gov-civil-vilareal.ptPunnide lahing: kas astronoomid on kogu selle aja spiraalgalaktikate osas eksinud?
>Mõned suured uudised Galaxy loomaaiast : See näeb välja väga sarnane klassikalisele galaktikate klassifitseerimisskeemile, mille esmalt unistas Edwin Hubble ise! - võib olla vale. Selle tagajärjed on sama dramaatilised kui ka kosmilised: see tähendab väga tugevalt, et see, kuidas oleme mõelnud galaktikate kujunemisele ja hoidmisele, on samuti vale. Selle asemel, et olla galaktikate poolpüsivad tunnused, võivad nad hoopis end üles kerida, kaduda ja uuesti reformida!
Vau. See on väga suur asi.
Klassifitseerimine on loomulik esimene samm, kui teil on objektide kogu ja proovite neid välja mõelda. Kui saate neid mingil viisil sorteerida, võite hakata nendest ülevaate saama. Kui astronoomid hakkasid 19. sajandi lõpus ja 20. sajandi alguses suurtele teleskoopidele kaameraid paigaldama, leidsid nad, et galaktikatel, mis näevad silmale enamasti välja nagu väikesed udused laigud, on hämmastav kuju. Aga nad jagunesid nelja laia kategooriasse : elliptiline, spiraalne, ebaregulaarne ja omapärane.
Spiraalgalaktikatel (need, millel on spiraalsed käed) oli kaks peamist komponenti: käed ise ja keskne tähekuulutus, millest käed paistavad. Veelgi enam, nende galaktikate kuju näis olevat spekter, alates väikestest punnidest kuni suurteni. Suurte keskpunnidega galaktikatel olid tihedalt haavatud spiraalharud, väiksemate punnidega aga rohkem avatud käega. Hubble ja tema meeskond klassifitseerisid nad ka sel viisil, kusjuures esimest nimetati Sa ja teist Sc galaktikaks, kusjuures nende vahel olid Sb galaktikad. Samuti olid Sa-galaktikatel tavaliselt hästi vormitud pidevad käed ja Sc-tel on kobedamad, vähem täpselt määratletud käed.
Seal oli ka kolmas struktuur, mida nimetatakse ribaks, mis näeb välja nagu ristkülikukujuline või pastillikujuline element kogu galaktika keskel. Neid nimetatakse trellitatud spiraalideks ja neil näis olevat sama struktuur kui tavalistel spiraalidel, nii et neid nimetati Sba -ks Sbc -ks.
Hubble Tuning kahvli skeem klassifitseerib galaktikad kuju ja struktuuri järgi. Spiraalgalaktikad lähevad suurtest punnidest ja kitsastest kätest kuni väikeste laialivalguvate kätega (koos paralleelse reaga trellidega spiraalide jaoks). Kuid uus töö näitab, et see diagramm võib olla vananenud. Krediit: Karen Masters, Sloan Digital Sky Survey
Hubble Tuning kahvli skeem klassifitseerib galaktikad kuju ja struktuuri järgi. Spiraalgalaktikad lähevad suurtest punnidest ja kitsastest kätest kuni väikeste laialivalguvate kätega (koos paralleelse reaga trellidega spiraalide jaoks). Kuid uus töö näitab, et see diagramm võib olla vananenud. Krediit: Karen Masters, Sloan Digital Sky Survey
Selle kõige kirjeldamiseks lõi Hubble nn häälekahvli diagrammi. Ühel küljel olid elliptilised galaktikad, mis ulatusid ringikujulistest (nn E0) kuni väljaveninud (kuni E7). Nendest sai kahvli vars, kusjuures kaks piid olid spiraalid ühelt Sa -st Sc -ni ja teisel pool trellid.
taimed vs zombid võitlevad naabrimehe arvustuse eest
Selleks on olnud ka teisi viise, kuid Hubble’i tuunikahark on juba sajandi jooksul enam -vähem standard. See on teinud korralikku tööd, kuid on olnud mõningaid galaktikaid, mis mustrile ei sobi. Näiteks võib ühel olla väike kühm, kuid kitsad käed või teisel suure kühmu ja üsna avatud käed. Kui on galaktika, mis ei sobinud päris hästi, kasutasid astronoomid tavaliselt diagrammi paigutamiseks käsivarre struktuuri.
