Исследование областей звездообразования на основе многолетнего мониторинга мазеров водяного пара тема автореферата и диссертации по астрономии, 01.03.02 ВАК РФ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ _ _ ИМЕНИ М В. ЛОМОНОСОВА

Государственный астрономический инс им П К Штернберга

На правах рукописи

УДК 524.387

Муницын Виталий Анатольевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЛАСТЕЙ ЗВЕЗДООБРАЗОВАНИЯ НА ОСНОВЕ МНОГОЛЕТНЕГО МОНИТОРИНГА МАЗЕРОВ ВОДЯНОГО ПАРА

Специальность 01 03 02 — астрофизика и радиоастрономия

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук

Москва — 2007

003062678

Работа выполнена в отделе радиоастрономии Государственного астрономического института им П К Штернберга Московского государственного университета имени М В Ломоносова (ГАИШ МГУ)

Научный руководитель:

Доктор физико-математических наук Лехт Евгений Евгеньевич

(ГАИШ МГУ, отдел радиоастрономии)

Официальные оппоненты:

Член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук

Слыш Вячеслав Иванович

(АКЦ ФИАН)

Кандидат физико-математических наук Сурдин Владимир Георгиевич

(ГАИШ МГУ, отдел изучения Галактик и переменных звезд)

Ведущая организация:

Институт астрономии Российской академии наук

15

Защита состоится 14 нючп 2007 г в 14 ч 00 мин на заседании Диссертационного совета по астрономии Московского государственного университета им М В Ломоносова, шифр Д 501 001 86

Адрес 119992, Москва, Университетский проспект, 13

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного астрономического института им П К Штернберга МГУ (Москва, Университетский проспект, 13)

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат физ -мат наук

АЛЕКСЕЕВ С О

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Одной из актуальных проблем, стоящих перед современной астрофизикой, является понимание процессов образования звезд и исследование ранних стадий эволюций звезд Такие протозвездные области не наблюдаются в видимом диапазоне электромагнитных волн из-за большой оптической толщины в плотной околозвездной газопылевой оболочке

Одним из косвенных индикаторов процессов образования звезд на ранней стадии эволюции является мазерное излучение молекул, входящих в состав плотных газопылевых облаков, в которых происходит формирование молодых звезд ОВ-класса

Мазерное излучение в линии водяного пара (Л = 1 35 см, что соответствует вращательному переходу 6ig и 5гз) идет от конденсаций, возникающих, вероятно, в плотных расширяющихся оболочках (r~ 1015 см) областей НII. Об этом говорит совпадение их пространственного положения с источниками радиоизлучения [1] Когда область НII расширяется до г ~ 1017 см, то явление мазерного НгО излучения спустя ~ 5 х 104 лет исчезает

ЩО - мазерное излучение очень чувствительно к физическим процессам звездообразования и это позволяет по характеру переменности параметров излучения делать предположения о природе явлений Выявить характер временных изменений позволяет метод длительного многолетнего мониторинга мазерных источников

Переменность мазерного излучения имеет сложный характер, связанный с нестационарными физическими процессами, протекающими на ранней стадии образования звезды Например, аккреция вещества на протозвезду может вызвать осцилляции с периодом в несколько лет или даже в десятки лет Переменность отдельных компонентов спектра НгО может быть связана с неоднородностями в окружающей оболочке В некоторых случаях оболочка склонна трансформироваться в течение 104-105 лет своей эволюции в другие структуры, имеющие вращение вокруг центральной звезды тороид, кольцо, или кеплеровский диск [2]

Исследуемые мазерные источники NGC 7538 N, NGC 7538 S и W31(2) связаны с областями звездообразования, расположенными в протяженных гигантских комплексах плотных молекулярных облаков нашей Галактики Если мазеры Н2О в NGC 7538 связаны с областями Н И, окру-

жающие одиночные протозвезды, то источник W31(2) связан с группой молодых формирующихся звезд ОВ класса

Накопленные спектры в линии водяного пара, полученные в ходе длительного (более двадцати лет) мониторинга, позволяют провести обработку и выявить параметры переменности излучения во времени, проанализировать результаты и изложить возможную интерпретацию (выявить структуры и сформировать модели мазерных источников)

Цель диссертационной работы

Целью данной работы явилось следующее

1 Обработка наблюдательного материала (спектров), полученного в ходе длительного мониторинга

2 Исследование и анализ мазерного излучения

3 Поиск и выявление определенных закономерностей

4 Интерпретация результатов обработки и анализа (формирование модельного представления о динамике излучения и о структуре областей, где локализуются мазерные источники)

Основные положения, выносимые на защиту

В NGC 7538 N было получено следующее:

1 Долгопериодическая переменность интегрального потока имеет период 13 лет и, по-видимому, связана с квазипсриодической активностью звезды в сверхкомпактной области НИ на ранней стадии ее эволюции.

2 Выявлена .триплетная структура спектров. Обнаружена антикорреляция боковых участков триплетной структуры спектров и корреляция компонентов центральной и боковой групп Это говорит о том, что имеется единый источник возбуждения мазерных пятен - центральная звезда в сверхкомпактной области НII вблизи IRS 1 Эмиссионные детали могут образовывать пространственно компактные группы Наиболее предпочтительной моделью мазера водяного пара в NGC 7538, связанного с IRS 1, может быть протопланетный диск, который является сильно неоднородным Высокоскоростное биполярное истечение вещества из ядра сверхкомпактной области НII, имеющее направление север-юг, могло привести к возбуждению излучения на некоторых скоростях в центральной части спектра НгО Отсутствие антикорреляции потоков компонента на Vlsr = —46 5 км/с с центральным или другим боковым позволяет

предположить, что пятно на этой лучевой скорости расположено в высокоскоростном истечении газа от центральной звезды

3 Обнаружена структура типа вращающегося неоднородного вихря с периодом вращения около 1 6 года Регулярный дрейф скорости вихря может быть следствием его орбитального движения в протопланетном диске

4 Обнаружены структуры мазерных пятен типа цепочек, которые вероятнее всего ориентированы в радиальном (или близком к нему) наг правлении к протозвезде и имеют градиент лучевой скорости Цепочка на —58 км/с насчитывает не менее 15 звеньев Шаг цепочки оценивается как < 1 5 а е Цепочки могут располагаться в околозвездном диске шириной ~ 1015 см

В NGC 7538 S было получено следующее:

1 Обнаружена и исследована отдельная вспышка мазерного излучения Н20 Обнаружены два цикла активности мазера NGC 7538 S продолжительностью ~ 4 и ~ 3 года Предполагается, что они связаны с циклической активностью центрального источника - массивной прото-звезды О-класса

2 Обнаружены периодические вариации потоков нескольких компонентов НгО с различными периодами, от 0 9 до 2 лет Многочисленные скачки Vlsr (0 1-0 3 км/с) и быстрые вариации потоков основных компонентов естественно объясняются наличием неоднородностей в среде. Такие неоднородности могут располагаться вдоль радиальных направлений, образуя при этом упорядоченные структуры в виде волокон или цепочек Средняя протяженность такой структуры оценивается в 6-8 а е

3 Эмиссионные детали в спектрах НгО разделяются на четыре спектральные группы Более или менее коррелированные вариации потоков могут быть аргументом в пользу того, что все эти группы расположены компактно в NGC 7538 S Сравнение с картой пятен [3] привело к заключению, что данное излучение может исходить из области, отождествляемой со скоплением мазерных пятен, которое находится в центре вытянутой структуры Вероятнее всего это скопление связано с массивным вращающимся диском

4 Наиболее вероятной моделью может быть модель центральной про-тозвезды с околозвездным фрагментированным диском и с сильным биполярным потоком Мазерные пятна могут быть расположены в ком-

пактных группах в диске и иметь структуру неоднородных волокон или цепочек

В "\¥31(2) было получено следующее:

1 Не обнаружен долгопериодический компонент переменности интегрального потока Наличие скопления звезд, вероятно, привело к размыванию долгопериодической переменности, которую может иметь каждая из звезд в отдельности Вспышечный циклический характер со средним периодом около 1 9 года естественнее всего объясняется суперпозицией активности всех звезд скопления, в котором может находиться 5-6 звезд

2 Обнаружены две мощные вспышки с интервалом между максимумами 12 лет (1985-1986 и 1998-1999 гг) С учетом разницы в расстояниях видно, что мазер НгО в '\\г31(2) по энергетике мало уступает мазеру в Орионе КЬ, поток излучения от которого во время супервспышек достигал 6 7x10® Ян и 4 6x10® Ян, соответственно

3 Выявлены организованные структуры разного масштаба Мазер-ные пятна сосредоточены в двух крупномасштабных скоплениях Внутри них пятна распределены организованными группами среднего масштаба Сами мазерные пятна могут иметь упорядоченные структуры типа волокон

4 Обнаружены явления, которые объясняются существованием крупномасштабных турбулентных (вихревых) движений группы мазерных пятен, либо внутри самой группы пятен Таким образом, малый размер иС НII области и сравнительно большое время ее жизни могут быть объяснены не только тепловым движением окружающего газа, но и наличием добавочного давления, которое может возникать, например, вследствие крупномасштабных турбулентных движений газа на границе области

5 Изменения центроида скоростей Ус с периодом 31-33 года естественнее всего связано с процессом аккреции вещества на скопление ОВ-звезд Представлена модель, в которой такие изменения Ус связаны с вращением уплощенного, неоднородного сгустка вещества (диска), внутри которого находится скопление звезд Вращение такой структуры может привести к модуляции излучения, а само ее существование позволяет сделать предположение, что звезды скопления могут иметь вращение относительно общего центра масс При таком вращении возможны небольшие пространственные (в плоскости вращения) перемещения анизотро-

пии УФ-излучения звезд, которые могут привести к последовательному увеличению излучения скоплений мазерных пятен

Научная новизна

Результаты диссертации, выносимые на защиту, являются новыми и получены впервые В ходе работы над материалами наблюдений были получены новые результаты, проливающие свет на природу и характер процессов и в областях звездообразования и, частично, в мазерном излучении Результаты по \У31(2) обновлены, опираясь на спектральные данные последних 10-15 лет По этому источнику выявлены новые интересные особенности, ранее не обнаруженные, уточнена модель По источникам мазерного излучения в области N00 7538 результаты обработки и выводы абсолютно новые

Научная и практическая ценность

Сами спектры многолетнего мониторинга мазерных источников уже представляют собой большую ценность Полученные результаты и выводы позволяют глубже прояснить природу процессов формирования звезд, эволюции ранней стадии жизни протозвезды до выхода на главную последовательность, индикатором которых является мазерное излучение НгО В частности, на примере двух разных источников накачки (в N007538 - одиночные протозвезды, в \У31(2) - группа молодых звезд ОВ-класса) были найдены интересные особенности и закономерности, присущие исследуемым объектам Это дает более широкое понимание о картине и "географии"локализации мазерных конденсаций в плотных молекулярных облаках

Практическую ценность представляют собой не только результаты исследований, но и подход, и методики обработки данных длительного мониторинга мазерных источников

Апробация.

