Wissenschaft

Interstellares Medium: Der Raum zwischen Sternen

Wenn Sie  lange genug über Astronomie lesen, hören Sie den Begriff „interstellares Medium“. Es ist genau das, wonach es sich anhört: das Zeug, das im Raum zwischen den Sternen existiert. Die richtige Definition lautet „Materie, die im Raum zwischen Sternensystemen in einer Galaxie existiert“.

Wir denken oft, der Raum sei „leer“, aber in Wirklichkeit ist er mit Material gefüllt. Was ist dort? Astronomen entdecken regelmäßig Gase und Staub, die zwischen den Sternen schweben, und   auf ihrem Weg von ihren Quellen (oft bei Supernova-Explosionen) strömen kosmische Strahlen durch. In der Nähe von Sternen wird das interstellare Medium durch Magnetfeld und Sternwinde und natürlich durch den Tod von Sternen beeinflusst.

Schauen wir uns das „Zeug“ des Weltraums genauer an.

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Es ist nicht alles nur leerer Raum da draußen

Die leersten Teile des interstellaren Mediums (oder ISM) sind kühl und dünn. In einigen Regionen existieren Elemente nur in molekularer Form und nicht so viele Moleküle pro Quadratzentimeter wie in dickeren Regionen. Die Luft, die Sie atmen, enthält mehr Moleküle als diese Regionen.

Die am häufigsten vorkommenden Elemente im ISM sind Wasserstoff und Helium. Sie machen etwa 98 Prozent der Masse des ISM aus; Der Rest des dort gefundenen „Materials“ besteht aus Elementen, die schwerer als Wasserstoff und Helium sind. Dies schließt alle Materialien wie Kalzium, Sauerstoff, Stickstoff, Kohlenstoff und die anderen „Metalle“ ein (was Astronomen Elemente hinter Wasserstoff und Helium nennen).

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Woher kommt das Material im ISM?

Der Wasserstoff und Helium und einige kleine Mengen von Lithium wurden in erstellt  der  Big Bang. das prägende Ereignis des Universums und das Material der Sterne ( beginnend mit den allerersten ). Der Rest der Elemente wurde  in Sternen gekocht  oder in  Supernova-  Explosionen erzeugt. All dieses Material breitet sich im Weltraum aus und bildet Gas- und Staubwolken, sogenannte Nebel. Diese Wolken werden von nahegelegenen Sternen unterschiedlich erhitzt, von nahegelegenen Sternexplosionen in Schockwellen gefegt und von neugeborenen Sternen auseinandergerissen oder zerstört. Sie sind mit schwachen Magnetfeldern durchzogen, und an bestimmten Stellen kann das ISM ziemlich turbulent sein.

Sterne werden in den Wolken aus Gas und Staub geboren und „fressen“ das Material ihrer Sternegeburtsnester auf. Sie leben dann ihr Leben aus und wenn sie sterben, schicken sie die Materialien, die sie „gekocht“ haben, in den Weltraum, um die ISM weiter zu bereichern. Stars tragen also maßgeblich zum „Zeug“ der ISM bei.

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Wo beginnt die ISM?

In unserem eigenen Sonnensystem umkreisen die Planeten das sogenannte „interplanetare Medium“, das selbst durch die Ausdehnung des  Sonnenwinds  (den Strom energetischer und magnetisierter Teilchen, die aus der Sonne herausfließen) definiert wird.

Die „Kante“, an der der Sonnenwind nachlässt, wird als „Heliopause“ bezeichnet, und darüber hinaus beginnt die ISM. Denken Sie an unsere Sonne und Planeten, die in einer „Blase“ geschützten Raums zwischen den Sternen leben.

Astronomen vermuteten, dass das ISM existierte, lange bevor sie es tatsächlich mit modernen Instrumenten studieren konnten. Das ernsthafte Studium des ISM begann in den frühen 1900er Jahren und als Astronomen ihre Teleskope und Instrumente perfektionierten, konnten sie mehr über die dort vorhandenen Elemente erfahren. Moderne Studien ermöglichen es ihnen, entfernte Sterne als Methode zur Untersuchung des ISM zu verwenden, indem sie das Sternenlicht untersuchen, das durch die interstellaren Gas- und Staubwolken fließt. Dies unterscheidet sich nicht allzu sehr von der  Verwendung von Licht aus entfernten Quasaren  , um die Struktur anderer Galaxien zu untersuchen. Auf diese Weise haben sie herausgefunden, dass sich unser Sonnensystem durch eine Region des Weltraums bewegt, die als „lokale interstellare Wolke“ bezeichnet wird und sich über etwa 30 Lichtjahre Weltraum erstreckt. Während sie diese Wolke mit dem Licht von Sternen außerhalb der Wolke untersuchen, lernen Astronomen mehr über die Strukturen im ISM sowohl in unserer Nachbarschaft als auch darüber hinaus.

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