Sebagai wartawan astronomi profesional, saya membaca sebuah banyak kertas sains. Bayangkan kejutan saya ketika saya mengetahui bahawa dua rakan saya, yang merupakan astrofotografer terkenal, telah bekerja keras untuk melakukan sains biru tua. Sekiranya anda tidak biasa dengan pencapaian Ken Crawford dan R. Jay Gabany, anda akan berjaya. Masuk ke sini dan biarkan kami memberitahu anda mengapa "itu penting" ...
Menurut laporan Ken, Cold Dark Matter (atau CDM) adalah teori bahawa kebanyakan bahan di Alam Semesta tidak dapat dilihat (gelap) dan ia bergerak sangat perlahan (sejuk). Ini adalah teori utama yang membantu menjelaskan pembentukan galaksi, kumpulan galaksi dan bahkan struktur alam semesta yang diketahui sekarang. Salah satu masalah dengan teori ini adalah bahawa ia meramalkan sejumlah besar galaksi satelit kecil yang disebut galaksi kerdil. Galaksi-galaksi kecil ini adalah kira-kira ke-1000 jisim Bima Sakti kita tetapi masalahnya, ini tidak diperhatikan. Sekiranya teori ini betul, maka di manakah semua galaksi kerdil yang ada di sana?
Masukkan pemburu aliran bintang profesional, Dr. David Martinez-Delgado. David adalah penyiasat utama Stellar Tidal Stream Survey di Max-Planck Institute di Heidelberg, Jerman. Dia percaya sebab kita tidak melihat galaksi kerdil dalam jumlah besar adalah kerana ia diserap (dimakan) oleh galaksi yang lebih besar sebagai sebahagian daripada pembentukan galaksi. Sekiranya ini betul, maka kita harus mencari sisa-sisa penggabungan ini dalam pemerhatian. Sisa-sisa ini akan muncul sebagai jejak serpihan galaksi kerdil yang sebagian besar terdiri dari bintang. Jejak serpihan ini disebut aliran bintang.
"Tujuan utama projek kami adalah untuk memeriksa apakah frekuensi aliran di sekitar galaksi seperti Bima Sakti di alam semesta tempatan sesuai dengan model CDM yang serupa dengan filem ini." menjelaskan Dr Martinez-Delgado. “Namun, penghancuran gelombang galaksi tidak cukup untuk menyelesaikan masalah satelit kosmologi CDM yang hilang. Setakat ini, penjelasan yang paling baik adalah bahawa sebilangan halo materi gelap tidak dapat membentuk bintang di dalamnya, iaitu, Galaxy kita akan dikelilingi oleh beberapa ratus satelit jernih gelap. "
Masukkan pasukan profesional pemburu aliran bintang. Pasukan astronomi profesional antarabangsa yang diketuai oleh Dr. David Martinez-Delgado telah mengenal pasti aliran bintang yang sangat besar di pinggir galaksi lingkaran. Dengan gambar yang dalam, dia menunjukkan proses kanibalisme galaksi yang dipercayai berlaku antara Bima Sakti dan galaksi kerdil Sagittarius. Ini ada di halaman belakang rumah kita sendiri! Sebahagian dari karya ini menggunakan pemodelan komputer untuk menunjukkan bagaimana galaksi yang lebih besar bergabung dan menyerap yang lebih kecil.
"Pendekatan pemerhatian kami didasarkan pada diagram magnitud warna mendalam yang memberikan jarak yang tepat, kecerahan permukaan, dan sifat populasi bintang dari wilayah yang dipelajari dari arus pasang surut ini." kata Dr Martinez-Delgado (et al). "Pengesanan ini juga merupakan bukti pengamatan yang kuat bahawa arus pasang surut yang ditemui oleh Sloan Digitized Sky Survey adalah bahan yang dirobek pasang surut dari kerdil Sagittarius dan menyokong idea bahawa aliran pasang surut sepenuhnya merangkumi Bima Sakti dalam orbit yang hampir kutub. Kami juga mengesahkan pengesanan ini dengan menjalankan simulasi berangka kerdil Sagittarius ditambah Bima Sakti. Model ini menghasilkan semula kedudukan dan halaju badan utama Sagittarius dan menyajikan arus pasang surut panjang yang dibentuk oleh interaksi pasang surut dengan potensi Bima Sakti. "
Masukkan pasukan amatur yang diketuai oleh R. Jay Gabany. David merekrut sekumpulan kecil astrofotografer amatur untuk membantu mencari dan mengesan fosil bintang ini dan tarian kosmik mereka di sekitar galaksi berdekatan, sehingga menunjukkan mengapa terdapat begitu sedikit galaksi kerdil yang dapat dijumpai.
