gov-civil-vilareal.ptIzciļņu cīņa: vai astronomi visu šo laiku ir kļūdījušies par spirālveida galaktikām?
>Dažas lielas ziņas no Galaxy Zoo : Tas ļoti līdzinās klasiskajai galaktiku klasifikācijas shēmai, ko vispirms sapņoja pats Edvins Habls! - var būt nepareizi. Tā sekas ir tikpat dramatiskas, cik tās ir kosmiskas: tas ļoti spēcīgi nozīmē, ka veids, kā mēs domājām par to, kā galaktikas veido un saglabā spirālveida ieročus, ir arī nepareizs. Tā vietā, lai tās būtu daļēji pastāvīgas galaktiku iezīmes, tās var faktiski likvidēt sevi, pazust un atkal reformēties!
Oho. Tas ir ļoti liels darījums.
Klasifikācija ir dabisks pirmais solis, kad jums ir objektu kolekcija un jūs mēģināt tos izdomāt. Ja jūs tos kaut kādā veidā varat sakārtot, varat sākt gūt ieskatu tajos. Kad astronomi 19. gadsimta beigās un 20. gadsimta sākumā sāka montēt kameras uz lieliem teleskopiem, viņi atklāja, ka galaktikām, kas lielākoties acīs izskatās kā mazi izplūduši plankumi, ir satriecošas formas. Bet tās iedalīja četrās plašās kategorijās : elipsveida, spirālveida, neregulāra un savdabīga.
Spirālveida galaktikām (tām, kurām ir spirālveida ieroči) bija divas galvenās sastāvdaļas: pašas rokas un centrālais zvaigžņu izliekums, no kura šķita, ka rokas izceļas. Turklāt parādījās šo galaktiku formu spektrs, sākot no maziem izliekumiem līdz lielām. Galaktikām ar lieliem centrāliem izciļņiem bija cieši savītas spirālveida rokas, savukārt tām, kurām bija mazāki izliekumi, bija atvērtākas rokas. Arī Habls un viņa komanda tos klasificēja šādā veidā: pirmo sauca par Sa, bet otro - par Sc galaktikām, starp kurām bija Sb galaktikas. Arī Sa galaktikām parasti bija labi veidotas nepārtrauktas rokas, un Sc tām ir saliektākas, mazāk precīzi definētas rokas.
Pastāvēja arī trešā struktūra, ko sauc par stieni, kas galaktikas vidū izskatās kā taisnstūrveida vai pastilveida iezīme. Tos sauc par aizliegtām spirālēm, un tiem, šķiet, bija tāda pati struktūra kā parastajām spirālēm, tāpēc tos sauca par Sba līdz Sbc.
Habla skaņu dakšas diagramma klasificē galaktikas pēc formas un struktūras. Spirālveida galaktikas no lieliem izciļņiem un saspringtām rokām kļūst par maziem izliekumiem ar plaši atplestām rokām (ar paralēlu rindu aizturētām spirālēm). Bet jauns darbs parāda, ka šī diagramma var būt novecojusi. Kredīts: Karen Masters, Sloan Digital Sky Survey
Habla skaņu dakšas diagramma klasificē galaktikas pēc formas un struktūras. Spirālveida galaktikas no lieliem izciļņiem un saspringtām rokām kļūst par maziem izliekumiem ar plaši atplestām rokām (ar paralēlu rindu aizturētām spirālēm). Bet jauns darbs parāda, ka šī diagramma var būt novecojusi. Kredīts: Karen Masters, Sloan Digital Sky Survey
Habls, lai to visu aprakstītu, izveidoja tā saucamo kamertona diagrammu. Vienā pusē bija eliptiskas galaktikas, kas svārstījās no apļveida (sauktas par E0) līdz vairāk izstieptām (līdz E7). Tie kļuva par dakšas kātu, un divi zari bija spirāles no Sa līdz Sc vienā, un spirālveida spirāles otrā pusē.
