इंटरस्टेलर माध्यम को निकटतम विशाल वस्तु की ओर क्यों नहीं खींचा जाता है?

ISM गुरुत्वाकर्षण का विरोध कैसे करता है? उस पर अभिनय करने वाला एकमात्र बल है, और अन्य सभी कण सितारों को बनाने के लिए एक साथ इकट्ठा होते हैं। आईएसएम अन्य कणों के बीच क्या खास बनाता है?

interstellar-medium interstellar

— मैक्स
स्रोत

आपको क्यों लगता है कि ISM गुरुत्वाकर्षण का प्रतिरोध करता है?

— वाल्टर

यह सच नहीं है कि इंटरस्टेलर माध्यम (आईएसएम) में कण केवल गुरुत्वाकर्षण द्वारा कार्य किए जाते हैं। उदाहरण के लिए,

कई मामलों में आईएसएम का एक महत्वपूर्ण हिस्सा आयनित होता है, इस मामले में यह चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत करता है जो गैस को पार करता है और कुछ मामलों में काफी मजबूत हो सकता है।
बड़े पैमाने पर और इसलिए चमकदार सितारों के आसपास के क्षेत्र में, विकिरण दबाव आईएसएम पर एक मजबूत बल डाल सकता है। वे कॉस्मिक किरणों (यानी सापेक्ष कणों) की प्रचुर मात्रा में भी उत्सर्जन करते हैं जो आसपास के गैस को गति प्रदान करते हैं।
सुपरनोवा विस्फोट गर्म बुलबुले बनाते हैं जो आईएसएम के माध्यम से विस्तार और स्वीप करते हैं, जिसके परिणामस्वरूप सदमे की लहरें और गैलेक्टिक बहिर्वाह होते हैं।

ज्यादातर मामलों में, हालांकि, गैस के बादल को टकराने से क्या रोका जा सकता है, यह इसका तापमान है। उपरोक्त सभी प्रक्रियाओं के बावजूद, और गुरुत्वाकर्षण सबसे कमजोर बल होने के बावजूद, गैस के बादल कभी-कभी तारे बनाने के लिए ढहते हैं। ऐसा करने की कसौटी यह है कि गैस पर्याप्त सघन है, और इसका आंतरिक दबाव (या तापीय ऊर्जा) काफी कमजोर है। यह जीन्स अस्थिरता द्वारा वर्णित है , जो गैस के एक बादल के लिए कसौटी को दबाव बलों, या थर्मल ऊर्जा के माध्यम से गुरुत्वाकर्षण के लिए ढहने के लिए तैयार करता है। इसे व्यक्त करने का एक तरीका जीन्स मास ( जीन्स 1902 ) है, जो एक क्लाउड का महत्वपूर्ण द्रव्यमान है, जहां थर्मल ऊर्जा गुरुत्वाकर्षण बलों द्वारा बिल्कुल संतुलित है: $M_J$

म_{जे} = ρ {(\frac{π क_{बी} टी}{4 μ म_{यू} जी ρ})}^{3 / 2} α \frac{{टी}^{3 / 2}}{ρ^{1 / 2}} ।

$M_J = \rho \left( \frac{\pi k_B T}{4 \mu m_\mathrm{u} G \rho} \right)^{3/2} \\ \propto \frac{T^{3/2}}{\rho^{1/2}}.$ यहाँ, , , और बोल्ट्जमैन के स्थिरांक, गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक और परमाणु द्रव्यमान इकाई हैं, जबकि , , और तापमान, माध्य आणविक द्रव्यमान और गैस का घनत्व है।

k_{B}

$k_B$

G

$G$

m_{u}

$m_u$

T

$T$

μ

$\mu$

ρ

$\rho$

समीकरण के दूसरी पंक्ति में बात पर बल दिया कि है तापमान के साथ बढ़ जाती है, और डी घनत्व के साथ क्रीज। दूसरे शब्दों में, यदि गैस बहुत अधिक गर्म है, या बहुत पतला है, तो गिराने के लिए आवश्यक कुल द्रव्यमान अधिक होना चाहिए। $M_J$

सामान्य तौर पर, गैस तारों को बनाने के लिए नहीं गिरेगी यदि तापमान कुछ से ऊपर है $10^4\,\mathrm{K}$ । यदि तापमान अधिक है, तो कण बहुत तेजी से चलते हैं। चूंकि विभिन्न प्रक्रियाएं आसानी से आईएसएम को लाखों डिग्री तक गर्म कर सकती हैं, इसलिए गैस को गिरने से पहले ठंडा करना पड़ता है। ऐसा करने के लिए शीतलन विकिरण द्वारा किया जाता है: तेजी से बढ़ने वाले परमाणु टकराते हैं (या तो एक दूसरे के साथ या अधिक बार, इलेक्ट्रॉनों के साथ)। परमाणुओं की कुछ गतिज ऊर्जा उनके इलेक्ट्रॉनों को उच्च स्तर तक रोमांचक बनाती है। जब परमाणु डी-एक्साइट करते हैं, तो फोटॉन उत्सर्जित होते हैं जो सिस्टम को छोड़ सकते हैं। शुद्ध परिणाम यह है कि थर्मल ऊर्जा को क्लाउड से हटा दिया जाता है, जब तक कि कुछ बिंदु पर यह काफी हद तक ठंडा हो जाता है।

— pela
स्रोत

तो, ...., यह सवाल भी पैदा होता है: " आईएसएम का तापमान और घनत्व क्या है ?"।

— एरिक टावर्स

@EricTowers: ISM में तापमान, सिद्धांत रूप में, कुछ केल्विन से लेकर केल्विन के कई (दसियों) लाखों में कोई भी मूल्य ले सकता है। हालांकि, विभिन्न शीतलन प्रक्रियाएं गैस को तापमान के कुछ "पठारों" तक पहुंचाती हैं। मैंने पहले ठीक इस बात पर चर्चा की कि हाऊ टू इंटरस्टेलर स्पेस कैसे ठंडा है? । WRT। घनत्व (

