Введение к работе
Развитие техники астрономических наблюдений в последние десятилетия сделало возможным более детальное изучение движения газовых оболочек различных объектов и стимулировало их теоретические " исследования.
Особый интерес представляют исследования динамики и спектров плазмы в поле ионизующего излучения объектов высокой светимости - звездного ветра горячих звезд, газовых оболочек активных ядер галактик, планетарных туманностей и др., -физические условия в которых, несмотря на огромные различия масштабов, достаточно близки и определяются взаимодействием излучения с веществом оболочек. Хотя такое взаимодействие является традиционным предметом теоретической астрофизики, наблюдения показали, что именно его динамические эффекты изучены далеко не достаточно.
Исследование динамики оболочек указанных объектов и составили основное содераание предлагаемой работы.
Большое значение для. понимания связи проблем динамики и переноса излучения имели развитые В.В.Соболевым [1,2] в гонце зороковых годов методы решения уравнений переноса в движущихся эболочках звезд. Теперь очевидно, что задача о динамике плазмы в толе излучения требует совместного решения уравнений газовой [цшамики, переноса излучения и уравнений, определяющих физическое ' состояние плазмы (ионного состава, температуры и т.п.). Поскольку з общем виде такая задача неразрешима, динамическая теория
оболочек различных объектов должна основываться на ряде упрощающих предположений, определяемых спецификой каадого класса объектов.
Это обстоятельство в значительной мерз определило методологию настоящего исследования, которое ориентировано ь.а разгитие теории и расчеты моделей динамики и спектров оболочек каж;.эго из указанных классов объектов, с тем, чтобы выводи теории могли быть сопоставлены с данными наблюдений в различных спектральных догтіазонах. В известной стеьэни такой подход удалось реализовать в исследовании звездного ветра и планетарнш туманностей; создание детальных моделей оболочек активных ядер -дело будущего. Вместе с тем, опыт нашей работы показал, чтс именно совместный анализ динамики оболочек различных обьектої оказался полезным для понимания процессов в оболочках активнш ядер галактик и позволил, в частности, интерпретировать широкие линии поглощения в- спектрах вдь qso (квазаров с широкими линиям поглощения).
АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЫ определяется большим интересом к проблемам динамики плазмы и исследованиям спектров указанны объектов, интенсивными их наблюдениями и необходимость теоретической интерпретации данных наблюдений.
В иесследоваяиях звездного ветра горячих звезд основно прогресс связан с наблюдениями в далекой ультрафиолетовой облает спектра, где расположена: сильные линии ионов, образуемые движущихся оболочках звезд. Основы динамической теории звездног ветра в настоящее время созданы, однако до полного понмания е
;алеко и многие детали спектров до сих пор не нашли объяснения.
Наблюдения планетарных туманностей (ПТ) традиционно спользовались для проверки астрофизических теорий. В последние ода они вновь привлекли внимание благодаря новым результатам в льтрафлолэте (открытие быстрого ветра звездных ядер ПТ) и в нфракрасном диапазоне (данные о молодых- объектах и эволюции Т).Этп наблюдения сделали актуальной задачу об эволюции и
динамике оболочек ПТ.
Исследования линейчатых спектров активных ядер галактик АЯГ) составляют основу для понимания строения п динамики их азовых оболочек. Специфической трудностью здесь является ространственная неразрешимость и сложность структуры области цсокоскоростного ДВИЕ9НИЯ газа в АЯГ. Поэтому остаются ктуальвдми не только проблемы динамики газа, но и проблемы его роисхоадения, кинематики, структуры а др.
ЦЕЛЫ) РАБОТЫ является: .Анализ общих физических основ динамики и образования спектров
газовых оболочек объектов высокой светимости. .Развитие теории звездного ветра горячих звезд, расчет моделей
его динамики и спектров для сравнения следствий теории с
наблюдениями. .Разработка и исследование эволюционных фотоионизационных
моделей планетарных туманностей. .Разработка и исследование различных моделей структуры и
динамики газовых оболочек активных яд^р галактик о целью
анализа основ теории образования их линейчатых спектров
(в эмиссии и поглощении).