Основные материалы диссертации докладывались - на Всероссийской астрономической конференции "Горизонты Вселенной", МГУ, ГАИШ, 3-10 июня 2004 г (Москва, Россия),

- на Международном симпозиуме "Астрономия-2005 состояние и перспективы развития", МГУ, ГАИ1Н, 1-6 июня 2005 г. (Москва, Россия)

Результаты работы изложены в одиннадцати публикациях Астрономический журнал - 5, Письма в Астрономический журнал - 2, Труды ГАИШ (тезисы докладов) - 4

Личный вклад автора

- Проведена обработка спектров мазерного излучения НгО, которые были исправлены за поглощение

- Получены и проанализированы полный поток излучения и центроид скоростей Выделены отдельные компоненты и проведен анализ их эволюции

- Проведена интерпретация полученных результатов

- Развита методология многоточечных наблюдений (дискретное сканирование) двойных источников Применение такого метода наблюдений позволило определить принадлежность эмиссионных деталей спектра НгО В направлении области NGC 7538, наблюдаются две основные мазерные группы - северная (N) и южная (S) Разнесены они друг относительно друга на расстояние 0 48 по а и 1'19" по <5 и попадают одновременно в диаграмму направленности радиотелескопа РТ-22, которая равна 2 6'

В NGC 7538 N

- Обнаружена долгопериодическая переменность полного потока с периодом в 13 лет.

- Выявлена триплетная структура спектров Обнаружена антикорреляция боковых участков триплетной структуры спектров и корреляция компонентов центральной и боковой групп

- Выявлены различные структуры мазерных пятен

В NGC 7538 S

- Обнаружены два цикла активности мазера NGC 7538 S продолжительностью ~4 5 и ~2 5 г

- Обнаружены периодические вариации потоков нескольких компонентов НгО с различными периодами, от 0.9 до 2 лет

В W31(2)

- Обнаружены две мощные вспышки с интервалом между максимумами 12 лет Не обнаружен долгопериодический компонент Наличие вспышек со средним периодом около двух лет позволяет принять модель

центрального источника в виде скопления звезд, в котором может находиться 5-6 звезд

- Обнаружен дрейф центроида скоростей, который аппроксимируется полиномом третьей степени с периодом 31-33 г

- В периоды сильных вспышек обнаружена корреляция между потоками излучения спектральных компонентов с близкими лучевыми скоростями

- Обнаружено последовательное возбуждение излучения отдельных деталей в порядке возрастания или убывания их лучевых скоростей, что свидетельствует об упорядоченной структуре области, где локализованы мазсрные пятна

- Обнаружено воздействие друг на друга (сближение и последующий разлет) двух сильных эмиссионных деталей на близких лучевых скоростях

- Обнаружены вариации Vlsr отдельных компонентов Н20

Автор данной диссертационной работы проводил наблюдения в 19941997 годах, и данные наблюдений включены в материал настоящей работы

СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы Объем работы составляет 141 страницу, и содержит 49 рисунков и одну таблицу Список цитируемой литературы содержит 153 ссылки

Содержание диссертации

Во Введении раскрывается актуальность исследования областей звездообразования, освещены основные моменты мазерного излучения, приведены характеристики диссертации (цель, новизна и актуальность, структура диссертации, апробация)

В Главе 1 в компактной форме изложена аппаратура и методика наблюдений, с помощью которых был получен наблюдательный материал (спектры) Наблюдения мазерного излучения НгО были проведены на радиотелескопе РТ-22 Пущинской Радиоастрономической Обсерватории Физического института им Лебедева, Пущино, в период с 1981 по

2005 гг. [4]

В Главе 2 приведена методика обработки данных Обработка полученных при наблюдениях спектров проходила в два этапа На первом этапе было проведено следующее коррекция базовой линии спектра, построение шкалы лучевых скоростей, перевод антенной температуры в значения плотности потока с учетом поглощения в атмосфере Земли После этого уже исследовались параметры мазерного излучения

Было исследовано следующее

- Интегральная плотность потока

- Средневзвешенная лучевая скорость или центроид скоростей

- Наложение спектров

- Средние спектры

- Отдельные участки спектра Также было проведено- Выделение компонент и вычисление их параметров

- Выделение основных максимумов

- Применение статистических методов обработки данных

Описана методология многоточечных наблюдений Это связано с решением проблемы принадлежности и разделения спектров двух близких мазерных источников в области NGC 7538 - северного (N) и южного (S)

В Главе 3 дается описание структуры области звездообразования NGC 7538 Представлены результаты обработки данных, анализ и выводы по наблюдениям NGC 7538 Мазерные конденсации НгО локализованы вблизи IRS 1 (NGC 7538 N) и IRS 11 (NGC 7538 S), расстояние до которых оценивается приблизительно 2 8 кпк Структура ультракомпактных образований НII в IRS 1 достаточно сложна (двухкомпонентная конфигурация, биполярный поток, диск) [5]. В NGC 7538 S мазерные пятна НгО имеют то же положение, что ОН мазеры и сверхкомпактная область НII, являющаяся источником возбуждения мазерных пятен Пятна образуют вытянутую структуру, направленную в сторону ИК-источника IRS11 и удаленную от него на 10" (0 15 пк)

Анализ мониторинга источника NGC 7538 N с 1981 г по 2005 г показал наличие долгопериодической переменности потока мазерного излучения НгО с периодом около 13-14 лет. Данный вид переменности мазерного излучения характеризует состояние активности мазера НгО в целом и может быть связан с циклической переменностью молодой звезды на

ранней стадии ее эволюции, когда процесс формирования звезды имеет нестационарный характер Обнаружение двух циклов мазерной активности в источнике NGC 7538 IRS 1 подтверждает результаты теоретических исследований, согласно которым светимость звезды в процессе ее формирования на раннем этапе эволюции может иметь вариации с периодом порядка 5-10 лет [6] В течение всего мониторинга 1981-2003 гг наблюдалось восемь вспышек продолжительностью от 0 3 до 2 лет Причиной вспышек может звездный ветер от центра активности, физические движения мазерных конденсаций, разные свойства среды локализации мазеров, турбулентные движения газа

Изменения центроида скоростей ассоциируются со вспышками как отдельных эмиссионных деталей, так и групп деталей Появление, а также исчезновение излучения на краях спектра Н20 было вызвано антикорреляцией потоков излучения между этими участками спектров Такой характер изменения центроида скоростей может быть связан с биполярным истечением, либо с геометрией NGC 7538 N IRS1

Выявлена триплетная структура спектров Интерес к триплетным спектрам вызван тем, что такие спектры могут формироваться в кепле-ровском диске, наблюдаемом с ребра Обнаружена антикорреляция излучения компонентов триплетной структуры спектра Выявлена антикорреляция излучения деталей с близкими лучевыми скоростями Это может говорить о существовании компактных групп мазеров в расширяющейся оболочке или в кеплеровском диске А вот обнаруженная антикорреляция излучения у компонентов с большой разницей лучевых скоростей возможна только в кеплеровском диске

Предпочтительной моделью мазера водяного пара в NGC 7538, связанного с IRS 1, может быть кеплеровский сильно неоднородный протопла-нетный диск Высокоскоростное биполярное истечение вещества из ядра сверхкомпактной области НII, имеющее направление север-юг, могло привести к возбуждению излучения на некоторых скоростях в центральной части спектра ЩО

Выделение компонентов и анализ их параметров выявили определенные структуры и явления Обнаружена структура типа вращающегося неоднородного вихря с периодом вращения около 1 6 г Регулярный дрейф скорости вихря может быть следствием его орбитального движения в протопланетном диске Причиной существования вихря могут быть турбулентные движения вещества в среде

Обнаружены структуры мазерных пятен типа цепочек, которые вероятнее всего ориентированы в радиальном (или близком к нему) направлении к протозвезде и имеют градиент лучевой скорости Шаг цепочек 6 а е Количество звеньев от 4 до 15 Цепочки могут располагаться в околозвездном диске шириной ~ 1015 см

Для исследования мазерного излучения в NGC 7538 S были использованы данные мониторинга периода 1993-2005 гг Была обнаружена и исследована вспышка мазерного излучения НгО в 1998-2005 гг. в диапазоне Vlsr от —57 до —52 км/с В данном участке спектра переменность интегрального потока (Fhht) имеет циклический вид Наблюдались два цикла активности Переменность FHHT носит вспышечный характер, динамика которого связана с быстрыми вариациями потоков многих деталей Общую картину переменности -РИнт можно связать с существованием циклической активности центрального источника в сверхкомпактной области НII Переменность центроида скоростей имеет синусоидальный вид с периодом около двух лет и определяется совокупностью вспышеч-ной активности всех деталей

Выделение компонентов и анализ их параметров выявили периодические вариации потоков нескольких компонентов НгО с различными периодами, от 0 9 до 2 лет Мазерные пятна в области NGC 7538 S могут иметь сложные, но достаточно упорядоченные образования - например, неоднородные волокна (цепочки) Шаг такой цепочки составляет ~2 а е , а полная длина порядка 6-8 а е

Согласно [3], мазерные пятна, связанные с областью NGC 7538 S, образуют вытянутую структуру Излучение на —54 8 км/с отождествлено нами с одним из пятен данной структуры, находится в се центре и проецируется точно на протозвезду, т е находится на пересечении массивного диска и биполярного потока Наиболее вероятной моделью с учетом [7, 8] может быть модель центральной протозвезды с околозвездным фраг-ментированным диском и с сильным биполярным потоком Мазерные пятна могут быть расположены в компактных группах в диске и иметь структуру в виде неоднородных волокон или цепочек

В Главе 4 дается описание структуры области звездообразования W31(2) Представлены результаты, анализ и выводы по наблюдениям мазера НгО в этой области Данный объект содержит компактную область ионизованного водорода, ассоциируемую с группой инфракрасных источников Два компонента ядра облака представляют собой ультра-

компактные области НН диаметром Б <0.1 пк, имеющие электронную плотность пе > 104 см-3. Исследования в линиях молекул N113, НгСО и С34Б дают основание предполагать существование гравитационного коллапса и аккреции в ядре вращающегося облака [9] Обнаружено сплющенное, вращающееся аккреционное молекулярное течение Однако, аккреционное течение в \У31(2) не образует аккреционного диска Необычная структура области приводит к мысли о существовании иного механизма образования скоплений массивных звезд, чем через аккреционные диски [10]

Мазерные конденсации располагаются в непосредственной близости от сверхкомпактной Н Н-области, образованной скоплением ОВ-звезд В У/31(2) нами не обнаружено ярко выраженного компонента долгопери-одической переменности, который наблюдался в ряде мазеров НгО, связанных с областями звездообразования Наличие скопления звезд, вероятно, привело к размыванию долгопериодической переменности, которую может иметь каждая из звезд в отдельности В основном, переменность потока носила вспышечный циклический характер в коридоре амплитуд порядка 600 Ян х км/с со средним периодом около 1 9 года Такой цикл переменности естественнее всего объясняется суперпозицией вспышечной активности всех звезд скопления, при которой вспышки следуют непрерывно одна за другой