"Pemerhatian kami telah membawa kepada penemuan enam struktur bintang yang sebelumnya tidak terdeteksi, raksasa, di lingkaran cahaya dari beberapa galaksi yang kemungkinan berkaitan dengan serpihan dari satelit yang terganggu pasang surut di masa lalu. Di samping itu, kami juga mengesahkan beberapa struktur bintang yang sangat besar yang pernah dilaporkan dalam literatur, tetapi tidak pernah ditafsirkan sebagai arus pasang surut. " kata pasukan. "Koleksi galaksi kami menyajikan pelbagai fenomena pasang surut yang menunjukkan ciri-ciri morfologi yang sangat pelbagai. Selain mengenal pasti ciri-ciri bulat yang hebat yang menyerupai aliran Sagittarius yang mengelilingi Bima Sakti, pemerhatian kami telah menemui struktur besar yang memanjangkan puluhan kiloparsec ke lingkaran lingkaran pusat mereka. Kami juga menemui cengkerang terpencil, serpihan awan raksasa di dalam lingkaran galaksi, ciri seperti jet yang muncul dari cakera galaksi dan struktur bersebaran berskala besar yang hampir pasti berkaitan dengan sisa-sisa satelit kuno yang sudah terganggu sepenuhnya. Bersama dengan sisa-sisa sahabat lama yang tidak berfungsi, tinjauan kami juga menangkap satelit yang masih hidup yang terperangkap dalam tindakan gangguan pasang surut. Sebilangan paparan ini mempunyai ekor panjang yang menjauh dari satelit leluhur yang sangat mirip dengan ramalan yang diramalkan oleh simulasi kosmologi. "
Bolehkah anda bayangkan betapa seronoknya menjadi sebahagian daripada sains biru tua? Adalah satu perkara untuk menjadi astrofotografer yang baik - walaupun menjadi astrofotografer yang luar biasa - tetapi menjadikan gambar dan pemprosesan anda berkualiti tinggi sehingga dapat menyumbang kepada penyelidikan astronomi yang benar akan menjadi penghormatan yang luar biasa. Tanya sahaja kepada Ken Crawford…
“Beberapa tahun yang lalu saya diminta untuk menjadi anggota pasukan ini dan telah memberikan beberapa sumbangan untuk tinjauan ini. Saya dengan bangga mengumumkan bahawa sumbangan terbaru saya telah menghasilkan surat profesional yang baru diterima oleh pihak Jurnal Astronomi. " komen Ken. "Ada beberapa perkara yang menjadikannya sangat istimewa. Salah satunya, ialah Carlos Frenk pengarah Institut Kosmologi Komputasi di Universiti Durham (UK) dan pasukannya mendapati bahawa gambar galaksi NGC7600 saya cukup serupa untuk membantu mengesahkan model komputer mereka (simulasi) bagaimana galaksi yang lebih besar terbentuk dengan menyerap satelit galaksi kerdil dan mengapa kita tidak melihat sebilangan besar galaksi kerdil hari ini. "
Carlos Frenk telah dipaparkan di beberapa rancangan televisyen di Sains dan Penemuan saluran, untuk menamakan beberapa, untuk menerangkan dan menunjukkan beberapa simulasi yang luar biasa ini. Dia adalah pengarah Institut Kosmologi Komputasi di Durham University (UK), adalah salah satu pemenang Hadiah Kosmologi 2011 dari Peter and Patricia Gruber Foundation.
