Medi interestel·lar

El medi interestel·lar (MIE) és el gas i la pols còsmica que omplen l'espai interestel·lar. Quan el MIE es refereix a la matèria que existeix entre els estels d'una galàxia, l'energia, en forma de radiació electromagnètica, que ocupa el mateix volum rep el nom de camp de radiació interestel·lar.

El MIE està compost d'una mescla extremament diluïda (per estàndards terrestres) d'ions, àtoms, molècules, pols còsmica, rajos còsmics i camps magnètics. La massa de la matèria és 99% gas i 1% pols. Omple l'espai interestel·lar i s'enquadra dins el medi intergalàctic. El MIE sol ser extremament tènue, amb densitats d'entre uns quants milers i uns quans centenars de milions de partícules per metre cúbic, amb una mitjana a la Via Làctia d'un mil·lió de partícules per metre cúbic. Com a resultat de la nucleosíntesi primordial, el gas és aproximadament 90% hidrogen i 10% heli per nombre de nuclis, amb quantitats testimonials d'elements més pesants.

El MIE juga un paper crucial en l'astrofísica, precisament a causa del seu paper intermig entre les escales estel·lar i galàctica. Els estels es formen a les regions més denses del MIE, els núvols moleculars, i proporcionen matèria al MIE amb les nebuloses planetàries, el vent estel·lar i les supernoves. Aquesta interacció entre els estels i el MIE determina el ritme al qual una galaxia exhaureix el seu contingut gasós, i per tant la longevitat del seu període de formació estel·lar.

La història del coneixement sobre l'espai interestel·lar

La sonda Orfeus realitza investigacions del medi interestel·lar

La naturalesa del medi interestel·lar ha atret l'atenció d'astrònoms i científics al llarg dels segles. Tanmateix, primer havien de definir el concepte bàsic d'espai "interestel·lar". Sembla que Francis Bacon va ser el primer en usar aquest terme a l'escrit, el 1626: "El cel interestel·lar... té... tanta afinitat amb les estrelles, i hi ha una rotació d'això, així com de les estrelles". Més endavant, el filòsof naturalista Robert Boyle digué: "La part interestel·lar del cel, que alguns dels epicurians moderns voldrien que fos buit.

Abans de la formulació de la teoria electromagnètica moderna, els primers físics postul·laren que un èter luminífer invisible era el mitjà de propagació de les ones luminoses. S'assumia que aquest èter arribava a l'espai interestel·lar, com R. H. Patterson escrigué el 1862: "Aquest flux causa una pertorbació, o moció vibratòria, en l'èter que omple els espais interestel·lars".

L'aparició de noves tècniques fotogràfiques permeté a Edward Barnard produir les primeres imatges de nebuloses fosques, perfilades contra el camp estel·lar, mentre que la primera detecció de matèria freda difusa a l'espai interestel·lar fou feta per Johannes Hartmann el 1904 per mitjà de l'espectroscòpia de la línia d'absorció. En aquest estudi històrica de l'espectre i l'òrbita de Delta Orionis, Hartmann observà la llum provinent d'aquest estel i s'adonà que una part d'aquesta llum era absorbida abans d'arribar a la Terra. Hartmann informà que l'absorció de la línia "K" del calci apareixia "extraordinàriament feble, però quasi perfectament abrupta", així com el "resultat bastant sorprenent que la línia de calci a 3.934 àngstroms no sofreix els mateixos desplaçaments periòdics de les línies causats per la moció orbital de l'estel espectroscòpic binari". La naturalesa estàtica d'aquesta línia menà Hartmann a concloure que el gas que absorbia la llum no es trobava a l'atmosfera de Delta Orionis, sinó en un núvol aïllat de matèria que es trobava en algun indret de la línia de mira vers aquest estel. Aquest descobriment llança l'estudi del MIE.