Czas e-biznesu

Wszystkie najświeższe informacje o Polsce z Czasu e Biznesu.

Co kryje się za każdym stopniem kwadratowym w przestrzeni kosmicznej?

Co kryje się za każdym stopniem kwadratowym w przestrzeni kosmicznej?

Baldachim nocnego nieba jest ogromny i niesamowity.

Droga Mleczna, widziana w Obserwatorium La Silla, jest oszałamiającym i inspirującym widokiem dla każdego i zapewnia niesamowity widok wielu gwiazd w naszej galaktyce. Chociaż z pewnością istnieją regiony, takie jak te w centrum naszej galaktyki, które są gęściej zaludnione niż inne, średni „kwadratowy stopień” na niebie zawiera około 10 milionów gwiazd z Drogi Mlecznej.

(kredyt: ESO / Ha ¥ kon Dahle)

Wreszcie, pełne niebo zawiera łącznie 41 253 stopni kwadratowych.

Na tym zdjęciu nocnego nieba nad Bardzo Dużym Teleskopem Paranal pokazano ramię i rękę skali kątowej. Okrągły paznokieć małego palca zajmuje na niebie około jednego stopnia kwadratowego, podczas gdy odległość kątowa między małym palcem a palcem wskazującym wynosi około 12 stopni: wielkość, o jaką księżyc wydaje się przesuwać na niebie z nocy na noc.

(kredyt: ESO / Y. Beltsky. Modyfikacje: E. Siegel)

Jeśli trzymasz rękę na wyciągnięcie ręki, twój mały paznokieć zakrywa około 1 stopień kwadratu.

gorący wielki wybuch

Logarytmiczna koncepcja artysty widzialnego wszechświata. Układ Słoneczny ustępuje Drodze Mlecznej, która ustępuje pobliskim galaktykom, które następnie ustępują miejsca rozległej strukturze i gorącej, gęstej plazmie podmiejskiego Wielkiego Wybuchu. Każda linia widzenia, którą możemy obserwować, zawiera wszystkie te epoki.

(kredyt: Pablo Carlos Bodassi ; Unmismoobjetivo / Wikimedia Commons)

Za każdym kwadratowym wynikiem kryje się część wszechświata, która ujawnia całą jego historię.

Pełny widok nieba Gai na Drogę Mleczną i sąsiednie galaktyki. Mapy pokazują całkowitą jasność i kolor gwiazd (na górze), całkowitą gęstość gwiazd (w środku) oraz pył międzygwiazdowy wypełniający galaktykę (na dole). Zwróć uwagę, że na stopień kwadratowy przypada średnio około 10 milionów gwiazd, ale niektóre regiony, takie jak płaszczyzna galaktyki lub centrum galaktyki, mają znacznie większą gęstość gwiazd niż ogólna średnia.

(kredyt: ESA / Gaia / DPAC)

W pobliżu najpierw przechwyciliśmy gwiazdy Drogi Mlecznej: średnio 10 milionów na każdy stopień kwadratowy.

READ  „Skrzydła jak połamane skorupki jaj”: Richard Branson stoi w obliczu wstrząsu związanego z bezpieczeństwem lotów kosmicznych | Galaktyka Panny

Chociaż niektóre regiony w kosmosie są bogate w pobliskie galaktyki, podczas gdy inne są stosunkowo ubogie, każdy kawałek nieba pozwala nam wyłapywać obiekty z różnych odległości, o ile nasze obserwacje są wystarczająco czułe, aby je wykryć. Bliższe i jaśniejsze rzeczy są najłatwiejsze do analizy, ale cała kosmiczna historia jest opowiedziana na całym niebie.

(kredyt: ESO / INAF-VST / OmegaCAM. Podziękowania: OmegaCen / Astro-WISE / Kapteyn Institute)

Poza naszą galaktyką istnieje wiele innych galaktyk, które rozciągają się w czasie i przestrzeni.

Nieosiągalny

Głębokie Pole Hubble’a (XDF) mogło zaobserwować obszar nieba tylko 1/32 000 000 całości, ale był w stanie wykryć masywne 5500 galaktyk w jego obrębie: szacunkowo 10% całkowitej liczby galaktyk w rzeczywistości ten ołówek w kształcie belki. Pozostałe 90% galaktyk jest albo zbyt słabych, zbyt czerwonych, albo zbyt ciemnych, aby Hubble mógł je wykryć, ale kiedy przeprowadzamy ekstrapolację na cały widzialny wszechświat, spodziewamy się uzyskać łącznie 2 biliony galaktyk.

(kredyt: zespoły HUDF09 i HUDF12; Przetwarzanie: E. Siegel)

Najgłębszy widok wszechświata, Głębokie Pole Hubble’a, obejmuje tylko 1/32 000 000 nieba.

Mniej galaktyk jest widocznych w pobliżu i na dużych odległościach niż przeciętne galaktyki, ale jest to spowodowane kombinacją zarówno ewolucji, jak i ograniczeń obserwacyjnych. Z biegiem czasu galaktyki łączą się, rosną i ewoluują, ale odległe i słabe galaktyki pozostają poza możliwościami obserwacji Hubble’a. Przyszłe obserwatoria, zarówno na Ziemi, jak iw kosmosie, ujawnią to, czego Hubble na razie nie był w stanie nam pokazać.

(kredyt: NASA / Europejska Agencja Kosmiczna)

Ujawnił 5500 galaktyk, rozmieszczonych w całej kosmicznej historii naszego wszechświata.

