Sterrekunde

Watter sterrestelsel is die naaste aan die middel van die KBC-leemte?

Watter sterrestelsel is die naaste aan die middel van die KBC-leemte?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Ek het Bootes-leemte gelees en op hierdie lys van die grootste leemtes in die sigbare heelal afgekom, en blykbaar is die een waarin ons is, die KBC-leemte, nie net die grootste nie, maar verdomde-amper-sferiese. Op die Wikipedia-bladsy word gesê dat die melkweg binne enkele honderd miljoen ligjare van die middelpunt van die KBC nietig is, maar ek kan nie uitvind wat die naaste aan die sentrum is nie.

Is hierdie inligting oral beskikbaar? Weet iemand wat die middelpunt van die KBC-leemte is?


In Our Skies: uit in die leemte en super leemte

Sedert die uitvinding van die teleskoop in die vroeë 17de eeu was die bestudering van sterrekunde tot 'n groot mate 'n deurlopende oefening om ons te wys hoe groot en ontsaglik die heelal is waarbinne ons leef - en daarnaas ook die ooreenstemmende kleinheid. en relatiewe onbeduidendheid van ons eie wêreld.

Die besef dat die sterre in die naghemel voorwerpe soos ons eie son is, maar van groot afstande beskou, het 'n rukkie geneem om in ons kollektiewe bewussyn in te sypel, maar toe die Duitse sterrekundige Friedrich Bessel die eerste afstandmeting na 'n ander ster uitgevoer het. in 1838 van die ster 61 Cygni in die oostelike vleuel van die sterrebeeld Cygnus, die swaan, wat nou na skemer in ons noordwestelike lug geleë is, was dit baie groter as wat iemand verwag het.

61 Cygni is, soos dit blyk, 11,4 ligjare van ons af geleë - waar een ligjaar, gedefinieer as die afstand wat die lig in een jaar aflê, effens onder ses triljoen myl is - dus is die afstand 67 triljoen myl. En 61 Cygni is eintlik een van die naaste sterre aan ons sonnestelsel. . .

Een van die grootste vrae in die sterrekunde was 'n eeu gelede of ons sterrestelsel bestaan ​​- al die sterre wat in die naghemel sigbaar is, insluitend die sterre in die verte wat die waasagtige lig vorm, wat ons die Melkweg noem wat hierdie tyd van die jaar strek. van ons westelike hemel tot in ons noorde - is die enigste struktuur in die heelal, of as ons net een van die vele sterrestelsels in die heelal is.

Hierdie vraag is in die middel van die 1920's beantwoord deur die Amerikaanse sterrekundige Edwin Hubble, wat onomwonde getoon het dat die waasagtige Andromeda-newel - nou gedurende die aand in ons noordoostelike hemelruim en sigbaar is vir die blote oog van donker landelike plekke - so ver is dat dit moet 'n aparte sterrestelsel wees. Die Andromeda-sterrestelsel, soos ons dit nou noem, is 2,5 miljoen ligjare van ons af geleë.

Daar is nou bekend dat die aantal sterrestelsels in die heelal honderde miljarde is - ongeveer vergelykbaar met die aantal sterre in ons eie sterrestelsel. In plaas daarvan dat dit lukraak deur die heelal versprei word, het ons gevind dat sterrestelsels geneig is om saam te kom in trosse, wat oral van 'n handvol sterrestelsels tot 'n paar duisend kan insluit.

Ons eie so 'n groep, wat die Lokale Groep genoem is, is relatief klein en bevat ons sterrestelsel saam met 'n paar kleiner satellietstelsels, insluitend die twee helder Magellaanse wolke wat sigbaar is vanaf die suidelike halfrond, die Andromeda-sterrestelsel, 'n handvol mediumgrootte sterrestelsels, en 'n paar dosyn taamlik klein.

Die naaste groot tros, geleë in die sterrebeeld Maagd wat voor die dagbreek laag in ons oostelike lug sigbaar is, is ongeveer 60 miljoen ligjaar weg en bevat 'n paar duisend sterrestelsels.

Hierdie sterrestelsels word ook nie lukraak deur die heelal versprei nie, maar kom in nog groter strukture saam wat superklusters genoem word.

Ons begrip hiervan gaan voort om te ontwikkel, en net 'n paar jaar gelede het sterrekundiges besef dat ons deel is van so 'n superkluster wat Laniakea heet, van Hawaise woorde wat die enorme hemel beteken, wat oor 500 miljoen ligjaar strek en wat tot 500 trosse, insluitend die plaaslike groep en die groot tros in Maagd, bevat gesamentlik tot 100 000 sterrestelsels.