Две сильные вспышки (1985-1986 и 1998-1999 гг) с интервалом около 12 лет, которые можно назвать супервспышками, могут быть проявлением активности одной ближайшей звезды, входящей в скопление ОВ-звезд Наиболее подходящим объяснением наблюдаемого характера переменности потока, лучевой скорости и формы линии первой супервспышки является модель наложения двух движущихся (в картинной плоскости) мазерных пятен на луче зрения, которые имеют близкие лучевые скорости Такое наложение может иметь место при существовании крупномасштабных турбулентных (вихревых) движений с участием группы мазерных пятен, либо внутри самой группы пяген. Это подтверждает вывод о том, что малый размер иСНП области и сравнительно большое время ее жизни не могут быть объяснены только тепловым движением окружающего газа [12] Требуется наличие добавочного давления, которое может возникать, например, вследствие турбулентных движений газа на границе области Таким образом, турбулентные движения играют большую роль в эволюции области \У31(2)

Анализ вариаций максимумов спектров, а также использование статистических методов анализа, позволил выявить структурные образования различных масштабов Обнаружены два скопления групп мазерных пятен, что согласуется с наблюдениями [10], согласно которым мазерные пятна сосредоточены в двух скоплениях Это хорошо вписывается в модель сложной области W31(2), в которой мазер НгО локализован на границе UC Н И, расположенной во вращающемся ядре [10] Упорядоченные структуры среднего масштаба сформированы группами мазерных пятен Мелкомасштабная структура - это сами мазерные пятна, которые могут иметь форму в виде вытянутых неоднородных волокон, в которых имеется градиент лучевой скорости

С учетом всех имеющихся данных за период 1972-2003 гг кривая дрейфа центроида хорошо аппроксимируется полиномом третьей степени с периодом 31-33 г Такой характер переменности центроида скоростей предпочтительнее всего связать с нестационарной аккрецией вещества на область НII [11] Поскольку в W31(2) сферического вида аккреционный поток уплощается к UCHII, естественно предположить, что скопление ОВ-звезд может быть сплюснутым Существование вращающегося ядра позволяет сделать предположение - звезды скопления могут иметь вращение относительно общего центра масс Нами сделано предположение, что скопление звезд окружено неоднородным уплощенным сгущением аккреционного газа, при вращении которого возможна модуляция излучения звезд с периодом порядка 32 года

В Заключении проведено сравнение полученных результатов обработки данных и выводов по исследуемым в данной работе НгО-мазерным источникам NGC 7538 и W31(2) Сделаны оценка результатов исследования и проведено некоторое обобщение

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Е Е Лехт, В А Муницын, А М Толмачев "Многолетний мониторинг мазера водяного пара в направлении NGC 7538-1981-1992 гг Астрономический журнал, 2003, том 80, с. 909-918

2 Е Е Лехт, В А Муницын, А М Толмачев "Многолетний мониторинг мазера водяного пара в направлении NGC 7538 1993-2003 гг ", Астрономический журнал, 2004, том 81, с 224-233

3 Е Е Лехт, В А Муницын, А М Толмачев "Мониторинг мазера ЩО в W31(2) в период 1981-2003 гг" Астрономический журнал, 2005, том

82, с 50-63

4 Е Е Лехт, В А Муницын, А М Толмачев "Вспышки мазера Н20 в W31(2)" Письма в астрономический журнал, 2005, том 31, с 350-362

5 В А Муницын "Вспышка мазера НгО в NGC 7538 S", Письма в астрономический журнал, 2006, том 32, с 613-619

6 ЕЕ Лехт, Н А Силантьев, В В Краснов, В А Муницын "Эволюция излучения мазера Н20 в G10 6-0 4" Астрономический журнал, 2006, том

83, с 716-725

7 Е.Е Лехт, В А Муницын, А М Толмачев "Структуры тина цепочек в Н20- мазере NGC 7538 N", Астрономический журнал, , 2007, том 84, с 30-40

8 В А Муницын, Е Е. Лехт, А М Толмачев "Мониторинг мазера водяного пара в NGC7538 в период 1981-2003 гг" Всероссийская астрономическая конференция ВАК-2004 "Горизонты Вселенной", Тезисы докладов Труды ГАИШ, 2004, том LXXV, с 160

9 Е Е Лехт, В А Муницын, А М Толмачев "Результаты 23-летних наблюдений мазера НгО в области W31(2)" // Всероссийская астрономическая конференции ВАК-2004 "Горизонты Вселенной", Тезисы докладов Труды ГАИШ, 2004, том LXXV, с 131.

10 Е Е Лехт, В А Муницын, А.М Толмачев "Структуры типа цепочек в водяном мазере NGC 7538 N", Восьмой съезд Астрономического общества и Международный симпозиум "Астрономия-2005 состояние и перспективы", Тезисы докладов Труды ГАИШ, 2005, том LXXVIII, с 71

И В А Муницын "Вспышки мазера Н20 в NGC 7538 S" Восьмой съезд Астрономического общества и Международный симпозиум "Астрономия-2005 состояние и перспективы", Тезисы докладов Труды ГАИШ, 2005, том LXXVIII, с 79

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА В РАБОТАХ В СОАВТОРСТВЕ

Во всех статьях и докладах, приведенных выше (кроме авторской публикации) опубликованы результаты обработки данных наблюдений, полученных автором Также автором сформулированы выводы и интерпретация некоторых полученных результатов

ЛИТЕРАТУРА

1 Стром СЕ // Образование звезд и ранние стадии звездной эволюции // На переднем крае астрофизики // под ред Ю Эвретта / М , Мир, с 106 (1979)

2 Genzel, R , Downes, D., Moran, J.M , et al // Structure and kinematics of H2O sources m clusters of newly-formed OB stars // Astron Astrophys , 66, p 13 (1978)

3 Kameya, О , Morita, К I, Kawabe, R , Ishiguro, M // New H20 masers m the NGC7538 region // Astrophys. J , 355, p 562 (1990).

4 Сороченко P JI, Берулис И И , Гусев В А и др // Аппаратурный комплекс для спектральных исследований на радиотелескопе РТ-22 ФИ-АН // Труды ФИАН, 159, с 50 (1985)

5 Gaume, R А , Johnston, К J , Nguyen, Н А , et al // NGC7538 IRS 1 - Subarcsecond resolution recombination line and 15NH3 maser observations // Astrophys J , 376, p 608 (1991)

6 Yorke, H W, Krugel, E // The dynamical evolution of massive protostellar clouds // Astron Astrophys , 54, p 183 (1977)

7 Torrelles, J M , Patel, N A, Anglada, G , et al // Evidence for Evolution of the Outflow Collimation in Very Young Stellar Objects // Astrophys J , 598, LI 15 (2003)

8 Sandell, G , Wright, M , Goss, W M // High angular resolution observations of the high-mass protostar NGC 7538 S // A A S , 205, p 98 02 (2004)

9 Guilloteau, S , Forveille, T , Baudry, A., et al // H2CO and excited OH toward G10 6-0 4 - Another rotating disk? // Astron Astrophys , 202, p 189 (1988)

10 Sollins, P К , Ho, P T P //The Molecular Accretion Flow m G10 6-0 4 // Astrophys J., 630, p 987 (2005)

11 Ho, P.T P, Haschick, AD // Molecular clouds associated with compact HII regions III - Spm-up and collapse in the core of G10 6-0 4 // Astrophys J , 304, p 501 (1986)

12 Xie, T , Mundy, L G , Vogel, S N , Hofner, P // On Turbulent Pressure Confinement of Ultracompact НИ Regions // Astrophys J, 473, L131 (1996)

Подп к печ 05 03 2007 Объем 1 п л Заказ № 51 Тир 100 экз

Типография МПГУ

Введение

Области звездообразования.

Мазерное излучение Н2О.

Цель и содержание работы.

1 Аппаратура и методика наблюдений

1.1 Аппаратура наблюдений.

1.2 Методика наблюдений.

2 Методика обработки данных

3 Область звездообразования NGC

3.1 Предисловие

3.2 Структура области.

3.3 Мониторинг мазера Н2О NGC 7538 (представление данных) 4G

3.4 Мазер Н20 NGC 7538 N.

3.4.1 Переменность интегрального излучения мазера Н2О

3.4.2 Триплетная структура спектров мазерного излучения Н2О.

3.4.3 Структура областей локализации мазерных пятен

3.4.4 Эволюция отдельных деталей.

3.4.5 Структура типа "вихрь".

3.4.6 Структура типа "многозвенные цепочки".

3.4.7 Модель мазера Н20 в NGC 7538 N.

3.5 Мазер Н20 NGC 7538 S.

3.5.1 Переменность излучения.

3.5.2 Структура области.

3.5.3 Отождествление

3.5.4 Модель (обобщение)

4 Область звездообразования W31(2)

4.1 Предисловие.

4.2 Структура области.

4.3 Мониторинг мазера Н2О W31(2) (представление данных)

4.4 Переменность интегрального мазерного излучения Н2О

4.5 Организованные структуры в W31(2).

4.5.1 Крупномасштабная структура в W31(2).

4.5.2 Среднемасштабная структура в W31(2).

4.5.3 Структура мазерных пятен в W31(2)

4.5.4 Статистика скачков скорости компонентов в W31(2)

4.5.5 Роль турбулентности в W31(2).

4.6 Модель мазерного источника W31(2) (обобщение).

Одной из актуальных проблем, стоящих перед современной астрофизикой, является понимание процессов образования звезд и исследование ранних стадий эволюций звезд. Протозвездные области не наблюдаются в видимом диапазоне электромагнитных волн из-за большой оптической толщины плотной околозвездной газопылевой оболочки.

Развитие техники инфракрасной астрономии и радиоастрономии, использование космических аппаратов, а также теоретические поиски механизма рождения протозвездных сгустков, помогают астрономам гораздо глубже вникнуть в детали процессов, протекающих на этих ранних стадиях. Интерес, как теоретиков, так и наблюдателей, к проблемам, связанным с образованием звезд, сделал эту область исследований одной из самых активно развивающихся областей сегодняшней астрономии [1].

Области звездообразования

По современным представлениям, основной ареной процессов образования звезд являются плотные молекулярные облака. Вещество состоит преимущественно из молекулярного и атомарного водорода. Плотность таких образований лежит в пределах 103-104 см-3. Молекулярный водород очень сложно наблюдать: ни в видимом, ни в радиодиапазоне у него нет спектральных линий. Молекула Н2 наблюдается только в УФ-диапазоне.

