Обнаружение и использование рекомбинационных линий углерода в миллиметровом диапазоне
В миллиметровом диапазоне были проведены наблюдения рекомбинационных радиолиний углерода от областей фотодиссоциации (ОФД). Их сопоставление с данными наблюдений этих же объектов в ИК-линиях тонкой структуры углерода C II и кислорода O I позволяет определять физические условия ОФД (плотность, темпер...
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Головна астрономічна обсерваторія НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Кинематика и физика небесных тел |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/73249 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Обнаружение и использование рекомбинационных линий углерода в миллиметровом диапазоне / Р.Л. Сороченко, А.П. Цивилев // Кинематика и физика небесных тел. — 2010. — Т. 26, № 4. — С. 21-31. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-73249 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-732492015-01-08T03:01:42Z Обнаружение и использование рекомбинационных линий углерода в миллиметровом диапазоне Сороченко, Р.Л. Цивилев, А.П. Проблемы астрономии В миллиметровом диапазоне были проведены наблюдения рекомбинационных радиолиний углерода от областей фотодиссоциации (ОФД). Их сопоставление с данными наблюдений этих же объектов в ИК-линиях тонкой структуры углерода C II и кислорода O I позволяет определять физические условия ОФД (плотность, температуру, толщину области), что и было сделано для ряда ОФД, связанных с областями H II. Показано, что рекомбинационные радиолинии позволяют также исследовать кинематику комплекса ОФД — область H II. У міліметровому діапазоні проведено спостереження рекомбінаційних радіоліній вуглецю від областей фотодисоціації (ОФД). Їхнє порівняння з даними спостережень цих же об’єктів у ІК-лініях тонкої структури вуглецю C II і кисню O I дозволяє визначати фізичні умови ОФД (густину, температуру, товщину області), що і було зроблено для ряду ОФД, пов’язаних з областями H II. Показано, що рекомбінаційні радіолінії дозволяють також досліджувати кінематику комплексу ОФД — область H II. Some observations of recombination radio lines (RRL) of carbon from photo dissociation regions (PDR) at millimeter wavelengths were carried out. Combination of the RRL data with observations of the same objects in IR fine-structure lines of carbon (C II) and oxygen (O I) allows one to determine physical conditions in the PDR (density, temperature, region thickness), that was performed for a number of PDR related with H II regions. Is shown that RRLs allow also to investigate the kinematics of a complex of PDR — H II region. 2010 Article Обнаружение и использование рекомбинационных линий углерода в миллиметровом диапазоне / Р.Л. Сороченко, А.П. Цивилев // Кинематика и физика небесных тел. — 2010. — Т. 26, № 4. — С. 21-31. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. 0233-7665 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/73249 524.5 ru Кинематика и физика небесных тел Головна астрономічна обсерваторія НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Проблемы астрономии Проблемы астрономии |
| spellingShingle |
Проблемы астрономии Проблемы астрономии Сороченко, Р.Л. Цивилев, А.П. Обнаружение и использование рекомбинационных линий углерода в миллиметровом диапазоне Кинематика и физика небесных тел |
| description |
В миллиметровом диапазоне были проведены наблюдения рекомбинационных радиолиний углерода от областей фотодиссоциации (ОФД). Их сопоставление с данными наблюдений этих же объектов в ИК-линиях тонкой структуры углерода C II и кислорода O I позволяет определять физические условия ОФД (плотность, температуру, толщину области), что и было сделано для ряда ОФД, связанных с областями H II. Показано, что рекомбинационные радиолинии позволяют также исследовать кинематику комплекса ОФД — область H II. |
| format |
Article |
| author |
Сороченко, Р.Л. Цивилев, А.П. |
| author_facet |
Сороченко, Р.Л. Цивилев, А.П. |
| author_sort |
Сороченко, Р.Л. |
| title |
Обнаружение и использование рекомбинационных линий углерода в миллиметровом диапазоне |
| title_short |
Обнаружение и использование рекомбинационных линий углерода в миллиметровом диапазоне |
| title_full |
Обнаружение и использование рекомбинационных линий углерода в миллиметровом диапазоне |
| title_fullStr |
Обнаружение и использование рекомбинационных линий углерода в миллиметровом диапазоне |
| title_full_unstemmed |
Обнаружение и использование рекомбинационных линий углерода в миллиметровом диапазоне |
| title_sort |
обнаружение и использование рекомбинационных линий углерода в миллиметровом диапазоне |
| publisher |
Головна астрономічна обсерваторія НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Проблемы астрономии |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/73249 |
| citation_txt |
Обнаружение и использование рекомбинационных линий углерода в миллиметровом диапазоне / Р.Л. Сороченко, А.П. Цивилев // Кинематика и физика небесных тел. — 2010. — Т. 26, № 4. — С. 21-31. — Бібліогр.: 21 назв. — рос. |
| series |
Кинематика и физика небесных тел |
| work_keys_str_mv |
AT soročenkorl obnaruženieiispolʹzovanierekombinacionnyhlinijuglerodavmillimetrovomdiapazone AT civilevap obnaruženieiispolʹzovanierekombinacionnyhlinijuglerodavmillimetrovomdiapazone |
| first_indexed |
2025-07-05T21:55:38Z |
| last_indexed |
2025-07-05T21:55:38Z |
| _version_ |
1836845670241140736 |
| fulltext |
ÓÄÊ 524.5
Ð. Ë. Ñîðî÷åíêî, À. Ï. Öèâèëåâ
Ïóùèíñêàÿ ðàäèîàñòðîíîìè÷åñêàÿ îáñåðâàòîðèÿ Àñòðîêîñìè÷åñêîãî öåíòðà Ôèçè÷åñêîãî
èíñòèòóòà èì. Ï. Í. Ëåáåäåâà ÐÀÍ
142290 Ðîññèÿ, Ìîñêîâñêàÿ îáë., ã. Ïóùèíî
Îáíàðóæåíèå è èñïîëüçîâàíèå ðåêîìáèíàöèîííûõ
ëèíèé óãëåðîäà â ìèëëèìåòðîâîì äèàïàçîíå
 ìèëëèìåòðîâîì äèàïàçîíå áûëè ïðîâåäåíû íàáëþäåíèÿ ðåêîìáè íà -
öèîííûõ ðàäèîëèíèé óãëåðîäà îò îáëàñòåé ôîòîäèññîöèàöèè (ÎÔÄ).
Èõ ñîïîñòàâëåíèå ñ äàííûìè íàáëþäåíèé ýòèõ æå îáúåêòîâ â ÈÊ-
ëèíèÿõ òîíêîé ñòðóêòóðû óãëåðîäà C II è êèñëîðîäà O I ïîçâîëÿåò
îïðå äå ëÿòü ôèçè÷åñêèå óñëîâèÿ ÎÔÄ (ïëîòíîñòü, òåìïåðàòóðó, òîë -
ùèíó îáëàñòè), ÷òî è áûëî ñäåëàíî äëÿ ðÿäà ÎÔÄ, ñâÿçàííûõ ñ îá -
ëàñòÿìè H II. Ïîêàçàíî, ÷òî ðåêîìáè íà öèîííûå ðàäèîëèíèè
ïî ç âî ëÿ þò òàêæå èññëåäîâàòü êèíåìàòèêó êîìïëåêñà ÎÔÄ — îá -
ëàñòü H II.
