Химическая эволюция системы галактических планетарных туманностей
Из-за погрешностей в определениях звездных светимостей и' эффективных температур наблюдательные данные о ядрах ПТ невозможно сравнивать непосредственно с теоретически рассчитанными эволюционными треками. Поэтому используют приближенные методы определения масс центральных звезд ПТ. В работе использован следующий метод. Для каждой из туманностей с разными массами центральных звезд строится модель… Читать ещё >
Содержание
- Введение
- 1. 1. Общая характеристика работы
- 1. 1. 1. Актуальность проблемы
- 1. 1. 2. Цель работы
- 1. 1. 3. Научная новизна
- 1. 1. 4. Теоретическая и практическая ценность
- 1. 1. 5. Апробация работы
- 1. 1. 6. Публикации по теме диссертации
- 1. 1. 7. Краткое содержание диссертации
- 1. 1. 8. Результаты, выносимые на защиту
- 1. 2. Характеристика объектов исследования
- 1. 2. 1. Звезды малых и промежуточных масс. Образование планетарных туманностей
- 1. 2. 2. Планетарные туманности
- 1. 2. 3. Физические параметры ПТ
- 1. 1. Общая характеристика работы
- 2. 1. Механизмы образования линий в газовых туманностях
- 2. 1. 1. Рекомбинационный механизм. Парциальная мера эмиссии плазмы
- 2. 1. 2. Возбуждение линий электронным ударом (столкновитсльный механизм)
- 2. 1. 3. Эффективные коэффициенты рекомбинации и столкновительного возбуждения
- 2. 2. Интенсивности линий в спектрах туманностей
- 2. 2. 1. Влияние флуктуаций температуры и плотности на интенсивности линий
- 2. 3. Модели туманностей
- 2. 3. 1. Стохастическая модель туманности
- 2. 3. 2. Задача диагностики ПТ
- 2. 4. Процедура определения параметров туманностей
- 2. 5. Моделирование ошибок определения параметров ПТ
Химическая эволюция системы галактических планетарных туманностей (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Понимание эволюции нашей Галактики является ключом к исследованию эволюции других звездных систем. Для исследования ее эволюции целесообразно выбрать такие галактические объекты, которые находятся в разных подсистемах Галактики и при этом являются достаточно яркими, чтобы их можно было изучать даже в том случае, если эти объекты находятся на больших расстояниях от Солнца. К таким объектам несомненно относятся галактические планетарные туманности (ПТ), которые, являясь весьма яркими объектами, видны на значительных расстояниях от Солнца и занимают достаточно большую долю объема Галактики [129].
Образование ПТ является одной из стадий эволюции большинства звезд Галактики, так как их предшественниками являются звезды малых и промежуточных масс с массами на главной последовательности в интервале от М < 1М©до М ~ 8 М©-.
Достаточно точные расчеты содержаний некоторых химических элементов в ПТ дают возможность оценить выход как легких элементов (таких, как углерод и азот) у маломассивных звезд, так и более тяжелых (таких, как кислород, сера и неон), образующихся в результате реакций нуклеосинтеза в массивных звездах. Первая группа элементов подвержена изменениям в ходе эволюции звезды-предшественника ПТ, в то время как вторая отражает условия в межзвездной среде в момент образования центральной звезды.
У ПТ наблюдаются значительные различия не только в содержаниях химических элементов, по и в их пространственном распределении, кинематических свойствах, а также, что особенно интересно для наблюдательного исследования эволюции звезд Галактики, в массах их центральных звезд и звезд-предшественников туманностей. Тем самым изучение эволюции ансамбля галактических ПТ позволяет существенно продвинуться в исследовании эволюции нашей Галактики.
Исследование химической эволюции ансамбля галактических ПТ является главной целью настоящей диссертационной работы. Одним из важных этапов данного исследования и составной частью диссертации является создание однородного набора физических параметров и содержаний химических элементов в ПТ нашей Галактики. Планетарные туманности являются яркими объектами, поэтому они уверенно отождествляются не только в нашей Галактике, по и в других звездных системах. Для внегалактических ПТ получены высококачественные спектры, что делает возможным надежное определение их химического состава и позволяет использовать ПТ для анализа химической эволюции других галактик. Одной из задач настоящего исследования в данной области является сравнительный анализ химической эволюции ПТ нашей Галактики и Магеллановых облаков.
