новости космоса
7020 30
09 мая 2016 17:08:14

О причинах турбулентности газа межзвездной среды

Наблюдаемый в галактиках газ, как правило, движется с очень высокими, даже сверхзвуковыми скоростями, и это свидетельствует о том, что межзвездная среда характеризуется высокой степенью турбулентности газа. Происхождение этой турбулентности до сих пор не до конца понято учеными. Некоторые исследователи считают, что источником турбулентности является процесс звездообразования, в то время как другая часть их коллег уверена, что за сверхзвуковое движение газа в галактиках отвечает только лишь гравитация.

Астроном из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра, США, Блейксли Бёркхарт и её коллеги провели подробное теоретическое исследование физических процессов, порождающих турбулентность, и сравнили свои заключения с результатами наблюдений галактик. Уже давно известно, что скорость формирования звезд в галактиках примерно коррелирует с распределением скоростей газа в них. Однако, как отмечают ученые в своей статье, если бы только звездообразование было причиной увеличения скоростей газа, то коэффициент корреляции был бы намного выше, чем можно получить, анализируя результаты наблюдений.

На самом деле модели, объясняющие турбулентность газа межзвездного пространства одной лишь гравитацией, демонстрируют намного более близкое соответствие наблюдениям. В моделях такого типа, например, не возникает проблемы моделирования галактик с высокими скоростями газа межзвездной среды, которые в то же время имеют низкие скорости звездообразования – в этих случаях в галактиках оказывается недостаточно газа для производства новых звезд со значительной скоростью, однако гравитация обусловливает движение частиц газа с высокими скоростями. Результаты, полученные представителями этой научной школы, вызывают доверие, но не являются окончательными и, скорее всего, существуют галактики, в случаях которых гравитация и звездообразование оказывают сравнимое по величине влияние на турбулизацию газа межзвездного пространства, считает Блейксли и её соавторы.

Таким образом, в своей работе исследователи делают вывод о том, что природа турбулентности газа межзвездного пространства является неоднозначной и более сложной, чем предполагалось ранее.

Работа появилась в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.


(Добавил: Hot Temp)

комментарии
1
VLADISLAV3105 · 09-05-2016

Да с каждой неделей,с каждым днем в этом миру мы познаем что то новое и более сложное.

2
geolux138 · 09-05-2016

"… газ,как правило, движется с очень высокими, даже сверхзвуковыми, скоростями…". А как определяется скорость звука (т.е. продольных волн) в таком газе, если его плотность порядка нескольких частиц в кубометре, и они практически не взаимодействуют друг с другом? То есть, откуда там волнение, передача энергии от частицы к частице колебательными (волновыми) процессами?

3
Sqwair777113 · 09-05-2016

geolux, думаю здесь подразумевают скорость звука, сравнительную со скоростью звука в земных условиях. И сравнивают средние значения скоростей потоков газа, а скорость звука - ну эт, наверное чтоб понятнее или нагляднее было, что скорость потоков равна примерно 300 с копейками м/с...

4
ProtoDick109 · 09-05-2016

geolux, полностью с вами согласен.

5
Leonid3190 · 09-05-2016

"..сравнительную со скоростью звука в земных условиях.." (с)Sqwair777
Ну никогда уважающий себя учёный не будет сравнивать задницу и палец, а скорость звука в своём кабинете со скоростью звука в космическом облаке. Скорость звука в газе -- средняя скорость молекул газа относительно друг друга, определяется температурой газа и молекулярным весом.
"..они практически не взаимодействуют друг с другом.." (с)geolux
Вы всегда забываете о времени и масштабах. Посмотрите на фотографии разных облаков газа, они даже звёзды загораживают не пропуская их свет. Нет прямой линии для сквозного пролёта фотона, не говоря уж о молекулах -- они СТАЛКИВАЮТСЯ друг с другом, разве что длина свободного пробега не микрон, как у вас в комнате, но несколько десятков километров, соответственно и время выравнивания температуры по облаку не минуты, как в той же комнате, но десятки и сотни тысяч лет.

6
Gagarin124 · 09-05-2016

Кто бы сомневался, что тут не всё так просто.. Кроме всего прочего, следует учитывать пекулярные скорости галактик, относительно микроволнового фона. А это, на секундочку, сотни км/с (что в тысячу раз быстрее звука), наша местная группа и мы, например, летим около 600 км/с, если не ошибаюсь. Воображаю, какая будет турбулентность у края диска - в области ударной волны 0_о
Все с праздником Победы! Всем по 200 фронтовых!

7
Sqwair777113 · 10-05-2016

Леонид, и? Что не так в моём посте?

