星际介质与恒星形成
宇宙中的星际物质与星际介质
宇宙中的星际物质与星际介质宇宙，是一个广袤无垠的空间，蕴藏着众多神秘的星际物质和星际介质。
它们构成着我们所见到的星系、行星、星云和恒星，是宇宙中不可或缺的元素。
本文将深入探讨这些宇宙中的神秘物质，解开它们背后的谜团。
一、恒星与星云恒星是宇宙中最为常见的天体之一。
它们是由巨大的气体云团坍缩形成，核聚变反应能量的释放使得恒星发光并散发出强大的能量。
恒星组成了我们所熟知的星座和银河系，给予我们美丽的夜空。
而星云是恒星形成的过程中富含星际物质的区域。
星际物质主要包括氢、氘、氦以及微尘等。
其中，氢元素占据了宇宙中最主要的成分，约占总量的75%。
在星云中，氢气云与尘埃云之间相互作用，会逐渐形成恒星，并释放出耀眼的光芒。
二、行星与卫星行星和卫星是宇宙中的重要成员，它们由星云中的星际物质进一步演化而来。
它们代表着宇宙中的多样性和生命的存在可能性。
行星是围绕恒星运行的星体，其成分主要由尘埃、气体以及星际物质构成。
其中，气体行星主要由氢和氦组成，如木星和土星；而岩石行星则是由固态物质构成，如地球和火星。
行星是宇宙中的天体，也是我们探索宇宙的目标之一。
而卫星则是围绕行星或其他天体运行的天体。
它们可以是形成于星云中，也可以是被行星捕获的小行星。
卫星为行星提供了许多关键的信息，有助于我们进一步了解宇宙的演化过程。
三、星系与星系团星系是宇宙中无数个独立的星际物质聚集而成的系统。
它们通常由数十亿颗恒星组成，围绕着一个中央区域旋转。
星系的形状多种多样，例如螺旋状、椭圆状和不规则形状等。
而星系团则是由多个星系组成的庞大结构。
星系团内的星系相互之间通过引力相互作用，形成了复杂而壮观的空间布局。
星系团中的星际物质和星际介质通过各个星系之间的相互作用和碰撞而演化。
四、暗物质与暗能量在我们谈论宇宙的同时，还应该提到两个神秘的概念，即暗物质和暗能量。
虽然它们无法直接被观测到，但据研究推测它们正是构成宇宙的重要成分。
暗物质是一种无法与电磁波相互作用的物质，但通过其引力作用，对可见物质的运动产生了影响。
宇宙中的星系演化过程
宇宙中的星系演化过程宇宙是一个浩瀚而神秘的存在，其中无数星系以其各自独特的形态和演化过程展现着宇宙的无穷魅力。
本文将带您一起探索宇宙中星系的演化过程，了解它们是如何形成、发展和改变的。
一、星系的起源星系是由无数颗恒星、恒星间的气体、星际尘埃以及暗物质组成的巨大天体系统。
它们起源于宇宙大爆炸之后的原始宇宙，当宇宙开始膨胀并冷却时，大量的物质开始聚集形成了星系的种子。
在宇宙初期，密度扰动在重力作用下逐渐增大，形成了原初的宇宙微小结构。
这些微小结构通过引力吸引附近的物质，逐渐发展成了更大的结构，最终演化为星系原型。
这个过程需要数百万年乃至数十亿年的时间。
二、星系的形成星系的形成是一个复杂且持续漫长的过程。
当宇宙中某个地区的密度扰动足够大，引力将会开始主导，吸引更多的物质向这个地区聚集。
随着物质的不断输入，原初的宇宙微小结构开始变得更加稳定且致密，逐渐形成了星系的骨架。
这些聚集的物质最终会形成星系中的恒星、空白的星际区域以及暗物质晕。
恒星是星系中最重要的组成部分，它们通过引力相互吸引，聚集在一起形成星团或星云。
而星云则是由气体和尘埃组成的云状结构，它们是新星形成的孕育之地。
三、星系的演化星系的演化过程可以分为两个阶段：早期演化和后期演化。
早期演化主要发生在星系形成的阶段，而后期演化则是在星系形成之后的持续发展过程中进行的。
在早期演化中，星系经历了大量的恒星形成和聚集，新的星系结构逐渐形成。
这个阶段还伴随着大规模的气体云和尘埃云的运动，并形成了星系中的星际介质。
恒星和星际介质的相互作用驱动了星系中的物质循环和星际物质的再分配。
随着时间的推移，星系进入了后期演化阶段。
在这个阶段中，星系中的恒星逐渐消耗自己的燃料，有些会以超新星爆发的形式结束其生命周期。
超新星爆发不仅释放出巨大的能量，还将星际物质重新散布到星系中。
此外，在星系的演化过程中，重力相互作用也起到了重要的作用。
当星系之间距离足够接近时，它们之间会发生相互作用，如并合、碰撞等。
星系形成与恒星形成的相互关系
星系形成与恒星形成的相互关系宇宙中的星系和恒星是密不可分的，它们之间存在着紧密的相互关系。
星系形成了恒星的孕育场所，而恒星则为星系提供了能量和辐射。
本文将探讨星系形成与恒星形成之间的联系，并从不同角度解读它们之间的相互作用。
首先，星系是由恒星和其他天体组成的庞大集合体。
恒星的形成是星系形成的关键因素之一。
恒星形成的过程可以追溯到宇宙早期，当时星系和恒星都处于初始的形成阶段。
星系中密度较高的区域会引发恒星形成的浓度扰动，这些扰动会引起气体和尘埃的坍缩，从而形成恒星。
因此，恒星的形成是星系演化中的重要环节。
其次，恒星的形成也受到星系的影响。
星系中存在着丰富的气体和尘埃，这些物质是恒星形成的基础。
星系中的分子云和星际介质是恒星形成的主要来源。
这些物质通过引力塌缩，形成了密度较高的核心，随后发生了原恒星的形成过程。
因此，星系提供了充足的物质资源，促进了恒星的形成。
此外，恒星的形成也对星系的演化产生了影响。
恒星在形成的同时，也释放出大量的能量和辐射。
这些能量和辐射对星系的结构和性质产生了重要的影响。
恒星的辐射压力可以推动星系中的气体和尘埃移动，形成星风和超新星爆炸。
这些现象会引起星系中的气体混合和物质交换，进而改变星系的形态和组成。
因此，恒星的形成过程对星系的演化起到了至关重要的作用。
最后，星系的相互作用和碰撞也会对恒星形成产生影响。
