<< 2. Kratkoe opisanie modeli | Oglavlenie | 4. Zaklyuchenie >>

Razdely

• 3.1. Obiliya molekul kak funkcii vremeni
• 3.2. Obiliya molekul kak funkcii koncentracii chastic
• 3.3. Radial'nye raspredeleniya obilii molekul

---

3. Rezul'taty

Na risunke (1) pokazana evolyuciya koncentracii yader vodoroda (v dal'neishem - prosto koncentraciya chastic) so vremenem v treh rassmotrennyh variantah. Yasno vidno, chto harakter izmeneniya koncentracii v modeli 1 znachitel'no menee rezkii i bystryi, chem v variantah 2A i 2B. Polezno takzhe zametit', chto vremena dostizheniya koncentracii poryadka 10⁶ sm^-3 v variante 1 i 2B ochen' blizki i prevyshayut harakternoe vremya svobodnogo padeniya, v modeli zhe 2A, naprotiv, rezkii skachok koncentracii proishodit na vremenah men'shih, chem . Stol' rashozhie vremena dostizheniya vysokih koncentracii v rassmotrennyh modelyah pozvolili vydelit' himicheskie soedineniya, naibolee chuvstvitel'nye k harakteru szhatiya pri raznyh znacheniyah koncentracii chastic.

3.1. Obiliya molekul kak funkcii vremeni

Poskol'ku koncentraciya chastic menyaetsya so vremenem neodinakovo v raznyh modelyah, to izmeneniya obilii ryada molekul dolzhny otrazhat' harakter szhatiya. To, naskol'ko chuvstvitel'na ta ili inaya molekula k harakteru izmeneniya koncentracii chastic zavisit ot skorostei himicheskih reakcii, v kotoryh ona uchastvuet.

Padenie obilii bol'shinstva soedinenii uglerodno-kislorodnoi himii pri povyshenii koncentracii chastic nachinaetsya ran'she, chem soedinenii azota. Eto vpolne ozhidaemyi rezul'tat [7]. Takoe povedenie soedinenii azota ob'yasnyaetsya nizkoi energiei desorbcii molekuly N₂, poluchennoi iz eksperimental'nyh issledovanii, kotoraya otvechaet za obrazovanie ammiaka, N₂H⁺, HCN i drugih soedinenii. Blagodarya etomu soedineniya azota ostayutsya v gazovoi faze dol'she, chem te, energiya desorbcii kotoryh vyshe.

Kak vidno iz risunkov (2) i (3), takie soedineniya, kak CO, HCO⁺, CS, NO bolee chuvstvitel'ny k harakteru izmeneniya koncentracii chastic, chem, naprimer, H₂CO, HCN, NH₃. Krome togo sleduet zametit', chto na risunkah ne pokazany soedineniya, dlya kotoryh raznica obilii, poluchennyh v raznyh modelyah, ne sostavlyaet 2-h poryadkov velichiny. Polagayu, chto eti razlichiya, s uchetom izvestnoi neopredelennosti koefficientov skorostei reakcii, ne mogut byt' dostovernymi indikatorami haraktera izmeneniya koncentracii chastic.

Zavisimost' obilie-vremya otrazhaet chuvstvitel'nost' soedinenii tol'ko lish' k vremeni nachala povysheniya koncentracii chastic, no ne k harakteru etogo processa. No zavisimosti obilie-koncentraciya chastic, obsuzhdaemye nizhe, otrazhayut eto.

3.2. Obiliya molekul kak funkcii koncentracii chastic

Zavisimost' obilii himicheskih soedinenii ot koncentracii chastic daet predstavlenie o tendenciyah, opredelyayushih himicheskuyu strukturu yader molekulyarnyh oblakov. Risunki (4) i (5) pokazyvayut ryad molekul, naibolee chuvstvitel'nyh k harakteru izmeneniya koncentracii chastic pri konkretnyh znacheniyah poslednei. Ves'ma celesoobrazno ostanovit'sya na obsuzhdenii etih rezul'tatov podrobnee.

