Расширяющаяся оболочка
Cтраница 2
В этой главе после рассмотрения вопроса об особенностях распространения звуковых волн в атмосферах звезд и условий их превращения в ударные волны изложены некоторые результаты применения теории ударных волн к решению важных проблем наблюдательной астрофизики - в особенности проблем вспышек сверхновых. Рассматриваются также основные свойства волн охлаждения, распространение которых в расширяющихся оболочках звезд, по-видимому, обусловливает появление известного плеча на кривой блеска сверхновой И типа. [16]
При сжигании пламени в центре шарового объема получают равномерно распространяющееся сферическое пламя. Необходимое для эксперимента постоянство давления в методе мыльного пузыря получается за счет его свободно расширяющейся оболочки. [17]
При сжигании пламени в центре шарового объема по-получают равномерно распространяющееся сферическое пламя. Необходимое для эксперимента постоянство давления в методе мыльного пузыря получают за счет его свободно расширяющейся оболочки. [18]
 |
Важнейшие характеристики взрывного процесса. [19] |
Газ, находящийся на нижней границе оболочки и имеющий скорость меньше параболической, под действием силы тяжести тормозится и начинает обратное движение к центру звезды. При столкновении его с более глубокими слоями образуется ударный фронт, который медленно передвигается к границе расширяющейся оболочки. Поэтому фотосфера вспыхнувшей звезды интенсивно разогревается. Этот подогрев падающим веществом продолжается несколько дней. [20]
Итак, ясно, что наши представления о космических лучах далеки от ясности. Если космические лучи рождаются преимущественно во вспышках сверхновых, то еще предстоит показать, каким образом лучи ускоряются с высокой эффективностью, достигающей нескольких процентов, а затем быстро инжектируются в газовый галактический диск, не замедляясь при этом в расширяющейся оболочке сверхновой и не вырываясь за пределы диска. [21]
Истинная разность температур, обусловленная этим явлением, которое называется Махе зффектом, заметно меньше, вследствие зависимости состава продуктов сгорания и их эффективных теплоемкостей от температуры и давления. Тем не менее Махе-эффект приводит к возникновению градиента температуры в несколько сот градусов. Если заменить жесткую бомбу свободно расширяющейся оболочкой, горение происходит при постоянном давлении, и температура продуктов реакции во всех точках до начала охлаждения одинакова. [22]
Какой из вышеперечисленных объектов образуется, зависит от начальной массы звезды и от эффективности, с которой она теряет массу. Свидетельством того, что на конечных стадиях эволюции происходит значительная потеря массы, являются планетарные туманности, названные так потому, что при наблюдении в телескоп некоторые из них выглядят как планетные диски. Эти объекты состоят из горячей центральной звезды, окруженной расширяющейся оболочкой ионизованного газа, излучающего сильные запрещенные линии. Светимость центральной звезды лежит в интервале 102 - 104L0, а их эффективные температуры составляют 30 000 - 100 000 К. Скорости оболочек равны примерно 20 км / с, а размеры - 0 05 - 1 пс. Согласно общепринятой точке зрения, планетарная туманность образуется на конечных стадиях эволюции, когда звезда достигает верхней части ветви гигантов. В этой области диаграммы Герцшпрунга - Рессела находятся неустойчивые звезды и долгопериодические переменные, поэтому весьма правдоподобно, что на некоторой стадии такие звезды сбрасывают верхние слои, образуя планетарные туманности и горячие гелиевые звезды, обладающие всеми свойствами центральной звезды. Через короткое время - около 104 лет - эта звезда становится вырожденным белым карликом. В результате такой спокойной завершающей фазы эволюции, вероятно, образуется большинство белых карликов. [23]
Спектры сверхновых II типа, снятые после максимума блеска, в общем похожи на спектры новых звезд в соответствующий период. Там, так же как и в спектрах новых, наиболее заметной особенностью оказываются эмиссионные линии или, лучше сказать, полосы, поскольку они очень широки. Если считать, что излучение в этих полосах выходит из расширяющейся оболочки звезды, а ширина полос обусловлена, как и у новых звезд, эффектом Доплера, то для скорости оболочки получается очень большая величина. [24]
Планетарные туманности ( табл. 45.29) [56] представляют собой сферические оболочки вокруг очень горячих ( Г 3 - 104 - г - - МО5 К) звезд, ультрафиолетовое излучение которых служит источником возбуждения атомов туманности. Планетарная туманность возникает, когда звезда на поздних стадиях эволюции сбрасывает верхние слои, образуя расширяющуюся оболочку. [26]
В прошлое, не только определить момент, когда туманность возникла, но и точку, из которой началось расширение. После того как это сделано, всегда оказывается, что туманность возникла в момент вспышки новой, а в точке, из которой происходит ее расширение, видна звезда. Отсюда нетрудно сделать вывод о том, что при вспышке какой-то звезды как новой, от нее отделяются внешние слои, образующие расширяющуюся оболочку. Когда оболочка достаточно расширится для того, чтобы ее радиус стал заметным, мы и видим ее как туманность. [28]
Согласно современным воззрениям, энергия, расходуемая при вспышках новых звезд, обеспечивается ядерными реакциями, но относительно того, в какой области звезды протекают эти реакции, нет единого мнения. Одни исследователи считают, что взрыв происходит сравнительно неглубоко, в периферических слоях звезды, а согласно другой точке зрения энергия взрыва освобождается в центральных областях звезды. В последнем случае предполагается, что энергия переносится из недр звезды наружу ударной волной, под действием которой могут быть сорваны внешние слои звезды, образующие, расширяющуюся оболочку. Однако эта теория не объясняет многие факты, известные из наблюдений вспышек новых звезд, в частности, мощное истечение вещества из звезды после отрыва оболочки и вторичные вспышки. Должно быть, ближе к истине те, кто считает, что при вспышках новых звезд, повторных новых и звезд типа U Близнецов взрывами охватываются лишь внешние области звезд. [29]
Рассмотрим тот же самый процесс на более физическом языке. Расширяющаяся по закону р ut сферическая оболочка из двух коррелированных частиц встречает на своем пути множество частиц и создает новые рассеянные волны. Если некоторая частица с номером 3, сталкивающаяся с расширяющей оболочкой, имеет вид волнового пакета ( гз), то соответствующее рассеяние можно найти следующим образом. Представим волновую функцию расширяющейся оболочки в виде суперпозиции волнового пакета, такого же, как у встречного пакета, и оставшуюся за вычетом пакета часть. Выделенный нами волновой пакет повторит с встречной частицей тот же самый сценарий образования новой рассеянной сферической оболочки из двух скорре-лированных частиц. Соответственно и переход Л2 - Л2 - tin должен происходить достаточно резко. [30]
Страницы: 1 2 3