Нагрев пылевых частиц под действием ультрафиолетового излучения молодых звезд является главной причиной нагревания нейтральной межзвездной среды. Однако симуляции, учитывавшие это фотоэлектрическое "отопление", указывали на незначительное влияние этого эффекта на нормы образования звезд в галактиках.
Это удивительно, так как свойства галактик лучше всего можно объяснить интенсивностью образования звезд в современной Вселенной, которая зависит от количества тяжелых элементов, встречающихся в галактиках. Такая зависимость могла бы возникнуть лишь в случае, если нагреваются пылевые частицы, чего не бывает при вспышках сверхновых.
Джон Форбс (John Forbes) - Калифорнийский университет, Санта-Круз, - и его коллеги из США, Австралии и Израиля представили усовершенствованные имитации, которые могут помочь разрешить это противоречие. По мнению исследователей, фотоэлектрический нагрев (по меньшей мере, карликовых галактик) всегда регулирует нормы звездообразования, и рождение новых звезд тормозится в десятки раз сильнее, чем при взрывах сверхновых.
Фрагмент эксперимента показывает нагрев пыли молодыми звездами
Фото: John Forbes/NPG
Предметом изучения команды стали карликовые галактики, так как именно там влияние горячей пыли и вспышек сверхновых должно быть наиболее заметным. На ряде гидродинамических моделей высокого разрешения они исследовали эволюцию карликовых галактик с различными начальными условиями.
При этом экспериментаторы для сравнения со своими расчетами полностью отключали то фотоэлектрический нагрев, то взрывы сверхновых, то оба вида воздействий. Отсутствие в симуляции сверхновых не показало изменений в эволюции галактик, а исключение нагревания пыли резко меняло ситуацию, дальнейшее развитие которой не согласуется с наблюдениями.
Ранее считалось, что при вспышках сверхновых из галактик выдувается газ, препятствующий образованию новых звезд. По мнению Форбса и его коллег, потери газа сверхновыми должны компенсироваться примерно таким же притоком холодного газа из межгалактического пространства.
Фотоэлектрический нагрев влияет на скорость образования звезд совершенно иначе. Молодые, массивные звезды испускают особенно много ультрафиолетового излучения в энергетическом диапазоне от 8 до 13,6 электронвольт. Эта энергия находится, с одной стороны, ниже порога, который приводит к абсорбции (поглощению) в нейтральном водороде. С другой стороны, ее больше, чем необходимо, чтобы выбивать электроны из мелких пылевых частиц. Оставшаяся энергия нагревает пыль, а также окружающий газ, приводя тем самым к увеличению массы Джинса. Поэтому усиление нагрева затрудняет звездообразование.
Дальнейшие симуляции должны показать, можно ли эти результаты отнести и к другим видам галактик.
Источник:
Комментариев нет:
Отправить комментарий