Хорошим косвенным индикатором оценки состояния молекулярного водорода является молекула СО (её изотопические аналоги). СО и Н2 существуют в одних и тех же областях, только несимметричная молекула моноокиси углерода имеет линии в радиодиапазоне, доступные наблюдениям. Чем плотнее облако, тем более разнообразные молекулы в нем встречаются, причем каждая из молекул характерна для определенного интервала плотностей. Поэтому наблюдения в линиях СО, ОН, NH3, HCN, CS позволяют заглянуть практически в любую часть облака с разнообразными физическими условиями [2]. Около половины массы межзвездной среды Галактики заключено в молекулах Н2, их свойства в значительной степени управляют формированием звезд. Процесс синтеза молекул очень чувствителен к физическим условиям и к составу среды [3].

Атомарный водород, как показывают наблюдения на длине волны 21 см, очень распространен в Галактике (в основном в спиральных рукавах, а также и между ними), но оказывает малое влияние на процессы образования звезд. Излучение нейтрального водорода 21 см не может служить мерой массы межзвездного вещества, поскольку в нем не участвуют огромные массы Н2 из молекулярных облаков. И поэтому не может являться надежным индикатором комплексов с очагами звездообразования. НI может встречаться в пограничном слое молекулярного Н2 облака.

Особый вклад в процессы формирования звездных объектов вносит межзвездная пыль. Она была обнаружена по поглощению света звезд и его поляризации. Пыль сильно затрудняет оптические наблюдения. Но сами пылинки превратились в важнейший объект ИК-астрономии. На поверхности пылинок происходит синтез межзвездных молекул, пыль задерживает излучение звезд и передает импульс межзвездному газу. В глубине плотных облаков температура пылинок всего несколько Кельвинов, и, тем не менее, именно ИК-излучение пыли служит основным хладагентом молекулярных облаков и протозвезд. В очагах звездообразования находится пыль с температурой 30-40 К, которая нагревается молодыми О-В звездами [2]. УФ-наблюдения Н2 показали, что пыль и газ перемешаны достаточно однородно, не существует преимущественно пылевых или преимущественно газовых облаков.

Область НИ- это более или менее сферическое образование, содержащее ионизованный водород и окружающее яркие звезды О- или В-класса. Ионизация вызывается потоком квантов ультрафиолетового излучения от очень горячих звезд. Роль областей НII в том, что они являются маяками, отмечающими положение областей звездообразования. Поскольку области НII на ранней стадии своей эволюции скрыты пылью и не видны в оптике, то основная информация поступает из наблюдений в континууме, рекомбинационных радиолиний и ИК-излучения [4]. Обзор галактического диска [5] в Шбба показал, что радиальное распределение ионизованного водорода более сходно с распределением СО (то есть с молекулярными облаками Н2). Области НИ образуются на периферии плотных молекулярных облаков. Самые яркие компактные области НII имеют возраст < 106 лет.

Компактным зонам ионизованного водорода предшествует образование ультракомпактной области НII вокруг каждой молодой звезды, погруженной в плотное газопылевое молекулярное облако. Размеры таких малых фотоионизованных туманностей в диаметре меньше 0.1 пк, а электронная плотность достаточно высока > 104 см-3. Морфология таких сверхкомпактных зон разнообразна [33]. Время жизни таких областей оценивается <104 лет.

Существует возможный сценарий эволюции таких зон. Звезда класса О выходит на главную последовательность. Пылевые частицы вблизи нее нагреваются и испаряются, так вокруг звезды образуется небольшая область НII. Распространение фронта ионизации определяется поглощением пылинками фотонов УФ-излучения. Нагрев пылинок приводит к повышению температуры и расширению вещества, из которого состоит облако, окружающее молодую звезду, так что поглощение УФ-фотонов газом начинает преобладать над УФ-поглощением пылинками. Фронт ионизации распространяется, в основном, в сторону областей с низкой плотностью. Плотные облака действуют как стенки, вдоль которых ионизованное вещество стекает к областям с малой плотностью [5, 6].

Помимо областей НII, компактных и ультакомпактных, имеется целая группа астрофизических объектов, которые указывают на происходящую или недавнюю звездообразовательную активность. Сюда относятся: скопления молодых ярких звезд ранних классов (ОВ-ассоциации), эмиссионные звезды Хербига, объекты Хербига-Аро, звезды типа Т Тельца, ИК-источники, глубоко погруженные в облака межзвездной пыли, молекулярные "горячие пятна", обнаруженные в темных облаках высокой плотности, компактные зоны С И, мазерные источники Н2О и ОН. Все перечисленные объекты так или иначе связаны с плотными молекулярными облаками и их возраст оценивается в 105-107 лет или меньше [1].

Предположений о различных вариантах формирования протозвезд из молекулярного облака существует много. Основные этапы возможного варианта эволюции можно представить в следующем виде. Гигантское молекулярное облако первоначально является устойчивым [1].

На первой стадии эволюции, когда преобладает аккреция, в результате какого-либо спускового механизма (фронт ионизации, столкновения облаков, вспышки сверхновых) [7] начинается процесс сжатия облака под действием сил гравитации. Возникающая гравитационная неустойчивость Джинса разбивает среду облака на фрагменты, сжатие которых протекает далее независимо [8]. Фрагменты, которые вследствие возрастания плотности вещества становятся уже непрозрачными с характерными массами 1М0, можно назвать протозвездами [8, 9]. Вообще, с учетом различных эффектов в ходе фрагментации и аккреции вещества возможно образование звезд с массами в диапазоне 0.1-100 М© [10].

На второй стадии возникает сильный звездный ветер, который может подавлять аккрецию [И]. При этом размеры, температуры, и светимости оболочек массивных протозвезд становятся подобным сверхгигантам поздних классов. Излучение массивной протозвезды нагревает пыль в окружающем ее "плацентарном коконе", от которой, в свою очередь, нагревается газ. На данной стадии такие протозвезды могут наблюдаться как погруженные в газопылевые облака ИК-источники.

На третьей стадии, когда эффективная температура молодой звезды в возрасте ~ 104 лет достигает значений, характерных для звезд В-класса, возникают компактные зоны НИ и СИ [12]. По мере роста светимости происходит перестройка окружающей ее оболочки, которая зависит также от темпа аккреции. Звездный ветер и растущее давление излучения останавливают аккрецию вещества, и газопылевой "кокон" протозвезд-ной оболочки начинает распадаться на отдельные, газопылевые образования. Освещаемые молодой звездой, они наблюдаются как объекты Хербига-Аро.

Мазерные источники НгО возникают, вероятно, в плотных расширяющихся оболочках (r~ 1015 см) областей НII. Об этом говорит совпадение их пространственного положения с источниками радиоизлучения [1, 8]. Когда область НII расширяется до r~ 1017 см, то явление мазерного Н2Оизлучения спустя ~ 5 х 104 лет исчезает. Конденсации ОН мазеров расположены на больших расстояниях, и когда фронт ионизации достигнет этих мазеров, область НII станет оптически тонкой, и будет развиваться как протяженная область Н И. К возрасту ~ 106 лет большинство звезд, эволюционируя к главной последовательности, наблюдаются как члены ОВ-ассоциации [1, 7]. Вновь родившаяся ОВ-ассоциация [7] порождает ударный фронт, распространяющийся вглубь молекулярного облака, и дает толчок к дальнейшему звездообразованию [13]. Вероятно, что образование ОВ-групп представляет собой упорядоченный, систематический процесс, который начинается на одном конце массивного молекулярного облака и захватывает затем весь его объем в виде последовательных вспышек звездообразования.

Представленные в данной работе области формирования звезд исследовались по наблюдениям мазерного излучения водяного пара, одного из индикаторов ранней стадии жизни звезд.

Мазерное излучение Н2О

Мазерным эффектом называют явление усиления микроволнового излучения за счет механизма индуцированного излучения (Microwave Amplification by Stimulated Emission of Radiation). Такое явление характерно только для неравновесной среды, где возникает сильное отклонение от термодинамического равновесия. Мазерное усиление предполагает наличие активной молекулярной среды, в которой в результате действия того или иного неравновесного механизма переходов между энергетическими уровнями молекул ("накачки") возникает населенность какого-либо уровня, резко отличная от равновесной. Причем на верхнем энергетическом уровне состояния будет находиться больше молекул, чем при термодинамическом равновесии.

Это явление называется инверсией населенностей уровней данного перехода, и данный процесс - основное условие мазера. Инверсия возникает лишь при наличии минимум трех уровней. Обычно рассматривают трехуровневую схему мазерного явления (рис. 1) [14,19].

Для поддержания работы мазера необходимы ие только накачка, но и сток энергии, так как отсутствие или ослабление стока приведет к нарушению инверсии населенностей уровней.

В результате индуцированных переходов большого числа молекул сверху вниз при распространении в среде излучения с длиной волны, соответствующей данному переходу, будет излучаться больше энергии, чем поглощаться.

Накачка 1 I

Сток

Мазер

Накачка 1 —

Мазер

Сток

Рис 1: Трехуровневая схема мазерного явления для молекулы НгО

В результате индуцированных переходов происходит когерентное усиление первоначального пучка излучения, в роли которого может выступать как поток от "фонового" радиоисточника, так и спонтанное излучение самих инвертированных молекул. Иначе говоря, при наличии инверсии населенностей вынужденное излучение превосходит поглощение, и сигнал, распространяющийся в облаке молекул, находящихся в таком состоянии, может с расстоянием не ослабевать, а, наоборот, экспоненциально усиливаться.

Мазерное усиление более эффективно, если инверсия населенностей, создаваемая источником накачки, достаточно велика для того, чтобы усиление излучения за счет индуцированных переходов преобладало над всеми другими процессами. Работа мазера является непрерывной, и он рассматривается как квантовый усилитель бегущей волны. Интенсивность выходящего излучения определяется уравнением переноса излучения: dlv/ds = —а'/ + £„,

1) а' = а„(1 - £"''/«„) = а„(1 - [gin2/д2щ}')

2)

Здесь /„ - интенсивность излучения на частоте и, s - координата вдоль луча зрения, а' - эффективный коэффициент поглощения, аи - истинный коэффициент поглощения, ev - объемный коэффициент излучения среды (за счет спонтанного излучения), £j,nd - то же за счет индуцированного (вынужденного) излучения, щ и П2 - населенности нижнего (1) и верхнего (2) сигнальных уровней, gi и #2- их статистические веса [14]. При нормальном распределении населенностей: щ/щ = g2/gi exp {-hu/ Щх) (3)

Здесь hu - энергия перехода в линии, Т - температура возбуждения сигнальной пары уровней. В условиях межзвездного облака hu < |/сТ®х|, и велика вероятность возникновения инверсии (мазерного эффекта) в результате какого-либо неравновесного процесса. В случае инверсии п2/^2 > щ/дь и тогда наступает условие "отрицательного поглощения", то есть формально Т®х < 0 [8, 14].

Высокая мощность выходящего излучения мазера возникает за счет переходов с верхнего уровня на нижний, стимулированных фотонами, которые рождаются в среде и имеют ту же частоту, фазу и направление распространения.

В данном контексте большую трудность представляет собой понимание механизмов накачки мазерного излучения. Рассматривались самые различные варианты такой процедуры, и все свелись к двум общепринятым подходящим моделям накачки мазеров: радиационная (излучением) и столкновительная форма накачки [16, 19-21].

