基础概念 · 星际气体、尘埃与恒星循环
什么是星际介质
What Is the Interstellar Medium?
星际介质是星系内恒星之间的气体、尘埃、辐射、磁场和宇宙线环境。它非常稀薄,却是恒星诞生的原料,也是恒星晚期抛射物重新进入星系循环的场所。

恒星之间并不空
星际介质是星系内恒星之间的物质与能量环境,包括电离、原子和分子形态的气体、微小固体尘粒、辐射、磁场和宇宙线。它的平均密度远低于地球实验室真空,但银河系尺度巨大,累计质量足以参与恒星形成和星系演化。
常见概括说星际物质按质量约99%是气体、1%是尘埃,气体又以氢和氦为主;这些是整体量级,不代表每片云都具有同样比例。冷分子云、温暖中性气体、电离区和百万度热泡可在相邻区域共存,密度与温度跨越许多数量级。
它怎样进入恒星循环
当冷而致密的分子云局部失去支撑,引力可使气体坍缩形成恒星。年轻大质量恒星的紫外辐射和恒星风又会加热、压缩或吹散周围气体;超新星把能量和新合成元素送回星际空间。反馈有时促进局部压缩,有时抑制后续成星,不能用单一因果概括。
尘粒会吸收和散射可见光,使背景恒星变暗、变红,再以红外线辐射能量。尘埃表面也为分子反应提供场所。尘埃不是家中灰尘的简单放大版,其成分、大小和来源会随恒星外流、超新星冲击以及云内生长和破坏过程改变。
怎样观测看似透明的介质
天文学家利用氢21厘米射电线追踪中性原子气体,用一氧化碳等分子谱线间接描绘冷分子云,以发射线研究电离区,并用红外与亚毫米辐射测量尘埃。背景恒星的消光和颜色变化还能重建三维尘埃分布;不同方法选择的是不同温度和密度成分。
星云只是星际介质中较集中或被照亮的部分,星际介质也不等于完全静止的薄雾。它受到湍流、磁场、引力、辐射和冲击共同作用。彩色图常把不可见波段映射成人眼颜色,因此图像中的蓝红分区是观测编码,不是各相区固有颜色。