8
Delitant139 · 10-05-2016

Да, со скоростью звука в космосе малость перегнули. Чем меньше плотность в-ва тем медленнее по ней распространяется ударная волна (скорость звука). Надо было в статье указать конкретную скорость, а не использовать аналогии.

9
Sqwair777113 · 10-05-2016

Delitant, дык, всё просто. Скорость звука как сравнительная величина очень часто используется, как и скорость света, чтоб человек мог составить сравнительное представление применительно к скорости объекта. И по умолчанию, без уточнений подразумевается скорость звука именно в воздухе при нормальных тех.условиях, так же как под скоростью света подразумевается именно скорость света в вакууме, а не в воде или в каком-нибудь кристале сапфира. Так что ничего необычного нет. Иначе пришлось бы уточнять что в верхних слоях атмосферы самолеты движутся "со скоростью звука в верней части тропосферы".

10
Asvertyk6 · 10-05-2016

Вы как то всё за скорость звука..., а вот "...за сверхзвуковое движение газа в галактиках отвечает только лишь гравитация." - про гравитацию то?
Это чья ж то гравитация разгоняет газы так сильно то? ЧДырки? Прям на все эти облака? Или другие звёзды подсуетились, но как то не могу представить, как? А может эта злополучная ТМатерь наша? Вот она точно на это способна - вон сколько её насчитали то учёные! Чё, ТМуть получает своё подтверждение через бешенно несущиеся облака газов да пыли?
В общем, вопрос, кто награвитнул эти облака, что они как ошпаренные взбесились, не понятно?
Ветер, ветер, ты могуч, ты гоняешь стаи тучь..., - гравитаций ты могучий, шустро облаков гоняешь кучи...

11
Delitant139 · 10-05-2016

315-340 метров в сек, ну да, для космоса огромная скорость.

12
Delitant139 · 10-05-2016

Почему нет конкретных цифр?

13
Leonid3190 · 10-05-2016

"..Это чья ж то гравитация разгоняет газы так сильно.." (с)Asvertyk
Представьте себе облачко водорода с температурой 300 К, которое крутится по орбите Земли вокруг Солнца. Орбитальная скорость 30 км/сек, а скорость молекул обусловленная его температурой внутри облачка всего ~1.8 км/сек. Таким образом это облачко движется со скоростью в 16 раз быстрее звука :-)
Delitant, это вам конкретные цифры.

14
Delitant139 · 10-05-2016

Leonid3. Спасибо.

15
Shakirov107 · 10-05-2016

<...это свидетельствует о том, что межзвездная среда характеризуется высокой степенью турбулентности газа. Происхождение этой турбулентности до сих пор не до конца понято учеными...>.
Виноват в этой "непонятливости" фирменный стиль БУ-больших ученых часто игнорировать зарядовое состояние звезд и межзвездного газа. Этот газ существенно ионизирован и, собственно, представляет собой сильно разреженную плазму. В ней (плазме) как раз могут из-за различий скоростей, скажем, протонов, электронов, альфа-частиц и т.д. могут группироваться, образно говоря, всякие "отстающие", "убегающие" (по отношению к фазовой скорости) частицы. Возникают коллективные взаимодействия между группами частиц и это приводит к образованию относительно крупных вихревых структур(например, солитонов). В этих случаях обсуждают, кстати, и ионно-звуковые волны. А в условиях Космоса в нейтральном газовом потоке трудно ожидать спонтанное возникновение турбулентных явлений. Тема, надо сказать, не слабая и детально до сих пор не исследована. ПС. Этот "звук" мы не услышим, если вспомнить среднюю скорость "солнечного ветра" примерно 400 км/с.

