<< 3. Dinamika rasseyannyh skoplenii | Oglavlenie | 5. Zaklyuchenie >>
4. Dinamika sharovyh skoplenii
Sharovye skopleniya (ShS) - promezhutochnaya stupen' v kosmicheskoi ierarhii mezhdu rasseyannymi skopleniyami i galaktikami. Oni naschityvayut do neskol'kih millionov zvezd. Mnogie ShS - ochen' starye ob'ekty - ih vozrast prevyshaet 10 mlrd let.
Proishozhdenie ShS do sih por neyasno: oni mogli sformirovat'sya kak iz celogo gazovogo oblaka, tak i putem sliyaniya blizkih rasseyannyh skoplenii. Vozmozhny oba scenariya formirovaniya ShS. Seichas takzhe bol'shoe vnimanie udelyaetsya modelyam formirovaniya ShS pri stolknoveniyah i sliyaniyah galaktik. Na General'noi Assamblee MAS v 2003 g. obsuzhdalas' takzhe vozmozhnost' obrazovaniya ShS v mezhgalakticheskom prostranstve na rannih stadiyah evolyucii Vselennoi. Pervye vnegalakticheskie ShS uzhe otkryty, no deistvitel'no li oni sformivalis' vne kakoi-libo galaktiki ili byli vybrosheny v rezul'tate stolknoveniya galaktik - eshe predstoit ustanovit'. Primechatel'no, chto nekotorye ShS po yarkosti prevoshodyat karlikovye ellipticheskie galaktiki, odnako imeyut na 1-2 poryadka men'shie razmery (sm., naprimer, knigu Binni i Tremeina [40]).
Odnako v lyubom sluchae dal'neishii scenarii evolyucii ShS priblizitel'no yasen - blagodarya burnoi relaksacii svedeniya o nachal'nom raspredelenii bystro «zabyvayutsya». Za nebol'shoe (vsego neskol'ko vremen peresecheniya) vremya formiruetsya yadro skopleniya, kotoroe okruzheno protyazhennym galo. Etot process nazyvaetsya kollapsom yadra. Sushestvuet mnogo analiticheskih priblizhenii k profilyu plotnosti ShS, sredi kotoryh na segodnyashnii den' naibolee tochnoi schitaetsya model' Kinga. Vo vremya kollapsa v yadro «osedayut» naibolee tyazhelye zvezdy, togda kak bolee legkie poluchayut bol'shuyu energiyu i okazyvayutsya v galo. Pri etom orbity legkih zvezd sil'no vytyanuty. V rezul'tate v galo pole skorostei sil'no anizotropno-radial'nye dvizheniya preobladayut. V centre skopleniya skorosti raspredeleny priblizitel'no izotropno.
Moduli skorostei raspredeleny po zakonu Maksvella. Odnako zvezdy so skorostyami, prevyshayushimi skorost' otryva, pokidayut skoplenie, poetomu maksvellovskogo «hvosta» net. Uhodyashie zvezdy unosyat chast' kineticheskoi energii, posle chego proishodit pereraspredelenie ostavsheisya energii - i snova pri priblizhenii k maksvellovskomu raspredeleniyu poyavlyayutsya «bystrye» zvezdy. Takim obrazom, zvezdy iz «hvosta» raspredeleniya skorostei pokidayut skoplenie. Eto odin iz dvuh osnovnyh mehanizmov razrusheniya ShS, on nazyvaetsya «isparenie» (evaporation). Vtoroi mehanizm nazyvaetsya «vybros» (ejection), on srabatyvaet pri tesnyh troinyh i kratnyh sblizheniyah i budet opisan v dal'neishem. Otnositel'naya effektivnost' oboih mehanizmov razlichna v raznyh tochkah skopleniya.
Rassmotrim populyaciyu dvoinyh zvezd v ShS.
Kak pokazyvayut chislennye eksperimenty,
dazhe esli nachal'naya dolya dvoinyh zvezd nevelika,
ih vliyanie na evolyuciyu ShS ves'ma znachitel'no.
Pri sblizhenii tesnoi dvoinoi i odinochnoi zvezdy
v bol'shinstve sluchaev proishodit sleduyushee pereraspredelenie energii:
dvoinaya stanovitsya tesnee,
a odinochnaya zvezda poluchaet dopolnitel'nuyu energiyu
(inogda ee dostatochno, chtoby zvezda pokinula skoplenie).
Shirokie dvoinye pri takih sblizheniyah, kak pravilo,
zabirayut energiyu u odinochnyh zvezd i uvelichivayut bol'shuyu poluos' svoei orbity.
V konce koncov statisticheski eto privodit k raspadu dvoinoi
pri ocherednom sblizhenii so zvezdoi skopleniya.
Odnako chastichno process razrusheniya dvoinyh kompensiruetsya
ih formirovaniem pri sblizheniyah odinochnyh zvezd ili raspade kratnyh sistem.
Raschet pokazyvaet, chto ravnovesnoe kolichestvo shirokih dvoinyh -
vsego neskol'ko shtuk,
prichem eta velichina pochti ne zavisit ot 
[40].
Takim obrazom, v zvezdnyh sistemah deistvuet pravilo: «shirokie dvoinye stanovyatsya shire, a tesnye - tesnee» (eto nazyvaetsya zakonom Heggi, hotya pravil'nee nazvat' eto pravilo zakonom Gurevicha i Levina, pervymi obnaruzhivshimi etu zakonomernost' [41]). Sushestvuet, konechno, i pogranichnyi sluchai, kogda energiya dvoinoi v srednem ne menyaetsya pri sblizheniyah. Odnako takih zvezd takzhe nemnogo.
Tesnye dvoinye, stanovyas' vse tesnee, otdayut svoyu energiyu odinochnym zvezdam, vybrasyvaya ih na dolgoperiodicheskie orbity. Takim obrazom, oni vystupayut v roli «istochnika energii», rabotayushego v yadre skopleniya. Imenno s ego pomosh'yu ostanavlivaetsya kollaps yadra. Process «goreniya dvoinyh» v centre skopleniya, analogichnyi processu goreniya vodoroda v yadrah zvezd, mozhet byt' ves'ma prodolzhitel'nym.
Interesen vopros: otkuda berutsya dvoinye v ShS? Okazyvaetsya, oni vovse ne obyazatel'no dolzhny byli prisutstvovat' pri rozhdenii skopleniya. Dvoinye zvezdy mogut formirovat'sya, naprimer, pri troinyh sblizheniyah zvezd. Eshe odin effektivnyi mehanizm obrazovaniya dvoinyh v ShS - tak nazyvaemyi prilivnyi zahvat: pri ochen' tesnom sblizhenii dvuh zvezd chast' energii teryaetsya za schet prilivnogo vzaimodeistviya, tak chto pervonachal'no giperbolicheskaya orbita mozhet stat' ellipticheskoi. Etot mehanizm naibolee effektiven v oblastyah maksimal'noi zvezdnoi plotnosti, v chastnosti v yadre ShS.
<< 3. Dinamika rasseyannyh skoplenii | Oglavlenie | 5. Zaklyuchenie >>
|
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Nebesnaya mehanika - zvezdnaya dinamika - zvezdnoe skoplenie
Publikacii so slovami: Nebesnaya mehanika - zvezdnaya dinamika - zvezdnoe skoplenie | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> | |