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЫ определяется следующими основный результатами:
I.Выполнен анализ движения ионов, имеющих сильные резонансные линии, в потоке излучения. Показана возможность их движения с Оольшой скоростью относительно других частиц плазмы; рассмотрен! некоторые астрофизические следствия эффекта. 2.Развита теория звездного ветра горячих звезд и построеш численные модели для расчетов динамики ветра и УФ.спектров звезд, 3. Выполнен анализ переменности звездного ветра и цредлокы физический механизм регулирования темпа потери массы на основі моделирования динамики и спектров оболочек Оольшой выборки звезд 4.Предложена методика и разработан комплекс програли для расчет; эволюционных последовательностей моделей планетарных туманностей Результаты расчетов сопоставлены с данными наблюдений в видимой з инфрысрасной областях спектра.
Б.Исследованы процессы диссипативного взаимодействия звезд газовыйи оболочками активных ядер галактик. Получены решения дл эволюции сверхзвезда в центре звездного скопления и для еволюца орбит звезд, пересекающих массивные аккреционные диски. 6.Раосмотрена пдача о движении газовых облаков (источнике эмиссионных линий) в активных ядрах галактик и выполнены моделны расчеты профилей спектральных линий. Показана необходимом учета роли звездного керна в образовании- вшесионннх лшшйчаты спектров активных ядер галактик. 7.Сформулированы основы теории образования широких лиш
поглощения квазаров с учетом динамических эффектов перекрытия линий (так наз, line-looking effeot).
8.На основе предлагаемой теории расчитаны,. модели спектров квазаров с широкими линиями поглощения (BAL qso) и показана возмокность интерпретации спектра поглощения квазара QI303+308.
Полученные результаты могут быть использованы для дальнейшего развития теории двиезния и спектральных свойств газовых оболочек в поле излучения и для определения физических параметров таких оболочек.
Практическую ценность тлеют такав пакеты программ для расчетов ионизационных моделей, динамики и спектров различных объектов. В частности, пакет для расчета моделей звездного ветра пригоден для интерпретации соответствующих данных, получаемых с iue и других внеатмосферных телескопов.
Основные результаты работы опубликованы в научных изданиях; большинство из них обсуздалось на научных семинарах в Астрофизическом института им. В.Г.Фесенкова АН КазССР.
Отдельные результаты докладывались на следующих совещаниях:
.Всесоюзное совещание по эмиссионным объектам-(Тыравере,май 1932г.),Всесоюзное совэщание по квазарвм ( Ленинград, февраль 1985г.), всесоюзное совещание "Пере знность излучения ядер Сейфертовских галактик и квазаров ( КрАО, июнь 1936г.), Всесоюзное совещание памяти Б.Р.Наркаряна (ОАО, апрель 1986г.),
Всесоюзное совещание "Звезды типа ТО и родственные им объекты" (Элва, октябрь 1986г.)«Всесоюзное совещание "Физические свойства и спектры квазаров"(ОАО, сентябрь 1987г),.Всесоюзное совещание "Моделирование спектров емпссионных объектов" (Алма-Ата, октябрь 1988г.),Всесоюзное совещание "Физика скоплений галак/ик и активности галактических ядер"(Ленинград, февраль 1990г.).Всесоюзное совещание рабочей группы "Активные ядра галактик" (Кацивели, октябрь 1990т),.Институтский коллоквиум в Институте Макса Шанка (Гархинг под Мюнхеном, ФРГ, июнь 1991 г).
Отдельные результаты работы обсуждались также на сегяшарах в ГАИШ, ШОД, ФИАН, ФТИ им Иоффе ,на семинарах в обсерваториях Мюнхена, Киля и Геттингена (ФРГ) . НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ СЗДУЩИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ: I.Анализ движения ионов плазмы в потоке излучения и вывод о возможности состояний с различными значениями скорости ионов. 2.Расчеты моделей динамики звездного ветра более 100 звезд спектральных классов 0 и В. Сравнение наблюдаемых и расчетных характеристик этих звезд; гипотеза' нестационарного механизма регул--рования скорости потери массы горячих звезд. 3.Методика и результаты расчетов эволюционных последовательностей моделей планетарных туманностей и способ сравнения модельных расчетов с большими массивами данных наблюдений в оптическом п инфракрасном диапазонах спектра.
4.Анализ роли звезд и вывод о необходимости учета взаимодействия трех подсистем (звездного керна, газа и массивного объекта) при интерпретации явления активности галактических ядер.
5.Основы теории динамики гвза и образования сложных профилей линий поглощения в некоторых квазарах и звездных оболочках с учетом динамических эффектов перекрытия линий (line-looking).
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, пята глав, заключения и списка литературы (500 названий). Общий объем работы ЗОВ страниц, в том числе 190 страниц машинописного текста, 62 рисунка , 7 таблиц.