Народження і загибель гігантських молекулярних хмар

— Да. Размножение… происхо­дит у нас совершенно иначе. Ви­дите ли, если бы не несчастные случаи или непреодолимое жела­ние уничтожить себя — такое случается с нами иногда, как и с вами, — я мог бы жить беско­нечно.

Вопрос о формировании ГМО до сих пор вызывает споры. Предложено несколько механизмов, каждый из которых, по-видимому, работает в своем диапазоне ус­ловий или на разных стадиях формирования облака. Упомянем некоторые из них:

1) коагуляция, т. е. слипание маленьких облаков при столкновении, приводящее к постепенному росту их массы;

2) гравитационная неустойчивость системы малень­ких облаков, усиливающая коагуляцию и приводящая к рождению больших облаков значительно быстрее, чем последовательное слипание;

3) «сгребание» и уплотнение межоблачной среды и мелких облаков при расширении сверхоболочек, стиму­лированном активным выделением энергии группой мо­лодых звезд. С этим процессом мы познакомимся по­дробнее, потому что он касается не только рождения новых ГМО, но и гибели старых, замыкая тем самым их эволюционный круг.

То, что гибель ГМО есть результат зарождения з них звезд, кажется сейчас достаточно очевидным — этот процесс непосредственно наблюдается. Какова судьба ГМО, разрушенного в процессе звездообразования? Вблизи горячих звезд и сверхновых газ нагрет и обра­зует области НII. Но основная часть газа в облаке оста­ется довольно холодной и пребывает в форме атомов и молекул. Однако собственная гравитация облака уже не может противостоять давлению разогретого звезда­ми газа, и он расширяется. Если область звездообразо­вания сформировалась на краю облака, то горячий газ прорывается в межоблачное пространство и свободно устремляется в него. Выброс из недр холодного облака струи горячего газа принято называть сейчас среди астрофизиков эффектом шампанского. Это явление дейст­вительно эффектно проявляет себя в наблюдениях.

Если область звездообразования сформировалась в районе центра ГМО, то расширение области НII приво­дит к довольно симметричному расширению всего об­лака: оно становится похожим на раздувающийся фут­больный мяч. Расширяющаяся оболочка увеличивает свою массу за счет «сгребенного» ею межоблачного га­за и, испытывая при этом сопротивление, понемногу тормозится. Такие оболочки напоминают остатки взры­вов сверхновых звезд, но имеют существенно больший размер и массу: ведь энергия взрыва одной сверхновой ~ 10⁵¹ эрг, а энерговыделение молодого звездного агре­гата массой 10³—10⁴ Мс составляет 10⁵²—10⁵³ эрг.

В 1979 г. Хэйлес обнаружил в диске нашей Галакти­ки несколько десятков гигантских оболочек из нейтраль­ного водорода. Чтобы отличать их от остатков сверхно­вых, Хэйлес предложил называть эти структуры сверх­оболочками. Подобные же структуры были обнаружены и в соседних галактиках; их иногда называют сверхпу­зырями или дырами.

Существуют теоретические модели сверхоболочек, позволяющие проследить их эволюцию. Это стало воз­можным лишь в последние годы благодаря появлению мощных ЭВМ, с помощью которых можно проводить трехмерные газодинамические расчеты. Дело в том, что толщина газового диска Галактики составляет 100— 200 пк. Оболочки сверхновых обычно имеют радиус ме­нее 100 пк и поэтому остаются сферическими. Сверх­оболочки способны прорваться сквозь газовый диск в вертикальном направлении и выбросить наполняющий их горячий газ в гало Галактики. Ясно, что расчет та­кой сугубо несферической структуры совсем не прост.

Оказывается, что на поздней стадии расширения сверхоболочки дифференциальное вращение галактиче­ского диска превращает ее в «сигару» (или «банан»). При этом уплотненный в оболочке газ собирается в основном на концах этой «сигары» и образует там два массивных молекулярных облака.

Таким образом, в процессе звездообразования осу­ществляется любопытная цикличность: ГМО рождает молодой звездный агрегат, который разрушает роди­тельское облако, формирует расширяющуюся оболочку, которая в конце своей эволюции порождает новые ГМО.

• ← Гігантські молекулярні хмари та Гама-промені
• Висновки →