Medio interestelar
En astronomía , el medio interestelar (abreviado como ISM , del inglés InterStellar Medium ) es el material enrarecido que consiste en gas y polvo que se encuentra entre las estrellas dentro de una galaxia . El medio interestelar galáctico se llena de energía en forma de radiación electromagnética y se mezcla gradualmente con el medio intergaláctico circundante.
Hasta finales del siglo XIX , el espacio interestelar se consideraba esencialmente vacío. En 1904 , el astrónomo alemán Johannes Hartmann descubrió el gas interestelar, mientras que veintiséis años después, en 1930 , el suizo Robert Trumpler descubrió el polvo interestelar, que provocó el enrojecimiento del color de las estrellas distantes.
Descripción
El medio interestelar consiste en una mezcla bastante enrarecida de iones , átomos , moléculas , granos de polvo, rayos cósmicos y campos magnéticos ; [2] en masa, el 99% de la materia está constituida por gases y el 1% restante por polvo. Las densidades (ρ) varían de unos pocos miles a unos cientos de millones de partículas por metro cúbico , con un valor medio en la Vía Láctea de un millón de partículas por m 3 (1 partícula por cm 3 ). El Sol , por ejemplo, está viajando actualmente, en el curso de su órbita alrededor del centro galáctico , dentro de la Nube Interestelar Local (ρ = 0.1 átomos cm −3 ), colocada a su vez dentro de la Burbuja Local (ρ = 0.05 átomos cm - 3 ). Como resultado de la nucleosíntesis del Big Bang , el gas medio interestelar está formado por aproximadamente un 89% de hidrógeno y un 9% de helio , con un 2% de elementos más pesados (denominados " metales " en la jerga astronómica) y trazas de compuestos .
El medio interestelar juega un papel importante en la astrofísica debido a su papel como un "término medio" entre los órdenes de magnitud estelar y los órdenes de magnitud galáctica. Las estrellas también interactúan de múltiples formas con el medio interestelar: en primer lugar, las nubes moleculares se forman dentro de las regiones más densas del ISM, luego moldean sus estructuras gracias a sus vientos y modifican su composición, enriqueciéndola con elementos más pesados producidos en su interior , una vez que llegan al final de su evolución , por la emisión de una nebulosa planetaria o la explosión de una supernova ; este último mecanismo está en la base de la producción de elementos más pesados que el hierro , último elemento que se puede sintetizar en el núcleo de una estrella. Estas interacciones continuas entre estrellas e ISM ayudan a determinar la velocidad a la que una galaxia consume sus reservas de gas y, por lo tanto, nos permite medir el tiempo en el que experimenta una formación estelar activa.
Composición
El medio normalmente está compuesto por un 99% de gas y un 1% de polvo . El gas está compuesto en promedio de 90% de hidrógeno y 10% de helio , con trazas de elementos más pesados (aunque incorrectamente llamados metales en términos astronómicos). Estos incluyen calcio , neutro o en forma de cationes Ca + (90%) y Ca ++ (9%), inorgánicos ( H 2 O , CO , H 2 S , NH 3 , HCN ) y orgánicos ( formaldehído , ácido fórmico , etanol ) y radicales (HO °, CN °).
Este medio suele ser extremadamente tenue: las densidades varían desde unos pocos átomos hasta unos pocos cientos de átomos por centímetro cúbico (que todavía es un millón de veces más denso que las regiones fuera de una galaxia). Estudios recientes han demostrado que la densidad en la vecindad del Sol (dentro de los 15 años luz ) es mucho más baja que el promedio galáctico: 0.04 a 0.1 átomos por centímetro cúbico.
La composición del medio interestelar es diferente en los distintos tipos de galaxias : en las elípticas está casi completamente ausente, en las lenticulares está presente de manera limitada, mientras que está más presente en las galaxias más jóvenes, como las galaxias espirales , incluida la lechosa. Camino .
Las características destacadas del medio interestelar son aquellas en las que, por una razón u otra, está más concentrado: nubes moleculares gigantes (en las que a menudo hay una activa actividad de formación de estrellas ), nubes interestelares , remanentes de supernovas , nebulosas planetarias y otras difusas. y estructuras nebulares .
Efectos
El efecto del medio interestelar en las observaciones se llama extinción : la luz de una estrella disminuye en intensidad porque es refractada y absorbida por el medio. El efecto varía según la longitud de onda de la luz. Por ejemplo, la longitud de onda típica para la absorción de hidrógeno molecular es aproximadamente 92 nm , n = 1, es decir, la transición Lyman-alfa . Por tanto, es casi imposible ver la luz que emite la estrella en esta longitud de onda, porque se absorbe casi todo durante su viaje a la Tierra .
Sin embargo, es posible estudiar el medio interestelar aprovechando su extinción: las diferentes bandas de absorción, no atribuibles a la estrella, dan información sobre la densidad y velocidad del gas que lo compone. La información se obtuvo estudiando una sola línea de su espectro, la radiación a 21 cm de hidrógeno .
Etapas
El medio interestelar se divide generalmente en tres "fases", según su "temperatura": caliente (millones de grados), templado (miles de grados) y frío (algunas decenas de kelvin ). Cabe señalar que la "temperatura" se considera en este caso como una expresión de la velocidad de las partículas de gas, si se mide con un termómetro en cualquier caso registraría valores cercanos al cero absoluto.
El modelo de tres fases fue introducido por Chistopher McKee y Jeremiah Ostriker en un artículo de 1977 [3] y formó la base de estudios posteriores. La proporción relativa de estas tres fases sigue siendo objeto de debate. [4]
Nota
- ^ (EN) LM Haffner, RJ Reynolds, SL Tufte, GJ Madsen, KP Jaehnig y JW Percival, The Wisconsin Hα Mapper Northern Sky Survey en Astrophysical Journal Supplement , vol. 145, 2003, pág. 405, DOI : 10.1086 / 378850 .
- ^ (EN) L. Spitzer, Procesos físicos en el medio interestelar, Wiley , 1978.
- ^ (ES) Chistopher McKee y Jeremiah Ostriker, Una teoría del medio interestelar , de adsabs.harvard.edu.
- ^ K. Ferriere, El entorno interestelar de nuestra galaxia , en Reviews of Modern Physics , vol. 73, n. 4, 2001, págs. 1031-1066, Bibcode : 2001RvMP ... 73.1031F , DOI : 10.1103 / RevModPhys.73.1031 , arXiv : astro-ph / 0106359 .
Bibliografía
- Margherita Hack , El Universo en el umbral del Tercer Milenio , SuperBur Science , 2000.
Artículos relacionados
- Polvo interestelar
- Nube interestelar
- Planeta interestelar
- Cometa interestelar
- Región HI
- Medio interplanetario
- Espacio intergaláctico
Otros proyectos
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enlaces externos
- ( EN )Medio interestelar , en Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
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