20.3: Vumbi vya Cosmic

Malengo ya kujifunza

Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

• Eleza jinsi tunavyoweza kuchunguza vumbi vya interstellar
• Kuelewa jukumu na umuhimu wa uchunguzi wa infrared katika kusoma vumbi
• Eleza maneno ya kutoweka na reddening interstellar

Kielelezo\(\PageIndex{1}\) kinaonyesha mfano wa kushangaza wa kile ambacho kwa kweli ni macho ya kawaida kupitia darubini kubwa: eneo la giza angani linaloonekana kuwa karibu tupu la nyota. Kwa muda mrefu, wanaastronomia walijadili kama maeneo haya ya giza yalikuwa “vichuguu” tupu ambavyo kwa njia yake tuliangalia zaidi ya nyota za galaxi ya Milky Way ndani ya anga, au mawingu ya nyenzo zenye giza zilizozuia mwanga wa nyota ng'ambo. Mwanaastronomia William Herschel (mvumbuzi wa sayari Uranus) alidhani ni wa zamani, mara moja akisema baada ya kuona moja, “Hapa kweli kuna shimo mbinguni!” Hata hivyo, American astronomer E. Barnard ujumla sifa kwa kuonyesha kutoka mfululizo wake wa kina wa picha nebula kwamba tafsiri ya mwisho ni moja sahihi (angalia sanduku kipengele kwenye Kielelezo\(\PageIndex{1}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{1}\) Barnard 68. Kitu hiki, kilichoorodheshwa kwanza na E. Barnard, ni wingu la giza la interstellar. Muonekano wake wa kushangaza ni kutokana na ukweli kwamba, kwa kuwa ni karibu na Dunia, hakuna nyota angavu kati yetu na hayo, na vumbi lake linaficha mwanga kutoka nyota nyuma yake. (Inaonekana kidogo kama moyo wa upande wa pili; mwanaastronomia mmoja alituma picha ya kitu hiki kwa mpenzi wake kama valentine.)

Mawingu ya vumbi angani yanasaliti uwepo wao kwa njia kadhaa: kwa kuzuia mwanga kutoka nyota za mbali, kwa kutoa nishati katika sehemu ya infrared ya wigo, kwa kutafakari mwanga kutoka nyota zilizo karibu, na kwa kufanya nyota za mbali zionekane kuwa nyekundu kuliko zilivyo kweli.

EDWARD EMERSON BARNARD

Alizaliwa mwaka 1857 huko Nashville, Tennessee, miezi miwili baada ya baba yake kufa, Edward Barnard (Kielelezo\(\PageIndex{2}\)) alikulia katika hali mbaya sana kwamba alipaswa kuacha shule akiwa na umri wa miaka tisa kusaidia mama yake mgonjwa. Hivi karibuni akawa msaidizi wa mpiga picha wa ndani, ambako alijifunza kupenda picha zote na astronomia, iliyopangwa kuwa tamaa mbili za maisha yake. Alifanya kazi kama msaidizi wa mpiga picha kwa miaka 17, akisoma astronomia peke yake. Mwaka 1883, alipata kazi kama msaidizi katika Observatory ya Chuo Kikuu cha Vanderbilt, ambayo ilimwezesha hatimaye kuchukua baadhi ya kozi za astronomia.

Aliolewa mwaka 1881, Barnard alijenga nyumba kwa ajili ya familia yake ambayo angeweza kumudu. Lakini kama ilivyotokea, mtengenezaji wa dawa ya patent alitoa tuzo ya $200 (pesa nyingi katika siku hizo) kwa ugunduzi wa comet yoyote mpya. Kwa uamuzi uliokuwa tabia yake, Barnard alitumia kila usiku wazi kutafuta comets. Aligundua saba kati yao kati ya 1881 na 1887, akipata pesa za kutosha kufanya malipo nyumbani kwake; hii “Comet House” baadaye ikawa kivutio cha ndani. (Mwishoni mwa maisha yake, Barnard alikuwa amepata comets 17 kupitia uchunguzi wa bidii.)