Galaktyki, które można porównać do obecnej Drogi Mlecznej, są liczne w czasie kosmicznym, obecnie przybierając na sile i bardziej wyrafinowaną strukturę. Kiedy galaktyki są młodsze, bardziej niebieskie, bardziej chaotyczne, bogatsze w gaz i mają mniejszą gęstość ciężkich pierwiastków niż ich współczesne odpowiedniki.

(kredyt: NASA, ESA, P. van Dokkum (Yale U.), S. Patel (Leiden U.) i Team 3-D-HST)

Możemy zobaczyć, jak galaktyki, gwiazdy i pierwiastki w środku rosną i ewoluują w czasie.

READ  Utrata lodu z Grenlandii i Antarktydy ustanowiła nowy rekord

Księżyc w pełni zajmuje na niebie około 0,2 stopnia kwadratowego, co oznacza, że ​​do wypełnienia jednego kwadratu potrzeba około pięciu z nich. Jednak Ultragłębokie Pole Hubble’a jest znacznie mniejsze i zajęłoby około 776 z nich, aby pokryć jeden stopień kwadratowy nieba.

(kredyt: NASA; ESA; i Z. Levay, STScI; Kredyt księżycowy: T. Rektor; I. Dell’Antonio/NOAO/AURA/NSF)

Potrzeba 776 z tych głębokich pól, zszytych razem, aby wypełnić tylko jeden stopień kwadratowy.

Badanie COSMOS-Web (przemianowane z COSMOS-Webb, gdzie badana będzie część kosmicznej sieci) zlokalizuje 0,6 stopnia kwadratowego nieba — w obszarze trzech księżyców w pełni — przy użyciu bliskiej podczerwieni Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba Instrument (NIRCam), z mapowaniem do kwadratu mniejszego 0,2° przy użyciu instrumentu Mid-Infrared (MIRI). Niewątpliwie ujawni wiele słabych i odległych galaktyk, których Hubble nie mógł zaobserwować, i powinno pomóc nam wyjaśnić, jak powstał wszechświat.

(kredyt: Cihan Kartaltepe (RIT); Caitlin Casey (Utah Austin); Projekt graficzny Anton Kwiquimore (STScI) Źródło: Alyssa Pagan (STScI))

Wszechświat zawiera około 50 milionów galaktyk na stopień kwadratowy.

James Webb Hubble

Część Hubble eXtreme Deep Field sfotografowana przez 23 dni, w przeciwieństwie do symulowanego widoku przewidywanego przez Jamesa Webba w podczerwieni. Przy spodziewanym polu COSMOS-Web wynoszącym 0,6 stopnia kwadratowego powinien wykryć prawie 500 000 galaktyk w bliskiej podczerwieni, ujawniając szczegóły, których żadne obserwatorium nie było jeszcze w stanie zobaczyć. Podczas gdy NIRcam zapewnia najlepsze obrazy, narzędzie MIRI może generować najbardziej szczegółowe dane.

(kredyt: zespół NASA/ESA i Hubble/HUDF; Współpraca JADES w celu symulacji NIRCam)

Słabsze, czerwone i najdalsze galaktyki z pewnością zostaną odkryte przez przyszłe obserwatoria.

Wzdłuż każdej linii widzenia znajdują się odległe obiekty tła, takie jak galaktyki i kwazary, których światło nieuchronnie przechodzi przez chmury gazu. Kiedy tak się dzieje, można wywnioskować zawartość pierwiastków, gęstość i proporcje poszczególnych pierwiastków oraz temperaturę substancji wewnątrz. Mniejsze, mniej zmanipulowane obłoki gazu pokazują, jak ewoluował proces powstawania wszechświata w czasie.

(kredyt: ESO)

Poprzednie obserwacje ujawniają, że wszechświat jest gorętszy, czystszy i bardziej jednorodny.

READ  Naukowcy z Queensland Twinkle Telescope prowadzą pierwsze na świecie komercyjne badania kosmiczne odległych planet
temperatura wszechświata

W dowolnym momencie naszej kosmicznej historii każdy obserwator doświadczyłby regularnej „kąpieli” wielokierunkowego promieniowania, które ponownie pojawiło się w Wielkim Wybuchu. Obecnie, naszym zdaniem, temperatura wynosi tylko 2,725 K powyżej zera absolutnego i dlatego jest obserwowana jako tło fal kosmicznych, osiągające szczyt w zakresie częstotliwości mikrofalowych. Przy dużych odległościach kosmicznych, gdy spojrzymy wstecz w czasie, temperatura ta była wyższa w zależności od przesunięcia ku czerwieni obserwowanego odległego obiektu.

(kredyt: Ziemia: NASA/BlueEarth; Droga Mleczna: ESO/S. Brunner. CMB: NASA/WMAP)

Każdy kolejny „promień ołówka” pomaga nam zrozumieć, jak nasz wszechświat ewoluował i wzrastał w czasie kosmicznym.

Ten widok około 0,15 stopnia kwadratowego przestrzeni ujawnia wiele obszarów, w których duża liczba galaktyk skupia się w czasie kosmicznym w skupienia i włókna, z dużymi przerwami lub pustkami, które je oddzielają. Ten obszar przestrzeni jest znany jako ECDFS, ponieważ przedstawia tę samą część nieba, którą wcześniej sfotografowano przez Extended Chandra Deep Field South: pionierski obraz rentgenowski tej samej przestrzeni.

(kredyt: NASA/Spitzer/S-CANDELE; Ashby i in. (2015); Kay Nosky)

Głównie Mute Monday opowiada astronomiczną historię za pomocą zdjęć, wizualizacji i nie więcej niż 200 słów. małomówny; uśmiechaj się częściej.