Das interstellare Medium
Das interstellare Medium ist das Gas und der Staub, die den Raum zwischen den Sternen füllen, das Reservoir, aus dem Sterne entstehen, und der Empfänger des Materials, das sie zurückgeben.
Definition
Das interstellare Medium ist die diffuse Materie, Gas in atomarer, molekularer und ionisierter Form zusammen mit Staubkörnern, Magnetfeldern und kosmischer Strahlung, die den Raum zwischen den Sternen einer Galaxie einnimmt und den Zyklus der Sternentstehung und des Sternentods vermittelt.
Scope
Dieser Bereich umfasst die koexistierenden Phasen des interstellaren Gases, von kalten Molekülwolken bis zu heißem ionisiertem Plasma; die Staubkörner, die Sternenlicht röten und verdecken und die Chemie initiieren; die dichten Molekülwolken, in denen Sterne geboren werden; sowie die Magnetfelder und kosmische Strahlung, die die Galaxis durchdringen.
Sub-topics
Core questions
- Welche Phasen bilden das interstellare Medium, und wie koexistieren sie?
- Wie beeinflusst interstellarer Staub Beobachtungen und Chemie?
- Wo und wie kollabiert dichtes Gas, um Sterne zu bilden?
- Welche Rolle spielen Magnetfelder und kosmische Strahlung in der Galaxis?
Key theories
- Mehrphasiges interstellares Medium
- McKee und Ostriker beschrieben das interstellare Medium als eine kleine Anzahl koexistierender Phasen, kalt, warm und heiß, in annäherndem Druckgleichgewicht und reguliert durch Supernova-Explosionen.
- Gas-Staub-Kopplung und Chemie
- Staubkörner absorbieren und streuen Sternenlicht, katalysieren die Bildung von Molekülen wie Wasserstoff und binden schwere Elemente, wodurch sie für die interstellare Physik und Chemie von zentraler Bedeutung sind.
- Energiebilanz und Rückkopplung
- Die Erwärmung durch Sternenlicht und kosmische Strahlung, ausgeglichen durch Strahlungskühlung, zusammen mit der Durchmischung durch Supernovae, bestimmt die Struktur und Dynamik des interstellaren Mediums.
Clinical relevance
Das interstellare Medium ist die Wiege der Sternentstehung und der Kanal der galaktischen chemischen Evolution; sein Verständnis ist wesentlich für die Interpretation von durch Staub gerötetem Sternenlicht, für die Verfolgung, wie Galaxien ihr Gas recyceln, und für die Untersuchung der Bedingungen, die zu neuen Sternen und Planetensystemen führen.
History
Spitzers Arbeit aus der Mitte des 20. Jahrhunderts legte die physikalischen Grundlagen des interstellaren Mediums, und das Modell von McKee und Ostriker aus dem Jahr 1977 fasste es als ein Supernova-reguliertes Mehrphasensystem auf. Radio-, Infrarot- und Ultraviolettbeobachtungen haben seitdem seine Phasen, Staub und Magnetfelder detailliert kartiert.
Key figures
- Bruce Draine
- Christopher McKee
- Jeremiah Ostriker
- Lyman Spitzer
Related topics
Seminal works
- mckee1977
- draine2011
- ferriere2001
Frequently asked questions
- Ist der Raum zwischen den Sternen wirklich leer?
- Nein. Obwohl nach alltäglichen Maßstäben extrem dünn, ist der Raum zwischen den Sternen mit Gas und Staub gefüllt. Über die weiten Entfernungen einer Galaxie summiert sich dieses dünne Material zu einer beträchtlichen Masse und prägt maßgeblich, wie wir den Kosmos sehen.
- Warum ist interstellarer Staub wichtig, wenn er nur einen so geringen Anteil der Masse ausmacht?
- Staub macht nur etwa ein Prozent der interstellaren Masse aus, aber er absorbiert und streut Sternenlicht, rötet und verdunkelt ferne Objekte, und seine Oberflächen katalysieren die Chemie, die interstellare Moleküle aufbaut, was ihm einen überproportionalen Einfluss verleiht.