Astronet > Obolochki-giganty (v mezhzvezdnoi srede)

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Na saite

Astrometriya

Astronomicheskie instrumenty

Astronomicheskoe obrazovanie

Astrofizika

Istoriya astronomii

Kosmonavtika, issledovanie kosmosa

Lyubitel'skaya astronomiya

Planety i Solnechnaya sistema

Solnce

Obolochki-giganty (v mezhzvezdnoi srede)

- obolochki iz uplotnennogo holodnogo mezhzvezdnogo gaza, okruzhayushie oblasti goryachego razrezhennogo gaza. Po svoim fiz. sv-vam O.-g. blizki k obolochkam - ostatkam vspyshek sverhnovyh, no imeyut znachitel'no bol'shie razmery.

V 1980 g. s borta vneatmosfernoi observatorii "HEAO-A" (SShA) byl obnaruzhen gigantskii (ochen' protyazhennyi) istochnik myagkogo rentg. izlucheniya v sozvezdii Lebedya s centrom okolo zvezdy $\gamma$ Lebedya i uglovym razmerom $13^\circ\times 18^\circ$ (Cygnus Superbuble, CS). Rasstoyanie do etogo istochnika oceneno v 2 kpk, hotya, vozmozhno, ono i neskol'ko men'she (nizhnyuyu ocenku daet rasstoyanie v 0,8 kpk do ostatka sverhnovoi - Petli Lebedya, k-ryi raspolozhen k nam blizhe, chem rentg. istochnik). Istochnik CS chastichno zaslonen ot nas plotnymi oblakami gaza i pyli, izvestnymi pod nazvaniem Bol'shoi Proval (Great Rift). Vblizi centra istochnika CS raspolozhena moshnaya zvezdnaya associaciya OV2, takzhe sil'no zaslonennaya gazovo-pylevymi oblakami. Pri rasstoyanii do istochnika $\approx$ 2 kpk ego poperechnik raven 0,4 kpk, t.e. primerno tolshine diska Galaktiki.

Po optich. nablyudeniyam v linii vodoroda N $$_\alpha (\lambda$=6563 \AA)$ granica rentg. istochnika okaimlena sistemoi vodorodnyh volokon, sushestvovanie k-roi mozhno ob'yasnit' rasprostraneniem v mezhzvezdnoi srede udarnoi volny. Radioastronomich. nablyudeniya na volne 21 sm pokazali, chto rentg. istochnik okruzhen sverhobolochkoi iz neitral'nogo holodnogo vodoroda. Eto soglasuetsya s kartinoi dvizheniya udarnoi volny: pered ee frontom nahoditsya holodnyi neitral'nyi gaz, a za frontom - ochen' goryachaya plazma, izluchayushaya preimushestvenno v rentg. i UF-diapazonah. Po spektru rentg. izlucheniya, pochti identichnogo dlya raznyh uchastkov istochnika, byla opredelena temp-ra izluchayushei plazmy $T\approx 2\cdot 10^6$ K. Po izmerennomu potoku izlucheniya f = 1 foton/(sm²s) (okolo Zemli), dannym o srednei po spektru energii fotonov $\varepsilon$ = 0,8 keV i mezhzvezdnom pogloshenii izlucheniya (ono oslablyaetsya primerno v 8 raz) vychisleny potok energii izlucheniya $F\approx 10^{-8}$ erg(sm²s), polnaya rentg. svetimost' istochnika $L_{CS}\approx5\cdot 10^{36}$ erg/s i prostranstvennaya koncentraciya elektronov v istochnike $n_e\approx 2\cdot 10^{-2} \mbox{sm}^{-3}$ . Otsyuda sleduet, chto zapas vnutr. energii izluchayushei plazmy pri norm. ishodnom him. sostave gaza ( $n_{\rm He}/n_{\rm H}\approx 0,1$ ) raven $\varepsilon_{CS}\approx 3/2kT (2n_{\rm H}+3n_{\rm He})\cdot V_{CS}\approx3/2 kT\cdot 1,91n_e\cdot V_{CS}\sim 10^{52}$ erg (v etoi f-le n_H - chislo atomov vodoroda, n_He - chislo atomov geliya v 1 sm³, $V_{CS}\approx 5\cdot 10^{62}$ sm³ - ob'em istochnika). Poluchennoe znachenie vnutr. energii istochnika slishkom veliko, chtoby svyazat' ego proishozhdenie so vspyshkoi obychnoi sverhnovoi zvezdy (sr. energiya, vydelyayushayasya pri vspyshke obychnoi sverhnovoi, sostavlyaet $\approx 5\cdot 10^{50}$ erg).

