Збагачення міжгалактичної речовини (Lyб-хмар) важкими елементами - Моделювання та аналіз впливу обміну речовиною на хімічну еволюцію галактик та їх оточення
В розділі досліджується можливість збагачення міжгалактичного газу важкими елементами за рахунок постачання їх галактиками на ранніх етапах галактичної еволюції.
Відомо, що на ранніх етапах формування галактики зоретворення було інтенсивнішим, ніж в сучасну епоху. Оскільки інтенсивність галактичного вітру пов'язана з інтенсивністю зоретворення, постає питання, чи могли галактики на ранніх стадіях їх еволюції викидати важкі елементи в оточуючі їх хмари міжгалактичного газу.
Спектри квазарів демонструють велику кількість Lyб-ліній поглинання (або абсорбції) зі значеннями червоного зміщення між 0 і zem квазара. Зі спостережень було виділено дві групи абсорбційних систем, що утворюють Lyб-лінії поглинання в спектрі:
Дамповані (damped) Lyб-системи (тут і надалі DLA-системи) і Лайман-ліміт - системи (Lyman limit або LL-системи), які, як вважається, є попередниками сучасних галактик;
Хмари міжгалактичного газу або Lyб-ліс, які, як вважається, являють собою ущільнені газові утворення в міжгалактичному середовищі.
Історично склалось так, що абсорбційні системи з вимірюваними значеннями стовпцевої густини водню (тобто густини атомів водню у стовпці променя зору у напрямку на досліджувану систему) N(HI) < 1017.2 см-2 називають Lyб-лісом, системи зі значеннями 1017.2 < N(HI) < 1020.3 см-2 ? LL-системами, а системи з N(HI) ? 10 20.3 см-2 - DLA-системами.
Lyб-абсорбційні профілі DLA-систем характеризуються протяжними (proeminent) затухаючими (damped) крилами (звідси й назва) і вони завжди пов'язані з вузькою абсорбцією металів. Так що визначення DLA-систем як абсорбційних систем зі значеннями з N(HI) ? 1020.3 см-2 є досить штучним і вводиться для того, щоб відшукати ці системи в спектрах з низькою роздільною здатністю. LL-системи - це абсорбційні системи, що є оптично товстими на HI-Лайманівскій границі (912 Е), тому що вони мають значення стовпцевої густини N(HI) > 1017.2 см-2.
Термін "Lyб-ліс" застосовується до багаточислених Lyб-абсорбційних ліній в спектрі квазару. Концентрація хмар Lyб-лісу на промені зору є досить високою: Lyб-хмари налічуються сотнями на 1000 Е на значеннях червоного зміщення z = 2 - 4.
В сучасну епоху в міжгалактичному газі знаходять ознаки присутності важких елементів. Важкі елементи (або метали) можуть бути синтезовані тільки в зорях, тому виникає питання, в яку епоху і яким чином відбувалося збагачення міжгалактичної речовини важкими елементами.
Одним з можливих варіантів є постачання важких елементів у Lyб-хмари попередниками галактик, що знаходяться поблизу них. Тестування достовірності такого сценарію збагачення міжгалактичного газу важкими елементами базується на наступній простій ідеї. Якщо Lyб-хмари є хмарами міжгалактичного газу і важкі елементи, що знаходяться в них, було викинуто галактиками, то слід чекати, что Lyб-хмари, у яких присутні метали, будуть розташовані поблизу галактик, тоді як далекі від галактик Lyб-хмари будуть мати первинний хімічний склад.
З літератури було зібрано значення стовпцевої густини і значення червоного зміщення для ліній водню та металів в хмарах Lyб-лісу та систем з металами (включаючи DLA - та LL-системи) в діапазоні значень z від 0 до ~ 4.3 в напрямку на 19 квазарів. Аналіз спостережних даних показав, що з восьми знайдених в вибірці DLA-систем, чотири є непридатними для дослідження через низьку роздільну здатність спостережень. Чотири DLA-системи, що залишились, оточені системами з абсорбцією металів, які знаходяться досить близько біля DLA-систем, щоб можна було розглядати і DLA-системи і системи з металами в комплексі. Для оцінки відстаней між компонентами комплексів було використане співідношення:
При H0 = 75 км / (c-Мпк), яке відповідає космологічній моделі з q0 = 1. Оцінені відстані від DLA-систем до компонентів комплексів в усіх випадках змінюються від ~ 6 до ~ 140 кпк, а загальні розміри комплексів знаходяться в межах від ~ 0.5 до ~ 1 Мпк. Було також виявлено три LL-системи, поблизу яких знаходяться системи з абсорбцією металів. Оцінені відстані від LL-систем до сусідніх з ними систем з металами складають від ~ 2 до ~ 50 кпк.
Порівняння розташування хмар Lyб-лісу та систем з металами в одних і тих же напрямках (в напрямку на 6 квазарів) показало, що збагачений металами Lyб-ліс (тобто хмари газу зі значеннями стовпцевої густини водню N(HI) ? 1016 см-2) присутній незалежно від того, чи є поряд галактики. Але промінь зору може проходити в околицях галактики, не перетинаючи при цьому саму галактику. В такому випадку ми можемо бачити Lyб-хмари з металами, які не будуть явно пов'язaні з галактиками.
