|
|
Важнейшие научные результаты 2004 года |
||||||||
|
Теория химико-динамической эволюции дозвездных и протозвездных объектов Завершено построение основ теории самых ранних стадий образования звезд из межзвездных облаков. Главный элемент теории - самосогласованный и полный учет физических и химических процессов в межзвездной среде. Это сделано впервые в мире. С помощью теории детально исследованы кинематические и химические особенности коллапса дозвездных ядер (сгустков) молекулярных облаков, контролируемого магнитным полем. Показано, что наилучшее согласие с наблюдениями дают модели, в которых учитывается замедление коллапса магнитным полем во временной шкале амбиполярной диффузии. Самосогласованная химико-динамическая модель эволюции дозвездного ядра в межзвездном поле излучения позволила выявить и изучить принципиально важную роль ультрафиолетового излучения в формировании звезд - сильное ультрафиолетовое поле приводит к испарению дозвездных ядер, умеренное - к ускорению перехода сгустка в протозвезду и формированию сложной химической структуры в переходной области меж-ду коллапсирующим ядром и его нагретой расширяющейся оболочкой. Показано, что даже среднее межзвездное ультрафиолетовое поле является более важным динамическим фактором, чем самогравитация сгустка, и оно может играть существенную роль в саморегуляции звездообразования в Галактике и в формировании спектра масс протозвездных объектов. С помощью разработанного эволюционного подхода удаётся объяснить особенности химического состава протозвездных образований и (отчасти) протопланетных дисков. Важное значение для анализа данных наблюдений многих астрофизических объектов в миллиметровом диапазоне имеет разработанный в Институте астрономии РАН в рамках данного проекта метод расчета переноса излучения в линиях молекул и анализа спектров.(Б.М. Шустов, В.И. Шематович, Д.З. Вибе, Я.Н. Павлюченков) Формирование основных структур в галактических звездных дисках В общем виде решена проблема нахождения собственных возмущений малой амплитуды самогравитирующих интегрируемых систем. В частном случае таких систем, а именно, в случае плоских звездных дисков, этот подход позволил выявить механизмы формирования всех возможных возмущений - как бароподобных, так и спиральных. (В.Л. Поляченко, Е.В. Поляченко) Новый тип спиральных волн плотности в холодных аккреционных дисках Проведено численное моделирование структуры течения в полуразделенных тес-ных двойных системах с холодными аккреционными дисками. В центральных областях холодных аккреционных дисков выявлено наличие волны нового типа - "прецессионной" спиральной волны плотности. Волна плотности "прецессионного" типа возникает в свободной от влияния газодинамических возмущений части диска. Под действием гравитационного поля звезды-донора эллиптические линии тока в этой области начинают прецессировать, а их линии апсид вращаются ретроградно - в сторону, противоположную движению вещества. Так как скорость прецессии прямо пропорциональна размеру большой полуоси, а линии тока не могут пересекаться, то для всех них устанавливается некая равновесная скорость прецессии. При этом линии апсид линий тока оказываются повернуты относительно друг друга на некоторый угол и формируют спираль, закрученную в направлении, противоположном движению вещества. Так как в апоастрах линий тока скорость движения вещества минимальна, плотность в них достигает максимума. Таким образом, в диске формируется прецессирующая спиральная волна плотности. Вещество, пройдя максимум плотности в апоастре, испытывает рост радиальной скорости, в результате чего темп аккреции на звезду возрастает вплоть до порядка величины. (Д.В. Бисикало, А.А. Боярчук, О.А. Кузнецов, П.В. Кайгородов, совместно с Т.Мацудой из Ун-та Кобе, Япония) Распределение неодима с высотой в атмосферах пульсирующих Ар-звезд Разработан метод моделирования формирования спектральных линий NdII и NdIII в неравновесных условиях на основе модели атома, включающей 1651 уровень NdII, 607 уровней NdIII и основное состояние NdIV. Обнаружено, что в атмосферах звезд с температурой Teff > 7000 K NdII находится в состоянии сверхионизации, в результате чего линии NdII ослабевают по сравнению со случаем локального термодинамического равновесия (ЛТР); для линий NdIII получен противоположный эффект - усиление по сравнению со случаем ЛТР. Метод применен для уточнения структуры атмосфер пульсирующих Ар (roAp)-звезд, для выяснения причин большой разницы (более чем в 30 раз) содержаний неодима, получаемых по линиям разных стадий ионизации (NdII и NdIII) при использовании классического ЛТР-подхода для этих звезд. Показано, что рассмотрение формирования линий NdII и NdIII в неравновесных условиях позволяет привести в соответствие содержания неодима по линиям разных стадий ионизации для горячих пекулярных звезд (Teff > 9000 K). Для звезд с Teff < 8000 K необходимо предположить неоднородное распределение неодима по высоте. На основе не-ЛТР анализа наблюдаемых линий NdII и NdIII у roAp-звезд gamma Equ и HD 24712 сделан вывод о наличии в атмосфере каждой из этих звезд слоя с повышенным содержанием неодима (до 10000 раз), который располагается выше уровня с оптической толщиной lg tau_5000 = -3.0. Показано, что используемый для интерпре-тации распространения пульсационных волн в атмосферах пульсирующих Ар-звезд анализ содержания неодима должен проводиться с учетом стратификации неодима и учетом отклонений от ЛТР в формировании спектральных линий NdII и NdIII. (Л.