Sushestvuyut dve osn. gipotezy o proishozhdenii O.-g. v sozvezdii Lebedya. Soglasno pervoi iz nih, obolochka voznikla pod deistviem zvezdnogo vetra, k-ryi sozdayut sleduyushie drug za drugom vspyshki sverhnovyh. Porozhdennye vzryvami sverhnovyh potoki gaza dvizhutsya so skorostyami ~ 10⁴ km/s, tipichnymi dlya rasshireniya molodyh ostatkov sverhnovyh. Dlya sozdaniya i podderzhaniya moshnogo "vetra" chastota vspyshek sverhnovyh dolzhna byt' dostatochno vysokoi. Eto trebovanie mozhet vypolnyat'sya, t.k. rassmatrivaemye processy protekayut v plotnyh gazovo-pylevyh oblakah, gde mogut rozhdat'sya massivnye 0-zvezdy (sm. Zvezdoobrazovanie). Eti zvezdy bystro evolyucioniruyut (za ~ 10⁶ let) i zakanchivayut svoyu zhizn' vspyshkoi sverhnovoi. Kak pokazali raschety, ishodivshie iz nachal'noi koncentracii chastic mezhzvezdnogo gaza $n_0\approx 1 \mbox{sm}^{-3} (n_0=n_{\rm H}+n_{\rm He})$ , O.-g. v Lebede mogla by vozniknut' pri posledovatel'no proizoshedshih vspyshkah ok. 40 sverhnovyh (vozrast obolochki ocenivaetsya v $4\cdot 10^6$ let).

Vtoraya gipoteza rassmatrivaet proishozhdenie rentg. istochnika CS i O.-g. kak rezul'tat ochen' moshnogo vzryva edinichnoi massivnoi zvezdy. Soglasno raschetam, energiya, vydelivshayasya pri takom vzryve, dolzhna dostigat' $\varepsilon_0\approx 5\cdot 10^{52}$ erg, a vremya, proshedshee s momenta vzryva, ~ 1 mln. let ( $n_0\approx$ 1 sm^-3). Vazhneishei problemoi dlya vtoroi gipotezy yavl. real'nost' edinichnyh vzryvov s anomal'no bol'shim energovydeleniem (primerno v sto raz prevyshayushim energiyu vspyshek obychnyh sverhnovyh). Vozmozhnost' stol' moshnyh vzryvov sleduet iz analiza krivoi bleska odnoi neobychnoi sverhnovoi SN1961v. Eta sverhnovaya, sudya po krivoi bleska, rezko otlichalas' ot sverhnovyh pervogo i vtorogo tipov. Ee krivaya bleska, vo-pervyh, ne imela nachal'nogo kupoloobraznogo maksimuma; vo-vtoryh, platoobraznyi hod krivoi, dlivshiisya bolee goda, smenilsya znachitel'nym pod'emom s posleduyushim krutym padeniem bleska; v-tret'ih, na spadayushei chasti krivoi vyyavilis' stupeni, tak chto eta sverhnovaya nablyudalas' ochen' dolgo, ok. 10 let. Analiz krivoi bleska SN 1961v privel k neozhidannym rezul'tatam: $\varepsilon_0\sim 10^{52}$ erg, massa ${\mathfrak M}_{SN}\sim 10^3 {\mathfrak M}_\odot$ , $R_{SN}\sim 10^2 R_\odot$ . Na bolee rannih fotografiyah v meste vspyshki sverhnovoi SN 1961v udalos' obnaruzhit' predsverhnovuyu s ochen' vysokoi abs. svetimost'yu, k-raya vpolne sootvetstvuet ukazannym vyshe parametram. Shozhii po harakteristikam zvezdoobraznyi ob'ekt R136a byl otkryt nedavno v Bol'shom Magellanovom Oblake.

