科学|万物始于星际，包容一切的星际介质到底是什么？说说星空的故事( 三 )
我们的银河系 ， 大约有30亿倍太阳质量的H I气体 。 大部分的H I气体位于我们星系的盘状部分 ， 位于离盘中面720光年内 。 庆幸的是 ， 21厘米辐射不会被尘埃阻挡！因此 ， 它会告诉天文学家许多关于宇宙任何时段的秘密 。
诞生恒星的分子云
星际介质也有致密且凉爽的区域 ， 这些区域氢会形成分子结构 ， 被称为分子云 。 其温度一般低于100K 。
当然在分子云中除了有氢气 ， 还有CO、H2O ， C2H5 ， 以及开始形成其他复杂形式的有机分子 ， 包括构成生命的重要组成部分：氨基酸和核苷酸 。 这些分子在星际介质中的存在 ， 表明一些生命成分广泛存在于整个星系中 。
虽然分子云中有大量分子 ， 但其密度远远低于我们此刻房间里2x10^25每立方米的分子密度 ， 其密度仅为10^9每立方米 。
分子也有能级 ， 所以一个电子从一个能级跃迁到另一个能级时 ， 紫外光子就会被发射或吸收 ， 而紫外望远镜可以探测到这一点 ， 但分子云中的气体和尘埃十分密集 ， 会对紫外线产生很大的消光 。 这导致我们无法精确地测量分子云内部的氢分布 。
另外 ， 因为氢分子不发射无线电波 ， 所以也无法用无线电望远镜直接探测 。 不过幸好 ， 在分子云中通常10000 个氢分子就有一个CO分子 ， 而CO会发射波长2.6mm的无线电 。 因此 ， 天文学家通常是通过探测CO ， 来分析分子云 。
本文插图
猎户座分子云中的CO分布图
星际介质中的分子被聚集成云团 ， 质量从几个太阳质量到100多万个太阳质量不等 ， 直径从几光年到600光年不等 。 如果分子云足够冷 ， 足够密 ， 它就会在自己的重力下崩塌 ， 形成恒星 。
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银河系大约有25亿倍太阳质量的分子气体 ， 其中70%在距中心13000至26000光年的环形中 。 不多的分子气体分布在离中心4900至9800光年之间 ， 但距中心4900光年之内却拥有总分子气体质量的15% 。
大部分分子云都聚集在银盘的螺旋臂中 ， 停留在距盘中平面390光年的范围内 ， 而那里正是形成恒星的摇篮 。
一般来说 ， 一种物质存在于另一种物质内部时 ， 后者就是前者的介质 。 例如：光通过镜片 ， 镜片就是介质；光进入水里 ， 水就是介质 。
而星际介质不仅是承载宇宙万物的媒介 ， 更是构建万物的原材料 。 由这些稀薄星际介质拉开的宇宙物质演化 ， 经过了138亿年才有了我们如今的世界 。
如果说 ， 弥漫宇宙的星际介质孕育了我们现在已知的一切 ， 那恒星无疑是它最高的杰作 ， 而作为恒星子民的我们 ， 或许是星空最意外的收获 。
星辰万千皆源出空相 ， 宇宙鸿鸣如灵魂一颤 。
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