Medzihviezdny prach je produktom procesov rôznej intenzity prebiehajúcich vo všetkých kútoch vesmíru a jeho neviditeľné častice sa dokonca dostávajú na povrch Zeme a lietajú v atmosfére okolo nás.

Už viackrát sa dokázalo, že príroda nemá rada prázdnotu. Interstellar priestor, ktorý sa nám javí ako vákuum, je v skutočnosti naplnený plynom a mikroskopickými, 0,01-0,2 mikrónu veľkými, prachovými časticami. Kombináciou týchto neviditeľných prvkov vznikajú objekty obrovskej veľkosti, akési oblaky vesmíru, schopné absorbovať určité typy spektrálneho žiarenia z hviezd a niekedy ich úplne skryť pred pozemskými výskumníkmi.

Z čoho sa skladá medzihviezdny prach?

Tieto mikroskopické častice majú jadro, ktoré sa tvorí v plynovom obale hviezd a je úplne závislé od jeho zloženia. Napríklad grafitový prach vzniká zo zŕn uhlíkových hviezd a silikátový prach sa tvorí z častíc kyslíka. Ide o zaujímavý proces, ktorý trvá desaťročia: keď sa hviezdy ochladzujú, strácajú svoje molekuly, ktoré sa pri lete do vesmíru spájajú do skupín a stávajú sa základom jadra prachového zrna. Ďalej sa vytvorí obal z atómov vodíka a zložitejších molekúl. V podmienkach nízke teploty Medzihviezdny prach sa nachádza vo forme ľadových kryštálikov. Na potulkách po galaxii strácajú malí cestovatelia pri zahriatí časť plynu, ale odídené molekuly nahradia nové molekuly.

Poloha a vlastnosti

Väčšina prachu, ktorý dopadá na našu Galaxiu, je sústredená v tejto oblasti mliečna dráha. Vyniká na pozadí hviezd v podobe čiernych pruhov a škvŕn. Napriek tomu, že hmotnosť prachu je v porovnaní s hmotnosťou plynu zanedbateľná a je len 1%, je schopná pred nami ukryť nebeské telesá. Hoci sú častice od seba vzdialené desiatky metrov, aj v tomto množstve najhustejšie oblasti pohltia až 95 % svetla vyžarovaného hviezdami. Veľkosť oblakov plynu a prachu v našom systéme je skutočne obrovská, meraná v stovkách svetelných rokov.

Vplyv na pozorovania

Thackerayove guľôčky robia oblasť oblohy za nimi neviditeľnou

Medzihviezdny prach absorbuje väčšinu žiarenia hviezd, najmä v modrom spektre, a skresľuje ich svetlo a polaritu. Najväčšie skreslenie zažívajú krátke vlny zo vzdialených zdrojov. Mikročastice zmiešané s plynom sú viditeľné ako tmavé škvrny v Mliečnej dráhe.

Vďaka tomuto faktoru je jadro našej Galaxie úplne skryté a prístupné pozorovaniu iba v infračervených lúčoch. Oblaky s vysokou koncentráciou prachu sa stávajú takmer nepriehľadnými, takže častice vo vnútri nestratia svoj ľadový obal. Moderní výskumníci a vedci sa domnievajú, že práve oni, keď sa spoja, tvoria jadrá nových komét.

Veda dokázala vplyv prachových granúl na procesy tvorby hviezd. Tieto častice obsahujú rôzne látky vrátane kovov, ktoré pôsobia ako katalyzátory mnohých chemických procesov.

Naša planéta každoročne zvyšuje svoju hmotnosť v dôsledku pádu hviezdny prach. Samozrejme, tieto mikroskopické častice sú neviditeľné a aby ich našli a študovali, študujú dno oceánov a meteority. Zber a dodávanie medzihviezdneho prachu sa stalo jednou z funkcií kozmických lodí a misií.