Mwaka 1887, Barnard alipata nafasi katika Lick Observatory iliyoanzishwa hivi karibuni, ambapo hivi karibuni alifunga pembe na mkurugenzi, Edward Holden, msimamizi wa blustering ambaye alifanya maisha ya Barnard kuwa duni. (Ili kuwa wa haki, Barnard hivi karibuni alijaribu kufanya hivyo kwa ajili yake.) Licha ya kukataliwa muda wa darubini aliohitaji kwa kazi yake ya kupiga picha, mwaka wa 1892, Barnard aliweza kugundua mwezi mpya wa kwanza uliopatikana karibu na Jupiter tangu siku ya Galileo, feat stunning uchunguzi ambayo ilimpata sifa ya dunia. Sasa akiwa na nafasi ya kudai muda zaidi wa darubini, alikamilisha mbinu zake za kupiga picha na hivi karibuni akaanza kuchapisha picha bora za Milky Way zilizochukuliwa hadi wakati ule. Ilikuwa wakati wa kazi hii alianza kuchunguza mikoa ya giza kati ya vichochoro vya nyota vilivyojaa watu wa Galaxy na kutambua kwamba lazima iwe mawingu makubwa ya nyenzo za kuficha (badala ya “mashimo” katika usambazaji wa nyota).

Mwanahistoria wa astronomia Donald Osterbrock amemwita Barnard kuwa “observaholic:” hisia zake za kila siku zilionekana kutegemea kabisa jinsi anga ilivyoahidi kuwa wazi kwa usiku wake wa kuchunguza. Alikuwa mtu aliyeendeshwa, mwenye neurotic, mwenye wasiwasi juu ya ukosefu wake wa mafunzo rasmi, akiogopa kuwa na dharau, na kuogopa kwamba kwa namna fulani anaweza kuingizwa nyuma katika umaskini wa siku zake za vijana. Alikuwa na ugumu kuchukua likizo na kuishi kwa kazi yake: ugonjwa mbaya tu ungeweza kumzuia kufanya uchunguzi wa astronomia.

Mwaka 1895, Barnard, baada ya kuwa na vita vya kutosha vya kisiasa huko Lick, alikubali kazi katika Observatory ya Yerkes karibu na Chicago, ambako alibaki hadi kifo chake mwaka 1923. Aliendelea na kazi yake ya kupiga picha, kuchapisha mkusanyiko wa picha zake zilizokuwa atlases za picha za kawaida, na kuchunguza aina za nebulae zilizofunuliwa katika picha zake. Pia alifanya vipimo vya ukubwa na vipengele vya sayari, alishiriki katika uchunguzi wa kupungua kwa jua, na kwa makini kuorodhesha nebulae ya giza (angalia Mchoro\(\PageIndex{1}\)). Mwaka 1916, aligundua nyota yenye mwendo mkubwa zaidi, mfumo wa nyota wa pili wa karibu kabisa na yetu wenyewe (tazama Kuchambua Starlight). Kwa sasa inaitwa Nyota ya Barnard kwa heshima yake.

Kielelezo\(\PageIndex{2}\) Edward Emerson Barnard (1857—1923). Uchunguzi wa Barnard ulitoa taarifa ambazo ziliendeleza uchunguzi wengi wa astronomia.

Kuchunguza Vumbi

Wingu giza kuonekana katika Kielelezo\(\PageIndex{1}\) vitalu mwanga wa nyota nyingi kwamba uongo nyuma yake; kumbuka jinsi mikoa katika maeneo mengine ya picha ni inaishi na nyota. Barnard 68 ni mfano wa wingu lenye mnene kiasi au nebula nyeusi iliyo na nafaka ndogo za vumbi imara. Mawingu hayo ya opaque yanajulikana kwenye picha yoyote ya Njia ya Milky, galaxy ambayo Sun iko (angalia takwimu katika Galaxy ya Milky Way). “Ufa wa giza,” ambao unaendesha urefu chini ya sehemu ndefu ya Milky Way mbinguni na inaonekana kuigawanya katika mbili, huzalishwa na mkusanyiko wa mawingu hayo ya kuficha.

