Зоны HII
5.3. Зоны HII
Непрерывный спектр однородной изотермической области ионизованного водорода имеет вид, представленный на рис. 2.2. На низких частотах, где оптическая толща зоны HII велика, спектр следует закону Рэлея–Джинса; на высоких частотах, где зона HII прозрачна, спектр плоский (см. главу 2). Частота перегиба спектра n0, где t =1, связана с мерой эмиссии зоны HII соотношением:
(5.25)
n0 в МГц, в см–6пк.
Решение уравнения переноса для зоны HII, выраженное в яркостных температурах (глава 1):
Tb = T0e–t + Te(1 – e–t), (5.26)
где T0 – яркостная температура фона, Te – электронная температура в зоне HII (~104 K). В оптически толстой части спектра (t > 1, n < n0) яркостная температура Tb = T0e–t + Te.
Люди также интересуются этой лекцией: Инфекция и инфекционная болезнь.
На высоких частотах яркостная температура галактического фона T0 << Te, а t < 1, Tb = Tet, т.е. интенсивность радиоизлучения зоны HII определяется ее электронной температурой и оптической толщой. Плотность потока зоны HII
(5.27)
интегрирование ведется по видимому телесному углу WHII зоны HII, S¢ – плотность потока, соответствующая излучению черного тела с T = Te (т.е. примерно уровень излучения в плоской высокочастотной части спектра зоны HII). Плотность потока на частоте перегиба, где t = 1, S = = S¢(1 – e–1) = 0.63S¢.
По измерениям плотности потока на двух частотах (зная приблизительно размер туманности и считая ее однородной и изотермической) можно найти ne и Te.
Тепловые радиоисточники, связанные с зонами HII, обнаруживают сильную концентрацию к галактической плоскости, так как звезды спектральных классов OB, их образующие – молодые объекты, принадлежащие к плоской составляющей населения Галактики. Излучение зон HII, сливаясь, образует фон Галактики на коротких дециметровых и на сантиметровых волнах. К наиболее известным тепловым радиоисточникам – зонам HII относятся радиоисточники Ori A (Туманность Ориона), Sgr B2, туманности M8 и Омега, а также ряд объектов обзора Вестерхаута галактической плоскости в непрерывном спектре на n = 1415 МГц: W3, W33, W49, W75.
Многие тепловые радиоисточники связаны с областями активного звездообразования (§5.5). Наблюдаются, в частности компактные и ультракомпактные зоны HII, которые непосредственно окружают недавно возникшие звезды спектральных классов O и ранних B. Размеры компактных зон HII ~ 0.1 пк, а электронная плотность достигает 106–107 см–3. Компактные зоны HII проявляют себя в областях на сантиметровых волнах в виде тепловых радиоисточников малых угловых размеров, иногда наложенных на более протяженный диффузный радиоконтинуум с меньшей мерой эмиссии.