第20章星と星の間――宇宙のガスと塵Between the Stars: Gas and Dust in Space

Interstellar gas may be hot or cold. Gas found near hot stars emits light by fluorescence, that is, light is emitted when an electron is captured by an ion and cascades down to lower-energy levels. Glowing clouds (nebulae) of ionized hydrogen are called H II regions and have temperatures of about 10,000 K. Most hydrogen in interstellar space is not ionized and can best be studied by radio measurements of the 21-centimeter line. Some of the gas in interstellar space is at a temperature of a million degrees, even though it is far away in hot stars; this ultra-hot gas is probably heated when rapidly moving gas ejected in supernova explosions sweeps through space. In some places, gravity gathers interstellar gas into giant clouds, within which the gas is protected from starlight and can form molecules; more than 200 different molecules have been found in space, including the basic building blocks of proteins, which are fundamental to life as we know it here on Earth.

星間ガスには、熱いものも冷たいものもある。高温の星の近くのガスは、蛍光によって光を放つ。つまり、電子がイオンに捕らえられ、低いエネルギー準位へ順に下るときに、光が出る。電離水素の輝く雲、すなわち星雲は、H II領域と呼ばれ、温度は約1万Kである。星間空間の水素の大部分は電離しておらず、21 cm線の電波観測が、その研究に最も適している。星間ガスの一部は、高温の星から遠く離れていても、100万度の温度にある。この超高温ガスは、おそらく超新星爆発で噴出した高速のガスが宇宙空間を通過するときに、加熱される。場所によっては、重力が星間ガスを巨大な雲へ集める。その内部では、ガスが星の光から守られ、分子を作れる。宇宙では200種類を超える分子が発見されている。その中には、私たちが地球で知る生命に欠かせない、タンパク質の基本的な構成材料も含まれる。