadiei protozvezdy.
Primer
Pokazhem, chto pri fragmentacii protozvezdnogo
oblaka na otdel'nye zvezdy massy obrazuyushihsya
zvezd ne mogut byt' nizhe nekotorogo fundamental'nogo
predela, zavisyashego tol'ko ot harakternoi massy
zvezdy
(M.J.Rees, 1976).
Oblako s Dzhinsovskoi massoi szhimaetsya so vremenem svobodnogo
padeniya, pri etom povyshenie plotnosti i temperatury vedet
k umen'sheniyu znacheniya Dzhinsovskoi massy i vozmozhna fragmentaciya
na men'shie massy, kotorye samostoyatel'no nachinayut szhimat'sya
so svoim vremenm svobodnogo padeniya.
Process fragmentacii prekrashaetsya do momenta
zagoraniya vodoroda v yadre zvezdy, kogda povyshenie
plotnosti delaet szhimayushuyusya protozvezdu opticheski
neprozrachnoi. Eto oznachaet, chto vydelenie gravitacionnoi
energii svyazi
na vremenah poryadka vremeni
svobodnogo padeniya
stanovitsya poryadka izlucheniya
s poverhnosti AChT s temperaturoi , t.e.
(
- postoyannaya Stefana-Bol'cmana). Uchityvaya, chto
massa fragmentov ne mozhet byt' men'she Dzhinsovskoi massy, iz
sootnosheniya
poluchaem
posle nekotoryh preobrazovanii (eto neprosto!)
gde
- bezrazmernyi parametr.
T.k. gorenie vodoroda v yadre protozvezdy
(t.e. perehod na stadiyu glavnoi posledovatel'nosti)
nachinaetsya pri 
keV
, poluchaem
. Zametim, chto etot predel blizok
k minimal'noi masse vodorodnoi zvezdy, v kotoroi vozmozhny termoyadernye
reakcii
.
Esli by gigantskie molekulyarnye oblaka v Galaktike (ih
neskol'ko 1000) svobodno szhimalis' iz-za gravitacionnoi
neustoichivosti, to za vremya 
let iz nih obrazovalis' by
zvezdy. Tak kak polnaya massa molekulyarnogo vodroda v Galaktike
, to temp zvezdoobrazovaniya sostavil by
v god. Odnako nablyudaemoe znachenie tempa
zvezdoobrazovaniya v Galaktike - okolo 1 
v god. Eto
zamedlenie zvezdoobrazovanie obuslovleno vrasheniem i
magnitnym polem (iz-za vmorozhennosti polya v kosmicheskuyu plazmu).
S drugoi storony, szhatiyu sposobstvuyut udarnye volny pri rasshirenii ostatkov
vspyshek sverhnovyh, spiral'nye volny plotnosti i zvezdnyi
veter ot goryachih OV-zvezd.
<< 5.1 Obshie svedeniya | Oglavlenie | 5.3 Protozvezdy. >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
zvezdy - Mezhzvezdnaya sreda - Kosmologiya - teoreticheskaya astrofizika - astrofizika
Publikacii so slovami: zvezdy - Mezhzvezdnaya sreda - Kosmologiya - teoreticheskaya astrofizika - astrofizika | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