星系的相互作用会导致星系之间的引力耦合和潮汐力作用。
这些力量可以扰动星系中的气体和尘埃，从而影响恒星的形成。
而星系之间的碰撞则会引发大量气体的紧密压缩，促使恒星的形成过程加速。
因此，星系的相互作用和碰撞对恒星形成具有重要意义。
综上所述，星系形成与恒星形成之间存在着密切的相互关系。
恒星的形成为星系的形成提供了动力和物质基础，而星系则为恒星提供了孕育和演化的环境。
这种相互作用使得星系和恒星之间形成了复杂而又密切的联系。
我们的理解和研究星系形成和恒星形成的相互关系，不仅有助于揭示宇宙的演化之谜，也为我们进一步探索宇宙奥秘提供了重要的线索。
宇宙中的恒星形成区
宇宙中的恒星形成区恒星形成区是宇宙中引人注目的地方，它们承载着恒星的诞生过程和演化历程。
在这些区域中，气体和尘埃云通过引力和物质交换相互作用，最终形成了辐射强烈的恒星。
本文将介绍恒星形成区的定义、组成和形成机制，并探讨其在宇宙中的重要性。
1. 恒星形成区的定义恒星形成区是指位于银河系和其它星系中的气体和尘埃云堆积的地区。
这些区域通常具有大量的分子气体，以及尘埃和星际介质。
恒星形成区包含了后续形成恒星的物质和条件，可以视为宇宙中恒星形成的孵化场所。
2. 恒星形成区的组成恒星形成区由多种成分组成，主要包括分子云、尘埃和星际介质。
分子云是由气体和微尘组成的大型云团，其中含有足够的质量和密度以形成新的恒星。
尘埃是由微小颗粒组成的物质，能够吸收光线和阻碍观测。
星际介质是分子云中的气体，主要由氢、氦和其他重元素组成。
3. 恒星形成区的形成机制恒星形成区的形成与引力、压力和物质交换等因素密切相关。
首先，引力起到了重要的作用。
当分子云中的一部分质量超过一定临界值时，引力开始主导云团内部物质的凝聚。
这导致云团内部的物质逐渐向中心集中，形成了一个更为紧密的核心区域。
其次，压力对恒星形成区的形成和演化也至关重要。
恒星形成区内的气体和尘埃受到来自周围环境的压力，包括星际介质和相邻的云团。
这些压力会进一步促使云团内部的物质凝聚和坍缩，形成更密集的物质区域。
最后，物质交换使恒星形成区内的气体和尘埃云得以与周围环境交换物质。
例如，当云团和其他恒星形成区碰撞或靠近时，它们之间的物质交换会导致云团内部质量的变化和重塑。
这种物质交换会对恒星形成的过程产生显著影响。
4. 恒星形成区的重要性恒星形成区是研究宇宙中恒星形成和演化的重要地点。
通过对恒星形成区的观测和研究，天文学家可以了解恒星的诞生过程以及云团内部的物质结构和动力学特性。
这有助于进一步理解恒星的演化轨迹和宇宙中恒星的分布规律。
此外，恒星形成区也为研究行星形成和系外行星的寻找提供了机会。
星系演化中的恒星形成与星际介质
星系演化中的恒星形成与星际介质恒星形成是宇宙中一项重要的自然现象，它在星系的演化中起着至关重要的作用。
恒星的形成与星际介质有着密切的关系。
本文将探讨星系演化中的恒星形成过程以及星际介质在其中的作用。
恒星形成是在星际介质中进行的。
星际介质指的是星系中的气体和尘埃，其中含有丰富的原子和分子。
这些气体和尘埃主要分布在星系的星云区域，它们是恒星形成的基础。
恒星形成过程的起点是星云区域中的某种扰动，例如超新星爆发或者相互作用引起的湍流。
当星云区域中的某种扰动发生后，引起了物质的聚集。
一部分气体和尘埃由于引力的作用开始向中心聚集，形成了一个致密的核心。
这个核心称为原恒星。
原恒星的形成只是恒星形成过程的开始。
在原恒星形成后的进一步演化过程中，星际介质中的气体和尘埃持续向原恒星聚集。
当原恒星足够大时，核心会经历引力坍缩，温度和压力急剧升高，导致核聚变反应的发生。
核聚变反应会释放出大量的能量，将核心周围的气体和尘埃推开，形成了一个新的恒星。
恒星的形成过程在这里得到了延续。
恒星形成不仅受到星际介质的物质供应影响，还受到其他因素的影响。
其中最重要的因素之一是恒星的质量。
恒星的质量对其形成过程和进化轨迹有着决定性的影响。
质量较大的恒星更容易形成，并且在恒星演化过程中会经历更加剧烈的化学反应和核聚变。
此外，星际介质中的密度和温度也对恒星形成起着重要作用。
密度越高，气体和尘埃之间的相互作用就越强，形成恒星的概率也就越高。
温度的升高可以导致气体和尘埃的膨胀，使得物质更难以聚集形成恒星。
在星系的演化过程中，恒星形成是一个持续进行的过程。
恒星的形成和死亡形成了恒星生命周期的循环。
同时，恒星形成也在很大程度上影响着星系的进化。
恒星形成释放出大量的能量和物质，这些物质将反馈回星际介质中，进一步影响新的恒星形成。
总结起来，星系演化中的恒星形成与星际介质密切相关。
恒星形成依赖于星际介质中的气体和尘埃，这些物质提供了形成恒星所需的原子和分子。
宇宙中星系的形成和演化
宇宙中星系的形成和演化在宇宙中，星系是最基本的天体单位，每个星系都是由数亿颗恒星、星际气体、星际尘埃以及黑暗物质组成的庞大天体系统。
那么，星系究竟是如何形成和演化的呢？一、星系的形成星系在宇宙中的形成与重力有着密切的关系。
据研究表明，最早的宇宙形态可以追溯到大约138亿年前的宇宙大爆炸，这时宇宙中只有氢、氦两种元素。
接着在宇宙中，密度略微高于平均值的地方便开始形成原恒星，而这些原恒星通常密集地分布在这些区域内，形成原恒星团。
随着时间推移，原恒星团逐渐凝聚成为更大的星团。
而在星团中心，由于垂直于星系面的重力引力比水平的重力大，会使得星团的气体和尘埃逐渐向中心聚拢，形成星系盘，而在这个过程中还伴随着星系的黑洞的形成。
二、星系的演化星系的演化既包括星系内恒星和星际介质演化，也包括整个星系因相互作用导致的变化，比如星系合并、星系环绕等相互作用。