Selfs hierdie superklusters word nie lukraak deur die heelal versprei nie. Begin aan die einde van die 1970's het sterrekundiges besef dat hierdie strukture in lang filamente en mure gerangskik is, waarvan groot dele leë gebiede is wat as leemtes bekend staan. Dit kan 'n paar honderd miljoen ligjare strek en hoogstens slegs enkele geïsoleerde sterrestelsels bevat.

Die naaste leemte staan ​​bekend as die Local Void, of soms ook die Tully Void na die astronoom van die Universiteit van Hawaii, Brent Tully, wat dit saam met die mede-Amerikaanse sterrekundige Rick Fisher in 1987 ontdek het. The Local Void, wat gesentreer is in die sterrebeeld Aquila wat nou in ons westelike hemelruim na skemer begin, begin net anderkant die plaaslike groep en strek tot 250 miljoen ligjare - in 'n loodregte rigting op die Maagdekluster. Slegs 'n handvol meestal geïsoleerde sterrestelsels is in die Plaaslike Leegte gevind.

Baie ander sulke leemtes is dwarsdeur die heelal gevind. 'N Hele paar hiervan is aansienlik groter as die Local Void, en sommige is so groot - tot een tot twee miljard ligjare dwars - dat die term super leemte gebruik is om dit te beskryf. Die grootste bekende struktuur, bekend as die KBC Void na die sterrekykers Ryan Keenan, Amy Barger en Lennox Cowie, wat die bestaan ​​daarvan vyf jaar gelede afgelei het, blyk twee miljard ligjare te wees en omhul die Laniakea Supercluster en verskeie ander superklusters, wat almal net filamente is binne 'n andersins meestal leë volume ruimte.

Die heelal is nie staties nie, maar eerder redelik dinamies, hoewel dit gewoonlik oor baie lang tydskale gaan. Terwyl die algehele heelal steeds uitbrei, maak die strukture van superklusters en leemtes dit hobbelig eerder as glad.

Ons sterrestelsel word byvoorbeeld swaartekragwaarts na die Maagdekluster getrek en word weggedruk van die Plaaslike Leegte. Dit sal miljarde jare duur voordat daar enige duidelike veranderinge kom, en intussen sal ons sterrestelsel en die Andromeda-sterrestelsel, wat na mekaar beweeg, in 'n soortgelyke tydsbestek gebots het en saamgevoeg het in een baie groot sterrestelsel.

Die son sal gedurende hierdie tyd sy eie veranderinge ondergaan en dus sal die aarde dan moontlik nie meer bestaan ​​nie. . . maar in elk geval gaan tyd en ruimte voort soos altyd.

Alan Hale is 'n professionele sterrekundige wat in Cloudcroft woon. Hale is betrokke by verskillende ruimtelike verwante navorsings- en opvoedkundige aktiwiteite in die hele New Mexico en elders.


Sterrekunde-prentjie van die dag

Ontdek die kosmos! Elke dag word 'n ander beeld of foto van ons boeiende heelal aangebied, asook 'n kort uiteensetting wat deur 'n professionele sterrekundige geskryf is.

2008 10 Januarie
Aktiewe Galaxy Centaurus A
Krediet: X-straal - NASA, CXC, R.Kraft (CfA), et al.
Radio - NSF, VLA, M. Hardcastle (U Hertfordshire) et al. Opties - ESO, M. Rejkuba (ESO-Garching) et al.

Verduideliking: Slegs 11 miljoen ligjare weg, is Centaurus A 'n reuse elliptiese sterrestelsel - die naaste aktiewe sterrestelsel aan die aarde. Hierdie merkwaardige saamgestelde aansig op die sterrestelsel kombineer beelddata van die x-straal (Chandra), optiese (ESO) en radio (VLA) regimes. Centaurus A se sentrale streek is 'n warboel van gas, stof en sterre in optiese lig, maar beide radio- en x-straalteleskope spoor 'n merkwaardige straal hoë-energie-deeltjies wat uit die kern van die sterrestelsel stroom. Die kragbron van die kosmiese deeltjieversneller is 'n swart gat met ongeveer 10 miljoen keer die massa van die son wat saamval met die helderstraal van die x-straal in die middel van die sterrestelsel. Die energieke straal strek ongeveer 13 000 ligjare uit die aktiewe galaktiese kern na links bo. 'N Korter straal strek vanaf die kern in die teenoorgestelde rigting. Ander röntgenstraalligvlekke in die veld is binêre sterstelsels met neutronsterre of swart massagate. Aktiewe sterrestelsel Centaurus A is waarskynlik die gevolg van 'n samesmelting met 'n spiraalstelsel ongeveer 100 miljoen jaar gelede.


