Как изменяется плотность межзвездного вещества?

Ответ на мой вопрос частично отвечает на этот, о плотности межгалактической материи и материи внутри галактики:

Но в основном это горячая ионизированная пустота. Как пустота? Плотность межгалактической среды составляет от 1 до 100 частиц на кубический метр (вы можете сравнить ее со средней галактической плотностью, составляющей около миллиона частиц на кубический метр, или плотностью земной атмосферы, равной примерно 10^26 частиц кубический метр). . Как жарко? Она может варьироваться от 10^5 до 10^7 К.

Если мы опустим наиболее плотные скопления материи (звезды, планеты, вообще все твердое, жидкое или плазменное, а также пограничные условия, такие как их атмосфера), насколько плотную межзвездную материю мы сможем найти? Какова концентрация материи в самых плотных туманностях, которые еще не схлопываются в тела вроде планет или звезд?

И наоборот, насколько пустым становится пространство в самом пустом состоянии? Я мог представить, что лишь очень немногие частицы в последние моменты их короткого путешествия к центру существуют под горизонтом событий черной дыры, но помимо этого, какое пустое пространство можно найти во Вселенной и где?

Ответы (1)

Межзвездная среда является многофазной средой, и вы можете найти (некоторые ссылки в этой лекции и в рукописи этой диссертации (это на французском языке, но цифры международные)):

  • горячая ионизированная среда (ГИС) с плотностью до 10^-3 см3 (частиц на кубический сантиметр) ;
  • теплая ионизированная среда (ТИС) плотностью порядка 0,03 см 3 ;
  • теплая нейтральная среда (ТНС) плотностью порядка 0,25 см 3 ;
  • области HII с плотностью от 1 до 10^4 см3;
  • холодная нейтральная среда (ХНС) плотностью порядка 25 куб.см;
  • молекулярные облака с плотностью выше 10 ^ 3 куб. см, примерно до 10 ^ 6 куб.

Эти различные фазы обусловлены взаимодействием процессов охлаждения и нагрева его собственных компонентов ( Wolfire et al. 1995 ). Области с самой низкой плотностью горячие и связаны с пузырями расширения сверхновых . Области HII (HII для «ионизированного водорода») связаны со звездами O (массивными звездами, которые могут эффективно ионизировать свое окружение).

Самая высокая плотность, которую вы можете получить без признаков формирования звезд, составляет порядка 10 ^ 4 см3 (см., например , это выступление Уорда-Томпсона о беззвездных ядрах). Плотные молекулярные облака, которые вот-вот схлопнутся и образуют звезду, имеют плотность порядка 10^6-10^7 см3.