<< 5. Populyacionnyi sintez odinochnyh | Oglavlenie | 7. Zaklyuchenie >>
Razdely
- 6.1. Zvezdnye populyacii i spektral'nye issledovaniya
- 6.2. Aktivnye galakticheskie yadra i rentgenovskii fon
6. Drugie primery populyacionnogo sinteza
6.1. Zvezdnye populyacii i spektral'nye issledovaniya
Istoriya PS zvezdnyh populyacii nachalas' v nachale 70-h godov (rannie ssylki i kratkoe istoricheskoe vvedenie sm. v [4]).
Istoricheski empiricheskii populyacionnyi sintez poyavilsya ran'she evolyucionnogo. Segodnya oba etih metoda aktivno ispol'zuyutsya. Bol'she svedenii ob evolyucionnom populyacionnom sinteze vy smozhete poluchit' v rabote [4] i privedennyh v nei ssylkah. Empiricheskii populyacionnyi sintez podrobno opisan v [2]. Oba metoda vmeste obsuzhdayutsya v [1].
Sozdanie oboih metodov bylo vyzvano potrebnostyami resheniya odnoi i toi zhe zadachi: vyvesti svoistva zvezdnogo naseleniya (vozrasta, himsostav i pr.) na osnove integral'nogo spektra galaktiki (obratnaya zadacha, poluchenie spektra galaktiki na osnove ee zvezdnyh populyacii, takzhe vozmozhna). Empiricheskii populyacionnyi sintez osnovyvaetsya na razlozhenii spektra galaktiki na izvestnye spektry razlichnyh zvezdnyh populyacii. Reshenie etoi zadachi - nahozhdenie lineinoi kombinacii zvezdnyh spektrov, kotoraya luchshe vsego opisyvaet integral'nyi spektr galaktiki (ochen' chasto pri takoi approksimacii ispol'zuyutsya svedeniya ob ekvivalentnyh shirinah spektral'nyh linii). Glavnoi problemoi dannogo metoda yavlyaetsya vyrozhdenie razlozheniya, privodyashee k poyavleniyu svobodnyh parametrov i neunikal'nosti razlozhenii. Naprimer, izmenenie metallichnosti izmenyaet spektr zvezdnoi populyacii takim zhe obrazom, kak i izmenenie ee vozrasta: uvelichenie metallichnosti i uvelichenie vozrasta delayut spektr populyacii bolee krasnym (obsuzhdenie etogo voprosa sm. v [128]).
Dlya evolyucionnogo PS neobhodimy sleduyushie sostavnye chasti:
- nachal'naya funkciya mass;
- temp ili istoriya zvezdoobrazovaniya;
- nachal'nyi himsostav i temp himicheskogo obogasheniya sredy.
Osnovnye problemy zdes' svyazany s nedostatochnym ponimaniem stadii zvezdnoi evolyucii (v pervuyu ochered' stadii posle glavnoi posledovatel'nosti) [3]. Takzhe prisutstvuet vyrozhdenie zavisimosti ot nachal'noi funkcii mass: naprimer, izmenenie doli massivnyh zvezd daet takoi zhe spektral'nyi effekt, kak i izmenenie vozrasta populyacii v celom (eta problema voznikaet pri opredelenii vozrasta zvezdnyh populyacii so vspyshkami zvezdoobrazovaniya, sm. obsuzhdenie v [129]).
Oba metoda ispol'zuyut shodnuyu vhodnuyu informaciyu. V sluchae evolyucionnogo PS eto: spektry zvezd v zavisimosti ot himicheskogo sostava, poverhnostnoi sily tyazhesti i effektivnoi temperatury. Dlya empiricheskogo PS vhodnye dannye soderzhat spektry tipichnyh zvezdnyh populyacii, naprimer, integral'nyi spektr gruppy zvezd s odinakovymi vozrastami i nachal'nym himicheskim sostavom. Kombiniruya spektry grupp s raznymi vozrastami, v etom metode pytayutsya approksimirovat' nablyudaemyi spektr galaktiki.
Dolgoe vremya PS normal'nyh zvezd provodilsya bez ucheta nalichiya v nih dvoinyh sistem. Tol'ko v konce 90-h nekotorye gruppy avtorov nachali vklyuchat' dvoinye v svoi modeli (sm. [130] i ssylki tam). Poslednie rezul'taty, kasayushiesya dannogo voprosa, chitatel' naidet v rabote [131] i v obzore [132].
Vse avtory, issledovavshie vliyanie dvoinyh sistem na integral'nyi spektr v opticheskom diapazone, prishli k vyvodu, chto eta rol' ochen' velika. Naprimer, malomassivnye zvezdy Vol'fa-Raie (gelievye zvezdy) mogut obrazovyvat'sya v osnovnom v dvoinyh sistemah (massivnye Vol'f-Raie zvezdy takzhe mogut voznikat' i iz samyh massivnyh odinochnyh zvezd pri nalichie predel'no sil'nogo zvezdnogo vetra).
Drugaya specificheskaya problema svyazana s galaktikami s vysokim tempom zvezdoobrazovaniya [133]. Modelirovanie nedavnih vspyshek zvezdoobrazovaniya yavlyaetsya slozhnoi problemoi po sleduyushim prichinam:
- Slozhnost' rascheta integral'nyh spektrov iz-za nalichiya bol'shogo chisla massivnyh zvezd.
- Zvezdy vo vspyshke ne rozhdayutsya odnovremenno, i eta neopredelennost' perenositsya v vozrasta zvezd.