²ÄÊÐÈÒÒß ÒÀ ÂÈÊÎÐÈÑÒÀÍÍß ÐÅÊÎÌÁ²ÍÀÖ²ÉÍÈÕ Ë²Í²É ÂÓ -
à ËÅÖÞ Ó Ì²Ë²ÌÅÒÐÎÂÎÌÓ Ä²ÀÏÀÇÎͲ, Ñî ðî ÷åí êî Ð. Ë., Öèâ³-
ëüîâ À. Ï. — Ó ì³ë³ìåò ðî âî ìó ä³àïà çîí³ ïðî âå äå íî ñïîñ òå ðå æåí íÿ ðå -
êîì á³ íàö³éíèõ ðàä³îë³í³é âóã ëå öþ â³ä îá ëàñ òåé ôî òî äè ñîö³àö³¿
(ÎÔÄ). ¯õíº ïîð³âíÿí íÿ ç äà íè ìè ñïîñ òå ðå æåíü öèõ æå îá’ºêò³â ó
²Ê-ë³í³ÿõ òîí êî¿ ñòðóê òó ðè âóã ëå öþ C II ³ êèñ íþ O I äîç âî ëÿº âèç íà ÷à -
òè ô³çè÷í³ óìî âè ÎÔÄ (ãóñ òè íó, òåì ïå ðà òó ðó, òîâ ùè íó îá ëàñò³), ùî
³ áóëî çðî á ëå íî äëÿ ðÿäó ÎÔÄ, ïî â’ÿ çà íèõ ç îá ëàñ òÿ ìè H II. Ïî êà çà íî,
ùî ðå êîìá³íà ö³éí³ ðàä³îë³í³¿ äîç âî ëÿ þòü òà êîæ äîñë³äæó âà òè ê³íå -
ìà òè êó êîì ïëåê ñó ÎÔÄ — îáëàñòü H II.
THE DE TEC TION AND USE OF CAR BON RE COM BI NA TION LINES IN
MILLI METRE RE GION, by Sorochenko R. L., Tsivilev A. P. — Some
ob ser va tions of re com bi na tion ra dio lines (RRL) of car bon from photo
dis so ci a tion re gions (PDR) at milli metre wave lengths were car ried out.
Com bi na tion of the RRL data with ob ser va tions of the same ob jects in IR
fine-struc ture lines of car bon (C II) and ox y gen (O I) al lows one to
de ter mine phys i cal con di tions in the PDR (den sity, tem per a ture, re gion
thick ness), that was per formed for a num ber of PDR re lated with H II
21
ISSN 0233-7665. Êèíåìàòèêà è ôèçèêà íåáåñ. òåë. 2010. Ò. 26, ¹ 4
© Ð. Ë. ÑÎÐÎ×ÅÍÊÎ, À. Ï. ÖÈÂÈËÅÂ, 2010
re gions. Is shown that RRLs allow also to investigate the kinematics of a
complex of PDR — H II region.
Ââåäåíèå. Â ìåæçâåçäíîé ñðåäå â ïðîöåññå ðåêîìáèíàöèè ýëåêòðîíîâ
è èîíîâ ñ îïðåäåëåííîé âåðîÿòíîñòüþ îáðàçóþòñÿ àòîìû ñ âûñîêèì
óðîâ íåì âîçáóæäåíèÿ. Ïðè ïîñëåäóþùèõ êâàíòîâûõ ïåðåõîäàõ ìåæ -
äó âûñîêîâîçáóæäåííûìè óðîâíÿìè â ñèëó ìàëîé ðàçíèöû ýíåðãèè
ìåæäó íèìè ïðîèñõîäèò èçëó÷åíèå ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé â ðàäèîäèà -
ïàçîíå. Òàêèå ëèíèè â ñèëó èõ ðåêîìáèíàöèîííîé ïðèðîäû è ïðèíàä -
ëåæ íîñòè ê ðàäèîäèàïàçîíó ïîëó÷èëè íàçâàíèå ðåêîìáèíàöèîííûå
ðàäèîëèíèè (ÐÐË).
×àñòîòû ÐÐË â ñîîòâåòñòâèè ñ êâàíòîâîé òåîðèåé ñòðîåíèÿ àòîìà
Áîðà [5] îïðåäåëÿþòñÿ âûðàæåíèåì
n n n n R
n n n
nR
n
+ ® = -
+
é
ë
ê
ù
û
ú »D
D
D1 1 2
2 2 3( )
, (1)
ãäå n — íîìåð óðîâíÿ (èëè ãëàâíîå êâàíòîâîå ÷èñëî), íà êîòîðûé
ïðîèñõîäèò ïåðåõîä, Dn — ðàçíèöà óðîâíåé ïðè ïåðåõîäå, R — ïî ñòî -
ÿííàÿ Ðèäáåðãà. Äëÿ ðàçëè÷íûõ ýëåìåíòîâ äåéñòâóþò îäíè è òå æå
ïåðå õîäû, ÷àñòîòû êîòîðûõ íåñêîëüêî ñìåùåíû äðóã îòíîñèòåëüíî
äðó ãà èç-çà ðàçíèöû ïîñòîÿííûõ Ðèäáåðãà, îïðåäåëÿåìûõ âûðàæå íè -
åì R = R¥(1 - me/Ìà), ãäå me — ìàññà ýëåêòðîíà, Ìà — ìàññà àòîìà,
R¥= 3.2898422×1015 Ãö.
Îáíàðóæåííûå áîëåå 40 ëåò òîìó íàçàä â ÑÑÑÐ ðåêîì áèíà öè -
îííûå ðàäèîëèíèè ñòàëè ýôôåêòèâíûì ñðåäñòâîì â àñòðîôèçè÷åñêèõ
èññëåäîâàíèÿõ [1]. Îíè óíèêàëüíû êàê ïî êîëè÷åñòâó ïåðåõîäîâ, òàê è
ïî øèðèíå äèàïàçîíà, â êîòîðîì ìîãóò íàáëþäàòüñÿ — îò ìèëëè ìåò -
ðîâûõ äî äåêàìåòðîâûõ âîëí. Ýòî ïîçâîëÿåò èññëåäîâàòü àñòðîíî ìè -
÷åñêèå îáúåêòû, ñóùåñòâåííî îòëè÷àþùèåñÿ ïî ñâîèì ôèçè÷åñêèì
ñâîéñòâàì. Íàèáîëåå îáèëüíóþ èíôîðìàöèþ ÐÐË ïîñòàâëÿþò î ìåæ -
çâåçäíîé ñðåäå.
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ÐÐË ïðèíÿòû îò ÷åòûðåõ ýëåìåíòîâ: âîäîðîäà,
ãåëèÿ, óãëåðîäà è ñåðû. Ïî ëèíèÿì âîäîðîäà áûëà ïîëó÷åíî ðàñïðåäå -
ëåíèå èîíèçîâàííîãî âîäîðîäà â Ãàëàêòèêå è îïðåäåëåíû îñíîâíûå
ôèçè÷åñêèå óñëîâèÿ â îáëàñòÿõ H II. Ïî ÐÐË ãåëèÿ, ñîîòíîøåíèþ èõ
èíòåíñèâíîñòåé ñ èíòåíñèâíîñòÿìè ÐÐË âîäîðîäà áûëè ïîëó÷åíû íå -
çàâèñèìûå è âåñüìà òî÷íûå äàííûå î ñîäåðæàíèè ãåëèÿ â ÌÇÑ, ÷òî
ÿâëÿåòñÿ âàæíûì äëÿ êîñìîëîãèè [4].
ÐÐË óãëåðîäà, â ñâîþ î÷åðåäü, îêàçàëèñü öåííåéøèì èñòî÷íèêîì
èíôîðìàöèè î õîëîäíîé ÌÇÑ, âíå çîí H II. Èñòîðè÷åñêè ÐÐË óãëåðîäà
áûëè îáíàðóæåíû â íàïðàâëåíèè îáëàñòåé H II NGC2024 è W3 [11].
Ñêîðî âûÿñíèëîñü, îäíàêî, ÷òî ëèíèè óãëåðîäà ôîðìèðóþòñÿ íå â îá -
ëàñòÿõ H II, à â õîëîäíûõ ìîëåêóëÿðíûõ îáëàêàõ, èç êîòîðûõ îáëàñòè
H II îáðàçîâàëèñü [21]. Ïîä âîçäåéñòâèåì âûõîäÿùåãî èç îáëàñòè H II
ÓÔ-èçëó÷åíèÿ ñ l > 91.2 íì íà ïîâåðõíîñòè ìîëåêóëÿðíîãî îáëàêà
îáðàçóåòñÿ ïîãðàíè÷íûé ñ îáëàñòüþ H II ñëîé, òàê íàçûâàåìàÿ îáëàñòü
22
Ð. Ë. ÑÎÐÎ×ÅÍÊÎ, À. Ï. ÖÈÂÈËÅÂ
ôîòîäèññîöèàöèè (ÎÔÄ), ãäå ïðîèñõîäèò äèññîöèàöèÿ ìîëåêóë è
èîíèçàöèÿ àòîìîâ ñ ïîòåíöèàëîì èîíèçàöèè Vion, ìåíüøèì, ÷åì ó âî -
äî ðîäà. Íàèáîëåå îáèëüíûå èç íèõ — àòîìû óãëåðîäà c Vion = 11.3 ýÂ.