16
geolux138 · 10-05-2016

Leonid3, про масштабы я помню, как раз об этом и речь. Дело в том, что для космических облаков газа применяются формулы и терминология, разработанные ещё классиками физики столетия назад. Но классики это делали для газов в термодинамическом понимании; где частицы непрерывно взаимодействуют друг с другом. Облака же межзвёздного и даже межпланетного газа.- это фактически потоки частиц, весьма разреженные. Где полученная одной частицей энергия, например, может быть за время её одиночного полёта излучена в пространство, а не передана другой частице в столкновении. Применима ли к ним, например, формула v=√ (кси•R•T), [где кси - показатель адиабаты, R - газовая постоянная, T - температура, v - скорость частиц газа], на основе которой и ей подобных и определяется "сверхзвуковая" скорость межзвёздного газа. Но - применимы ли газовые формулы и понятия к потокам частиц? Где-то здесь утрачено понимание применимости формул, границы их применения к описанию других процессов.
Всё дело то в том в данном случае, что это неправомерное, по-моему, применение широко используется для для некорректного обоснования соответствия наблюдений теории и разработки новых теорий. Два примера:
в конденсационной теории ранее считалось, что газ-пыль протооблака слипается в комочки, они сливаются и т.д. ("холодный" вариант теории). Когда было доказано, что хондры в метеоритах образовались из расплавов в мантийных условиях, появилось "уточнение" - через облако проходили ударные волны (от сверхновых, откуда же ещё), это инициировало слипание пыли-газа и разогрев комочков до их плавления с образованием хондр, далее по старой схеме (про то, что для этого нужны ещё и мантийные давления - "забыли"). Тут уже и комочки участвуют в ударной волне. То есть, или на каждую звезду и планету нужна своя сверхновая, или все они образуются одновременно. Хотя наблюдения показывают, что и то, и то неверно;
когда понадобилось объяснить спиральную структуру галактик, то снова были привлечены мифические "волны в газе", в т.ч. ударные, с обоснованием образования спиральной структуры снаружи-внутрь галактики. Другие варианты противоречили теории. Хотя к тому времени уже были наблюдения, показывающие движение, истечение вещества рукавов Галактики из центра к периферии.
Так вот часто и рождаются теории-мифы, при неправильном и неправомерном применении понятий одной области знания к другой. Жонглирование формулами, не более того.

17
Asvertyk6 · 10-05-2016

"..а скорость молекул обусловленная его температурой внутри облачка всего ~1.8 км/сек. "
Ну и причём здесь тогда гравитация? Чё мне представлять какую то температуру молекулы внутри облачка, в новости то о гравитации идёт речь, которая разгоняет эти газы? Как то вы Leonid3 меня пытаетесь увести в сторону, а суть то не в температуре, а в гравитации.
Ну и?

18
Leonid3190 · 10-05-2016

"..полученная одной частицей энергия, например, может быть за время её одиночного полёта излучена в пространство.." (с)geolux
Механическая энергия (скорость) нейтральных (без электрического заряда) частицы, молекулы, атома не может быть "излучена" в пространство без столкновения с другой частицей. Излучение, в т. ч. тепловое создаётся при переходе электронов с энергетически высокого квантового уровня на более низкий и условий для такого перехода в не возбуждённом атоме нет. Такие условия появляются в двух случаях: при поглощении фотона электромагнитного излучения, который и выталкивает электрон на более высокий уровень, при столкновении часть механической энергии так же переводит электрон на более высокий уровень, и эта энергия затем излучается при возвращении электрона на стабильный уровень.
Именно по этим излучениям астрономы рассматривая в телескоп облако газа определяют его температуру. Если бы не было столкновений, то не было и теплового излучения от облаков газа, а оно есть от любого облака. Поэтому нет никаких оснований утверждать, что в космосе облака газа не подчиняются термодинамическим законам, этот газ так же охлаждается при расширении и нагревается при сжатии и газовая постоянная имеет для него такое же значение R=8.314472 Дж/(моль*К).
Если вы сможете отвлечься от быстротечной человеческой жизни и приравняете десятую секунды, за которую происходит термодинамическое выравнивание в накачиваемой вами шине велосипеда, к паре миллионов лет, за которые выравнивание происходит в космическом облаке газа, то и увидите, что разницы в этих процессах нет и они происходят в полном соответствии с одной формулой.
А кто же это утверждал, что все метеориты, в т. ч. и хондриты, и железные, и паче чаяния золотые, произошли исключительно в результате гравитационного слипания?

19
Asvertyk6 · 10-05-2016

Ну вот, сразу видно что ответить на мой сущностный вопрос вам нечего, какие то рассуждения о шинах велосипеда, а вот про "турбулентности газа межзвездной среды", которая обусловлена гравитацией, согласно новости, ни слова.
Заносит вас Leonid3 куда то от сути вопроса. Хоть вы и излагаете наукоподобные вещи, а суть у вас и от вас ускользает...

