Разрушение космической пыли в молекулярных облаках в окрестности горячих звёзд

Костюкова Л.В. (1)

(1) Южный федеральный университет, Россия 

АБСТРАКТ

Знание характерных свойств межзвездной пыли очень важно при любых астрономических наблюдениях. Поэтому в связи с отсутствием экспериментальных данных было проведено моделирование динамики и разрушения межзвёздной пыли в молекулярных облаках в окрестности горячих звёзд. В модели движение пыли происходит под действием гравитации (притяжения пылинок к звезде), давления излучения и трения о газ. Разрушение пыли обусловлено взаимодействием с газом и испарением. Газ предполагается равномерно распределенным. Взаимодействием пылинок друг с другом пренебрегаем. 
На примере молекулярного облака с концентрацией газа 100 cm-3, окружающего звезду с температурой T = 30 000 K и содержащего графитовую пыль, было показано, что в разрушении пыли конкурируют два процесса: на расстояниях до звезды меньше 1011 м – испарение под действием собственной температуры, на больших расстояниях – распыление пыли частицами газа при большой скорости относительного движения. Причём с помощью первого процесса пылинки разрушаются за времена менее 0.1 года, а с помощью второго процесса – на временах от ~0.1 года до ~10 лет. На временах более 10 лет испарение неэффективно, т.к. пыль находится далеко от звезды, а распыление недостаточно вследствие низкой скорости пылинок. Так, на временах больших 100 лет пыль уже не разрушается, а просто дрейфует.
Также в работе исследуется эволюция распределения пылевой компоненты молекулярного облака в окрестности горячей звезды. Изначально задаются температура звезды, концентрация газа в молекулярном облаке и начальное распределение пыли по размерам и расстоянию до звезды. Для каждой пылевой частицы из распределения решается система из уравнений движения и изменения размера пылинки. Затем в заданный момент времени выводится новое распределение пыли. В результате расчётов, проведённых до времён порядка 100 000 лет, пылинки улетают на расстояния до 1017 м.