Glossarbegriffe: Interstellares Medium
Description: Das interstellare Medium (ISM) ist ein Begriff, um das gesamte Gas und den Staub zu beschreiben, die sich zwischen den Sternsystemen einer Galaxie befinden. Unser Sonnensystem liegt in der Scheibe der Milchstraße, wo der größte Teil des ISM aus atomarem Wasserstoff, gemischt mit atomarem Helium und Staub, besteht.
Das interstellare Medium (ISM) hat eine sehr geringe Dichte im Vergleich zu Planetenatmosphären. Seine typische Dichte beträgt weniger als ein Teilchen pro Kubikzentimeter, was etwa 50 Milliarden Mal weniger als die Dichte der Erdatmosphäre ist. Diese Dichte variiert zusammen mit der Temperatur in der gesamten Galaxis stark, wobei das ISM in mehrere verschiedene Komponenten aufgeteilt ist.
Die volumenmäßig größten Komponenten in der galaktischen Scheibe sind das warme atomare Gas und das warme ionisierte Gas, beide mit Temperaturen um 8000 K und Dichten von etwa einem halben Atom oder Ion pro Kubikzentimeter. Ein kleineres Volumen besteht aus kälterem, dichterem atomarem Gas mit einer Temperatur von etwa 40 K. Ein noch kleineres Volumen des ISM besteht aus dichteren (bis zu einer Million Moleküle pro Kubikzentimeter), kälteren (<20 K) Wolken aus molekularem Wasserstoff. Einige dieser Molekülwolken werden unter ihrer eigenen Schwerkraft kollabieren, wodurch neue Sterne entstehen. Molekülwolken in der Milchstraße befinden sich vor allem in ihren Spiralarmen. Das Gas, das die Scheibe der Milchstraße umgibt, ist sehr heiß (Millionen Kelvin) und von sehr geringer Dichte.
Sterne fügen dem ISM Gas und Staub durch Sternwinde und Supernovae wieder zu. Dieses Gas und der Staub enthalten einen höheren Anteil an schweren Elementen (Metallen) und reichern so die Galaxie mit der Zeit an. Das Gas und der Staub im interstellaren Medium sind die Hauptursache für die interstellare Extinktion.
Zugehörige Glossarbegriffe:
- Staub
- Extinktion
- Galaktische Scheibe
- Gas
- Milchstraße
- Planetarischer Nebel
- Sonnensystem
- Sonnenwind
- Spiralgalaxie
- Sternentstehung
- Supernova
- Interstellare Extinktion
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Term and definition status: The original definition of this term in English have been approved by a research astronomer and a teacher The translation of this term and its definition is still awaiting approval
The OAE Multilingual Glossary is a project of the IAU Office of Astronomy for Education (OAE) in collaboration with the IAU Office of Astronomy Outreach (OAO). The terms and definitions were chosen, written and reviewed by a collective effort from the OAE, the OAE Centers and Nodes, the OAE National Astronomy Education Coordinators (NAECs) and other volunteers. You can find a full list of credits here. All glossary terms and their definitions are released under a Creative Commons CC BY-4.0 license and should be credited to "IAU OAE".
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In Other Languages
- Arabisch: الوسط بين النجمي
- Englisch: Interstellar Medium
- Französisch: Milieu interstellaire
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- Japanisch: 星間媒質 (external link)
- Vereinfachtes Chinesisch: 星际介质
- Traditionelles Chinesisch: 星際介質
Zugehörige Medien
Orionaufgang über dem Ätna
Bildunterschriften: Lobende Erwähnung im IAU OAE Astrofoto-Wettbewerb 2022, Kategorie Weitwinkelaufnahmen von Himmelsmustern.
Dieses im Februar 2021 entstandene Bild ist ein Komposit aus einer astronomischen Aufnahme im Hintergrund und dem Ätna, dem berühmten Vulkan auf Sizilien in Italien, im Vordergrund. Die roten Wasserstoffwolken in der Himmelsregion des Orion sind dabei besonders auffällig dargestellt. Der riesengroße Bogen mit dem großen Orionnebel und dem Pferdekopfnebel in seinem Zentrum heißt Barnard's Loop. Der farbintensive rote Pferdekopfnebel befindet sich unterhalb von drei auf einer geraden Linie angeordneten weißlichen Sternen, dem Gürtel des Orion. Deutlich sichtbar ist auch die Trennung zwischen dem kleinen und dem großen Orionnebel, den rundlichen und der trapezförmigen Strukturen in Hellrosa, in der sich eine der nächstgelegenen Sternentstehungsregionen befindet. Der Nebel ist nur etwas mehr als tausend Lichtjahre von uns entfernt.