Ïîýòîìó ÎÔÄ ÿâëÿþòñÿ òàêæå îáëàñòÿìè Ñ II. Â íåêîòîðûõ èç ÎÔÄ
ïðèíÿòû òàêæå ñóùåñòâåííî áîëåå ñëàáûå ÐÐË ñåðû.
Èññëåäîâàíèÿ ÎÔÄ âàæíû äëÿ èçó÷åíèÿ ïðîöåññîâ çâåçäîîá ðà -
çîâàíèÿ, òàê êàê îíè äàþò öåííûå ñâåäåíèÿ î âîçäåéñòâèè ÓÔ-èçëó -
÷åíèÿ îò ìîëîäîé, âíîâü îáðàçîâàâøåéñÿ çâåçäû íà ðîäèòåëüñêîå ìî -
ëå êó ëÿðíîå îáëàêî.
Öåëüþ íàñòîÿùåé ðàáîòû áûëî èññëåäîâàíèÿ ôèçè÷åñêèõ óñëîâèé
â ÎÔÄ ñ ïîìîùüþ ÐÐË. Ïî ñðàâíåíèþ ñ áîëåå ðàííèìè èññëåäî âà -
íèÿìè, ìû ñäåëàëè äâà íîâûõ âàæíûõ øàãà. Âî-ïåðâûõ, íàáëþäåíèÿ
ÐÐË óãëåðîäà, ïðîâîäèâøèåñÿ ðàíåå íà ñàíòèìåòðîâûõ è áîëåå äëèí -
íûõ âîëíàõ, áûëè ðàñïðîñòðàíåíû íà ìì-äèàïàçîí, ãäå èìååòñÿ ðÿä
ïðåèìóùåñòâ. Âî-âòîðûõ, àíàëèç ðåçóëüòàòîâ ïî ÐÐË áûë ïîñòðîåí íà
ñðàâíåíèè èõ ñ äàííûìè íàáëþäåíèé ÈÊ-ëèíèé òîíêîé ñòðóêòóðû
óãëåðîäà C II l 158 ìêì è êèñëîðîäà O I l 63 è O I l 146 ìêì, êîòîðûå
ôîðìèðóþòñÿ â òåõ æå ÎÔÄ [3].
ÍÀÁËÞÄÅÍÈß ÐÅÊÎÌÁÈÍÀÖÈÎÍÍÛÕ ÐÀÄÈÎËÈÍÈÉ ÓÃËÅÐÎÄÀ
 ÌÈËËÈÌÅÒÐÎÂÎÌ ÄÈÀÏÀÇÎÍÅ ÂÎËÍ
Ïåðâûå óñïåøíûå íàáëþäåíèÿ ÐÐË óãëåðîäà â ìì-äèàïàçîíå âîëí
áûëè ïðîâåäåíû â 1993—1994 ãã. Èñïîëüçîâàëñÿ 22-ìåòðîâûé ðàäèî -
òåëåñêîï Ôèçè÷åñêîãî èíñòèòóòà èì Ï. Í. Ëåáåäåâà, îñíàùåííûé
îõëàæ äàåìûì òâåðäîòåëüíûì óñèëèòåëåì íà âîëíó 8 ìì. Øóìîâàÿ
òåìïåðàòóðà ñèñòåìû ñîñòàâëÿëà 220 Ê. Ïîëîñà ïðèåìà óñèëèòåëÿ
ïîçâîëÿëà ïðèíèìàòü äâå ÐÐË óãëåðîäà — Ñ56a* (36484.43 ÌÃö) è
C57a (34613.627 ÌÃö). Àíàëèç ñïåêòðà îñóùåñòâëÿëñÿ 128-êàíàëü -
íûì ôèëüòðîâûì àíàëèçàòîðîì ñ ðàçðåøåíèåì ïî ÷àñòîòå 500 êÃö.
Øèðèíà äèàãðàììû íàïðàâëåííîñòè ÐÒ-22 â äèàïàçîíå 8 ìì ñî -
ñòàâëÿëà 2¢. Íàáëþäåíèÿ ïðîâîäèëèñü ìåòîäîì ñèììåòðè÷íîé äèà -
23
ÎÁÍÀÐÓÆÅÍÈÅ È ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÐÅÊÎÌÁÈÍÀÖÈÎÍÍÛÕ ËÈÍÈÉ
Ðèñ. 1. Ñïåêòðîãðàììà ÐÐË 56a â
èñòî÷íèêå W3A. Ïîä ñïåêòðîãðàììîé
— ðàçíîñòü ìåæäó íàáëþäàåìûì
ñïåêòðîì è åãî àïïðîêñèìàöèåé
* Èñïîëü çó åò ñÿ ïðè íÿ òîå äëÿ ÐÐË îá îçíà ÷å íèå: ñèì âîë ýëå ìåí òà, ãëàâ íîå êâàí òî âîå ÷èñ ëî íè æ íå ãî
óðîâ íÿ, ïî ðÿ äîê ëè íèè — ãðå ÷åñ êîé áóê âîé.
ãðàì ìíîé ìîäóëÿöèè: ðàäèîòåëåñêîï ïîïåðåìåííî íàâîäèëñÿ íà èñ -
òî÷íèê îäíèì è äðóãèì íàïðàâëåíèåì ïðèåìà, ðàçíåñåííûìè íà 23¢.
Íà ðèñ. 1 ïîêàçàíà ñïåêòðîãðàììà ÐÐË C56a â íàïðàâëåíèè èñòî÷ -
íèêà W3A [2]. Ýòî ïåðâàÿ â ìèðå ñïåêòðîãðàììà ñ îò÷åòëèâî âèäèìîé
ÐÐË óãëåðîäà ìèëëèìåòðîâîãî äèàïàçîíà. Îíà áûëà ïîëó÷åíà ïðè
î÷åíü áîëüøîì âðåìåíè íàêîïëåíèÿ ¾ 152 ÷. Îäíîâðåìåííî ñ ëèíèåé
óãëåðîäà ïðèíèìàåòñÿ òàêæå ëèíèÿ âîäîðîäà H56a è ãåëèÿ He56a.
×àñòîòû ëèíèé Í, Íå è Ñ ñìåùåíû äðóã îòíîñèòåëüíî äðóãà èç-çà
ðàçëè÷èÿ ïîñòîÿííûõ Ðèäáåðãà, ñîãëàñíî âûðàæåíèþ (1).
Ïîñëå óñîâåðøåíñòâîâàíèÿ ðàäèîñïåêòðîìåòðà, óâåëè÷åíèÿ åãî
ðàçðåøåíèÿ äî 125 êÃö (1 êì/ñ) íà ðàäèîòåëåñêîïå ÐÒ-22 áûëè ïðî -
âåäåíû áîëåå îáøèðíûå íàáëþäåíèÿ ÐÐË 56a. Êðîìå îáëàñòè W3,
èçëó÷åíèå ëèíèè óãëåðîäà C56a íàáëþäàëîñü òàêæå îò ÎÔÄ â íà -
ïðàâëåíèè òóìàííîñòåé Îðèîíà, NGC2024 è Ì17. Íà ðèñ. 2 ïðèâå -
äåíû ñïåêòðîãðàììû, ïîëó÷åííûå â íàïðàâëåíèè NGC2024.  ñâÿçè ñ
íåäîñòàòî÷íîé øèðèíîé ïîëîñû àíàëèçà ëèíèÿ âîäîðîäà íàáëþäà -
ëàñü îòäåëüíî îò ëèíèé óãëåðîäà. Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ïðèâåäåíû
â òàáë. 1.  åå ãðàôàõ äàíû íàèìåíîâàíèå èñòî÷íèêà, åãî êîîðäèíàòû,
îáîçíà÷åíèå ÐÐË, âðåìÿ íàêîïëåíèÿ, ÿðêîñòíàÿ òåìïåðàòóðà, ïîëíàÿ
øèðèíà ëèíèé ïî ïîëîâèíå èíòåíñèâíîñòè â øêàëàõ ñêîðîñòè, ëó -
÷åâàÿ ñêîðîñòü äëÿ ëèíèè, îòíåñåííàÿ ê ìåñòíîìó ñòàíäàðòó ïîêîÿ.
