Структура и кинематика газа в областях звездообразования галактик IC1613 и IC10: действие сверхновых и звездного ветра

• Автор: Подорванюк, Николай Юрьевич
• Шифр специальности: 01.03.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 95 с. : ил.

Содержание
1 Введение
1.1 Действие сверхновых и звездного ветра
на межзвездную среду
1.1.1 Галактика IC1613
1.1.2 Галактика IC10
1.2 Содержание работы
2 Кинематика ионизованного и нейтрального газа в галактике
1C 1613
2.1 Постановка задачи
2.2 Интерферометрические наблюдения в линии На и в линии

2.2.1 Наблюдения с интерферометром Фабри-Перо на 6-метровом
телескопе САО РАН и обработка данных
2.2.2 Наблюдения в линии 21 см и анализ данных
2.3 Общая структура комплекса звездообразования в картинной
плоскости
2.4 Кинематика нейтрального газа в комплексе
2.5 Кинематика ионизованного газа в комплексе
2.6 Обсуждение
2.6.1 Крупномасштабная структура нейтрального газа галактики IC1613
2.7 Заключение к главе
3 Структура и кинематика остатка сверхновой S8
3.1 Постановка задачи
3.2 Наблюдения и обработка данных
3.3 Распределение яркости и поле скоростей в остатке сверхновой S8
3.4 Кинематика остатка S8 в линии На
3.5 Протяженная внешняя оболочка в окрестности остатка вспышки сверхновой
3.6 Обсуждение
3.7 Заключение к главе
4 Кинематика газа в окрестностях звезд Вольфа-Райе в BCD
галактике IC10
4.1 Постановка задачи
4.2 Получение наблюдательных данных
4.2.1 Интерферометрические наблюдения в линии На на 6-
метровом телескопе САО РАН
4.2.2 Наблюдения в линии 21 см и анализ данных
4.3 Звезды, выявляющие признаки действия на межзвездную среду
4.4 Звезды, находящиеся в комплексе звездообразования

4.5 Звезды, не выявляющие признаки действия на межзвездную
среду
4.6 Обсуждение
4.7 Заключение к главе
5 Синхротронная сверхоболочка в галактике ІС 10: структура,
кинематика и спектр свечения ионизованного газа
5.1 Постановка задачи
5.2 Наблюдения и обработка данных
5.3 Результаты наблюдений
5.3.1 Кинематика ионизованного газа в Синхротронної! сверхоболочке
5.3.2 Кинематика нейтрального газа'в области Синхротронний сверхоболочки
5.3.3 Спектр свечения газа в области Синхротронной сверхоболочки
5.4 Обсуждение
5.5 Заключение к главе
6 Заключение
Литература

1 Введение
1.1 Действие сверхновых и звездного ветра на межзвездную среду
Изучение сверхновых и звездного ветра важно для многих разделов современной астрофизики, таких как внутреннее строение и эволюция звезд, нейтронные звезды и черные дыры, физика межзвездной среды, происхождение космических лучей, звездообразование, химический состав вещества в галактиках и в межгалактической среде.
Из широкого круга проблем, связанных со сверхновыми и звездным ветром, можно выделить один важный аспект - их взаимодействие с межзвездной средой. Вспышка излучения и разлет оболочки сверхновой, равно как и медленное истечение вещества звезды в форме ветра, ионизуют, греют и ускоряют окружающий газ, меняют его плотность и химический состав, причем это '‘возмущение" охватывает не только близкую окрестность, но и всю галактику в целом.
Перечисленные свойства межзвездной среды определяют физику всего комплекса явлений, согутствующих разлету выброшенного звездой вещества. В конечном счете эти свойства определяют и процесс образования самих звезд.
Теория взаимодействия сверхновых и звездного ветра с межзвездной средой давно и хорошо разработана, и широко описана в литературе (например, [21, 25, 43]). Наблюдения остатков вспышек сверхновых и выметенных ветром оболочек не представляют собой принципиальных трудностей, поскольку существуют сравнительно близкие и достаточно яркие объекты.
Но большие вопросы норой вызывает интерпретация наблюдений. Соответствующие трудности обусловлены сложностью и неоднозначностью процесса взаимодействия звезды с окружающей средой. До того, как взорваться в виде сверхновой, массивная звезда активно влияет на окружающую межзвездную среду. Ионизующая радиация создает НИ область, расширяющуюся со скоростью звука. В форме звездного ветра за все время жизни звезды в окружающую среду поставляется кинетическая энергия, сопоставимая с энергией взрыва СИ. Это медленное впрыскивание энергии меняет физику околозвездного газа практически так же, как и мгновенный выброс при взрыве сверхновой.
В результате действия радиации и звездного ветра еще до вспышки сверхновой звезда оказывается окруженной многослойными оболочками, что существенно меняет физику остатка вспышки сверхновой. Оболочка сверхновой разлетается не в однородную межзвездную среду, а в среду, уже возмущенную звездным ветром.
В связи с этим, изучая влияние сверхновых на межзвездную среду, нельзя адекватно анализировать природу даже самых старых остатков вспышек сверхновых, не учитывая действие ветра звезды-предшественника сверхновой на окружающий газ. Кроме того, сравнительно недавно был осознан вто-

оболочкам комплекса, достаточно спекулятивны, поскольку разница возрастов оболочек Н1 и оболочек НИ невелика.

«ор**'
I;; 1-1 -240 |-2.

,00 ио
Рис. 11: Диаграммы “позиция-скорость” для разрезов, локализация которых показана на рисунке 10.
2.6.1 Крупномасштабная структура нейтрального газа галактики 1С1613
Возможно, сам рассматриваемый многооболочечный комплекс, который представляет единственную в 1С1613 область бурного современного звездообразования, сформировался в результате столкновения двух более старых и массивных гигантских нейтральных сверхоболочек [22]. Кроме рассматриваемых в настоящей работе пяти ярких и сравнительно небольших оболочек Н1, на рисунке 4 можно выделить гигантское кольцо Н1 южнее комплекса звездообразования и гигантскую дуговую структуру на севере, вероятно также представляющую часть нейтральной сверхоболочки. Характерный размер обеих структур около 1 - 1.5 кпк. Комплекс современного звездообразования расположен на их общей границе, где столкновение этих двух гигантских сверхоболочек могло инициировать бурное звездообразование.
С целью изучения крупномасштабной структуры и кинематики газа в галактике были построены диаграммы позиция - лучевая скорость в нескольких десятках полос. Но никакие признаки расширения гигантских структур