本文主要介绍恒星和星际介质的演化：1、恒星演化通过观测和理论模型，科学家总结出了一颗恒星的典型演化路径：首先是氢燃烧反应，之后是氦燃烧反应，接着是碳、氧等元素的燃烧，最后可能会形成白矮星、中子星或者黑洞。
而不同种类的恒星各自走的路径不同，白矮星是恒星燃尽后大小减小的产物，是密度很高的天体，中子星则是质量特别大的白矮星，也是非常密集的天体，黑洞是质量极大的天体，可以吞噬周围的物质。
2、星际介质演化星际介质是星系中不可或缺的一部分，它由气体、尘埃和磁场构成。
它们不仅是星系中恒星形成的材料来源，也参与了星系的演化。
例如，恒星形成过程中，在密集分子云中存在引力分子漩涡，它们通过引力收缩来逐渐形成新的恒星。
还有，星系中合并的大型天体会形成大量的星际介质，也有可能产生一些高能粒子，甚至是同步辐射。
三、总结星系作为宇宙中最基本的天体单位，其形成和演化的过程非常复杂、多样化。
通过对恒星和星系内部星际介质演化的研究，今后，我们可以更深入理解宇宙的运动规律，为人类探索宇宙中的更多奥秘提供有益的探索和参考。
天体物理学中的星际介质和恒星形成
天体物理学中的星际介质和恒星形成星际介质和恒星形成是天体物理学中极为重要的研究领域，其中星际介质是恒星形成的重要基础，而恒星形成又是揭示星系演化、宇宙传播和有生命宇宙的基础。
本文拟就星际介质和恒星形成这两个内容分别加以论述。
一、星际介质“星际介质”是指存在于星系之间及星系内部的空间，并同时存在着气体、尘埃、射线等不同成分的物质。
它是天体物理学中分子云、暗云、发射云、晕状云、漫射性圆盘和星系等物质的总称。
在星系演化和恒星形成等过程中发挥着重要作用。
1.1 星系演化和星系结构在星系演化和星系结构中，星际介质是一种重要的媒介。
它可以传递质量、动量和能量，并对星系形态的演化起到决定性作用。
随着科技的进步，天文学家可以通过波长较长的红外线和微波辐射等方法探测星际介质。
其中，基于老年爆发星的中微子探测方法更是成为了近年来的研究热点。
1.2 恒星形成恒星形成的起点就是星际介质中气体云的开始凝结。
此时，气体云中越来越多的气体凝聚成了更加密集的区域，即分子云。
在分子云中，原子和离子之间的碰撞引发了分子和粒子的形成。
这些分子和粒子最后在引力的作用下聚集成小型星系，成为新生恒星的代表。
二、恒星形成在恒星形成过程中，分子云中的气体逐渐集聚到中心，形成越来越密的云核。
一些云核密度、温度、速度等一些因素发生变化，将导致云核坍缩，进而产生强烈的辐射现象。
这些辐射现象最终会引导分子云的恒星形成。
2.1 分子云坍缩在分子云中，星际介质重力引力的影响逐渐增大，促进气体聚集成一个球形结构。
这个球被称为云核。
在云核中内部密度的增大和温度偏低，使得气体分子之间产生静电吸引力。
云核的压力逐渐增大，将引发随动压缩。
最终，云核向内坍缩，气体温度也在此时快速升高。
2.2 分子云坍缩触发恒星形成当分子云坍缩到一定程度时，云核中的气体质量以及密度将引发核心区域密度的进一步增加。
这是恒星诞生的特定时机点。
在这个时候，气体压力无法阻止向内坍缩，物质将集中到星体重心，形成恒星。
星际介质的形成与演化
星际介质的形成与演化在浩瀚的宇宙中，星际介质扮演着重要的角色。
它是构成星系和星系团之间的空间的物质，由气态、尘埃和星际空洞组成。
在本文中，我们将探讨星际介质的形成和演化。
一、星际介质的形成星际介质的形成是宇宙演化的自然结果。
它最早的形成可以追溯到宇宙大爆炸之后的早期宇宙。
在大爆炸之后，宇宙开始膨胀，温度急剧下降，宇宙背景辐射逐渐冷却。
这时，氢、氦等元素开始形成，成为构建宇宙物质的基本组成部分。
随着时间的推移，宇宙中的星系开始形成。
在星系形成的过程中，恒星开始诞生并燃烧，释放出大量的气体和尘埃。
这些物质充斥在星系中，形成星际介质。
二、星际介质的组成星际介质的组成非常复杂，包括气态、尘埃和星际空洞。
在星系中，气体是最主要的成分。
气体主要由氢和氦构成，还有少量的重元素，如碳、氮、氧等。
尘埃主要由微小的颗粒组成，这些颗粒来自恒星的喷发和超新星爆发。
星际空洞是稀薄的、几乎没有气体或尘埃的区域。
三、星际介质的演化星际介质的演化是长期的、复杂的过程。
它受到很多因素的影响，如恒星形成、超新星爆发和星系合并等。
首先，恒星形成会对星际介质产生深远的影响。
恒星形成于星云中，当星际云中的物质达到一个临界点时，重力会导致云中的气体坍缩，形成新的恒星。
恒星的形成会释放出大量的能量，将周围的星际介质加热并驱赶它们远离恒星。
其次，超新星爆发也是星际介质演化的重要驱动因素。
当质量较大的恒星耗尽了核燃料时，它们会变成超新星并爆炸。
爆炸释放出大量的能量和物质，将星际介质中的气体和尘埃喷射到周围空间中。
最后，星系的合并也会对星际介质产生重大影响。
当两个星系相互靠近并合并时，它们的星际介质也会相互作用和混合。
这种相互作用会导致新的恒星形成，还可能形成更稳定的星际介质结构。
总的来说，星际介质的形成和演化是一个复杂而持续的过程。
它受到多种因素的影响，如星系的形成、恒星的演化以及超新星爆发等。
通过深入研究星际介质，我们可以更好地理解宇宙的演化和星系的形成。
星系中的恒星形成率和星际介质密度
星系中的恒星形成率和星际介质密度在星系中，恒星形成率和星际介质密度是两个密切相关的概念。
恒星形成率指的是在星系中恒星的形成速率，而星际介质密度则是指星系中分布的气体和尘埃的密度。
本文将就这两个概念展开论述，并探讨它们之间的关系。
一、恒星形成率恒星形成是宇宙演化的重要过程之一。
当星系中的气体和尘埃密度达到一定程度时，重力会使得气体凝聚并形成星云。
