ناپایداری گرمایی در محیط میان ستاره ای
چکیده
عوامل مختلفی در شکل گیری ساختار محیط میان ستاره ای موثرند: در بین آنها، شاید ناپایداری های گرانشی و گرمایی از بقیه مهمتر باشند. نشان دادیم که ناپایداری گرمایی می تواند ساختارهای گرمایی مختلفی ایجاد کند. در فصل دوم، جوابهای حالت مانا را بررسی کردیم. چون معادله ای که براساس آن ناپایداری گرمایی را مطالعه کردیم (معادله 29 فصل اول)، غیرخطی است ، حل آن در حالت کلی، غیرممکن است . از این رو به سراغ برخی حالتهای ساده تر رفتیم که معادله جواب تحلیلی داشته باشد. در فصل چهارم به مهمترین مساله پرداختیم: امواج گرمایی. ثابت کردیم که معاله حاکم بر سیستم دارای جوابهای "سالیتون گونه" است . این امواج سالیتون گونه گرمایی در محیط حرکت می کنند. چنانچه این سالیتونهای گرمایی در محیط میان ستاره ای وجود داشته باشند، باید قابل آشکارسازی باشند، زیرا به طور محلی، دما زیاد - و یا کم است . (این در واقع همان جایی است که سالیتون قرار دارد.) پس باید انتظار داشته باشیم در جایی که سالیتون گرمایی حضور دارد، برخی اتمهای یونیزه نیز حضور داشته باشند، مثل nv, civ و یا ovi همان طور که در فصلهای قبل اشاره کردیم یکی از ساختارهای جالبی که در محیط میان ستاره ای به چشم می خورد، حبابها هستند، محیطهای سردی که در احاطه محیطی داغ هستند، دینامیک و ساختار آنها بسیار مورد توجه اخترشناسان است . حتی برای نحوه شکل گیری آنها، مدل موفقی براساس ناپایداری گرمایی ارائه شده است . اما همه مطالعات بر یک فرض اساسی استوارند: ثابت بودن فشار گرمایی ثابت نیست ، یعنی فشار گرمایی داخل و خارج حباب یکسان نیست . با توجه به پایداری حبابهای میان ستاره ای، این سوال به ذهن می رسد که چه چیز این عدم تعادل فشار گرمایی را جبران می کند؟ این سوالی است که جدا ارزش بررسی دارد. برخی از اخترشناسان معتقدند که میدانهای مغناطیسی، عدم برابری فشار گرمایی را جبران می کنند. حتی براین اساس ، مدلهای ساده ای هم ارائه کردند. اما این کافی نیست و هنوز باید مطالعات بیشتری صورت گیرد. با این که مدل ما برای بررسی ناپداری گرمایی بسیار ساده است ، یعنی از عوامل مختلفی مثل میدان مغناطیسی، و شکسانی، و ... صرفنظر کردیم، حل معادلات آن، به دلیل ماهیت غیرخطی آنها، دشوار است . به نظر می رسد در ادامه این کار، برای مطالعه ناپایداری گرمایی، باید به سراغ حل عددی رفت . در این صورت بهتر است عوامل دیگر را نیز در نظر بگیریم. از جمله مهمترین این عوامل می توان به میدان مغناطیسی، کسر یونیدگی و ترکیبات شیمیایی محیط. و تلاطم اشاره کرد. آیا با مطالعه گرمایی و در نظر گرفتن این عوامل می توان ساختارهای خود - مشابه و فراکتالی محیط میان ستاره ای را توجیه کرد؟ به نظر می رسد در آینده مطالعه نقش ناپایداری گرمایی در محیط میان ستاره ای باید در جهت پاسخگویی به چنین سوالی باشد. به هر حال تصویری که امروزه از محیط میان ستاره ای داریم، بسیار جالب و در عین حال پیچیده است . ما به نقش عوامل مختلف (به طور مختصر) و ناپایداری گرمایی (به تفصیل) اشاره کردیم. احتمالا در این محیطها فرایندهایی رخ می دهد که هنوز هیچ اطلاعی از آنها نداریم. بنابراین با مطالعه ناپایداری گرمایی در محیط میان ستاره ای و آگاهی از نقش آن، زمینه برای شناخت این فرایندها فراهم می شود.