Glossary term: 星际介质

Redirected from 气体云

Description: 星际介质（ISM）是一个术语，用来描述星系中恒星系统之间的所有气体和尘埃。我们的太阳系位于银河系的银盘中，这里的大部分星际介质都是原子氢、原子氦和尘埃的混合物。

与行星大气层相比，星际介质的密度非常低，其典型密度小于每立方厘米一个粒子，大约是地球大气层密度的五千亿亿分之一。在整个银河系中，ISM 的密度和温度变化很大，分为几个不同的组分。

银盘中体积最大的星际介质组分是暖原子气体和暖电离气体，它们的温度都在8000开尔文（K）左右，密度约为每立方厘米半个原子或离子。体积较小的星际介质组分以温度约为40K的更冷、密度更大的原子气体的形式存在。体积更小的星际介质组分是温度更低（<20 K）、密度更大（每立方厘米高达一百万个分子）的氢分子云。其中一些分子云会在自身引力的作用下坍缩，从而形成新的恒星。银河系中的分子云主要分布在旋臂中。银盘周围的气体温度极高（数百万开尔文），密度极低。

恒星通过恒星风和超新星把气体和尘埃注回星际介质。返回到星际介质的气体和尘埃含有较多的重元素（金属），因此随着时间的推移，这些重元素在银河系内的富集程度也在增加。星际介质中的气体和尘埃是造成星际消光的主要原因。

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猎户座在埃特纳火山上空升起

Caption: 2022年国际天文学联合会（IAU）OAE天文摄影比赛静态天体图案类别荣誉奖作品。这张照片拍摄于2021年2月，背景是一幅天文图像，前景是意大利西西里岛著名的埃特纳火山。在猎户座区域，我们可以看到太空中的红色氢云。其中巨大的弓形是巴纳德环，其中心是猎户座大星云和马头星云。马头星云颜色更深，位于猎户座腰带最南端恒星——也就是红色星云上方的一排白色恒星——的下方。猎户座小星云和猎户座大星云——即浅粉色的圆形和梯形结构——之间的分界线也清晰可见。最近的一个恒星形成区就位于这个星云中，它距离我们只有一千多光年。在照片左中部靠近边缘处有一个红色小结构，它是猴头星云，也位于猎户座。它拥有一个年轻的星团。这团氢云的深红色表明，如果那里的物质再次被压缩，则新的恒星将来有可能在其内部形成。所有这些红色天体在这张照片中都经过了强烈处理，因为它们在肉眼下是看不到的。不过，这张照片还是提供了一个有趣的特征：红超巨星参宿四位于图像中间，似乎就在埃特纳活火山的正上方。在这座火山的山脚下有一个古老的居民点，即卡塔尼亚城。我们认为参宿四和埃特纳火山都有一定的危险性——但它们谁会先爆发呢？我们知道埃特纳火山偶尔会爆发。通常它只是小规模爆发，但每隔几个世纪就会有一次大规模爆发。我们还知道，参宿四作为一颗巨星，将来会成为一颗超新星。天文学家称，潜在超新星所能存在的时间很短，这意味着距离这颗恒星爆炸只有一万年到十万年的时间。这对天文学家来说是“很短”的，意味着地球将会经历二到四个岁差周期（结果是撒哈拉沙漠将变绿并再次干燥二到四次），大陆漂移将把非洲带到更北的地方，并导致阿尔卑斯山增高，美洲的尼亚加拉瀑布将把岩石完全冲走。只有在地球上发生了这一切（以及更多的事情）之后，参宿四才会作为超新星而爆发。埃特纳火山对西西里岛——尤其是卡塔尼亚的人们来说要危险得多，因为距离它爆发的时间更短。
Credit: Dario Giannobile/IAU OAE

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M45昴星团与壮丽的尘埃

Caption: 2022年国际天文学联合会（IAU）OAE天文摄影比赛静态天体图案类别荣誉奖作品。这张照片于2021年10 月在埃及西奈半岛圣凯瑟琳的达尔艾德拍摄，展示了昴星团——一个被俗称“七姐妹星”的疏散星团。昴星团位于金牛座的西北部。金牛座源自古巴比伦人甚至苏美尔人的信仰，它被当时的人们称为天牛，是天神所拥有的强大生物。在巴比伦晚期，昴星团被称为“牛背上的鬃毛”。在中国，这个星宿也被称为“毛发”（译者注：其实“昴”并没有“毛发”的含义，可能仅仅是其读音与“毛”相似，使作者产生了误解），但这并不一定意味着东亚和西亚对这个星宿的称呼有任何联系，尽管有人假设这两个文明通过丝绸之路的建立而进行了交流。在古巴比伦的文献中，并没有出现将昴星团称为“毛发”的记载。相反，昴星团在苏美尔语中被称为“星团”，而苏美尔语中的这个词被后来的语言作为借词所引入。苏美尔和巴比伦早期的宗教将所有星座与特定的神灵联系在一起，包括天神、恶魔、神使。昴星团与一位被称为“七”的冥界神灵有关，被认为是七种会说话的武器或全副武装的神灵的集合体。后来希腊人将其命名为“七姐妹星”，可能是源于不同文化间对这一古老宗教联系的误解，因为事实上并不能在这个星团中看到七颗星。昴星团在天空中确实非常显眼，因此被用于多种文化目的，如确定历法和春分。然而，在文化天文学中，它的重要性经常被夸大。由于用七个圆点表示昴星团的传统源于古代苏美尔信仰，因此将石器时代以来欧洲、亚洲和美洲的洞穴墙壁和考古遗址上的七个圆点解释为昴宿星团时，我们应该慎重起见。现代天体物理学发现，昴星团非常年轻，因此在古代肯定没有额外的恒星。此外，我们还知道，昴星团中所见的明亮恒星只是整个疏散星团的核心区域，该星团其实由散布在天空中的数百颗恒星组成，在任何方向的延展尺度都超过明亮核心的一到两个直径。这张照片甚至没有显示出整个星团。昴星团距离地球大约400光年，从天文学的角度来说是比较近的。
Credit: Mohamed Usama/IAU OAE

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