Ir bijuši arī citi veidi, kā to izdarīt, taču Habla kamertonis jau vairāk nekā gadsimtu ir standarts. Tas ir paveicis pienācīgu darbu, taču ir bijušas dažas galaktikas, kas neatbilst modelim. Piemēram, vienam var būt neliels izliekums, bet stingras rokas, vai citam ar lielu izliekumu un diezgan atvērtām rokām. Ja ir kāda galaktika, kas nebija gluži piemērota, astronomi parasti izmantoja rokas struktūru, lai to ievietotu diagrammā.
Tomēr tagad, jauni novērojumi ar visu to ir uzmācējuši uzgriežņu atslēgu . Šīs galaktikas nav izņēmums. Viņi ir noteikums.
NGC 1398, spirālveida galaktika, kas ir vienkārši krāšņa. Kredīts: TAS
NGC 1398, spirālveida galaktika, kas ir vienkārši krāšņa. Kredīts: TAS
Tas nāk no Galaxy zooloģiskais dārzs , “pilsoņu zinātnes” projekts, kas ļauj sabiedrībai veikt vienkāršu reālu datu analīzi. Piemēram, mūsdienu debesu pētījumi sniedz tik daudz datu, ka tikai dažiem astronomiem nav iespējams apsēsties un tos sasmalcināt. Tomēr izrādās, ka ne-astronomi var veikt diezgan uzticamu darbu, veicot noteiktus analīzes uzdevumus, piemēram, aplūkojot spirālveida galaktikas attēlu un nosakot, vai rokas ir cieši savītas vai atvērtākas. Pētījumi ir parādījuši ka, ja pietiekami daudz cilvēku pāriet uz datiem, kopumā rezultāti (ja tos pārbauda profesionāļi) ir diezgan precīzi. Darbs patiesībā ir jautrs un ietver tikai vienkāršu tīmekļa saskarni.
Šajā gadījumā Galaxy Zoo iepazīstināja cilvēkus ar Sloan Digital Sky Survey datiem. Vairāk nekā 250 000 lielu, gaišu galaktiku izskatīja 160 000 cilvēku, kuri atbildēja uz vienkāršiem jautājumiem par tiem. Pat visvienkāršākie rezultāti ir svarīgi; piemēram, viņi atklāja, ka 92% klasificēto galaktiku ir spirālveida vai eliptiskas, bet pārējie 8% ir neregulāras vai savdabīgas. Tūlīt tas mums kaut ko stāsta par lielām, gaišām galaktikām!
Bet lietas ir kļuvušas interesantas. Kad spirālveida galaktiku apakškopa (tās, kurām bija vieglāk identificējamas īpašības) tika klasificēta pēc to izliekuma lieluma un spirālveida roku vējainības (ko astronomi sauc par slīpuma leņķis ), viņi neatrada gandrīz nekādu korelāciju starp abiem!
Pastāv vāja korelācija, jo galaktikas ar lieliem izliekumiem dod priekšroku ciešāk ievainotām rokām, taču tas nekādā gadījumā nebija noteikums. Tika konstatēts, ka galaktikām ar mazākiem izliekumiem ir rokas visā spektrā-no cieši savītām līdz tālām.
Tas lido Habla kamertona diagrammas priekšā. Un tas kļūst labāk: viņi arī atklāja, ka galaktikām ar stieņiem parasti ir atvērtākas rokas. Tas mums stāsta kaut ko svarīgu par to, kā spirālveida galaktikas laika gaitā veidojas un attīstās. Bet kas?
Iespaidīgā spirālveida galaktika M61, ko novēroja ar 8,2 metru ļoti lielo teleskopu. Kredīts: TAS
Iespaidīgā spirālveida galaktika M61, ko novēroja ar 8,2 metru ļoti lielo teleskopu. Kredīts: TAS
Varētu domāt, ka spirālveida ieroči veidojas tāpēc, ka gravitācijas dēļ zvaigznes tuvu galaktikas centram riņķo ātrāk nekā zvaigznes tālāk, tāpēc dabiski parādās spirālveida raksts. Bet ar to ir problēma: laika gaitā tas novedīs pie rokām, iznīcinot struktūru. Domājams, ka mēs redzam tik daudz galaktiku ar rokām, ka tas nevar būt veids, kā lietas darbojas.
