Газови динамика - клон на физиката, която изучава законите за движение на газа. С въпросите на газ динамика, ние често се сблъскват в ежедневието - и тази язва-kovye вълни и заключителни бързо движещите се тела, както и шокови вълни, които в ерата на свръхзвукова скорост е добре известно на всички. Но условията на междузвездната среда значително се променят законите за движение на газа.

Ще започнем с звуковите вълни. Както читателят е вероятно наясно, звуковите вълни са Разпространение вая в последователност средни контракции и разкъсване zheny газ. Ако внимателно стиснете газ в определен обем, а след това му позволи да се върне в алеята, а след първоначалното състояние, инерцията Той след това леко се разширява, компресирате около този обем слоеве хектара, а след това той ще се свие отново. Всякакви вибрации, които се предават и съседните слоеве, и от тях - още повече. Това е разпространението на звука вълни-O. Скоростта им зависи само от температурата на газа. Скоростта на звуковите вълни на въздух при 300 изпарят-D Към добре познати - 330 м / сек, но с увеличаване-perature увеличава пропорционално (Т) 1/2.

Въпреки това, тези звукови вълни са адиабатно MI, т. Е. Предполага се, че компресията и разреждането на газ в звукови вълни става без загуба на топлина. В по-звездният пространство не е така. Чрез увеличаване на плътността-ност значително увеличена и топлинни загуби. Затова междузвездните звукови вълни не са ADIA-baticheskie. В първо приближение може да бъде допълнително Сдз крадец-изотермично, т. Е. За да се предположи, че в FAS-TII и увеличаване на температурата на газа в вълна не се променя. Тогава скоростта на звуковите вълни да MULTI-малко (в въздуха - 20%) и може да се изчисли инжектиране като се използва формулата: Cs = (RT / ц) 1/2. където R - универсална газ постоянна стойност, мю - молекулно тегло. Лиу bopytno че дори Нютон, който за първи път изчислява скоростта на звуковата вълна, предполага неговото изотермичен-ТА, и така за дълго време не можеше да разбере защо скоростта на звука във въздуха е по-добре изчислената Noi. Въпреки това, за междузвездните звукови вълни, това предния муле, получена от Нютон, е доста приложимо.

Друг важен феномен, че в междузвездната среда и променя свойствата му, - ударна вълна. За да го обясня, помислете за съдебната чай, показано на фиг. 16. Да предположим, че в дългосрочен тръба затворен в единия край с газовите потоци n1 Concentra-TION и скорост об. Плакет на стената, той трябва да спре. Регион на стационарно газ, който винаги трябва да се увеличава с ВТЕ Kania всички нови газови части. граница (пунктирана линия на фиг. 16), образувани между неподвижен и движение zhuschimsya газ, който се движи по дължината на тръбата към по-ток на газ.

образуване на ударна вълна Схема

Ние отбележи концентрацията на тази граница, тъй като N2 газ. Оказва се, че ако скорост V е много висока (много по-голяма от скоростта на звука), тази граница рязко (ножица-ценен вълна) и концентрацията на скок, т.е.. Е. Стойността на n2 / n1, е ограничен (например, един-атомен газ N2 / n1 <4, в двухатомном п2 /п1 <6). Объяс-няется это просто. Кинетическая энергия налетающего газа не только сжимает, но и нагревает остановившийся газ. В неподвижной области, таким образом, возникает большое газовое давление, которое и препятствует даль-нейшему сжатию.

Но в междузвездното пространство, което не може да бъде. След като газът се компресира до увеличи драстично своята радиация и температурата вече не ще се повиши. Газ-даване Lenie остава малък, и това не пречи на разстояние-Nation компресиран газ. В резултат на това в междузвездни ударни вълни, които са добре известни като "ударни вълни" може да бъде много голяма концентрация на скокове. Големината на скок n2 / п1-отливката може да се определи чрез сравняване на налягането на газа в сгъстения домен (т.е.. Д. стойност пропорционална n2RT) за обезмаслено-динамично налягане падаща газ поток p1v2 пропорционална. По този начин, ние откриваме, че концентрацията на скок в междузвездното ударна вълна-герой от количеството n2 / n1

v2 / CS2, където Т - обичайната температура междузвезден газ Най (около 10 4 К AOR-опитва HII и много по-малко от 10-20 К, в Molecular OB лакове). Читателят може лесно да се види, че дори и при ниски скорости на движение на газ (например, при скорост от 7-8 км / сек, - нормална скорост междузвездните облаци) може да се приготви (когато те се сблъскват една с друга) уплътнение скача десетки или дори стотици пъти променящите концентрация ,

Разбира се, случаят, показан на фиг. 16, е идеализация - в междузвездното пространство не са тръби, но общите характеристики на движението има такива.

Един от най-важните случаите на динамиката на междузвездната среда е показана на Фиг. 17 - падането на междузвезден газ под действието на гравитацията до центъра на облака. Това създава спад в центъра на зоната на компресия облак заобиколен от разпространение от центъра на сферичната ударна вълна. Очевидно е, че не може да има много силна компресия на материята, но в реалния обект, т.е.. Е., Това явление е много възможно, но при формирането на звезди.