Результаты работы [12] показывают, что расстояния до туманностей, полученные в указанных исследованиях, занижены в 1.5−2 раза. Сопоставление расстояний до ПТ, исправленных с помощью найденных в [12] поправочных коэффициентов, с имеющимися расстояниями до ПТ из используемого нами списка [21] позволяет сделать вывод, что исправленные расстояния до ПТ и используемые нами данные работ [8, 161] согласуются в пределах множителя 1.5.
Массы ядер ПТ.
Из-за погрешностей в определениях звездных светимостей и' эффективных температур наблюдательные данные о ядрах ПТ невозможно сравнивать непосредственно с теоретически рассчитанными эволюционными треками. Поэтому используют приближенные методы определения масс центральных звезд ПТ. В работе [59] использован следующий метод. Для каждой из туманностей с разными массами центральных звезд строится модель, в которой эволюционирующее ядро туманности окружено сферой газа, имеющей постоянную плотность.
Список литературы
- Аллер Л., Лиллер У., Планетарные туманности, М.: изд. «Мир», с. 30 (1966)
- Антипова Л.И., Боярчук А. А., Пахомов Ю. В., Панчук В. Е., Астрон. ж., 81, 658 (2004)
- Браидт 3., Статистические методы анализа наблюдений, М.: изд. «Мир», (1975)
- Бычков К. В., Холтыгин А. Ф., Элементарные процессы в астрофизической плазме, М.: изд. ГЛИШ МГУ, с. 186 (2007)
- Гурзадян Г. А., Планетарные туманности, М.: изд. «Наука», с. 42 (1962)
- Лунёва Ю.В., Холтыгин А. Ф., Астрофизика, 45, 451 (2002)
- Мальков Ю.Ф., Кинем, и физ. неб. тел, 10, 35 (1994)
- Мальков Ю.Ф., Астрон. журн., 74, 853 (1997)
- Миланова Ю.В., Холтыгин А. Ф., Письма в Астрон. журн., 32, 618 (2006)
- Миланова Ю.В., Холтыгин А. Ф., Письма в Астрон. журн., in press (2008)
- Никитин А.А., Сапар А., Рудзикас З. Б., Феклистова Т. Х., Холтыгин А. Ф., Спектры планетарных туманностей, Таллинн, Валгус (1988)
- Никифоров И.И., Боброва А. Ю., Кинем, и физ. неб. тел. Приложение, N2, с. 29 (1999)
- Потташ С, Планетарные туманности, М.: изд. «Мир» (1987)
- Соболев В.В., Курс теоретической астрофизики, М.: изд. «Наука» (1985)
- Сороченко Р.Л., Гордон М. А., Рекомбинационные радиолинии, М.: изд. «Физматлит» (2003)
- Тюрин Ю.Н., Макаров А. А., Анализ данных на компьютере, М.: изд. «ИНФРА-М», с. 499 (2003) 17| Францман Ю. Л., в сб. Химическая эволюция звезд и Галактики, М.: изд. «Космоипформ», с. 34 (1992)
- Холтыгин А.Ф., Астрофизика, 20, 503, (1984)
- Холтыгин А.Ф., Феклистова Т. Х., Астрон. ж., 69, 960 (1992)
- Холтыгин А.Ф., Астрофизика, 43, 463 (2000)
