恒星的形成

目錄
譯者序
前言
第一部分　我們銀河系中的恒星形成　
第1章　概覽　3　
1.1　恒星育嬰院：獵戶座　3　
1.1.1　巨分子云　3　
1.1.2　獵戶星云和BN-KL區(qū)域　7　
1.2　恒星育嬰院：金牛座-御夫座　10　
1.2.1　暗云　10　
1.2.2　T星協(xié)　12　
1.3　恒星及其演化　15　
1.3.1　基本性質(zhì)　15　
1.3.2　主序　17　
1.3.3　早期階段　19　
1.3.4　核燃料的消耗　22　
1.4　銀河系的情況　23　
1.4.1　銀河系結(jié)構(gòu)　24　
1.4.2　旋臂　24　
1.4.3　氣體和恒星的循環(huán)　27　
本章總結(jié)　28　
建議閱讀　29　
第2章　星際介質(zhì)　30　
2.1　銀河系氣體和它的探測(cè)　30　
2.1.1　來(lái)自原子氫的射電發(fā)射　30　
2.1.2　中性氫分布　32　
2.1.3　分子氣體　34　
2.1.4　電離氫區(qū)　34　
2.2　星際介質(zhì)的相　36
2.2.1　壓力平衡　36　
2.2.2　中性氫的垂向分布　38　
2.2.3　暖的和熱的云間氣體　39　
2.3　星際塵埃：消光和熱發(fā)射　40　
2.3.1　消光和紅化　41　
2.3.2　輻射轉(zhuǎn)移　42　
2.3.3　消光和光學(xué)厚度　45　
2.3.4　黑體輻射　46　
2.4　星際塵埃：塵埃顆粒的性質(zhì)　48　
2.4.1　消光效率　48　
2.4.2　尺寸分布和豐度　50　
2.4.3　星光的偏振　52　
2.4.4　PAH　53　
本章總結(jié)　55　
建議閱讀　56　
第3章　分子云　58　
3.1　巨分子云　58　
3.1.1　銀河系中的分布　59　
3.1.2　內(nèi)部的團(tuán)塊　60　
3.1.3　原子成分　63　
3.1.4　起源和消亡　64　
3.2　維里定理分析　65　
3.2.1　定理的描述　65　
3.2.2　自由下落時(shí)標(biāo)　67　
3.2.3　巨分子云復(fù)合體的支撐　68　
3.3　致密云核和Bok球狀體　70　
3.3.1　寧?kù)o的氣體　70　
3.3.2　內(nèi)稟形狀　74　
3.3.3　磁場(chǎng)　77　
3.3.4　轉(zhuǎn)動(dòng)　78　
3.3.5　Bok球狀體的結(jié)構(gòu)　80　
本章總結(jié)　82　
建議閱讀　83　
第4章　年輕恒星系統(tǒng)　84　
4.1　內(nèi)埋星團(tuán)　84
4.1.1　近紅外巡天　85　
4.1.2　成員恒星的分類　88　
4.1.3　星團(tuán)光度函數(shù)　90　
4.1.4　星群的形態(tài)　91　
4.2　T星協(xié)和R星協(xié)　93　
4.2.1　金牛座T型星的誕生地　93　
4.2.2　赫羅圖：主序起始　96　
4.2.3　星協(xié)光度函數(shù)　100　
4.2.4　中等質(zhì)量天體　101　
4.3　OB星協(xié)　102　
4.3.1　銀河系中的位置　102　
4.3.2　膨脹　105　
4.3.3　主序終結(jié)拐點(diǎn)　106　
4.3.4　獵戶座星協(xié)　108　
4.3.5　內(nèi)埋星和逃逸星　109　
4.4　疏散星團(tuán)　111　
4.4.1　基本性質(zhì)　111　
4.4.2　赫羅圖中的演化　113　
4.4.3　質(zhì)量分層　115　
4.4.4　巨分子云造成的毀滅　116　
4.5　初始質(zhì)量函數(shù)　116　
4.5.1　過(guò)去和現(xiàn)在的光度　116　
4.5.2　質(zhì)量分布的特征　118　
4.5.3　星群中的質(zhì)量函數(shù)　120　
本章總結(jié)　121　
建議閱讀　122　
第二部分　分子云中的物理過(guò)程　
第5章　分子躍遷：基本物理　131　
5.1　星際分子　131　
