АНКа Дня: Выпуск N39

---

06.09.2003. Образование массивных звезд в солнечной окрестности

из работы Ванбеверен и Де Дондер др. (D. Vanbeveren and E. De Donder)
astro-ph/0309104

Как считается темп образования звезд нелинейно зависит от плотности межзвездного газа. При поверхностной плотности более примерно 7 масс Солнца на квадратный парсек идет активный процесс формирования звезд. При существенно меньшей плотности - звездообразование существенно подавлено. Авторы работы отмечают, что в окрестностях Солнца (речь идет не о самой ближайшей области, а о килопарсеках) последние 2-3 миллиарда лет плотность колеблется около этого критического значения.

На самом верхнем рисунке показаны их расчеты темпа образования звезд в зависимости от времени. Видно, что после первых бурных миллиардов лет темп потихоньку уменьшался, пока плотность газа не добралась до критического значения. И тут начались флуктуации.

На этом рисунке флуктуации показаны в более крупном масштабе.
В виде вот такого штрих-кода предстает эволюция темпа образования звезд в Солнечной окрестности за последний миллиард лет согласно модели бельгийских астрономов.
Также как о на верхнем рисунке по горизонтальной оси отложено время в миллиардах лет, а по вертикальной - тепм звездообразования в единицах "масса Солнца на квадратный парсек за миллиард лет". Как видно, время между максимумами порядка 5-6 миллионов лет.

По мнению авторов последние несколько миллиардов лет темп образования звезд существенно (уходя практически в ноль!) флуктуировал с характерным временем порядка нескольких миллионов лет (это меньше времени жизни самых массивных звезд). Такой результат существенно отличается от более спокойной модели, которую они же использовали раньше (см. рисунок ниже).

Видно, что ранее этими флуктуациями пренебрегали. При этом авторы указывают на то, что следствия такого флуктуирующего образования наблюдаются в химсоставе близких звезд. Также они особо рассматривают вопрос о флуктуации отношения числа звезд Вольфа-Райе к число звезд спектрального класса О (здесь важна двойственность значительной части звезд, что учитывается в их модели).
Давайте подумаем, на чем еще могут отразиться такие процессы.

Первое, что приходит в голову - посмотреть на какие-то последствия изменения темпа взрывов сверхновых (см. рисунок ниже из статьи Leitherer et al. 1999). На рисунке показано изменение темпа образования сверхновых после мгновенной вспышки звездообразования. Разные кривые соответствуют разным параметрам функции масс звезд.

Например, продуктом сверхновых являются компактные объекты. Получается, что в некотором смысле они "вбрасываются" порциями (это особенно существенно для черных дыр, которые производятся самыми массивными, а значит и самыми маложивущими звездами). Но придумать интересные наблюдаемые следствия не так-то просто, т.к. те же нейтронные звезды имеют некоторое распределение начальных периодов, магнитных полей и т.п. Поэтому, например, на распределении радиопульсаров на диаграмме период - производная периода никаких "полос" проявиться не должно....

С чем еще связаны сверхновые? Например, с космическими лучами. Мы писали о работе Нира Шавива, в которой он объясняет ледниковые периоды изменением потока космических лучей при прохождении через спиральный рукав (см. рисунок). В его модели Солнце пересекает спиральную ветвь примерно раз в 110-160 млн. лет.

Но, в свете работы Ванбеверена и Де Дондера получается, что не надо ждать прохождения через рукав! Темп сверхновых и так должен существенно колебаться. Возможно, что это позволит объяснить некоторые особенности, которые плохо вписались в модель Шавива. Правда, характерное время между максимумами звездообразования довольно мало (меньше времени жизни наименее массивных звезд из числа тех, что могут породить сверхновую). Поэтому сам по себе эффект не может быть очень сильным. Но, накладываясь на другие, может давать важную добавку. Наверное необходимы детальные расчеты.