Êàê âèäíî èç òàáë. 1 â èñòî÷íèêàõ Orion Bar, Orion (öåíòð) è NGC2024
ëó÷åâûå ñêîðîñòè, èçìåðåííûå ïî ëèíèÿì óãëåðîäà, îòëè÷àþòñÿ îò
ëó÷åâûõ ñêîðîñòåé äëÿ ëèíèé âîäîðîäà è ãåëèÿ. Ýòî âåñüìà öåííûå
äàííûå î ïðèðîäå ôîðìèðîâàíèÿ íàáëþäàåìûõ ÐÐË, êîòîðûå ïîä -
òâåð æ äàþò ïðåäïîëîæåíèå î âûõîäå îáëàñòåé HII èç ðîäèòåëüñêîãî
ìîëåêóëÿðíîãî îáëàêà â ïðîöåññå çâåçäíîé ýâîëþöèè (ôàçå «øàì -
ïàíñêîãî»).  èñòî÷íèêå W3 ðàçëè÷èå ñêîðîñòåé óãëåðîäà è âîäîðîäà
íàõîäèòñÿ â ïðåäåëàõ îøèáêè èçìåðåíèé.
24
Ð. Ë. ÑÎÐÎ×ÅÍÊÎ, À. Ï. ÖÈÂÈËÅÂ
Ðèñ. 2. Ñïåêòðîãðàììà ÐÐË H (à) è Íå, Ñ (á) 56 â èñòî÷íèêå NGC2024. Ïîä ñïåêòðîãðàììîé —
ðàçíîñòü ìåæäó íàáëþäàåìûì ñïåêòðîì è åãî àïïðîêñèìàöèåé
Ðèñ. 3 èëëþñòðèðóåò âîçìîæíóþ ìîäåëü êîìïëåêñà îáëàñòü H II
ìîëåêóëÿðíîå îáëàêî, ïîñòðîåííóþ íà îñíîâàíèè íàáëþäåíèé ÐÐË â
NGC2024. ÎÔÄ, ãäå ôîðìèðóþòñÿ ÐÐË óãëåðîäà, îáðàçóåòñÿ â ìîëå -
êóëÿðíîì îáëàêå íà ãðàíèöå ñ îáëàñòüþ H II. Îá ýòîì ñâèäåòåëüñòâóåò
ñîâïàäåíèå ëó÷åâîé ñêîðîñòè 11.2 ± 0.4 êì/ñ, èçìåðåííîé ïî ëèíèè
C56a, ñî ñêîðîñòÿìè, èçìåðåííûìè ïî ìîëåêóëÿðíûì ëèíèÿì:
11.5 êì/ñ ïî HCN è 10.9 êì/ñ ïî CS [6].
Âûõîä îáëàñòè H II ïðîèñõîäèò èç îáðàùåííîé ê íàì ñòîðîíå ìî -
ëåêóëÿðíîãî îáëàêà ïîä áîëüøèì óãëîì, ÷òî âûòåêàåò èç êàðòèðî âà -
íèÿ NGC2024 â ÐÐË âîäîðîäà è óãëåðîäà [9] è ëó÷åâûõ ñêîðîñòåé, èç -
ìåðåííûõ ïî ÐÐË. Íàèáîëåå êîðîòêîâîëíîâàÿ ëèíèÿ Í56a, êîòîðîé
ñîîòâåòñòâóåò ìàëàÿ îïòè÷åñêàÿ òîëùèíà, îïðåäåëÿåò ñêîðîñòü öåíòðà
îáëàñòè H II. Ñêîðîñòè â ëèíèÿõ âîäîðîäà, êîòîðûå íàáëþäàëèñü îò
25
ÎÁÍÀÐÓÆÅÍÈÅ È ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÐÅÊÎÌÁÈÍÀÖÈÎÍÍÛÕ ËÈÍÈÉ
Èñòî÷íèê
a1950;
d1950
Ëèíèÿ t, ÷ TL, Ê DV, êì/ñ Vlsr, êì/ñ
Orion Bar 05h32m55s
-5°26¢30²
Í56a
He56a
C56a
4
31.5
31.5
0.800(0.030)
0.137(0.011)
0.081(0.014)
27.5(1.0)
20.9(2.0)
3.4(0.9)
-0.65(0.4)
-0.47(0.6)
10.54(0.3)
NGC 2024 05h39m13s
-1°57¢00²
Í56a
He56a
C56a
15.3
54.4
54.4
0.291(0.011)
0.051(0.006)
0.069(0.007)
28.8(1.3)
11.4(1.7)
6.1(1.1)
7.0(0.5)
5.7(0.6)
11.2(0.4)
W3 02h21m52s
61°52¢39²
Í56a
He56a
C56a
22.1
94.7
94.7
0.331(0.017)
0.058(0.006)
0.038(0.007)
27.6(1.3)
14.6(1.9)
6.7(1.6)
-42.3(0.4)
-43.4(0.7)
-41.9(0.6)
M17 18h17m34s
-16°14¢00²
Í56a
He56a
C56a
8.0
71.0
71.0
1.104(.022)
0.133(.006)
0.056(.011)
32.4(0.8)
29.5(2.6)
12.4(2.8)
17.8(0.3)
20.1(0.9)
21.6(1.2)
Orion*
(öåíòð)
05h32m49s
-5°25¢16²
05h32m47s
-5°24¢20²
Í56a
He56a
C56a
16.2
184.1
184.1
1.400(0.066)
0.172(0.016)
0.060 (0.015)
26.5(0.96)
22.5(1.46)
3.4(1.06)
-1.3 (0.5)
-1.57(0.5)
+10.0(0.7)
* Âçÿò ñðåäíèé ñïåêòð ïî íàïðàâëåíèÿì Orion A è Orion KL
Òàáëèöà 1. Ïîëó÷åííûå èç íàáëþäåíèé ïàðàìåòðû ÐÐË
Ðèñ. 3. Ñõåìà çîíû ÎÔÄ, ñâÿ çàí íîé ñ îá -
ëàñòüþ H II NGC2024: ðàñ ïîëîæåíèå è äè -
íà ìèêà èîíè çî âàí íîãî (ïóçûðü), ÷àñòè÷ íî
èîíè çîâàííîãî (øòðèõîâûå ëè íèè) è ìî ëå -
êó ëÿðíîãî (øòðèõîâ êà) ãàçà â çâåç äî îáðà -
çóþùåì êîì ï ëåêñå NGC2024. Áîëåå ÷àñ òàÿ
øòðèõîâêà îáîçíà÷àåò óïëîò íåíèå ÿäðà ìî -
ëå êó ëÿðíîãî îá ëà êà, ãäå ïðåäïîëîæè òåëüíî
îáðà çóþòñÿ ïðîòîçâåçäû. Âîç áóæ äà þùàÿ
çâåç äà îáîçíà ÷åíà çâåç äî÷êîé
Í56a äî H166a [12], óìåíüøàþòñÿ ñ íîìåðîì ïåðåõîäà ñîîòâåò -
ñòâåííî îò 7.0±0.5 äî 4.1±0.1 êì/ñ. Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò î ðàñøèðåíèè
îáëàñòè H II: íà áîëåå äëèííûõ âîëíàõ èç-çà óâåëè÷åíèÿ åå îïòè÷åñêîé
òîëùèíû èçëó÷åíèå ëèíèé ïðèíèìàåòñÿ îò âñå áîëåå âíåøíèõ, ò. å.
