Междузвезден облак — определение: газ, прах и видове (H I, H II, молекулярни)
Междузвезден облак е регион от междузвездната среда (МСМ) с плътност, значително по-висока от средната в околното пространство. МСМ представлява материя и радиация между звездните системи в една галактика, а междузвездните облаци са локални концентрирания на тази материя — газ, прах и плазма.
Облаците се формират и захранват от различни процеси: масови загуби на материя от звезди в късни еволюционни стадии (например от червени гиганти), експлозии на супернови, звездни ветрове и динамични взаимодействия в галактическите дискове. Те участват в цикъла на междузвездната материя — от разреждане до сгъстяване и раждане на нови звезди.
Съставът на типичен облак включва предимно водород (по брой частици — над 90%), хелий и малки количества „метали“ (в астрономическия смисъл — всички елементи по-тежки от хелия). Освен газовите атоми и молекули, в облаците присъстват прах (микроскопични твърди частици), плазма, магнитни полета, турбулентни движения и космически лъчи. Прахът причинява поглъщане и пречупване на видимата светлина (известно като екстинкция и редене), което прави някои облаци тъмни на оптични изображения.
Физични свойства и мащаби
Плътностите и температурите варират силно между типовете облаци:
- Неутрални атомни облаци (регион H I): плътности от ~0.1 до ~100 частици cm-3, температури от няколко десетки до няколко хиляди K (студени и топли неутрални компоненти). Наблюдават се по 21-cм радиоволновата линия на неутрален водород.
- Йонизирани облаци (област H II): температури около ~10 000 K и плътности от ~1 до 10^4 частици cm-3 в зависимост от околността; излъчват характерни емисионни линии (например Hα) и се откриват в оптичния и радио диапазон. Те се образуват около горещи, масивни звезди, чието ултравиолетово лъчение йонизира газа.
- Молекулярни облаци: най-плътните и най-студените региони (температури обикновено 10–30 K), плътности от ~10^2 до >10^6 частици cm-3 в ядрата; тук водородът е предимно молекулярен (H2), но тъй като H2 е трудно да се детектира директно, често се използва излъчване от CO и други молекули като маркери. Молекулярните облаци са основните места за формиране на нови звезди.
Класификация и примери
В зависимост от плътността и йонизационното състояние, междузвездните облаци често се делят на:
- Дифузни облаци — с относително ниска плътност; тук попада и голяма част от неутралния и йонизирания газ. Неутралните и йонизираните облаци понякога се наричат и дифузни облаци.
- Гъсти молекулярни облаци — включително гигантски молекулярни облаци с размери от няколко до стотици парсека и маси от 10^3 до >10^6 слънчеви маси; в тях се образуват звездни скупчвания и индивидуални звезди.
- Бутилки и тъмни глобули (Bok globules) — компактни, тъмни, плътни късчета прах и газ, често с протозвезди в зародиш.
Наблюдение и значимост
Различните видове облаци се наблюдават в различни дължини на вълните: радио (21-cm линия за H I, молекулни ротaционно-колебателни линии като CO), инфрачервено (излъчване от прах и студени молекули), оптично (емисионни линии от H II региони) и ултравиолетово/рентгеново (за горещи йонизирани плазми). Изучаването им е ключово за разбирането на формирането на звезди и планети, химическата еволюция на галактиките и динамиката на МСМ.
Примери в нашата галактика включват видими H II региони като Орион (известен поради интензивното си Hα излъчване) и големи молекулярни комплекси като Таурус и Големият Молекулярен Облак в съзвездието Орел; тези обекти показват различните етапи и условия в живота на междузвездните облаци.
В обобщение: междузвездният облак е комплексна структура от газ, плазма и прах, в която водород може да бъде неутрален (регион H I), йонизиран/плазмен (област H II) или молекулярен (молекулярни облаци, виж молекулярни облаци). Тези облаци играят централна роля в звездната и галактическата еволюция.
Малка част от емисионната мъглявина NGC 6357. Тя свети с характерния червен цвят на област H II.
Въпроси и отговори
В: Какво представлява междузвездният облак?
О: Междузвездният облак е по-плътна от средната част на междузвездната среда, материя и радиация в пространството между звездните системи в една галактика.
В: Как се образува междузвездният облак?
О: Междузвездният облак се образува от газови и прахови частици от червен гигант в по-късния му живот.
В: От какво се състои междузвездният облак?
О: Междузвездният облак се състои от газ, плазма и прах в нашата и други галактики.
В: Какви са различните видове междузвездни облаци?
О: Различните видове междузвездни облаци са неутрални, йонизирани и молекулярни облаци.
Въпрос: Какво е H I област?
О: Областта H I е неутрален облак от водород.
В: Какво е област H II?
О: Облакът H II е облак от йонизиран водород или плазма.
В: Как се наричат още неутралните и йонизираните облаци?
О: Неутралните и йонизираните облаци понякога се наричат и дифузни облаци.
