Prove per il gas:
* Linee spettrali: Osserviamo linee spettrali specifiche emesse da vari atomi e molecole presenti nell'ISM, tra cui:
* Idrogeno neutro (HI): La linea da 21 cm è un indicatore primario di idrogeno neutro nell'ISM.
* Altri atomi e molecole: Le linee di emissione e assorbimento da carbonio, ossigeno, azoto e varie molecole come CO, H2O e OH confermano la presenza di queste specie.
* onde radio: Le osservazioni delle onde radio dell'ISM rivelano la presenza di elettroni liberi, che sono caratteristici del gas ionizzato.
* Resti supernova: Queste nuvole in espansione di gas e polvere sono formate dalle morti esplosive delle stelle. Le linee spettrali osservate nei resti di supernova mostrano chiaramente la presenza di vari atomi e molecole.
* Formazione di stelle: Il crollo delle nuvole di gas e polvere nell'ISM è il meccanismo principale per la formazione di stelle. Questo processo richiede sia a gas che a polvere di avviare e procedere.
Prove per la polvere:
* Extinction: L'assorbimento e la dispersione della luce da parte delle particelle di polvere causano un oscurità e un arrossamento della luce a stella, specialmente a lunghezze d'onda più brevi. Questo fenomeno, noto come estinzione, è una forte indicazione della presenza di polvere nell'ISM.
* Polarizzazione: La dispersione della luce da parte delle particelle di polvere può causare la polarizzazione della luce stellare. Questa polarizzazione è un'altra firma di grani di polvere nell'ISM.
* Emissione a infrarossi: Le particelle di polvere nell'ISM assorbono l'ultravioletta e la luce visibile e la riemettono a lunghezze d'onda più lunghe nell'infrarosso. Le osservazioni a infrarossi rivelano la presenza di polvere e la sua distribuzione nell'ISM.
* Nuvole molecolari: Queste nuvole dense e fredde sono ricche di polvere, che funge da catalizzatore per la formazione di molecole.
* Reflecting Nebulae: Queste nebulose sono illuminate dalle stelle vicine, ma la luce che vediamo non viene direttamente dalla stella. Invece, i chicchi di polvere riflettono la luce della stella, creando un bagliore blu.
Prove combinate:
Le prove di gas e polvere nell'ISM sono intrecciate. Ad esempio, la presenza di polvere nell'ISM è essenziale per la formazione di molecole, che rileviamo attraverso le loro linee spettrali. Allo stesso modo, l'esistenza di molecole e la presenza di ionizzazione nell'ISM forniscono prove della presenza di gas.
Queste osservazioni combinate non lasciano dubbi sulla composizione dell'ISM come miscela di gas e polvere, un ingrediente cruciale nell'evoluzione delle galassie.
