Меѓуѕвездената вселена не е празна, туку е исполнета со атоми и молекули на гас, како и зрна прашина, кои ја попречуваат светлината која доаѓа од подалечните ѕвезди. Концентрациите на овие објекти се нарекуваат маглини. Од една ваква маглина, наречена соларна маглина, се смета дека настанало и Сонцето и целиот Сончев систем. Маглините се особено важни при еволуцијата на ѕвездите, бидејќи тоа се места во вселената каде се раѓаат нови ѕвезди.
Најпрво ќе објасниме како се испитува меѓуѕвездената материја.
Ефекти од меѓуѕвездената материја врз ѕвездената светлина
Честичките што се расфрлени низ вселената, како и во атмосферите, имаат взаемно дејство со било кој тип на радијација кој минува низ нив (видлива светлина, X-зраци и сл.) Трите поважни видови на взаемно дејство меѓу радијацијата и материјата се взаемните дејства на радијацијата со поединечни атоми, молекули и зрна од прашина. Во реалноста, меѓуѕвездената материја е секогаш мешавина на гасови и прашина, но полесно се разбираат ефектите ако интеракциите се набљудуваат одделно.
Доколку ѕвездената светлина помине низ облак од меѓуѕвездени атоми, судирот меѓу фотоните и поединечните атоми ќе резултираат со возбудување на атомите (премин на неговите електрони од пониско во повисоко ниво) или со нивно јонизирање (оттргнување на електроните од атомот). Светлинските фотони што се апсорбираат ќе изгледаат како апсорпциони линии што ги создаваат меѓуѕвездените атоми.
Онаа енергија што ќе се прими придонесува да се загрее гасот и да започне хемиска активност во него. Сепак, најголем дел од енергијата што ќе се прими веднаш се зрачи нанадвор. Зрачењето настанува кога електроните од повисоките енергетски нивоа во атомите се спуштаат во пониските нивоа и така создаваат емисиони линии. Бидејќи ова повторно зрачење се шири во сите насоки, во зависност од положбата на набљудувачот може да се видат различни видови на зрачење на облакот.
Доколку светлината помине низ облак од меѓуѕвездени молекули, ќе се добие сличен ефект како и кај облак од атоми. Разликата е само во тоа што молекулите создаваат апсорпциони и емисиони области, наместо линии, поради различните атоми во молекулите, кои ротираат и вибрираат меѓу себе и продуцираат голем број блиску споени енергетски состојби. Најчесто овие апсорпциони и емисиони области се во инфрацрвеното подрачје, а самите меѓуѕвездени молекули се наоѓаат во студените меѓуѕвездени средини со мала густина.
Интеракцијата на светлината со меѓуѕвездената прашина е многу поинаква, поради големината на зрната од прашина: додека атомите и молекулите се многу помали од брановата должина на светлината, зрната од прашина имаат димензии од 0.3 до 300 nm. Најчесто тие ја апсорбираат ѕвездената светлина, затемнувајќи ги далечните ѕвезди. Најважниот ефект е што поцрвената светлина (со поголеми бранови должини) минува низ облаците од прашина (бидејќи брановата должина на светлината во овие области е поголема од големината на зрната од прашина), додека посината светлина (со пократка бранова должина) се расејува на страна.
Постојат два вида на расејување на светлината. Првиот вид е Рејлиево расејување (наречено по научникот кој го открил) и се базира на дифракција: светлината што удира во атом или молекула (со димензии многу пати помали од брановата должина на светлината) се реемитува во сите насоки, при што овој вид на расејување е околу 10 пати поефикасен за сина светлина отколку за црвена светлина. Другиот вид е расејување поради прашина, кое настанува кога зрната од прашина се со димензии блиски до брановата должина на светлината. Во овој случај сината светлина се расејува околу двапати подобро од црвената.
На овој начин, ако се разгледува ѕвездена светлина што минува низ облак од прашина, ќе се забележи најголем дел од црвената светлина на ѕвездата, но не голем дел од нејзината сина светлина. Вака ѕвездите изгледаат поцрвени отколку што се навистина, а овој ефект е наречен меѓуѕвездено зацрвенување. Ова е и причината што Сонцето изгледа црвено при изгрејсонце и зајдисонце. Имено, при изгрејсонце и зајдисонце сончевата светлина минува низ најголема густина на воздух, па проаѓа само црвената светлина, додека на пладне светлината поминува низ најмала количина на воздух па е најмалку зацрвенета. Притоа, во било кој момент од денот, сончевата светлина се расејува од воздушните молекули, кои предизвикуваат Рејлиево расејување.
Рејлиево расејување
а) Кога Сонцето е високо на небото, светлината проаѓа низ минимална количина на гас (воздух) и прашина и е минимално зацрвенето; б) на зајдисонце, сончевата светлина проаѓа низ најголема количина на гас и прашина и е најмногу зацрвенето; в) во било кој момент од денот небото има сина боја, поради расејувањето на сончевата светлина од страна на воздушните молекули.