随着星云中物质的进一步凝聚，星云转变为原恒星，并最终形成新恒星。
星系中的恒星形成率是指在单位时间内新恒星的形成数量。
恒星形成率的高低可以反映星系的活跃程度。
通常，恒星形成率与星系内的星际介质密度密切相关。
二、星际介质密度星际介质是星系中广泛存在的气体和尘埃的集合体。
它包括了氢气、氦气以及其他重元素的离子、分子和微小颗粒。
星际介质的密度是描述星系内气体和尘埃的分布情况。
星际介质密度的高低对恒星形成有重要影响。
当星际介质密度较高时，星系内的气体和尘埃更容易聚集在一起，形成更多的星云和新恒星。
而当星际介质密度较低时，星系内的恒星形成相对较少。
三、恒星形成率与星际介质密度之间的关系恒星形成率与星际介质密度之间存在着紧密联系。
一般而言，较高的星际介质密度会促使恒星形成率的上升，而较低的星际介质密度则会导致恒星形成率的下降。
当星际介质密度较高时，更多的气体和尘埃会聚集在一起，形成更大规模的星云。
这些星云会因重力作用而逐渐坍缩，形成更多的新恒星。
因此，星际介质密度的增加会提高恒星形成率。
相反，当星际介质密度较低时，星系内的气体和尘埃分散程度较高，形成星云的机会较少。
因此，相对较低的星际介质密度可能会导致恒星形成率的降低。
四、星系中其他因素对恒星形成的影响除了星际介质密度外，星系中还有其他因素会影响恒星形成率。
例如，星系内的潮汐力、星系碰撞等外部力量，以及星系内部的恒星演化、超新星爆发等内部因素都可能对恒星形成产生影响。
此外，恒星形成也与星系内的年龄、金属丰度等因素有关。
星际介质与恒星形成
▪ 在可见光（和紫外波段），银河系的大部分区 域由于受到尘埃的消光而不可见
在射电和近红外波段，透过尘埃云可见银河系中 心的恒星，可获得相对比较完整的银河系图像
星际红化 Interstellar Reddening
▪ 在可见光波段，短波的蓝光比长波的红光遭遇 更严重的星际消光。因此透过星际尘埃所看到 的天体看起来比其真实的颜色更红（不仅仅更 暗弱），即星际消光造成星际红化
▪ 尘埃能吸收和散射光子，因此星际尘埃能有效 阻光，即星际尘埃能遮挡我们的视线，称为星 际消光
▪ 不同波长的电磁波的星际消光程度不同：电磁 波能和大小与其波长相近的物质有效相互作用
微小尘埃颗粒的典型尺寸接近短波波长，因此和 紫外线与蓝色可见光相互作用最强
长波辐射能穿透星际尘埃，短波辐射遭受严重星 际消光
……©
▪ 角动量守恒定律：自转造成下落物质形成吸 积盘。吸积盘供养中心正在成长的原恒星 ptotostar。同时下落物质供养吸积盘
2.2。原恒星变成恒星
▪ 由于角动量，分子云核向内坍缩时形成一个转 动的吸积盘，已有观测证据
▪ 大部分物质通过吸积盘到达吸积盘中心的正在 成长的原恒星，一小部分物质遗留在吸积盘上 成为行星的原料
▪ 在光学波段早已熟知的暗星云 dark clouds 在 红外波段观测到的实际上是致密分子云核、年 轻恒星和发红外光尘埃的集团
“红外眼”：IRAS, ISO, SPIZTER，赫歇尔
▪ HST visible image of the Eagle (天鹰座) Nebula in visible light shows columns of molecular gas and dust illuminated by nearby stars
恒星形成与环境的相互作用研究
恒星形成与环境的相互作用研究恒星，是宇宙中最基本的天体之一。
它们以巨大的能量维持着宇宙的稳定与发展。
然而，恒星的形成是一个复杂而神秘的过程，涉及到众多的物理学和天文学原理。
与此同时，恒星的形成也与它们所处的环境密切相关。
因此，研究恒星的形成与环境的相互作用对于解开宇宙的奥秘具有重要意义。
在过去的几十年里，科学家们开展了大量的观测和实验工作，以探索恒星的形成过程。
根据已有的研究结果，我们了解到，恒星的形成始于星云的坍缩。
星云是一团由气体和尘埃组成的巨大云状物体，其中包含了丰富的物质和能量。
当一颗恒星形成之初，它是由星云中的物质逐渐聚集而成的。
然而，究竟是什么力量推动了星云的坍缩过程，以及聚集起来形成恒星的原因，科学家们仍在进行着深入的研究。
环境因素在恒星形成过程中扮演着重要的角色。
首先，星云中的物质分布情况对于恒星的形成至关重要。
当物质在星云中密集分布时，由于引力的作用，物质之间的距离逐渐缩小，从而促进了恒星的形成。
相反，若是星云中物质分布稀疏，它们之间的相互作用便较弱，因此恒星的形成将受到限制。
因此，了解星云的物质分布情况对于揭示恒星形成机制至关重要。
其次，恒星形成还与恒星周围的星际介质有关。
星际介质是宇宙中充满了的气体和尘埃的区域，它们是恒星形成的重要来源。
在星云坍缩的过程中，星际介质中的物质会被吸引到一起形成恒星。
此外，恒星周围的星际介质还会影响恒星形成的速度和进程。
例如，某些星际介质中存在大量的气流和冲击波，这可能会加快恒星的形成过程。
因此，研究星际介质的特性和对恒星形成的影响，对于我们更好地理解恒星的形成机制具有重要意义。
此外，恒星的形成与周围的恒星系统也有着密切的联系。
在星云坍缩的过程中，如果周围有其他的恒星存在，它们的引力会相互作用，对恒星形成的进程产生影响。
例如，有些研究表明，恒星形成的速度和过程可能会因为周围的恒星的引力干扰而发生变化。
另外，一些恒星系统中存在多个恒星，它们之间会发生密切而复杂的相互作用。
星际物质的形成与演化过程
星际物质的形成与演化过程宇宙是一个广袤莫测的宇宙，其中充满了各种不同形态的星际物质，如恒星、行星、星云等。
这些物质的形成与演化经历了漫长的过程，让我们一起来探索一下。
