<< Выброс вещества из галактик Обсуждение и выводы >>
Выброс и перемешивание металлов
давлением излучения
Легко видеть, что для типичного значения потока энергии
межзвездного поля излучения,
erg cm
s
, поток импульса, переносимый квантами (и передаваемый
веществу при рассеяниях на частицах пыли), лишь немногим меньше
потока импульса, связанного с ударными волнами от сверхновых. Это
может означать, что давление излучения может оказывать
существенное влияние на динамику межзвездного газа, и в частности,
вполне может быть ответственно за выброс его из галактики. Впервые
идея о том, что давление излучения способно поддерживать газ в
гало Галактики высказана в работе [22]. В работе [23] было
показано, что давление межзвездного поля излучения в состоянии
ускорять пылинки до высоких скоростей и выбрасывать их далеко за
пределы Галактики, в межгалактическое пространство, где пылинки,
разрушаясь, могут поставлять металлы в межгалактическую среду. Эти
расчеты были выполнены, однако, в предположении о пренебрежимо
слабом влиянии галактического магнитного поля на динамику пылевых
частиц.
Можно показать, что типичное значение циклотронного радиуса для
пылевой частицы в межзвездной среде составляет всего
pc, и, таким образом, пылевые частицы фактически
"приклеены" к магнитным силовым линиям [24]. Поэтому они могут
двигаться в вертикальном направлении только в том случае, если
магнитное поле имеет существенную вертикальную компоненту.
В настоящее время существуют указания на то, что в некоторых
галактиках (видимых с ребра) существуют магнитные петли, выходящие
в галактическое гало далеко от плоскости галактики. Природа таких
петель может быть связана с развитием крупномасштабной
неустойчивости Паркера в стратифицированных замагниченных газовых
дисках. Как показано в [25], вспышки даже одной сверхновой может
оказаться достаточно, чтобы инициировать неустойчивость Паркера с
формированием магнитных петель, выходящих далеко за пределы диска,
вплоть до 
kpc. Более того, результаты расчетов
показывают, что инфляционный рост петли в вертикальном направлении
продолжается, и в принципе петля может расти до таких расстояний,
где она смыкается уже с локальной межгалактической средой,
формально замыкается на бесконечности. В таких условиях
выполняются предположения работы [23], и поэтому если доля
поверхности галактического диска, занимаемой выходящими в
межгалактическое пространство магнитными полями, достаточно велика
(около 0.1), то потери массы пыли галактикой могут быть
значительны. При выходе в межгалактическую среду с плотностью газа
cm
типичная пылинка с радиусом 
m,
и плотностью вещества
g cm имеет длину
свободного пробега по отношению к столкновениям с атомом или ионом
межгалактической среды
cm, а среднюю длину
торможения
cm. Реальная длина торможения пылевой
частицы, по-видимому, меньше этой величины из-за того, что при
движении в межгалактической среде и столкновениях с частицами
газа, а также под действием внешнего поля излучения пылинка теряет
свою массу и тормозится эффективнее, на масштабах
cm [23] - все еще меньших размеров
космических пустот. Нельзя исключить, однако, и того, что даже в
этом случае локальное магнитное поле вблизи материнских галактик
может быть достаточно велико и сильно запутанно, в результате чего
пылинки будут удерживаться в сравнительно тонком слое стенок
крупномасштабной структуры и не смогут попадать в межгалактическую
среду космических пустот. Это требует дополнительного
исследования.
<< Выброс вещества из галактик Обсуждение и выводы >>
|
Публикации с ключевыми словами:
газ
Публикации со словами: газ | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
