Stele - din ce constau stelele (partea 2)

Din ce constau stelele? (Partea 2)

Compoziția chimică a gazului interstelar este aproximativ aceeași ca și cea a soarelui și mai observabile stelele 10 atomi de hidrogen (H) au la 1 atom de heliu (He) și o cantitate mică de alte elemente, mai grele; printre care cel mai mult oxigen (O), carbon (C) și azot (N). În funcție de temperatura și densitatea atomilor de gaz sunt „într-o stare neutră sau ionizate, o parte a moleculelor sau conglomerate solide - boabe.







În general, pentru fiecare element chimic există o serie de condiții în care se află în una sau în alta stare de ionizare. Cu toate acestea, din moment ce marea majoritate a atomilor aparține hidrogen, proprietățile sale și de a determina starea gazului interstelar ca întreg: fază fierbinte și caldă sunt domenii de hidrogen ionizat (denumite arii sau zone HII), faza rece cuprinde atomi predominant neutri de hidrogen (nori HI) și fază rece se compune din hidrogen molecular (H2), care se formează, de obicei, în părțile interioare ale norului HI dens.

Moleculele de hidrogen au fost detectate mai întâi în mediul interstelar în 1970, prin liniile de absorbție a razelor ultraviolete din spectrele stelelor fierbinți. În același an, în spațiul interstelar, moleculele de monoxid de carbon (CO) au fost găsite prin emisia lor radio cu o lungime de undă de l = 2,6 mm. Aceste două molecule sunt cele mai frecvente în spațiu, moleculele de H2 mai multe mii de ori mai mari decât moleculele de CO.

Să ne cunoaștem molecula de hidrogen, deoarece este principalul material de construcție din care se formează stelele. Când doi atomi de hidrogen se apropie aproape împreună, cochilia lor electronică este rearanjată dramatic: fiecare dintre electroni începe să se miște în jurul a doi protoni, legându-i ca un "lipici" electric. În condiții cosmice, combinația de atomi de hidrogen din molecule apare, cel mai probabil, pe suprafața particulelor de praf, care joacă rolul unui fel de catalizator pentru această reacție.

molecula de hidrogen are o putere nu foarte mare: să-l (disociere) energia necesară de 4,5 eV sau mai perturba. O astfel de energie are canta cu o lungime de undă mai mică decât 275,6 nm. La fel ca razele ultraviolete din galaxie mult - ei radiază toate stelele cele mai fierbinți. Cu toate acestea, molecula de H2 absoarbe aceste quanta extrem de reticente. De obicei, distrugerea moleculelor H2 are loc după cum urmează. energie cuantică de 11,2 eV (l = 101,6 nm) poartă una dintre molecule într-un electron stare excitată. Tranziția inversă la starea de sol este de obicei însoțită de emisie de fotoni taogo același, dar uneori nu foton emis și energia consumată pentru excitarea vibrațiilor moleculare care se termină degradarea acesteia.







După cum se cunoaște, razele ultraviolete dure cu o energie de 13,6 eV ioniza mai mulți atomi de hidrogen și, prin urmare, sunt absorbite complet mediu interstelar în imediata vecinătate a stelei fierbinte. Razele mai moale, inclusiv cele cu energia de 11,2 eV, răspândit aproape nestingherit în galaxie și distruge hidrogenul molecular ori de câte ori acesta este disponibil pentru ei. Singurul loc în care molecula de H2 poate trăi un timp relativ lung - este măruntaie de gaz dens și nori de praf în cazul în care razele ultraviolete nu poate pătrunde vălul gros de praf. Din păcate, din același motiv, hidrogenul molecular devine practic inaccesibil pentru observare.

Combinația dintre prima stare electronic excitat a unei molecule de H2 cu cuantic diferite tranziții randamentele un set de linii spectrale în gama de lungimi de undă 99,1-113,2 nm. Când lumina trece printr-o stea fierbinte sau nor translucid prin straturile exterioare ale gigant nor dens rare formate în spectrul său corespunzător liniei de absorbție a moleculelor H2. Acestea au fost fixate în anii '70 cu ajutorul telescoapelor de spațiu în spectrul a câte o sută de stele apropiate.

Cu toate acestea, pentru a ne oferi informații complete despre distribuția hidrogenului molecular în Galaxie, radiațiile ultraviolete nu pot. Nu a rupe în măruntaiele norilor masive în cazul în care este exact de stocare principal de gaz rece -neposredstvennogo strămoș al tinerilor stele. Prin urmare, distribuția moleculelor pe noastre si alte galaxii studiate până în prezent prin metode indirecte: distribuirea altor molecule cu linii spectrale, convenabile pentru observare. Cea mai populară moleculă în acest sens este monoxidul de carbon, care este, de asemenea, monoxid de carbon, adică CO.

Energia sa de disociere este de 11,1 eV, deci poate exista în același loc ca și hidrogenul molecular. Confruntate cu alți atomi și molecule molecule CO excitat și ulterior emit linii de așa-numite tranziții de rotație. Cele mai multe dintre ele sunt lungi lungimi de unda (l = 2,6 mm) sunt ușor observate în multe regiuni ale galaxiei: luminozitate nori moleculari în linia CO atinge mai multe luminozități solare (Lc = 4 x 10 33 erg / s).

Observațiile radio în CO și unele linii de drugih.molekul (HCN, OH, CN) acoperă toate nor ca un întreg, toată suprafața sa cu o varietate de condiții fizice. Observațiile mai multor linii ale unei molecule fac posibilă determinarea temperaturii și densității gazului în fiecare regiune. Cu toate acestea, trecerea de la intensitatea observată în linia de emisie a unei molecule (chiar și o astfel de comune ca CO) la concentrația totală, și, prin urmare, masa de gaz este plină de incertitudini considerabile. Este necesar să se facă ipoteze cu privire la compoziția chimică a norilor, proporția de atomi, „îngropat“ în particulele de praf, și m. P. Valoarea exactă a coeficientului de tranziție al intensității liniei SB la cantitatea de molecule H2 încă discutat aproximativ. Cercetătorii diferiți utilizează valoarea acestui coeficient, care variază de 2-3 ori.

Dacă este cazul, atunci coeficientul de tranziție CO-H2 ar trebui să fie luat de 3 ori mai puțin în mod corespunzător. Acestea și alte incertitudini duc la asta. că masa gazului molecular în regiunea interioară a galaxiei (R 8 la 3 · 10 9 Ms







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: