MÔI TRƯỜNG GIỮA CÁC VÌ SAO
Không gian giữa các sao trừ một số tinh vân riêng lẻ, trông như trống rỗng. Song trên thực tế nó được lấp đầy vật chất. Các nhà khoa học đi đến kết luận như vậy từ đầu thế kỷ XX khi nhà thiên văn gốc Thụy Sĩ Rôbớt Trămplơ phát hiện ra sự hấp thụ (làm yếu đi) ánh sáng của các sao trên đường chúng tới với người quan sát trên Trái Đất. Mà mức độ suy giảm ánh sáng lại phụ thuộc vào màu sắc của sao. Ánh sáng từ sao màu xanh được hấp thụ mạnh hơn ánh sáng từ sao màu đỏ. Vậy là nếu sao phát xạ bằng các tia xanh và tia đỏ một năng lượng như nhau thì do có sự hấp thụ ánh sáng, những tia xanh bị suy giảm nhiều hơn những tia đỏ và từ Trái Đất nhìn lên sẽ thấy ngôi sao có màu hơi hơi đỏ.
Vật chất hấp thụ ánh sáng được phân bố không đồng đều trong không gian. Nó có cấu trúc giống như những mảnh vụn và tập trung về phía dải Ngân Hà. Những tinh vân tối chẳng hạn như Bao Than và Đầu Ngựa là nơi có mật độ vật chất hấp thụ giữa các sao khá cao. Vật chất đó được cấu tạo từ những hạt bụi bé li ti. Những thuộc tính vật lý của những hạt bụi này ngày nay đã được nghiên cứu khá kỹ.
Ngoài bụi ra, giữa các sao còn có một khối lượng lớn khí lạnh không thấy được.
Khối lượng của nó lớn hơn khối lượng của bụi gần một trăm lần. Làm sao con người biết được sự tồn tại của khí đó? Thì ra các nguyên tử hyđrô bức xạ sóng vô tuyến với bước sóng 21 cm. Phần lớn thông tin về vật chất giữa các vì sao do kính thiên văn vô tuyến thu được. Bằng cách đó đã phát hiện ra những tầng mây hyđrô dạng nguyên tử trung tính.
Mây hyđrô nguyên tử trung tính phổ biến có nhiệt độ gần 70K (- 200oC) và mật độ không cao (mấy chục nghìn nguyên tử trong một xăngtímet khối không gian). Tuy môi trường như vậy được gọi là mây nhưng đối với người Trái Đất thì cái đó tà chân không sâu, nó loãng hơn chân không nhân tạo, chẳng hạn như trong đèn hình của máy thu hình (ti vi). Kích thước mây hyđrô là từ 10 đến 100 pc (để so sánh: khoảng cách bình quân giữa các sao là 1 pc).
Sau này còn phát hiện ra mây hyđrô phân tử lạnh hơn và đậm đặc hơn. Đối Với ánh sáng thấy được, những mây này đục hoàn toàn. Chính chúng là nơi tập trung phần lớn khí lạnh giữa các sao và bụi. Về kích thước những đám mây này cũng tương tự như các vùng hyđrô nguyên tử nhưng về mật độ thì chúng cao gấp hàng trăm hàng nghìn lần. Do đó trong những đám mây phân tử lớn có thể chứa một khối lượng vật chất lớn bằng mấy trăm ngàn, thậm chí mấy triệu lần khối lượng Mặt Trời. Trong mây phân tử mà thành phần chủ yếu là hyđrô còn có cả những phân tử phức tạp hơn, trong đó phải kể đến những hợp chất hữu co đơn giản nhất.
Một bộ phận nhỏ của vật chất giữa các sao được nung nóng đến một nhiệt độ rất cao và “phát sáng” trong dải các tia từ ngoại và tia X. Trong dải tia X có khí nóng nhất, nhiệt độ gần một triệu độ, bức xạ. Đó là khí quầng hoa. Nó có tên gọi như vậy vì nó giống như khí được đốt nóng trong quầng sáng Mặt Trời (nhật hoa). Khí quầng hoa có mật độ rất thấp: khoảng một nguyên tử trên một đềximet khối không gian.
Khí nóng loãng được hình thành do những vụ nổ rất mạnh - sự bùng sáng của các sao siêu mới. Từ nơi xảy ra vụ nổ trong khí giữa các sao một dải sóng xung kích truyền lan ra và làm cho khí nóng lên tới một nhiệt độ cao khi đó nó trở thành nguồn bức xạ tia X. Khí quầng hoa còn được tìm thấy trong không gian giữa các thiên hà.
Tóm lại, thành phần cơ bản của môi Trưòng giữa các sao là khí, được cấu tạo từ các nguyên tử và các phân tử. Nó bị trộn lẫn với bụi (chiếm khoảng 1 % khối lượng vật chất giữa các sao) và bị đâm xuyên bởi các dòng thác mạnh của các hạt cơ bản (những tia vũ trụ) và bởi bức xạ điện từ các dòng hạt và bức xạ điện từ này cũng được xem là các thành tố của môi trường giữa các sao.
Ngoài ra môi trường giữa các sao còn bị nhiễm từ nhẹ. Các từ trường có liên quan đến mây khí giữa các sao và cùng chuyển động với chúng. Những từ trường này yếu hơn từ trường Trái Đất khoảng 100 lần . Những từ trường giữa
các sao giúp cho sự tạo thành của đám mây khí dày đặc hơn và lạnh hơn các vì sao đã kết tụ từ những đám mây này. Các phần tử của các tia vũ trụ cũng có phản ứng với từ trường giữa các sao: chúng di chuyển dọc theo các đường sức của nó theo các quỹ đạo xoắn ốc như muốn quấn lấy chúng. Đồng thời, các êlectron là thành phần của các tia vũ trụ, cũng bức xạ các sóng vô tuyến. Cái này gọi là bức xạ xincrôtrôn phát sinh trong không gian giữa các sao và được phát hiện thấy trong dải sóng vô tuyến.
