<< Титульный лист | Оглавление | Молекулы в молекулярных облаках >>
Как образуются звезды
Начальные условия и временные шкалы
Звезды представляют собой основу барионной Вселенной. В настоящую эпоху в них заключено около половины видимого вещества скоплений галактик и 90-99% вещества самих галактик. Вселенная, имевшая изначально газовый состав, теперь стала почти целиком звездной. Естественно, в эволюции Космоса процесс перехода газа в звезды является одним из основных. К сожалению, несмотря на значительные теоретические и экспериментальные усилия детали этого процесса все еще остаются загадкой. Из наблюдений следует, что в современной Галактике звезды образуются в темных плотных ядрах молекулярных облаков (МО). Однако до сих пор отсутствует общепринятое представление о том, как именно происходит переход от разреженного межзвездного газа со средней концентрацией n порядка 1 частицы на 1 см3 к молекулярным облакам (n=102-104 см-3) и дозвездным объектам (n<106> см-3) [1]. Очевидно, что звезда формируется в гравитационно неустойчивом газовом сгустке, но до сих пор неясно, образуются эти сгустки изначально неустойчивыми или же теряют устойчивость постепенно, некоторое время пребывая в квазистационарном состоянии.
На первую возможность указывает, например, такой факт. В пределах 350 пс от Солнца нет почти ни одного комплекса молекулярных облаков, в котором не было бы молодых звезд. Одновременно в областях звездообразования практически отсутствуют звезды, возрасты которых превышали бы 1-3 млн лет. Иными словами, мы не видим ни областей звездообразования, в которых формирование звезд еще не началось, ни "старых" областей звездообразования, в которых процесс рождения звезд длился бы более 3 млн лет. Это указывает на то, что формирование звезд в молекулярном облаке начинается сразу после его образования и так же быстро закачивается, вероятно, из-за того, что облако рассеивается [2].
С другой стороны, для типичного гигантского МО с массой 5.105Mo и радиусом порядка 30 пс динамическая шкала времени равна нескольким миллионам лет. С учетом того, что полная масса молекулярных облаков в Галактике составляет 2.109Mo, средняя скорость перехода газа в звезды должна измеряться в сотнях масс Солнца в год. Реальное значение скорости звездообразования на два порядка уступает этому значению. Из этого можно сделать вывод, что образование протозвездных объектов в ГМО происходит не в динамической шкале, а в более медленной, например, связанной с тем, что облака удерживаются от коллапса не тепловым, а турбулентным или магнитным давлением. В этом случае скорость образования звезд будет управляться темпом диссипации турбулентности или скоростью амбиполярной диффузии [3].
К сожалению, ни наблюдения, ни численное моделирование не позволяют пока отдать предпочтение "быстрому" (в динамической шкале) или "замедленному" звездообразованию. Ситуация осложняется тем, что до сих пор не обнаружен ни один объект, о котором можно было бы с уверенностью сказать, что он представляет собой коллапсирующую протозвезду. Известные плотные ядра молекулярных облаков разделяются на стабильные ядра без крупномасштабных движений (B68, L1498) и на ядра, в которых уже есть центральные компактные источники ИК-излучения (предполагаемые молодые звездные объекты). Имеется лишь несколько "переходных" объектов (B335, L1544), в спектрах которых предположительно наблюдаются признаки коллапса, точнее, радиального движения вещества по направлению к центру объекта.
Одна из ключевых трудностей в исследовании процесса звездообразования заключается в том, что молекулярный водород, из которого в основном состоят молекулярные облака, практически не излучает и потому остается невидимым для земного наблюдателя. О свойствах межзвездных облаков приходится судить по наблюдениям излучения (и в ряде случаев поглощения) примесных молекул, доля которых по отношению к молекулярному водороду очень незначительна - менее одной десятитысячной. Говоря образно, мы не видим тех облаков, из которых образуются звезды, мы видим лишь их тени, контуры, очерчиваемые излучением веществ, содержание которых по отношению к молекулярному водороду нам необходимо каким-то образом узнать.
<< Титульный лист | Оглавление | Молекулы в молекулярных облаках >>
|
Публикации с ключевыми словами:
звездообразование - химический состав звезд
Публикации со словами: звездообразование - химический состав звезд | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