Радиационный механизм состоит в том, что инверсия населенностей достигается путем переноса излучения (в основном инфракрасного). Столкновительный механизм - возбуждение столкновениями с частицами окружающего газа. Условия, необходимые для существования столкновений, предполагают наличие высоких плотностей и температуры. Поскольку мазерный эффект невозможен без накачки и стока, то для данных процессов выработана классификация, учитывающая взаимодействие вышеназванных механизмов достижения инверсии [19, 22].

Особый интерес вызывает режим работы мазера. Обычно выделяют два условия работы мазерного источника - ненасыщенный и насыщенный режим. Первый - это когда частота накачки (Pump) и/или столк-новительных переходов (Collision) сильно превосходит частоту взаимодействия молекул с усиливаемым излучением (Maser): Р+2С»М. А второй режим, наоборот, предполагает преобладание частоты взаимодействия молекул с усиливаемым излучением (Maser) над частотой накачки (Pump) и/или столкновительных переходов (Collision) : М»Р+2С. Характерной особенностью ненасыщенного мазера является заметное сужение линии в течение всего процесса усиления. Особенностью насыщенного мазера является сохранение формы линии соответственно в течение всего процесса усиления.

Реальные космические мазеры работают, в основном, в ненасыщенном режиме или часто вблизи предела насыщения, и лишь в ярких линиях осуществляется, вероятно, режим насыщенного мазера [8, 14].

Плотность конденсаций, где генерируется мазерное излучение, варьируется в пределах от 104 см-3 до 1015 см-3. Средняя плотность мазерных конденсаций (~ 108-109 см-3) оказывается больше, чем плотность газа в плотных межзвездных облаках (103-104 см-3), но меньше, чем в атмосферах звезд (1015-1017 см"3) [16].

Для мазерного излучения характерна переменность [23-28] и поляризация излучения [15, 16, 29-32]. Мазерное излучение обнаружено в линиях молекул ОН, Н2О, СН3ОН, SiO, Н2СО. Это наиболее распространенные молекулярные мазеры. Мазерные конденсации ассоциируются с областями звездообразования, с газопылевыми оболочками звезд поздних спектральных классов - красными гигантами и сверхгигантами, и с некоторыми активными галактиками (мегамазеры).

В данной работе исследуется мазерное излучение водяного пара (Н2О). Мазер-эффект молекулы Н2О наблюдается на длине волны Л = 1.35 см, что соответствует частоте v = 22235.080 МГц.

Молекула Н2О является ассиметричным волчком, и наличие двух атомов водорода приводит к наличию модификаций вращательных уровней у этой молекулы (орто и парауровни). Вращательные уровни 6i6 — 623, при переходе между которыми возникает мазерное излучение, принадлежат орто-НгО (см. рис. 2) [16, 20, 32]. Уровни перехода расположены высоко над основным состоянием, энергия возбуждения « 447 см-1, что соответствует температуре 644 К. Таким образом, мазер молекулы Н2О

Рис 2: Часть вращательных уровней энергии молекулы НгО - асимметричного волчка. Микроволновой мазерный переход обязан своим проявлением случайной близости уровней 616 и 5гз [18]. феноменологическое явление, требующее глубокого изучения. Мазерной эмиссии водяного пара присуще большая мощность и плотность потока излучения, переменность во времени, поляризация (слабая частично-линейная), большое количество линий в спектре, триплетное или хаотичное распределение по лучевым скоростям, большое различие лучевых скоростей деталей в спектре. Наблюдаемые свойства мазерного излучения Н2О описаны в начале главы 2. ч

Цель и содержание работы

В работе представлены результаты обработки и анализ данных многолетнего мониторинга в линии водяного пара трех источников: NGC7538N, NGC7538S и W31(2), которые связаны с областями звездообразования.

Цель работы

Целью данной работы явилось исследование и анализ мазерного излучения, поиск определенных закономерностей, на основании которых сформировать модельное представление о динамике излучения и о структуре областей, где локализуются мазерные источники.

Новизна и актуальность

Сами спектры многолетнего мониторинга мазерных источников представляют собой большую ценность. В ходе работы над материалами наблюдений были получены новые результаты, позволяющие глубже понять природу и характер процессов в областях звездообразования и, частично, в мазерном излучении. Результаты по W31(2) обновлены, опираясь на спектральные данные последних 10-15 лет. По этому источнику выявлены новые интересные особенности, ранее не обнаруженные, уточнена модель. По источникам мазерного излучения NGC7538N и NGC 7538 S результаты обработки и выводы новые.

Положения, представляемые на защиту.

В NGC 7538 N было получено следующее:

1. Долгопериодическая переменность интегрального потока имеет период 13 лет и, по-видимому, связана с квазипериодической активностью звезды в сверхкомпактной области НII на ранней стадии ее эволюции.

2. Выявлена триплетная структура спектров. Обнаружена антикорреляция боковых участков триплетной структуры спектров и корреляция компонентов центральной и боковой групп. Это говорит о том, что имеется единый источник возбуждения мазерных пятен - центральная звезда в сверхкомпактной области НИ вблизи IRS1. Эмиссионные детали могут образовывать пространственно компактные группы. Наиболее предпочтительной моделью мазера водяного пара в NGC 7538, связанного с IRS1, может быть протопланетный диск, который является сильно неоднородным. Высокоскоростное биполярное истечение вещества из ядра сверхкомпактной области НII, имеющее направление север-юг, могло привести к возбуждению излучения на некоторых скоростях в центральной части спектра Н2О. Отсутствие антикорреляции потоков компонента на Vlsr = —46.5 км/с с центральным или другим боковым позволяет предположить, что пятно на этой лучевой скорости расположено в высокоскоростном истечении газа от центральной звезды.

3. Обнаружена структура типа вращающегося неоднородного вихря с периодом вращения около 1.6 года. Регулярный дрейф скорости вихря может быть следствием его орбитального движения в протопланетном диске.

4. Обнаружены структуры мазерных пятен типа цепочек, которые вероятнее всего ориентированы в радиальном (или близком к нему) направлении к протозвезде и имеют градиент лучевой скорости. Цепочка на —58 км/с насчитывает не менее 15 звеньев. Шаг цепочки оценивается как < 1.5 а.е. Цепочки могут располагаться в околозвездном диске шириной ~ 1015 см.

В NGC 7538 S было получено следующее:

1. Обнаружена и исследована отдельная вспышка мазерного излучения Н2О. Обнаружены два цикла активности мазера NGC7538S продолжительностью ~ 4 и ~ 3 года. Предполагается, что они связаны с циклической активностью центрального источника - массивной протозвезды О-класса.

2. Обнаружены периодические вариации потоков нескольких компонентов Н2О с различными периодами, от 0.9 до 2 лет. Многочисленные скачки Vlsr (0.1—0.3 км/с) и быстрые вариации потоков основных компонентов естественно объясняются наличием неоднородностей в среде. Такие неоднородности могут располагаться вдоль радиальных направлений, образуя при этом организованные структуры в виде волокон или цепочек. Средняя протяженность такой структуры оценивается в 6-8 а.е.

3. Эмиссионные детали в спектрах Н2О разделяются на четыре спектральные группы. Более или менее коррелированные вариации потоков могут быть аргументом в пользу того, что все эти группы расположены компактно в NGC7538S. Сравнение с картой пятен [82] привело к заключению, что данное излучение может исходить из области, отождествляемой со скоплением мазерных пятен, которое находится в центре вытянутой структуры. Вероятнее всего это скопление связано с массивным вращающимся диском.

4. Наиболее вероятной моделью может быть модель центральной про-тозвезды с околозвездным фрагментированным диском и с сильным биполярным потоком. Мазерные пятна могут быть расположены в компактных группах в диске и иметь структуру неоднородных волокон или цепочек.

В W31(2) было получено следующее:

1. Не обнаружен долгопериодический компонент переменности интегрального потока. Наличие скопления звезд, вероятно, привело к размыванию долгопериодической переменности, которую может иметь каждая из звезд в отдельности. Вспышечный циклический характер со средним периодом около 1.9 года естественнее всего объясняется суперпозицией активности всех звезд скопления, в котором может находиться 5-6 звезд.

2. Обнаружены две мощные вспышки с интервалом между максимумами 12 лет (1985-1986 и 1998-1999 гг.). По энергетике мазер Н20 в G10.6-0.4 мало уступает мазеру в Орионе KL. Во время первой и второй супервспышек поток излучения достигал б.7х106 Ян и 4.6хЮ6 Ян, соответственно.

3. Выявлены упорядоченные структуры разного масштаба. Мазерные пятна сосредоточены в двух крупномасштабных скоплениях. Внутри них пятна распределены организованными группами среднего масштаба. Сами мазерные пятна могут иметь упорядоченные структуры типа волокон.

4. Обнаружены явления, которые объясняются существованием крупномасштабных турбулентных (вихревых) движений группы мазерных пятен, либо внутри самой группы пятен. Таким образом, малый размер UC НII области и сравнительно большое время ее жизни могут быть объяснены не только тепловым движением окружающего газа, но и наличием добавочного давления, которое может возникать, например, вследствие крупномасштабных турбулентных движений газа на границе области.

5. Изменения центроида скоростей Vc с периодом 31-33 года естественнее всего связать с процессом аккреции вещества на скопление ОВ-звезд. Представлена модель, в которой такие изменения Vc связаны с вращением уплощенного неоднородного сгустка вещества (диска), внутри которого находится скопление звезд. Вращение такой структуры может привести к модуляции излучения звезд, а само её существование позволяет сделать предположение, что звезды скопления могут иметь вращение относительно общего центра масс. При таком вращении возможны небольшие пространственные (в плоскости вращения) перемещения анизотропии УФ-излучения звезд, которые могут привести к последовательному увеличению излучения скоплений мазерных пятен.

Структура диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. В главе 1 изложено описание аппаратуры и методика наблюдения. В главе 2 приведена методика обработки данных. В главах 3 и 4 представлены результаты обработки данных наблюдений областей звездообразования NGC7538 (N и S) и W31(2) соответственно, их анализ и интерпретация. Заключение завершает работу основными выводами. 49 рисунков и одна таблица включены по ходу изложения текста диссертации. Список литературы содержит 153 ссылки. Объем диссертации - 141 страница.

Заключение

Были исследованы источники мазерного излучения Н2О, связанные с тремя областями звездообразования: NGC7538N, NGC7538S, W31(2). Исследования были проведены с использованием материала, полученного в ходе длительного мониторинга (более 20 лет) источников мазерного излучения Н2О. Выбор источников мазера Н2О, связанных с областями звездообразования - NGC 7538 и W31(2), не случаен. По структуре - это разные объекты. Если в NGC 7538 мазерные конденсации располагаются вблизи ультракомпактных областей НII, в которых эволюционируют отдельные протозвезды, то мазерное излучение в W31(2) связано со скоплением молодых формирующихся звезд.

