Сверхпузырь

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Сверхпузырь N70 (также Henize 70 или DEM301) в галактике Большое Магелланово Облако.

Сверхпузырь — это область межзвёздного пространства, наполненная раскалённым газом, имеющая пониженную плотность по сравнению с окружающей средой и достигающая в поперечнике нескольких сотен световых лет. В отличие от пузырей звёздного ветра, создаваемых одиночными звёздами, сверхпузыри образуются вокруг OB-ассоциаций, располагающихся внутри молекулярных облаков. Звёздный ветер от OB-звёзд и энергия от взрывов сверхновых разогревают вещество сверхпузырей до температур порядка 106 K.[1] Старые сверхпузыри, имеющие более плотную пылевую внешнюю оболочку и более разреженное и холодное внутреннее пространство, называются также супероболочками. Солнечная система расположена рядом в центром старого сверхпузыря, известного как Местный пузырь, границы которого можно определить по внезапному повышению пылевой экстинкции на расстояниях больше нескольких сотен световых лет.

Образование[править | править исходный текст]

Наиболее массивные (от 8 до 100 солнечных масс) и горячие (спектрального класса O или B) звёзды, как правило, располагаются группами, называемыми OB-ассоциациями. Все эти звёзды излучают мощный звёздный ветер, общая энергия которого за время жизни звезды оценивается в 1050 эрг (1043 Дж) и сравнима с энергией, высвобождаемой при вспышке сверхновой.[2]

Звёздный ветер может образовать пузырь вещества вокруг каждой звезды диаметром в несколько десятков световых лет. Внутри OB-ассоциации звёзды находятся достаточно близко друг к другу, чтобы эти пузыри объеденились в один большой сверхпузырь. Более того, многие из OB-звёзд в конце своей жизни превращаются в сверхновые, взрывные волны которых ещё больше разгоняют газ, скорость расширения которого в итоге может достигать нескольких сотен км/с. Звёзды в OB-ассоциациях не связаны гравитационно, но их время жизни (порядка нескольких миллионов лет) и скорость движения относительно друг друга (около 20 км/с) невелики, поэтому большинство взвывов сверхновых происходят внутри образовавшегося пузыря.[1][3] Эти взрывы никогда не образуют видимых остатков сверхновых, вместо этого они рассеивают свою энергию в виде ударных волн. В итоге как звёздный ветер, так и вспышки звёзд приводят к расширению сверхпузыря в окружающее пространство.

С течением времени межзвёздный газ, развеянный звёздным ветром, остывает, образуя плотную оболочку вокруг менее плотной области. Такие оболочки были впервые зарегистрированы по излучению линии H I нейтрального водорода[4], что привело к формулировке теории образования сверхпузырей. В дальнейшем эти структуры наблюдались в рентгеновском диапазоне (излучаемым раскалённым веществом внутренней области), видимых лучах (от ионизированной оболочки) и инфракрасном диапазоне (от пылевой оболочки). Рентгеновское и видимое излучение, как правило, регистрируется для более молодых сверхпузырей, в то время как старые и обширные образования обнаруживаются по линии H I и могут даже являться результатом объединения нескольких сверхпузырей; такие объекты иногда называются супероболочками.

Достаточно большие сверхпузыри могут «вырваться» за пределы галактического диска, перенеся свою энергию в окружающее гало или даже в межгалактическое пространство.[5][6]

Примеры сверхпузырей[править | править исходный текст]

Изображение комплекса Henize 44 (LHA 120-N44), сверхпузыря в галактике Большое Магелланово Облако, снятое «Очень Большим Телескопом».

Примечания[править | править исходный текст]

  1. 1 2 3 4 5 Tomisaka K., Habe A., Ikeuchi S. Sequential explosions of supernovae in an OB association and formation of a superbubble // Astrophysics and Space Science. — 1981. — Т. 78. — № 2. — С. 273–285. — DOI:10.1007/BF00648941 — Bibcode:1981Ap&SS..78..273T
  2. Castor J., McCray R., Weaver R. Interstellar Bubbles // The Astrophysical Journal. — 1975. — Т. 200. — С. L107–L110. — DOI:10.1086/181908 — Bibcode:1975ApJ...200L.107C
  3. McCray R., Kafatos M. Supershells and Propagating Star Formation // The Astrophysical Journal. — 1987. — Т. 317. — С. 190–196. — DOI:10.1086/165267 — Bibcode:1987ApJ...317..190M
  4. Heiles C. E. H I shells and supershells // The Astrophysical Journal.Heiles, C. (1979). «» 229: 533–544. DOI:10.1086/156986. Bibcode:1979ApJ...229..533H.
  5. Tomisaka K., Ikeuchi S. Evolution of superbubble driven by sequential supernova explosions in a plane-stratified gas distribution // Publications of Astronomical Society of Japan. — 1986. — Т. 38. — № 5. — С. 697-715. — ISSN 0004-6264. — Bibcode:1986PASJ...38..697T
  6. Mac Low M.-M., McCray R. Superbubbles in Disk Galaxies // The Astrophysical Journal. — 1988. — Т. 324. — С. 776–785. — DOI:10.1086/165936 — Bibcode:1988ApJ...324..776M
  7. Pidopryhora Y., Lockman F. J., Shields J. C. The Ophiuchus Superbubble: A Gigantic Eruption from the Inner Disk of the Milky Way // Astrophysical Journal. — 2007. — Т. 656. — С. 928-942. — DOI:10.1086/510521 — Bibcode:2007ApJ...656..928P — arΧiv:astro-ph/0610894
  8. Savage B. D., Sembach K. R., and Howk J. C. STIS and GHRS Observations of Warm and Hot Gas Overlying the Scutum Supershell (GS 018?04+44) // The Astrophysical Journal. — 2001. — Т. 547. — С. 907-921. — DOI:10.1086/318411
  9. Callaway M. B. Observational Evidence of Supershell Blowout in GS 018-04+44: The Scutum Supershell // The Astrophysical Journal. — Т. 532. — № 2. — С. 943–969. — Bibcode:2000ApJ...532..943C
  10. Nakajima H. et al. Exploring High Energy Activities in the Superbubble N44 With XMM-NEWTON. The X-Ray Universe Symposium. European Space Agency (26 сентября 2005). Проверено 13 января 2013. Архивировано из первоисточника 28 января 2013.
  11. Nemiroff R., Bonnell J. Хенице 70: сверхпузырь в Большом Магеллановом Облаке. Astronomy Picture of the Day. Астронет/NASA (30 ноября 1999). — Пер. Козыревой А. В.. Проверено 10 января 2013. Архивировано из первоисточника 28 января 2013.
  12. Tamanaha C. M. The Anticenter Shell and the Anticenter Chain // The Astrophysical Journal Supplement. — 1997. — Т. 109. — С. 139-175. — DOI:10.1086/312975

Литература[править | править исходный текст]

  • Tenorio-Tagle G., Bodenheimer P. Large-scale expanding superstructures in galaxies // Annual Review of Astronomy and Astrophysics. — 1988. — Т. 26. — С. 145-197. — Bibcode:1988ARA&A..26..145T