АНАЛИЗ ПРИБЛИЖЕННЫХ РЕШЕНИЙ ЗАДАЧИ О РАСШИРЕНИИ ОБЛАСТИ HII
Автор: Анна Сергеевна Гаврилова
Соавторы: Научный руководитель: Краснобаев Константин Васильевич
Организация: МГУ имени М.В. Ломоносова
Рассматриваются приближенные решения задачи о расширении области горячего ионизованного водорода, окружающего звезду с температурой порядка 10 000 К, в среду с заданным распределением плотности. Движение ионизованного газа считается изотермичным. Из-за сильного взаимодействия вещества и излучения вводится предположение о существовании баланса между поглощаемой и излучаемой средой энергией - в отличие от классической задачи о сильном взрыве, когда справедливо предположение о сохранении полной энергии движущегося газа.
Для данной задачи были получены аналитические решения в случае сферически симметричной задачи (с использованием метода Черного) и в случае осесимметричной задачи (с использованием метода Компанейца). Полученные в первом случае результаты хорошо согласуются с данными, поученными численным путем в работе [3].
Проводится анализ решения полученного при применении метода Компанейца для задачи о расширении области HII в неоднородном газе. Решалась осесимметричная, плоская задача. Для определения формы ударной волны было получено нелинейное уравнение в частных производных и найдено его аналитическое решение. Установлены отличия полученного решения от решения задачи о точечном взрыве в неоднородной атмосфере. При анализе данного решения были проведены оценки развития неустойчивости Рэлея-Тейлора, исходя из данных об ускорении ударной волны.
Приближенные решения задачи о расширении области HII представляют интерес, поскольку точные решения требуют решения уравнений радиационной газовой динамики, учитывающей радиационные процессы. Приближенные модели позволяют получать данные, которые хорошо согласуются с более сложными расчетами.
Результаты, полученные в ходе исследования расширения областей HII важны для изучения вопросов звездообразования. Например, на рис.1 изображена область HII, на периферии которой были обнаружены молодые звездные объекты. В ходе их исследования ставится следующий вопрос: существовали ли эти объекты до возникновения области HII или они образовались под влиянием расширения области HII.
1. А.С. Компанеец Точечный взрыв в неоднородной атмосфере Доклады Академии наук СССР. Том 130, №5, С. 1001-1003
2. К.В Краснобаев, Г.Ю. Котова, Р.Р. Тагирова Двумерные неустановившиеся движения фотоиспаряемых газовых оболочек Сборник "Проблемы современной механики: к 85-летию со дня рождения Г.Г. Черного. Изд-во Моск. ун-та изд-во "Омега-Л". Институт механики МГУ, 2008, С. 191-206
3. Zavagno A. et al. Triggered star formation on the borders of Galactic HII region RCW 120 Astronomy & Astrophysics -2007. - T. 472 -№3 -C. 835-846
4. Kim J.G., Kim W.T., Ostriker E.C. Disruption of Molecular Clouds by Expansion of Dusty HII Regions //The Astrophysical Journal. –2016. –T.819. –№.2. –С.137
5. Torii et al. Cloud-cloud collision as a trigger of the high-mass star formation: a molecular line study in RCW 120//The Astrophysical Journal. –2015. –T.806. –№.1. –С. 7.