Keď veľké častice vstúpia do zemskej atmosféry, stratia svoj obal a malé častice okolo nás roky neviditeľne krúžia. Kozmický prach je všadeprítomný a podobný vo všetkých galaxiách astronómovia pravidelne pozorujú tmavé rysy na tvárach vzdialených svetov.

Kozmický prach

častice hmoty v medzihviezdnom a medziplanetárnom priestore. Svetlo pohlcujúce kondenzácie kozmu sú viditeľné ako tmavé škvrny na fotografiách Mliečnej dráhy. Útlm svetla vplyvom K. p - tzv. medzihviezdna absorpcia alebo zánik nie je to isté pre elektromagnetické vlny rôzne dĺžky λ , v dôsledku čoho sa pozoruje sčervenanie hviezd. Vo viditeľnej oblasti je vyhynutie približne úmerné λ -1, v blízkej ultrafialovej oblasti je takmer nezávislý od vlnovej dĺžky, ale okolo 1400 Å je dodatočné absorpčné maximum. Väčšina vyhynutia je spôsobená skôr rozptylom svetla ako absorpciou. Vyplýva to z pozorovaní reflexných hmlovín obsahujúcich kozmické častice, ktoré sú viditeľné okolo hviezd spektrálnej triedy B a niektorých ďalších hviezd dostatočne jasných na osvetlenie prachu. Porovnanie jasnosti hmlovín a hviezd, ktoré ich osvetľujú, ukazuje, že albedo prachu je vysoké. Pozorované vymieranie a albedo vedú k záveru, že kryštálovú štruktúru tvoria dielektrické častice s prímesou kovov s veľkosťou o niečo menšou ako 1 um. Ultrafialové extinkčné maximum možno vysvetliť skutočnosťou, že vo vnútri prachových zŕn sú grafitové vločky s rozmermi asi 0,05 × 0,05 × 0,01 um. V dôsledku difrakcie svetla časticou, ktorej rozmery sú porovnateľné s vlnovou dĺžkou, je svetlo rozptýlené prevažne dopredu. Medzihviezdna absorpcia často vedie k polarizácii svetla, čo sa vysvetľuje anizotropiou vlastností prachových zŕn (pretiahnutý tvar častíc dielektrika alebo anizotropia vodivosti grafitu) a ich usporiadanou orientáciou v priestore. To sa vysvetľuje pôsobením slabého medzihviezdneho poľa, ktoré orientuje zrnká prachu ich dlhou osou kolmou na siločiaru. Pozorovaním polarizovaného svetla vzdialených nebeských telies teda možno posúdiť orientáciu poľa v medzihviezdnom priestore.

Relatívne množstvo prachu sa určuje z priemernej absorpcie svetla v galaktickej rovine – od 0,5 do niekoľkých hviezdnych magnitúd na 1 kiloParsek vo vizuálnej oblasti spektra. Hmotnosť prachu tvorí asi 1 % hmotnosti medzihviezdnej hmoty. Prach, podobne ako plyn, je rozmiestnený nerovnomerne, vytvára oblaky a hustejšie útvary – guľôčky. V guľôčkach pôsobí prach ako chladiaci faktor, ktorý chráni svetlo hviezd a v infračervenom svetle vyžaruje energiu prijatú prachovým zrnkom z nepružných zrážok s atómami plynu. Na povrchu prachu sa atómy spájajú do molekúl: prach je katalyzátor.

S. B. Pikelner.

Veľká sovietska encyklopédia. - M.: Sovietska encyklopédia. 1969-1978 .