Upomyanutye raschety rasprostraneniya zvezdnogo vetra (pervaya gipoteza) ili produktov edinichnogo vzryva (vtoraya gipoteza) v mezhzvezdnoi srede osushestvlyalis' v ramkah modeli "snezhnogo pluga", rassmatrivayushei istochnik kak rasshiryayushuyusya oblast' neizluchayushego goryachego gaza, okruzhennogo plotnoi izluchayushei tonkoi obolochkoi. Obolochka voznikaet iz sgrebennogo veshestva mezhzvezdnoi sredy. Po sravneniyu s massoi obolochki massa goryachego gaza v central'noi oblasti schitaetsya prenebrezhimo maloi, kak i tolshina obolochki po sravneniyu s razmerom oblasti. Teoriya pozvolyaet opredelit' prostye stepennye zavisimosti ot vremeni osn. harakteristik istochnika: vnutr. energii, davleniya v central'noi oblasti i radiusa O.-g. S uchetom adiabatichnosti gaza v nachal'noi stadii rasshireniya udaetsya opredelit' energiyu vzryva, a zatem i dr. harakteristiki predsverhnovoi zvezdy (analogichno mozhno poluchit' harakteristiki zvezdnogo vetra v pervoi gipoteze).

V ramkah vtoroi gipotezy namechaetsya evolyucionnaya posledovatel'nost': 1) sverhmassivnye zvezdy tipa R136a ( ${\mathfrak M}_{SN}\approx 10^3 {\mathfrak M}_\odot$ ), 2) anomal'no moshnye vzryvy sverhnovyh tipa SN 1961v ( $\varepsilon_0\sim 10^{52}$ erg), 3) gigantskii ostatok sverhnovoi tipa Cygnus Superbuble ( $R_{CS}\approx$ 200 pk).

Sushestvuyut i dr. gipotezy proishozhdeniya O.-g. v Lebede. Prezhde vsego znachitel'nyi vklad v obrazovanie O.-g. mog vnesti obychnyi zvezdnyi veter ot goryachih i massivnyh zvezd, v chastnosti zvezd upomyanutoi OV2-assopiacii. Sushestvuet i takaya krainyaya tochka zreniya, chto vsya O.-g. yavl. kazhushimsya nalozheniem obychnyh obolochek, porozhdennyh zvezdami OV-associacii i otdel'nymi vspyshkami sverhnovyh. Tem ne menee v pol'zu edinoi prichiny obrazovaniya O.-g. v sozvezdii Lebedya kosvenno svidetel'stvuet sushestvovanie dr. ob'ektov podobnogo tipa v Galaktike i v sosednih galaktikah. Metodami radioastronomii obnaruzheny desyatki O.-g. diametrom ot 100 do 300 pk. Oni proyavlyayut sebya i v rentgenovskom diapazone dlin voln. V blizkoi okrestnosti Solnca imeyutsya, po-vidimomu, eshe dva ob'ekta, podobnyh ob'ektu CS: tumannost' v Paruse (Gum Nebula) i kompleks v Orione - Eridane. svyazannyi, po-vidimomu, s petlei Barnarda. Vklad takih obolochek, soderzhashih goryachii gaz, v energetiku mezhzvezdnoi sredy mozhet okazat'sya ochen' bol'shim (grubo govorya, v nih mozhet byt' sosredotochena polovina energii mezhzvezdnoi sredy).

(V.S. Imshennik)

V. S. Imshennik, "Fizika Kosmosa", 1986
Glossarii Astronet.ru

A | B | V | G | D | Z | I | K | L | M | N | O | P | R | S | T | U | F | H | C | Ch | Sh | E | Ya

Obsudit' etu publikaciyu

Versiya dlya pechati