Dark nebula

Dust particles in the interstellar medium absorb and block light from celestial objects, making them appear darker (blacker) than the surrounding area in the sky. They are unrelated to dark matter. Their sizes range from less than one arcminute to several degrees, and their shapes are irregular and diverse. They are observed along the Milky Way.

Dark nebulae are dense concentrations of low-temperature interstellar matter. The main component is hydrogen molecules, with less than 1% dust. The typical hydrogen molecule density is 1,000 to 10,000 per cubic centimeter, and the temperature is about 10 K absolute. The masses range from solar masses to more than 10,000 times that. Radio observations have also shown that dark nebulae contain a variety of molecules. For this reason, dark nebulae are also called molecular clouds. However, dark nebulae are defined by how they appear in visible light, while molecular clouds are defined by radio observations, so their size and extent do not match. Even if there is a molecular cloud, it will not be seen as a dark nebula unless there is a star to illuminate it. Dark nebulae are found in star-forming regions, and are often mixed with emission nebulae, reflection nebulae, etc.

Stars are born in dark nebulae, but they are barely visible in visible light due to strong absorption. When viewed in near-infrared light, where absorption is low, the presence of newly born stars can be seen deep within the dark nebulae. When viewed in mid-infrared or far-infrared light, which have even longer wavelengths, the dark nebulae appear to "glow" due to thermal radiation emitted by dust in the interstellar matter. When high-resolution photographs are taken using ultraviolet, visible light, and infrared light with the Hubble Space Telescope and other instruments, it is possible to see structures in which part of the interstellar matter has been sublimated by the powerful ultraviolet light from massive stars born in the dark nebulae, leaving only the densest parts in columnar shapes, and jets spewing out from newborn stars.

[Okamura Sadanori]

Source: Shogakukan Encyclopedia Nipponica About Encyclopedia Nipponica Information | Legend

星間物質中のダスト（塵(ちり)）が天体からの光を吸収し遮ることにより、空の上で周辺より暗く（黒く）見える部分のこと。暗黒物質（ダークマター）とは無関係。大きさは1分角以下のものから数度角にわたるものもあり、その形状も不規則で多様である。天の川に沿って観測される。

　暗黒星雲には、低温度の星間物質が濃く集まっている。その主成分は水素分子で、ダストは1％以下である。典型的な水素分子密度は1立方センチメートルあたり、1000ないし1万個で、温度は絶対温度10K程度である。質量は太陽質量程度のものから、その1万倍以上のものまである。電波観測から、暗黒星雲の中にさまざまな分子があることも知られている。このため、暗黒星雲は分子雲ともよばれる。ただし、暗黒星雲は可視光での見え方によって定義されるのに対し、分子雲は電波観測から定義されるので、その大きさや広がりは一致するわけではない。分子雲があってもそれを照らす星がなければ暗黒星雲としては見えない。暗黒星雲は星生成領域にあり、しばしば、発光星雲や反射星雲などと混在している。

　星は暗黒星雲の中で生まれるが、可視光では強い吸収のためにそのようすはほとんど見えない。吸収の少ない近赤外線で見ると、暗黒星雲の奥深くで誕生したばかりの星々の存在がわかる。また、さらに波長の長い中間赤外ないし遠赤外線で見ると、星間物質中のダストから発する熱放射によって暗黒星雲が「輝いて」見える。ハッブル宇宙望遠鏡などで、紫外線、可視光、赤外線を総動員して高分解能の写真をとると、暗黒星雲の中で生まれた大質量星からの強力な紫外線によって星間物質の一部が昇華して、密度の高い部分だけが柱状に残る構造や、生まれたばかりの星からジェットが噴き出しているようすなどが見られる。

［岡村定矩］

出典　小学館　日本大百科全書(ニッポニカ)日本大百科全書(ニッポニカ)について　情報 | 凡例