Nüüd aga, uued tähelepanekud on selle kõigega ahvi mutrivõtmesse visanud . Need galaktikad pole erand. Nad on reegel.
NGC 1398, piiratud spiraalgalaktika, mis on lihtsalt uhke. Krediit: SEE
NGC 1398, piiratud spiraalgalaktika, mis on lihtsalt uhke. Krediit: SEE
See pärineb Galaxy loomaaed , „kodanikuõpetuse“ projekt, mis võimaldab avalikkusel teha reaalsete andmete lihtsaid analüüse. Näiteks annavad kaasaegsed taevauuringud nii palju andmeid, et vaid mõnel astronoomil on võimatu maha istuda ja seda lihvida. Selgub aga, et mitteastronoomid saavad teatud analüüsiülesannetega päris usaldusväärselt hakkama, näiteks spiraalse galaktika pildi vaatamine ja selle kindlakstegemine, kas käed on tihedalt haavatud või avatumad. Uuringud on näidanud et kui andmeid läheb üle piisavalt palju inimesi, on tulemused (kui spetsialistid neid kontrollivad) on üsna täpsed. Töö on tegelikult lõbus ja hõlmab ainult lihtsat veebiliidest.
Sel juhul tutvustas Galaxy Zoo inimestele Sloani digitaalse taevauuringu andmeid. 160 000 inimest vaatasid üle 250 000 suurt heledat galaktikat, kes vastasid nende kohta käivatele küsimustele. Isegi kõige lihtsamad tulemused on olulised; näiteks leidsid nad, et 92% klassifitseeritud galaktikatest on spiraalsed või elliptilised, ülejäänud 8% aga ebakorrapärased või omapärased. See ütleb meile kohe midagi suurte ja eredate galaktikate kohta!
Kuid just järelmeetmed said asjad huvitavaks. Kui spiraalgalaktikate alamhulk (need, mille omadusi oli lihtsam tuvastada) klassifitseeriti nende punnis suuruse ja spiraalse käe tuulisuse järgi (mida astronoomid nimetavad kaldenurk ), nad ei leidnud nende kahe vahel peaaegu mingit seost!
Selles on nõrk korrelatsioon, et suurte punnidega galaktikad eelistavad tihedamalt haavatud käsi, kuid see polnud sugugi reegel. Ja leiti, et väiksemate punnidega galaktikatel on käed üle spektri, tihedalt haavatud ja kaugeleulatuvate külgede vahel.
See lendab Hubble'i tuunika kahvli skeemi ette. Ja see läheb paremaks: nad leidsid ka, et ribadega galaktikatel on tavaliselt rohkem käsi. See räägib meile midagi olulist selle kohta, kuidas spiraalsed galaktikad aja jooksul tekivad ja arenevad. Aga mis?
Suurepärane spiraalgalaktika M61, mida jälgib 8,2-meetrine väga suur teleskoop. Krediit: SEE
Suurepärane spiraalgalaktika M61, mida jälgib 8,2-meetrine väga suur teleskoop. Krediit: SEE
Võib arvata, et spiraalsed käed moodustuvad, sest gravitatsiooni tõttu tiirlevad galaktika keskpunkti lähedal asuvad tähed kiiremini kui kaugemal asuvad tähed, nii et loomulikult ilmub spiraalmuster. Kuid sellega on seotud probleem: aja jooksul lõpeb see relvadega ja hävitab struktuuri. Arvati, et me näeme nii palju galaktikaid relvadega, et see ei saa nii toimida.