5.1.1　反應(yīng)熱力學(xué)　131　
5.1.2　豐度模式　133　
5.1.3　附著到塵?！?35　
5.2　氫分子　136
5.2.1　容許躍遷　137　
5.2.2　形成速率　139　
5.3　一氧化碳　141　
5.3.1　填充轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)　141　
5.3.2　振動(dòng)帶發(fā)射　143　
5.4　氨　145　
5.4.1　對(duì)稱陀螺　146　
5.4.2　反轉(zhuǎn)線　148　
5.5　水　149　
5.5.1　不對(duì)稱陀螺　150　
5.5.2　觀測(cè)到的轉(zhuǎn)動(dòng)線　151　
5.6　羥基　151　
5.6.1　轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)的本質(zhì)　152　
5.6.2　Λ雙重態(tài)　154　
5.6.3　磁超精細(xì)分裂　155　
本章總結(jié)　155　
建議閱讀　156　
第6章　分子躍遷：應(yīng)用　158　
6.1　一氧化碳　158　
6.1.1　觀測(cè)到的輪廓　158　
6.1.2　溫度和光深　159　
6.1.3　柱密度　161　
6.1.4　與氫含量的關(guān)系　162　
6.1.5　X因子　164　
6.2　氨　165　
6.2.1　為反轉(zhuǎn)譜線建?！?65　
6.2.2　輻射俘獲　167　
6.3　羥基　169　
6.3.1　塞曼分裂　170　
6.3.2　偏振的譜線　171　
6.3.3　B場(chǎng)的測(cè)量　173　
本章總結(jié)　175　
建議閱讀　176　
第7章　加熱和冷卻　178　
7.1　宇宙線　178
7.1.1　成分和能量　179　
7.1.2　和分子云的相互作用　181　
7.1.3　氫的電離速率　182　
7.2　星際輻射　184　
7.2.1　主要成分　184　
7.2.2　碳的電離　186　
7.2.3　光電加熱　186　
7.2.4　塵埃顆粒的輻照　187　
7.2.5　恒星X射線　188　
7.3　原子導(dǎo)致的冷卻　191　
7.3.1　密度依賴　191　
7.3.2　精細(xì)結(jié)構(gòu)分裂　192　
7.3.3　Oi和Cii的發(fā)射　193　
7.4　分子和塵埃導(dǎo)致的冷卻　194　
7.4.1　CO譜線的俘獲　194　
7.4.2　CO冷卻　195　
7.4.3　塵埃的熱效應(yīng)　197　
本章總結(jié)　198　
建議閱讀　198　
第8章　分子云的熱結(jié)構(gòu)　201　
8.1　分子的堆積　201　
8.1.1　原子包層　202　
8.1.2　H2的破壞和形成　203　
8.1.3　光子穿透　204　
8.1.4　H2和CO的出現(xiàn)　206　
8.2　分子云內(nèi)部　208　
8.2.1　溫度分布　209　
8.2.2　測(cè)量電離度　211　
8.2.3　理論推導(dǎo)　212　
8.3　光致離解區(qū)　214　
8.3.1　塵埃加熱和發(fā)射　215　
8.3.2　精細(xì)結(jié)構(gòu)冷卻　216　
8.3.3　被加熱的H2　219　
8.4　躍變激波　221　
8.4.1　溫度和密度變化　221
8.4.2　氫的電離　223　
8.4.3　非平衡冷卻　224　
8.4.4　分子的形成　225　
8.4.5　塵埃的加熱和破壞　225　
8.5　連續(xù)激波　226　
8.5.1　*大壓縮　226　
8.5.2　磁性前導(dǎo)區(qū)　228　
8.5.3　加熱和冷卻機(jī)制　229　
8.5.4　沃爾德不穩(wěn)定性　230　
本章總結(jié)　231　
建議閱讀　232　
第三部分　從云到恒星　
第9章　云的平衡和穩(wěn)定性　237　
9.1　等溫球和金斯質(zhì)量　237　
9.1.1　密度結(jié)構(gòu)　237　
