Poeira Interestelar e Extinção

Pequenos grãos sólidos dispersos pelo espaço interestelar absorvem e espalham a luz das estrelas, escurecendo e avermelhando objetos distantes e moldando a química do gás.

Definition

A poeira interestelar consiste em grãos sólidos de material silicatado e carbonáceo, com tamanho de mícron ou menor, misturados com o gás interestelar; a extinção é o escurecimento e avermelhamento da luz estelar causados pela absorção e espalhamento por esses grãos.

Scope

Este tópico abrange a composição e a distribuição de tamanho dos grãos de poeira interestelar, a dependência da extinção e do avermelhamento em relação ao comprimento de onda, as proeminentes características de extinção e bandas de emissão, o papel da poeira no aquecimento e arrefecimento e na catálise da formação de moléculas, e os métodos utilizados para corrigir observações para a poeira.

Core questions

• Do que são feitos os grãos de poeira interestelar e quais tamanhos eles abrangem?
• Como a extinção varia com o comprimento de onda e o que é o avermelhamento?
• Quais características espectrais e emissões revelam a natureza da poeira?
• Como os astrônomos corrigem as observações para a extinção da poeira?

Key theories

Distribuição do tamanho dos grãos

O modelo clássico MRN descreve os grãos interestelares como uma distribuição de lei de potência de tamanhos de silicatos e grafite, reproduzindo a extinção observada em diferentes comprimentos de onda.

A curva de extinção

A extinção aumenta em direção a comprimentos de onda mais curtos e mostra um proeminente pico ultravioleta, e sua forma pode ser parametrizada por uma única quantidade, fornecendo correções padronizadas para o avermelhamento.

A poeira como catalisador químico

As superfícies dos grãos permitem reações, mais importante a formação de hidrogênio molecular, que não podem ocorrer eficientemente na fase gasosa, tornando a poeira central para a química interestelar.

Clinical relevance

A extinção deve ser corrigida em quase todas as observações de estrelas e galáxias; o avermelhamento que a poeira produz tanto complica quanto possibilita medições de distância e avermelhamento, e os grãos de poeira impulsionam a química que constrói moléculas e, eventualmente, planetas.

History

Robert Trumpler demonstrou a absorção interestelar em 1930, observando que aglomerados distantes pareciam muito fracos e avermelhados. O modelo de tamanho de grão MRN de 1977 e a parametrização de extinção de Cardelli, Clayton e Mathis de 1989 tornaram-se ferramentas padrão, refinadas pela espectroscopia infravermelha e ultravioleta das características da poeira.

Key figures

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

Seminal works

• mathis1977
• cardelli1989
• draine2003

Frequently asked questions

Por que a poeira interestelar faz as estrelas parecerem mais vermelhas?

A poeira espalha e absorve a luz azul mais fortemente do que a vermelha, de modo que a luz estelar que passa pela poeira perde proporcionalmente mais de seu componente azul. A luz transmitida é, portanto, mais fraca e deslocada para o vermelho, um efeito chamado avermelhamento.

Do que é feita a poeira interestelar?

É composta principalmente por grãos microscópicos de minerais silicatos e material rico em carbono, com uma gama de tamanhos. Esses grãos se formam nos fluxos de saída de estrelas evoluídas e supernovas e são dispersos no meio interestelar.