т.5 No 1

11

Часть 2. Гипотеза образования планетной системы (часть II)

Вернемся к основной теме рассмотрения. Из сказанного выше следует, что звездообразование в рукавах является результатом внутренних процессов, которые самодостаточны и не требуют внешнего воздействия (кроме, естественно, самого внешнего процесса, приведшего к созданию критической по Шкловскому плотности облака) и не требует такого стимулирующего воздействия, какое еще недавно полагали необходимым - ближнего взрыва сверхновой или галактической волны, которые должны обжать облако и вызвать схлопывание газа в звездный сгусток. Конечно, здесь нельзя отрицать и взрывные галактические волны, действие которых в ударном фронте близко по результату к процессам концентрации вещества в рукавах галактик, хотя подобное возмущение более вероятно для образования первичного кластера звёзд, образующих ядра галактик. Но подобное возмущение может быть и дополнительным стимулом для образования звёзд в рукавах. Если такое возмущение происходит, то оно действительно может дополнительно обжать облако, в котором по каким-либо причинам не образовалась (или пока не образовалась) критическая плотность вещества, и сконцентрировать вещество сверх обычного, приводя к одновременному образованию ассоциации очень близко друг к другу расположенных звезд. Так, в ранее рассмотренном созвездии Ориона видна цепочка молодых звезд, "выстроившихся" по старшинству; теперь же в нем образуется большой коллектив звезд (см. рис. 2.43). Согласно Шкловскому это образование является результатом взрыва сверхновой, происшедшим поблизости; он мог служить дополнительным стимулом, о котором мы сказали выше. Единственно следует отметить, что звездообразование произошло именно в рукаве Галактики, где сформировались условия, благодаря которым дополнительное обжатие взрывной волной смогло привести к образованию кластера молодых звёзд. Негатив этого снимка (б) и специальное контрастирование (в) проявляют не только сферическую форму, но и единство поля образующегося кластера. При сравнении с рис. 2.41 мы с очевидностью наблюдаем один и тот же механизм образования системы с любым количеством звезд.

а                                                                                      б

в

Рис. 2.43. Скопление молодых и образующихся звезд в созвездии Ориона в рукаве нашей Галактики: а - в видимом свете, снимок из космоса, полученный с помощью KPNO 4 meter telescope (NOAO), скопирован на http://heritage.stsci.edu/gallery ; б - негатив того же снимка; в - в видимом свете, снимок с Земли [5, с. 114] г - специальное контрастирование [4, фото ХХХ, с. 202]

Суммируя описанное выше, мы можем заметить некоторые первые общие закономерности. Так, например, параметры, от которых зависит процесс звездообразования, строго связаны: чем большая масса вещества одновременно претерпевает коллапс и образует ядерный котел, тем более мощные электрическое и магнитное поля формируются разделёнными зарядами звезды, тем больше развивается ее вращательный момент и тем скорее происходит отделение звезды от облака, не давая ему продолжать аккумулировать вещество к данному центру. Вот почему протозвезда не может аккумулировать в себе окружающий газ бесконечно.

Казалось бы, в силу этой закономерности образования все звезды должны были бы иметь некую более или менее "стандартную" массу. Но, как очевидно, количество вещества, вошедшего в звезду, зависит также и от величины внешнего поля - чем больше внешнее поле в данной области (галактическое ли или вызванное какими-то локальными процессами), тем сильнее оно влияет на собственное поле звезды и тем скорее происходит отделение протозвезды от облака. Поэтому в каждом газопылевом комплексе, продуцирующем ассоциацию звезд под действием внешнего поля одной и той же направленности и силы, должны, согласно данному рассуждению, образовываться звезды сходной величины и ориентации оси вращения. Так, и в рассмотренном выше рукаве галактики NGC 1569 (рис. 2.37), и в ассоциации молодых звезд в Орионе мы наблюдаем цепочку голубых гигантов класса О- В, что говорит о спокойной обстановке в данных областях в период образования этих звезд. Шкловский также отмечает, что в шаровых скоплениях звёзды закономерно однотипны по классу яркости, спектрам и возрасту [1, с. 23- 24]. Однако нужно отметить и в общем плане, что звезды не так значительно отличаются друг от друга по массе, как это принято считать. Их внешнее различие более обусловлено степенью расширения и разрыхления оболочки, - а оно может быть очень велико, до 4- 5 порядков. При этом расширенная оболочка служит как бы линзой, усиливающей яркость звезды для наблюдателя; в результате мы видим поверхностную температуру ядра не непосредственно, а трансформированную оболочкой, чем существенно искажается наше представление об истинных параметрах звезды и ее термодинамическом балансе. Именно поэтому гигантские звезды мы чаще видим красными, т.е. менее горячими. Но когда впоследствии происходит взрыв звезды, то мы видим, что существует оболочка, под ней вакуумная термоизоляционная прослойка, и под ней непосредственно ядро звезды, температура которого значительно выше. Более подробно мы поговорим об этом в пунктах 2.8 и 2.9.

Когда у звезды несколько разовьется собственное электрическое поле и вращательный момент, она начинает вращаться как самостоятельное тело, в целом электрически нейтральное, а следовательно, не "вмороженное" в галактический рукав. Отныне звезда движется по собственной орбите с собственной угловой скоростью, из-за чего мы наблюдаем в материнском облаке дыру; некоторое время в данном месте не будет происходить звездообразование, пока облако вновь не накопит необходимое давление. Но перераспределение вещества вдоль облака (радиально) происходит значительно слабее, поскольку определяет накопление газо-пылевой субстанции тангенциальная сила.

Одновременно с формированием оболочки звезды формируется и широкая вакуумная прослойка, которая обеспечивает мощную термоизоляцию ядра звезды от её оболочки, благодаря которой звезда оказывается весьма консервативной системой; вопреки общепринятому представлению, ее тепловые потери очень невелики и определяются в основном излучением. Электронный кокон со своей стороны ограничивает радиальное распространение вещества звезды, ввиду чего она не теряет массу, как это принято считать, но во внешней оболочке происходит ионная цирккуляция. Соответственно, восходящий поток, наблюдаемый в неупорядоченных оболочках молодых звезд - звездный ветер - очень интенсивен. Этот важный вопрос современных астрофизических исследований будет рассмотрен в конце данной главы, где мы поговорим о трансформации звездного ветра в ходе эволюции звезды. Здесь только подчеркнем важнейшее положение: звездный ветер является не потерей вещества во внешнее пространство, но циркуляцией этого вещества в периферийной области звезды и галактики.