áîëåå áëèçêèõ ïî îòíîøåíèþ ê íàáëþäàòåëþ ñëîåâ.
Èñïîëüçóÿ âñå èìåþùèåñÿ äàííûå î ðàäèàëüíûõ ñêîðîñòÿõ ìîæíî
îïðåäåëèòü îáùóþ äèíàìèêó NGC2024. Ðàñïðîñòðàíåíèå îáëàñòè H II
ïðîèñõîäèò â îñíîâíîì ê ñåâåðó, â íàïðàâëåíèè áîëåå ðàçðåæåííîé
ÌÇÑ. Â ïðîòèâîïîëîæíîì íàïðàâëåíèè, ó îñíîâàíèÿ îáëàñòè Í II â
ïîãðàíè÷íîì ñëîå ìîëåêóëÿðíîãî îáëàêà (â ÎÔÄ) ïðîèñõîäèò ñæàòèå
ãàçà. Ïðè ýòîì ìîãóò îáðàçîâûâàòüñÿ êîíäåíñàöèè ãàçà è ïûëè —
áóäóùèå ïðîòîçâåçäû. Äëÿ èññëåäîâàíèÿ ïðîèñõîäÿùèõ ïðîöåññîâ
âàæíî çíàòü ôèçè÷åñêèå óñëîâèÿ â ÎÔÄ. È çäåñü òàêæå ýôôåêòèâíûì
ñðåäñòâîì ìîãóò áûòü ÐÐË, â ïåðâóþ î÷åðåäü ëèíèè óãëåðîäà ìì
äèàïàçîíà.
ÎÏÐÅÄÅËÅÍÈÅ ÔÈÇÈ×ÅÑÊÈÕ ÓÑËÎÂÈÉ
 ÎÁËÀÑÒÈ ÔÎÒÎÄÈÑÑÎÖÈÀÖÈÈ
Îïðåäåëèòü ôèçè÷åñêèå óñëîâèÿ â ÎÔÄ òîëüêî ïî íàáëþäåíèÿì ÐÐË
óãëåðîäà òðóäíî. Äëÿ ýòîãî íåîáõîäèìî ïîëó÷èòü äàííûå ïî ìíîãèì
ëèíèÿì â øèðîêîì äèàïàçîíå ÷àñòîò. Çàäà÷à ñóùåñòâåííî îáëåã÷èòñÿ,
åñëè ñîâìåñòèòü äàííûå ïî ÐÐË óãëåðîäà ñ ðåçóëüòàòàìè íàáëþäåíèé
ÈÊ-ëèíèè C II l 158 ìêì [14].
Ëèíèè îáîèõ òèïîâ ôîðìèðóþòñÿ â îäíèõ è òåõ æå îáëàñòÿõ, ïî -
ñêîëüêó èçëó÷àþòñÿ îäíèìè è òåìè æå èîíàìè óãëåðîäà, êîòîðûå ïðè
ðåêîìáèíàöèè íà âîçáóæäåííûå óðîâíè è ïîñëåäóþùèõ ïåðå õîäàõ
èçëó÷àþò ÐÐË, à ïðè ïåðåõîäàõ ìåæäó óðîâíÿìè òîíêîé ñòðóê òóðû
2P3/2 — 2P1/2 — ëèíèþ l = 158 ìêì. Îäíàêî èíòåíñèâíîñòü ëèíèé çàâè -
ñèò îò òðåõ ïàðàìåòðîâ: òåìïåðàòóðû Ò, ïëîòíîñòè N ñðåäû è òîë ùè íû
L ñëîÿ, ãäå ôîðìèðóåòñÿ èçëó÷åíèå. Äâóõ ïðèâåäåííûõ âû øå èçìå -
ðåíèé íåäîñòàòî÷íî. Äëÿ îïðåäåëåíèÿ èñêîìûõ âåëè÷èí íóæ íà òðåòüÿ
íåçàâèñèìàÿ ñâÿçü ìåæäó íèìè, êîòîðóþ ìîãóò äàòü èçìåðÿ å ìûå â
ÎÔÄ ÈÊ-ëèíèè òîíêîé ñòðóêòóðû êèñëîðîäà O I l 63 ìêì è l 146 ìêì.
 ÎÔÄ êèñëîðîä íàõîäèòñÿ â àòîìàðíîì ñîñòîÿíèè. Ìîëå êóëû, ñâÿ -
çû âàþùèå êèñëîðîä, ðàçðóøåíû äèññîöèàöèåé. Â òî æå âðå ìÿ èîíè -
çàöèè êèñëîðîäà íå ïðîèñõîäèò, ïîñêîëüêó Vion,O > Vion,H.
Âàæíûì ÿâëÿåòñÿ âîïðîñ ñîðàçìåðíîñòè â ÎÔÄ ãëóáèíû îáëàñòåé
O I è C II. Ñîãëàñíî òåîðèè â ïîãðàíè÷íîì c îáëàñòüþ H II ñëîå ìî -
ëåêóëÿðíîãî îáëàêà, íà ãëóáèíå, ñîîòâåòñòâóþùåé âèçóàëüíîìó ïî -
ãëîùåíèþ AV = 4...5 èîíû óãëåðîäà ïåðåõîäÿò â íåéòðàëüíûå àòîìû,
êîòîðûå, âñòóïàÿ â ðåàêöèþ ñ êèñëîðîäîì, îáðàçóþò ìîëåêóëû ÑÎ
[18]. Ïîñêîëüêó êèñëîðîä îáèëüíåå óãëåðîäà, òî ïðè ýòîé ðåàêöèè ñâÿ -
çûâàþòñÿ íå âñå àòîìû êèñëîðîäà, è ìîæíî îæèäàòü íåñêîëüêî áîëü -
øóþ ãëóáèíó îáëàñòè O I ïî ñðàâíåíèþ ñ îáëàñòüþ C II. Íàáëþäåíèÿ â
26
Ð. Ë. ÑÎÐÎ×ÅÍÊÎ, À. Ï. ÖÈÂÈËÅÂ
ëèíèÿõ C II l 158 ìêì, O I l 63 è 146 ìêì â íàïðàâëåíèè Orion Bar ïî -
êàçàëè, îäíàêî, î÷åíü õîðîøóþ ïðîñòðàíñòâåííóþ êîððåëÿöèþ èí -
òåí ñèâíîñòåé âñåõ òðåõ ëèíèé. Íà ýòîé îñíîâå áûë ñäåëàí âûâîä îá èõ
ôîðìèðîâàíèè â îäíîì è òîì æå ãàçå [16]. Ñîîòâåòñòâåííî ïðåäñòàâ -
ëÿåòñÿ îáîñíîâàííûì ñîâìåñòíûé àíàëèç ÈÊ-ëèíèé êèñëîðîäà ñ ðå -
êîì áèíàöèîííûìè ðàäèîëèíèÿìè óãëåðîäà, ïðîñòðàíñòâåííàÿ êîððå -
ëÿ öèÿ êîòîðûõ ñ ëèíèåé C II l 158 ìêì î÷åâèäíà.
Óðàâíåíèÿ, ñâÿçûâàþùèå òðè èñêîìûõ ïàðàìåòðà ÎÔÄ c íàáëþ -
äàåìûìè èíòåíñèâíîñòÿìè óêàçàííûõ ëèíèé, èìåþò âèä
I(C56a) = f1 (T, NH , L), (2)
I(C II l l58) = f2 (T, NH , L), (3)
I(O I l 146, O I l 63) = f3 (T, NH , L). (4)
Èñêëþ÷àÿ èç óðàâíåíèé (2) è (3) íåèçâåñòíóþ âåëè÷èíó L, ìîæíî
ïî äàííûì èçìåðåíèé èíòåíñèâíîñòåé ëèíèé Ñ56a è Ñ II l 158 ìêì
[14] ïîëó÷èòü óðàâíåíèå, ñâÿçûâàþùèå òåìïåðàòóðó è ïëîòíîñòü
ÎÔÄ. Ïðîäåëûâàÿ àíàëîãè÷íóþ îïåðàöèþ ñ óðàâíåíèÿìè (3) è (4),
ìîæíî ïîëó÷èòü âòîðîå íåçàâèñèìîå óðàâíåíèå äëÿ ïëîòíîñòè â
ôóíê öèè òåìïåðàòóðû ïî äàííûì èçìåðåíèé ëèíèé Ñ II l 158 ìêì è
Î I l 146 ìêì (èëè Î I l 63 ìêì) [3].
