为什么不将星际介质拉向最近的大物体？

ISM如何抵抗重力？那是唯一作用在其上的力，所有其他粒子似乎聚集在一起形成恒星。是什么使ISM在其他方面如此特别？

interstellar-medium interstellar

— 最高
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您为什么认为ISM抵抗重力？

— Walter

星际介质（ISM）中的粒子仅受重力作用是不正确的。例如，

在许多情况下，ISM的大部分被离子化，在这种情况下，它与渗透到气体中的磁场相互作用，在某些情况下可能非常强。
在大质量的恒星附近，辐射压力可能会对ISM施加强大的作用力。它们还发出大量宇宙射线（即相对论粒子），将动量传递到周围的气体中。
超新星爆炸会产生热气泡，气泡会膨胀并扫过ISM，导致冲击波和银河外流。

但是，在大多数情况下，可以防止气体云塌陷的仅仅是其温度。尽管进行了上述所有过程，并且尽管重力是最弱的力，但气体云有时仍会坍塌而形成恒星。这样做的标准是气体足够稠密，并且其内部压力（或热能）足够弱。吉恩斯不稳定性描述了这一点，吉恩斯不稳定性提出了通过使压力或热能与重力相等来使气体云塌陷的标准。一种表达方式是牛仔裤质量 $M_J$ （牛仔裤1902年），它是云的临界质量，其中热能通过重力精确平衡：

{中号}_{Ĵ} = ρ {（ \frac{π ķ_{乙} Ť}{4 μ 米_{ü} G ρ} ）}^{3 / 2} \propto \frac{Ť^{3 / 2}}{ρ^{1个 / 2}} 。

$M_J = \rho \left( \frac{\pi k_B T}{4 \mu m_\mathrm{u} G \rho} \right)^{3/2} \\ \propto \frac{T^{3/2}}{\rho^{1/2}}.$ 此处，

k_{B}

$k_B$ ，

G

$G$ 和

m_{u}

$m_u$ 是玻尔兹曼常数，重力常数和原子质量单位，而

T

$T$ ，

μ

$\mu$ 和

ρ

$\rho$ 是温度，平均分子量和气体密度。

在该方程中的第二行需要强调的是 $M_J$ 随着温度而增加，并且DE与密度折痕。换句话说，如果气体太热或太稀，则分解所需的总质量必须更高。

通常，如果温度高于，气体将不会崩解而形成恒星 $10^4\,\mathrm{K}$ 。如果温度较高，则颗粒移动得太快。由于各种过程可能容易将ISM加热到数百万度，因此气体必须先冷却，然后才能崩溃。实现此目的的方法是冷却辐射：快速移动的原子碰撞（彼此碰撞，或更常见的是与电子碰撞）。原子的一些动能被用来将其电子激发到更高的水平。当原子去激发时，会发射出光子，从而离开系统。最终结果是从云中除去了热能，直到某一时刻它已经冷却到足以崩溃为止。

— 佩拉
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因此，..，这就引出了一个问题：“ ISM 的温度和密度是多少？”。

— 艾瑞克大厦

@EricTowers：原则上，ISM的温度可能会从几开尔文到几百万（几千万）开尔文。但是，各种冷却过程使气体达到一定的“平稳”温度。之前，我曾在“ 星际空间有多冷？。Wrt。密度（

）时，ISM的各个阶段在压力平衡时趋于非常粗糙，因此乘积

或多或少是恒定的。

n

$n$

n T

$nT$

— 佩拉

也就是说，尽管一个温暖

ķ云可以具有的密度

每厘米的颗粒

，周围，热

ķ信封将具有

厘米

。和一个小

ķ分子云将具有密度

厘米

（或更高）。

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}

$^{-3}$

— 佩拉

@EricTowers：它不会乞求问题，它会引发或提示问题。乞讨这个问题，或者说是基本原则，是一个逻辑谬误，作者或演讲者认为被检查的陈述是正确的。见grammarist.com/rhetoric/begging-the-question-fallacy

— Jim421616

@ Jim421616：“ 这是拉丁语短语petitio principii 的翻译，它过去常常表示某人基于缺乏支持的前提得出了结论。” “ 在现代白话语用法中，“乞求问题”似乎经常意味着“提出问题”（例如，“这乞求问题，是否...”）。因为这不是16世纪，我不是受过去的误译和词组用法的限制。我所需要的只是支持。

— 埃里克·塔

首先，考虑重力很弱。

{一种}_{小号} = \frac{G {中号}_{⊙}}{{[R}^{2}} ≃ 3.7 \times 10^{- 13} {女士}^{2}

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

M_{⊙}

$M_\odot$

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

最后，重力并不是作用在ISM上的唯一作用力。例如，银河磁场可以在各种情况下影响ISM的动力学，包括防止或使分子云崩溃（请参见Ferrier（2005））。

— HDE 226868
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ISM如何抵抗重力？

没有。有两种不同的引力来源：内部和外部。ISM的内部引力或自引力实际上可能导致坍塌并随后形成恒星，如另一个答案所述。

如另一个答案所示，ISM上任何恒星或气体云的外部引力都太弱，以至于没有意义，可以忽略不计。

但是，ISM受到银河系中所有恒星，气体和暗物质的综合引力，即银河系本身的引力。为了响应这种拉动，ISM和大多数恒星（在我们这样的盘状星系中）一样，使银河系绕近圆形轨道运行。因此，ISM 在这方面并不特殊。

为什么ISM不会落入内部星系（被拉到的地方）？这仅仅是因为它的角动量太大。这种情况与地球被拉向太阳的情况完全相同，但绕其环绕（几乎）绕一圈旋转。

最后，请注意，来自附近恒星的磁力和辐射压力远小于银河引力，在考虑ISM的银河轨道时可以忽略不计。

— 沃尔特
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