Die kleine helle, rote Struktur links in der Mitte näher am Bildrand ist der Affenkopfnebel, der sich ebenfalls im Sternbild Orion befindet. Er beherbergt einen jungen Sternhaufen, und die tiefrote Farbe dieser Wasserstoffwolke deutet auf ihr Potential hin, in Zukunft neue Sterne zu bilden, wenn das Material wieder verdichtet wird. Alle rötlichen Objekte sind in diesem Bild stark bearbeitet, da sie mit dem bloßen Auge nicht sichtbar sind.
Außerdem bietet dieses Bild eine interessante Besonderheit: Der rote Überriese Beteigeuze in der Mitte des Bildes scheint sich direkt über dem aktiven Vulkan Ätna zu befinden. Am Fuße dieses Vulkans befindet sich eine antike Siedlung, die Stadt Catania. Wir halten sowohl Beteigeuze als auch den Ätna irgendwie für gefährlich - aber welcher von beiden wird zuerst ausbrechen?
Tatsächlich wissen wir, dass der Ätna gelegentlich ausbricht. Normalerweise zeigt er nur kleine Ausbrüche, aber alle paar Jahrhunderte finden auch größere statt. Wir wissen auch, dass Beteigeuze als Riesenstern zu einer Supernova werden wird. Astronom*innen gehen davon aus, dass es nicht mehr lange dauert bis zur Supernovaexplosion, was allerdings bedeutet, dass noch 10.000 oder vielleicht 100.000 Jahre vergehen werden, bis der Stern explodiert. Für die Astronom*innen ist das "bald", während auf der Erde zwei bis vier Präzessionszyklen vergehen werden (mit der Folge, dass die Sahara zwei- bis viermal wieder grün und wieder austrocknen wird), die Kontinentaldrift Afrika weiter nach Norden bringt und die Alpen in die Höhe wachsen lässt, die Niagarafälle in Amerika das darunter liegende Gestein komplett wegspülen und erst wenn all dies (und noch viel mehr) auf der Erde passiert ist, wird Beteigeuze als Supernova explodieren. Der Ätna hingegen ist für die Menschen auf Sizilien, insbesondere in Catania, viel gefährlicher, weil er früher ausbrechen wird.
Bildnachweis: Dario Giannobile/IAU OAE
License: CC-BY-4.0 Creative Commons Namensnennung 4.0 International (CC BY 4.0) icons
Die Plejaden M45 mit majestätischem Staub
Bildunterschriften: Lobende Erwähnung beim IAU OAE Astrofoto-Wettbewerb 2022, Kategorie Weitwinkelaufnahmen von Himmelsmustern.
Dieses Bild wurde im Oktober 2021 in Dar Eid in St. Katharina auf der Halbinsel Sinai in Ägypten aufgenommen und zeigt die Plejaden, einen offenen Sternhaufen, der auch als die Sieben Schwestern bekannt ist.
Die Plejaden befinden sich im nordwestlichen Teil des Sternbilds Stier (lat. Taurus). Dieses Sternbild stammt aus dem alten babylonischen oder sogar sumerischen Glauben, wo es als Stier des Himmels bezeichnet wurde: ein mächtiges Geschöpf, das dem Himmelsgott gehörte. In spätbabylonischer Zeit wurden die Plejaden am Buckel des Stiers "Die Nackenhaare" genannt. In China wird der Asterismus auch Die Haare genannt, was jedoch nicht unbedingt eine Beziehung zwischen den ostasiatischen und westasiatischen Namen dieser Sterngruppe impliziert, obwohl ein Austausch durch die Errichtung der Seidenstraße möglich war.
In alten babylonischen Texten taucht der Begriff Das Haar nicht auf. Stattdessen werden die Plejaden nur auf Sumerisch als Der Sternhaufen bezeichnet, und der sumerische Begriff wurde in späteren Sprachen als Lehnwort verwendet. Die sumerische und frühbabylonische Religion verband alle Sternbilder mit bestimmten Gottheiten, darunter Götter, Dämonen und Götterboten. Der Sternhaufen wurde mit einer Gottheit der Unterwelt assoziiert, die "Die Sieben" genannt wurde und als ein Ensemble von sieben sprechenden Waffen oder stark bewaffneten Göttern galt. Der spätere griechische Name der Sieben Schwestern könnte möglicherweise auf ein interkulturelles Missverständnis dieser älteren religiösen Assoziation zurückzuführen sein, da in diesem Sternhaufen tatsächlich keine sieben Sterne zu sehen sind.
