محیط میان‌ستاره‌ای Interstellar medium

فضای میان ستارگان خالی مطلق نیست. در آن گاز بسیار رقیق، غبار، میدان مغناطیسی و ذرات پرانرژی وجود دارد که روی هم محیط میان‌ستاره‌ای (ISM) نامیده می‌شوند. چگالی آن در مقیاس زمینی ناچیز است؛ به‌طور میانگین حدود یک اتم در هر سانتی‌متر مکعب، در حالی که در هوای اطراف ما هر سانتی‌متر مکعب حدود ۱۰ به توان ۱۹ مولکول دارد.

از چه ساخته شده است؟

حدود ۹۹ درصد جرم ISM گاز و ۱ درصد آن غبار کیهانی است. گاز عمدتاً هیدروژن (حدود ۷۰ درصد جرم) و هلیوم (حدود ۲۸ درصد) و مقدار اندکی عنصرهای سنگین‌تر است. این ماده در چند فاز وجود دارد:

• گاز مولکولی سرد: در ابرهای مولکولی با دمای حدود ۱۰ تا ۲۰ کلوین.
• گاز اتمی خنثی: در دمایی از چند ده تا چند هزار کلوین.
• گاز یونیدهٔ گرم و داغ: پیرامون ستارگان داغ و بقایای ابرنواخترها، با دمایی تا میلیون‌ها کلوین.

چرخهٔ ماده و ستاره

ISM جایی است که ستارگان در آن زاده می‌شوند و بعد از مرگ به آن بازمی‌گردند. ابرهای چگال زیر گرانش خود فرو می‌ریزند و پیش‌ستاره می‌سازند. ستارگان در پایان عمر، با باد ستاره‌ای یا انفجار ابرنواختر، عنصرهای ساخته‌شده در هسته‌شان را به ISM برمی‌گردانند. به این ترتیب ISM به‌تدریج از عنصرهای سنگین غنی می‌شود و نسل‌های بعدی ستارگان و سیارات را می‌سازد.

چگونه مطالعه می‌شود؟

ISM را از جذب و تابش آن در طیف‌های گوناگون می‌بینیم: هیدروژن خنثی با خط ۲۱ سانتی‌متر در اخترشناسی رادیویی، و غبار با تابش فروسرخ. کاوشگر وویجر ۱ در سال ۲۰۱۲ از مرز هلیوسفر گذشت و نخستین اندازه‌گیری مستقیم از ISM در نزدیکی خورشید را انجام داد.

پرسش‌های رایج

### محیط میان‌ستاره‌ای چیست؟
محیط میان‌ستاره‌ای گاز و غبار رقیقی است که فضای میان ستارگان یک کهکشان را پر می‌کند. ستارگان تازه از چگال‌ترین بخش‌های آن زاده می‌شوند.

### آیا فضای میان ستارگان خلأ است؟
نه کاملاً. فضای میان ستارگان از خلأهای آزمایشگاهی هم خلوت‌تر است، ولی همچنان گاز، غبار، نور و میدان مغناطیسی دارد.

### محیط میان‌ستاره‌ای چه نقشی در پیدایش ستاره‌ها دارد؟
محیط میان‌ستاره‌ای مادهٔ اولیهٔ ستارگان را می‌دهد. ابرهای سرد و چگال آن زیر گرانش فرو می‌ریزند و ستاره می‌سازند.