- Холтыгин А.Ф., Миланова Ю.В. http://www.astro.spbu.ru/staff/afk/GalChemEvol/Neb_Ab.html, http://www.astro.spbu.ru/staff/afk/GalChemEvol/ExtraGal_Ab.html (2000−2008)
- Acker А.А., Astron. Astroph. Suppl. Ser., 33, 367 (1978)
- Alibes A., Labay J., Canal R., Astron. Astrophys., 370, 1103 (2001)
- Allen C., Carigi L., Peimbert M., Astrophys. J., 494, 247 (1998)
- Aller L.H., Czyzak S.J., Astroph. Space Sci., 62, 397 (1979)
- Aller L.H. and Czyzak S.J., Astroph. J. Suppl. Ser., 51, 211 (1983)
- Aller L.H., Keyes CD., Astroph. J. Suppl. Ser., 65, 405 (1987)
- Aller L.H., Hyung, S., Mon. Not. R. Astron. Soc, 276, 1101 (1995)
- Ambarzumian V., Цирк. Пулк. обе. Л"2 6, 10 (1933)
- Asplund M., Grevesse N., Sauval A.J., in Cosmic Abundances as Records of Stellar Evolution and Nucleosynthesys (eds. F.N.Bash and T.G.Barnes), ASP Conf.Ser. 335, 25 (2005)
- Baluteau J.-P., Zavagno A., Morisset C, Piquignot D., Astron. Astrophys., 303, 175 (1995)
- Bedijn P.J., Astron. Astrophys., 205, 105 (1988)
- Binney J., Merifield M., Galactic Astronomy, Princeton, USA: Princeton Univ. Press (1998)
- Blair W. P., Kirshner R. P., Chevalier R. A., Astrophys. J., Part 1, 254, 50 (1982)
- Blocker Т., Schonberner D., Astron. Astrophys., 244, L43 (1991)
- Blocker Т., Astron. Astrophys., 297, 627 (1995)
- Blocker Т., in Asymptotic Giant Branch Stars. Ed. T. Le Bertre, A. Lebre and C. Waelkens, IAU Symp. 191 (1999)
- Brocklehurst M., Mon. Not. R. Astron. Soc, 153, 471 (1971)
- Brocklehurst M., Mon. Not. R. Astron. Soc, 157, 211 (1972)
- Bryan G.L., Volk K., Kwok S., Astrophys. .7., 365, 301 (1990)
- Cahn J.H., Kaler J.В., Astroph. J. Suppl. Ser., 22, 319 (1971)
- Cahn J.H., Kaler J.B., Stangellini L., Astron. Astroph. Suppl. Ser., 94, 399 (1992)
- Clegg R.E.S., Storey P. J., Walsh J.R., Neale L., Mon. Not. R. Astron. Soc, 284, 348 (1997)
- Costa R.D.D., Chiappini C, Maciel W.J., de Freitas-Pacheco J.A., Astron. Astrophys. Suppl. Ser., 116, 249 (1996)
- Dinnerstein H.L., Astrophys. J., 550, L223 (2001)
- Dinnerstein H.L., Geballe T.R., Astrophys. J., 562, 515 (2001)
- Dufaur R.J., Structure and evolution of the Magellanic Clouds- P r o c of the Symp., Tuebingen, West Germany, Dordrecht, D. Reidel Publ. Co., p. 353 (1983)
- Escudero A.V., Costa R.D.D., Astron. Astrophys., 380, 300 (2001)
- Escudero A.V., Costa R.D.D., Maciel W.J., Astron. Astrophys., 414, 211 (2004)
- Exter KM., Barlow M.J., Walton M.A., Mon. Not. R. Astron. Soc, 349, 1291 (2004)
- Feibelman W.A., Hyung S., Alter L.H., Mon. Not. R. Astron. Soc, 278, 625 (1996)