Анализируя результаты, полученные в главах 3 и 4, можно сейчас провести некоторое сравнение на предмет сходства и различия мазерных источников. У трех исследуемых объектов имеются следующие сходства:

- имеется долгопериодический компонент интегрального потока мазерного излучения. Правда, у W31(2) данная переменность явно не обнаружена, т.к. в центре области находится скопление О-В звезд. Но каждая из звезд данного скопления может иметь периодические вариации светимости. Например, обнаруженный 12-13 летний интервал между двумя мощными вспышками может говорить о существовании циклической активности ближайшей звезды скопления.

- Мазерные пятна в трех областях звездообразования локализованы компактными группами и могут иметь организованные структуры типа волокон, цепочек.

- Во всех трех областях группы мазерных пятен сосредоточены в пространстве вращающихся дисков. Причем в W31(2) скопление звезд, окружающая их область НII и мазеры находятся в диске.

- В NGC 7538 N и W31(2) могут существовать крупномасштабные турбулентные движения газа, которые могут оказывать существенное влияние на эволюционные процессы. В NGC 7538 S косвенного подтверждения наличия турбулентности не удалось обнаружить в виду того, что исследования сильной вспышки были проведены в узком интервале лучевых скоростей.

Разница между объектами следующая:

- Мазерные источники Н20 NGC7538N и NGC7538S связаны с одиночными молодыми звездами О-В класса. A W31(2) уникален наличием в центре UC НII- области скопления молодых О-В звезд.

- Разные периоды переменности интегрального потока мазерного излучения. В W31(2) отсутствует долгопериодическая составляющая. Наличие скопления молодых О-В звезд размывает циклическую переменность, которую может иметь каждая из звезд этого скопления.

- Разный характер поведения центроида скоростей говорит о наличии разной геометрии и структуры областей локализации мазерных пятен. Если в NGC7538N может быть сильно неоднородный диск, то в NGC 7538 S и W31(2) мазеры связаны с массивными вращающимися дисками.

- Триплетная структура спектров и анализ излучения отдельных деталей дали предположение о наличии в NGC 7538 N кеплеровского диска с биполярным потоком. В двух других источниках особенностей, связанных с кеплеровским диском, не было обнаружено.

- В W31(2) наблюдались две мощные вспышки с интервалом между максимумами 12 лет (1985-1986 и 1998-1999 гг.). Обе супервспышки водяного мазера в W31(2) произошли в период высокой мазерной активности. С учетом разницы в расстояниях видно, что мазер Н20 в W31(2) по энергетике мало уступает мазеру в Орионе KL. В двух других мазерных источниках такие мощные вспышки не были зарегистрированы.

Обобщая вышеизложенное сравнение, можно отметить определенные моменты.

Центры активности имеют переменность светимости разного временного масштаба, что может говорить о крайней нестабильности, сопровождающей протозвезду в процессе своего формирования. Все области UC НII погружены в плотные молекулярные облака, ядра которых вращаются, формируя дисковые структуры. Кеплеровский диск - более поздняя стадия.

Мазерные пятна локализованы компактными группами и могут иметь организованные структуры типа волокон или цепочек. Это позволяет задуматься о причинах формирования таких пространственных структур. Одной из причин может быть наличие турбулентных движений газа. Различия между тремя мазерными источниками отражают индивидуальность каждой области звездообразования и, возможно, этапов её эволюции.

Результаты, полученные в ходе длительного мониторинга мазеров водяного пара, подчеркивают неоценимую значимость такого метода исследований. Подробная обработка данных подобных наблюдений в направлении одних из загадочных областей Вселенной - областей возможного формирования звезд дает гораздо больше информации о процессах в этих областях. Выбор микроволнового диапазона обусловлен тем, что практически во всех случаях, связанных с звездообразованием, источники мазерного излучения являются единственным чувствительным "рупором", косвенно реагирующим на изменения в процессах эволюции протозвезды. На ранней стадии формирования протозвезда не видна в оптическом диапазоне в причину того, что она закрыта от внешнего взора плотными газопылевыми облаками.

Таким образом, долговременные исследования мазерного излучения областей звездообразования дают возможность раскрыть некоторые элементы жизни в околопротозвездном пространстве и самого звездного "эмбриона".

Обобщая вышепредставленные результаты, можно твердо говорить о целесообразности продолжения дальнейших исследований областей звездообразования посредством длительного мониторинга мазерных источников водяного пара.

Одна из возможных тем дальнейших исследований - сбор и. обобщение всех имеющихся результатов наблюдений и исследований областей звездообразования на основе многолетнего мониторинга мазерного излучения водяного пара, глубокое сравнение, сопоставление полученных результатов, подробный анализ и обобщение сходства и различий однотипных мазерных источников.

Целью такого обобщения может стать возможность классификации и сортировки по параметрам, принадлежности данных объектов этапам эволюции, определение приоритетов при дальнейших наблюдениях методом длительного мониторинга.

Благодарности.

Автор выражает глубокую искреннюю благодарность научному руководителю, д.ф.-м.н. Лехту Евгению Евгеньевичу. Под его руководством была пройдена школа научного подхода к наблюдательным данным. Чуткость и внимание Евгения Евгеньевича определяло основу всего процесса выполнения диссертационной работы. Отдельное спасибо Евгению Евгеньевичу Лехту за предоставленный наблюдательный материал, полученный в ходе многолетнего мониторинга на Пущинской Радиоастрономической станции АКЦ ФИАН.

Автор выражает благодарность Толмачеву A.M. за организацию и поддержание наблюдений, получение данных по мазерным источникам Н20 NGC7538 и W31(2).

Автор выражает благодарность сотрудникам Пущинской радиоастрономической обсерватории за большую помощь в проведении наблюдений.

1. Стром С.Е. // Образование звезд и ранние стадии звездной эволюции. //На переднем крае астрофизики. М.: Мир, с. 106 (1979).

2. Сурдин В.Г. // Рождение звезд. // М.: УРСС, с. 37 (1997).

3. Рудницкий Г.М. // Молекулы в астрофизике. // М.: ВИНИТИ (1983).

4. Физика космоса. М.: Изд. С.Э., с. 358 (1976).

5. Клейтон Д. // Межзвездные облака. // Протозвезды и планеты. М.: Мир, с. 24 (1982).

6. Strom S., Strom К., Grasdalen G. // Young stellar objects and dark interstellar clouds. // Ann. Rev. Astron. Astrophys., v. 13, p. 187 (1975).

7. Лада Ч.Д., Блитц JI., Элмегрин Б.Ж. // Образование звезд в ОВ-ассоциациях. // Протозвезды и планеты. М.: Мир, с. 389 (1982).

8. Каплан С.А., Пикельнер С.Б. // Физика межзвездной среды. // М.: Наука, с. 179 (1979).

9. Силк Д. // Фрагментация молекулярных облаков. // Протозвезды и планеты. М.: Мир, с. 194 (1982).

10. Скало Д.М. // Спектр звездных масс. // Протозвезды и планеты. М.: Мир, с. 295 (1982).

11. Кравчук С.Г. // Эволюция компактных зон НII и СII. // XV Всесоюзная конференция по галактической и внегалактической радиоастрономии. Тезисы докладов, Харьков, с. 103 (1983).

12. Бочкарев Н.Г. // Основы физики межзвездной среды. // М.: Изд. МГУ, с. 226 (1992).

13. Sullivan W.T.III. // Microwave Water Vapor Emission from Galactic Sources. // Astrophys. J.S.S., v. 25, p. 393 (1973).

14. Стрельницкий B.C. // Космические мазеры. // УФН, т. ИЗ, с. 463 (1974).

15. Goldreich, P., Keeley D.A. // Astrophysical Masers. I. Source Size and Saturation. // Astrophys. J., v. 174, p. 517 (1972).

16. Моран Дж.М. / / Радионаблюдения галактических мазеров. //На переднем крае астрофизики. М.: Мир, с. 405 (1979).

17. Strelnitskii V.S. //On the nature of the strong cosmic H2O masers. / / M.N.R.A.S., v. 207, p. 339 (1984).

18. Тёрнер Б.Е. // Аномальное излучение межзвездных молекул гид-роксила и воды. // Космические мазеры. М.: Мир, с. 13 (1974).

19. Литвак М.М., Цукерман В., Дикинсон Д.Ф. // Условия возникновения радиоизлучения дублетов возбужденных состояний ОН. // Космические мазеры. М.: Мир, с. 74 (1974).

20. Стрельницкий B.C. // Столкновительно-столкновительная накачка космических мазеров. // Письма в Астрон. журнал, т. 6, с. 354 (1980).

21. Берулис И.И., Лехт Е.Е., Муницын В.А., Рудницкий Г.М. // Наблюдения переменных звезд поздних классов в радиолинии водяного пара. Долгопериодическая переменная RR Орла. // Астрон. журнал, т. 75, с. 394 (1998).

22. Пащенко М.И., Лехт Е.Е., Берулис И.И. // Исследование переменности мазерного излучения Н20 в S255. // Астрон. журнал, т. 78, с. 696 (2001).

23. Берулис И.И., Лехт Е.Е., Мендоса-Торрес Э. // О переменности излучения водяного мазера в S128. // Астрон. журнал, т. 72, с. 468 (1995).

24. Лехт Е.Е. // Переменность отдельных компонентов спектра Н20 мазерного источника G43.8-0.1. // Астрон. журнал, т. 71, с. 59 (1994).

25. White G.J., Macdonald G.H. // Time variations of interstellar water masers in HII regions. // M.N.R.A.S., v. 188, p. 745 (1979)

26. Little L.T., White G.J. and Riley P.W. / / Time variations of interstellar water masers Strong sources in HII regions. // M.N.R.A.S., v. 180, p. 639 (1977).

27. Knowles S.H., Batchelor R.A. // Linear polarization of 22-GHz water-vapour line emission in southern sources. // M.N.R.A.S., v. 184, p. 107 (1978).

28. Litvak M.M. // Polarized Maser Emission from Interstellar OH and H20. // Phys. Review A., v. 2, p. 937 (1970).

29. Goldreich P. Keeley D.A., Kwan J.Y. // Astrophysical Masers. 11. Polarization Properties. // Astrophys. J., v. 179, p. Ill (1973).

30. Neufeld D.A., Melnick G.J. // Excitation of millimeter and submillimeter water masersio // Astrophys. J., v. 368, p. 215 (1991).

31. Wood D.O.S. // Ultracompact HII Regions Associated with Massive Star Formationio // B.A.A.S., v. 19, p. 1111 (1987).

32. Лехт E.E., Пащенко М.И., Рудницкий Г.М., Сороченко P.JI. // Наблюдения переменности источников Н2О, связанных с областями звездообразованияю //-Астрой, журнал, т. 59, с. 276 (1982).

33. Бахрах Л.Д., Григорьева М.И., Загатин В.И. и др. // Повышение эффективности РТ-22ю // Известия вузов, Радиофизика, т. 12, с. 1115 (1969).