Obiliya takih molekul kak H₂CN i C₃H₂ obnaruzhivayut znachitel'no bol'shuyu zavisimost' ot nachala vremeni rosta koncentracii chastic, chem ot skorosti protekaniya etogo processa. Prichem, v sluchae H₂CN raznica mezhdu obiliyami, poluchennymi v raznyh modelyah, maksimal'na pri koncentraciyah ne prevoshodyashih 6^.10¹² sm^-3. Informativnost' C₃H₂ zhe naibol'shaya pri znachitel'no bol'shih koncentraciyah chastic, a imenno, poryadka 10¹² sm^-3. Soedineniya sery S₂S i H₂CS, naprotiv, bolee chetko otrazhayut skorost' izmeneniya koncentracii na intervale ot 10¹² sm^-3 do 5^.10⁵ sm^-3. Hotya, obilie SO₂ ves'ma chuvstvitel'no kak k vremeni nachala rosta koncentracii chastic, tak i k skorosti ee izmeneniya. Yasno vidno, chto pri medlenno izmenyayusheisya koncentracii chastic, sootvetstvuyushei medlennomu szhatiyu oblaka, obiliya etih molekul padayut pri znachitel'no bol'shih koncentraciyah. Takoe povedenie S₂S i H₂CS dolzhno otrazit'sya na razmerah oblastei s deficitom dannyh soedinenii v gazovoi faze, naprimer, pri sravnenii prostranstvennyh raspredelenii etih molekul v dinamicheskih modelyah s bystrym i medlennym szhatiem. Ponizhenie obilii teh ili inyh molekul v gazovoi faze, kak uzhe bylo otmecheno, chashe vsego svyazyvaetsya s vymorazhivaniem ih samih ili molekul, dayushih im nachalo, na pyli.

Soedinenie SO - edinstvennyi primer molekuly, chuvstvitel'noi imenno k harakteru izmeneniya koncentracii chastic pri szhatii. Vozmozhno, ee informativnost' budet vyshe po sravneniyu s ryadom drugih soedinenii.

Obiliya, poluchennye kak rezul'taty raznyh modelei, takih chasto ispol'zuemyh v nablyudeniyah molekul kak NH₃ i N₂H⁺ ne pokazyvayut stol' opredelennoi zavisimosti ot obsuzhdaemyh harakteristik izmeneniya koncentracii chastic, kak soedineniya, rassmotrennye vyshe. Vozmozhno v dal'neishem, pri modelirovanii oblastei s bolee vysokimi plotnostyami, no uzhe v drugih dinamicheskih scenariyah, molekuly NH₃ i N₂H⁺ proyavyat bol'shuyu vospriimchivost' k parametram szhatiya.

3.3. Radial'nye raspredeleniya obilii molekul

Vvidu yavnoi zavisimosti obilii molekul ot koncentracii chastic, dostatochno opredelennye ukazaniya na harakter szhatiya oblaka mozhno dat' tol'ko pri uslovii modelirovaniya prostranstvennogo raspredeleniya soderzhaniya teh ili inyh naibolee reprezentativnyh soedinenii. Dannyi razdel posvyashen radial'nym raspredeleniyam obilii molekul v dvuh rassmotrennyh dinamicheskih modelyah.

V rabotah [8] i [9] ukazyvaetsya na to, chto profili plotnosti ryada dozvezdnyh yader horosho approksimiruyutsya izotermicheskimi funkciyami (tak nazyvaemymi sferami Bonnora-Eberta, [10]). Poskol'ku zakon izmeneniya koncentracii chastic modelei 2A i 2B zavisit tol'ko ot nachal'noi koncentracii, no ne zavisit ot polozheniya rassmatrivaemyh oblastei v oblake, to poluchit' neravnomernoe raspredelenie plotnosti v oblake, ispol'zuya podobnoe vyrazhenie dlya izmeneniya koncentracii chastic so vremenem, nevozmozhno. Poetomu etot zakon byl modificirovan - v kachestve zaderzhivayushego faktora bylo vvedeno otnoshenie vremeni svobodnogo padeniya k vremeni ambipolyarnoi diffuzii .