20
Shakirov107 · 10-05-2016

Интересно получается: Авторы постулируют очень высокие, даже сверхзвуковые скорости межзвездного газа, главенствующую роль гравитации в кинетике газовых потоков. А вот куда направлены упомянутые высокоскоростные потоки газа,-не уточняют. Может, я что-то пропустил, или просто придираюсь по привычке? Ведь, по простому разумению, если есть скорость, должно быть и направление этой скорости? Это либо упущение Больших Ученых, либо, на их взгляд, это не актуально? Потом, предполагаемые "звездные ясли" - пыле-газовые облака не подают признаков неустойчивости, направленности хотя бы части потоков куда-нибудь, - пусть к центру какому-никакому. Нет, облака выглядят застывшими, статичными: пыле-газ не желает аккрецировать; ничто не закручивается в спираль. Как будто Космос упрямо демонстрирует талантливым БУ-большим ученым свое несогласие с их гениальными "теориями". ПС. Так куда же летят потоки галактического, они же и межзвездные, газа: от центров конденсации или от них? В СС-солнечной системе, как всем известно, "ветер" плазменный "дует" от Солнца.

21
Гришин_С_Г158 · 10-05-2016

"...если бы только звездообразование было причиной увеличения
скоростей газа, то коэффициент корреляции был бы намного выше,
чем можно получить, анализируя результаты наблюдений." (С)
Вон оно что, а кто и как звезды раскручивает?
Может, наоборот, увеличение скорости газов инициирует
увеличение турбулентности, а она, в свою очередь, усугубляет
вихреобразование, а оно провоцирует звездообразование?
Здесь есть слабость: не понятно как из вихревой трубки шарик
получается... Распад вихря не подойдёт - он распадается
на вихри же (Колмогоров-1941). Вот только если он "захлебнётся".
Про опыты в этом направлении никто не слышал?

22
Leonid3190 · 10-05-2016

Asvertyk, вы же наискосок опять читаете, предыдущий пост -- ответ коллеге geolux-у, его цитата приведена. Вам я ответил чуть ранее с примером скоростей, для сравнения гравитационных и тепловых скоростей :-)

23
Asvertyk6 · 10-05-2016

"..для сравнения гравитационных и тепловых скоростей :-)"
Зачем такой пример, к чему он? Он у вас не по сути, ну когда же вы научитесь читать не наискосок?
Вообще без разницы с какой скоростью движется облако, вопрос в том, а кто же его так толкнул? Учёные говорят что "гравитация". Вот я и спрашиваю, чья гравитация? А вы со своим примером "ни к столу, ни ко двору".
Ну так по сути отвечаем, или опять "искосок" вас на сторону занесёт?

24
Leonid3190 · 10-05-2016

"..а кто же его так толкнул?.." (с)Asvertyk
А тот же, кто толкнул Землю вокруг Солнца, да и Солнце вокруг центра галактики -- гравитация :-)

25
Asvertyk6 · 11-05-2016

Вот, осталось только найти эту самую Гравитацную. И кто она такая, уж не аналог нашей научной героини - ТМатери?

26
Leonid3190 · 11-05-2016

".. найти эту самую Гравитацную.." (с)Asvertyk
Чего её искать, сама вас найдёт при случае :-)
"..этот нехороший человек…, мне на ногу батарею бросил, падла!" (с)Доцент

27
Cursed148 · 11-05-2016

Asvertyk, а причем тут ТМ(темная лошадка и рогатое животное отпущения) и гравитация? гравитация между прочим доказана....это что-то путаете вы уже, Леонид всё расписал на понятном языке, точнее "наукаподобныом" языком, наукопдобные вещи(хотя как можно назвать гравитацию вещью тоже не понятно)

28
Asvertyk6 · 11-05-2016

Cursed, вы вообще полностью и внимательно читали комменты к этой новости?
Ну что ж, придётся подробнее о том, от чего Leonid3 упорно выкручивается не отвечая по сути.
В новости учёные заявляют, что условно, движением этого газа межзвездной среды, его турбулентности, заправляет гравитация. И поэтому я задал простой вопрос, чья это гравитация? ЧДырки, окружающих звездей? Ответа до сих пор так и не получил, но наукоподобием переполненные комменты на словяченные тут появились по самое не могу.
Вот я, сомневаясь в такой могучести ЧДырки да звездей, предположил самую реальнонаучную версию - ТМатерь гравитационно виновата в турбулентности межзвёздного газа. Но сами посудите: межзвёздный газ годы, десятки и сотни, а то и больше светолет заполняет, и какая мелюзга на таких просторах, типа звездей и ЧДырка со своей гравитацией может его затурбулентить? Правильно, пожалуй только сверхновая, но как то в новости они не просматриваются. Да и сверхновые по сравнению с этими объёмными газами, такая редкая незначительность.
Так что, Leonid3 в принципе не ответил на вопрос, хотя и науконаблудил вокруг да около.
А вот вопрос, Кто же так гравитнул этакие обёмы межзвёздного газа, что они аж затурбулентились, так и повис в возду..., то есть в пространстве астроньюсины?????