образуване на ударна вълна

Третата характеристика на динамиката на междузвезден газ - основната роля на магнитни полета. Помислете за тази функция, като пример, запознава читателя с хода на физика в училище. Ако магнитното поле чрез проводник завой-Schat, тогава има се индуцира електрически ток, който на свой ред създава магнитно поле. Взаимодействието на тези области, има Si ла забавящи-измествания на проводника (обикновено Lenz). Когато електромеханични съпротивление проводими Ник големи токове са предизвикани и магнитни полета са слаби и лесно се превръщат-проводници schayutsya в магнитно поле. Но ако електрическата-съпротивление на проводника е много малък, а след това има доста силни течения, предизвикани-среда, и силата на съвместно неподчинение движение на увеличението на проводника по същество - диригент "заби". Известно е, например, че свръхпроводимост-Vodnik невъзможно да прокара в региона, да вземе пета на магнитното поле. (Не забравяйте да участника-тел движи по протежение на магнитното поле, там не се поставя в текущата и съпротива срещу това движение.)

Сега обратно към междузвездния газ. Тук, както знаем, много свободни електрони и по този начин проводимостта на междузвездния газ е достатъчно голям,-ка (дори по-добре от електропроводимостта на медта). Поради това, движението на газа през нивите магнит междузвезден-ING може да се оприличи на движението хоро Sheha-метален проводник в една и съща област. Тук трябва да се вземе предвид, че огромният размер на междузвездните облаци да си спирачен ефект на магнитното поле е много забележим.

По този начин, междузвезден магнитно поле трябва да инхибира движение на междузвездните облаци през полето на борда и да не възпрепятстват движението им по полето. Може да се очаква, че междузвездни газови потоци са насочени главно по магнитни Силоам O линии. Този извод се потвърждава от наблюденията: наистина, често газ се движи успоредно на равнината на Галактиката, и където магнитното поле е приблизително една и съща посока.

Въпреки това, ако междузвездното магнитно поле е слаба, така че тя да не може да спре движението на газ през редовете, а след това газът вече започва да HC-модел с магнитно поле. С други думи, за движение-zhuschiesya потоци газ ще, тъй като са били разтегателен по линиите на магнитното сила, дърпа и да ги търкаляне. В този случай ние казваме, че магнитните силови линии са "замразени" в междузвезден газ (или газ междузвезден "залепени" за магнитните силови линии).

От дефиницията на понятието магнитните силови линии на сила е известно, че интензитет H магнитно поле (или магнитна индукция B) пропорционално на броя на силови линии, които преминават през единица площ-ку. При движение газ издърпва и "възли" MAG-тотни линии на сила, то по този начин се увеличава N (и С). Можем да кажем, че има кинетична енергия Guia газ отива в магнитна енергия. поле магнит Височина-процедура при движение спира газ-тоги и когато тези енергии са от същия порядък на: pv2 / 2

B2 / 8п (където р - плътност на газа, в ляво е кинетичната плътността на енергия, в дясно - плътността на магнитна енергия). Особено забележимо повишаване на маг-тотни поле в скокове плътност споменато по-горе. Увеличаването на плътността се придружава от принципа на "замразяване" на полето, пропорционално увеличение в количества Б.

Четвъртата характеристика на динамиката на междузвезден газ е наличието на йонизация фронтове - DVI-движещ граници между зоните и районите HII HI. Те се появяват в резултат на факта, че налягането на газа в областта на NO обикновено е много по-голямо от налягането на газ в регионите HI. Всъщност, като се има предвид термодинамиката на интер-звезда, ние открихме, че една двукомпонентна система, състояща се от облаци и mezhoblach-солна със средно налягане (или по-точно, продуктът NT) не е по-голям от 3 • Март 10 К / см 3. От друга страна в зоната на NO, където Т = 10 4 К, тази стойност е "стандарт" стойност на концентрацията на протони и електрони (п

с т-3) повече и време разлика е дори по-изразен при по-високи концентрации.

По този начин, на зоните HII трябва да се разгъват около Rouge пространство. Но разширяването на плътността на газа в зоната намалява, по-малко рекомбинация-нации, и като резултат в тази зона е част от "не-използвани" йонизиращи лъчи. Те преминават през границата на първоначалното тегло на Втората зона Н и йонизация-ziruyut нови водородни атоми. По този начин, цялата про-процеса на членство не само на разширителния агент самата HII област, но и от други граници бързи насърчаване на отношенията между регионите на йонизиран и нейонизиращи-vannogo водород - Зона HII се разраства както по отношение на времевите мерки и магнитуд от неговата маса ,

Това движение се нарича HII граница зона движение на фронта на йонизация, скорост на движение-ТА, от които може да се сравни със скоростта на звука в хай по-домейн. Ако скоростта на йонизация пред болка-тя скоростта на звука в същата газ, тогава говорим за предния R-Type. Тук, при преминаване през йонизация на газ пред-ziruetsya и пресован.

Обратно, когато предната скоростта е по-малко vuyuschey Съответно, скоростта на звука, при предната част на йонизация редукция (пред наречената D-тип) концентрация се появява. За да се осигури това намаление, D-тип ръб често "изпраща" предната част на ударната вълна, която е предварително "портмоне" газ в HI.

След като се формира в HI нова гореща звезда, той първо се създава малък HII зона кото-рай бързо се разширява като тип на йонизация пред R-. Тогава скоростта намалява широка област HII etsya напред ударна вълна се изпраща, следван от близко разстояние да е D-тип йонизация отпред.

Познаването на свойствата на динамика междузвезден газ е от съществено значение за разбирането на процесите на кондензатор-ционни на звездите от междузвездното пространство - в действителност, този апартамент имот satsiya е не друг, а движението на междузвездния газ. И както ще видим по-долу, особено динамика междузвезден газ план се проявяват в различни аспекти на проблема за формиране на звезди.