1. 星云的形成星云是星际物质最常见的形态之一，它是由气体和尘埃组成的庞大云状结构。
星云的形成通常源自于恒星的死亡和爆炸，以及星际介质的塌缩。
当恒星耗尽了核能并发生超新星爆炸时，它会释放出大量的物质，形成巨大的星云。
另一种形成星云的方式是由于星际介质中的不稳定性引起的塌缩，形成了密度较高的云团，最终演化为星云。
2. 恒星的诞生恒星是宇宙中最常见的天体，它们的形成与星云的演化密切相关。
当星云中的气体和尘埃开始聚集在一起，形成了更密集的区域时，就会引发引力坍缩，进而形成恒星。
这个过程被称为恒星的原初坍缩。
通过引力，星云内的物质会逐渐聚集在一起并加热，最终形成一个高温高密度的核心，即恒星。
3. 行星的形成行星形成是一个复杂而长期的过程。
当恒星形成后，它周围的星云仍然存在，其中的物质逐渐聚集形成行星。
这个过程被称为原行星盘形成。
在行星盘中，尘埃和气体通过重力相互作用，逐渐形成行星核心。
一旦核心足够大，它就能吸引更多的物质，并逐渐增大体积。
当行星核心足够大、质量足够大时，它就能够清除周围的物质和尘埃，形成一个真正的行星。
4. 星际物质的演化星际物质的演化不仅仅包括了物质的形成过程，还涉及到物质的演化和变化。
例如，恒星在其寿命周期内会经历不同的演化阶段。
刚形成的恒星处于主序星阶段，它们通过核聚变将氢转化为氦，释放出巨大的能量。
当恒星耗尽了核燃料后，它们会演化为红巨星或红超巨星，最终可能会发生超新星爆炸。
此外，星际物质还经常参与到星系的形成和演化中。
星系是由恒星、行星和其他宇宙物质构成的庞大星体。
星系的形成与星际物质的演化有密切关系。
在宇宙早期，星系中的物质也是通过引力聚集形成的。
通过研究星系的形成与演化，我们可以了解到星际物质的演化历程，深入探索宇宙的奥秘。
恒星形成过程中的临界质量问题
恒星形成过程中的临界质量问题恒星是宇宙中最为常见的天体，它们产生光亮、热量和能量，为宇宙演化提供了基本的物质基础。
然而，恒星形成的具体过程及其中的一些关键因素仍然是科学界关注的焦点。
其中，恒星形成过程中的临界质量问题备受关注，即恒星形成所需的最低质量。
恒星形成的起点是星际云的坍缩，当一个巨大的分子云塌缩时，其内部的气体被逐渐压缩，并逐渐升高温度和密度。
在这个过程中，其中心的压力和温度会逐渐升高，最终引发恒星的核聚变。
然而，恒星形成的条件并不是任何一个恒星云都能达到的，而是需要超过一定的临界质量。
根据理论和观测结果，科学家们认为，恒星形成的临界质量一般被认为在0.08到0.5太阳质量之间。
这一范围内的恒星被称为低质量恒星，其质量相对较小，持续时间较长。
相比之下，高质量恒星的质量通常超过1太阳质量，其形成过程更为剧烈，寿命更短。
那么，为什么会存在恒星形成的临界质量问题呢？一个可能的解释是，恒星形成过程中的引力塌缩必须克服原子和分子间的热压力，使得云核足够稳定地坍缩。
当云核的质量较小时，塌缩过程中的热压力会很快将其抵消，无法继续形成恒星。
而当云核的质量达到一定程度时，它们的自身引力足够强大，可以克服热压力，形成恒星。
除了引力塌缩和热压力之外，还有其他因素可能会影响恒星形成的临界质量。
例如磁场的作用可以改变恒星云的动力学，阻碍或促进云核的坍缩。
星际介质的湍流运动也可能对恒星形成过程产生影响。
这些因素使得精确计算恒星形成的临界质量变得更加困难，同时也给科学家带来了更多的思考和研究的方向。
近年来，随着天文观测技术的不断进步，科学家们对恒星的形成过程有了更加深入的了解。
例如，通过对恒星形成区的多波段观测，可以研究不同质量的恒星云核的物质分布和动力学特征，这有助于进一步研究恒星形成中的临界质量问题。
此外，通过模拟计算和实验室实验，科学家们也能够更好地理解恒星形成过程中的物理过程和关键因素，以及如何影响临界质量的形成。
天文学中的星际介质理论
天文学中的星际介质理论星际介质是指星际空间中存在的物质，包括气体、尘埃等。
天文学家们通过研究星际介质可以了解宇宙的演化以及恒星形成、星系演化等过程。
1. 星际介质种类及特征星际介质主要分为气态介质和尘埃介质。
气态介质包括分子云、散射云、超新星遗迹、星际空气等等。
尘埃介质主要是由硅、碳等元素组成的，常常随着气体一起存在。
星际介质主要分布在银河系的盘、中心区域以及星系团。
2. 星际介质的物理性质气体介质的物理性质主要包括密度、温度、压强、速度等。
星际介质的密度通常比地球上的大气要低几个数量级，而温度则比较低，通常在几十K到几千K之间。
因为这些介质很低的密度和温度，所以它们的压力很小，不能支撑自己。
星际介质中的气体发生相互作用会发生明暗差异的变化，从而形成许多星云、星团等。
此外，星际介质中还有一些辐射，如X射线、紫外线、吸收线等等。
3. 星际介质的形成过程星际介质的形成是一个非常复杂的过程。
观测发现宇宙中有大量的氢气原子，这些原子经过一定的加热、压缩等过程会形成分子，从而出现了分子云。
在分子云中，氢气分子会逐渐聚集形成离子，并与其它离子形成复杂分子。
这些分子进一步聚合形成重元素和颗粒物质。
4. 星际介质的研究方法研究星际介质主要有两种方法：直接观测和间接探测。
在直接观测中，天文学家通过望远镜观测星际介质及其发出的辐射信号，来了解星际介质的性质和组成。
间接探测则是利用电磁辐射的吸收和发射现象，了解星际介质中的元素成分、激发条件、演化过程等。
5. 星际介质的应用星际介质对天文学的研究非常重要，它不仅提供了研究星系演化的关键信息，也直接影响着星际物质向恒星形成的转化，以及恒星演化和星系演化的发展。