29
Shakirov107 · 12-05-2016

Asvertyk1. Гравитация существует, - ясень пень! Однако, действительно, нельзя искать причину всех космических явлений в Гравитации: "слабовата" она в большинстве обсуждаемых случаев. КК - конденсационная концепция буквально "нашпигована" даже логическими противоречиями, например, в трактовке образования солнечной системы (СС):
1. Пыль протооблака, из которой как бы создалась СС, уже состоит из сложных элементов, которые, и по ОПТ (общепринятым "теориям") должны вырабатываться внутри звезд. Получается: Солнца еще нет, но "его продукция", из которой состоит пыль, - уже в протооблаке. Комментарии, как говорится, излишни. И за такую "логику" БУ (большие ученые) держатся насмерть! Интересно, в каких школах их учили?!
2. КК пестрит антифизичными (антинаучными) "придумками", например, при попытке понять происхождение магнитных полей звезд и планет. Всё "валят" на пресловутую динамо-машину: самопроизвольное (спонтанное) созидание магнитный полей за счет конвекции.
3. Почти полное игнорирование ЭМ-х, электростатических сил взаимодействия в Космосе. Это при том, что интенсивность, например, эл.статических сил (закон Кулона) на двадцать с лишним порядков величины превосходит гравитационную. Однако до сравнения этих сил "удосужились" единицы честных ученых. Но их взгляды игнорируются в угоду "конвенциональной солидарности" КК.
4. Бессильна КК, в частности, в интерпретации причин вращения звезд вокруг собственной оси, тем более она (КК) не может толком объяснить и тысячекратное возрастание магнитных полей на поверхности Новых звезд после их взрыва. Эти факты установлены достоверно наблюдениями, по крайней мере для 4-х остатков Новых. Из сказанного вытекает, что с глубиной "погружения" в недра оболочки звезды магнитное поле сильно возрастает. "Сдуло" во время взрыва часть внешней оболочки светила и обнажилось возросшее В. Ведь, учитывая такую тенденцию, а также диамагнетизм горячей плазмы, легко интерполировать: в ядре звезды имеется область с критическим магнитным полем, где в принципе не может находиться ВТП - высокотемпературная плазма.
5. Яркий пример морфологии взрыва SN1987A показал, что, по крайней мере у СН второго типа обнаруживаются два четко выраженных направления выбросов материала: а) биполярные выбросы, имею ввиду 2 БК-больших кольца, выброшенных из двух полюсов СН в противоположные стороны; б) МК - малое кольцо, выброшенное в экваториальной плоскости, представляющее собой "Жемчужное Ожерелье" кольцевого распределения самосветящихся автономных объектов, которые "разгорались" последовательно. Они явно "стремятся" удалиться от центра взрыва и друг от друга.
6. "С ног сбились" БУ в попытках объяснить мощные гамма-всплески при взрывах СН и Н. Придумали Коллапсы Гигантов, АД - аккреционные диски, которых никто "в глаза не видел".
7. Наконец, - про облака - "Звездные Ясли". Нет ни одного наблюдательного факта, демонстрирующего АД или любое направленное движение пыле-газа, "предположительно" в сторну "образования" очередной звезды. Эти облака, и в этом нет сомнения (у меня, по крайней мере), исторгнуты из полевых структур - ЭМС - электромагнитных солитонов в результате трансформации экстремально сильного ЭМ-го поля ЭМС в ЭЧ - элементарные частицы. А отражательные прототуманности - это массивы, где уже прошел процесс рекомбинации (электрической), охлаждения бывшей звездной плазмы. Масштабы времен, конечно, разные, но эти облака напоминают квазиустойчивые структуры вполне известных нам земных облаков.

30
Cursed148 · 16-05-2016

Asvertyk, а вы похоже считаете что все расчеты ученых верные, вы думаете что масса ЧД ниже массы галактики в которой она находится? К тому же есть яркий пример работы ЧД, простой и понятный.....вы знаете что такое водоворот? в моем представлении ЧД имеет схожую механику работы, НО на этому тему можно долго рассуждать и биться головой об стену, пока не докажут. Кстати есть очевидные моменты, на которые стоит только посмотреть, я не говорю что я прав, но по крайней мере это сходится с физикой=)

написать комментарий наверх
Для добавления комментария необходимо зарегистрироваться, а затем войти на сайт используя свой логин и пароль.

Если Вы уже зарегистрировались, но забыли пароль - воспользуйтесь нашим разделом восстановления пароля.

© 2002-2024. Все права защищены. AstroNews.ru | Перепечатка любых материалов сайта без разрешения редакции запрещена!