В астрономии сверхпузырь или супероболочка представляет собой полость шириной в сотни световых лет, населенную горячими (10 6 К ) атомами газа, менее плотными, чем окружающая межзвездная среда , обрушенными на эту среду и вырезанными множеством сверхновых и звездными ветрами . . Ветры, прохождение и гравитация новорожденных звезд очищают сверхпузыри от любой другой пыли или газа. [2] Солнечная система расположена недалеко от центра старого сверхпузыря, известного как Местный пузырь , границы которого можно проследить по внезапному увеличению вымирания пыли внешних звезд на расстояниях, превышающих несколько сотен световых лет. [ нужна цитата ]
Формирование
Самые массивные звезды с массой от восьми до примерно ста солнечных масс и спектральными классами O и раннего B обычно встречаются в группах, называемых OB-ассоциациями. Массивные звезды О имеют сильные звездные ветры, и большинство этих звезд в конце своей жизни взрываются как сверхновые .
Сильнейшие звездные ветры выделяют кинетическую энергию 10 51 эрг (10 44 Дж ) за время жизни звезды, что эквивалентно взрыву сверхновой. Эти ветры могут образовывать звездные пузыри ветра диаметром в десятки световых лет. [3]
Внутри OB-ассоциаций звезды расположены настолько близко, что их пузыри ветра сливаются, образуя гигантский пузырь, называемый суперпузырем. Когда звезды умирают, взрывы сверхновых аналогичным образом порождают взрывные волны , которые могут достигать еще больших размеров, со скоростями расширения до нескольких сотен км/ с . Звезды в OB-ассоциациях не связаны гравитацией, но дрейфуют друг от друга с небольшими скоростями (около 20 км/с ) и быстро (через несколько миллионов лет) исчерпывают свое топливо. В результате большинство взрывов сверхновых происходит внутри полости, образованной пузырьками звездного ветра. [4] [5] Эти взрывы никогда не образуют видимых остатков сверхновых , а вместо этого расходуют свою энергию в горячих недрах в виде звуковых волн. Таким образом, как звездные ветры, так и звездные взрывы приводят к расширению сверхпузыря в межзвездной среде.
Межзвездный газ, захваченный сверхпузырьками, обычно остывает, образуя вокруг полости плотную оболочку. Эти оболочки были впервые обнаружены в линейчатом излучении на расстоянии двадцати одного сантиметра от водорода [6] , что привело к формулировке теории образования сверхпузырей. Они также наблюдаются в рентгеновском излучении из их горячих недр, в оптическом линейном излучении их ионизированных оболочек и в инфракрасном континуальном излучении пыли, захваченной их оболочками. Рентгеновское и видимое излучение обычно наблюдаются в более молодых суперпузырях, в то время как более старые и более крупные объекты, видимые на расстоянии двадцати одного сантиметра, могут даже возникнуть в результате объединения нескольких суперпузырей, поэтому их иногда называют супероболочками .
Достаточно большие сверхпузыри могут пронестись через весь галактический диск, высвободив свою энергию в окружающее галактическое гало или даже в межгалактическую среду . [7] [8]
Примеры
LHA 120-N 44 (N44) в Большом Магеллановом Облаке. [9] [10]
^ «Огромный «суперпузырь» газа, вырывающийся из Млечного Пути» . PhysOrg.com . 13 января 2006 г. Проверено 4 июля 2008 г.
^ Сэвидж, Блэр Д.; Сембах, Кеннет Р.; Хоук, Дж. Кристофер (февраль 2001 г.). «Наблюдения STIS и GHRS за теплым и горячим газом, покрывающим супероболочку щита (GS 018-04 + 44)». Астрофизический журнал . 547 (2): 907–921. Бибкод : 2001ApJ...547..907S. дои : 10.1086/318411. S2CID 15066062.
^ Каллауэй, Мэтью Б.; Сэвидж, Блэр Д.; Бенджамин, Роберт А.; Хаффнер, Л. Мэтью; Тафти, Стив Л. (1 апреля 2000 г.). «Наблюдательные свидетельства выброса сверхоболочки в GS 018-04 + 44: Супероболочка Scutum». Астрофизический журнал . 532 (2): 943–969. Бибкод : 2000ApJ...532..943C. дои : 10.1086/318411. S2CID 15066062.
^ ab «Как показало исследование, область звездообразования« Суперпузырь »была создана сверхновыми» . Мир физики . 11 октября 2021 г. Проверено 18 октября 2021 г.
^ аб Бялы, Шмуэль; Цукер, Кэтрин; Гудман, Алисса; Фоли, Майкл М.; Алвес, Жуан; Семенов Вадим А.; Бенджамин, Роберт; Лейке, Реймар; Энслин, Торстен (1 сентября 2021 г.). «Оболочка Пер-Тау: гигантская сферическая оболочка, образующая звезды, обнаруженная с помощью 3D-наблюдений за пылью». Письма астрофизического журнала . 919 (1): Л5. arXiv : 2109.09763 . Бибкод : 2021ApJ...919L...5B. дои : 10.3847/2041-8213/ac1f95 . ISSN 2041-8205. S2CID 237581543.
^ «Пузырь шириной 1000 световых лет, окружающий Землю, является источником всех близлежащих молодых звезд - SCIENMAG: Последние новости науки и здравоохранения» . 12 января 2022 г. Проверено 12 февраля 2022 г.
Тенорио-Тагле Г. и Боденхаймер П. «Крупномасштабные расширяющиеся сверхструктуры в галактиках». 1988, Ежегодный обзор астрономии и астрофизики 26 , 145–197. Общий обзор.