同时，星际介质的研究还能够帮助我们了解宇宙演化、行星形成等其它科学问题。
总之，星际介质的研究已经成为天文学中非常重要的领域之一。
相信随着观测技术的不断提高，我们还将从星际介质中发现更多的奥秘，为我们带来更多惊喜和新的认知。
恒星形成区域的物理状况分析
恒星形成区域的物理状况分析恒星形成区域是宇宙中令人着迷的地方，它们是星系中新生恒星的孵化所。
在恒星形成过程中，物理状况起着至关重要的作用。
本文将分析恒星形成区域的物理状况，并探讨其中的一些关键因素。
首先，我们来了解一下恒星形成区域的基本结构。
恒星形成区域通常位于星系中的星云区域，这些星云是由气体和尘埃组成的。
恒星形成区域的物理条件在很大程度上与这些星云的密度和温度有关。
恒星形成区域是高度扰动的地方，其中存在着非常强烈的引力场。
引力使得星云中的气体开始聚集并逐渐形成星际分子云。
这些分子云中的气体密度随着时间的推移而增加，使得引力进一步加强。
随着气体的不断聚集，分子云中的密度逐渐达到了一个临界点，即密度足够高，以至于引力开始压缩气体。
这种引力压缩导致了分子云的坍缩。
当气体坍缩到一定程度时，形成了恒星形成区域的核心。
在核心形成后，核心中的气体继续坍缩，并形成了一个非常热且紧凑的区域，称为原恒星。
原恒星内部温度非常高，达到了数百万摄氏度，使得原恒星的核心开始进行核聚变反应。
这些聚变反应产生了恒星的辐射能量，并使恒星内部维持了一个相对稳定的温度和压力。
除了引力和核聚变反应，恒星形成区域的物理状况还受到其他因素的影响。
其中一个重要的因素是星际介质中的磁场。
磁场可以影响气体的流动和坍缩过程，从而对恒星形成产生影响。
磁场的存在可以抵消气体坍缩过程中的自旋增长效应，从而减缓坍缩的速度。
另一个重要的物理因素是分子云中的撞击事件。
在分子云中，气体分子之间的碰撞会导致能量的转移和散失。
这些撞击事件可以降低气体的温度和压力，并影响恒星形成区域中的物理过程。
此外，恒星形成还与星际尘埃的存在有关。
星际尘埃是由微小的固体颗粒组成的，它们对恒星形成区域中的光线的传播起着重要作用。
星际尘埃会吸收和散射光线，使得恒星形成区域的热辐射变得复杂。
这也意味着我们无法直接观测到恒星形成区域的内部过程，需要通过不同的天文观测手段来了解其物理状况。
行星际物质的起源与演化
行星际物质的起源与演化人类对宇宙深处的神秘探索从未停歇。
在我们的星系中，行星际物质扮演着重要的角色，它们不仅构成了星际介质，还涌动着行星和恒星的诞生和演化。
本文将探讨行星际物质的起源与演化，并揭示出迄今为止的研究成果。
行星际物质的起源始于恒星的形成过程中，宇宙大爆炸后，密度波演化形成了天体结构的原始种子。
这些原始种子聚集成了更大的恒星形成区，由于引力作用，原始种子不断聚集，形成了受到自身重力束缚的气体和尘埃形成的云团。
这些云团中包含大量的分子和原子，构成了行星际物质的基础。
随着云团的不断收缩和旋转，形成了行星的母星云盘。
云盘中的物质给行星的形成提供了必要的条件。
物质不断凝聚形成了行星的初级材料，同时在行星际物质中也蕴含了大量的气体和尘埃，这些成分在行星的形成过程中起到了重要的作用。
例如，气体可以参与行星轨道的演化，尘埃能够作为凝聚核心促进行星的形成。
同时，行星际物质中的化学元素和分子也影响着行星的成分和性质。
这些过程中，恒星的辐射和喷流等活动对行星际物质的分布和缔造气体环境起到了重要的作用。
随着时间的推移，行星际物质呈现出了多样化的演化过程。
根据天文观测和理论模型推测，行星际物质的演化主要有两种模式：凝聚和蒸发。
凝聚是指云团中的材料逐渐凝聚成更大的颗粒或结构，蒸发则是指已形成的颗粒或结构被恒星的辐射热量蒸发分解。
这些演化过程不仅影响着星际尘埃和气体的分布，也决定了行星的轨道和组成。
行星际物质对于行星的形成和演化有着重要的影响。
正因如此，科学家们通过天文观测和实验模拟不断深入研究行星际物质。
例如，通过对宇宙射线的观测，科学家们可以推测出宇宙中主要的化学元素和尘埃的来源。
同时，实验室内的模拟也为研究行星际物质提供了重要的手段。
科学家们通过模拟不同条件下的行星际物质的物理化学过程，揭示了它们的演化规律和物质组成。
同时，行星际物质的起源和演化也与地球生命的起源息息相关。
它们承载着生命的前体物质和化学途径。
恒星的群体形成 星团的奥秘
恒星的群体形成星团的奥秘恒星的群体形成和星团的形成一直是天文学家们关注的重要课题之一。
在宇宙中，恒星不仅以孤立的个体存在，还以团体的形式聚集在一起，形成各种各样的星团。
那么，究竟是什么因素导致了恒星的群体形成？星团的形成与其奥秘又是什么？本文将探讨这些问题。
一、恒星的群体形成恒星的群体形成是注意力的焦点之一。
恒星在宇宙中形成的过程非常复杂，通常是由气体云的坍缩引起的。
当巨大的气体云坍缩时，内部密度逐渐增大，形成了分子云核。
这些分子云核内的气体不断凝聚，最终形成了恒星。
然而，为什么这些气体云会坍缩，以及它们如何聚集在一起形成恒星群体，是一个复杂而又神秘的问题。
研究表明，恒星的群体形成与许多因素有关，包括引力塌缩、碰撞和星际介质的相互作用等。
而这些因素之间的相互作用及其复杂性，使得恒星的群体形成变得非常困难而且充满挑战。
二、星团的形成奥秘星团是恒星在空间中聚集形成的天体系统。
它们可以被分为球状星团和开放星团两大类。
球状星团位于银河系中心附近，属于相对老年的天体，而开放星团则位于星系盘上，年龄较为年轻。
那么，星团的形成又隐藏着什么样的奥秘呢？据科学家的研究，星团的形成与恒星的群体形成有内在的联系。
在恒星形成的过程中，密度较高的气体区域更容易形成星团。
