100 और 6,000K के बीच तापमान वाले ISM बादल क्यों नहीं हैं?

इंटरस्टेलर माध्यम में, गैस के कई अलग-अलग फैलाने वाले चरण होते हैं, उनके घनत्व और तापमान से अलग। विशेष रूप से, ठंड तटस्थ माध्यम में ~ 50-100 K से तापमान होता है और गर्म तटस्थ माध्यम 6,000-10,000 K से होता है। मेरे प्रोफेसर के अनुसार, इन दोनों के बीच तापमान के साथ कुछ गैस बादल पाए गए हैं।

क्या किसी को पता है कि इतना बड़ा अंतर क्यों मौजूद है?

temperature interstellar-medium

— Phiteros
स्रोत

संबंधित: इंटरस्टेलर स्पेस कितना ठंडा है? और इंटरस्टेलर माध्यम के घनत्व वितरण ।

— pela

बता दें कि , , और हाइड्रोजन का नंबर घनत्व, गैस का तापमान और , जहां , इंटरस्टेलर माध्यम के वें घटक का नंबर घनत्व है । हम तो के रूप में सौर संतुलन के लिए मानदंडों को लिख सकते हैं $n$ $T$ $x_i$ $n_i/n$ $n_i$ $i$

n^{2} Λ (n, T, x_{i}) - n Γ (n, T, x_{i}) \equiv n^{2} L = 0

$n^2\Lambda(n,T,x_i)-n\Gamma(n,T,x_i)\equiv n^2\mathcal{L}=0$ जहां

और

और हीटिंग और कूलिंग कार्यों, क्रमशः, और

उन कार्यों और के माध्यम से परिभाषित किया गया है

। यदि संतुलन अस्थिर है,

Λ

$\Lambda$

Γ

$\Gamma$

L

$\mathcal{L}$

n

$n$

एंट्रॉपी

लिए

। विभिन्न अस्थिरता की स्थिति के लिए इस ओर जाता है, कहा जाताisochoricऔरसमदाब रेखीयअस्थायित्व (फील्ड (1965),

)। इन्हें गैस के तापमान, दबाव और घनत्व से निर्धारित किया जा सकता है (यह भी मानकर कि गैस को एक आदर्श गैस के रूप में अनुमानित किया जा सकता है)।

(\frac{\partial L}{\partial S}) < 0

$\left(\frac{\partial\mathcal{L}}{\partial S}\right)<0$

S

$S$

Eq 4 a, 4 b

$\text{Eq } 4a,4b$

$\Lambda$ $\Gamma$

$\sim10,000\text{ K}$ $\log P/\log n$

वास्तव में, दो-चरण मॉडल एक ओवरसिम्प्लीफिकेशन है, और आईएसएम में अधिक विशिष्ट घटक हैं। हालांकि, इस्कोरोरिक / आइसोबैरिक अस्थिरता अभी भी उस सीमा को सीमित करती है जिसमें बादल स्थिर संतुलन में मौजूद हो सकते हैं, और प्रासंगिक तापमान सीमा में गैस की कमी की व्याख्या कर सकते हैं।

मुझे शर्तों पर विस्तृत करते समदाब रेखीय और isochoric । थर्मोडायनामिक्स में, कभी-कभी यह मान लेना सुविधाजनक होता है कि कुछ थर्मोडायनामिक चर एक निश्चित स्थिति में स्थिर रहते हैं। लगातार तापमान पर इज़ोटेर्मल प्रक्रियाएं होती हैं; इसी तरह, समदाब रेखीय प्रक्रियाओं निरंतर दबाव पर होते हैं और isochoric प्रक्रियाओं स्थिर आयतन पर होते हैं।

\begin{matrix} (Isochoric) & {(\frac{\partial L}{\partial T})}_{ρ} < 0 \end{matrix}

$\left(\frac{\partial\mathcal{L}}{\partial T}\right)_{\rho}<0\tag{Isochoric}$

\begin{matrix} (Isobaric) & {(\frac{\partial L}{\partial T})}_{p} = {(\frac{\partial L}{\partial T})}_{ρ} - \frac{ρ_{0}}{T_{0}} {(\frac{\partial L}{\partial ρ})}_{T} < 0 \end{matrix}

$\left(\frac{\partial\mathcal{L}}{\partial T}\right)_{p}=\left(\frac{\partial\mathcal{L}}{\partial T}\right)_{\rho}-\frac{\rho_0}{T_0}\left(\frac{\partial\mathcal{L}}{\partial\rho}\right)_T<0\tag{Isobaric}$

{(\frac{\partial L}{\partial A})}_{B}

$\left(\frac{\partial\mathcal{L}}{\partial A}\right)_B$

L

$\mathcal{L}$

A

$A$

B

$B$

— HDE 226,868
स्रोत

यह मेरी समझ है कि बादल विशेष रूप से संतुलन में नहीं हैं। क्या यह गणना सिर्फ इस धारणा पर आधारित है कि काल पर्याप्त रूप से लंबा है कि उन्हें संतुलन में माना जा सकता है?

— फित्रोस

@Phiteros हाँ, यह केवल एक अनुमानित संतुलन है। Perturbations हमेशा दिखाने के लिए जा रहे हैं, और वे बादल के तापमान को बदल सकते हैं, लेकिन आप बड़े पैमाने पर परिवर्तन बाहरी प्रभाव के बिना अचानक नहीं देखेंगे।

— HDE 226,868

अच्छा सवाल, अच्छा जवाब, अब मैंने एक अनुवर्ती प्रश्न पूछा है ।

— उहॉ