ตัวกลางระหว่างดาว
ตัวกลางระหว่างดาวคือก๊าซและฝุ่นที่เติมเต็มช่องว่างระหว่างดวงดาว เป็นแหล่งสะสมที่ดาวฤกษ์ก่อตัวขึ้นและเป็นผู้รับวัสดุที่พวกมันส่งคืน
Definition
ตัวกลางระหว่างดาวคือสสารที่กระจายตัว ซึ่งประกอบด้วยก๊าซในรูปอะตอม โมเลกุล และไอออไนซ์ พร้อมด้วยเม็ดฝุ่น สนามแม่เหล็ก และรังสีคอสมิก ซึ่งครอบครองพื้นที่ระหว่างดวงดาวในกาแล็กซี และเป็นตัวกลางในวัฏจักรของการก่อตัวของดาวฤกษ์และการตายของดาวฤกษ์
Scope
ขอบเขตนี้ครอบคลุมถึงเฟสที่อยู่ร่วมกันของก๊าซระหว่างดาว ตั้งแต่เมฆโมเลกุลเย็นไปจนถึงพลาสมาไอออไนซ์ร้อน; เม็ดฝุ่นที่ทำให้แสงดาวแดงขึ้นและบดบังแสงดาวและเป็นแหล่งกำเนิดทางเคมี; เมฆโมเลกุลหนาแน่นที่ดาวฤกษ์ถือกำเนิดขึ้น; และสนามแม่เหล็กและรังสีคอสมิกที่แผ่ซ่านไปทั่วกาแล็กซี
Sub-topics
Core questions
- เฟสใดบ้างที่ประกอบขึ้นเป็นตัวกลางระหว่างดาว และพวกมันอยู่ร่วมกันได้อย่างไร?
- ฝุ่นระหว่างดาวส่งผลต่อการสังเกตการณ์และเคมีอย่างไร?
- ก๊าซหนาแน่นยุบตัวลงเพื่อก่อตัวเป็นดาวฤกษ์ที่ไหนและอย่างไร?
- สนามแม่เหล็กและรังสีคอสมิกมีบทบาทอย่างไรในกาแล็กซี?
Key theories
- ตัวกลางระหว่างดาวแบบหลายเฟส
- McKee และ Ostriker อธิบายตัวกลางระหว่างดาวว่าเป็นเฟสที่อยู่ร่วมกันจำนวนน้อย ได้แก่ เย็น อุ่น และร้อน ซึ่งอยู่ในภาวะสมดุลความดันโดยประมาณและถูกควบคุมโดยการระเบิดของซูเปอร์โนวา
- การเชื่อมโยงและเคมีของก๊าซ-ฝุ่น
- เม็ดฝุ่นดูดซับและกระจายแสงดาว กระตุ้นการก่อตัวของโมเลกุล เช่น ไฮโดรเจน และกักเก็บธาตุหนัก ทำให้พวกมันเป็นศูนย์กลางของฟิสิกส์และเคมีระหว่างดาว
- สมดุลพลังงานและการป้อนกลับ
- การให้ความร้อนโดยแสงดาวและรังสีคอสมิกที่สมดุลกับการเย็นตัวด้วยการแผ่รังสี พร้อมกับการกวนโดยซูเปอร์โนวา กำหนดโครงสร้างและพลวัตของตัวกลางระหว่างดาว
Clinical relevance
ตัวกลางระหว่างดาวเป็นแหล่งกำเนิดของการก่อตัวของดาวฤกษ์และเป็นช่องทางของการวิวัฒนาการทางเคมีของกาแล็กซี การทำความเข้าใจสิ่งนี้เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตีความแสงดาวที่แดงขึ้นจากฝุ่น สำหรับการติดตามว่ากาแล็กซีรีไซเคิลก๊าซของพวกมันอย่างไร และสำหรับการศึกษาเงื่อนไขที่นำไปสู่ดาวฤกษ์และระบบดาวเคราะห์ใหม่
History
ผลงานของ Spitzer ในช่วงกลางศตวรรษที่ 20 ได้วางรากฐานทางกายภาพของตัวกลางระหว่างดาว และแบบจำลอง McKee และ Ostriker ในปี 1977 ได้กำหนดให้เป็นระบบหลายเฟสที่ควบคุมโดยซูเปอร์โนวา การสังเกตการณ์ด้วยคลื่นวิทยุ อินฟราเรด และอัลตราไวโอเลตได้ทำแผนที่เฟส ฝุ่น และสนามแม่เหล็กของมันอย่างละเอียดตั้งแต่นั้นมา
Key figures
- Bruce Draine
- Christopher McKee
- Jeremiah Ostriker
- Lyman Spitzer
Related topics
Seminal works
- mckee1977
- draine2011
- ferriere2001
Frequently asked questions
- ช่องว่างระหว่างดวงดาวว่างเปล่าจริงหรือ?
- ไม่ แม้ว่าจะเบาบางอย่างยิ่งตามมาตรฐานในชีวิตประจำวัน แต่ช่องว่างระหว่างดวงดาวก็เต็มไปด้วยก๊าซและฝุ่นละออง ในระยะทางอันกว้างใหญ่ของกาแล็กซี วัสดุที่บางเบานี้รวมกันเป็นมวลมหาศาลและกำหนดวิธีที่เรามองเห็นจักรวาลอย่างลึกซึ้ง
- เหตุใดฝุ่นระหว่างดาวจึงมีความสำคัญหากเป็นเพียงส่วนน้อยของมวล?
- ฝุ่นประกอบขึ้นเป็นเพียงประมาณหนึ่งเปอร์เซ็นต์ของมวลระหว่างดาว แต่ก็ดูดซับและกระจายแสงดาว ทำให้วัตถุที่อยู่ไกลออกไปแดงขึ้นและมืดลง และพื้นผิวของมันกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีที่สร้างโมเลกุลระหว่างดาว ทำให้มีอิทธิพลอย่างมาก