当恒星形成后，它们之间的相互作用会导致一些恒星逸出，而一些恒星会留在原地，形成一个相对稳定的星团。
此外，星团的形成还与星际介质的影响密切相关。
星际介质是星团形成的重要组成部分，它包含了丰富的气体和尘埃，并对恒星形成过程中的物质累积、云坍缩和星团的演化起到重要作用。
因此，研究星际介质的性质及其与星团形成的关系，对理解星团形成的奥秘具有重要意义。
三、未来的研究展望尽管我们已经取得了一些对恒星群体形成和星团形成的认识，但这仅仅是冰山一角。
未来，我们仍然需要进一步深入研究，以探索更多关于宇宙中恒星群体形成和星团形成的奥秘。
一方面，我们需要通过观测和实验，更加准确地理解恒星的群体形成过程和星团形成的物理条件。
恒星形成的物理过程
恒星形成的物理过程宇宙中的恒星，是由氢、氦等元素成分的巨大气体球凝聚而成的。
它们能在太空中燃烧并释放出强大的能量，使银河系中的整个生态系统得以维系。
如果没有恒星的能源供应，整个银河系的平衡将被打破，物质将无法产生生命。
了解恒星的形成过程，对人类理解宇宙和生命、太阳系和地球大概是最重要的课题之一。
恒星形成的物理过程可以简单地概括为以下四片段：分子云的聚积和坍缩、原恒星的形成、恒星母云的解体和星际物质的残留。
第一步：分子云的聚积和坍缩恒星形成的起始点是恒星母云的形成。
恒星母云是气体和微小粒子的大团块。
当大质量的恒星母云中的一个小区域因为各种原因成为了比邻域密度大得多的“软团”，从而当地的空气压力和温度开始上升。
当这样的热核区超过一定密度时，其内部将会发生引力坍缩，产生温度越来越高的引力能量。
随着引力的作用，云团的压力会进一步增加，致使分子云内部的质量均匀地凝聚在一起，形成更加紧密的区域。
如果云块的质量超过一个临界值，引力将再次成为主导力量，并导致云块的持续坍缩。
在问题很大的云中，由于云块的质量是不均匀的，所以每个云块都会开始坍缩和变热。
最终条件达到时，恒星母云中的所有云块都将变成原恒星。
第二步：原恒星的形成原恒星从恒星母云中形成的过程极其繁复和复杂，涉及到众多的物理和化学机制。
初期，引力的坍落是巨大的，可以使云团的局部温度上升到几万度，甚至数十万度。
这样极端高温的气体在恒星形成过程中起到了非常重要的作用。
例如，代表恒星的铁核需要非常高温的环境才能形成，并在恒星的核心中构建恒星。
随着恒星形成并增长大小，该区域将越来越热，最终达到100万度以上的温度。
热核反应将在此时开始并维持不断进行，此时在恒星核心中释放出巨大的能量。
最终，当星体的内部形成了核心，该核心就成了一个热核反应源，可以维持星体的稳定。
第三步：恒星母云的解体恒星形成的另一个重要步骤是恒星母云的解体。
恒星的形成不仅是恒星母云的自身过程，还会影响母云本身。
恒星形成的机制和规律
恒星形成的机制和规律恒星是宇宙中最基本的物体之一，它们散布于整个银河系，并在宇宙中扮演着至关重要的角色，例如为行星系提供能量、制造化学元素以及对宇宙空间环境的影响等。
但是，恒星是如何形成的呢？这个问题一直困扰着天文学家，因为恒星形成的机制和规律非常复杂。
在这篇文章中，我们将深入探讨恒星形成的机制和规律。
银河系中的恒星形成恒星形成通常发生在分子云中，分子云是由气体和尘埃组成的密集区域，在这里，气体和尘埃之间的引力可以促进气体的压缩和密度的增加。
当分子云的密度超过了一定的阈值，引力就将气体集中在一起，并形成一个半透明的气体球体，这个球体就是原恒星。
一旦原恒星形成，核心的温度和压力就足够高，开始了核聚变反应。
核聚变是将轻元素转化为重元素的过程，并伴随着大量的能量释放，这些能量使星球表面温度升高，形成可见光和其他电磁波辐射，也就是恒星原始的辐射。
恒星的初始条件恒星形成的初始条件非常重要，它们决定了恒星的质量、大小、温度、亮度和年龄等特征。
在分子云中，传统的理论认为，引力主导了分子云的形成和演化过程。
当云的密度高到一定程度时，引力将产生剪切和摩擦力，加速云的旋转，从而形成一个旋转盘，这个盘围绕着太阳状物，太阳状物指的是中央致密区域，它将成为恒星的核心。
恒星的质量和年龄是由初始分子云的质量和密度决定的。
高密度的分子云将会形成较大和较热的恒星，而低密度的分子云则更倾向于形成小型、低温度、低亮度的恒星。
此外，恒星的年龄也与初始分子云的密度和结构有关。
评估恒星形成的机制现代的天文学家使用许多方法来研究恒星的形成机制和规律。
其中最常用的方法是观测分子云和太阳状物的物理、化学和动力学变化。
这些方法包括天文学中的无线电、红外线、X射线和可见光等波长段的观测。
例如，无线电和红外线观测可以检测到介于分子云和恒星之间的物质，这些物质被称为原行星盘。
原行星盘是恒星形成过程中的一个关键组成部分，它提供了恒星和行星的物质来源，并决定了它们的轨道和成分。
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分子云剪影
在可见光波段， 分子云相对于背 景恒星和发光气 体的轮廓，这是 由于分子云中的 尘埃阻碍了短波 可见光和紫外辐 射
常见的星际分子Interstellar Molecules
已观测到许多种星际（有机）分子
• CO, one of the most common … • Complex organic compounds: CH3OH (methanol 甲醇) and (CH3)2CO (acetone 丙酮) • Carbon chains as large as HC11N • Very large carbon molecules, made of hundreds of atoms ...