- Feklistova Т., Golovatyj V.V., Kholtygin A.F., Sapar A.A., Baltic Astronomy, 3, 292 (1994)
- Garcia-Segura G., Langer N., Rozyczka M., Franco J., Astrophys. J., 517, 767 (1999)
- Garnett D.R., Shields G.A., Skillman G.A., et al., Astrophys. J., 489, 63 (1997)
- Garnett D. R., New Views of the Magellanic Clouds, IAU Symp. 190, Ed. by Y.-H. Chu, N. Suntzeff, J. Hesser, D. Bohlender, p. 266 (1999)
- Gibson В., Fenner Y., Renda A., Kawata D., Lee H.-C, P.A.S.A., 20, 401 (2003)
- Golovatyj V.V., Sapar A., Feklistova Т., Kholtygin A.F., Catalogue of atomic data for low-density astrophysical plasma, Astron. Astroph. Trans., 12, 85 (1997)
- Gongalves D.R., arXiv: astro-ph/511 111, vl (2005)
- Gorny S.K., Stasinska G., Tylenda R., Astron. Astrophys., 318, 256 (1997)
- Go’rny S. K, Stasin’ska G., Escudero A. V., Costa R. D. D., Astron. Astrophys., 427, 231 (2004)
- Grevesse N., Noels A., Sauval A.J., ASP Conf. Ser., 99, 117 (1996)
- Гринин В.П., Астрофизика, 5, 371 (1969)
- Groenewegen M.A.T., de Jong Т., Astron. Astrophys., 267, 410 (1993)
- Groenewegen M.A.T., Marigo P., Asymptotic Giant Branch Stars, Ed. H.J.Habing, H. Olofsson, New York: Springer-Verlag, p.105 (2003)
- Gruenwlald R., Viegas S.M., Astron. Astrophys., 303, 535 (1995)
- Gutenkunst S., Bernard-Salas J., Pottash S.R., et al, arXiv:0803.182vl (2008)
- Gutierrez-Moreno A., Moreno H., Publ. of the Astron. Soc. of the Pacific, 100, 1497 (1988)
- Harrington J.P., Seaton M.J., Adams S., et al, Мои. Not. R. Astron. Soc, 199, 517 (1982)
- Harris H.C., in Planetary Nebulae in our Galaxy and Beyond, IAU Symp. 234, p. 415 (2004)
- Henry R.B.C., Origin and Evolution of the Elements, The Carnegie Observatories Centennial Symposia. Ed. A. McWilliam and M. Rauch: Cambridge University Press, p. 43 (2004)
- Henry R.B.C., Kwitter K.B., Balick В., Astron. J., 127, 2284 (2004)
- Herwig F., Ann. Rev. Astron. Astrophys., 43, 435 (2005) 73. van den Hoek L.B., Groenewegen M.A.T., Astron. Astrophys., 322, 123 (1997)
- Iben I., Truran J.W., Astroph. J., 220, 980 (1978)
- Iben I, Renzini A., Ann. Rev. Astron. Astrophys., 21, 271 (1983)
- B>en I., in Proc. Intern. Conf. Modern problems of stellar Evolution, Zvenigorod, Russia, 13−15 October (1998)
- Idiart T.P., Maciel W.J., Costa R.D.D., Astron. Astrophys., 472, 101 (2007)
- Immeli A., Samland M., Gerhard O., et al., Astron. Astrophys., 413, 547 (2004)
- Jacoby G.H., Ciardullo R., Astrophys. J., 515, 169 (1999)
- Jacoby G.H., van de Steene G., Astron. Astrophys., 419, 563 (2004)
- Kafatos M., Lynch J.P., Astroph. J. Suppl. Ser., 42, 611, 1980.