Wakati mawingu ya vumbi ni baridi sana kung'ara kiasi kupimika ya nishati katika sehemu inayoonekana ya wigo, wao mwanga mkali katika infrared (Kielelezo\(\PageIndex{3}\)). Sababu ni kwamba nafaka ndogo za vumbi hupata mwanga unaoonekana na mionzi ya ultraviolet kwa ufanisi sana. Mbegu ni joto na mionzi kufyonzwa, kwa kawaida kwa joto kutoka 10 hadi 500 K, na re-kung'ara joto hili katika wavelengths infrared.

Kielelezo\(\PageIndex{3}\) Visivyoonekana na Infrared Picha ya Nebula Horsehead katika Orion. Wingu hili la giza ni mojawapo ya picha zinazojulikana zaidi katika astronomia, pengine kwa sababu linafanana na kichwa cha farasi. Sura ya kichwa cha farasi ni ugani wa wingu kubwa la vumbi linalojaza sehemu ya chini ya picha. (a) Kuonekana katika mwanga unaoonekana, mawingu ya vumbi ni rahisi sana kuona dhidi ya background mkali. (b) Picha hii ya mionzi ya infrared kutoka eneo la kichwa cha farasi ilirekodiwa na Explorer ya Utafiti wa Infrared wa NASA. Kumbuka jinsi mikoa inayoonekana giza katika mwanga inayoonekana inaonekana mkali katika infrared. Vumbi huchomwa na nyota zilizo karibu na kung'ara tena joto hili katika infrared. Tu juu ya kichwa cha farasi inaonekana katika picha ya infrared. Dots kali zinazoonekana katika nebula chini na upande wa kushoto na juu ya kichwa cha farasi ni nyota vijana, nyota mpya. Insets huonyesha kichwa cha farasi na nebula mkali kwa undani zaidi.

Shukrani kwa ukubwa wao mdogo na joto la chini, nafaka za interstellar huangaza zaidi ya nishati zao kwa infrared kwa masafa ya microwave, na wavelengths ya makumi hadi mamia ya microns. Anga ya dunia ni opaque kwa mionzi katika wavelengths hizi, hivyo chafu na vumbi interstellar ni bora kipimo kutoka nafasi. Uchunguzi kutoka juu ya anga ya Dunia unaonyesha kwamba mawingu ya vumbi yanapo katika ndege ya Milky Way (Kielelezo\(\PageIndex{4}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{4}\) Infrared Uchafu kutoka Ndege ya Milky Way. Picha hii ya infrared iliyochukuliwa na Telescope ya Spitzer Space inaonyesha shamba katika ndege ya Galaxy ya Milky Way. (Galaxy yetu iko katika sura ya frisbee; ndege ya Milky Way ni diski gorofa ya frisbee hiyo. Kwa kuwa Jua, Dunia, na mfumo wa jua ziko katika ndege ya Milky Way na umbali mkubwa kutoka katikati yake, tunaona makali ya Galaxy juu, kama vile tunaweza kuangalia sahani ya kioo kutoka makali yake.) Utoaji huu huzalishwa na nafaka ndogo za vumbi, ambazo hutoa microns 3.6 (bluu katika picha hii), 8.0 microns (kijani), na microns 24 (nyekundu). Mikoa yenye densest ya vumbi ni baridi na opaque kwamba huonekana kama mawingu ya giza hata kwenye wavelengths hizi za infrared. Bubbles nyekundu zinazoonekana kote zinaonyesha mikoa ambako vumbi limeongezwa na nyota changa. Inapokanzwa hii huongeza chafu katika microns 24, na kusababisha rangi nyekundu katika picha hii.