Pozrite sa, čo je „kozmický prach“ v iných slovníkoch:

Častice kondenzovanej hmoty v medzihviezdnom a medziplanetárnom priestore. Podľa moderných koncepcií kozmický prach pozostáva z častíc s rozmermi cca. 1 µm s grafitovým alebo silikátovým jadrom. V Galaxii sa tvorí kozmický prach... ... Veľký encyklopedický slovník

KOZMICKÝ PRACH, veľmi malé častice tuhej hmoty nachádzajúce sa v ktorejkoľvek časti vesmíru, vrátane meteoritového prachu a medzihviezdnej hmoty, schopné absorbovať hviezdne svetlo a vytvárať tmavé hmloviny v galaxiách. Sférický...... Vedecko-technický encyklopedický slovník

VESMÍRNY PRACH - meteorický prach, ako aj najmenšie častice hmoty, ktoré tvoria prach a iné hmloviny v medzihviezdnom priestore... Veľká polytechnická encyklopédia

kozmický prach- Veľmi malé častice pevnej hmoty prítomné vo vesmíre a padajúce na Zem... Geografický slovník

Častice kondenzovanej hmoty v medzihviezdnom a medziplanetárnom priestore. Autor: moderné nápady kozmický prach pozostáva z častíc s veľkosťou približne 1 mikrón s jadrom z grafitu alebo kremičitanu. V Galaxii sa tvorí kozmický prach... ... encyklopedický slovník

V priestore ho tvoria častice s veľkosťou od niekoľkých molekúl do 0,1 mm. 40 kiloton kozmického prachu sa každoročne usadzuje na planéte Zem. Kozmický prach sa dá rozlíšiť aj podľa astronomickej polohy, napr.: medzigalaktický prach, ... ... Wikipedia

kozmický prach- kosminės dulkės statusas T sritis fizika atitikmenys: engl. kozmický prach; medzihviezdny prach; vesmírny prach vok. medzihviezdny Staub, m; kosmische Staubteilchen, m rus. kozmický prach, f; medzihviezdny prach, fprac. poussière cosmique, f; poussière… … Fizikos terminų žodynas

kozmický prach- kosminės dulkės statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Atmosferoje susidarančios meteorinės dulkės. atitikmenys: angl. kozmický prach vok. kosmischer Staub, m rus. kozmický prach, f... Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

Častice kondenzované do va v medzihviezdnom a medziplanetárnom priestore. Podľa moderných Podľa predstáv pozostáva K. p z častíc s rozmermi cca. 1 µm s grafitovým alebo silikátovým jadrom. V Galaxii sa vo vesmíre vytvárajú kondenzácie oblakov a guľôčok. Hovory...... Prírodná veda. encyklopedický slovník

Častice kondenzovanej hmoty v medzihviezdnom a medziplanetárnom priestore. Pozostáva z častíc veľkosti cca 1 mikrón s jadrom z grafitu alebo kremičitanu, v Galaxii tvorí oblaky, ktoré spôsobujú zoslabnutie svetla vyžarovaného hviezdami a... ... Astronomický slovník

knihy

• Deti o vesmíre a astronautoch, G. N. Elkin. Táto kniha predstavuje úžasný svet priestor. Na jej stránkach dieťa nájde odpovede na mnohé otázky: čo sú hviezdy, čierne diery, odkiaľ pochádzajú kométy a asteroidy, čo je...

Odkiaľ pochádza kozmický prach? Naša planéta je obklopená hustým vzduchovým plášťom - atmosférou. Zloženie atmosféry okrem všetkým známym plynom zahŕňa aj pevné častice – prach.

Pozostáva hlavne z pôdnych častíc, ktoré pod vplyvom vetra stúpajú nahor. Počas sopečných erupcií sú často pozorované silné oblaky prachu. Celé „prachové čiapky“ visia nad veľkými mestami a dosahujú výšku 2-3 km. Počet prachových častíc v jednom kubickom metre. cm vzduchu v mestách dosahuje 100 tisíc kusov, kým v čistom horskom vzduchu je ich len niekoľko stoviek. Prach pozemského pôvodu však stúpa do relatívne nízkych nadmorských výšok – do 10 km. Sopečný prach môže dosiahnuť výšku 40-50 km.

Pôvod kozmického prachu

Prítomnosť oblakov prachu bola zistená vo výškach výrazne presahujúcich 100 km. Sú to takzvané „noctilucentné oblaky“ pozostávajúce z kozmického prachu.

