Jako profesionální astronomický novinář jsem četl hodně vědeckých prací. Představte si mé překvapení, když jsem se dozvěděl, že dva z mých přátel, kteří jsou vysoce známými astrofotografy, těžce pracují na nějaké hluboké modré vědě. Pokud nejste obeznámeni s úspěchy Ken Crawford a R. Jay Gabany, budete brzy. Vkročte dovnitř a řekněte nám, proč „na tom záleží“…
Podle Kenových zpráv je Cold Dark Matter (nebo CDM) teorií, že většinu materiálu ve vesmíru nelze vidět (tmavou) a že se pohybuje velmi pomalu (studená). Je to hlavní teorie, která pomáhá vysvětlit vznik galaxií, galaxií a dokonce i současnou známou strukturu vesmíru. Jedním z problémů s teorií je to, že předpovídá velké množství malých satelitních galaxií zvaných trpasličí galaxie. Tyto malé galaxie jsou asi 1000. hmotností naší Mléčné dráhy, ale problém je, že tyto nejsou pozorovány. Pokud je tato teorie správná, tak kde jsou všechna obrovská množství trpaslicových galaxií, které by tam měly být?
Vstupte do profesionálního lovce hvězdných proudů, Dr. Davida Martineze-Delgada. David je hlavním vyšetřovatelem průzkumu hvězdného přílivového proudu v institutu Max-Planck v německém Heidelbergu. Věří, že důvod, proč nevidíme velká množství trpasličích galaxií, je ten, že jsou absorbovány (jedeny) většími galaxiemi jako součást formace galaxie. Pokud je to správné, měli bychom najít zbytky těchto fúzí v pozorováních. Tyto zbytky by se ukázaly jako stopy pozůstatků trpasličích galaxií tvořených většinou hvězd. Tyto stopy trosek se nazývají hvězdné proudy.
"Hlavním cílem našeho projektu je ověřit, zda frekvence toků kolem galaxií podobných Mléčné dráze v místním vesmíru je v souladu s modely CDM podobnými frekvenci filmu." objasňuje Dr. Martinez-Delgado. "Přílivová destrukce galaxií však nestačí k vyřešení chybějícího satelitního problému kosmologie CDM." Doposud je nejlepším vysvětlením vysvětlení, že některé halopy temné hmoty nejsou schopny tvořit uvnitř hvězdy, to znamená, že naše Galaxie by obklopila několik stovek satelitů čisté temné hmoty.
Vstupte do profesionálního týmu lovců hvězdných proudů. Mezinárodní tým profesionálních astronomů pod vedením Dr. Davida Martineze-Delgada identifikoval obrovské hvězdné proudy na okraji blízkých spirálních galaxií. S hlubokými obrazy ukázal proces galaktického kanibalismu, o kterém se věří, že se vyskytuje mezi Mléčnou dráhou a trpasličí galaxií Střelce. To je na našem vlastním dvorku! Součástí práce je pomocí počítačového modelování ukázat, jak se velké galaxie spojují a absorbují menší.
"Náš observační přístup je založen na hlubokých barevných velikostních diagramech, které poskytují přesné vzdálenosti, jas povrchu a vlastnosti hvězdné populace studované oblasti tohoto přílivového proudu." říká Dr. Martinez-Delgado (et al). "Tyto detekce jsou také silným pozorovacím důkazem, že přílivový proud objevený Sloanským digitalizovaným průzkumem nebe je přílivově zbavený materiál trpaslíka Střelce a podporuje myšlenku, že přílivový proud zcela obklopuje Mléčnou dráhu v téměř polární oběžné dráze." Tyto detekce také potvrzujeme spuštěním numerických simulací trpaslíka Střelce plus Mléčné dráhy. Tento model reprodukuje současnou polohu a rychlost hlavního těla Střelce a představuje dlouhý přílivový proud tvořený přílivovou interakcí s potenciálem Mléčné dráhy. “
Vstupte do týmu amatérů pod vedením R. Jaye Gabanyho. David najal malou skupinu amatérských astrofotografů, aby jim pomohl hledat a odhalit tyto hvězdné fosílie a jejich kosmický tanec kolem blízkých galaxií, a tak ukázal, proč je tak málo trpasličích galaxií.
