
Lekciya 14. Himicheskaya evolyuciya zvezdnyh naselenii
14.4 Himicheskie svoistva galakticheskogo diska
Analiz raspredeleniya po metallichnosti blizhaishih F-G-karlikov pokazal, chto sredi zvezd diska ne bolee ≈ 5% obnaruzhivaet soderzhanie metallov [Fe/H] < -0.5 (sm. ris. 14-2). S drugoi storony, primerno takoi zhe procent zvezd sfericheskoi sostavlyayushei okazyvaetsya bogache etoi metallichnosti. Poetomu etim znacheniem metallichnosti chasto vydelyayut zvezdy tonkogo diska. Odnako korrektnee vydelyat' ob'ekty podsistem po prostranstvenno-kinematicheskim parametram, poskol'ku imenno oni opredelyayut morfologicheskuyu strukturu Galaktiki.
Na ris. 14-2 privedeno raspredelenie po metallichnosti blizkih k Solncu zvezd tonkogo diska iz kataloga Holmberg i dr. (2007). Raspredelenie demonstriruet bol'shuyu dispersiyu i yavno vyrazhennuyu asimmetriyu v polozhitel'nuyu storonu otnositel'no krivoi Gaussa. Eto svidetel'stvuet o tom, chto zvezdnoe naselenie diska v okrestnostyah Solnca dovol'no neodnorodno po soderzhaniyu v nih tyazhelyh elementov. Dlitel'nost' perioda sushestvovaniya podsistemy tonkogo diska predpolagaet, chto my dolzhny nablyudat' uvelichenie metallichnosti u bolee molodyh zvezd. Odnako sushestvovanie zavisimosti mezhdu vozrastom i metallichnost'yu v podsisteme do sih por nahoditsya pod voprosom. Eto svyazano ne tol'ko s nenadezhnost'yu opredeleniya vozrastov odinochnyh zvezd, no i s problemoi opredeleniya mest rozhdeniya zvezd, nahodyashihsya v nastoyashee vremya v okrestnostyah Solnca, po kotorym my pytaemsya otsledit' etu zavisimost', poskol'ku zvezdy odnogo vozrasta, no rozhdennye na raznyh galaktocentricheskih rasstoyaniyah, imeyut, kak my uvidim dalee, raznuyu metallichnost'.
Interesno, chto sredi blizkih rasseyannyh zvezdnyh skoplenii (polozhenie kotoryh v Galaktike ne svyazano s relaksacionnymi processami, udalyayushimi ih ot mesta rozhdeniya sluchainym obrazom) my nablyudaem skopleniya priblizitel'no odnogo vozrasta, no raznoi metallichnosti. Naprimer,
Issledovaniya pokazyvayut, chto u naimenee metallichnyh ([Fe/H] < -0.3) zvezd tonkogo diska otnositel'nye soderzhaniya ?-elementov sistematicheski umen'shayutsya s uvelicheniem radiusov ih orbit tak, i chto povyshennye ih soderzhaniya ([?/Fe] > 0.2 ) nablyudayutsya prakticheski tol'ko u zvezd, orbity kotoryh pochti celikom lezhat vnutri solnechnogo kruga. Umen'shenie otnoshenii [?/Fe] s uvelicheniem radiusov orbit zvezd odinakovoi metallichnosti oznachaet, chto blizhe k galakticheskomu centru skorost' zvezdoobrazovaniya vyshe, chem na periferii. (Napomnim, chto povyshennye soderzhaniya ?-elementov v zvezdah, svidetel'stvuyut o tom, chto oni obrazovalis' iz veshestva, obogashennogo nakanune vzorvavsheisya massivnoi sverhnovoi II tipa.) Umen'shenie skorosti zvezdoobrazovaniya vdol' galakticheskogo radiusa privelo, kak my uvidim nizhe, k vozniknoveniyu radial'nogo gradienta metallichnosti v Galaktike.
Opredelenie radial'nogo gradienta metallichnosti v galakticheskom diske ∂[Fe/H]/∂R imeet osobyi interes dlya izucheniya processov zvezdoobrazovaniya v Galaktike. Eta velichina opredelyalas' iz nablyudenii neodnokratno po raznym tipam zvezd i zvezdam rasseyannyh zvezdnyh skoplenii, a takzhe po oblastyam HII i planetarnym tumannostyam. Okazyvaetsya, chto ocenki radial'nogo gradienta metallichnostei zvezd diska Galaktiki lezhat v intervale ot 0 do -0.13. Otricatel'nyi znak gradienta pokazyvaet, chto soderzhanie metallov v diske Galaktiki neskol'ko umen'shaetsya ot blizkih k centru Galaktiki oblastei diska k ego periferii. Eto soglasuetsya s vyskazannym vyshe predpolozheniem o bol'shem tempe zvezdoobrazovaniya v central'nyh oblastyah diska, bogatyh mezhzvezdnym veshestvom. Interesno, chto zony HII i planetarnye tumannosti pokazyvayut bol'shii gradient metallichnosti, zdes' interval ocenok ot -0.08 do -0.27.
Naibolee udobnym ob'ektom dlya izucheniya radial'nogo gradienta himicheskogo sostava zvezd diska Galaktiki yavlyayutsya klassicheskie cefeidy. Eto sverhgiganty, nablyudaemye na bol'shih rasstoyaniyah, dlya kotoryh k nastoyashemu vremeni polucheno mnogo ocenok soderzhanii razlichnyh elementov. Po dannym obshirnogo issledovaniya Andrievskogo iz Odesskoi observatorii zavisimost' [Fe/H] ot rasstoyaniya do centra Galaktiki R mozhet byt' predstavlena tremya otrezkami pryamyh s raznymi naklonami. V oblasti 4 kpk < R < 6.5 kpk ∂[Fe/H]|∂R = -0.13 ± 0.03, dlya intervala 6.5 kpk < R < 10 kpk imeem dlya etoi velichiny -0.02 ± 0.01, a dlya R > 10 kpk gradient raven -0.06 ± 0.01. Nekotorye issledovateli (sm., naprimer, Mishurov, Lipine i Acharova) polagayut, chto takoe povedenie radial'nogo gradienta himicheskogo sostava svyazano s zonoi korotacii (gde skorosti spiral'nogo uzora i vrasheniya galakticheskogo diska sovpadayut), nahodyasheisya, soglasno ih issledovaniyam kinematiki zvezd polya, vblizi solnechnogo radiusa orbity. Odnako po dannym o rasseyannyh zvezdnyh skopleniyah eta tochka nahoditsya na znachitel'no bol'shem galaktocentricheskom rasstoyanii. Na ris. 14-3 predstavleny poluchennye Andrievskim dannye, gde raznymi simvolami pokazany cefeidy iz raznyh intervalov galaktocentricheskogo rasstoyaniya.

Sushestvovanie gradienta himicheskogo sostava takoi velichiny i znaka tipichno i dlya drugih galaktik, kak spiral'nyh, tak i ellipticheskih. U drugih galaktik nablyudayutsya gradienty metallichnosti v intervale ot -0.03 do -0.1, tak chto nasha Galaktika v etom smysle yavlyaetsya tipichnym ob'ektom.
Publikacii s klyuchevymi slovami:
zvezdnaya astronomiya
Publikacii so slovami: zvezdnaya astronomiya | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> |