Soderzhanie

---

Vyhod tyazhelyh elementov (yield)

Vyhod tyazhelyh elementov rasschityvaetsya ishodya iz modelei evolyucii zvezd raznyh mass i processov nukleosinteza. Yield — eto massa tyazhelyh elementov, vybrasyvaemyh v mezhzvezdnuyu sredu, otnesennaya k polnoi masse zvezd odnogo pokoleniya, rozhdennyh za edinicu vremeni i imeyushih opredelennuyu NFM. Zvezdy raznyh mass proizvodyat sleduyushie produkty nukleosinteza:

• Korichnevye karliki — zvezdy s massoi M < 0.1 M_sun, v nih ne idet gorenie vodoroda, poetomu oni ne proizvodyat tyazhelyh elementov i ne obogashayut imi mezhzvezdnuyu sredu, a tol'ko ``zapirayut'' gaz.
• Zvezdy s nizkimi i srednimi massami (0.8 M_sun ≤ M ≤ 8 M_sun). Zvezdy s takimi massami proizvodyat v osnovnom ⁴He, ¹²C i ¹⁴N, a takzhe nekotorye izotopy CNO i elementy s-processov (dlya A > 90).
• Massivnye zvezdy (8 M_sun ≤ M ≤ 40 M_sun). Oni vzryvayutsya kak sverhnovye II tipa i proizvodyat mnogo α-elementov (O, Ne, Mg, Si, S, Ca), nekotorye elementy zheleznogo pika, elementy s- (dlya A < 90) i r-processov. Zvezdy s massami > 40 M_sun, mogut vzorvat'sya kak sverhnovye Ib/c tipa, oni svyazany s γ-vspyshkami (GRB).
• Sverhnovye tipa Ia (belye karliki v dvoinyh sistemah). Proizvodyat mnogo elementov zheleznogo pika.
• Ochen' massivnye ob'ekty s M > 100 M_sun. Predpolagaetsya, chto oni proizvodyat mnogo kisloroda, no teoriya evolyucii takih zvezd postroena ne do konca.

Vse elementy s massovym nomerom A ot 12 do 60 byli sformirovany v zvezdah vo vremya spokoinogo goreniya. Zvezdy preobrazuyut N v Ne i zatem Ne v bolee tyazhelye elementy vplot' do elementov zheleznogo pika, kogda energiya svyazi v raschete na odin nuklon dostigaet maksimuma i yadernye reakcii sinteza prekrashayutsya. Vodorod prevrashaetsya v gelii v hode proton-protonnogo i CNO-ciklov, a⁴He transformiruetsya v ¹²C pri troinoi α-reakcii.

Elementy tyazhelee ¹²C (O, Ne, Mg, Si, S, Ca) sinteziruyutsya pri uchastii α-chastic i poetomu nazyvayutsya α-elementami. Poslednim v zvezdah zagoraetsya ²⁸Si, kotoryi daet ⁵⁶Ni, raspadayushiisya vposledstvii na ⁵⁶Co i ⁵⁶Fe. Gorenie ²⁸Si (v zavisimosti ot temperatury) mozhet nosit' vzryvnoi ili spokoinyi harakter. Na risunke 9 privedeny dlya primera vyhod kisloroda i magniya.

V priblizhenii mgnovennogo vozvrata massy, pri kotorom schitaetsya, chto vse zvezdy massivnee Solnca mgnovenno vozvrashayut obogashennyi tyazhelymi elementami gaz v mezhzvezdnuyu sredu, a vse zvezdy s M < M_sun ``zapirayut'' ves' gaz, kotoryi poshel na ih formirovanie, mozhno zapisat' [23]:

gde p_im — vnov' obrazovannyi zvezdoi s massoi m i vybroshennyi v mezhzvezdnuyu sredu element i, &phi(m) — nachal'naya funkciya mass, a (t.n. ``Returned Fraction'') — eto dolya gaza, kotoruyu dannoe pokolenie zvezd vozvrashaet v mezhzvezdnuyu sredu:

T.o. (1 - ) — eto dolya gaza, kotoruyu ``zapirayut'' samye malomassivnye zvezdy i proevolyucionirovavshie zvezdy. Uchet vremeni zhizni zvezd neobhodim, esli rassmatrivaetsya evolyuciya himicheskih elementov, kotorye proizvodyat zvezdy srednih i malyh mass (⁴He, ¹²C i ¹⁴N).

V prostyh modelyah himicheskoi evolyucii schitaetsya, chto obogashennoe tyazhelymi elementami veshestvo mgnovenno peremeshivaetsya s mezhzvezdnoi sredoi. Eto priblizhenie primenimo v bol'shinstve sluchaev, krome, mozhet byt', samyh rannih etapov evolyucii galaktik. Chasto vvoditsya ponyatie effektivnogo vyhoda tyazhelyh elementov:

gde Z — soderzhanie tyazhelyh elementov, a μ = σ_gas(t)/σ_gas(0) — bezrazmernaya velichina, harakterizuyushaya plotnost' gaza v nastoyashii moment vremeni. y_eff — eto takoe znachenie y_i iz (3), kotoroe realizuetsya v zamknutyh (``closed-box'') modelyah, v kotoryh net obmena gazom. Sravnenie y_eff i skorosti vrasheniya V_rot (ris. 10)

obnaruzhivaet svyaz' mezhdu etimi dvumya velichinami. Vidno, chto effektivnyi vyhod tyazhelyh elementov yavlyaetsya funkciei skorosti vrasheniya, a, sledovatel'no, galakticheskogo potenciala, i dlya nepravil'nyh galaktik on zametno men'she, chem dlya spiralei. Otsyuda mozhno zaklyuchit', chto menee massivnye galaktiki iz-za galakticheskih vetrov ili iz-za drugoi NFM teryayut svoi tyazhelye elementy.

Publikacii s klyuchevymi slovami: galaktiki - evolyuciya galaktik - akkreciya - himiya mezhzvezdnoi sredy Publikacii so slovami: galaktiki - evolyuciya galaktik - akkreciya - himiya mezhzvezdnoi sredy
Sm. takzhe: Zvezdnye potoki v mestnoi Vselennoi Galaktika Sigara ot teleskopov "Habbl" i "Dzheims Vebb" "Glaza" v cepochke galaktik Markaryana NGC 4632: galaktika so spryatannym polyarnym kol'com M82: galaktika so sverhgalakticheskim vetrom NGC 3314: kogda galaktiki perekryvayutsya Prizrak Miraha Vse publikacii na tu zhe temu >>