Сфера Штрёмгрена: Ионизованные области вокруг звёзд O и B
Strömgren sphere
Сфера Штрёмгрена: ионизированная область водорода вокруг горячих звёзд O и B. Теория, предложенная Б. Штрёмгреном в 1937 году. Примеры: туманность Розетка.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
В теоретической астрофизике вокруг молодой звезды спектральных классов O или B может существовать сфера ионизированного водорода (H II). Теория была разработана Бенгтом Стромгреном в 1937 году и впоследствии получила название сферы Стромгрена в его честь. Туманность Розетта является наиболее заметным примером такого типа эмиссионной туманности, образованной областями H II.
In theoretical astrophysics, there can be a sphere of ionized hydrogen (H II) around a young star of the spectral classes O or B. The theory was derived by Bengt Strömgren in 1937 and later named Strömgren sphere after him. The Rosette Nebula is the most prominent example of this type of emission nebula from the H II regions.
Физика
Очень горячие звезды спектрального класса O или B излучают высокоэнергетическое излучение, особенно ультрафиолетовое, которое способно ионизировать нейтральный водород (H I) в окружающей межзвездной среде, в результате чего атомы водорода теряют свои электроны. Это состояние водорода называется H II. Со временем свободные электроны рекомбинируют с ионами водорода. Энергия переизлучается не в виде единичного фотона, а в виде серии фотонов с меньшей энергией. Фотоны теряют энергию по мере удаления от поверхности звезды и становятся недостаточно энергичными для повторной ионизации. В противном случае вся межзвездная среда была бы ионизирована. Сфера Штрёмгрена – это теоретическая модель, описывающая ионизированные области.
Very hot stars of the spectral class O or B emit very energetic radiation, especially ultraviolet radiation, which is able to ionize the neutral hydrogen (H I) of the surrounding interstellar medium, so that hydrogen atoms lose their single electrons. This state of hydrogen is called H II. After a while, free electrons recombine with those hydrogen ions. Energy is re emitted, not as a single photon, but rather as a series of photons of lesser energy. The photons lose energy as they travel outward from the star's surface, and are not energetic enough to again contribute to ionization. Otherwise, the entire interstellar medium would be ionized. A Strömgren sphere is the theoretical construct which describes the ionized regions.
История
В 1938 году американские астрономы Отто Струве и Крис Т. Элви опубликовали свои наблюдения эмиссионных туманностей в созвездиях Лебедя и Цефея, большинство из которых не сконцентрированы вокруг отдельных ярких звезд (в отличие от планетарных туманностей). Они предположили, что ультрафиолетовое излучение звезд O и B является необходимым источником энергии. В 1939 году Бенгт Стромгрен приступил к изучению проблемы ионизации и возбуждения межзвездного водорода. В 2000 году Питер Р. Маккалоу опубликовал модифицированную модель, допускающую наличие эвакуированной сферической полости, центрированной на звезде или со звездой, смещенной относительно этой полости. Такие полости могут образовываться под действием звездных ветров и взрывов сверхновых. Полученные изображения лучше соответствуют многим реальным областям H II, чем исходная модель.
In 1938 the American astronomers Otto Struve and Chris T. Elvey published their observations of emission nebulae in the constellations Cygnus and Cepheus, most of which are not concentrated toward individual bright stars (in contrast to planetary nebulae). They suggested the UV radiation of the O and B stars to be the required energy source. In 1939 Bengt Strömgren took up the problem of the ionization and excitation of the interstellar hydrogen. In 2000 Peter R. McCullough published a modified model allowing for an evacuated, spherical cavity either centered on the star or with the star displaced with respect to the evacuated cavity. Such cavities might be created by stellar winds and supernovae. The resulting images more closely resemble many actual H II regions than the original model.