- Neodnorodnost' mezhzvezdnoi sredy i nalichie v nei pyli.
Detal'noe issledovanie opredeleniya vozrastov molodyh vspyshek zvezdoobrazovaniya privedeno v [129]. Ispol'zuemaya v dannoi rabote model' sostoit iz odinochnoi zvezdnoi populyacii dopolnennoi neskol'kimi vspyshkami zvezdoobrazovaniya. Dlya opredeleniya vozrastov otdel'nyh vspyshek ispol'zuyutsya shiriny spektral'nyh linii (ili drugih osobennostei). Naprimer, dlya vydeleniya samyh molodyh vspyshek zvezdoobrazovanie (
4 mln. let) ispol'zuyutsya nebulyarnye emissionnye linii i ul'trafioletovye linii, svyazannye so zvezdnym vetrom.
Primery opredeleniya vozrastov zvezdnyh populyacii staryh sistem i ssylki na bolee rannie raboty chitatel' naidet v [128]. V nei avtory primenili model' edinoi zvezdnoi populyacii k galaktike M32 (sputniku tumannosti Andromedy) i poluchili soglasie s nablyudeniyami pri ee vozraste ravnom 6.5 mlrd. let i solnechnom himsostave.
V rabote [134] evolyucionnyi PS byl ispol'zovan dlya polucheniya takoi vazhnoi harakteristiki galaktiki, kak otnoshenie massy k svetimosti (
).
Eta velichina shiroko ispol'zuetsya pri ocenke massy galaktiki po ee svetimosti v nekotorom diapazone.
6.2. Aktivnye galakticheskie yadra i rentgenovskii fon
Nablyudeniya na sputnikah ROSAT i, v osobennosti, Chandra pokazali, chto bolee 60% rentgenovskogo fona (do 90% v myagkom rentgene) mozhet byt' razresheno na otdel'nye istochniki, t.e. za eto izluchenie otvechayut tochechnye istochniki. Opticheskaya identifikaciya razreshennyh istochnikov ukazyvaet na to, chto bol'shaya chast' podobnyh ob'ektov yavlyaetsya aktivnymi yadrami (AYaG), a ostal'nye ob'yasnyayutsya skopleniyami galaktik i otdel'nymi zvezdami.
Dannye nablyudenii porodili interes k PS aktivnyh yader. Pervye issledovaniya rentgenovskogo fona s pomosh'yu PS byli osnovany na tak nazyvaemoi edinoi model'yu aktivnyh yader (v rabotah [135,136] privedeny primery podobnyh raschetov i ssylki na bolee rannie publikacii). V etoi modeli vse proyavleniya aktivnosti AYaG ob'yasnyayutsya akkreciei na central'nuyu sverhmassivnuyu chernuyu dyru (opisanie edinoi modeli AYaG sm. v [137]). Raznye tipy AYaG poyavlyayutsya iz-za razlichiya v massah central'nyh chernyh dyr, svoistv akkreciruemogo veshestva i, v osobennosti, iz-za obrazovaniya tora vokrug chernoi dyry. Pozdnee PS modeli stali bolee fenomenologicheskimi, uchityvayushimi bol'shuyu chast' nablyudatel'nogo materiala (sm., naprimer, [138,139,140]).
Osnovnye komponenty PS AYaG sleduyushie:
- otnositel'naya dolya yader, zakrytyh (bol'shoe pogloshenie) i nezakrytyh torami;
- funkciya svetimosti AYaG;
- spektral'noe raspredelenie energii;
- evolyuciya vseh etih parametrov (esli ona est').
Obychno eti modeli bolee blizki k "populyacionnomu sintezu" v opredelenii, ispol'zuemom v [1], chem scenarii, opisannye v razd. 4 i 5 (kotorye v [1] nazyvayutsya "evolyucionnym sintezom"). Pri issledovanii rentgenovskogo fona avtory ne sledili za evolyuciei AYaG ot kakogo-libo rannego nachal'nogo sostoyaniya (naprimer, s momenta poyavleniya chernoi dyry v centre galaktiki ili eshe ran'she, ot nachala processa ierarhicheskogo skuchivaniya galaktik). V bol'shinstve rabot fon opisyvalsya summoi vkladov absorbirovannyh (t.e. zakrytyh torami, takie istochniki otnosyat k tipu 1) i neabsorbirovannyh (tip 2) AYaG. Spektry AYaG tipa 2 mozhno postroit' na osnove spektra tipa 1, vvedya nekotoryi uroven' poglosheniya. Eto osnovnoi vklad edinoi modeli v scenarii PS. V rannih modelyah dlya otnosheniya chisla ob'ektov 1 i 2 tipov bralis' predskazaniya edinoi modeli, teper' dlya etogo chashe ispol'zuyutsya nablyudatel'nye dannye.
Segodnya podobnye modeli bolee ili menee uspeshno ob'yasnyayut osnovnye svoistva rentgenovskogo fona. Nesmotrya na eto neobhodimo sdelat' vhodnye parametry dannyh modelei menee fenomenologicheskimi, svyazav PS s raschetami bolee rannih stadii evolyucii galaktik (sliyanie protogalaktik, poyavlenie chernoi dyry v yadre i t.d.), yavlyayushihsya dlya PS nachal'nymi usloviyami. Takzhe neobhodimo uchest' vklad v rentgenovskii fon vspyshek zvezdoobrazovaniya (sm. [140]).
<< 5. Populyacionnyi sintez odinochnyh | Oglavlenie | 7. Zaklyuchenie >>
