星际与星系际介质

星际介质

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在晴朗的夜空抬头望去,恒星之间的空间似乎空无一物——一片漆黑、寂静的真空。其实并非如此。在那片黑暗中弥散着一层稀薄的气体与尘埃,稀薄到在地球上我们会称它为近乎完美的真空,可它又如此辽阔,把整个星系里的它们加起来,质量竟相当于数十亿个太阳。这就是星际介质(interstellar medium, ISM):填充在恒星之间空隙里的物质。

就成分而言,星际介质主要是氢(按质量约占百分之七十)和氦(约百分之二十八),其余是少量较重的元素和微小的固体尘埃颗粒。它的密度低得惊人——平均通常约为每立方厘米一个原子,而你呼吸的空气在同样体积里约有两千五百亿亿个原子。但它并不均匀:从又冷又密、每立方厘米由几个原子压缩到上百万个的分子云,到灼热而近乎空无、每立方厘米只有百分之一个原子、温度达百万度的热气体,跨度极大。在银河系里,星际介质只占银盘质量的约百分之十到十五,其余都是恒星。

星际介质之所以重要,是因为它同时是恒星的子宫与坟墓。恒星从它最致密的云中凝聚而生,恒星死去时又把富含重元素的灰烬吹回其中,为下一代播种。它也解释了为什么遥远的星光看上去比应有的更暗、更红——尘埃在途中吸收并散射了光。一个常见的误解是星际空间真的空无一物;实际上它是一种湍动的、被磁场穿透的、化学上活跃的介质,只是被摊薄到难以想象的程度。

猎户座大星云,肉眼可见、位于猎户座佩剑处的一团模糊光斑,就是星际介质中一块发光的部分——一大团气体云,被其中新生的恒星点亮并雕琢着。

一个就在身边、肉眼可见的星际介质被恒星照亮的例子。

星际介质并非一团静止的雾:它不断被恒星风、超新星爆发和星系自转搅动,又被磁场缠绕、被宇宙射线穿行。所谓“空旷的空间”,远比它看上去要繁忙得多。

又称
ISM星际物质星際物質