中科大天文系课件-64球的演化

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1、§6.4球的演化HII区与HI区之间是边界区域，其厚度约为光子在中性氢中的平均自由程。即，如果光子是低能的（能量VH原子的束缚能13.6eV）,平均自由程为cm〜pc这里是H原子的数密度，面O〜〜是中性氢原子的有效几何截对于电离气体，对辐射的散射主要是经过自由电子的Thomson散射，此时的碰撞截面为〜〜。对于能量〉eV（波长V912）的辐射，所经过的气体必然是电离的，因而平均自由程为〜pc这里为自由电子的数密度。因此我们有，且紫外辐射可以通过使气体电离而被立即吸收，然后后继的辐射可以比较自由地通过HII区，直到达到中性氢区，然后在厚度为的

2、一层内被吸收。一个热的年轻的恒星的辐射主要是在的部分，它周围的电离氢区是一个球对称的区域，半径为，此体积为的电离区域称为球，它的尺度〜cm,与此相比，是一层很薄的区域。1.Stromgren球设恒星的辐射近似为黑体，eV的光子流量为（光子数•cm^s'1）其中我们看一下这个球有多大。如上图，球壳内的原子数为时间内发出个致电离光子时，球壳内的中性原子全部电离，故半径增大因而有实际上还要考虑球内部的复合。由于复合离子成为中性原子，再把它电离还要消耗光子，故应有其中复合率因子如果球的半径不再增加,,球半径此时是这里是中心恒星的半径，对一些典型的恒

3、星，有关数据如下表:表6.10709Bo光谱型05HI=atomichydrogenT~100K上式还有一个问题，即没有考虑到压力。因为电离区一个原子电离后变成一个离子加一个电子，粒子数是中性区的两倍，即使温度相同，HII区的压力应为HI区的两倍。事实上，HI区典型的温度为，数密度为，HII区温度为，数密度为。这样〜，故扩张十分迅速，出现超声速向外扩张的冲击波阵面一激波，产生超声速的风或气流，对0型星可达每秒数千公里，对太阳为每秒400公里。2.激波前沿激波的波阵面使得气体动力学量（压强、密度和速度）产生间断。对波前静止参考系有连续性方程E

4、uler方程能量方程它表示流体在单位时间里通过激波面单位面积时，增加的能量等于压力对它所作的功。其中是内能密度，如果激波面两边的流体都可看成为理想气体，则超新星爆发通过激波加热范围非常大的星际介质，是银河系和星系中重要的能源，超新星遗迹所扫过的星际介质可达几千个，比爆发时抛射的物质多几个数量级。但抛射的物质中含有大量的重元素，这是星际介质中重元素的主要来源。