„Naše pozorování vedla k objevu šesti dříve nezjištěných, gigantických, hvězdných struktur v halos několika galaxií, které jsou pravděpodobně spojeny s troskami ze satelitů, které byly v dávné minulosti daleko narušeny. Kromě toho jsme také potvrdili několik obrovských hvězdných struktur, které byly dříve uvedeny v literatuře, ale nikdy předtím nebyly interpretovány jako přílivové proudy. “ říká tým. „Naše sbírka galaxií představuje sortiment přílivových jevů vykazujících nápadně rozmanité morfologické charakteristiky. Kromě identifikace skvělých kruhových prvků, které se podobají proudu Střelce obklopujícího Mléčnou dráhu, odhalily naše pozorování také obrovské struktury, které sahají desítky kiloparseků do halos centrální spirály jejich hostitele. Našli jsme také vzdálené střely, obří mraky úlomků v galaktických haloch, paprskovité rysy vycházející z galaktických disků a rozsáhlé, rozptýlené struktury, které téměř jistě souvisejí se zbytky starověkých, již důkladně narušených satelitů. Spolu s těmito pozůstatky možná dlouho zaniklých společníků náš průzkum také zachytil přežívající satelity zachycené při přílivovém narušení. Některé z nich vykazují dlouhé ocasy rozprostírající se od progenitorové družice velmi podobné předpovědím předpovídaným kosmologickými simulacemi. “
Dokážete si představit, jak vzrušující je být součástí temně modré vědy? Jedna věc je být dobrým astrofotografem - byť výjimečným astrofotografem - ale mít své obrazy a zpracování tak vysoké kvality, aby přispívalo ke skutečnému astronomickému výzkumu, by byla neuvěřitelná čest. Zeptejte se Ken Crawford…
"Před několika lety jsem byl požádán, abych se stal součástí tohoto týmu, a několikrát jsem přispěl do průzkumu." Jsem nadšený, že mohu oznámit, že můj poslední příspěvek vyústil v odborný dopis, který nedávno přijala Astronomical Journal. “ komentuje Ken. "Existuje několik věcí, které to činí velmi zvláštním." Jedním je, že Carlos Frenk, ředitel Ústavu pro výpočetní kosmologii na Durhamské univerzitě (UK), a jeho tým zjistili, že můj obraz galaxie NGC7600 byl dost podobný, aby pomohl ověřit jejich počítačový model (simulaci) toho, jak se větší galaxie vytvářejí absorbováním satelitu. trpasličí galaxie a proč dnes nevidíme velké množství trpaslicových galaxií. “
Dr. Carlos Frenk byl uveden na několika televizních pořadech na internetu Věda a Objev kanály, abychom jmenovali alespoň některé, vysvětlili a ukázali některé z těchto úžasných simulací. Je ředitelem Ústavu pro výpočetní kosmologii na Durhamské univerzitě (UK), byl jedním z výherců ceny za kosmetiku za rok 2011 Nadace Petra a Patricie Gruberové.
„Model studené temné hmoty se stal vedoucím teoretickým obrazem pro tvorbu struktury ve vesmíru. Tento model, společně s teorií kosmické inflace, vytváří jasnou předpověď výchozích podmínek pro formování struktury a předpovídá, že struktury rostou hierarchicky díky gravitační nestabilitě. “ říká Frenk (et al). "Testování tohoto modelu vyžaduje, aby přesná měření provedená průzkumy galaxií mohla být porovnána s robustními a stejně přesnými teoretickými výpočty."
A to vyžaduje velmi přesné zobrazení studií. Podle týmu byl tento pilotní průzkum proveden se třemi soukromými observatořími vybavenými skromnými teleskopy v USA a Austrálii. Každé pozorované místo se vyznačuje velmi tmavou, jasnou oblohou, kdy je vidět, že je běžně na a často pod 1,5 arcsekundy. Tyto dalekohledy jsou vyráběny společností RC Optical Systems a odpovídají klasickému designu Ritchey-Chretien. Observatoře jsou ovládány místními počítači, které umožňují vzdálený provoz a ovládání z jakéhokoli globálního umístění s vysokorychlostním přístupem na web. Každá observatoř používá osvědčený, široce dostupný software pro ovládání vzdálené plochy. Robotická orchestrace všech funkcí observatoře a nástroje, včetně vícenásobného získávání cílů a datových běhů, se provádí pomocí dostupného skriptovacího softwaru. Pro galaxie s rozšířenou úhlovou velikostí bylo použito dalšího širokoúhlého nástroje. Za tímto účelem vybrali Astro Physics Starfire 160EDF6, krátkou ohniskovou vzdálenost (f / 7) 16 cm aperturního refraktoru, který poskytuje FOV 73,7 × 110,6 arcmin. Ale je to víc než jen fotografování. Astrofotograf musí zcela porozumět tomu, co musí být z expozice vytaženo. Je to víc než jen pořídit si „pěkný obrázek“ ... na čem záleží.
Tvorba skořápkových galaxií ve vesmíru studené temné hmoty od Kennetha Crawforda na Vimeo.
"Galaxie, kterou ti chci ukázat, má některé speciální funkce zvané" skořápky ". Abych tyto struktury detekoval a pečlivě je zpracoval, musel jsem si to prohlédnout velmi hluboko, abyste viděli jemné struktury uvnitř. “ vysvětluje Crawford. "Název galaxie je NGC7600 a tyto struktury skořápek nebyly v této galaxii dříve také zachyceny." Výše uvedený film ukazuje můj obraz prolnutí NGC7600 do simulace v okamžiku, kdy se začnou tvořit skořápky. Následující film ukazuje kompletní simulaci. “
"Průlom je v tom, že simulace využívá teorii temné hmoty studené hmoty modelování halos galaxií temné hmoty a jak vidíte, je to docela přesvědčivé." uzavírá Crawford. "Takže teď všichni víte, proč ve vesmíru nesledujeme spoustu trpasličích galaxií."
Můžeme však pozorovat velmi neuvěřitelnou vědu od některých velmi neuvěřitelných přátel. Na tom záleží…
K dalšímu čtení: Sledování severního přílivového proudu sférické galaxie Střelec trpaslíků, hvězdných přílivových proudů ve spirálních galaxiích místního svazku, Carlos Frenk, simulace tvorby, evoluce a shlukování galaxií a kvazárů, formování galaxií skořápky podobné do NGC 7600 v kosmogonii se studenou temnou hmotou, snímky průzkumu Star Stream od Ken Crawford a nezapomeňte se podívat na zvětšitelný obrázek NGC 7600, který provedl Ken Crawford. Děkujeme vám všem za sdílení vaší práce s námi!
