Poussière interstellaire et extinction
De minuscules grains solides dispersés dans l'espace interstellaire absorbent et diffusent la lumière des étoiles, atténuant et rougissant les objets lointains et façonnant la chimie du gaz.
Definition
La poussière interstellaire est constituée de grains solides de silicates et de matériaux carbonés, de taille micrométrique ou inférieure, mélangés au gaz interstellaire ; l'extinction est l'atténuation et le rougissement de la lumière des étoiles causés par l'absorption et la diffusion par ces grains.
Scope
Ce sujet couvre la composition et la distribution en taille des grains de poussière interstellaire, la dépendance de l'extinction et du rougissement à la longueur d'onde, les caractéristiques d'extinction et les bandes d'émission proéminentes, le rôle de la poussière dans le chauffage et le refroidissement ainsi que dans la catalyse de la formation de molécules, et les méthodes utilisées pour corriger les observations de la poussière.
Core questions
- De quoi sont faits les grains de poussière interstellaire et quelles tailles couvrent-ils ?
- Comment l'extinction varie-t-elle avec la longueur d'onde, et qu'est-ce que le rougissement ?
- Quelles caractéristiques spectrales et émissions révèlent la nature de la poussière ?
- Comment les astronomes corrigent-ils les observations de l'extinction due à la poussière ?
Key theories
- Distribution de la taille des grains
- Le modèle classique MRN décrit les grains interstellaires comme une distribution en loi de puissance de tailles de silicates et de graphite, reproduisant l'extinction observée sur l'ensemble des longueurs d'onde.
- La courbe d'extinction
- L'extinction augmente vers les longueurs d'onde plus courtes et présente une bosse ultraviolette proéminente ; sa forme peut être paramétrée par une seule quantité, fournissant des corrections standardisées pour le rougissement.
- La poussière comme catalyseur chimique
- Les surfaces des grains permettent des réactions, la plus importante étant la formation d'hydrogène moléculaire, qui ne peuvent pas se produire efficacement en phase gazeuse, rendant la poussière centrale à la chimie interstellaire.
Clinical relevance
L'extinction doit être corrigée dans presque toutes les observations d'étoiles et de galaxies ; le rougissement qu'elle produit complique et permet à la fois les mesures de distance et de rougissement, et les grains de poussière sont à l'origine de la chimie qui construit les molécules et, à terme, les planètes.
History
Robert Trumpler a démontré l'absorption interstellaire en 1930 en notant que les amas lointains semblaient trop faibles et rougis. Le modèle de taille de grain MRN de 1977 et la paramétrisation de l'extinction de Cardelli, Clayton et Mathis de 1989 sont devenus des outils standard, affinés par la spectroscopie infrarouge et ultraviolette des caractéristiques de la poussière.
Key figures
- Bruce Draine
- John Mathis
- Jason Cardelli
- Geoffrey Clayton
Related topics
Seminal works
- mathis1977
- cardelli1989
- draine2003
Frequently asked questions
- Pourquoi la poussière interstellaire rend-elle les étoiles plus rouges ?
- La poussière diffuse et absorbe la lumière bleue plus fortement que la lumière rouge ; ainsi, la lumière des étoiles traversant la poussière perd proportionnellement plus de sa composante bleue. La lumière transmise est donc à la fois plus faible et décalée vers le rouge, un effet appelé rougissement.
- De quoi est composée la poussière interstellaire ?
- Elle est principalement composée de grains microscopiques de minéraux silicatés et de matériaux riches en carbone, avec une gamme de tailles. Ces grains se forment dans les éjections d'étoiles évoluées et de supernovae et sont dispersés dans le milieu interstellaire.