Присутність металів в хмарах міжгалактичного газу, що оточує абсорбційні системи з високими значеннями стовпцевої густини водню також може правити за вказівку на те, що масивні системи можуть ініціювати зоретворення в хмарах газу, що їх оточують. Аналіз спостережних даних показав, що основна частина сусідів систем з абсорбцією металів має невисокі значення стовпцевої густини водню (хоча вони вищі, ніж у сусідів "чистих" Lyб-хмар) і лише дуже невелика кількість таких систем має значення стовпцевої густини водню вищим за logN(HI) = 17.00. Судячи з дуже невеликої кількості масивних сусідів поблизу систем з металами, процес ініціації зоретворення масивними системами в сусідніх з ними Lyб-хмарах уявляється малоймовірним.
Отже, в околицях DLA-систем спостерігаються хмари міжгалактичного газу, збагаченого важкими елементами; подібна картина спостерігається і для деяких LL-систем, що входять у склад комплексів. Відповідно, якщо попередники сучасних галактик і не збагачують металами все міжгалактичне середовище, то в усякому разі локально вони можуть "забруднювати" оточуючий простір важкими елементами.
Похожие статьи
-
В розділі розглянуто хімічну еволюцію підсистем диску Галактики. Сучасні дослідження кінематики та віку зоряного населення диску нашої Галактики...
-
Висновки - Моделювання та аналіз впливу обміну речовиною на хімічну еволюцію галактик та їх оточення
Міжгалактичний хімічний зоретворення експоненційний В дисертаційній роботі було проведено дослідження впливу обміну речовиною на хімічну еволюцію...
-
Вступ - Моделювання та аналіз впливу обміну речовиною на хімічну еволюцію галактик та їх оточення
В дисертації викладені результати дослідження впливу обміну речовиною на хімічну еволюцію галактик та їх оточення. Актуальність теми. Дослідження...
-
В розділі досліджується можливість утворення зоряного населення гало галактик в окремих фрагментах до їх злиття. Старе зоряне населення галактик несе в...
-
Теорія хімічної еволюції галактик вивчає зміну з часом хімічного складу галактик. Зміна з часом хімічного складу галактик обумовлена еволюцією зір різної...
-
1. Никитюк Т. Об обогащении металлами Lб - облаков // Кинематика и физика небесных тел. - 2001.- т. 17, N 3. - С. 223 - 232. 2. Никитюк Т. Формирование...
-
Метагалактика - Звездные системы галактики
Понятие " Метагалактика " не является вполне ясным. Оно сформировалось на основании аналогии со звездами. Наблюдения показывают, что галактики, подобно...
-
Будова Галактики. Види Галактик - Походження і розвиток Всесвіту
Навколишні Сонце зірки і саме Сонце складають малу частину гігантського скупчення зірок і туманностей, яку називають Галактикою. Галактика має досить...
-
Галактики - гигантские звездные острова, находящиеся за пределами нашей звездной системы (нашей Галактики). Идея о том, что наша Галактика не заключает в...
-
Друга національна космічна програма - Освоєння космічного простору
Космічний супутник експеримент апарат Кінець 90-х років минулого століття був ознаменований значними змінами в підходах провідних держав світу до...
-
Космічні кораблі-супутники - Космічні літальні апарати
Космічний орбіта ракета супутник Назва п'яти важких автоматичних штучних супутників Землі, запущених у Радянському Союзі в 1960-1961 p. з метою...
-
Галактика, Наша ближайшая галактическая соседка. Метагалактика - Галактика и Вселенная
Наша ближайшая галактическая соседка. Метагалактика Человек шаг за шагом познает окружающий его мир. С тех пор как люди научились строить различные...
-
Галактика Млечный Путь - Изучение Вселенной
Наша галактическая система -- рядовая звездная система. На небе в ясную без лунную ночь хорошо видна яркая белесоватая полоса -- Млечный Путь. Он...
-
ГАЛАКТИКИ. ЗВЕЗДЫ. СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА - Астрономическая картина мира
Галактики - это гигантские звездные системы (примерно до 1013 звезд). Такого же порядка (n = 13) и массы галактик по отношению к массе Солнца. Строение...
-
Эволюция и строение галактик - Эволюция Вселенной
Поэт спрашивал: "Послушайте! Ведь, если звезды зажигают -- значит -- это кому-нибудь нужно?". Мы знаем, что звезды нужны, чтобы светить, и наше Солнце...
-
Свойства галактик - Мир галактик
Сегодня нам хорошо известно, что эллиптические образования во Вселенной не туманности, а звездные системы. Вопрос эволюции уже образовавшихся звездных...
-
МНОГООБРАЗИЕ ГАЛАКТИК Галактики -- это большие звездные системы, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации. Существуют галактики,...
-
Астрономия и космонавтика - Сущность Галактики
Астрономия -- это наука о строении и развитии космических тел и их систем. В переводе с греческого "астрон" -- звезда и "номос" -- закон. В связи с...