Ons is ver onder die gemiddelde! Sterrekundiges sê die melkweg is 'n groot kosmiese nietigheid

In ligblou uiteensettings kan reuse-versamelings sterrestelsels in superklusters verdeel word. Maar ons. [+] superkluster, tesame met baie nabygeleë, kan nog steeds in 'n nog groter kosmiese leemte woon.

R. Brent Tully, Hélène Courtois, Yehuda Hoffman & amp Daniel Pomarède, Nature 513, 71–73 (04 September 2014)

As u ons kosmiese adres gaan gee, kan u vir iemand sê dat ons op die planeet Aarde woon en om ons son wentel, aan die buitewyke van die spiraalarm van die Melkweg, in die tweede grootste sterrestelsel in ons plaaslike groep, ongeveer 50 miljoen. ligjare vanaf die Virgo Cluster, ingebed in die Laniakea-superkluster. Wel, u moet dalk nog 'n reël by die adres voeg, want Laniakia, tesame met tientalle ander nabygeleë reuse-trosse, is almal ingebed in 'n groot kosmiese leemte wat 'n miljard ligjare van die einde tot die einde strek. Hierdie gebied onder die gemiddelde ruimte stem ooreen met alles wat ons waarneem, ondersteun deur nuwe waarnemings wat tydens die Amerikaanse Astronomical Society-byeenkoms vandeesweek aangebied is, en kan net die oplossing bied vir een van die grootste teenstrydighede in die heelal.

Die gesimuleerde grootskaalse struktuur van die heelal toon ingewikkelde patrone van groepering daarvan. [+] moet nooit herhaal nie. Maar vanuit ons perspektief kan ons net 'n eindige volume van die heelal sien wat op die grootste skaal uniform lyk.

V. Springel et al., MPA Garching, and the Millenium Simulation

Op die grootste skaal is die Heelal eenvormig, met oral gelyke hoeveelhede materie en energie. As u 'n denkbeeldige sfeer met 'n paar miljard ligjare breed rondom enige punt teken en die totale hoeveelheid massa binne meet, sal u oral dieselfde nommer kry, tot ongeveer 99,99% akkuraatheid. Maar as u sfeer kleiner was, sou u sien dat u verskillende getalle op verskillende plekke sou kry. Gravitasie trek materie in filamente, groepe en trosse sterrestelsels in, en steel materie weg van minder digte streke, wat groot kosmiese leemtes skep.

'N Kaart van die plaaslike heelal soos waargeneem deur die Sloan Digital Sky Survey. Die oranje dele het. [+] hoër digthede van sterrestelsels en filamente.

Vandag word materie in die heelal versprei soos 'n kombinasie van 'n spinnekopweb en Switserse kaas. Die 'gate' in die heelal is ongelooflik, en sommige strek tienmiljoene ligjare deur voordat u glad geen sterrestelsels raakloop nie. Aan die ander kant is daar plekke waar filamente mekaar kruis - 'n groot verband in die kosmiese web - wat ooreenstem met die ligging en bestaan ​​van ultra-groot sterrestelsels, waarvan sommige duisende kere die massa van ons sterrestelsel bevat.

Die heelal bevat baie oormatige en onderdense streke van verskillende groottes, maar lyk glad as. [+] u zoem ver genoeg uit.

Andrew Z. Colvin van Wikimedia Commons

Maar tussen skale waar daar groot digtheidsverskille is en dié waar die digtheid elke keer dieselfde aantal is, gebeur daar iets interessants. Op skale wat wissel van ongeveer 'n halfmiljard tot drie miljard ligjare in deursnee, kan u sien dat twee verskillende streke wat op die oppervlak baie ooreenstem - leemtes en trosse bevat, filamente gevoer met sterrestelsels, veelvuldige "Switserse kaas" -gate, ens. - kan hul totale digtheid eintlik met ongeveer 20% of meer verskil. Sonder om 'n baie groot, gedetailleerde oorsig van 'n baie groot aantal streke in die heelal te doen (bv. Meer as miljarde ligjare), het u geen manier om te weet of u in een woon of nie.

Die konstruksie van die kosmiese afstandsleer behels dat ons van ons sonnestelsel na die sterre gaan. [+] nabygeleë sterrestelsels tot verafgeleë. Elke "stap" hou sy eie onsekerhede mee, dit sal ook bevooroordeeld wees vir hoër of laer waardes as ons in 'n onderdense of oormatige streek woon.

NASA, ESA, A. Feild (STScI), en A. Riess (STScI / JHU)

Maar daar sou 'n wenk wees. As u in 'n buitensporige streek woon, selfs in een wat in alle ander opsigte baie soos 'n gemiddelde streek lyk, sou u vind dat daar een ding is wat vreemd lyk: die uitbreidende heelal. Omdat u meer materie gehad het as die gemiddelde waar u was, sou die sterrestelsels in die omgewing sterker swaar trek, en die uitbreidingstempo van die heelal sou vir u stadiger lyk. As u na baie groot, verre skale kyk, lyk die uitbreidingsnelheid weer normaal, maar net waar u is, sou u dit laer as die gemiddelde meet. Enige tegniek wat slegs op nabygeleë metings staatgemaak het - dinge soos parallaks, cepheids of selfs die meeste supernovas - sou u die skewe resultaat gee.

