Interstellares Medium
Alsinterstellares Medium(ISM) bezeichnet man die Materie und die von deren Dynamik hervorgerufeneStrahlungundMagnetfelderiminterstellaren Raum,dem Raum zwischen denSterneneinerGalaxie.
Wichtige Bestandteile des interstellaren Mediums sindGasinionisierter,atomarerundmolekularerForm sowieStaub,die zusammen alsinterstellare Materiebezeichnet werden. Hinzu kommen diekosmischeund dieelektromagnetische Strahlungsowie dasgalaktische Magnetfeld.All diese Komponenten wechselwirken untereinander und haben vergleichbare Energiedichten.[1]Die Bezeichnung „interstellare Materie “wird manchmal auch dann verwendet, wenn eigentlich das gesamte interstellare Medium gemeint ist – beispielsweise, wenn es um die Wechselwirkung mit demSonnenwindgeht.
Das ISM spielt eine wesentliche Rolle in derAstrophysik,da aus interstellarer Materie Sterne entstehen, die mitSternwindenundSupernovaeauch wieder Materie in den interstellaren Raum abgeben. Es verursacht die interstellareAbsorption und Verfärbungvon Sternenlicht.
Abgrenzung
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Das ISM reicht nicht bis ganz an die Sterne heran, sondern wird durch dieAstropausender Sterne von deren Einflussbereichen getrennt, denAstrosphären,die von ihremSternwinderfüllt sind und andere Eigenschaften aufweisen. Innerhalb der Astrosphären befindet sich dasinterplanetare Medium(IPM).
Materie, Strahlung und Magnetfelder zwischen Galaxien werden ebenfalls nicht zum ISM gerechnet, sondern analog alsintergalaktisches Medium(IGM) bezeichnet.
Daslokale interstellare Medium(LISM) bezeichnet das interstellare Medium in der Umgebung derSonne.In der Geschichte desSonnensystemsdurchquerte die Sonne unterschiedliche Regionen in derMilchstraßemit unterschiedlicher Zusammensetzung des interstellaren Mediums. Derzeit durchquert das Sonnensystem dieLokale Interstellare Wolke,die innerhalb derLokalen Blaseliegt.
Zusammensetzung und Verteilung
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Interstellare Materie
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Der Ursprung der interstellaren Materie liegt imUrknall,Sternwinden und Supernovaexplosionen, wobei ihr Masseanteil in derMilchstraßenur wenige Prozent beträgt. Sie besteht in der Milchstraße im Durchschnitt aus etwa 90 %Wasserstoff,10 %Helium(Mengenanteile) und Spuren schwererer Elemente, die in der Astronomie alsMetallebezeichnet werden, wobei 99 % der Materie als Gas vorliegen und derStaubanteiletwa ein Prozent beträgt.
WederDichtenochTemperaturder interstellaren Materie sind konstant, sie ist vielmehr sehr ungleichmäßig verteilt zwischen dichten interstellaren Wolken und dünnenBlasenundSuperblasen. Die Dichte schwankt zwischen 10−4Atomen/cm³ in koronalem Gas und 105Atomen/cm³ inMolekülwolken,der Temperaturbereich erstreckt sich von 20 bis 50Kelvinin Molekülwolken oderInfrarot-Cirrusbis zu mehreren Millionen Kelvin in koronalem Gas. Gewöhnlich werden anhand der gemessenen Temperaturen dreiPhasender interstellaren Materie unterschieden (nachMcKee,Ostriker1977):
- heiß– koronales Gas mit Temperaturen über eine Million Kelvin
- warm– Bereiche mit Temperaturen von einigen Tausend Kelvin
- kalt–H-I-Gebieteund Molekülwolken mit Temperaturen von weniger als 100 Kelvin
| Komponente | Anteil | Temperatur (K) |
Dichte (Atome/cm³) |
Zusammensetzung |
|---|---|---|---|---|
| Molekülwolken | 20–50 | 103−105 | neutrale Wasserstoffmoleküle | |
| H-I-Wolken | 50–100 | 1–103 | neutrale Wasserstoffatome | |
| warmes ionisiertes Medium (WIM) | 50 % | 103−104 | 0,01 | teilweise ionisiertes Plasma |
| H-II-Wolken | 104 | 102−104 | fast vollständig ionisiertes Plasma | |
| koronales Gas | 105−106 | 10−4−10−3 | vollständig ionisiertes Plasma | |
| Quelle | ||||
Galaktisches Magnetfeld
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Dasgalaktische Magnetfeldhat eine Stärke von typischerweise 1nT(10µG).[2]
Literatur
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- C. F. McKee, J. P. Ostriker:A theory of the interstellar medium – Three components regulated by supernova explosions in an inhomogeneous substrate.In:Astrophysical Journal218, 1977, S. 148–169.
- Joachim Herrmann:dtv-Atlas Astronomie.15. Auflage. Deutscher Taschenbuch Verlag, München 2005,ISBN 3-423-03267-7.
- Alexander G. Tielens:The physics and chemistry of the interstellar medium.Cambridge Univ. Press, Cambridge 2005,ISBN 0-521-82634-9.
- Dieter Rehder:Chemistry in space – from interstellar matter to the origin of life.Wiley-VCH Verlag, Weinheim 2010,ISBN 978-3-527-32689-1.
Einzelnachweise
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- ↑Günther Hasinger:Einführung in die Astrophysik – Interstellares Medium.(PDF) 14. November 2006,abgerufen am 31. Mai 2018.
- ↑Magnetfelder in Spiralgalaxien.In: mpg.de, 2014 (PDF 1,4 MB).