jēru klusums veselā saprāta mediji
Tātad astronomi nāca klajā ar ideju sauc par blīvuma viļņu hipotēzi. Spirālveida ieroči, saskaņā ar to, vairāk atgādina zvaigžņu un gāzes sastrēgumus galaktikā. Satiksme uz ceļa var saglabāties ilgu laiku, pat ja atsevišķas automašīnas pārvietojas un izbrauc no tām. Spirālveida rokas tika uzskatītas par kosmisko ekvivalentu, kur spirālveida blīvuma viļņi veidojas galaktikas diska gravitācijas sarežģītās fizikas dēļ. Zvaigznes pārvietojas un iziet no tām, bet pats vilnis turpinās. Tādā veidā rokas laika gaitā nesagriežas.
Šī ir astronomu pamata paradigma, un par to ir publicēti neskaitāmi dokumenti ... bet šie jaunie rezultāti rāda, ka tas var nebūt pareizi. Šī blīvuma viļņa ideja ir balstīta uz kamertona diagrammu, kur rokas un izspiedumi ir cieši saistīti; blīvuma viļņa fizika dažos veidos savieno spirālveida rokas ar izliekuma izmēru. Bet galaktikas zooloģiskā dārza atklājumi liecina, ka notiek kaut kas cits, jo šķiet, ka ieroči kopumā pārāk daudz nerūp par izliekuma lielumu.
Par projektu atbildīgie astronomi postulē, ka spirāles veidojas galaktikas diska sava veida traucējumu dēļ (līdzīgi tam, kā arī blīvuma viļņu hipotēze saka, ka tās veidojas), taču modelis ne vienmēr ir noturīgs. Tā vietā rokas var uzgriezties, laika gaitā kļūstot stingrākām. Kādā brīdī modelis tiek iznīcināts, rokas pazūd, un tad process sākas no jauna.
Tas izskaidro uzvedību, ko viņi redz datos. Lai gan viņi šajā jautājumā neiedziļinās, viņi arī postulē, ka centrālā josla kaut kā palēnina šo procesu, jo aizliegtajām galaktikām parasti ir atvērtākas rokas. Tomēr savienojums tur vēl nav saprotams.
Tātad, kā Habls to visu palaida garām? Vienkārši: viņam un viņa komandai bija ļoti ierobežots galaktiku paraugs. Viņiem vienkārši nebija pietiekami daudz paraugu, lai izdarītu stingrus secinājumus. Mūsdienu apsekojumos ir tūkstošiem vai pat miljoniem galaktiku, kas ļauj veikt daudz labāku statistisko analīzi.
Man tas ir smieklīgi; mēs esam izmantojuši Habla diagrammu visas šīs desmitgades, un iemesls, kāpēc tas šajā laikā tika palaists garām, ir, ironiski, tik daudz datu! Bija vajadzīgs Galaxy Zoo un tā milzīgais dalībnieku pulks, lai varētu izsijāt šos datus, piešķirot mazas summas katrai personai. Pat datori neveic perfektu darbu, jo tie mēdz būt ieprogrammēti pēc mūsu iepriekšējiem priekšstatiem par klasifikāciju. Pilsoņu zinātnieki nestrādā zem šī sloga un var brīvi atrast jaunas lietas.
Ņemiet vērā, ka tas ir tikai pirmais solis jaunā virzienā. Ideja, ka spirālveida ieroči beidzas, jau kādu laiku ir bijusi astronomijas aprindās, iegūstot popularitāti, taču tas ir ievērojams stimuls. Tagad profesionāļiem ir jāienāk un jāizstrādā fizika, kā arī jāizskaidro novērojumi tādā veidā, kā viņi to iepriekš nebija darījuši.
Tas ir aizraujoši. Kādas jaunas lietas viņi atklās, procesus, kas vēl nebija uzskatīti un kas darbojas desmitiem un simtiem tūkstošu gaismas gadu mērogā?
Kā norāda autori, pat pēc vairāk nekā gadsimta spirālveida ieroču izpētes galaktikās joprojām ir elementāras lietas, kuras mēs nesaprotam. Cerams, ka tas ir liels solis, lai to labotu.
