Космический ветер

Космический ветер — мощный космический поток заряженных частиц , способный выталкивать межзвездные пылевые облака низкой плотности в межгалактическое пространство . Хотя он легко толкает облака газа и пыли низкой плотности, он не может легко толкать облака высокой плотности. Когда космические ветры начинают толкать облака, они начинают разделяться и становятся похожими на ириску, которую разрывают на части. ^[1] Его первичный состав состоит из фотонов , выбрасываемых крупными звездами, а иногда и тепловой энергии из взрывающихся звезд . ^[2] Это может быть вызвано орбитальным движением газа в скоплении галактики . ^[3] или может быть выброшен из черной дыры . ^[4] Поскольку новые звезды и планеты формируются из газов, космические ветры, отталкивающие газы, препятствуют образованию новых звезд и в конечном итоге играют роль в эволюции галактик. ^[1]

Описание

Эти ветры возникают в результате теплового расширения галактических гало звезд О и В и усиливаются космическими лучами , которые выбрасываются и помогают выталкивать газ из гало и диска галактики. ^[5] сверхновой В этих сверхновых эти ветры являются результатом преобразования тепловой энергии в кинетическую энергию , которая также дополнительно увеличивается за счет космических лучей. ^[5] Именно сочетание этих горячих и охлаждающих потоков вызывает космический ветер. У меньших звезд, таких как Солнце, ветер исходит из солнечной короны и называется солнечным ветром .

Наблюдение

Присутствие космического ветра вблизи черной дыры можно заметить путем тщательного изучения особенностей линий поглощения в спектрах аккреционного диска, окружающего указанную черную дыру. Эти особенности обычно наблюдаются через рентгеновские телескопы, такие как рентгеновская обсерватория Чандра , NuSTAR и NICER . До 2007 года это было только теоретически, но несколько физиков, включая астрофизика по имени Эндрю Робинсон, проанализировали аккреционный диск галактики, которая находится примерно в 3 миллиардах световых лет от Млечного Пути . Они использовали телескоп Уильяма Гершеля для наблюдения за этой галактикой и заметили, что свет, окружающий аккреционный диск, вращается с одинаковой скоростью, доказывая, что аккреционные диски действительно испускают ветры. ^[4] Исследование происхождения и механизмов регулирования ветра является активной темой исследований.

Расчеты

Метод, используемый для расчета этих ветров, основан на использовании линий поглощения . При низких красных смещениях ультрафиолетовых звездообразующих галактик скорость истечения и коэффициент массовой нагрузки ветра зависят от скорости звездообразования (SFR) и звездной массы галактики. ^[6] Площадь поверхности этих ветров можно оценить, найдя радиус, в случае сферически-симметричной тонкой оболочки формула для ее определения: $M_{wind}=4{\pi }r_{wind}^{2}f_{cov}N_{H}m_{H}\mu$ , где $f_{cov}$ – покрывающая дробь, $r_{wind}$ радиус, $N_{H}$ столбчатая плотность атомов водорода, $m_{H}$ масса атомов водорода и $\mu$ – средняя молекулярная масса. ^[6]