), ISM के विभिन्न चरण दबाव संतुलन में बहुत अधिक होते हैं , जैसे कि उत्पाद

अधिक या कम स्थिर होता है।

n

$n$

n T

$nT$

— पेला

यह है कि, एक गर्म जबकि

कश्मीर बादल की एक घनत्व हो सकता है

सेमी प्रति कणों

, एक आसपास, गर्म

कश्मीर लिफाफा होगा

सेमी

। और एक छोटे से

कश्मीर आणविक बादल के घनत्व होगा

सेमी

(और अधिक)।

T \sim 10^{4}

$T\sim10^4$

n \sim 0.1

$n\sim0.1$

1

$1$

^{3}

$^3$

T \sim 10^{6}

$T\sim10^6$

n \sim 0.001

$n\sim0.001$

0.01

$0.01$

^{- 3}

$^{-3}$

T \sim 10^{2}

$T\sim10^2$

n \sim 10

$n\sim10$

10^{2}

$10^2$

^{- 3}

$^{-3}$

— पेला

@ EricTowers: यह सवाल को भीख नहीं देता है , यह सवाल उठाता है , या संकेत देता है। प्रश्न या पेटिटियो प्रिंसिपी को समझना, एक तार्किक गिरावट है जिसमें लेखक या वक्ता परीक्षा के तहत कथन को सत्य मानते हैं। देखें grammarist.com/rhetoric/begging-the-question-fallacy

— Jim421616

@ Jim421616: " यह लैटिन वाक्यांश पेटिटियो प्रिंसिपी का अनुवाद है, और इसका मतलब यह है कि किसी ने एक आधार के आधार पर निष्कर्ष निकाला है जिसमें समर्थन का अभाव है।" " आधुनिक वर्णनात्मक उपयोग में , 'सवाल पूछने के लिए' अक्सर सवाल उठाने के लिए 'प्रतीत होता है' (जैसा कि, 'यह सवाल पूछती है, क्या ...')" जैसा कि यह 16 वीं शताब्दी नहीं है, मैं नहीं हूं वाक्यांश की पिछली गलतियाँ और उपयोग द्वारा सीमित। मैंने जो कुछ भी मांगा, उसका समर्थन था।

— एरिक टॉवर्स

सबसे पहले, गौर करें कि गुरुत्वाकर्षण कमजोर है।

ए_{एस} = \frac{जी म_{⊙}}{{आर}^{2}} ≃ 3.7 \times 10^{- 13} {सुश्री}^{2}

$a_S=\frac{GM_\odot}{r^2}\simeq3.7\times10^{-13}\text{ m/s}^2$

M_{⊙}

$M_\odot$

$\sim10^{-3}$ $\sim10^6$ $10^4$

अंतिम नोट पर, ISM पर गुरुत्वाकर्षण केवल बल का कार्य नहीं है। उदाहरण के लिए, गांगेय चुंबकीय क्षेत्र , विभिन्न परिदृश्यों में आईएसएम की गतिशीलता को प्रभावित कर सकते हैं, जिसमें आणविक बादलों के पतन को रोकने या सक्षम करना शामिल है ( फ़ेरियर देखें (2005) )।

— HDE 226,868
स्रोत

ISM गुरुत्वाकर्षण का विरोध कैसे करता है?

यह नहीं है गुरुत्वाकर्षण के दो अलग-अलग स्रोत हैं: आंतरिक और बाहरी। आईएसएम के आंतरिक या आत्म-गुरुत्वाकर्षण का परिणाम वास्तव में पतन और बाद के स्टार गठन के रूप में हो सकता है, जैसा कि एक अन्य उत्तर में बताया गया है ।

आईएसएम पर किसी भी स्टार या गैस क्लाउड से बाहरी गुरुत्वाकर्षण आकर्षण प्रासंगिकता के लिए बहुत कमजोर है और इसे उपेक्षित किया जा सकता है, जैसा कि अभी तक एक और जवाब में दिखाया गया है ।

हालाँकि, ISM को गैलेक्सी के सभी तारों, गैस और डार्क मैटर से संयुक्त गुरुत्वाकर्षण खिंचाव के अधीन किया जाता है, यानी गैलेक्सी के गुरुत्वाकर्षण का ही। इस पुल के जवाब में, ISM आकाशगंगा को निकट-वृत्ताकार कक्षाओं में परिक्रमा करता है, जैसा कि अधिकांश तारे करते हैं (डिस्क आकाशगंगा में जैसे हमारे)। इस प्रकार, ISM इस संबंध में विशेष नहीं है ।

आईएसएम आंतरिक गैलेक्सी (जहां इसे खींचा जाता है) में क्यों नहीं गिरता है? यह केवल इसलिए है क्योंकि इसमें बहुत अधिक कोणीय गति है। स्थिति ठीक वैसी ही है जैसे पृथ्वी सूर्य के लिए खींची जाती है, फिर भी उसके चारों ओर एक वृत्त पर परिक्रमा (लगभग) होती है।

अंत में, ध्यान दें कि आस-पास के तारों से चुंबकीय बल और विकिरण का दबाव गेलेक्टिक गुरुत्वाकर्षण की तुलना में बहुत कमजोर है और आईएसएम की गैलेक्टिक कक्षाओं पर विचार करते समय इसे उपेक्षित किया जा सकता है।

— वाल्टर
स्रोत