"Model bahan gelap yang sejuk telah menjadi gambaran teori utama untuk pembentukan struktur di Alam Semesta. Model ini, bersama dengan teori inflasi kosmik, membuat ramalan yang jelas untuk keadaan awal pembentukan struktur dan meramalkan bahawa struktur tumbuh secara hierarki melalui ketidakstabilan graviti. " kata Frenk (et al). "Menguji model ini mengharuskan pengukuran tepat yang disampaikan oleh tinjauan galaksi dapat dibandingkan dengan perhitungan teoritis yang tepat dan sama tepat."
Dan memerlukan penggambaran kajian yang sangat tepat. Menurut pasukan itu, tinjauan rintis ini dilakukan dengan tiga pemerhati milik swasta yang dilengkapi dengan teleskop bersaiz sederhana yang terletak di AS dan Australia. Setiap laman pengamatan mempunyai langit yang sangat gelap dan jelas dengan pemandangan yang secara rutin berada di dan selalunya di bawah 1.5 saat. Teleskop ini dihasilkan oleh RC Optical Systems dan mengikuti reka bentuk Ritchey-Chretien klasik. Observatori diperintahkan dengan komputer di lokasi yang membolehkan operasi dan kawalan jauh dari mana-mana lokasi global dengan akses web jalur lebar. Setiap balai cerap menggunakan perisian kawalan jauh yang terbukti dan tersedia secara meluas. Orkestrasi robotik semua fungsi observatorium dan instrumen, termasuk pemerolehan sasaran dan menjalankan data, dilakukan dengan menggunakan perisian skrip yang tersedia. Penggunaan tambahan instrumen medan lebar digunakan untuk galaksi dengan ukuran sudut yang diperpanjang. Untuk tujuan ini, mereka memilih Astro Physics Starfire 160EDF6, panjang fokus pendek (f / 7) 16 cm aperture refractor yang menyediakan FOV 73.7 × 110.6 arcmin. Tetapi, lebih daripada sekadar mengambil gambar. Ahli astrofotografer perlu memahami sepenuhnya apa yang perlu diambil dari pendedahan tersebut. Lebih daripada sekadar mengambil "gambar cantik" ... itu yang penting.
Pembentukan galaksi shell di alam semesta jernih gelap dari Kenneth Crawford di Vimeo.
"Galaksi yang ingin saya tunjukkan kepada anda mempunyai beberapa ciri khas yang disebut 'kerang'. Saya perlu membuat gambaran mendalam untuk mengesan struktur ini dan memprosesnya dengan teliti sehingga anda dapat melihat struktur halus di dalamnya. " menerangkan Crawford. "Nama galaksi adalah NGC7600 dan struktur cangkang ini belum pernah ditangkap di galaksi ini sebelumnya. Filem di atas menunjukkan gambar saya NGC7600 menyatu ke dalam simulasi kira-kira ketika cengkerang mulai terbentuk. Filem di bawah menunjukkan simulasi lengkap. "
"Apa yang mendasar adalah bahawa simulasi menggunakan teori jirim gelap yang memodelkan halo galaksi galaksi dan seperti yang anda lihat, itu cukup meyakinkan." menyimpulkan Crawford. "Jadi sekarang anda semua tahu mengapa kita tidak melihat banyak galaksi kerdil di Alam Semesta."
Tetapi, kita dapat melihat beberapa ilmu yang sangat luar biasa yang dilakukan oleh beberapa rakan yang sangat luar biasa. Yang penting ...
Untuk Bacaan Lebih Lanjut: Menelusuri Aliran Air Pasang Utara dari Sagitarius Dwarf Spheroidal Galaxy, Stellar Tidal Streams in Spiral Galaxies of the Local Volume, Carlos Frenk, Simulasi pembentukan, evolusi dan pengelompokan galaksi dan quasar, Pembentukan galaksi shell serupa hingga NGC 7600 dalam kosmogoni masalah gelap, Star Stream Survey Images Oleh Ken Crawford dan pastikan untuk melihat Gambar Ukuran Penuh NGC 7600 yang boleh diperbesar yang dilakukan oleh Ken Crawford. Kami mengucapkan terima kasih banyak kerana berkongsi karya anda dengan kami!
