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1)MEZZO
INTERSTELLARE
Lo
spazio che separa le stelle non è vuoto. Atomi, ioni,
molecole, strutture complesse e campi elettromagnetici
costituiscono il chiamato Mezzo Interstellare (MI o ISM:
InterStellar Medium).
La comprensione del mezzo interstellare e di
fondamentale importanza nei processi astrofisici che
portano alla formazione stellare.
Le stelle nascono nelle zone dove il mezzo interstellare
ha la densità sufficiente per
far avvenire il collasso gravitazionale. Le
stelle interagiscono a loro volta con il mezzo
interstellare da cui si sono originate attraverso la
radiazione ionizzante chiamata vento stellare che
emettono. Cosi parte dell’energia che producono nella
fusione all’interno della stella viene restituita al
mezzo interstellare arricchendo cosi il mezzo con
elementi pesanti processati durante la fusione.
Il mezzo interstellare e formato dai seguenti
costituenti principali:
GAS
POLVERE
RAGGI
COSMICI
CAMPI
MAGNETICI
RADIAZIONE
STELLARE
a)GAS:
Il gas che si trova nel mezzo interstellare viene
principalmente osservato in tre condizioni:
Ionizzato
(Regione HII)
Atomico (Gas neutro)
Molecolare (Nubi molecolari)
Circa
il 99% del mezzo interstellare è composto da gas. Il
75% della massa di questo gas e Idrogeno (atomico o
molecolare) mentre il restante 25% è praticamente
costituito solo da Elio, gli elementi pesanti
rappresentano una piccola frazione della masa. Il gas ha
un 60% di idrogeno(H) un 30% di elio(He) e il restante
10% per gli elementi pesanti.
La densità del gas nella nostra galassia e di
0.025Msolari/pc3 = 1.85 x 1024gr/cm3
= 1 particola/cm3
La massa di tutta la nostra galassia è circa 1.4
x 1011 Msolari
Il diametro di circa 40 kpc, spessore di circa 140 pc
Volume di 2 x 1067 cm3 =>
densità circa 1.4 x 10-24 g/cm3
Relazione massa gas /massa stelle circa 0.2 =>
densità gas circa 2.8 x 10-23 gr/cm3
=>1 o 2 particola/cm3
b)POLVERE:
la polvere nel mezzo interstellare e composta da piccole
particelle de dimensioni dell’ordine del mm
(1mm=
1 milionesimo di metro) e hanno forma irregolare e sono
composte di silicati, carbonio(plycyclic aromathic
hydrocarbons, C60 o fureleno, etc.), ghiaccio
e composti del Ferro. La misura tipica e di 0.5 mm.
I più piccoli sono di 2.5 x 10-4 mm.
La densita e di circa 0.002massa solari/pc3
=> densità polvere/densità gas = 0.1. 1% della
massa del mezzo interstellare.
c)RAGGI
COSMICI: 84% di nucleo di H(protoni), 14% nucleo
di He (particelle a),
1% altri nuclei, 1% elettroni e positroni. Energia da 106
a 1020 eV. Flusso di 104
particella/m2 seg. Densità 103 m3.
Energia circa 1 eV/cm3
Come E = m c2 => m = 1.8 x 10-33
gr/cm3
d)CAMPI
MAGNETICI: Sono molto debole e possono variare
da 10 mGauss
nel mezzo diffuso fino a 3-5 mGauss in alcune nubi
molecolari (10-6G gas caldo fino a 10-2G
in alcune nubi molecolari). In generale sembre che una
buona legge empirica per l’andamento del campo
magnetico sia:
B µ
r2/3
e)RADIAZIONE
STELLARE: Valore mezzo di 0.5eV/cm3
anche se varia tantissimo.
1
parsec = 3.26 anni luce, 1 kiloparsec = 1000pc
1 Anno luce e il percorso che fa la luce in un anno =
9.46073 x 1015 m
1 eV = l'energia acquistata da un elettrone libero
quando passa attraverso una differenza di potenziale
elettrico di 1 volt.= 1,602 176 46 × 10-19
J.
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