gde magnitnoe pole , - koncentraciya neitral'nyh chastic, - radius oblasti, - stepen' ionizacii [1]. Takim obrazom, v zakone izmeneniya plotnosti poyavilas' ne tol'ko zavisimost' ot polozheniya v oblake, no i stalo vozmozhnym uchest' vliyanie himicheskih processov na szhatie oblaka. Dalee eta model' budet imenovat'sya prosto kak model' 2. Risunok 6 illyustriruet konechnyi profil' koncentracii chastic v sfericheski-simmetrichnoi dinamicheskoi modeli, pri etom vozrast oblaka sostavlyaet 6.3 mln. let, ego razmery - 2^.10¹⁸ sm, koncentraciya chastic v central'noi chasti oblaka - 1.4^.10⁴ sm^-3. Rassmotrennye dinamicheskie varianty ne yavlyayutsya strogo gazodinamicheskimi, eto prostye varianty, poetomu oni ispol'zovany tol'ko dlya modelirovaniya samyh rannih stadii szhatiya oblaka.

Na risunke 7 pokazany radial'nye raspredeleniya ryada rassmotrennyh molekul. Kak i sledovalo ozhidat', pri koncentraciyah poryadka 10⁴ sm^-3 ne nablyudaetsya znachitel'nyh razlichii mezhdu obiliyami azotosoderzhashih molekul, poluchennymi v raznyh modelyah - sploshnaya i punktirnaya krivye na verhnih panelyah risunka 7 lezhat ochen' blizko drug k drugu.

Obiliya molekul HCO⁺, CO, C₂S pri bystrom szhatii v modeli 2 v central'noi chasti yadra oblaka padayut bystree, chem pri dostatochno medlennom v modeli 1. Razmery oblastei ponizhennogo soderzhaniya etih molekul v modeli 2 bol'she, chem v modeli 1. Eto soglasuetsya s rezul'tatom, poluchennym v predydushem razdele. Ploskii profil' obiliya C₃H₂ v central'noi chasti yadra v modeli 1 smenyaetsya padeniem obiliya v modeli 2. Takim obrazom, yavlenie padeniya obilii ryada molekul v naibolee plotnyh oblastyah dozvezdnyh yader opredelyaetsya ne tol'ko vozrastom oblaka i koncentraciei chastic, no i harakteristikami szhatiya.

Tol'ko iz analiza raspredeleniya obilii molekul, naprimer, takih, kakie pokazany na risunke 7, nichego ne znaya ob ocenkah vozrasta yader, trudno sdelat' tochnyi otvet - yavlyaetsya li raznica v obiliyah rezul'tatom raznyh dinamicheskih rezhimov obrazovaniya yader ili zhe vyzvana prosto raznicei v vozraste. No v real'no nablyudaemyh oblakah, pri analize profilei spektral'nyh linii, poluchaya znacheniya skorostei veshestva v yadrah oblakov, mozhno popytat'sya opredelit' rezul'tatom chego yavlyaetsya znachenie obiliya togo ili inogo soedineniya. Po vsei vidimosti, naibolee informativnym podhodom k diagnostike dinamiki obrazovaniya dozvezdnyh yader okazhetsya sovmestnoe rassmotrenie raspredeleniya obilii molekul i profilei spektral'nyh linii.

---

<< 2. Kratkoe opisanie modeli | Oglavlenie | 4. Zaklyuchenie >>

Publikacii s klyuchevymi slovami: himicheskaya evolyuciya - Protozvezdy Publikacii so slovami: himicheskaya evolyuciya - Protozvezdy
Sm. takzhe: Protozvezda vnutri L1527 IRAS 20324: isparyayushayasya protozvezda Konferenciya "Himicheskaya i dinamicheskaya evolyuciya galaktik" Obnaruzhenie protozvezd v neposredstvennoi blizosti ot centra Mlechnogo Puti Zvezdnaya pyl' Gde gusto, a gde pusto: himicheskie elementy v galaktikah Kosmohronologiya yadernaya Vse publikacii na tu zhe temu >>