Niisiis astronoomid tulid ideele nimetatakse tiheduslaine hüpoteesiks. Spiraalkäed on selle järgi galaktikas pigem tähtede ja gaasi ummikud. Liiklusummik teel võib püsida pikka aega, kuigi üksikud autod liiguvad nendest sisse ja välja. Spiraalkäsi peeti kosmiliseks ekvivalendiks, kus galaktilise ketta raskusastme keerulise füüsika tõttu tekivad spiraaltiheduse lained. Tähed liiguvad neisse sisse ja välja, kuid laine ise püsib. Nii ei lähe käed aja jooksul üles.
See on astronoomide peamine paradigma ja selle kohta on avaldatud lugematuid dokumente ... kuid need uued tulemused näitavad, et see ei pruugi olla õige. See tiheduslaine idee põhineb häälestushargi skeemil, kus käed ja punnid on omavahel tihedalt seotud; tiheduslaine füüsika ühendab spiraalharud mõnes mõttes kühmu suurusega. Kuid Galaxy loomaaia leiud näitavad, et toimub midagi muud, kuna käed ei tundu üldiselt liiga palju punnis.
Projekti eest vastutavad astronoomid väidavad, et spiraalkäed tekivad galaktikaketta mingite häirete tõttu (sarnaselt sellele, kuidas ka tiheduslaine hüpotees ütleb, et need tekivad), kuid muster ei ole tingimata püsiv. Selle asemel võivad käed üles keerata, muutudes aja jooksul tihedamaks. Mingil hetkel muster hävitatakse, käed kaovad ja siis algab protsess otsast peale.
See seletaks käitumist, mida nad andmetes näevad. Kuigi nad sellesse ei sukeldu, postuleerivad nad ka, et keskriba aeglustab seda protsessi kuidagi, kuna trellitatud galaktikatel on tavaliselt rohkem käsi. Seosest pole aga siiani aru saadud.
maagilised koolibussisõidud jälle ülevaade
Kuidas siis Hubble sellest kõigest ilma jäi? Lihtne: temal ja tema meeskonnal oli vaadata väga vähe galaktikaid. Neil lihtsalt ei olnud piisavalt proove, et teha tugevaid järeldusi. Kaasaegsetes uuringutes on tuhandeid või isegi miljoneid galaktikaid, mis võimaldab palju paremat statistilist analüüsi.
See on minu jaoks naljakas; oleme Hubble'i diagrammi kasutanud kõik need aastakümned ja põhjus, miks see on selleks ajaks vahele jäänud, on iroonilisel kombel nii palju andmeid! Galaxy loomaaial ja selle tohutul hulgal osalejatel oli vaja neid andmeid läbi sõeluda, eraldades igale inimesele väikesed summad. Isegi arvutid ei tee täiuslikku tööd, kuna need kipuvad olema programmeeritud meie enda eelarvamustega klassifitseerimiseks. Kodanikuteadlased ei tööta selle koormuse all ja võivad vabalt uusi asju leida.
Pange tähele, see on alles esimene samm uues suunas. Mõte, et spiraalsed relvad lõpetavad, on astronoomiaringkondades juba mõnda aega levinud, kogudes populaarsust, kuid see annab sellele märkimisväärse tõuke. Nüüd peavad profid sisse tulema ja füüsika välja töötama ning selgitama tähelepanekuid viisil, mida nad varem polnud teinud.
See on põnev. Milliseid uusi asju nad avastavad, protsesse, mida polnud veel arvestatud ja mis toimivad kümnete ja sadade tuhandete valgusaastate skaalal?
Nagu autorid märgivad, on isegi pärast rohkem kui sajandit kestnud spiraalrelvade uurimist galaktikates nende kohta veel elementaarseid asju, millest me aru ei saa. Loodetavasti on see suur samm selle parandamiseks.