• 恒星诞生于星际介质 • 生活在星际介质中 • 消亡后把部分元素和能量回馈给星际介质
与浩瀚的星系际空间 intergalactic space 相比， 星系自身也是拥挤聚集的
• 星系团
星际介质 Interstellar Medium
星际介质的组成：大约90%的原子核是氢；其 余大约10%基本上是氦；更大质量的元素只占 原子核数的0.1%，或约2%的质量 ~ 99% 的星际介质是气体，即自由运动的原子 和分子 星际气体（interstellar gas）极端稀薄：
炽热的云际气体
极端炽热的云际气体大约占一半的星际空间， 气体主要是被强烈的超新星爆发加热 我们的太阳系生活在一个由温度为百万K的云 际气体所构成的气泡中，其尺度约650光年, 被300,000年前的一次超新星爆发加热
The faint X-ray glow due largely to emission coming from the bubble of millionkelvin gas which surrounds the Sun. 亮斑是更遥远的 天体，包括环绕超新星爆 发所形成的炽热的高压气 泡
原恒星的特点
原恒星不仅大而且亮（与太阳比较）
• 表面温度比太阳略低，T ~ 几千K （由引力能转变 为热能，还未开始热核反应） • 比太阳大数百倍，表面积则比太阳大数万倍 • Stefan’s law 光度是太阳的数千倍
分子云是恒星形成的摇篮
2.1 分子云坍缩为原恒星
分子云的自引力 self-gravity 大多数分子云的自引力不重要，因为引力的平 方反比定律（天体越延展，则自引力越弱） 分子云很少是流体静力学平衡的，因为向外的 压力比自引力大得多 如果没有云际介质压力的束缚，分子云将会扩 散，云际气体十分稀薄，但热得多，所以有足 够大的气压
分子云坍缩
有些分子云足够致密，且质量足够大，因此自 引力变得重要。由于足够冷，尽管高密度，但 压力低。因此自引力比压力大得多。所以这些 分子云会在自引力作用下坍缩 角动量、湍动和磁场会使坍缩变慢
• 快速坍缩不会都向中心：角动量守恒坍缩云变得 扁平 • 这些致缓因素是暂时的，但引力会最终获胜 • 许多因素使得坍缩进程非常缓慢：恒星形成不易！
• • • • 地球大气: 2.5x1019 分子 / cm3 真空室: 1010 分子 / cm3 星际气体: < 1 原子/ cm3 （目前宇宙平均密度 ~ 1原子 / m3）
约1%质量的物质是固体颗粒， 称为星际尘埃 So, the Interstellar Medium is Dusty! 尘埃的大小：小到大分子的尺寸，大到300nm 星际尘埃可吸附其它的原子和分子 长成更 大更重的物体
浩瀚的宇宙空间 星际尘埃 星际气体
星际云(HII区) 云际气体 分子云
本讲内容
2. 恒星形成
分子云坍缩为原恒星 原恒星演变为恒星
3. 主序恒星的性质
1.1 浩瀚的宇宙空间
太阳体积是地球的1.3 百万倍。但太阳是大约 300立方光年空间内的惟一的一颗恒星 银河系的其余空间（星际空间 interstellar space）充满星际介质，这里正是恒星形成、 演化和结束的场所：
可见光无法逃出分子云，但分子辐射的射电波 不受星际尘埃的影响，为研究最致密且最不透 明的分子云最核心的工作原理提供了一个极好 的窗口
银河系中分子氢所在的区域实际上就是恒星 形成区。
巨分子云 Giant molecular clouds
分子云的质量：太阳质量的几倍至107倍 分子云的大小: 小于0.5光年至超过一千光年 最大的分子云称为巨分子云
星际消光 Interstellar Extinction
尘埃能吸收和散射光子，因此星际尘埃能有效 阻光，即星际尘埃能遮挡我们的视线，称为星 际消光 不同波长的电磁波的星际消光程度不同：电磁 波能和大小与其波长相近的物质有效相互作用
• 微小尘埃颗粒的典型尺寸接近短波波长，因此和紫 外线与蓝色可见光相互作用最强 • 长波辐射能穿透星际尘埃，短波辐射遭受严重星际 消光
• （不均匀）大分子云 多个尺度数光月的小分子 云核
恒星正是形成于小分子云核 （恒星的种子）
分子云核的坍缩
一个分子云核依靠自身引力坍缩至其中心区坍 缩开始比云的外层坍缩快 分子云核的中心区十分致密 内部飞快向内 下落 外层失去支持 外层向中心自由落体 ……© 角动量守恒定律：自转造成下落物质形成吸 积盘。吸积盘供养中心正在成长的原恒星 ptotostar。同时下落物质供养吸积盘
• Their properties vary from place to place • Hot in millions K, warm of about 8,000K！ • Hot means atoms move about very rapidly, but the gas is extremely tenuous
剑鱼座大麦哲伦云中恒星形成区中的HII区 Doradus 30 ：被包含数千个年轻大质量恒星 的致密星团的紫外辐射照亮而发光
中性氢的21厘米线射电辐射
温暖的中性氢气体发射21厘米线射电辐射 磁化的质子和电子如同磁棒拥有磁北极和磁南 极 量子力学只允许两个态： • 磁极相同排列为低能态 • 磁极相反排列为高能态 两个能态之间的能量差极小，由高态跃迁到低 态时发射21厘米射电线辐射 跃迁几率: 11,000,000年 一个光子（但宇宙 含大量氢）
在可见光（和紫外波段），银河系的大部分区 域由于受到尘埃的消光而不可见
在射电和近红外波段，透过尘埃云可见银河系中 心的恒星，可获得相对比较完整的银河系图像
星际红化 Interstellar Reddening
在可见光波段，短波的蓝光比长波的红光遭遇 更严重的星际消光。因此透过星际尘埃所看到 的天体看起来比其真实的颜色更红（不仅仅更 暗弱），即星际消光造成星际红化 改正天体的消光和红化是解释天文观测最困难 的部分之一，往往增加天体特征测量的不确定 性
天文学导论
第8讲
星际介质与恒星形成
O dark dark dark. They all go into the dark, The vacant interstellar spaces, the vacant into the vacant ... T. S. Eliot: East Coker
1. 星际介质
分子云坍缩时发生裂变
坍缩使分子云体积变小 引力增大 坍缩加 快 引力加速变大 ….. 分子云绝对不均匀，一些地方总是比其它地方 致密些。较致密的区域比其周围坍缩更快 分子云不会坍缩为单一天体，而是很可能裂变 为许多十分致密的分子云核（ molecular cloud cores）
星际尘埃辐射远红外光
红外波段的星际消光虽不明显，但仍起重要作 用 如同任何固体，尘埃颗粒也发光，波长由其温 度决定 尘埃吸收恒星紫外和可见光而得到加热，温度 在几十K至几百K，取决于吸收和辐射的平衡 2900 μm Wien’s law： T
max
• T=100 K dust, glows most at 29 um • T~10 K cooler dust, glows most at 290 um
• Masses: a few 105 times that of our Sun • Size: on average about 120 light-years across
银河系已知大约4,000个巨分子云，许多更小 的
• 仅占银河系星际空间的~0.1% • 恒星形成的摇篮
2。恒星形成 Star Formation
21厘米线射电辐射研究银河系结构
21厘米辐射穿透尘埃窥测银河系内的中性氢 由21厘米辐射的多普勒位移研究辐射源的运动
全天21cm射电 图显示银河系内 中性氢云的结构
星际云的特征
与温暖的云际气体比较，星际云更冷，但更致 密
• T ~ 100 K • 密度~ 1-100 atoms /cm3
IRAS 观测表 明：光学波段 所看到的银河 系中的暗星云 在远红外波段 是很亮的（尘 埃辐射很强）
1.3 星际云和云际气体
星际云 Interstellar Clouds ：大部分星际物质 聚集在相对致密的区域
• 大约一半的星际气体集中在2%的星际空间中
云际气体 Inter-cloud gas：其它一半的星际气 体散布在其余的98%星际空间中
星际云的大部分成分是中性氢原子 通常称冷而致密的气体为（星际）云
分子云 Molecular Clouds
分子只能生存在既冷又暗的星际云中，称为分 子云
• 星际云最致密的核心区 • 更冷: T~10 K • 更致密: 100-1,000 分子/cm3, 某些 1010 分子/cm3 (依然是实验室中好的真空!) • 分子氢(H2)：最轻，最常见 • 主要辐射射电与红外 • 发射线：分子云的指纹
2.2。原恒星变成恒星