- Kaler J.B., Astrophys. J., 249, 201 (1981)
- Kaler J.B., Lutz J.H., Publ. of the Astron. Soc. of the Pacific, 97, 700 (1985)
- Kaler J.B., Astrophys. J. 308, 337 (1988)
- Kaler J.B., Jacoby G.H., Astrophys. J., 382, 134 (1991)
- Kholtygin A.F., Astron. Astrophys., 329, 691 (1998)
- Kholtygin A.F., Astroph. Space Sci., 255, 513 (1998)
- Kholtygin A.F., Brown J.C., Cassinelli J.P., et al, Astron. Astrophys. Trans., 22, 499 (2003)
- Kholtygin A.F., Milanova Yu. V., Galaxy Evolution Across the Hubble Time, IAU Symp. 235, Cambridge: Cambridge University Press, p. 324 (2007)
- Kingsburgh R.L., Barlow M.J., Mon. Not. R. Astron. Soc, 271, 257 (1994)
- Kohoutek L., Planetary nebulae: proceedings of the 155 Symposium of the IAU. Ed. by R. Weinberger and A. Acker. IAU Symp. 155. Kluwer Academic Publishers- Dordrecht, p.36 (1993)
- Koppen J., Cuisinier F., Astron. Astrophys., 319, 98 (1997)
- Krabbe A.C., Copetti M.V.F., Astron. Astrophys., 450, 159 (2006)
- Kwitter K.B., Henry R.B.C, Astroph. J., 562, 804−823 (2001)
- Kwok S., The origin and evolution of planetary nebulae, Cambridge University Press, (2000)
- Lattanzio J.C., arXiv: astro-ph/201 333 vl (2002)
- Leisy P., Dennefeld M., Alard C, et al, Astron. Astrophys. Suppl. Ser., 121, 407 (1997)
- Leisy P., Dennefeld M., Astron. Astrophys., 456, 451 (2006)
- Liu X.-W., Barlow M.J., Cohen M., et al, Month. Not. R. Astron. Soc, 323, 343 (2001) 1001 Lumsden S.L., Puxley P.J., Hoare M.G., Month. Not. R. Astron. Soc, 328, 419 (2000)
- Maciel W.J., de Freitas Pacheco J.A., Codina-Landaberry S.J., Astron. Astrophys., 239, 301 (1990)
- Maciel W.J., Dutra C.M., Astron. Astrophys., 262, 271 (1992)
- Maciel W.J., Chiappini C, Astroph. Space Sci., 219, 231 (1994)
- Maciel W.J., Koppen J., Astron. Astrophys., 282, 436 (1994)
- Maciel W.J., Quireza C, Astron. Astrophys., 345, 629 (1999)
- Magrini L., Perinotto M., Mampaso A., Corradi R.L.M., Astron. Astrophys., 426, 779 (2004)
- Magrini L., Planetary Nebulae in our Galaxy and Beyond, Proc. of the IAU Symp. 234, Ed. by M. J. Barlow and R. H. Me’ndez, Cambridge: Cambridge Univ. Press, pp.9−16 (2006)
- Manchado A., Villaver E., Stanghellini L., Guerrero M.A., ASP Conf. Ser., 199, 17 (2000)
- Marigo P., Bressan A., Chiosi C, Astron. Astrophys., 313, 545 (1996)
- Marigo P., Girardi L., Groenewegen M.A.T., Weiss A., Astron. Astrophys., 378, 958 (2001)
- Marigo P., Astron. Astrophys., 370, 194 (2001)
- Matteucci F., The chemical evolution of the Galaxy, Astrophysics and Space Science Library, vol.253, Dordrecht: Kluwer, reprint (2003)
- Matteucci F., arXiv:0804.1492vl (2008)
- Melendez J., Asplund M., Alves-Brito A., et. al., Astron. Astrophys., 484, L21 (2008)
- Milingo J.B., Henry R.B.C., Kwitter K.B., Astroph. J. Suppl. Ser., 138, 285 (2002)
- Minniti D., Zoccali M., Formation and Evolution of Galaxy Bulges, Proceedings of the IAU, IAU Symp. 245, p.323 (2008)
- Niimura M., Smith S.J., Chutjian A., Astrophys. J., 565, 645 (2002)
- Nussbaumer H., Storey P. J., Astron. Astrophys., 126, 75 (1983)
- Nussbaumer H., Schmutz W., Astron. Astrophys., 138, 495 (1984)
- Nussbaumer H., Storey P.J., Astron. Astroph. Suppl. Ser., 56, 293 (1984)
- Nussbaumer #. , Storey P. J., Astron. Astroph. Suppl. Ser., 64, 545 (1986)