Der Sternhaufen der Plejaden ist am Himmel sehr auffällig und wurde daher für verschiedene kulturelle Zwecke wie die Festlegung des Kalenders und der Frühlingstagundnachtgleiche verwendet. Allerdings wird seine Bedeutung in der kulturellen Astronomie häufig überbewertet. Da die Tradition, sie mit sieben Punkten darzustellen, auf einen alten sumerischen Glauben zurückgeht, sollten wir vorsichtig sein, wenn wir eine Gruppe von sieben Punkten an Höhlenwänden und archäologischen Stätten in Europa, Asien und Amerika ab der Steinzeit als Darstellung der Plejaden interpretieren.
Die moderne Astrophysik hat festgestellt, dass der Sternhaufen der Plejaden besonders jung ist, so dass es in der Antike mit Sicherheit keinen zusätzlichen Stern gab. Außerdem wissen wir, dass die hellen Sterne nur die Kernregion eines offenen Sternhaufens sind, der aus Hunderten von Sternen besteht, die über einen Bereich des Himmels verstreut sind, der den hellen Kern in jeder Richtung um einen oder zwei seiner Durchmesser überragt. Auf dem Foto ist nicht einmal der gesamte Haufen zu sehen. Man geht davon aus, dass die Gruppe etwa 400 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, was für astronomische Verhältnisse relativ nahe ist.
Bildnachweis: Mohamed Usama/IAU OAU
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Herschels Blick auf neue Sterne und Molekülwolken
Bildunterschriften: Dieses Bild zeigt die Sternentstehungsgebiete Westerhout 3, 4 und 5. In diesem Gebiet gibt es große Mengen an Gas und Staub. Dieses Gas und der Staub verbergen die physikalischen Prozesse die in der Region ablaufen vor Untersuchungen mit sichtbarem Licht. Dieses Bild wurde vom Herschel Space Observatory im Infrarotlicht aufgenommen. Dank Infrarotlicht konnte Herschel tief in diese Sternentstehungsgebiete hineinsehen.
In Westerhout 3, 4 und 5 sind riesige, kalte Wolken aus molekularem Wasserstoff zu dichten Knoten und Filamenten kollabiert. Innerhalb dieser neuen Strukturen ist das Gas so dicht und kalt, dass es in sich zusammenfallen und Sterne bilden kann. Diese neuen Sterne stoßen starke Winde aus geladenen Teilchen aus, die dem Sonnenwind unserer Sonne ähneln. Diese Winde haben sich zu gewaltigen Blasen in dem umgebenden Gas und Staub zusammengefügt. Sie sind als große, dunkle Hohlräume auf dem Bild zu sehen.
Bildnachweis: ESA/Herschel/NASA/JPL-Caltech; Danksagung: R. Hurt (JPL-Caltech)
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License: CC-BY-3.0-IGO Creative Commons Namensnennung 3.0 IGO icons
Staubwolken und Nebel bei R Coronae Australis
Bildunterschriften: Das Bild zeigt eine dunkle, staubige Wolke und einige helle Reflexionsnebel in der Nähe des Doppelsterns R Coronae Australis. Die Dunkelwolke erstreckt sich über mehrere Lichtjahre und liegt im Sternbild Corona Australis in der Nähe des Sternbilds Schütze, in Richtung des Zentrums der Milchstraße. Die Wolke scheint das Licht der fernen Sterne hinter ihr zu verschlucken, da die Staubteilchen in ihr das eingestrahlte Licht in alle Richtungen streuen. Dadurch wirkt sie wie eine Leere am Himmel. Dieser Dunkelnebel ist Teil der ausgedehnteren Corona Australis-Molekülwolken. R Coronae Australis ist Teil des Coronet-Haufens, einer Ansammlung von jungen Sternen, die irgendwann in den letzten zwei Millionen Jahren entstanden sind.
Um R Coronae Australis in der Mitte des Bildes befindet sich der kleine Reflexionsnebel NGC 6729, rechts oben liegen die beiden bläulichen Reflexionsnebel NGC 6726 und NGC 6727. In diesen Nebeln streut der Staub das Licht von hellen Sternen in der Nähe des Nebels in Richtung eines Beobachters auf der Erde, so dass er in diesem Bild leuchtet.
Bildnachweis: ESO
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