Pôvod kozmického prachu je mimoriadne rôznorodý: zahŕňa zvyšky rozpadnutých komét a častice hmoty vyvrhnuté Slnkom a prinesené k nám silou svetelného tlaku.

Prirodzene, vplyvom gravitácie sa značná časť týchto častíc kozmického prachu pomaly usádza na zemi. Prítomnosť takéhoto kozmického prachu bola objavená na vysokých zasnežených štítoch.

Meteority

Okrem tohto pomaly sa usadzujúceho kozmického prachu do našej atmosféry každý deň vtrhnú stovky miliónov meteorov – to, čo nazývame „padajúce hviezdy“. Lietanie s úniková rýchlosť rýchlosťou stoviek kilometrov za sekundu vyhoria z trenia s časticami vzduchu skôr, ako sa dostanú na zemský povrch. Produkty ich spaľovania sa usadzujú aj na zemi.

Medzi meteormi sú však aj mimoriadne veľké exempláre, ktoré sa dostanú na zemský povrch. Známy je teda pád veľkého tunguzského meteoritu o 5. hodine ráno 30. júna 1908, sprevádzaný množstvom seizmických javov zaznamenaných aj vo Washingtone (9 000 km od miesta pádu) a indikujúcich silu výbuchu pri páde meteoritu. Profesor Kulik, ktorý s mimoriadnou odvahou skúmal miesto pádu meteoritu, našiel v okruhu stoviek kilometrov húštinu vetra obklopujúcu miesto pádu. Bohužiaľ sa mu nepodarilo nájsť meteorit. Zamestnanec Britského múzea Kirkpatrick podnikol v roku 1932 špeciálnu cestu do ZSSR, ale nedostal sa ani na miesto pádu meteoritu. Potvrdil však predpoklad profesora Kulíka, ktorý hmotnosť odhadol padnutý meteorit 100-120 ton.

Oblak kozmického prachu

Zaujímavou hypotézou je akademik V.I. Vernadsky, ktorý považoval za možné, že nepadol meteorit, ale obrovský oblak kozmického prachu, ktorý sa pohyboval kolosálnou rýchlosťou.

Akademik Vernadsky potvrdil svoju hypotézu s objavením sa v týchto dňoch veľká kvantita žiariace oblaky, pohybujúce sa na vysoká nadmorská výška rýchlosťou 300-350 km za hodinu. Táto hypotéza by mohla vysvetliť aj skutočnosť, že okolité stromy meteoritový kráter, zostali stáť, zatiaľ čo tie, ktoré sa nachádzali ďalej, zrazila tlaková vlna.

Okrem tunguzského meteoritu je známych niekoľko kráterov meteoritového pôvodu. Prvý z týchto kráterov, ktorý sa má preskúmať, možno nazvať arizonským kráterom v Devil's Canyone. Zaujímavosťou je, že v jej blízkosti sa našli nielen úlomky železného meteoritu, ale aj malé diamanty vytvorené z uhlíka vysokou teplotou a tlakom pri páde a výbuchu meteoritu.
Okrem naznačených kráterov, ktoré naznačujú pád obrovských meteoritov s hmotnosťou desiatky ton, existujú aj menšie krátery: v Austrálii na ostrove Ezel a množstvo ďalších.

Okrem veľkých meteoritov každoročne vypadne aj pomerne veľa menších - s hmotnosťou od 10 do 12 gramov do 2 až 3 kilogramov.

Ak by Zem nebola chránená hustou atmosférou, každú sekundu by nás bombardovali malé kozmické častice, ktoré sa pohybujú rýchlosťou vyššou ako guľky.

Supernova SN2010jl Fotografia: NASA/STScI

Astronómovia po prvýkrát v reálnom čase pozorovali vznik kozmického prachu v bezprostrednej blízkosti supernovy, čo im umožnilo vysvetliť tento záhadný jav, ktorý sa vyskytuje v dvoch fázach. Tento proces sa začína krátko po výbuchu, ale pokračuje dlhé roky, píšu vedci v časopise Nature.