34. Берулис И.И., Гусев В.А., Куценко А.В., и др. // Система автоматизации радиоастрономических исследований на радиотелескопе РТ-22 ФИАН. // Труды ФИАН, т. 135, с. 35 (1983).

35. Загатин В.И., Мисежников Г.С., Штейншлейгер В.Б. // Квантовые усилители (мазеры) для радиоастрономических исследований на волнах 0.8 и 1.35 см. // Известия вузов, Радиофизика, т. 16, с. 685 (1973).

36. Гусев В.А., Сороченко P.JI. // Система стабильного гетеродина радиотелескопа РТ-22 на диапазоны 8 и 13 мм. // Известия вузов, Радиофизика, т. 26, с. 1205 (1983).

37. Сороченко P.JI., Берулис И.И., Гусев В.А. и др. // Аппаратурный комплекс для спектральных исследований на радиотелескопе РТ-22 ФИАН // Труды ФИАН, т. 159, с. 50 (1985).

38. Краснов В.В., Миннебаев В.М. // Криогенный малошумящий усилитель 13-мм диапазона. // Радиотехника и электроника, т. 47, с. 120 (2002).

39. Лехт Е.Б. // Исследование переменности мазерного излучения Н2О источников, связанных с областями звездообразования // Докторская диссертация, ГАИШ МГУ (1996).

40. Конникова В.К. // Конспект лекций по практической радиоастрономии. // Нижний Архыз, КИИЦ "CYGNUS", с. 10 (1999).

41. Томпсон А.Р., Моран Д.М., Свенсон Д.У. // Интерферометрия и синтез в радиоастрономии. // М.: Физматлит, с. 457 (2003).

42. Рудницкий Г.М., Лехт Е.Е., Берулис И.И. // Многолетние патрульные наблюдения долгопериодической переменной звезды W Гидры в линии водяного пара 1.35 см. // Письма в Астрон. журнал, т. 25, с. 467 (1999).

43. Муницын В.А. // Исследование переменности мазерного излучении Н2О долгопериодических переменных звезд RR Aql и W Нуа. // Дипломная работа, ГАИШ МГУ (1997).

44. Лехт Е.Е. // Долгопериодическая переменность мазерного излучения Н2О, связанного с областями звездообразования. // Астрон. журнал, т. 73, с. 695 (1996).

45. Лехт Е.Е., Ричарде А.М.С. // Триплетные спектры мазеров Н2О и протопланетные диски. // Астрон. журнал, т. 80, с. 357 (2003).

46. Жевакин С.А., Наумов А.П. //О коэффициенте поглощения электромагнитных волн водяными парами в диапазоне 10 мкм 2 см. // Известия вузов. Радиофизика, т. 6, с. 674 (1963).

47. Цейтлин Н.М. // Антенная техника и радиоастрономия. // М.: Советское радио, с. 146 (1976).

48. Матвеев Л.Т. // Основы общей метеорологии. // Физика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, с. 52 (1976).

49. Ефремов Ю.Н. // Очаги звездообразования в галактиках. // М.: Наука, с. 174 (1989).

50. Wouterloot J.G.A., Habing H.J. // Molecular clouds in the Perseus arm. // Astron. and Astrophys., v. 151, p. 297 (1985).

51. Crampton D., Georgelin Y.M., Georgelin Y.P. // First optical detection of W51 and observations of new НИ regions and exciting stars. // Astron. and Astrophys., v. 66, p. 1 (1978).

52. Kameya 0., Hasegawa T.I., Hirano N., et al. // CS and C34S observations of the NGC 7538 molecular cloud. // PASJ, v. 38, p. 793 (1986).

53. Minn Y.K., Greenberg J.M. // Detection of giant dust complexes in the direction of NGC 7538 in the Perseus arm. // Astrophys. J., v. 196, p. 161 (1975).

54. Campbell В., Thompson R.I. // Star formation in the NGC 7538 molecular cloud Near-infrared and radio spectroscopy. // Astrophys. J., v. 279, p. 650 (1984).

55. Goss W.M., Gorkom J.H., Forster J.R. // Aperture synthesis observations of recombination lines from compact НИ regions V -NGC7538. // Astron. and Astrophys., v. 115, p. 164 (1982).

56. Dickel H.R., Dickel J.R.,' Wilson W.J. // The molecular cloud associated with NGC 7538 // Astrophys. J., v. 250, L.43 (1981).

57. Fischer J., Righini-Cohen G., Simon M., et al // Observations of H2 emission from NGC 7538 // Astrophys. J., v. 240, L.95 (1980).

58. Read P.L. //HI aperture synthesis observations towards galactic HII regions and molecular clouds. I NGC 7538 and S159. // M.N.R.A.S., v. 192, p. 11 (1980).

59. Wynn-Williams C.G., Becklin E.E., Neugebauer C. // Infrared studies of НИ regions and OH sources. //Astrophys. J., v. 187, p. 473 (1974).

60. Werner M.W., Becklin E.E., Gatley I., et al // An infrared study of the NGC 7538 region. // M.N.R.A.S., v. 188, p. 463 (1979).

61. Hackwell J.A., Grasdalen G.L., Gehrz R.D. // 10 and 20 micron images of regions of star formation. // Astrophys. J., v. 252, p. 250 (1982).

62. Но P.T.P., Martin R.N., Barrett A.H. // Molecular clouds associated with compact HII regions. I General properties. // Astrophys. J., v. 246, p. 761 (1981).

63. Akabane К., Tsunekawa S., Inoue M. et al // Millimeter-wave continuum around NGC7538-IRS1, IRS2, and IRS3. // PASJ, v. 44, p. 421 (1992).

64. Bally J., Lada C.J. // The high-velocity molecular flows near young stellar objects. // Astrophys. J., v. 265, p. 824 (1983).

65. Fischer J., Sanders D.B., Simon M. Solomon P.M. // High Velocity Gas Flows Associated with H2 Emission Regions how are they Related and what Powers Them. // Astrophys. J., v. 293, p. 508 (1985).

66. Batrla W., Pratap P., Snyder L.E. // Interferometric observations of the 1-0 transition of HCO+ toward NGC7538 IRS 1. // Astrophys. J., v. 330, L.67 (1988).

67. Campbell B. // VLA observations of collimated outflow at NGC 7538 IRS1. // Astrophys. J., v. 282, L.27 (1984).

68. Akabane K., Matsuo H., Kuno N., Sugitani K. // 2 Millimeter Dust around NGC 7538, IRS 1, 2, and 3:1. Unfilled Structure of Dust Cloud. // PASJ, v. 53, p. 821 (2001).

69. Scoville N.Z., Sargent A.I., Sanders D.B. et al // High-resolution mapping of molecular outflows in NGC 2071, W49, and NGC 7538. // Astrophys. J., v. 303, p. 416 (1986).

70. Kawabe R., Suzuki M., Hirano N. et al. // Aperture synthesis CS observations of NGC 7538 IRS 1-3 Ring of dense gas around IRS 1. // PASJ, v. 44, p. 435 (1992).

71. Gaume R.A., Johnston K.J., Nguyen H.A., et al. // NGC 7538 IRS1 Subarcsecond resolution recombination line and 15NH3 maser observations. // Astrophys. J., v. 376, p. 608 (1991).

72. Gaume R.A., Goss W.M., Dickel T.L., et al. // The NGC 7538 IRS1 region of star formation: Observations of the H66a recombination line with a spatial resolution of 300 AU. // Astrophys. J., v. 438, p. 776 (1995).

73. Downes D. // New OH Sources Associated with HII Regions. // Astrophys. Letters, v. 5, L.53 (1970).

74. Turner В.Б., Buhl D., Churchwell E.B. et al. // Observations of interstellar water vapor. // Astron. and Astrophys., v. 4, p. 165 (1970).

75. Johnston K.J., Sloanaker R.M., Bologna J.M. // Thirteen new H20 sources associated with OH emission in HII regions. // Astrophys. J., v. 182, p. 67 (1973).

76. Genzel R., Downes D. // New H20 maser near NGC 7538. // Nature, v. 262, p. 564 (1976).

77. Genzel R, Downes D. // H20 in the galaxy: sites of newly formed OB stars. // Astron. and Astrophys. S.S., v. 30, p. 145 (1977).

78. Campbell В., Person S.E. // Images of star-forming regions. Ill -Sources in the NGC 7538 molecular cloud complex. // Astron. J., v. 95, p. 1185 (1988).

79. Comoretto G., Palagi E., Cesaroni R. et al // The Arcetri atlas of H20 maser sources. // Astron. and Astrophys. S.S., v. 84, p. 179 (1990).

80. Kameya O., Morita K.I., Kawabe R., Ishiguro M. // New H20 masers in the NGC 7538 region. // Astrophys. J., v. 355, p. 562 (1990).

81. Лехт E.E., Муницын B.A., Толмачев A.M. // Многолетний мониторинг мазера водяного пара в направлении NGC7538: 1981-1992 гг. // Астрон. журнал, т. 80, с. 909 (2003).

82. Лехт Е.Е., Муницын В.А., Толмачев A.M. // Многолетний мониторинг мазера водяного пара в направлении NGC 7538: 1993-2003 гг. // Астрон. журнал, т. 81, с. 224 (2004).

83. Migenes V., Horiuchi S., Slysh V.I. et al // The VSOP Prelaunch H20 Maser Survey. I. YLBA Observations. // Astrophys. J. S.S., v. 123, p. 487 (1999).

84. Лехт E.E., Лихачев С.Ф., Сороченко Р.Л., Стрельницкий B.C. // 10-летние наблюдения мазера Н20 в S140. // Астрон. журнал, т. 70, с. 731 (1993).

85. Yorke H.W., Krugel E. // The dynamical evolution of massive protostellar clouds. // Astron. and Astrophys., v. 54, p. 183 (1977).

86. ТутуковA.B.,ШустовB.M.//Обустойчивостигазо-пылевыхкоконов вокруг молодых массивных звезд. // Информ. Астрон. Совета АН СССР, т. 41, с. 125 (1978).

87. Forster J.R., Welch W.G., Wright М.С.Н., Baudry A. // Accurate interferometer positions of H20 masers. // Astrophys. J., v. 221, p. 137 (1978).

88. Cesaroni R. // Water maser variability and disk structure in S255. // Astron. and Astrophys., v. 233, p. 513 (1990).

89. Лехт E.E., Пащенко М.И., Берулис И.И. // 20-летний мониторинг Н20-мазера в S269. // Астрон. журнал, т. 78, с. 1081 (2001).

90. Lekht Е.Е., Silant'ev N.A., Mendoza-Torres J.E. et al. // A study of the kinematics of the H20 maser sources S269 and W75S from long-term monitoring. // Astron. and Astrophys., v. 377, p. 999 (2001).

91. Keto E.R., Но P.T.P., Haschick A.D. // The observed structure of the accretion flow around G10.6-0.4. // Astrophys. J., v. 324, p. 920 (1988).

92. Wilson T.L. //OH and H2CO Absorption Line Measurements toward Sources in W31. // Astron. and Astrophys., v. 31, p. 83 (1974).

