星际物质(缩写为ISM),是存在于
星系和恒星之间的物质和
辐射场(ISRF)的总称。星际物质在天文物理的
准确性中扮演着关键性的角色,因为它是介于星系和恒星之间的中间角色。
恒星之间的物质﹐包括
星际气体﹑
星际尘埃和各种各样的
星际云﹐还可包括星际磁场和
宇宙线。星际物质的
总质量约占
银河系总质量的5%。平均密度为10/厘米﹐相当于
平均数密度为每立方厘米1个
氢原子﹐密度范围是10~10/厘米。这种密度是地球上的实验室中远未达到的
真空度(目前实验室的最高真空度为10^-7
毫米水银柱,相当于每立方厘米 32﹐000个质点)。星际物质的温度相差很大,从几K到千万K。
星际物质在银河系内分布的特点是:
不均匀性,不同区域的星际物质密度可相差很大﹐
星际气体和尘埃当聚集成质点
数密度超过每立方厘米10~10个时﹐就成为星际云﹐云间密度则低到每立方厘米0.1个质点。星际物质和年轻恒星高度集中在
银道面,尤其在
旋臂中。
星际气体包括气态原子﹑分子﹑电子﹑离子,其化学组成可以通过各种电磁波
谱线的测量求出。结果表明﹐星际气体的
元素丰度与根据太阳﹑恒星﹑陨石得出的
宇宙丰度相似,即氢最多,氦次之,其他元素很低。下表第二行是按
对数尺度列出的宇宙丰度,第三行是按对数尺度表示的太阳与
蛇夫座ζ星之间的星际气体元素丰度,第四行为二者的差值。星际气体中,90%是氢,氦约占10%,其他的元素如锂、氮、氧等总共不到1%。星际气体根据主要元素──
氢原子的
存在形式而分为电离氢区和中性氢区。
星际尘埃 是直径约10(或10)厘米的固态质点,分散在星际气体中。星际尘埃总质量约占星际物质总质量的10%。星际尘埃可能是由下列物质组成的;水﹑氨﹑
甲烷等的
冰状物;
二氧化硅﹑
硅酸镁﹑
三氧化二铁等矿物﹔
石墨晶粒;上述三种物质的混合物。星际尘埃散射
星光,使星光减弱;这种现象叫作
星际消光。星际消光随波长的增长而增长﹐星光的颜色也随之变红﹔这种现象叫作
星际红化。星际尘埃对于
星际分子的形成和存在具有重要的作用。一方面尘埃能阻挡星光
紫外辐射不使星际分子
离解﹐另一方面固体尘埃作为催化剂能加速星际分子的形成。
星际物质(缩写为ISM)是存在于星系和恒星之间的物质和
辐射场(ISRF)的总称。星际物质在天文物理的
准确性中扮演着关键性的角色,因为它是介于星系和恒星之间的中间角色。恒星在星际物质密度较高的分子云中形成,并且经由
行星状星云、恒
星风、和
超新星获得能量和物质的重新补充。换个角度看,恒星和星际物质的相互影响,可以协助测量星系中气体物质的
消耗率,也就是
恒星形成的活耀期的时间。
以地球的标准,星际物质是极度稀薄的
等离子、气体、和尘埃,是离子、原子、分子、尘埃、
电磁辐射、
宇宙射线、和磁场的混合体。物质的成分是99%的气体和1%的尘埃,充满在星际间的空间。这种极端稀薄的混合物,典型的密度从每立方米只有数百到数亿个质点,以太初核合成的结果来看气体的成分,在数量上应该是90%氢和10%的氦,和其他微迹的“金属”(以天文学说法,除氢和氦以外的元素都是金属)。
星际物质的观测 可以在不同的电磁波段进行。例如 1904年﹐在分光双星猎户座 δ 的
可见光谱中发现了位移不按双星轨道运动而变化的星际离子
吸收线﹐首次证实星际离子的存在。
星际物质与恒星物质的关系,根据现代恒星
演化理论﹐一般认为恒星早期是由星际物质聚集而成﹐而恒星又以各种爆发﹑抛射和流失的方式把物质送回
星际空间。
当我们提到
宇宙空间时,我们往往会想到那里是一无所有的、黑暗寂静的真空。其实,这不完全对。恒星之间广阔无垠的空间也许是寂静的,但远不是真正的“真空”,而是存在着各种各样的物质。这些物质包括
星际气体、尘埃和粒子流等,人们把它们叫做“星际物质”。
星际物质与天体的演化有着密切的联系。观测证实,星际气体主要由氢和氦两种元素构成,这跟恒星的成分是一样的。人们甚至猜想,恒星是由星际气体“凝结”而成的。
星际尘埃是一些很小的固态物质,成分包括碳合物、
氧化物等。星际物质在宇宙空间的分布并不均匀。在引力作用下,某些地方的气体和尘埃可能相互吸引而密集起来,形成云雾状。人们形象地把它们叫做“星云”。按照形态,
银河系中的星云可以分为
弥漫星云、
行星状星云等几种。
在1913年,
挪威假设空间整体充满了电子,各种电子和离子的飞跃,似乎是自然的结果,因为我们假设
恒星系统太阳系带电粒子,从
太阳辐射出来的粒子激发产生的。如果其他数以百万计的恒星也都发射出离子,如果是毫无疑问的,那么
星系 由于大量星际物质的存在,天体发射出来的光线被吸收、减弱,这称作
星际消光。此外,天体的光线还被散射,使光线变红,这称作
星际红化。在恒星研究中需要对星际红化进行修正。
星际世界泛指所有在行星间(含地球)恒星间与星系间的广大空间,距离从数亿公里(行星间)至数光年(恒星间)至无限距离。通常会充塞著无数的星际物质,温度大约零下200多度。更涵括多重宇宙
平行宇宙及高维度空间与其无穷延伸