Какова оценочная масса газа в среднем столбе туманности Столбы творения , предполагая, что столб имеет форму цилиндра

Чтобы найти оценочную массу газа в столбе туманности "Столбы творения", мы можем воспользоваться формулой для объема цилиндра и выразить массу газа через его концентрацию и объем.

1. Найдем объем цилиндра:
Объем цилиндра (V) можно вычислить, умножив площадь основания (S) на высоту цилиндра (h).
Дано, что ширина столба около 0,15 пк (парсека), что примерно равно 4,85 * 10^14 см, и высота около 1 пк, что примерно равно 3,09 * 10^18 см.
Таким образом, площадь основания цилиндра:
\[ S = \pi \cdot r^2 = \pi \cdot \left(\frac{d}{2}\right)^2 \]
где \( d \) - диаметр цилиндра, который равен ширине столба.
Заметим, что диаметр цилиндра равен удвоенному радиусу.
\[ V = \pi \cdot \left(\frac{2 \cdot d}{2}\right)^2 \cdot h \]
\[ V = \pi \cdot d^2 \cdot h \]

2. Теперь, когда у нас есть объем цилиндра, мы можем вычислить массу газа.
Масса газа (m) может быть выражена через его концентрацию (с) и объем цилиндра (V) следующим образом:
\[ m = c \cdot V \]
Дано, что концентрация газа составляет примерно \( 10^7 \) ат/см^3.
У нас есть все необходимые значения, чтобы произвести вычисления.

3. Теперь давайте найдем количество звезд массой, которые могут образоваться внутри этого столба, предполагая, что он состоит из водорода.
Мы можем использовать массу Солнца (M) в качестве стандартной массы и отношение массы газа к массе Солнца (M_g/M) для определения количества звезд (N) массой, которые могут образоваться в столбе:
\[ N = \frac{M_g}{M} \]
Масса Солнца (M) примерно равна \(2 \times 10^{33}\) г.
Отношение массы газа к массе Солнца:
\[ \frac{M_g}{M} = \frac{m}{M} \]
Где \( m \) - масса газа.

Теперь мы можем приступить к вычислениям:

1. Найдем объем цилиндра:
\[ S = \pi \times (4.85 \times 10^{14})^2 \approx 7.42 \times 10^{29} \, \text{см}^2 \]
\[ V = \pi \times (4.85 \times 10^{14})^2 \times (3.09 \times 10^{18}) \approx 2.27 \times 10^{68} \, \text{см}^3 \]

2. Найдем массу газа:
\[ m = (10^7) \times (2.27 \times 10^{68}) \approx 2.27 \times 10^{75} \, \text{ат} \]

3. Найдем количество звезд:
\[ N = \frac{2.27 \times 10^{75}}{2 \times 10^{33}} \approx 1.14 \times 10^{42} \, \text{звезд} \]

Таким образом, оценочная масса газа в среднем столбе туманности "Столбы творения" составляет примерно \(2.27 \times 10^{75}\) ат, а количество звезд массой, которые могут образоваться внутри столба, составляет примерно \(1.14 \times 10^{42}\) звезд.