Baadhi ya mawingu mazito ya vumbi yana karibu na nyota zenye kung'aa na kutawanya mwanga wa nyota wa kutosha kuonekana. Wingu kama hilo la vumbi, lililoangazwa na mwanga wa nyota, linaitwa nebula ya kutafakari, kwani mwanga tunaoona ni mwanga wa nyota unaojitokeza mbali na nafaka za vumbi. Mojawapo ya mifano inayojulikana zaidi ni nebulosity inayozunguka kila nyota angavu zaidi katika kundinyota ya Pleiades (angalia sura thumbnail). Mbegu za vumbi ni ndogo, na chembe hizo ndogo hugeuka kueneza mwanga na wavelengths ya bluu kwa ufanisi zaidi kuliko mwanga kwenye wavelengths nyekundu. Kwa hiyo, nebula ya kutafakari, kwa kawaida inaonekana kuwa bluu kuliko nyota yake inayoangaza (Kielelezo\(\PageIndex{5}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{5}\) Pleiades Star Cluster. Nuru ya buluu inayozunguka nyota katika picha hii ni mfano wa nebula ya kutafakari. Kama ukungu kuzunguka taa ya mitaani, nebula ya kutafakari inaangaza tu kwa sababu vumbi ndani yake hutawanya nuru kutoka chanzo kiangavu kilicho karibu. Kundi la Pleiades sasa linapita kupitia wingu la kati ya nyota ambalo lina nafaka za vumbi, ambazo hueneza mwanga kutoka nyota za bluu za moto kwenye nguzo. Nguzo ya Pleiades ni karibu miaka 400 ya nuru kutoka Jua.

Gesi na vumbi kwa ujumla huingiliana katika nafasi, ingawa uwiano sio sawa kila mahali. Uwepo wa vumbi unaonekana katika picha nyingi za nebulae ya chafu katika nyota ya Mshale, ambapo tunaona mkoa wa H II unaozungukwa na nebula ya kutafakari bluu. Ni aina ipi ya nebula inayoonekana nyepesi inategemea aina ya nyota zinazosababisha gesi na vumbi kuwaka. Nyota zenye baridi zaidi ya takriban 25,000 K zina mionzi ndogo ya ultraviolet ya wavelengths fupi kuliko nanometers 91.2—ambayo ni wavelength inayohitajika ili ionize hidrojeni-kwamba nebulae ya kutafakari karibu na nyota hizo inazidi nebulae ya chafu. Nyota za moto zaidi ya 25,000 K hutoa nishati ya kutosha ya ultraviolet ambayo nebulae ya chafu zinazozalishwa karibu nao kwa ujumla inazidi nebulae ya kutafakari.

Interstellar Reddening

Mbegu ndogo za vumbi vya interstellar zinachukua baadhi ya nyota wanazozuia. Lakini angalau nusu ya mwanga wa nyota unaoingiliana na nafaka ni kutawanyika tu, yaani, inaelekezwa badala ya kufyonzwa. Kwa kuwa hakuna mwanga wa nyota uliotawanyika wala usiotawanyika unatufikia moja kwa moja, kunyonya na kutawanya hufanya nyota zionekane kuwa dimmer. Madhara ya michakato yote huitwa kutoweka kwa interstellar (Kielelezo\(\PageIndex{6}\)).

Wanaastronomia kwanza walikuja kuelewa kutoweka kwa interstellar karibu na miaka ya 1930 mapema, kama maelezo ya uchunguzi wa kushangaza. Katika sehemu ya mwanzo ya karne ya ishirini wanaastronomia waligundua ya kwamba baadhi ya nyota zinaonekana nyekundu ingawa mistari yao ya spectral zinaonyesha kuwa ni lazima ziwe moto mno (na hivyo zinapaswa kuonekana rangi ya bluu). Suluhisho la utata huu unaoonekana uligeuka kuwa mwanga kutoka kwa nyota hizi za moto sio tu dimmed lakini pia umeongezeka na vumbi vya interstellar, jambo linalojulikana kama reddening interstellar.

