tarpžvaigždinė medžiaga

tarpžvaigždnė mẽdžiaga, dujos, dulkės ir kosminiai spinduliai, pasklidę erdvėje tarp žvaigždžių Paukščių Tako ir kitose galaktikose. Sudaryta iš dujų (99 %) ir dulkių (1 %); komponentai gerai susimaišę ir telkiasi į įvairaus dydžio ir tankio debesis. Tarpžvaigždines dujas sudaro (pagal masę) vandenilis 71 %, helis 27 %, kiti elementai (deguonis, anglis, azotas, magnis, kalcis, silicis, geležis); palyginti su Saule jose 10²–10³ kartų mažiau aliuminio, silicio, kalcio, titano, geležies atomų. Skiriamos kelios tarpžvaigždinės medžiagos būsenos: šaltieji ir šiltieji atominių dujų debesys, vainikinės dujos, jonizuotojo vandenilio sritys, molekuliniai debesys. Šaltuosiuose ir šiltuosiuose atominiuose debesyse (vadinamos HI sritimis) vyrauja neutralūs vandenilio atomai. Šaltųjų atominių debesų tankis apie 10⁷ m^–3, temperatūra 50–100 K, vidutiniai matmenys apie 30 l.y. (šviesmečių), masė apie 1000 Saulės masių. Šie debesys skleidžia 21 cm ilgio radijo bangas. Šiltųjų debesų temperatūra siekia 8000 K, tankis apie 10⁶ m^–3. Vainikinės dujos yra itin karštos (temperatūra 10⁵–10⁶ K) ir išretėjusios (tankis apie 10³ m^–3), todėl visi atomai jonizuoti. Jos pasklidusios Galaktikos hale ir erdvėje tarp debesų. Tankiausios jonizuotojo vandenilio sritys (vadinamos HII sritimis) išsiskiria Galaktikoje kaip šviesūs emisiniai difuziniai ūkai (pvz., Oriono ūkas, Lagūnos ūkas), susiję su žvaigždėdaros sritimis. Jų švytėjimą sužadina neseniai susidariusios karštosios žvaigždės. Dujų temperatūra šiose srityse siekia 10⁴ K, tankis 10⁷–10¹⁰ m^–3. Su žvaigždėdaros sritimis susiję ir molekuliniai debesys, kuriuose vandenilio atomai susijungę į molekulę H₂; t. p. atrasta anglies monoksido, hidroksilo, amoniako, formaldehido, cianido rūgšties, vandens ir kitų molekulių (iki 2018 atrasta apie 200 tarpžvaigždinių molekulių, daugiausia organinės kilmės; sudėtingiausios policiklinių aromatinių angliavandenilių molekulės gali jungti iki 50 anglies atomų). Molekulinių debesų matmenys apie 100–200 l.y., tankis apie 10⁸ m^–3, temperatūra apie 10 K, masė apie 10⁵ Saulės masių. Šiuose debesyse yra daug tarpžvaigždinių dulkių, kurios sukelia didelę tarpžvaigždinę ekstinkciją. Dėl to aplinkinių žvaigždžių fone išsiskiria tamsūs ūkai, pro kuriuos neprasiskverbia regimoji šviesa. Tokių ūkų gausu Tauro, Oriono, Gyvatnešio, Skorpiono ir kituose žvaigždynuose. Molekuliniuose debesyse atrasti 3–5 l.y. skersmens branduoliai, kurių masė siekia 10–1000 Saulės masių, tankis daugiau kaip 10¹⁰ m^–3. Manoma, tai yra žvaigždžių formavimosi židiniai. Tarpžvaigždinės dulkės ne tik sukelia tarpžvaigždinę ekstinaciją, bet ir skleidžia tolimojo infraraudonojo spektro ruožo spinduliuotę. Manoma, tarpžvaigždinės dulkės turėtų būti sudarytos iš tų elementų, kurių santykinis kiekis jiems esant dujinės būsenos yra mažesnis negu Saulėje; tai gali būti silikatinių ir anglies dulkių mišinys, kai kuriuose tarpžvaigždiniuose debesyse dulkės gali būti padengtos ledo (amoniako, metano, anglies dioksido, vandens) luobele. Dulkių matmenys apie 10–400 (dažniausiai 200) nm.

Daugiausia tarpžvaigždinės medžiagos yra netaisyklingose galaktikose; gali sudaryti iki 90 % jų masės. Spiralinėse galaktikose tarpžvaigždinė medžiaga telkiasi diskuose ir sudaro 1–25 % jų žvaigždžių masės. Paukščių Tako galaktikoje tarpžvaigždinė medžiaga sudaro apie 4 % žvaigždžių masės. Mažiausiai tarpžvaigždinės medžiagos yra elipsinėse galaktikose. Tarp žvaigždžių ir tarpžvaigždinės medžiagos nuolat vyksta medžiagos apykaita. Visos žvaigždės savo evoliucijos pabaigoje dalį savo medžiagos, kurioje pagausėja sunkiųjų elementų, vėl paskleidžia į tarpžvaigždinę erdvę. Ši medžiaga ilgainiui susitelkia į tarpžvaigždinius debesis, kuriuose formuojasi nauja žvaigždžių karta, o tarpžvaigždinės medžiagos kiekis galaktikoje vis mažėja.

3018