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Interstellares Medium (IST M) ist der Begriff, der verwendet wird, um alle zu beschreiben Angelegenheit (interstellare Materie, auch abgekürzt als IST M) und Energie (interstellares Strahlungsfeld), die sich zwischen den Sterne in einem Galaxis befindet, anzuzeigen. Für Materie und Strahlung außerhalb von Galaxien ist der Begriff intergalaktisches Medium benutzt. Die chemische Zusammensetzung und die physikalischen Eigenschaften (Temperatur, Dichte und Dynamik) des ISM spielen eine entscheidende Rolle bei der Astrophysik: Sterne entstehen aus dem ISM (siehe Sternentstehung), und einige Sterne zeigen das Ende ihrer Lebensdauer an über Supernova-Explosionen Material zurück zum ISM. Bei Beobachtung Astronomie das ISM ist wichtig, weil es die Energie von Sternen beeinflusst (in Form von Photonen), die Beobachter auf der Erde erreichen können.

Interstellare Materie

Interstellare Materie kommt in verschiedenen Formen:

• neutrale Gasatome
• ionisiertes Gas
• molekulares Gas: aus Wasserstoff (H₂) und Kohlenmonoxid (CO) zu viel größeren Molekülen, die aus Hunderten von Atomen bestehen
• Plasma
• Staubpartikel: Ansammlungen von Molekülen und Atomen; die Größen der interstellaren Staubpartikel reichen von etwa eins Nanometer bis fast eins Millimeter.

Die meisten Gasatome sind Wasserstoffatome (ca. 90%) und Heliumatome (ungefähr 10%); zusätzlich geringe Mengen schwerer Elemente (Metall erwähnt) vorhanden, wie Kohlenstoff, Stickstoff- und Sauerstoff. Der größte Teil der Masse (etwa 99%) der interstellaren Materie besteht aus Gas (die ersten vier Kategorien oben), der Rest besteht aus Staub. Das Dichte ist im Allgemeinen sehr gering (einige Atome pro cm³ : siehe Tabelle unten).

Die folgende Tabelle listet die Phasen auf, die im ISM von kalt bis heiß auftreten. Für jede Komponente werden neben Temperatur auch Dichte und Volumenanteil (der Anteil am Gesamtvolumen einer Wolke, der tatsächlich von Partikeln eingenommen wird) angegeben.

Das interstellare Medium wird normalerweise in Abhängigkeit von der Temperatur des Gases in drei Phasen unterteilt:

1. kalt (zehn Kelvin, Molekülwolken und kaltes neutrales Medium);
2. warm (Tausende Kelvin, warmes neutrales/ionisiertes Medium und HII-Regionen);
3. heiß (Millionen Kelvin, heißes ionisiertes Medium).

Dies sind die Temperaturbereiche, in denen ein stabiles Gleichgewicht zwischen der Energiemenge, die die Wolke aufheizt, und der Energiemenge, die die Wolke zum Abkühlen abgeben kann, erreicht werden kann. Dieses "Drei-Phasen-Modell" für die ISM wurde 1977 von McKee und Ostriker entwickelt^[1]. Die relative Verteilung des ISM auf diese drei Phasen wird in der Wissenschaft noch immer kontrovers diskutiert. Bezüglich des kalten Mediums gibt es Ansichten, dass diese ebenfalls ionisiert sind, sodass auch dort elektrische Ströme fließen können: siehe Plasmakosmologie

Interstellares Strahlungsfeld

Neben Materie enthält der interstellare Raum auch Strahlung. Diese interstellares Strahlungsfeld besteht aus mehreren Komponenten:

• elektromagnetische Strahlung (Photonen)
• kosmische Strahlung (zum größten Teil Protonen und andere geladene Atomkerne)
• Magnetfelder

Interaktion und Bereicherung

In einer Galaxie gibt es viele Wechselwirkung zwischen den Sternen, dem interstellaren Strahlungsfeld – das größtenteils von diesen Sternen erzeugt wird – und der interstellaren Materie. Denn Gaswolken mit überdurchschnittlicher Dichte ziehen sich von selbst zusammen Schwere, Sterne entstehen. Diese Sterne erhitzen die Materie im ISM, wodurch sie Energie emittiert (insbesondere im Infrarot Bereich).

Am Ende der Lebensdauer eines Sterns besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass Supernova der Inhalt des Sterns, einschließlich der schwereren Elemente wie Kohlenstoff und Stickstoff- und noch schwerere Metalle, zurück in den ISM. Das wird sein Bereicherung des ISM erwähnt.

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