Debu Antarbintang dan Ekstingsi

Butiran padat kecil yang tersebar di seluruh ruang antarbintang menyerap dan menghamburkan cahaya bintang, meredupkan dan memerahkan objek-objek jauh serta membentuk kimia gas.

Definition

Debu antarbintang terdiri dari butiran padat berukuran mikron dan lebih kecil dari bahan silikat dan karbon yang bercampur dengan gas antarbintang; ekstingsi adalah peredupan dan pemerahan cahaya bintang yang disebabkan oleh penyerapan dan penghamburan oleh butiran-butiran ini.

Scope

Topik ini mencakup komposisi dan distribusi ukuran butiran debu antarbintang, ketergantungan ekstingsi dan pemerahan pada panjang gelombang, fitur ekstingsi dan pita emisi yang menonjol, peran debu dalam pemanasan dan pendinginan serta dalam mengkatalisis pembentukan molekul, dan metode yang digunakan untuk mengoreksi observasi terhadap debu.

Core questions

• Terbuat dari apakah butiran debu antarbintang, dan berapa ukurannya?
• Bagaimana ekstingsi bervariasi dengan panjang gelombang, dan apakah pemerahan itu?
• Fitur spektral dan emisi apa yang mengungkapkan sifat debu?
• Bagaimana para astronom mengoreksi observasi terhadap ekstingsi debu?

Key theories

Distribusi ukuran butiran

Model MRN klasik menggambarkan butiran antarbintang sebagai distribusi hukum pangkat ukuran silikat dan grafit, mereproduksi ekstingsi yang diamati di berbagai panjang gelombang.

Kurva ekstingsi

Ekstingsi meningkat menuju panjang gelombang yang lebih pendek dan menunjukkan tonjolan ultraviolet yang menonjol, dan bentuknya dapat diparameterisasi oleh satu kuantitas, menyediakan koreksi standar untuk pemerahan.

Debu sebagai katalis kimia

Permukaan butiran memungkinkan reaksi, yang terpenting adalah pembentukan hidrogen molekuler, yang tidak dapat berlangsung secara efisien dalam fase gas, menjadikan debu sentral bagi kimia antarbintang.

Clinical relevance

Ekstingsi harus dikoreksi dalam hampir setiap observasi bintang dan galaksi, pemerahan debu yang dihasilkannya baik mempersulit maupun memungkinkan pengukuran jarak dan pemerahan, dan butiran debu mendorong kimia yang membangun molekul dan pada akhirnya planet.

History

Robert Trumpler menunjukkan penyerapan antarbintang pada tahun 1930 dengan mencatat bahwa gugus-gugus jauh tampak terlalu redup dan memerah. Model ukuran butiran MRN tahun 1977 dan parameterisasi ekstingsi Cardelli, Clayton, dan Mathis tahun 1989 menjadi alat standar, yang disempurnakan oleh spektroskopi inframerah dan ultraviolet dari fitur-fitur debu.

Key figures

• Bruce Draine
• John Mathis
• Jason Cardelli
• Geoffrey Clayton

Seminal works

• mathis1977
• cardelli1989
• draine2003

Frequently asked questions

Mengapa debu antarbintang membuat bintang terlihat lebih merah?

Debu menghamburkan dan menyerap cahaya biru lebih kuat daripada merah, sehingga cahaya bintang yang melewati debu kehilangan proporsional lebih banyak komponen birunya. Cahaya yang ditransmisikan karenanya menjadi lebih redup dan bergeser ke arah merah, sebuah efek yang disebut pemerahan.

Terbuat dari apakah debu antarbintang?

Debu antarbintang sebagian besar terdiri dari butiran mikroskopis mineral silikat dan material kaya karbon, dengan berbagai ukuran. Butiran-butiran ini terbentuk dalam aliran keluar bintang-bintang yang berevolusi dan supernova, kemudian tersebar ke medium antarbintang.