- Nussbaumer K, Storey P. J., Astron. Astroph. Suppl. Ser., 69, 123 (1987)
- Peimbert M., Astrophys. J., 150, 825, (1967)
- Peimbert M., Costero R., Boletin de los Observatorios de Tonantzintla у Tacubaya, 5, 3 (1969)
- Peimbert M., Planetary nebulae, IAU Symp. 76, Dordrecht: D. Reidel Publishing Co., p. 215 (1978)
- Pequignot D., Petitjean P., Boisson G, Astron. Astrophys., 251, 680 (1991)
- Pequignot D., Baluteau J.-P., Astron. Astrophys., 283, 593 (1994)
- Perek L., Kohoutek L., Catalogue of Galactic Planetary Nebulae, Publ. House Czech. Acad. Sci., part no 3, 1−276 (1967)
- Perinotto M., Astroph. J. Suppl. Ser., 76, 687 (1991)
- Perinotto M., Morbidelli L., Scatarzi Л., Mon. Not. R. Astron. Soc, 349, 793 (2004)
- Phillips J.P., Astroph. J. Suppl. Ser., 139, 199 (2002)
- Quireza C, Rocha-Pinto H.J., Maciel W.J. Astron. Astrophys., 475, 217 (2007)
- Renzini A., Voli M., Astron. Astrophys., 94, 175 (1981)
- Rola G, Pelat ?>., Astron. Astrophys., 287, 677 (1994)
- Rola G, Stasinska G., Astron. Astrophys., 282, 199 (1994)
- Rubin R.H., Astrophys. J., 155, 841 (1969)
- Rubin R.H., Astroph. J. Suppl. ser., 69 (1989)
- Rubin R.H., Ferland G.J., Chollet E.E., Horstmeyer R., Astrophys. J., 605, 784 (2004)
- Shields G.A., Publications of Astron. Soc. of the Pacific, 92, 418 (1980)
- Soker N., Astroph. J. Suppl., 112, 487 (1997)
- Stanghellini L., Kaler J.B., Shaw R.A., Astron. Astrophys., 291, 604 (1994)
- Stanghellini L., Kaler J.B., Shaw R.A., Alighieri S. di S., Astron. Astrophys., 302, 211 (1995)
- Stanghellini L., Villaver E., Manchado A., Guerrero M.A., Astrophys. J., 576, Issue 1, 285 (2002)
- Stanghellini L., Guerrero M.A., Cunha K., et al, Astrophys. J., 651, 898 (2006)
- Stasinska G., Gdrny S.K. and Tylenda R., Astron. Astrophys., 327, 736 (1997)
- Stasinska G., arXiv: astro-ph/207 500, v l (2002) 148. van de Stene G.C., Zijlstra A.A., Astron. Astrophys., 293, 541 (1995)
- Sterling N. C, Dinerstein H. L., Rev. Мех. de Astr. у Astrof. (Ser. de Conf.), 18, 133 (2003)
- Sterling N.C., Dinnerstcin H.L., Bowers C.W., Astroph. J., 562, 515 (2001)
- Taylor J.R., An Introduction to Error Analysis. The study of uncertainties in physical measuremets. University Science Books. Second Edition (1997)
- Tsamis Y.G., Barlow M.J., Liu X.-W., Danziger I.J., Storey P.J., Mon. Not. R. Astron. Soc, 345, 186 (2003)
- Tsamis Y.G., Walsh J.R., Pequignot D., Barlow M.J., Danziger I. J., Liu X.-W., Mon. Not. R. Astron. Soc, 386, 22 (2008)
- Vassilidias V., Wood P.R., Astroph. J., 413, 641 (1993)
- Vassilidias V., Wood P.R., Astroph. J.Suppl.Ser., 92, 125 (1994)
- Vilchez J.M., Pagel B.E.J., Diaz A.I., Terlevich E., Edmunds M.G., Mon. Not. R. Astron. Soc, 235, 633 (1988)
- Villaver E., Stanghellini L., Shaw R. A., Astrophys.J., 614, 716 (2004)
- Villaver E., Stanghellini L., Shaw R. A., Astrophys.J., 656, 831 (2007)
- Weidemann V., Astron. Astrophys., 188, 74 (1987)
- Zhang G.Y., Kwok S., Astroph. J. Suppl., 88, 137 (1991)
- Zhang C.Y., Astroph. J. Suppl. Ser., 98, 659 (1995)
- Zhang Y., Liu X.-W., Luo S.-G., et al, Astron. Astrophys., 442, 249 (2005)
- Zoccali M., Lecureur A., Barbuy В., et al, Astron. Astrophys., 457, LI (2006)