gov-civil-vilareal.ptKad Visumam nav jēgas, paskatieties uz skaistu galaktiku
>Ko tu dari, kad uzzini, ka Visumā kaut kas nav kārtībā?
Mana vecā drauga un kolēģa Ādama Rīsa gadījumā jūs novirzāt Habla kosmosa teleskopu uz krāšņu spirālveida galaktiku.
Par to var teikt mazliet vairāk, bet jūs zināt, ja es lietoju frāzi “krāšņa spirālveida galaktika”, tad es jums parādīšu krāšņu spirālveida galaktiku.
Spirālveida galaktika NGC 3254, kuru Habls redzēja 2019. gadā. Kredīts: ESA/Habls un NASA, A. Riess u.c .; CC BY 4.0
Oho. Teica.
Tas ir NGC 3254, spirāle aptuveni 65 miljonu gaismas gadu attālumā no Zemes. Tas ir pieklājīgi tuvu galaktikām, tāpēc Hablam ir fantastisks skats uz to; šajā attēlā var redzēt desmitiem tūkstošu atsevišķu zvaigžņu. Kas ir jēga.
Šeit ir Visuma problēma: mēs zinām, ka tā paplašinās, un mēs zinām, ka izplešanās paātrinās, ar laiku pieaugot. Bet par cik rada kaut kādu problēmu. Mērot ļoti attālus objektus, piemēram, fona starojumu, kas palicis pāri no Lielā sprādziena, mēs iegūstam vienu skaitli šim izplešanās ātrumam, bet, ja paskatāmies salīdzinoši tuvāk, piemēram, zvaigznēs, kas eksplodē galaktikās miljarda vai divu gaismas gadu attālumā cits skaitlis. Skaitļi ir tuvu, bet atšķirība ir kairinoša .
Abi aprēķini balstās uz virkni sarežģītu novērojumu, kas paši ir jutīgi pret to, cik labi mēs saprotam, ko darām. Kad runa ir par sprādzienbīstamām zvaigznēm, mēs aplūkojam galaktikas, kas joprojām ir diezgan tālu, un svarīga procesa sastāvdaļa ir zināt, cik tālu tās atrodas. Viens veids, kā to izdarīt, ir tāda paša veida supernovu meklēšana daudz tuvākām galaktikām, kur mums ir neatkarīgi veidi, kā izmērīt to attālumu, pēc tam to ekstrapolējot uz tālākām eksplodējošām zvaigznēm.
Pazemes Pan-STARRS observatorijas attēls no spirālveida galaktikas NGC 3254. Kredīts: Aladin/Pan-STARRS
Šis īpašais supernovas veids, ko sauc a Ia tips , mūsu kaimiņu galaktikās notiek pietiekami bieži, lai mēs varētu izmantot Hablu, lai apskatītu saimniekgalaktiku un meklētu tajās īpaša veida zvaigzni, ko sauc Kefeīda mainīgie . Tie burtiski pulsē, mainot spilgtumu nedēļu un mēnešu laikā. Gaismas maiņas ātrums ir atkarīgs no tā, cik tie patiesībā ir gaiši, un tas ir visa atslēga. Ja mēs varam izmērīt šo pulsāciju, mēs zinām, cik spoža zvaigzne patiesībā ir. Tad mēs salīdzinām to ar to, cik spilgti tas šķiet (jo tālāk zvaigzne ir jo blāvāks tas parādās) un uzplaukums: Mums ir attālums līdz šai galaktikai.
Ādams Riess ir viens no astronomijas kopienas līderiem, cenšoties izprast vispārējo paātrinājumu, un viņam ir Habla programma, lai aplūkotu šīs galaktikas; to novērošana atkal un atkal laika gaitā ļauj atrast šīs mainīgās zvaigznes un iegūt to periodus.
Un tāpēc Habls novēroja NGC 3254 . 2019. gadā pēc ceļojuma kopš laika, kad asteroīds izņēma dinozaurus, gaisma no Ia tipa supernovas sasniedza Zemi no galaktikas. Ar nosaukumu SN 2019NP tas bija diezgan gaišs (supernovai desmitiem miljonu gaismas gadu attālumā), un jūs to varat viegli redzēt Habla attēlā kā spilgti zilu zvaigzni attēla augšdaļā:
gādīgu vecāku pamatprincipi
Supernova SN 2019NP (centrēta) uzspridzinājās galaktikā NGC 3254, un Habls tika izmantots, lai novērotu gan to, gan apkārtējās zvaigznes, lai precīzāk novērtētu tā attālumu. Kredīts: ESA/Habls un NASA, A. Riess u.c .; CC BY 4.0
Oho. Šie attēli tika uzņemti 2019. gada martā, pāris mēnešus pēc tam, kad supernova sasniedza maksimālo spilgtumu un sāka blāvēt. Tā bija aptuveni 1/10 000 daļa tik spoža kā vājākā zvaigzne, ko var redzēt ar neapbruņotu aci, bet tad Habla ir pienācīga darbības joma. Zvaigzne ir diezgan acīmredzama.
Tātad šie novērojumi notiek daudzu citu galaktiku kaudzē, lai pievienotu dažus pakāpienus tam, ko mēs saucam par attāluma kāpnēm: iegūstiet attālumu līdz tuvumā esošajām cefeīdām Piena ceļā, izmantojiet to, lai iegūtu attālumus līdz tām tālākās galaktikās, izmantojiet to lai kalibrētu Ia tipa supernovu sprādzienus šajās galaktikās, izmantojiet tos, lai kalibrētu daudz attālākus, un pēc tam izmantojiet tiem lai noskaidrotu, cik ātri Visums paplašinās.
Un tāpēc Habls paskatījās uz krāšņu spirālveida galaktiku. Galu galā problēma gandrīz noteikti nav saistīta ar Visumu - tas parasti zina, ko tas dara -, bet gan ar mūsu novērojumiem par to. Aplūkojot NGC 3254, tas var palīdzēt.
Lai gan, godīgi sakot, es drīzāk ceru, ka problēma izrādīsies reāla. Ja šīs divas metodes dod divus dažādus skaitļus, jo Visums pats uzvedas ļoti atšķirīgi ļoti tālu no mums, tas būtu ārkārtīgi forši. Tas nozīmē vairāk izdomājamu lietu, jautrākas zinātnes! Cerams, ka pēc dažiem gadiem mēs to uzzināsim.