Kielelezo\(\PageIndex{6}\) Barnard 68 katika Infrared. Katika picha hii, tunaona Barnard 68, kitu kimoja inavyoonekana katika Kielelezo\(\PageIndex{1}\). Tofauti ni kwamba, katika picha ya awali, njia za bluu, kijani, na nyekundu zilionyesha mwanga katika sehemu inayoonekana (au karibu sana inayoonekana) ya wigo. Katika picha hii, rangi nyekundu inaonyesha mionzi iliyotolewa katika infrared kwa wavelength ya 2.2 microns. Kupotea kwa interstellar ni ndogo sana kwa infrared kuliko kwa wavelengths inayoonekana, hivyo nyota nyuma ya wingu zinaonekana kwenye kituo cha infrared.

Vumbi haviingiliani na rangi zote za mwanga kwa njia ile ile. Sehemu kubwa ya nuru ya violet, buluu, na kijani kutoka nyota hizi imetawanyika au kufyonzwa na vumbi, hivyo haufikii Dunia. Baadhi ya mwanga wao wa machungwa na nyekundu, wenye wavelengths ndefu, kwa upande mwingine, hupenya kwa urahisi vumbi vinavyoingilia kati na kukamilisha safari yake ndefu kupitia nafasi ya kuingia darubini za msingi duniani (Kielelezo\(\PageIndex{7}\)). Hivyo, nyota inaonekana kuwa nyekundu kutoka duniani kuliko ingekuwa kama ungeweza kuiona kutoka karibu. (Kwa kusema, reddening sio neno sahihi zaidi kwa mchakato huu, kwa kuwa hakuna rangi nyekundu imeongezwa; badala yake, blues na rangi zinazohusiana zinaondolewa, hivyo inapaswa kuitwa vizuri zaidi “kufuta.”) Katika hali mbaya zaidi, nyota inaweza kuwa hivyo reddened kwamba wao ni kabisa undetectable katika wavelengths inayoonekana na inaweza kuonekana tu katika wavelengths infrared au zaidi (Kielelezo\(\PageIndex{6}\)).

Kielelezo\(\PageIndex{7}\) Kueneza kwa Mwanga na Vumbi. Vumbi vya interstellar hutawanya mwanga wa bluu kwa ufanisi zaidi kuliko mwanga nyekundu, na hivyo kufanya nyota za mbali zionekane nyekundu na kutoa mawingu ya vumbi karibu na nyota hue ya bluu. Hapa, nuru nyekundu kutoka kwenye nyota inakuja moja kwa moja kwa mwangalizi, wakati ray ya buluu inavyoonekana kutawanyika. Mchakato huo wa kueneza hufanya anga ya Dunia ionekane buluu.

Sisi sote tumeona mfano wa reddening duniani. Jua linaonekana nyekundu sana wakati wa machweo kuliko ilivyo saa sita mchana. Chini Jua liko angani, tena njia nuru yake inapaswa kusafiri kupitia angahewa. Zaidi ya umbali huu mkubwa, kuna nafasi kubwa ya kuwa jua litawanyika. Kwa kuwa nuru nyekundu haina uwezekano mdogo wa kutawanyika kuliko nuru ya buluu, Jua linaonekana nyekundu zaidi na zaidi linapokaribia upeo wa macho.

Kwa njia, kutawanyika kwa jua pia ni nini kinachosababisha anga zetu kuonekana buluu, ingawa gesi zinazounda angahewa ya Dunia ni wazi. Wakati jua linapoingia, hutawanya kutoka kwenye molekuli za hewa. Ukubwa mdogo wa molekuli ina maana kwamba rangi ya bluu hueneza kwa ufanisi zaidi kuliko wiki, njano, na reds. Hivyo, bluu katika jua hutawanyika nje ya boriti na mbinguni kote. Mwanga kutoka Jua unaofika kwenye jicho lako, kwa upande mwingine, haupo baadhi ya rangi ya bluu yake, hivyo Jua linaonekana kidogo njano, hata linapokuwa juu mbinguni, kuliko lingekuwa kutoka angani.