-
Заключение - Теория дискообразности галактик И. Канта
Еще задолго до того, как были установлены огромные расстояния до галактик, человечество постоянно задавалось вопросом: "есть ли граница мира и если есть,...
-
Современные представления о галактиках - Теория дискообразности галактик И. Канта
Галактики стали предметом космогонических исследований с 20-х годов ХХ века, когда была надежно установлена их действительная природа и оказалось, что...
-
Введение - Происхождение и развитие галактик и звезд
Образование галактик рассматривают как естественный этап эволюции горячей Вселенной. По-видимому, более 15 млрд. лет назад в первичном веществе благодаря...
-
Теория дискообразности галактик И. Канта, ее развитие - Теория дискообразности галактик И. Канта
Философ И. Кант занимался главным образом естественно научными проблемами и выдвинул ряд важных гипотез, в том числе "небулярную" космогоническую...
-
Введение - Теория дискообразности галактик И. Канта
С древнейших времен людей интересовало, что же находится за горизонтом, и они отправлялись исследовать далекие и незнакомые земли. По мере того как Земля...
-
Заключение - О нашей Галактике Млечный Путь
Галактика Млечный Путь - одна из сотен миллионов подобных ей звездных систем, обнаруженных во Вселенной с помощью крупных телескопов. Ее часто называют...
-
История открытия галактики - О нашей Галактике Млечный Путь
Большинство небесных тел объединяются в различные вращающиеся системы. Так, Луна вращается вокруг Земли, спутники планет-гигантов образуют свои, богатые...
-
Примерно 70% галактик имеет спиральную структуру [10,11]. Спиральная структура галактик образуется образуется спиральными волнами плотности, возникающими...
-
Эволюция и строение галактик - Сущность Галактики
Поэт спрашивал: "Послушайте! Ведь, если звезды зажигают -- значит -- это кому-нибудь нужно?". Мы знаем, что звезды нужны, чтобы светить, и наше Солнце...
-
НАША ГАЛАКТИКА - МЛЕЧНЫЙ ПУТЬ - Млечный путь - дорога с Олимпа на Землю
Млечный путь галактика звезда Наша Галактика - звездная система, в которую погружена Солнечная система, называется Млечный Путь. Млечный Путь -...
-
МНОГООБРАЗИЕ ГАЛАКТИК - Млечный путь - дорога с Олимпа на Землю
Метагалактика - часть Вселенной, доступная современным астрономическим методам исследований - содержит несколько миллиардов галактик - звездных систем, в...
-
Галактики - это большие звездные системы, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации. Существуют галактики, включающие триллионы звезд....
-
Рождение галактик - Мир галактик
Вернемся к тому моменту, когда температура расширяющейся Вселенной упала до 4000 К. После Большого Взрыва прошло около миллиона лет. В это время в нашем...
-
ОЦЕНКА РАССТОЯНИЙ ДО ГАЛАКТИК - Свойства галактики
Многие характеристики галактик, такие как светимость, линейные размеры, масса газа и звезд, период вращения, невозможно оценить, если не известно...
-
СИСТЕМЫ ГАЛАКТИК - Свойства галактики
Группы галактик. Галактики часто объединены в пары, триплеты и более сложные группы. Одиночные, или, как их не совсем правильно называют, "изолированные"...
-
Рождение сверхгалактик и скоплений галактик - Прошлое и будущее Вселенной
Во время эры излучения продолжалось стремительное расширение космической материи, состоящей из фотонов, среди которых встречались свободные протоны или...
-
Что такое галактика? - Мир галактик
Далекие туманные объекты - туманности были замечены астрономами еще в XVII веке. О знаменитой туманности Андромеды впервые упомянул современник Галилея...
-
Парадоксы кривой вращения галактики Млечный Путь
Парадоксы кривой вращения галактики Млечный Путь Принято считать, что кривая вращения звезд Млечного Пути имеет вид, отличающийся от кеплеровской кривой...
-
Наша Галактика - Млечный Путь - Млечный Путь
Наша Галактика - звездная система, в которую погружена Солнечная система, называется Млечный Путь. Млечный Путь - грандиозное скопление звезд, видимое на...
-
Эволюция и строение галактик - Развитие Вселенной
Поэт спрашивал: "Послушайте! Ведь, если звезды зажигают, - значит - это кому-нибудь нужно?". Мы знаем, что звезды нужны, чтобы светить, и наше Солнце...
-
Млечный Путь - дорога с Олимпа на Землю, Многообразие галактик - Млечный Путь
Ночью в незасвеченных местах можно видеть, что через чистое небо проходит молочная полоса. Эта необычная полоса диффузного света видна каждый месяц и из...
-
Эллиптические галактики - Виды галактик и их строение
Эллиптические галактики составляют 25% от общего числа галактик высокой светимости. Их понято обозначать буквой Е (elliptical), к которым добавляется...
Збагачення міжгалактичної речовини (Lyб-хмар) важкими елементами - Моделювання та аналіз впливу обміну речовиною на хімічну еволюцію галактик та їх оточення