molekyylipilvestä

Molekyylipilvi on tähtienvälisessä aineessa esiintyvä kylmä ja tiheä kaasupilvi, jossa suurin osa kaasusta on molekyylimuodossa. Lämpötila on tyypillisesti noin 10–20 kelviniä ja tiheys noin 100–1000 cm⁻³. Pilvissä on runsaasti molekyylihydrogenia (H2) sekä pölyä ja muita molekyylejä, kuten hiilimonoksidia (CO). H2:ta on vaikea havaita suoraan, joten CO:ta käytetään yleisesti kaasun määrän ja liikkeitten kartoitukseen.

Pilvet voivat olla suuria ja massiivisia; jättimäisiä molekyylipilviä (GMC, giant molecular cloud) esiintyy galaksin spiraalivyöhykkeillä. Niiden kooltaan useat tenskparsekkeja ja massasuhteeltaan noin 10⁴–10⁶ M☉. Ne eivät ole täysin yhtenäisiä; rakenteessa on tiheämpiä vyöhykkeitä sekä laajempia, vähemmän tiheitä alueita. Turbulenssi, magneettikentät ja säteilytila vaikuttavat niiden rakenteeseen sekä sisäiseen kehitykseen.

Syntyminen ja kehitys tapahtuvat, kun galaktinen kaasupilvi jäähtyy ja tiivistyy. H2:n muodostus tapahtuu pääasiassa pölyhiukkasilla, ja energianpoisto johtuu CO:n sekä muiden molekyylien sekä pölyn säteilystä. Kun tiheys kasvaa, voi alkaa gravitaation aiheuttama hautautuminen ja muodostua tiheitä ydinalueita, joista kehittyy uusia tähtiä. Tähtien synty voi sekä muuttaa että hajottaa pilven.

Havainnointi perustuu CO-rotationslinjoihin sekä pölyn infrapuna- ja submillimetrisäteilyn tutkimukseen. CO toimii yleisenä tracereina H2:n massa-arvioihin, ja moderneilla radioteleskopeilla, kuten ALMAlla, voidaan tarkkailla pilvin sisäosia sekä tähtien muodostumisen paikkoja. Esimerkkeinä ovat Orionin molekyylipilvi, Taurus ja Perseus -kiekot. Molekyylipilvet ovat keskeisiä tähtien muodostumisessa ja galaksien kaasun kiertojen ymmärtämisessä.