Rambler's Top100Astronet    
  по текстам   по ключевым словам   в глоссарии   по сайтам   перевод   по каталогу
 

АНКа Дня

Астрономическая Научная Картинка Дня

<< Предыдущая 17.11.2003 Следующая >>

Минигало и образование первых звезд

Минигало и образование первых звезд
из работы Ф.Бромма (Volker Bromm)
astro-ph/0311292

После того как произошла рекомбинация - "излучение отделилось от вещества" - наступили "мрачные времена". Примерно от z=1000 до z=30 Вселенная была хоть и не пуста, но безвидна. Потом зажглись первые звезды ...

Согласно современным расчетам (подчеркнем, не наблюдениям, а расчетам) звезды возникли на z=20-30 (это несколько сот миллионов лет после начала расширения). Только потом появились первые квазары на z=10.

Как известно, во Вселенной больше небарионного темного вещества, чем барионов. Поэтому во многом появление структуры по Вселенной - это эволюция темной материи. Считается, что первые звезды возникают в минигало темной материи массой около 106 масс Солнца. Такие объекты возникают уже на z=40. Каждое такое минигало содержит около 104.5-105 масс Солнца газа. В основном, конечно, это водород. Именно из него будут образовываться первые звезды. Размеры облаков газа порядка размера минигало - 100 пк. Это очень похоже на современные гигантские облака.


из работы Йошида и др. (Yoshida et al. 2003) astro-ph/0301645
Расчеты проводились для ΛCDM модели. Картинка соответствует z=17. Размер 50 кпк. Звезды образуются на пересечении волокон (яркие точки, видны на большом варианте рисунка).

Процесс звездообразования очень сложен (для ознакомления можно порекомендовать последнее издание книжки В.Г. Сурдина). К счастью, расчеты появления самых первых звезд имеют ряд упрощающих моментов: нет "металлов" (элементов тяжелее гелия), нет пыли, нет сильных магнитных полей (при образовании звезд в современную эпоху важно учитывать их роль). Несколько групп проводят расчеты образования первых звезд.

Для звездообразования важно охладить газ. Вириальная температура минигало меньше 104 К, поэтому атомарный водород будет плохо выполнять роль охладителя. Зато есть молекулярный водород. Можно рассчитать в каких гало молекулярный водород сможет охладить газ в достаточной мере для того, чтобы стали образовываться звезды.

На рисунке (Бромм приводит его со ссылкой на Йошиду и др.) показаны результаты расчетов, которые позволяют определить параметры гало, в которых смогут появится звезды. По горизонтальной оси отложена вириальная температура, по вертикальной - массовая доля молекулярного водорода. (Вириальная температура определяется из соотношения между суммарной кинетической энергией частиц гало и его гравитационной энергией.) Минигало располагаются вдоль линии T1.52 (это результат расчета образовния молекулярного водорода в минигало). Сами минигало показаны точками. Светлые точки соответствуют тем, в которых охлаждение не эффективно. Критическая линия соответствует равенству времени охлаждения и времени динамической эволюции минигало (время свободного падения). Именно эта линия и разделяет те гало, которые останутся темными, и те, в которых загорятся звезды.

В каждом гало формируется очень небольшое число звезд. Некоторые группы даже получают всего одну звезды в каждом минигало. Зато первые звезды массивны - более 100 масс Солнца (основная причина этого в химическом составе газа, но эта проблема выходит за пределы данного сообщения).

В ближайшие годы несколько космических обсерваторий смогут "пролить свет на первый свет", а пока - вот такие расчеты ...


С. Б. Попов/ГАИШ, Москва
О проекте R.A.P. Project Архив
  Astronomy TOP100  
Публикации с ключевыми словами: звездообразование
Публикации со словами: звездообразование
См. также:
Все публикации на ту же тему >>

Оценка: 2.6 [голосов: 40]
 
О рейтинге
Версия для печати Распечатать

Астронет | Научная сеть | ГАИШ МГУ | Поиск по МГУ | О проекте | Авторам

Комментарии, вопросы? Пишите: info@astronet.ru или сюда

Rambler's Top100 Яндекс цитирования