Interstellarer Staub

Der Pferdekopfnebel, eine Dunkelwolke, ist eine Ansammlung von kaltem interstellarem Gas und Staub
Dunkle Wolken aus interstellarem Gas und Staub in der Milchstraße

Der interstellare Staub ist derjenige Anteil am kosmischen Staub, der Teil der interstellaren Materie ist.

Interstellarer Staub macht sich im Visuellen vorwiegend durch Extinktion bemerkbar, insbesondere innerhalb der galaktischen Scheibe der Milchstraße. Darüber hinaus ist interstellarer Staub im Infraroten aufgrund seiner Temperaturstrahlung direkt nachweisbar.

Eigenschaften

Größe und Form

Die Staubteilchen haben einen mittleren Durchmesser von etwa 0,3 µm und sind damit mikroskopisch klein. Die genaue Verteilung der Durchmesser der Staubteilchen ist noch unbekannt und kann stark variieren.

Des Weiteren geht man heute davon aus, dass interstellare Staubteilchen deutlich von der idealisierten Kugelform abweichen und ihr Volumen bis zu 40 Prozent Vakuum einschließt.

Dynamik

Die Dynamik von Wachstum (durch Anlagerung von zusätzlichem Material) und Zerstörung (durch Supernova-Stoßwellen) der Staubteilchen ist noch weitgehend unbekannt. Mittlerweile gilt als gesichert, dass Sternenstaub nur einen sehr kleinen Beitrag zum interstellaren Staub liefert, d. h., dass dieser hauptsächlich direkt in der interstellaren Materie entsteht.

Chemische Zusammensetzung

Die chemische Zusammensetzung wird bestimmt, indem man die Elementhäufigkeiten im interstellaren Gas bestimmt und mit den Elementhäufigkeiten in der Sonne vergleicht. Sind bestimmte Elemente im Gas weniger häufig als in der Sonne, so sind sie höchstwahrscheinlich im Staub kondensiert. Als Hauptbestandteile des interstellaren Staubs gelten:

Temperatur

Typische Staubtemperaturen liegen zwischen 10 und 100 Kelvin. Auf galaktischer Skala kann man zwei Staub„populationen“ unterscheiden:

  • kalter Staub mit Temperaturen bei 10–20 Kelvin. Aufgrund der niedrigen Temperatur macht er sich durch Emission im schwer zugänglichen fernen Infrarot ab ca. 100 µm bemerkbar. Er dominiert die Massenbilanz und ist in Spiralgalaxien meist sehr weit ausgedehnt, ähnlich dem neutralen Wasserstoff.
  • warmer Staub mit Temperaturen über 30–100 Kelvin. Er kann im mittleren Infrarot nachgewiesen werden, beispielsweise mit WISE, und ist weniger diffus verteilt. Für seine Erwärmung ist jene starke UV-Strahlung verantwortlich, die von jungen, neu gebildeten Sternen emittiert wird. Daher kann er mit Sternentstehungsgebieten wie Emissionsnebeln und kalten Molekülwolken assoziiert werden.

Siehe auch

Literatur

  • Gorden Videen: Optics of cosmic dust. Kluwer, Dordrecht 2002, ISBN 1-4020-0819-8
  • Mayo J.Greenberg: The cosmic dust connection. Kluwer, Dordrecht 1996, ISBN 0-7923-4365-4
  • Edmond Murad, Iwan P. Williams: Meteors in the earth's atmosphere – meteoroids and cosmic dust and their interactions with the earth's upper atmosphere. Cambridge Univ.Press, Cambridge 2002, ISBN 0-521-80431-0
  • J. Binney & M. Merrifield: Galactic Astronomy (Princeton Series in Astrophysics), 1998
  • Genzel R & Cesarsky CJ: Extragalactic Results from the Infrared Space Observatory, Annual Review of Astronomy and Astrophysics 38: 761–814, 2000
  • D. C. B. Whittet: Dust in the Galactic Environment (Graduate Series in Astronomy)

Weblinks

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Horsehead-Hubble.jpg
Rising from a sea of dust and gas like a giant seahorse, the Horsehead nebula is one of the most photographed objects in the sky. NASA/ESA Hubble Space Telescope took a close-up look at this heavenly icon, revealing the cloud's intricate structure. The Horsehead, also known as Barnard 33, is a cold, dark cloud of gas and dust, silhouetted against the bright nebula, IC 434. The bright area at the top left edge is a young star still embedded in its nursery of gas and dust. But radiation from this hot star is eroding the stellar nursery. The top of the nebula also is being sculpted by radiation from a massive star located out of Hubble's field of view.
ESO - Milky Way.jpg
Autor/Urheber: ESO/S. Brunier, Lizenz: CC BY 4.0
Die Milchstraße vom irdischen Himmel aus gesehen. Fotos von der gesamten Himmelskugel wurden zusammengefügt und in ein Panoramabild umgewandelt. Die ersten Fotos wurden größtenteils von den ESO Observatorien La Silla und Paranal in Chile aufgenommen. Das endgültige Panoramabild kondensiert 120 Stunden Beobachtungen, die sich über mehrere Wochen erstreckten.[1]