И. Машонкина, Т.А. Рябчикова, совместно с А.А.Рябцевым из Ин-та спектроскопии РАН) Исследование умеренных и классических бариевых звезд Впервые показано, что умеренные и классические бариевые звезды являются раз-ными по своей природе группами объектов. Умеренные бариевые звезды представляют собой одиночные красные гиганты, находящиеся на более поздней стадии эволюции, чем нормальные красные гиганты. Наблюдаемые избытки элементов s-процесса у них опреде-ляются развитой конвекцией, которая, которая выносит в атмосферу звезды продукты ядерных реакций, протекавших в недрах звезды на стадии главной последовательности. Классические бариевые звезды являются компонентами двойных систем. Происхождение наблюдаемых у них аномально больших избытков содержаний элементов s-процесса свя-зана именно с двойственностью звезды: более массивный компонент, быстро эволюцио-нируя, сбрасывает оболочку, часть которой оседает на спутнике, который ныне наблюда-ется как бариевая звезда. (А.А. Боярчук, Л.И. Антипова, Ю.В. Пахомов) Модель оптического свечения термоядерной сверхновой 2002ic Впервые предложена модель кривой блеска и спектра сверхновой SN 2002ic - представителя нового класса термоядерных сверхновых, взрывающихся в плотной околозвездной среде. Модель предполагает, что основным источником энергии оптического свечения является ударное взаимодействие сверхновой с плотной околозвездной оболочкой. Определены масса околозвездной оболочки (около двух масс Солнца) и ее радиус (около 3х1016 см). Показано, что оптический спектр сверхновой формируется в холодной (температура 4400 К) и плотной (1013 см-3) оболочке, образованной обратной ударной волной, бегущей по веществу сверхновой. Эта оболочка сильно деформирована в результате развития гидродинамических неустойчивостей. По интенсивностям линий ионизованного кальция впервые для таких астрофизических условий определен параметр деформации неустойчивой холодной оболочки в ударной волне. Предположено, что сверхновые этого класса должны быть мощными источниками рентгеновского излучения. (Н.Н. Чугай)
Метод выделения членов рассеянных звездных скоплений Разработан комплексный метод отбора членов рассеянных звездных скоплений по собственным движениям, фотометрии и пространственным критериям. Рассмотрено 520 областей с рассеянными скоплениями, распределенных по всему небу и содержащих более 160000 звезд ярче 14 звездной величины. На основании комбинированного критерия более 20000 из них классифицированы как вероятные члены скоплений. Составлен "Каталог звезд из областей неба с рассеянными скоплениями". (А.Э. Пискунов совместно с Н.В. Харченко из Главной астрономической обсерватории НАНУ (Украина), Р.-Д.Шольцем из Потсдамского астрофизического института (Германия), Е.Шильбах и С.Резер из Хайдельбергского астрономического центра (Германия))
Источники азота во внутренней магнитосфере Сатурна Впервые показана важнейшая роль ионосферных ионов, захваченных и ускоренных магнитосферной плазмой, в разбрызгивании плотной азотной атмосферы внешнего спутника Сатурна - Титана. Это позволило получить новые оценки скорости потери атомарного и молекулярного азота из атмосферы Титана и соответственно рассчитать заселение нейтрального азотного тора вдоль орбиты Титана и дрейф азота во внутренние области магнитосферы Сатурна. Полученный результат имеет важное значение в связи с тем, что предварительный анализ данных измерений нейтрального и ионного состава внутренней магнитосферы Сатурна (кольца и ледяные спутники вплоть до Реи) во время первого сближения станции CASSINI с Сатурном показал наличие ионов азота. Из энергетических спектров этих ионов следует, что они, по-видимому, переносятся из внешних областей магнитосферы, а не образуются локально (т.е. вследствие разбрызгивания азотсодержащих молекул с ледяных поверхностей). Предполагается, что обработка дальнейших измерений приборов CAPS INMS космической станции CASSINI позволит оценить предсказание роли Титана как важнейшего источника азота во внутренних областях системы Сатурна. (В.И.Шематович совместно с Р.И.Джонсоном и Х.Т.Смитом из Ун-та Вирджинии, США)
Существование тел метрового и декаметрового размера в метеорных и болидных потоках Проведеные поисковые наблюдения в ряде метеорных и болидных потоков показа-ли, что, по крайней мере, в четырех потоках присутствуют метеороиды с диаметрами от 1 до 20 м. В двух потоках - Персеиды и Леониды - крупные тела присутствуют только в от-дельных компонентах, связанных с некоторыми выбросами твердых тел с поверхности кометных ядер. Наличие крупных тел еще в двух потоках - a Каприкорниды и Кома Бе-реницыды - возможно указывает на кометную природу образования этих потоков. Рас-пределение обнаруженных тел по элементам орбиты свидетельствует, что эти тела имеют дисперсию элементов, характерную для потоков длительностью от 0.5 до 12 сут, что су-щественно больше экстремально узких компонент, дающих метеорные дожди. Это может свидетельствовать как о достаточно большом возрасте этих потоков, так и о значительных скоростях выброса крупных тел с поверхности кометных ядер. Вопрос о существовании тел метрового и декаметрового размера в метеорных и болидных потоках имеет принци-пиальное значение с точки зрения теории дезинтеграции родительских тел.(С.И. Барабанов, М.А.Смирнов)
Важнейшие научные результаты 2003 года |
||||||||