9.1.2　引力不穩(wěn)定性　240　
9.1.3　臨界尺度　243　
9.2　轉(zhuǎn)動(dòng)位形　245　
9.2.1　龐加萊-瓦弗定理　245　
9.2.2　數(shù)值模型　248　
9.2.3　坍縮的易發(fā)性　249　
9.3　磁通量?jī)鼋Y(jié)　251　
9.3.1　觀測(cè)到的磁場(chǎng)強(qiáng)度　251　
9.3.2　磁流體動(dòng)力學(xué)方程　253　
9.3.3　估計(jì)電導(dǎo)率　254　
9.3.4　理想磁流體動(dòng)力學(xué)中的場(chǎng)輸運(yùn)　255　
9.4　靜磁位形　257　
9.4.1　模型的構(gòu)建　258　
9.4.2　變平的平衡位形　260　
9.4.3　臨界質(zhì)量和面密度　261　
9.4.4　和觀測(cè)比較　264　
9.5　磁流體動(dòng)力學(xué)波的支撐　266　
9.5.1　擾動(dòng)分析　266
9.5.2　阿爾芬波和聲波　267　
9.5.3　磁聲波　269　
9.5.4　等效壓強(qiáng)　271　
本章總結(jié)　274　
建議閱讀　274　
第10章　致密云核的坍縮　276　
10.1　雙極擴(kuò)散　276　
10.1.1　離子-中性粒子漂移　276　
10.1.2　磁通量損失　278　
10.1.3　扁平云的收縮　280　
10.1.4　阿爾芬波的衰減　283　
10.2　由內(nèi)而外的坍縮　286　
10.2.1　球?qū)ΨQ的問(wèn)題　286　
10.2.2　質(zhì)量吸積率　288　
10.2.3　熱效應(yīng)　290　
10.3　磁化的內(nèi)落　292　
10.3.1　致密云核的起源　292　
10.3.2　坍縮期間的磁通量損失　293　
10.3.3　磁重聯(lián)　296　
10.4　轉(zhuǎn)動(dòng)效應(yīng)　297　
10.4.1　磁制動(dòng)　298　
10.4.2　扭轉(zhuǎn)的阿爾芬波　300　
10.4.3　離心半徑　302　
10.4.4　內(nèi)部結(jié)構(gòu)　305　
本章總結(jié)　308　
建議閱讀　308　
第11章　原恒星　311　
11.1　首次云核和主吸積階段　311　
11.1.1　早期增長(zhǎng)和坍縮　311　
11.1.2　吸積光度　313　
11.1.3　塵埃包層和不透明間隙　315　
11.1.4　包層的溫度　316　
11.2　內(nèi)部演化：氘燃燒　320　
11.2.1　恒星結(jié)構(gòu)方程　320　
11.2.2　邊界條件　321
11.2.3　質(zhì)量-半徑關(guān)系　323　
11.2.4　對(duì)流的開(kāi)始　324　
11.2.5　氘恒溫器　327　
11.3　原恒星盤(pán)　329　
11.3.1　首次出現(xiàn)　329　
11.3.2　演化方程　332　
11.3.3　內(nèi)盤(pán)和外盤(pán)　333　
11.3.4　內(nèi)部扭轉(zhuǎn)　335　
11.3.5　引力不穩(wěn)定性　336　
11.3.6　螺旋波　338　
11.4　更大質(zhì)量的原恒星　340　
11.4.1　回到輻射穩(wěn)定性　341　
11.4.2　氘殼層燃燒　342　
11.4.3　收縮和氫點(diǎn)火　344　
11.4.4　輻射壓的效應(yīng)　347　
11.5　觀測(cè)搜尋　350　
11.5.1　I型天體的性質(zhì)　350　
11.5.2　為光譜能量分布建模　352　
11.5.3　O型天體中的塵埃發(fā)射　354　
11.5.4　自蝕譜線和不對(duì)稱譜線　355　
本章總結(jié)　358　
建議閱讀　359　
第12章　聚星的形成　362　
12.1　大質(zhì)量分子云的動(dòng)力學(xué)碎裂　362　
12.1.1　金斯長(zhǎng)度的角色　3