星際物質

在天文學 ， 星際物質 （ ISM ） 是存在於星系的恆星系統之外 ， 在太空中的物質和輻射 。 這些物質的形式包括電離的氣體 、 原子 、 和分子 ， 以及宇宙塵和宇宙射線 。 它們填充了星際空間 ， 並且順利地融入周圍的星系際空間 。 能量以電磁輻射的形式佔據相同體積的星際輻射場 。 星際物質無論是原子 、 分子或離子 ， 都以物質的溫度和密度區分出不同的相 。 星際物質主要由氫組成 ， 其次是氦 ， 還有相較於氫是微量的碳 、 氧和氮 。 這些相的熱壓力彼此處於大致平衡的狀態 。 磁場和湍流運動也提供星際物質的壓力 ， 而通常比熱壓力更爲重要 。 以地球的標準來看 ， 所有相的星際物質都極爲脆弱 。 冷的 、 稠密的星際物質 ， 主要成分以分子的形式出現 ， 並且密度達到每立方厘米106分子 （ 每立方厘米100萬個分子 ） 。 熱的 、 瀰漫的星際物質主要是離子化的原子 ， 密度可能低至每立方厘米10 - 4個離子 。 相較於地球海平面大約是每立方厘米1019個分子 ， 以及高度真空實驗室每立方厘米1010個分子 （ 100億個分子 ） ， 是極度真空的的密度 。 依質量區分 ， 星際物質的99 % 是各種類型的氣體 ， 只有1 % 是塵埃的顆粒 。 在星際物質的氣體中 ， 91 % 是氫原子 ， 8.9 % 是氦原子 ， 只有 0.1 % 是比氫和氦重的原子 ， 在天文術語中稱爲金屬 。 以質量區分 ， 70 % 是氫 ， 28 % 是氦 ， 1.5 % 是重元素 。 在星際物質中的氫和氦主要是太初核合成的結果 ， 而重元素則是恆星演化過程中淬鍊的結果 。 正是因爲星際物質在恆星和星系尺度之間的作用 ， 使它們在天體物理學中起著至關重要的作用 。 恆星在星際物質中最密集區域內形成 ， 最終通過行星狀星雲 、 恆星風和超新星用物質和能量補充進星際物質內 ， 有助於分子云的形成 。 這種恆星和星際物質之間的交互作用 ， 有助於確定星系耗盡其氣態含量的速度 ， 從而確定其恆星形成活動的壽命 。 航海家1號在2012年8月25日抵達星際物質 ， 成爲進入星際物質的第一個人造物體 。 研究星際塵埃和電漿的任務預計將進行到2025年 。 與它是孿生的航海家2號在2019年11月也進入了星際物質 。