Ukweli kwamba mwanga wa nyota umeongezeka na vumbi vya interstellar inamaanisha kwamba mionzi ya muda mrefu ya wavelength hupitishwa kupitia Galaxy kwa ufanisi zaidi kuliko mionzi ya muda mfupi. Kwa hiyo, ikiwa tunataka kuona zaidi katika mwelekeo na nyenzo nyingi za interstellar, tunapaswa kuangalia wavelengths ndefu. Ukweli huu rahisi hutoa moja ya motisha kwa ajili ya maendeleo ya astronomy infrared. Katika eneo la infrared katika microns 2 (nanometers 2000), kwa mfano, obscuration ni moja ya sita tu kubwa kama katika eneo inayoonekana (nanometers 500), na kwa hiyo tunaweza kujifunza nyota ambazo ni zaidi ya mara mbili mbali kabla ya mwanga wao kuzuiwa na vumbi interstellar. Uwezo huu wa kuona mbali zaidi kwa kuchunguza sehemu ya infrared ya wigo inawakilisha faida kubwa kwa wanaastronomia kujaribu kuelewa muundo wa Galaxy yetu au kuchunguza kituo chake cha kushangaza, lakini cha mbali (angalia Galaxy ya Milky Way).

Mbegu za Interstellar

Kabla ya kupata maelezo kuhusu vumbi vya interstellar, tunapaswa kupata wasiwasi mmoja nje ya njia. Kwa nini haikuweza kuwa gesi ya interstellar inayoongeza nyota za mbali na si vumbi? Tayari tunajua kutokana na uzoefu wa kila siku kwamba gesi ya atomiki au Masi ni karibu uwazi. Fikiria anga ya Dunia. Licha ya wiani wake mkubwa sana ikilinganishwa na ile ya gesi ya interstellar, ni wazi sana kuwa haionekani. (Gesi haina chache maalum spectral mistari, lakini wao kunyonya tu sehemu ndogo ya mwanga kama inapita kupitia.) Wingi wa gesi required kuzalisha ngozi aliona ya mwanga katika nafasi interstellar ingekuwa kubwa sana. Mvuto wa mvuto wa wingi mkubwa wa gesi ungeathiri mwendo wa nyota kwa njia ambazo zinaweza kugunduliwa kwa urahisi. Hatua hizo hazizingatiwi, na hivyo, ngozi ya interstellar haiwezi kuwa matokeo ya gesi.

Ingawa gesi haina kunyonya mwanga mwingi, tunajua kutokana na uzoefu wa kila siku kwamba chembe ndogo imara au kioevu inaweza kuwa absorbers ufanisi sana. Mvuke wa maji katika hewa hauonekani kabisa. Wakati baadhi ya mvuke huingia kwenye matone madogo ya maji, hata hivyo, wingu linalosababisha ni opaque. Vumbi vya vumbi, moshi, na smog hutoa mifano ya kawaida ya ufanisi ambayo chembe imara hupata mwanga. Kwa misingi ya hoja kama hizi, wanaastronomia wamehitimisha kuwa chembe zilizo imara zilizotawanyika sana katika nafasi ya interstellar lazima ziwe na jukumu la kupungua kwa mwanga wa nyota. Je! Chembe hizi zinafanywa nini? Na walifanyaje?

Uchunguzi kama picha katika sura hii unaonyesha kwamba kiasi kikubwa cha vumbi hili lipo; kwa hiyo, lazima iwe kimsingi linajumuisha mambo ambayo ni mengi katika ulimwengu (na katika suala la interstellar). Baada ya hidrojeni na heli, elementi nyingi zaidi ni oksijeni, kaboni, na nitrojeni. Mambo haya matatu, pamoja na magnesiamu, silicon, chuma-na labda hidrojeni yenyewe-hugeuka kuwa vipengele muhimu zaidi vya vumbi vya interstellar.

Wengi wa chembe za vumbi zinaweza kuwa kama masizi (matajiri katika kaboni) au sandlike (zenye silicon na oksijeni). Mbegu za vumbi vya interstellar hupatikana katika meteorites na zinaweza kutambuliwa kwa sababu wingi wa isotopu fulani ni tofauti na kile tunachokiona katika vifaa vingine vya mfumo wa jua. Dutu mbalimbali za vumbi vya interstellar zimetambuliwa kwa njia hii katika maabara, ikiwa ni pamoja na grafiti na almasi. (Je, si kupata msisimko; almasi hizi ni bilioni tu ya mita katika ukubwa na ni vigumu kufanya kuvutia ushiriki pete!)

