Вісник Львівського університету. Серія фізична 60 (2023) с. 137-143 DOI: https://doi.org/10.30970/vph.60.2023.137 Модельний радіальний розподіл хімічного вмісту у волокнах Крабоподібної туманності Н. Гаврилова, Б. Мелех, framebox{В. Головатий}

Хімічний вміст волокон Крабоподібної туманності було визначено за допомогою 3-стадійного методу пошуку оптимізаційних фотоіонізаційних моделей світіння (ОФМС) небулярного газу. Цей метод використовує діагностичні співвідношення між інтенсивностями емісійних ліній. На першій стадіїї розрахунку ОФМС визначається іонізаційна структура туманності шляхом відтворення спостережуваних діагностичних співвідношень між інтенсивностями емісійних ліній та відношень між інтенсивностями ліній йонів у сусідніх стадіях іонізації. На другій стадіїї корегується хімічний вміст при знайденій попередньо іонізаційній структурі. На третій стадії розрахунку ОФМС всі вільні параметри залучаються до оптимізаційного процесу одночасно, щоб уникнути потенційних неточностей, які можуть бути результатом припущень, зроблених під час поділу процесу оптимізації на перші два етапи. При оптимізаційному моделюванні було використано наступні вільні параметри: густина водню, фактор заповнення туманності газом, енергетичний розподіл іонізуючого спектру та хімічний склад. Для порівняння результатів моделювання зі спостережуваними даними були використані наступні параметри: модельні емісійні спектральні лінії, потік в лінії H_\beta, зовнішній радіус туманності та відповідні діагностичні співвідношення. Іонізуючий Lyc-спектр також змінювався при оптимізаційному моделюванні. Для мінімізації \chi²-функції було використано оптимізаційний алгоритм Phymir Пітера ван Гофа ( http://dissertations.ub.rug.nl/faculties/science/1997/p.a.m.van.hoof). Для розрахунку ОФМС небулярного газу у волокнах Крабовидної туманності було використано програму Гарі Ферланда Cloudy 08.00 ( http://www.nublado.org), яка була попередньо модифікована нами з метою включення параметрів, що задають форму спектру іонізуючого випромінювання, до вільних параметрів оптимізаційних моделей, а також з метою порівняння модельних та спостережуваних співвідношень між інтенсивностями емісійних ліній. Було проаналізовано радіальний розподіл хімічних вмістів у волокнах Крабоподібної туманності на основі розрахунків 7 оптимізаційних моделей. Результати не підтвердили зростання вмісту хімічних елементів з відстанню від центру туманності.

Текст статті (pdf)

1. Miller J. Spectrophotometry of filaments in the Crab Nebula / J. Miller // Astrophys. J. -- 1978. -- Vol. 220. -- P. 490--499. doi: 10.1086/155930.
2. Davidson K. Emission-line spectra of condensations in the Crab Nebula / K. Davidson // Astrophys. J. -- 1979. -- Vol. 228. -- P. 179--190. doi: 10.1086/156834.
3. Fesen R. The Crab Nebula. I. Spectrophotometry of the filaments / R. Fesen, R. Kirshner // Astrophys. J. -- 1982. -- Vol. 258. -- P. 1--10. doi: 10.1086/160043.
4. Golovatyi V. Chemical composition of the filaments in the Crab nebula. II. Dispersion of the chemical abundances in the filaments / V. Golovatyi, V. Pronik // Astrophysics -- 1986. -- Vol. 25. -- P. 542--551. doi: 10.1007/BF01006285.
5. Melekh B. Two-stages optimized photoionization modelling of HII region in blue compact galaxy SBS 0335-052 / B. Melekh // Journal of Physical Studies -- 2009. -- Vol. 13, № 3. -- P. 3901 (16 p.). doi: 10.30970/jps.13.3901.
6. Holovatyy V. The chemical composition of galactic planetary nebulae with regard to inhomogeneity in the gas density in their envelopes / V. Holovatyy, N. Havrylova // Astronomy Reports -- 2005. -- Vol. 49, № 5. -- P. 390--404. https://doi.org/10.1134/1.1923548.
7. Holovatyy V. Chemical compositions of Crab Nebula filaments / V. Holovatyy, B. Melekh, N. Havrylova // Visnyk of the Lviv University. Series Physics -- 2014. -- Vol. 49. -- P. 116--123.