ЗО́НЫ ИОНИЗО́ВАННОГО ВОДОРО́ДА

Рис. 1. Диффузная зона ионизованного водорода – туманность NGC 6611 в области звездообразования М16. Видна волокнистая структура межзвёздного газа; небольшие тёмные пятна со светлыми ободками &n...

ЗО́НЫ ИОНИЗО́ВАННОГО ВОДОРО́ДА (зо­ны HII), уча­ст­ки меж­звёзд­ной сре­ды с прак­ти­че­ски пол­ной (обыч­но бо­лее 99,9%) ио­ни­за­ци­ей осн. хи­мич. эле­мен­та – во­до­ро­да; ши­ро­ко рас­про­стра­нён­ный тип меж­звёзд­ных ту­ман­но­стей. Обыч­но тер­ми­ном «З. и. в.» обо­зна­ча­ют ту­ман­но­сти, ио­ни­зо­ван­ные УФ-из­лу­че­ни­ем го­ря­чих (с темп-рой Т > 20 000 К) звёзд. З. и. в. – наи­бо­лее яр­кие уча­ст­ки меж­звёзд­ной сре­ды. Час­то их на­зы­ва­ют га­зо­вы­ми ту­ман­но­стя­ми.

Рис. 2. Фрагмент центральной части туманности NGC 6611. Видно два "слоновьих хобота". Обжатие холодного газа кончиков "хоботов" горячим газом туманности приводит к рождению маломассивных молодых звёзд...

Ти­пич­ная, т. н. диф­фуз­ная, З. и. в. (рис. 1) воз­ни­ка­ет в ре­зуль­та­те ио­ни­за­ции меж­звёзд­но­го га­за из­лу­че­ни­ем мо­ло­дой мас­сив­ной звез­ды спек­траль­но­го клас­са О или В. Раз­ме­ры диф­фуз­ных З. и. в. со­став­ля­ют 1–10 пк; кон­цен­тра­ция га­за в них n = 10–10 000 см^–3. Темп-ра диф­фуз­ных З. и. в. обыч­но за­клю­че­на в диа­па­зо­не (7–12)·10³ К. Про­дол­жи­тель­ность жиз­ни ти­пич­ной З. и. в. не пре­вы­ша­ет 10⁶ лет. Звёз­ды ОВ-ас­социа­ций не­ред­ко соз­да­ют во­круг се­бя т. н. ги­гант­ские З. и. в. (раз­ме­ром 100–300 пк), час­то на­блю­дае­мые в центральных об­лас­тях га­лак­тик. Звёз­ды, рас­по­ло­жен­ные вне меж­звёзд­ных об­ла­ков, соз­да­ют про­тя­жён­ные З. и. в. низ­кой плот­но­сти (n < 1 см^–3). Мас­сив­ные звёз­ды, ро­ж­даю­щие­ся в плот­ных (n > 10⁴–10⁷ см^–3) ком­пакт­ных (< 10^–2 пк) га­зо­во-пы­ле­вых «ко­ко­нах» внут­ри мо­ле­ку­ляр­ных об­ла­ков, соз­да­ют ком­пакт­ные и ульт­ра­ком­пакт­ные З. и. в. – «ин­ди­ка­то­ры» об­лас­тей звез­до­об­ра­зо­ва­ния. Раз­но­вид­но­стью З. и. в. яв­ля­ют­ся пла­не­тар­ные ту­ман­но­сти, воз­ни­каю­щие при плав­ном сбро­се внеш­них сло­ёв звёзд на позд­них ста­ди­ях их эво­лю­ции.

З. и. в. из­лу­ча­ют в осн. в спек­траль­ных ли­ни­ях во­до­ро­да и за­пре­щён­ных ли­ни­ях др. эле­мен­тов в УФ-, оп­ти­че­ском и ИК-диа­па­зо­нах. Име­ет­ся и сла­бый не­пре­рыв­ный спектр; он тя­нет­ся от УФ- до ра­дио­диа­па­зо­на. В ИК-диа­па­зо­не пре­об­ла­да­ет из­лу­че­ние меж­звёзд­ной пы­ли, на­гре­той све­том звез­ды до темп-ры 100–300 К, в ра­дио­диа­па­зо­не – не­пре­рыв­ное из­лу­че­ние га­за, на фо­не ко­то­ро­го вид­ны ре­ком­би­на­ци­он­ные ли­нии во­до­ро­да, ге­лия и уг­ле­ро­да.

Ок­ру­жаю­щая пыль по­гло­ща­ет оп­ти­че­ское и УФ-из­лу­че­ние ком­пакт­ных З. и. в. По­это­му они вид­ны как ИК- и ра­дио­источ­ни­ки те­п­ло­вой при­ро­ды и час­то яв­ля­ют­ся кос­мич. ма­зе­ра­ми. По­сте­пен­но газ и пыль вы­ме­та­ют­ся из­лу­че­ни­ем и звёзд­ным вет­ром мо­ло­дой звез­ды; раз­мер З. и. в. уве­ли­чи­ва­ет­ся, и из ком­пакт­ной она пре­вра­ща­ет­ся в оп­ти­че­ски на­блю­дае­мую диф­фуз­ную. Вна­ча­ле та­кая З. и. в. не­ста­цио­нар­на – по ве­ще­ст­ву бе­жит вол­на ио­ни­за­ции – бы­ст­рый ио­ни­за­ци­он­ный фронт. Че­рез неск. ты­сяч лет ус­та­нав­ли­ва­ет­ся ба­ланс ре­ком­би­на­ции и фо­то­ио­ни­за­ции, но дав­ле­ние на­гре­то­го ве­ще­ст­ва в З. и. в. мно­го вы­ше, чем в ок­ру­жаю­щем га­зе, по­это­му она про­дол­жа­ет мед­лен­но рас­ши­рять­ся.

Ио­ни­за­ци­он­ный фронт, встре­чая на сво­ём пу­ти не­од­но­род­но­сти, оги­ба­ет их, об­ра­зуя замк­ну­тые не­ио­ни­зо­ван­ные уча­ст­ки вы­со­кой плот­но­сти – гло­бу­лы. В «те­ни» от гло­бул ве­ще­ст­во обыч­но бо­лее хо­лод­ное и тём­ное (т. н. сло­но­вьи хо­бо­ты, рис. 2). На гра­ни­це уп­лот­не­ний воз­ника­ют яр­кие обод­ки (ри­мы). Об­жа­тие гло­бу­лы ок­ру­жаю­щим га­зом спо­соб­ст­ву­ет то­му, что поз­же, ко­гда З. и. в. уже пре­кра­ща­ет своё су­ще­ст­во­ва­ние, в гло­бу­ле ро­ж­да­ет­ся ма­ло­мас­сив­ная звез­да ти­па Т Тель­ца, ос­ве­щаю­щая ве­ще­ст­во «сло­но­вье­го хо­бо­та» и соз­даю­щая от­ра­жа­тель­ную ко­ме­тар­ную ту­ман­ность. По­сле уга­са­ния соз­дав­шей З. и. в. ко­рот­ко­жи­ву­щей ( < 10⁷ лет) мас­сив­ной звез­ды ос­та­ёт­ся т. н. ре­лик­то­вая З. и. в., ве­ще­ст­во ко­то­рой ре­ком­би­ни­ру­ет за 10⁵/n лет.