
ЗО́НЫ ИОНИЗО́ВАННОГО ВОДОРО́ДА
-
Рубрика: Физика
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
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.
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.