Температура электронного газа

В самом деле, температура электронного газа измеряется кинетической энергией его частиц, которая сообщается им при фотоионизации и растет с ростом интенсивности излучения лежащего в спектре ядра за предельной частотой, нужной для ионизации, а эта интенсивность растет с температурой ядра.

Легко видеть, что в водородной туманности кинетическая энергия, сообщаемая электронам при фотоионизацйи, будет расти с температурой ядра, ультрафиолетовый свет которого производит эту фотоионизацию. Будет расти и температура туманности до тех пор, пока кинетическая энергия отрываемых электронов не окажется достаточной для того, чтобы при столкновениях возбуждались атомы водорода до первого возбужденного уровня. Это начнется при скоростях электронов порядка 200 км/сек, а при меньшей скорости столкновения будут упругими и не поведут к потере скорости. После этого рост кинетической энергии электронов, а с ним и температура туманности перестанут повышаться, ибо весь избыток энергии будет уходить на возбуждение атомов водорода. По расчету Соболева, рост температуры туманности остановится примерно на 20 000°.

Однако если в туманности есть примесь кислорода, азота и других атомов, имеющих низко лежащие метастабильные уровни, то роль неупругих столкновений водородных электронов, ведущих к возбуждению этих посторонних атомов, начнет сказываться раньше, чем в водородной туманности. Действительно, энергия, нужная для возбуждения этих атомов до метастабильных состояний, заметно ниже, чем минимальная энергия, нужная для возбуждения водородных атомов. Поэтому прирост температуры туманности приостановится раньше, примерно у 10 000°, как это и наблюдается. Отсюда открывается возможность оценить в туманности изобилие ОШ, играющего главную роль в гашении энергии электронов. Его примесь должна быть такова, чтобы теоретическое значение Те водородной туманности понизилось до наблюдаемых значений. Такая оценка и была потом сделана в 1946 г. отметил, что полученная им высокая температура электронов противоречит тощ которая определена. более надежным и чувствительным методом, а именно по отношению интенсивности линий ОШ 4363 и Nx—N2> имеющих разные потенциалы возбуждения и потому характеризующих распределение скоростей электронов, которые их возбуждают при столкновениях, а тем самым характеризующих величину Он указывает, что электронная плотность нам точно не известна и что при пе=103 электронов в 1 сма результат Барбье будет близок к температуре около 10 000°, полученной по линиям ОШ.