Тема: Поляризационное исследование глобул Бока

Работа посвящена поляриметрическому исследованию глобул Бока. Глобулы- небольшие изолированные темные облака, состоящие в основном из молекулярного газа и пыли. Эти облака являются местами образования маломассивных звезд (см., например, Schultz, 2012).
Многие важные детали процесса образования звезд являются до сих пор неясными. Например, не понятно даже, почему некоторые глобулы содержат протозвездные объекты, в то время как многие другие имеют ядра без протозвезд.
В процессе образования звезд важнейшую роль играют магнитные поля, вращение облаков и другие сложные физические явления. Поэтому моделирование процесса звездообразования является трудной задачей, и ее понимание и решение происходит крайне медленно. Как следствие, по- прежнему необходимы более детальные данные, как о внутренних областях глобул, так и об их внешних слоях и окружающей среде.
Сегодня развивается несколько подходов к изучению магнитных полей и пыли во внешних слоях и в ближней окрестности межзвездных молекулярных облаков. Некоторые из этих подходов основываются на анализе поляризации излучения звезд фона.
Пыль в межзвездной среде, и в частности, в глобулах поглощает и рассеивает падающее излучение и частично перерабатывает его в тепловое излучение, при этом происходит поляризация излучения (см., например, Whittet, 2003; Draine, 2011). Как следствие, свойства пыли можно определять по кривой межзвездного поглощения, наблюдаемой для звезд фона, кривой межзвездной поляризации для таких же звезд и спектру теплового излучения пыли. Специфическая ориентация несферических космических пылинок, вызывающая поляризацию (Andersson et al., 2015), позволяет получить информацию о направлении магнитного поля: поляризации в видимой области параллельна направлению магнитного поля, а в далекой ИК области перпендикулярна этому направлению (Draine, Fraisse, 2009).
Тесная связь излучения, пыли и магнитных полей дает основу для следующих наблюдательных подходов, которые мы можем в принципе применять и к глобулам (Crutcher, 2012):
Подход 1 -- Получение поляризационных карт в видимой и ближней ИК области, что позволяет определять направление, топологию и методом Чандрасекара-Ферми силу магнитного поля.
Подход 2 -- Получение поляризационных карт в широком диапазоне спектра -- от оптической до суб-мм области, что дает информацию о магнитных полях в областях с разной плотностью.
Подход 3 -- Получение волновых зависимостей поглощения и поляризации фонового излучения, дающих сведения о средних свойствах пылевых частиц.
Перечисленные наблюдательные данные должны быть дополнены по возможности другими данными:
а) картами (и спектрами) глобул в различных молекулярных линиях;
б) картами распределение межзвездного поглощения в области глобулы;
в) картами распределения интенсивности теплового излучения пыли;
г) информацией о крупно-масштабном распределении вещества и магнит-ных полей направлений глобулы и т.д.
Во всех трех описанных выше подходах, исключая суб-мм поляризацию, мы в основном имеем дело с нейтральным гало глобул и областями вне глобул и в меньшей степени с внешними молекулярными слоями.
Изучение гало глобул и вообще областей перехода молекулярного водорода в атомарный является трудной задачей, которая рассматривалась лишь в нескольких работах (см. Wannier et al., 1999; Goldsmith et al., 2007; Stanimirovic et al. 2014 и т.д.).
На сегодняшний день известно, что поглощение Av в гало глобул составляет 0.5--1 зв. вел., концентрация частиц 30--50 см-3, температура 30--60 К. Размер гало примерно в 3 раза больше размера видимого изображения глобулы. Гало имеет неоднородную структуру и сложную форму (см., например, рис. 1).

Купить

В дипломной работе сделан краткий обзор методов поляризационного исследования межзвездных облаков, включая глобулы. Выполнена и описана полная обработка поляриметрических данных, полученных в полосах B, V, R для сотен звезд в области размером ~10’x10’ вокруг глобулы BHR 113. В результате получены детальные поляризационные карты, показывающие структуру магнитного поля в окрестности этой глобулы. Написана небольшая программа и в имеющихся обзорах неба и каталогах найдены сведения о фотометрии значительного числа наблюдавшихся звезд. По данным в фотометрических полосах J, H, K из обзора 2MASS проведена спектральная классификация 44 звезд, оценены расстояния до них и межзвездное поглощение AV. Для этих же звезд по обработанным поляриметрическим данным, дополненным имеющимися аналогичными данными в полосах I и H, определены параметры волновой зависимости межзвездной линейной поляризации: Pmax и kmax. Рассмотрены и кратко обсуждены полученные соотношения между поглощением (AV) и поляризацией (Pmax, kmax) света пылью в окрестности глобулы BHR 113.
Купить