Všetci sme stvorení z hviezdneho prachu, z prvkov, ktoré sú stavebný materiál pre nové nebeské telesá. Astronómovia dlho predpokladali, že tento prach vzniká pri výbuchu hviezd. Ale ako presne sa to deje a ako sa prachové častice neničia v blízkosti galaxií, kde prebieha aktívna činnosť, zostalo doteraz záhadou.

Táto otázka bola prvýkrát objasnená pozorovaniami uskutočnenými pomocou veľmi veľkého teleskopu na observatóriu Paranal v severnom Čile. Medzinárodný výskumný tím pod vedením Christy Gall z Dánskej univerzity v Aarhuse skúmal supernovu, ktorá sa vyskytla v roku 2010 v galaxii vzdialenej 160 miliónov svetelných rokov. Výskumníci strávili mesiace a prvé roky pozorovaním katalógového čísla SN2010jl vo viditeľnom a infračervenom svetle pomocou spektrografu X-Shooter.

„Keď sme skombinovali pozorovacie údaje, dokázali sme urobiť prvé meranie absorpcie rôznych vlnových dĺžok v prachu okolo supernovy,“ vysvetľuje Gall. "To nám umožnilo dozvedieť sa viac o tomto prachu, ako bolo predtým známe." To umožnilo podrobnejšie študovať rôzne veľkosti prachových zŕn a ich tvorbu.

Prach v bezprostrednej blízkosti supernovy sa vyskytuje v dvoch fázach Foto: © ESO/M. Kornmesser

Ako sa ukazuje, v hustom materiáli okolo hviezdy sa pomerne rýchlo tvoria prachové častice väčšie ako tisícina milimetra. Veľkosti týchto častíc sú na zrnká kozmického prachu prekvapivo veľké, vďaka čomu sú odolné voči zničeniu galaktickými procesmi. „Naše dôkazy o vzniku veľkých prachových častíc krátko po výbuchu supernovy znamenajú, že musí dôjsť k rýchlemu a efektívna metóda ich formovanie," dodáva spoluautor Jens Hjorth z Univerzity v Kodani. „Zatiaľ však presne nerozumieme, ako sa to deje."

Astronómovia však už majú teóriu založenú na ich pozorovaniach. Na základe toho dochádza k tvorbe prachu v 2 fázach:

1. Hviezda vytláča materiál do svojho okolia krátko pred výbuchom. Potom príde a rozšíri sa rázová vlna supernovy, za ktorou sa vytvorí chladný a hustý obal plynu - životné prostredie, do ktorého môžu kondenzovať a rásť prachové častice z predtým vyvrhnutého materiálu.
2. V druhej fáze, niekoľko stoviek dní po výbuchu supernovy, sa pridáva materiál, ktorý bol vyvrhnutý samotným výbuchom a dochádza k zrýchlenému procesu tvorby prachu.

"V V poslednej dobe Astronómovia objavili množstvo prachu vo zvyškoch supernov, ktoré vznikli po výbuchu. Našli však aj dôkazy o malom množstve prachu, ktorý v skutočnosti vznikol zo samotnej supernovy. Nové pozorovania vysvetľujú, ako možno tento zdanlivý rozpor vyriešiť,“ píše na záver Christa Gall.