93. Bieging J.H., Wilson T.L., Downes D. // Formaldehyde absorption measurements of selected galactic molecular clouds. // Astron. and Astrophys. S.S., v. 49, p. 607 (1982).

94. Ghosh S.K., Iyengar K.V.K., Rengarajan T.N., et al. // Far-infrared and radio observations of the W31 star-forming region. // Astrophys. J., v. 347, p. 338 (1989).

95. Wright E.L., Fazio G.G., Low F.J. //A high-resolution far-infrared survey of the W31 region. // Astrophys. J., v. 217, p. 724 (1977).

96. Fazio G.G., Lada C.J., Kleinmann D.E., et al. // A new, compact far-infrared source in the W31 region. // Astrophys. J., v. 221, L77 (1978).

97. Wood D.O.S., Churchwell E. // The morphologies and physical properties of ultracompact HII regions. // Astrophys. J. S.S., v. 69, p. 831 (1989).

98. Riegel K.W. //Hi Spectral-Line Observations in the Direction of W31. // Astrophys. J., v. 164, p. 29 (1971)

99. Но P.T.P., Martin R.N., Barrett A.H. // Molecular clouds associated with compact HII regions. I General properties. // Astrophys. J., v. 246, p. 761 (1981).

100. Cohen R.J., Masheder M.R.W., Walker R.N.F. // Excited OH 4.7GHz masers associated with IRAS far-infrared sources. // M.N.R.A.S., v. 250, p. 611 (1991).

101. Turner B.E., Matthews H.E. // Shell structure in ultracompact HII regions. // Astrophys. J., v. 277, p. 164 (1984).

102. Forster J.R., Caswell J.L., Okumura S.K., et al. // Molecules and masers near compact HII regions. // Astron. and Astrophys., v. 231, p. 473 (1990).

103. Churchwell E., Wamsley C.M., Wood D.O.S. // Hot, dense, molecular gas associated with ultracompact HII regions. // Astron. and Astrophys., v. 253, p. 541 (1992).

104. Hauschildt H., Gusten R., Phillips T.G., et al. // First Detection of CS(10—9) in Galactic Star Forming Cores. // Astron. and Astrophys., v. 273, L23 (1993).

105. Но P.T.P., Haschick A.D. // Molecular clouds associated with compact HII regions. III Spin-up and collapse in the core of G10.6-0.4. // Astrophys. J., v. 304, p. 501 (1986).

106. Keto E.R. // Radiative transfer modeling of radio-frequency spectral line data Accretion onto G10.6-0.4. // Astrophys. J., v. 355, p. 190 (1990).

107. Guilloteau S., Forveille Т., Baudry A., et al. // H2CO and excited OH toward G10.6-0.4 Another rotating disk? // Astron. and Astrophys., v. 202, p. 189 (1988).

108. Jaffe D.T., Martin-Pintado J. // Low-Velocity Ionized Winds from Regions around Young O-Stars. // Astrophys. J., v. 520, p. 162 (1999).

109. Cesaroni R., Walmsley C.M., Koempe C., Churchwell E. // Molecular clumps associated with ultra compact HII regions. // Astron. and Astrophys., v. 252, p. 278 (1991).

110. Westerhout G. // A survey of the continuous radiation from the Galactic System at a frequency of 1390 MHz. // Bull. Astr. Inst. Netherlands, v. 14, p. 215 (1958).

111. Goss W.M., Lockhart I.A., Fomalont E.B., et al. // Accurate Positions of OH Emission Sources at 1665 and 1667 MHz. // Astrophys. J., v. 183, p. 843 (1973).

112. Turner B.E., Rubin R.H. // New Galactic H2O Sources Associated with HII Regions. // Astrophys. J., v. 170, L113 (1971).

113. White G.J., Macdonald G.H. // Time variations of interstellar water masers in HII regions. // M.N.R.A.S., v. 188, p. 745 (1979).

114. Но P.T.P., Haschick A.D. // Formation of OB clusters VLA observations. // Astrophys. J., v. 248, p. 622 (1981).

115. Lekht E.E., Mendoza-Torres J.E., Sorochenko R.L. // Time variations of H20 maser emission at W31A and W75S. // Astrophys. J., v. 443, p. 222 (1995).

116. Лехт E.E., Муницын B.A., Толмачев A.M. // Мониторинг мазера H20 в W31(2) в период 1981-2003 гг. // Астрон. журнал, т. 82, с. 50 (2005).

117. Лехт Е.Е., Муницын В.А., Толмачев A.M. // Вспышки мазера Н20 в W31(2). // Письма в Астрон. журнал, т. 31, с. 350 (2005).

118. Берулис И.И., Лехт Е.Е., Мендоса-Торрес Э. // Модели мазерных источников Н2О S252A и W31A с прецессирующими околозвездными дисками. // Астрон. журнал, т. 75, с. 527 (1998).

119. Caswell J.L., Murray J.D., Roger R.S., et al. // Neutral hydrogen absorption measurements yielding kinematic distances for 42 continuum sources in the galactic plane. // Astron. and Astrophys., v. 45, p. 239 (1975).

120. Turner B.E. // Fifty New OH Sources Associated with HII Regions. // Astrophys. Letters, v. 6, p. 99 (1970).

121. Лехт E.E., Берулис И.И., Мендоса-Торрес Х.Э. // Вспышечная активность водяного мазера в S252A. // Астрон. журнал, т. 73, с. 844 (1996).

122. Genzel R., Downes D., Moran J.M., et al. // Structure and kinematics of H2O sources in clusters of newly-formed OB stars. // Astron. and Astrophys., v. 66, p. 13 (1978).

123. Kameya 0., Hasegava T.I., Hirano N., et al. // High-velocity flows in the NGC7538 molecular cloud. // Astrophys. J., v. 339, p. 222 (1989).

124. Wouterloot J.G.A., Walmsley C.M. // H2O masers associated with IRAS sources in regions of star formation. // Astron. and Astrophys., v. 168, p.237 (1986).

125. Лехт E.E., Муницын B.A., Толмачев A.M. // Структуры типа цепочек в Н20-мазере NGC7538N. // Астрон. журнал, т. 84, с. 30 (2007).

126. Муницын В.А. // Вспышка мазера Н20 в NGC7538S. // Письма в Астрон. журнал, т. 32, с. 63 (2006).

127. Но RT.R, Klein, R.I., Haschick A.D. // Formation of OB clusters -Radiation-driven implosion? // Astrophys. J., v. 305, p. 714 (1986).

128. Garay G., Reid M.J., Moran M.J. // Compact HII regions Hydrogen recombination and OH maser lines. // Astrophys. J., v. 289, p. 681 (1985).

129. Mueller К.Е., Shirley Y.L., Evans II, N.J., et al. // The Physical Conditions for Massive Star Formation: Dust Continuum Maps and Modeling. // Astrophys. J. S.S., v. 143, p. 469 (2002).

130. Sollins P.K., Ho P.T.P. // The Molecular Accretion Flow in G10.6-0.4. // Astrophys. J., v. 630, p. 987 (2005).

131. Keto E.R. //An Ionized Accretion Flow in the Ultracompact HII Region G10.6-0.4. // Astrophys. J., v. 568, p. 754 (2002).

132. Hofner P., Churchwell E. // A survey of water maser emission toward ultracompact HII regions. // Astron. and Astrophys. S.S., v. 120, p. 283 (1996).

133. Лехт E.E., Силантьев H.A., Краснов B.B., Муницын В.А. // Эволюция излучения мазера Н20 в G10.6-0.4. // Астрон. журнал, т. 83, с. 716 (2006).

134. Deguchi S., Watson W.D. // Interacting masers and the extreme brightness of astrophysical water masers. // Astrophys. J., v. 340, LI7 (1989).

135. Xie Т., Mundy L.G., Vogel S.N., Hofner P. // On Turbulent Pressure Confinement of Ultracompact HII Regions. // Astrophys. J., v. 473, L131 (1996).

136. Garay G., Moran J.M., Hashick A.D. // Astrophys. J. (Lett.), v. 338, L224 (1998)/X СКсол -1<L lu^en.

137. Shimoikura Т., Kobayashi H., Omodaka Т., et al. // VLBA Observations of a Bursting Water Maser in Orion KL. // Astrophys. J., v. 634, p. 459 (2005).

138. Sandell G., Sievers A. // Submillimeter Continuum Observations of NGC 7538. // Astrophys. J., v. 600, p. 269 (2004).

139. Sandell G., Wright M., Goss W.M. // High angular resolution observations of the high-mass protostar NGC7538S. // A.A.S., v. 205, p. 98 (2004).

140. Sandell G., Wright M., Forster J.R. // NGC 7538 S a High-Mass Protostar with a Massive Rotating Disk. // Astrophys. J., v. 590, p. L45 (2003).

141. Torrelles J.M., Patel N.A., Anglada G., et al. // Evidence for Evolution of the Outflow Collimation in Very Young Stellar Objects. // Astrophys. J., v. 598, p. L115 (2003).

142. Муницын В.А., Лехт E.E., Толмачев A.M. // Мониторинг мазера водяного пара в NGC 7538 в период 1981-2003 гг. // Всероссийская астрономическая конференция ВАК-2004 "Горизонты Вселенной". Тезисы докладов. Труды ГАИШ, т. LXXV, с. 160 (2004).

143. Муницын В.А. // Вспышки мазера Н20 в NGC7538S. // Восьмой съезд Астрономического общества и Международный симпозиум "Астрономия-2005: состояние и перспективы", Тезисы докладов. Труды ГАИШ, т. LXXVIII, с. 79 (2005).

144. Лехт Е.Е., Муницын В.А., Толмачев A.M. // Результаты 23-летних наблюдений мазера Н20 в области W31(2). // Всероссийская астрономическая конференция ВАК-2004 "Горизонты Вселенной", Тезисы докладов. Труды ГАИШ, т. LXXV, с. 131 (2004).

145. Cato В.Т, Ronnang В.О., Rydbeck О.Е.Н., et al. // Water vapor emission from HII regions and infrared stars. // Astrophys. J., v. 208, p. 87 (1976).

146. Richards A.M.S., Cohen R.J., Crocker M., et al. // ASP Confernce Series, V. 3, p. 1 (1999).

147. Матвеенко Л.И., Даймонд Ф.Д., Грэм Д.А. // Кольцевые структуры в Орионе КЛ. // Астрон. журнал, т. 77, с. 669 (2000).

148. Lekht E.E., Mendoza-Torres J.E., Pashchenko M.I. et al. // Dynamics of the circumstellar envelope of RT Virginis on the basis of the H2O maser monitoring. // Astron. and Astrophys., v. 343, p. 241 (1999).

149. Kobayashi H., Ishiguro M., Chikada Y., et al. // Distribution of the H20 masers in the Sagittarius B2 core. // PASJ, v. 41, p. 141 (1989).

150. Gwinn C.R. // Hypersonic acceleration and turbulence of H20 masters in W49N. // Astrophys. J., v. 429, p. 241 (1994).