Äëÿ ðàñ÷åòîâ èñïîëüçîâàëèñü ðåçóëüòàòû íàáëþäåíèé ÈÊ-ëèíèé
íà Êîéïåðîâñêîé ñàìîëåòíîé îáñåðâàòîðèè [7, 16, 17] è èç ðàáîòû [10].
Ïðèíèìàëîñü êîñìè÷åñêîå ñîäåðæàíèå óãëåðîäà NC = 3×10-4NH, à òàê -
æå ïðåäïîëàãàëîñü, ÷òî â ÎÔÄ óãëåðîä ïîëíîñòüþ èîíèçîâàí è âñå
ýëåêòðîíû îáðàçîâàëèñü ïðè åãî èîíèçàöèè NC = NC+ = Ne .
Íà ðèñ. 4 ïðèâåäåíû ïîëó÷åííûå ôóíêöèîíàëüíûå çàâèñèìîñòè
ïëîòíîñòè NH îò òåìïåðàòóðû Ò äëÿ èñòî÷íèêîâ NGC 2024 è W3.
Ïðèíöèïèàëüíûì ìîìåíòîì â ïðîâåäåííîì àíàëèçå ÿâëÿåòñÿ èñ -
ïîëüçîâàíèå ñïåêòðàëüíûõ ëèíèé ñ ðàçëè÷íîé ôèçè÷åñêîé ïðèðî äîé.
ÐÐË îáðàçóþòñÿ â ðåçóëüòàòå ðåêîìáèíàöèè è èõ èíòåíñèâíîñòü ïðî -
ïîðöèîíàëüíà êâàäðàòó ïëîòíîñòè. Êðîìå òîãî, ïîñêîëüêó íàñå ëåí -
íîñòü âûñîêîâîçáóæäåííûõ óðîâíåé òàêæå îïðåäåëÿåò ðåêîìáè íàöèÿ,
òî èíòåíñèâíîñòü ÐÐË áûñòðî (µ T–1.5) óìåíüøàåòñÿ ñ óâåëè ÷å íèåì
òåì ïåðàòóðû. Â òîæå âðåìÿ íàñåëåííîñòü óðîâíåé òîíêîé ñòðóê òóðû,
îïðåäåëÿåìàÿ ñîóäàðåíèÿìè ñ âîäîðîäîì, ñ óâåëè÷åíèåì òåìïå ðàòó -
ðû, íàîáîðîò, óâåëè÷èâàåòñÿ. Ïîýòîìó êðèâàÿ NH = F1(T), ïîëó ÷åí íàÿ
èç èçìåðåíèé Ñ56a/C II (l 158), èìååò ïîëîæèòåëüíûé ãðàäèåíò.
Îòíîøåíèå èíòåíñèâíîñòåé ÈÊ-ëèíèé óãëåðîäà è êèñëîðîäà
èìååò äðóãóþ çàâèñèìîñòü. Îáå ëèíèè èìåþò îäíó ïðèðîäó è õàðàê -
òåðèçóþòñÿ, êàê óêàçûâàëîñü âûøå, óäàðíûì çàñåëåíèåì óðîâ íåé. Ïî
ýòîé ïðè÷èíå èíòåíñèâíîñòè îáåèõ ëèíèé óâåëè÷èâàþòñÿ ñ òåìïå -
ðàòóðîé è ïëîòíîñòüþ, íî ñ ðàçíîé ñêîðîñòüþ: äëÿ óãëåðîäà ìåä -
ëåííåå, äëÿ êèñëîðîäà — áûñòðåå. Ïîýòîìó ïðè ïîñòîÿííîì îòíî -
øåíèè èíòåíñèâíîñòåé ÈÊ-ëèíèé (ïîëó÷åííîì èç èçìåðåíèé), ãðà -
27
ÎÁÍÀÐÓÆÅÍÈÅ È ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÐÅÊÎÌÁÈÍÀÖÈÎÍÍÛÕ ËÈÍÈÉ
äèåíò êðèâîé NH = F2 (T) îòðèöàòåëåí: ñ óâåëè÷åíèåì òåìïåðàòóðû
ïëîòíîñòü óìåíüøàåòñÿ.
 ñèëó óêàçàííûõ çàêîíîìåðíîñòåé êðèâûå íà ðèñ. 4 ïåðå ñå êà -
þòñÿ, ïîçâîëÿÿ ïî òî÷êå ïåðåñå÷åíèÿ îïðåäåëèòü çíà÷åíèå òåìïå ðà -
òóðû è ïëîòíîñòè ÎÔÄ. Ïîäñòàâëÿÿ íàéäåííûå çíà÷åíèÿ T è NH â
ëþáîå èç óðàâíåíèé (2)—(4), ìîæíî îïðåäåëèòü è òðåòèé èñêîìûé
ïàðàìåòð ÎÔÄ — òîëùèíó èçëó÷àþùåãî ñëîÿ L. Ïîèñê ðåøåíèÿ ïðî -
èñõîäèò èòåðàòèâíûì ïóòåì. Ìåòîä ñîâìåùåíèÿ äàííûõ ïî ÐÐË è
ÈÊ-ëèíèÿì äëÿ îïðåäåëåíèÿ ôèçè÷åñêèõ óñëîâèé áûë ïðèìåíåí äëÿ
ðÿäà ÎÔÄ, ñâÿçàííûõ ñ îáëàñòÿìè H II. Ïîëó÷åííûå âåëè÷èíû ïðè -
âåäåíû â òàáë. 2.  åå ñòîëáöàõ ïîñëå íàèìåíîâàíèÿ èñòî÷íèêîâ ïî -
ñëåäîâàòåëüíî äàíû: òåìïåðàòóðà, ïëîòíîñòü ÎÔÄ, òîëùèíà èçëó÷à -
þùåãî ñëîÿ, ñïåêòðàëüíûé êëàññ çâåçäû, âîçáóæäàþùåé îáëàñòü H II.