KOZMICKÝ PRACH, pevné častice s charakteristickou veľkosťou od približne 0,001 mikrónu do približne 1 mikrónu (a možno až do 100 mikrónov alebo viac v medziplanetárnom médiu a protoplanetárnych diskoch), ktoré sa nachádzajú takmer vo všetkých astronomických objektoch: od slnečnej sústavy až po veľmi vzdialené galaxie a kvasary . Vlastnosti prachu (koncentrácia častíc, chemické zloženie, veľkosť častíc atď.) sa výrazne líšia od jedného objektu k druhému, dokonca aj pre objekty rovnakého typu. Kozmický prach rozptyľuje a pohlcuje dopadajúce žiarenie. Rozptýlené žiarenie s rovnakou vlnovou dĺžkou ako dopadajúce žiarenie sa šíri všetkými smermi. Žiarenie absorbované zrnkom prachu sa premení na termálna energia a častica zvyčajne vyžaruje v oblasti spektra s dlhšou vlnovou dĺžkou v porovnaní s dopadajúcim žiarením. Oba procesy prispievajú k zániku - oslabeniu žiarenia nebeských telies prachom nachádzajúcim sa na zornom poli medzi objektom a pozorovateľom.

Prachové objekty sa študujú takmer v celom rozsahu elektromagnetických vĺn – od röntgenových až po milimetrové vlny. Zdá sa, že elektrické dipólové žiarenie z rýchlo rotujúcich ultrajemných častíc do určitej miery prispieva k mikrovlnnej emisii pri frekvenciách 10-60 GHz. Dôležitú úlohu zohrávajú laboratórne experimenty, v ktorých merajú indexy lomu, ako aj absorpčné spektrá a rozptylové matrice častíc - analógy zŕn kozmického prachu, simulujú procesy tvorby a rastu žiaruvzdorných prachových zŕn v atmosfére hviezd a protoplanetárnych disky, študujú tvorbu molekúl a vývoj prchavých prachových zložiek v podmienkach podobných tým, ktoré existujú v tmavých medzihviezdnych oblakoch.

Kozmický prach nachádzajúci sa v rôznych fyzické stavy, sú priamo študované v zložení meteoritov, ktoré dopadli na zemský povrch, v horné vrstvy zemskú atmosféru(medziplanetárny prach a pozostatky malých komét), pri letoch kozmických lodí k planétam, asteroidom a kométam (okoloplanetárny a kometárny prach) a mimo heliosféry (medzihviezdny prach). Pozemné a vesmírne vzdialené pozorovania kozmickej prachovej pokrývky slnečná sústava(medziplanetárny, cirkumplanetárny a kometárny prach, prach v blízkosti Slnka), medzihviezdne médium našej Galaxie (medzihviezdny, cirkumplanetárny a hmlovinový prach) a iných galaxií (extragalaktický prach), ako aj veľmi vzdialené objekty (kozmologický prach).

Častice kozmického prachu pozostávajú najmä z uhlíkatých látok (amorfný uhlík, grafit) a kremičitanov horčíka a železa (olivíny, pyroxény). Kondenzujú a rastú v atmosférach hviezd neskorých spektrálnych tried a v protoplanetárnych hmlovinách a následne sú vyvrhnuté do medzihviezdneho prostredia tlakom žiarenia. V medzihviezdnych oblakoch, najmä hustých, žiaruvzdorné častice pokračujú v raste v dôsledku narastania atómov plynu, ako aj pri zrážke a zlepovaní častíc (koagulácia). To vedie k vzniku škrupín prchavých látok (hlavne ľadu) a k tvorbe poréznych častíc agregátu. K zničeniu prachových zŕn dochádza v dôsledku rozprašovania v rázových vlnách vznikajúcich po výbuchoch supernov alebo vyparovaním počas procesu tvorby hviezd, ktorý sa začal v oblaku. Zvyšný prach sa ďalej vyvíja v blízkosti vytvorenej hviezdy a neskôr sa prejaví vo forme medziplanetárneho prachového oblaku alebo kometárnych jadier. Paradoxne, okolo vyvinutých (starých) hviezd je prach „čerstvý“ (nedávno sa vytvoril v ich atmosfére) a okolo mladých hviezd je prach starý (vyvinutý ako súčasť medzihviezdneho média). Predpokladá sa, že kozmologický prach, ktorý možno existuje vo vzdialených galaxiách, bol kondenzovaný pri vyvrhovaní materiálu z výbuchov masívnych supernov.

Lit. pozrite sa na čl. Medzihviezdny prach.