Число квантов

В области, лежащей за Х=160А, при температуре звезды, достаточной для наблюдаемого свечения водорода, число квантов остается слишком. малым по сравнению с тем, которое излучается в видимых линиях ОШ. Даже температуры в миллион градусов недостаточно, чтобы поднять число квантов за Х=160А до нужной величины.

Кроме того, обращает на себя внимание и тот факт, что наблюдаемые разрешенные линии иона ОШ гораздо слабее, чем его же запрещенные линии.

Наконец, потенциалы ионизации 0++ и Н+ почти одинаковы, но гелий обильнее в туманности, чем кислород, между тем все его линии в спектре слабее, чем линии Nx и N2-

Механизм возбуждения запрещенных линий ОШ, объясняющий все эти противоречия, был выяснен Боуэном, который обратил внимание на то, что метастабильные уровни иона 0++ и других ионов лежат очень низко и что поэтому для возбуждения их до метастабильных состояний нужно очень мало энергии: для линий 5007 и 4959 всего лишь 2.5 электронвольта. Но, как видно из спектров туманностей, ионизация в них велика и свободных электронов должно быть много. При ионизации квантом с частотой большей; чем предельная нужная для этого, электрон не только отрывается, но и снабжается кинетической энергией, которая во многих случаях будет выше 2.5 вольта. Этой энергии электрона достаточно, чтобы он при столкновении мог возбудить ион 0++ до низкого метастабильного уровня. Не препятствуемый никакими столкновениями, возврат электрона в этом атоме на более низкий уровень вызовет излучение кванта с запрещенной частотой, как мы это видели в разделе 2.

Итак, первый механйзм, приводящий туманность в состояние свечения, есть механизм фотоионизации с последующей рекомбинацией. Он дает разрешенные линии. Второй же механизм, вызывающий свечение туманности, на этот раз в запрещенных линиях, есть механизм электронного возбуждения. Второй механизм — побочный продукт первого, и энергия, излучаемая в запрещенных линиях, есть остаток все той же ультрафиолетовой, невидимой энергии в спектре звезды, остаток энергии, затрачиваемой на ионизацию.