Mfano unaokubaliwa sana unaonyesha nafaka zilizo na cores za miamba ambazo ni ama kama masizi (matajiri katika kaboni) au kama mchanga (matajiri katika silicates). Katika mawingu ya giza ambapo molekuli zinaweza kuunda, cores hizi zinafunikwa na nguo za Icy (Kielelezo\(\PageIndex{7}\)). Ices ya kawaida katika nafaka ni maji (\(\che{H2O}\)), methane (\(\che{CH4}\)), na amonia (\(\che{NH3}\)) —yote yaliyojengwa nje ya atomi ambazo ni nyingi hasa katika ulimwengu wa nyota. Nguo za barafu, kwa upande wake, ni maeneo ya baadhi ya athari za kemikali zinazozalisha molekuli za kikaboni tata.

Kielelezo\(\PageIndex{8}\) Model ya Interstellar vumbi nafaka. Mbegu ya kawaida ya interstellar inadhaniwa kuwa na msingi wa nyenzo za mawe (silicates) au grafiti, iliyozungukwa na vazi la ices. Ukubwa wa nafaka wa kawaida ni mita 10—8 hadi 10—7. (Hii ni kutoka 1/100 hadi 1/10 ya micron; kwa kulinganisha, nywele za binadamu ni juu ya microns 10—200 pana.)

Mbegu za kawaida za kibinafsi zinapaswa kuwa ndogo kidogo kuliko wavelength ya mwanga unaoonekana. Kama nafaka walikuwa mengi ndogo, wangeweza kuzuia mwanga kwa ufanisi, kama Kielelezo\(\PageIndex{5}\) na picha nyingine katika sura hii kuonyesha kwamba hana.

Kwa upande mwingine, ikiwa nafaka za vumbi zilikuwa kubwa zaidi kuliko wavelength ya mwanga, basi nyota ya nyota haiwezi kuwa nyekundu. Mambo ambayo ni kubwa zaidi kuliko wavelength ya mwanga ingekuwa kuzuia wote bluu na nyekundu mwanga na ufanisi sawa. Kwa njia hii tunaweza kubainisha kuwa nafaka ya vumbi ya kati ya stellar ina atomi 106 hadi 109 na ina kipenyo cha mita 10—8 hadi 10—7 (nanometers 10 hadi 100). Hii ni kweli zaidi kama specks ya jambo imara katika moshi sigara kuliko nafaka kubwa ya vumbi unaweza kupata chini ya dawati yako wakati wewe ni busy mno kusoma astronomia safi vizuri.

Muhtasari

Vumbi vya baina ya stellar vinaweza kugunduliwa: (1) linapozuia nuru ya nyota nyuma yake, (2) inapotawanya nuru kutoka nyota zilizo karibu, na (3) kwa sababu hufanya nyota za mbali zionekane kuwa nyekundu na zenye kukata tamaa. Madhara haya huitwa reddening na kutoweka kwa interstellar, kwa mtiririko huo. Vumbi pia vinaweza kugunduliwa katika infrared kwa sababu hutoa mionzi ya joto. Vumbi hupatikana katika ndege ya Milky Way. Chembe za vumbi ni takriban ukubwa sawa na wavelength ya mwanga na hujumuisha vipande vya miamba ambavyo ni ama kama masizi (tajiri ya kaboni) au kama sandlike (silicates) na vazi zilizotengenezwa kwa barafu kama maji, amonia, na methane.

faharasa

kutoweka kati ya nyota

attenuation au ngozi ya mwanga na vumbi katika kati interstellar

reddening (interstellar)

reddening ya mwanga wa nyota kupitia vumbi interstellar kwa sababu vumbi hutawanya mwanga wa bluu kwa ufanisi zaidi kuliko nyekundu