Mezhzvezdnaya pyl'

Ris. 1. Shematicheskoe izobrazhenie mezhzvezdnoi pylinki.

Obrazovanie tugoplavkih chastic proishodit, po-vidimomu, v dostatochno plotnoi srede pri temp-rah 500- 2000 K. Etim usloviyam mogut udovletvoryat' vnesh. chasti atmosfer zvezd-gigantov i sverhgigantov pozdnih spektr. klassov, obolochki novyh i sverhnovyh zvezd, planetarnye tumannosti i gazovo-pylevye sgusheniya, iz k-ryh voznikayut protozvezdy. Dlya vypadeniya elementov ili soedinenii iz gazovoi fazy v tverduyu neobhodimo prevyshenie davleniya gaza nad davleniem nasyshennogo para kondensiruyushihsya veshestv. Pri obrazovanii yader pylevyh chastic v atmosferah holodnyh zvezd snachala voznikayut ochen' tugoplavkie zarodyshi. S dvizhushimsya gazom oni peremeshayutsya v bolee vysokie i holodnye sloi, gde vypadayut v tverduyu fazu uzhe bolee legkoplavkie soedineniya. Esli v etih sloyah chasticy provodyat malo vremeni iz-za uskoreniya dvizheniya, to v tverduyu fazu vypadaet lish' chast' elementov s nizkimi temp-rami kondensacii T_kon. Dannaya model' pozvolyaet ob'yasnit' zavisimost' deficita soderzhaniya elementov ot T_kon, obnaruzhennuyu v mezhzvezdnom gaze.

Him. sostav obrazuyushihsya pylinok opredelyaetsya him. sostavom gaza, iz k-rogo oni skondensirovalis'. Napr., v atmosferah uglerodnyh zvezd voznikayut chasticy iz grafita i karbida kremniya, a v atmosferah kislorodnyh zvezd - silikatnye chasticy. Eto ob'yasnyaetsya tem, chto atomy O v pervom sluchae i atomy S vo vtorom svyazany v molekulu SO, a molekuly SO nesposobny kondensirovat'sya v pylinki. Razmer tugoplavkih pylinok zavisit ot mnozhestva faktorov (v chastnosti, ot velichiny poteri massy zvezdoi) i mozhet dostigat' desyatyh dolei mkm. Holodnye zvezdy postavlyayut v mezhzvezdnuyu sredu ne menee 10% tugoplavkih yader kondensacii, neobhodimyh dlya ob'yasneniya proishozhdeniya M. p. Ocenki vklada dr. istochnikov M. p. poka ves'ma neopredelenny.

Ris. 2. Harakternye vremena obrazovaniya, rosta i razrusheniya mezhzvezdnyh pylinok (ocenki). Sploshnymi liniyami naneseny dannye dlya pylinok, sostoyashih iz tugoplavkih veshestv, shtrihovymi - dlya pylinok, sostoyashih iz letuchih veshestv. Dlya sravneniya strelkami ukazany vozrast Solnca i period vrasheniya Galaktiki na rasstoyanii, sootvetstvuyushem rasstoyaniyu Solnca ot galakticheskogo centra.

V mezhzvezdnyh oblakah yadra kondensacii dovol'no bystro obrastayut obolochkami iz letuchih elementov putem osedaniya na nih atomov naibolee rasprostranennyh elementov N, S, N i O. Pri etom vozmozhny processy fiz. adsorbcii pa poverhnosti, pri k-ryh atom, stalkivayushiisya s pylinkoi, prakticheski otdaet vsyu svoyu kinetich. energiyu i stanovitsya svyazannym. Na chasticah s razmerami 0,01 mkm obrazovaniya obolochek, skoree vsego, ne proishodit. Eto svyazano s tem, chto s ochen' malen'kih pylinok atomy mogut isparyat'sya (sublimirovat') pri roste temp-ry pylinok iz-za poglosheniya odnogo fotona ili obrazovaniya odnoi molekuly na poverhnosti.

Sublimaciya yavl. odnim iz osn. processov razrusheniya M. p. v protozvezdnyh tumannostyah. Krome togo, obolochki pylinok, sostoyashie iz letuchih elementov, mogut isparyat'sya v zonah HII. Bombardirovka poverhnosti pylinok atomami, ionami ili molekulami, imeyushimi bol'shie skorosti, privodit k razrusheniyu chastic. Etot zhe effekt dolzhen proyavlyat'sya, esli cherez gazovo-pylevuyu oblast' prohodit sil'naya udarnaya volna, napr. ot vspyshki sverhnovoi zvezdy. Pylinki v mezhzvezdnyh oblakah drobyatsya v rezul'tate stolknovenii drug s drugom so skorostyami 20 km/s, odnako pri stolknoveniyah so skorostyami 1 km/s idet process koagulyacii (slipaniya). Sleduet otmetit' takzhe, chto chasticy kak iz tugoplavkih, tak i iz letuchih veshestv mogut byt' razrusheny v processe zvezdoobrazovaniya, esli oni popadut vnutr' protozvezdy.

Harakternye vremena obrazovaniya, rosta i razrusheniya M. p. predstavleny na ris. 2.

Prisutstvie v mezhzvezdnoi i mezhplanetnoi srede M. p. vliyaet na harakteristiki izlucheniya issleduemyh nebesnyh tel. Pylinki oslablyayut idushee ot dalekih zvezd izluchenie, izmenyaya ego spektr. sostav i sostoyanie polyarizacii (sm. Polyarizaciya). Svechenie hvostovkomet, otrazhatel'nyh i diffuznyh tumannostei, a takzhe takie yavleniya, kak zodiakal'nyi i diffuznyi galaktich. svet, v toi ili inoi mere obuslovleny izlucheniem, rasseyannym pyl'yu. Pomimo etogo, pylinki pogloshayut UF- i vidimoe izluchenie zvezd, pererabatyvaya ego v fotony men'shih energii. IK-izluchenie nagretyh pylevyh chastic nablyudaetsya v spektrah planetarnyh tumannostei, zon NII, okolozvezdnyh obolochek i seifertovskih galaktik.

Prisutstvie M. p. uchityvaetsya pri postroenii modelei razlichnyh ob'ektov. Nalichie pylevyh chastic mozhet v znachit. stepeni vidoizmenit' ionizac. strukturu tumannostei. M. p. vliyaet na teplovoi balans mezhzvezdnogo gaza, prichem pylinki mogut sodeistvovat' kak nagrevu, tak i ohlazhdeniyu mezhzvezdnogo gaza. Kak hladagentu M. p. otvoditsya sushestvennaya rol' v sovr. teoriyah obrazovaniya zvezd i planet. Nakonec, na poverhnosti pylevyh chastic mogut effektivno obrazovyvat'sya nek-rye molekuly, obnaruzhennye v mezhzvezdnoi srede (v chastnosti, N₂, ris. 1). Pylinki obychno elektricheski zaryazheny. Otricat. zaryad obrazuetsya iz-za nalipaniya na poverhnost' M. p. elektronov, polozhitel'nyi - iz-za fotoeffekta. Elektrich. zaryady pylinok privodyat k vzaimodeistviyu M. p. s mezhzvezdnymi magn. polyami, a takzhe igrayut vazhnuyu rol' vo mnogih fiz.-him. processah, protekayushih na M. p.

Lit.:
Kaplan S.A., Pikel'ner S.B., fizika mezhzvezdnoi sredy, M., 1979; Spitcer L., Fizicheskie processy v mezhzvezdnoi srede, per. s angl., M., 1981.

(N.V. Voshinnikov)