Êðîìå íàáëþäàâøèõñÿ â ëèíèè Ñ56a, â òàáëèöó âêëþ÷åíî åùå äâà
èñòî÷íèêà, ó êîòîðûõ ôèçè÷åñêèå óñëîâèÿ áûëè îïðåäåëåíû ñ ïî ìî -
ùüþ ÐÐË.  èñòî÷íèêå S140/L120 ýòî áûëî ñäåëàíî îïèñàííûì âûøå
ìåòîäîì ñîâìåùåíèÿ äàííûõ ïî ÐÐË Ñ165a — C166a ñ äàííûìè ïî
ÈÊ-ëèíèÿì C II l 158 ìêì — O I l 63 ìêì [3]. Äëÿ äðóãîãî èñòî÷íèêà
— ìîëåêóëÿðíîãî îáëàêà â íàïðàâëåíèè Cas A — ïðèðîäà îáëàñòè
ÎÔÄ îòëè÷àåòñÿ îò ïðèðîäû îñòàëüíûõ ÎÔÄ, âêëþ÷åííûõ â òàáë. 2. Â
íàïðàâëåíèè Cas A íåò îáëàñòåé H II, è îáðàçîâàíèå ÎÔÄ îáóñëîâëåíî
ôîíîâûì ÓÔ-èçëó÷åíèåì. Äëÿ ýòîé ÎÔÄ íå áûëî íàáëþäåíèé ÈÊ-ëè -
28
Ð. Ë. ÑÎÐÎ×ÅÍÊÎ, À. Ï. ÖÈÂÈËÅÂ
Ðèñ. 4. Çàâèñèìîñòè ïëîò íîñòè NH
îò òåìïåðà òóðû T, ñôîðìèðî âàí -
íûå ïî îò íî øåíèþ íàáëþäà åìûõ
èí òåí ñèâíîñòåé ÐÐË Ñ56a è ÈÊ-
ëè íèé òîíêîé ñòðóêòóðû Ñ II
(l 158 ìêì), O I (l 146 ìêì), O I
(l 63 ìêì). Òî÷êà ïåðåñå÷åíèÿ
îïðå äåëÿåò òåìïåðàòóðó è ïëîò -
íîñòü ÎÔÄ â NGC2024 è W3
Èñòî÷íèê T, K NH, 105 cì-3
L, ïê
Èîíèçóþùàÿ
çâåçäà
Orion Bar 205 1.29 0.042 Î6—Î7V
W3 200 1.9 0.018 Î5—Î6V
NGC2024 156 2.5 0.010 Î8V
M17 114 2.59 0.013
Orion (öåíòð) 228 1.12 0.044 Î6—Î7V
S140/L1204 67—85 ~0.1 BOV
Cas A 50 0.005 Íåò çâåçäû
Òàáëèöà 2. Ïîëó÷åííûå ïàðàìåòðû çîí ÎÔÄ
íèé C II è O I. Ôèçè÷åñêèå óñëîâèÿ ÎÔÄ áûëè îïðåäåëåíû ïî îäíèì
ÐÐË, ïîñêîëüêó èõ íàáëþäåíèÿ áûëè ïðîâåäåíû â øèðî÷àéøåì äèà -
ïàçîíå âîëí îò 21 ñì äî 15 ì [15]. Êàê âèäíî, íàáëþäàåòñÿ îïðå äå -
ëåííàÿ ñâÿçü ìåæäó ôèçè÷åñêèìè óñëîâèÿìè îáëàñòåé C II è èñòî÷ -
íèêîì èîíèçàöèè ñîñåäíåé îáëàñòè H II. Áîëåå âûñîêàÿ òåìïåðàòóðà
íàáëþäàåòñÿ â îáëàñòÿõ C II, ó êîòîðûõ ñîñåäñòâóþùàÿ îáëàñòü H II
âîçáóæäàåòñÿ çâåçäîé áîëåå ðàííåãî êëàññà. Ýòî èëëþñòðèðóåò ðèñ. 5.
Âàæíàÿ èíôîðìàöèÿ ñîäåðæèòñÿ â ïîëó÷åííûõ çíà÷åíèÿõ ïëîòíîñòè
ÎÔÄ. Êàê ñëåäóåò èç òàáë. 2, â îáëàñòè C II â íàïðàâëåíèè NGC2024
çíà÷åíèå NH » 2.5×105 ñì-3 ñóùåñòâåííî ïðåâîñõîäèò ñðåäíåå çíà÷åíèå
ïëîòíîñòè ðîäèòåëüñêîãî ìîëåêóëÿðíîãî îáëàêà <N(H2)> = 103 ñì-3
[8]. Ýòî ñâèäåòåëüñòâóåò îá óïëîòíåíèè ìàòåðèè â ÎÔÄ, ãäå ìîæåò
íà÷àòüñÿ ïðîöåññ îáðàçîâàíèÿ ñãóñòêîâ è ïðîòîçâåçä ñ ïîñëåäóþùèì
çâåçäîîáðàçîâàíèåì.
Èíòåðåñíî îòìåòèòü, ÷òî ãëóáèíà ñëîÿ ÎÔÄ äëÿ âñåõ èñòî÷íèêîâ
îêàçàëàñü âåñüìà ìàëîé, ìåíüøå 0.05 ïê ñ íåáîëüøèì ðàçáðîñîì
çíà÷åíèÿ L ïðè ñèëüíî ðàçëè÷àþùèõñÿ èñòî÷íèêàõ ÓÔ-èçëó÷åíèÿ îò
îäèíî÷íîé çâåçäû äëÿ W3 äî áîëüøîãî ñêîïëåíèÿ â Ì17.
Ïîìèìî îïðåäåëåíèÿ ôèçè÷åñêèõ óñëîâèé â ÎÔÄ íàáëþäåíèÿ â
ëèíèè Ñ56a ïîçâîëèëè ïîëó÷èòü öåííûå äàííûå î çàñåëåííîñòè âîç -
áóæäåííûõ óðîâíåé óãëåðîäà, çíà÷åíèè êîýôôèöèåíòà bn, ó÷èòû -
âàþùåãî îòêëîíåíèå çàñåëåííîñòè îò òåðìîäèíàìè÷åñêîãî ðàâíî -
âåñèÿ, ïðè êîòîðîì bn = 1. Â õîëîäíîé ÌÇÑ ðåêîìáèíàöèÿ óãëåðîäà íà
âîçáóæäåííûå óðîâíè ìîæåò ñîïðîâîæäàòüñÿ îäíîâðåìåííûì âîç -
áóæ äåíèåì ÿäðà Ñ+ ïðè ïåðåõîäàõ ìåæäó óðîâíÿìè òîíêîé ñòðóêòóðû
2P3/2 — 2P1/2 — íèçêîòåìïåðàòóðíîé äèýëåêòðîííîé ðåêîìáèíàöèè
(ÍÒÄÐ). Çà ñ÷åò ÍÒÄÐ ó óãëåðîäà ïðîèñõîäèò äîïîëíèòåëüíîå çà -
ñåëåíèå âîçáóæäåííûõ óðîâíåé, è èõ çàñåëåííîñòü ñóùåñòâåííî îòëè -
÷àåòñÿ îò àíàëîãè÷íûõ âåëè÷èí ó âîäîðîäà.
Êàê ïîêàçàëè ïðîâåäåííûå ðàñ÷åòû ïðè ôèçè÷åñêèõ óñëîâèÿõ
ÎÔÄ êîýôôèöèåíò bn äëÿ óãëåðîäà ñ óìåíüøåíèåì n îò 100 äî 60
óìåíü øàåòñÿ íåçíà÷èòåëüíî, îñòàâàÿñü áëèçêèì ê åäèíèöå.  òîæå
29
ÎÁÍÀÐÓÆÅÍÈÅ È ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÐÅÊÎÌÁÈÍÀÖÈÎÍÍÛÕ ËÈÍÈÉ
Ðèñ. 5. Òåìïåðàòóðû è ïëîòíîñòè ÎÔÄ
è èõ èñòî÷íèêè âîçáóæäåíèÿ
âðåìÿ ó âîäîðîäà ïðè òåõ æå óñëîâèÿõ çíà÷åíèå bn óìåíüøàåòñÿ
ñèëüíî, ïðèìåðíî äî 0.1 ïðè n = 60 [19]. Èçìåðåíèÿ îòíîøåíèÿ èí -
òåíñèâíîñòåé ëèíèé I(C65a)/I(C91a) â Orion Bar ïîäòâåðäèëè ýòè
ðàñ÷åòû [20]. Íàñòîÿùèå íàáëþäåíèÿ ëèíèé C56a è C57a ïî èñòî÷ -
íèêó W3, ãäå ñ áëèçêèì óãëîâûì ðàçðåøåíèåì áûëè ïðîâåäåíû íà -
áëþäåíèÿ ëèíèè Ñ76a [13], ïîäòâåðæäàþò ñèëüíîå âëèÿíèå ÍÒÄÐ íà
çàñåëåííîñòü âîçáóæäåííûõ óðîâíåé óãëåðîäà âïëîòü äî n = 56.
Ñäåëàííàÿ îöåíêà äëÿ ÎÔÄ â W3 äàåò çíà÷åíèå b56,57 = (0.97±0.18)b76.
ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ
Ñîâìåñòíûé àíàëèç ðåçóëüòàòîâ íàáëþäåíèé ÐÐË óãëåðîäà ñ äàííûìè
ïî ÈÊ-ëèíèÿì òîíêîé ñòðóêòóðû C II l 158 ìêì, O I l 146 è l 63 ìêì
ïðåäñòàâëÿåò ýôôåêòèâíóþ âîçìîæíîñòü îïðåäåëåíèÿ ôèçè÷åñêèõ
óñëîâèé â îáëàñòÿõ ôîòîäèññîöèàöèè, îáðàçóþùèõñÿ íà ïîâåðõíîñòè
ìîëåêóëÿðíûõ îáëàêîâ íà ãðàíèöå ñ îáëàñòÿìè H II. Ïîëó÷åííàÿ èí -
ôîðìàöèÿ âàæíà äëÿ èññëåäîâàíèÿ ïðîöåññîâ çâåçäîîáðàçîâàíèÿ, â
òîì ÷èñëå âîçìîæíîñòè òðèããåðíîãî ìåõàíèçìà, êîãäà îáðàçî âàâ øàÿ -
ñÿ ìîëîäàÿ çâåçäà èíäóöèðóåò ïîÿâëåíèå äðóãèõ çâåçä.
Äëÿ óêàçàííîãî ñîâìåñòíîãî àíàëèçà ëó÷øå âñåãî èñïîëüçîâàòü ÐÐË
óãëåðîäà ìì-äèàïàçîíà, êîòîðûå îáëàäàþò ðÿäîì ïðåèìóùåñòâ ïî
ñðàâ íåíèþ ñ áîëåå äëèííîâîëíîâûìè ëèíèÿìè — áîëåå âûñîêîå
îòíî øåíèå ÿðêîñòè â ëèíèè ê èçëó÷åíèþ â êîíòèíóóìå, ìàëàÿ îïòè -
÷åñêàÿ òîëùèíà è äð.
Ðàáîòà áûëà ïîääåðæàíà ïðîãðàììîé Ïðåçèäèóìà ÐÀÍ «Ïðîèñ -
õîæäåíèå, ñòðîåíèå è ýâîëþöèÿ îáúåêòîâ Âñåëåííîé».
1. Ñîðî÷åíêî Ð. Ë., Ãîðäîí Ì. À. Ðåêîìáèíàöèîííûå ðàäèîëèíèè. Ôèçèêà è
àñòðîíîìèÿ. — Ì.: ÔÈÇÌÀÒËÈÒ, 2003.—391 ñ.
2. Ñîðî÷åíêî Ð. Ë., Öèâèëåâ À. Ï. Îáíàðóæåíèå â èñòî÷íèêå W3A ðàäèîëèíèé Ñ56a
è C57a — ïåðâûõ ðåêîìáèíàöèîííûõ ðàäèîëèíèé óãëåðîäà â ìèëëèìåòðîâîì
äèàïàçîíå âîëí // Äîêëàäû, ïðåäñòàâëåííûå íà ãîäè÷íóþ ñåññèþ Ó÷åíîãî
ñîâåòà ÀÊÖ ÔÈÀÍ: Ñá. — Ì.: Ôèçè÷åñêèé èí-ò èì. Ï. Í. Ëåáåäåâà, 1996.—
Ñ. 4— 8.
3. Ñîðî÷åíêî Ð. Ë., Öèâèëåâ À. Ï. Ôèçè÷åñêèå óñëîâèÿ â îáëàñòÿõ ôîòîäèññîöèàöèè
ïî íàáëþäåíèÿì ðåêîìáèíàöèîííûõ ðàäèîëèíèé óãëåðîäà è ÈÊ-ëèíèé òîíêîé
ñòðóêòóðû C II è O I // Àñòðîí. æóðí.—2000.—77, ¹ 7.—Ñ. 488—498.
4. Öèâèëåâ À. Ï. Îïðåäåëåíèå ñîäåðæàíèÿ Ïåðâè÷íîãî ãåëèÿ ïî íàáëþäåíèÿì ðå -
êîì áèíàöèîííûõ ðàäèîëèíèé // Ïèñüìà â Àñòðîí. æóðí.—2009.—35, ¹ 10.—
Ñ. 745—754.
5. Bohr N. Om brintspektret // Fisisk Tidsskraft.—1914.—12.—P. 97—114.—(Ïåð:
Áîð Í. Î ñïåêòðå âîäîðîäà // Íèëüñ Áîð. Èçáð. òð. — Ì.: Íàóêà, 1971.—
Ñ. 152—167.
6. Ev ans N. J., Munday L. G., Davies J. H., Bout P. V. Submillimeter spec tral line ob ser va -
tions in very dense re gions // Astrophys. J.—1987.—312.—P. 344—350.
30
Ð. Ë. ÑÎÐÎ×ÅÍÊÎ, À. Ï. ÖÈÂÈËÅÂ
7. Herrman F., Mad den S. C., Nicola T., et al. The Orion mo lec u lar clouds OMC-1 and
OMC-2 mapped in the far-in fra red fine-struc ture line emis sion of C+ and O0 //
Astrophys. J.—1997.—481.—P. 343—354.
8. Jaffe D. T., Zhou S., Howe J. E., et al. Ul tra vi o let-il lu mi nated mo lec u lar cloud bouda -
ries: ex tended [C II] 158 mi cron emis sion to ward L1630 // Astrophys. J.—1994.—
436.—P. 203—215.
9. Krugel E., Thum C., Mar tin-Pintado J. Struc ture of Orion B (NGC2024): A re com bi na -
tion line and con tin uum map // Astron. and Astrophys. Suppl. Ser.—1982.—48.—
P. 345—353.
10. Mookerjea B.,Ghosh S. K., Kaneda H., et al. Map ping of large scale 158 mm line emis -
sion: Orion A // Astron. and Astrophys.—2003.—404.—P. 569—578.
11. Palmer P., Zuckerman B., Lilley A. E., Mezger P. G. De tec tion of a new microwave
spec tral line // Na ture.—1967.—215.—P. 40—41.
12. Pankonin V., Walmsley C. M., Wil son T. L., Thomasson P. A study of the par tially ion i -
zed me dium in the vi cin ity of the H II re gion NGC 2024 and W3 // Astron. and
Asrtrophys.—1977.—57.—P. 341— 351.
13. Ricard L. J., Zuckerman B., Palmer P., Turner B. E. Ob ser va tions of the high-fre -
quency car bon re com bi na tion-line emis sion in NGC 2024 and IC 1795 // Astro -
phys. J.—1977.—218.—P. 659—667.
14. Smirnov G. T., Sorochenko R. L. Walmsley C. N. The S140/L1204 com plex: re com bi -
na tion lines of hy dro gen, car bon and sul fur // Astron. and Astrophys.—1995.—
300.—P. 923—932.
15. Sorochenko R. L. Ra dio re com bi na tion lines of car bon as a tool for in ves ti ga tion of mo -
lec u lar clouds // Astron. and Asrophys. Trans.—1996.—11.—P. 199—214.
16. Stacey G. T., Jaffe D. T., Geis N., et al. 158 mi cron [C II] map ping of the Orion mo lec u -
lar cloud // Astrophys. J.—1993.—404.—P. 219—231.
17. Stutzki J., Stacey G. J. Genzel R., et al. Submillimeter and far-unfrared line ob ser va tion
of M17 SW: a clumpy mo lec u lar cloud pen e trated by ul tra vi o let radiation // Astro -
phys. J.—1988.—332.—P. 379—399.
18. Tielens A. G. G. M., Hollenbach D. Photodissociation re gions. I. Ba sic model // Astro -
phys. J.—1985.—291.—P. 722—746.
19. Walmsley C. M., Wat son W. D. The in flu ence of dielectronic-line recombination at low
tem per a ture on the in ter pre ta tion of in ter stel lar, ra dio recombina tion lines of car bon
// Astrophys. J.—1982.—260.—P. 317—325.
20. Wyrowski F., Schlike P., Hofner P., Walmsley C. M. Car bon ra dio recombina tion lines
in the Orion Bar // Astrophys. J.—1997.—487.—P. L171—L174.
21. Zuckerman B., Palmer P. A new in ter pre ta tion of the anom a lous mi cro wave re com bi -
na tion line // Astrophys. J.—1968.—153.—P. L145—149.
Ïîñòóïèëà â ðåäàêöèþ 01.10.09
31
ÎÁÍÀÐÓÆÅÍÈÅ È ÈÑÏÎËÜÇÎÂÀÍÈÅ ÐÅÊÎÌÁÈÍÀÖÈÎÍÍÛÕ ËÈÍÈÉ
|