Moderne meting spanning van die afstand leer (rooi) met CMB (groen) en BAO (blou) data.

Aan die ander kant, as u in 'n onderdense streek woon, sal u plaaslike ruimte minder sterk swaai as die gemiddelde, en die uitbreidingskoers lyk vir u groter (hoër). Ons het hierdie presiese probleem al 'n paar jaar opgemerk: as ons die uitbreidingsnelheid met behulp van hierdie kosmiese afstandsleer-tegnieke probeer meet, vind ons dat die Heelal ongeveer 5-10% vinniger uitbrei as wat ander metodes aandui. As ons data van die kosmiese mikrogolf-agtergrond of van die grootskaalse groepering van die heelal gebruik, kry ons 'n waarde vir die Hubble-uitbreidingsnelheid van 67-68 km / s / Mpc, terwyl relatief nabygeleë sterrestelsels 'n tempo toon wat meer soos 72 is -75 km / s / Mpc.

Drie verskillende soorte metings, sterre en sterrestelsels in die verte, die grootskaalse struktuur van die. [+] Heelal, en die skommelinge in die CMB, vertel ons die uitbreidingsgeskiedenis van die Heelal.

NASA / ESA Hubble (top L), SDSS (top R), ESA en die Planck Collaboration (onder)

Volgens navorsing wat deur die span van Amy Barger aan die Universiteit van Wisconsin-Madison gedoen is, is die leemte wat ons Melkweg bevat, groot, bolvormig en bevat dit nie net ons eie plaaslike superkluster nie, maar ook baie superklusters. Alhoewel simulasies leemtes voorspel wat wissel van tienmiljoene ligjare tot 'n paar miljard, is ons metings nie goed genoeg om die grootste leemtes presies te meet nie. Met 'n straal van ongeveer een miljard ligjare is die leemte wat ons Melkweg bevat, bekend as die KBC-leemte (vir wetenskaplikes Keenan, Barger en Cowie), die grootste bevestigde leemte in die heelal.

Met verloop van tyd sal gravitasie-interaksies 'n meestal eenvormige heelal met gelyke digtheid in een verander. [+] met groot konsentrasies materie en groot leemtes wat dit skei.

Volgens nuwe navorsing wat Ben Hoscheit tydens die Amerikaanse Astronomical Society-vergadering van hierdie week aangebied het, stem hierdie leemte heeltemal ooreen met die feit dat dit groot, bolvormig is en die Melkweg binne 'n paar honderd miljoen ligjare van sy sentrum bevat. Amy Barger het hierdie nuwe bevestiging in konteks geplaas:

"Dit is dikwels baie moeilik om konsekwente oplossings te vind tussen baie verskillende waarnemings. Wat Ben getoon het, is dat die digtheidsprofiel wat Keenan gemeet het, ooreenstem met kosmologiese waarneembare. 'N Mens wil altyd konsekwentheid vind, anders is daar êrens 'n probleem wat moet opgelos word. "

'N Ruimte sonder materie in ons sterrestelsel openbaar die heelal daarbuite, waar elke punt a is. [+] verre sterrestelsel. Die tros / leemte struktuur kan baie duidelik gesien word.

As daar nie 'n groot kosmiese leemte was waarin ons Melkweg was nie, sou hierdie spanning tussen verskillende maniere om die Hubble-uitbreidingstempo te meet 'n groot probleem wees. Of daar 'n stelselmatige fout sou wees wat een van die metodes om dit te meet beïnvloed, of die heelal se donker-energie-eienskappe kan mettertyd verander. Maar op die oomblik dui alle tekens op 'n eenvoudige kosmiese verklaring wat alles sou oplos: ons is eenvoudig 'n bietjie onder die gemiddelde wat digtheid betref.


& # 8220Onderdek & # 8221 & # 8211 Groot leemte agter die middel van die melkweg

Die heelal is 'n tapisserie van sterrestelselgemeentes en groot ruimtes. In 'n nuwe studie word dieselfde instrumente van 'n vorige studie toegepas om die grootte en vorm van 'n uitgebreide leë streek wat hulle die Local Void genoem het, te karteer wat grens aan die Melkweg wat swak bestudeer het omdat dit agter die middel van ons sterrestelsel lê en swaar is. verdoesel van ons siening.

Met behulp van die waarnemings van sterrestelselbewegings, berig in The Astrophysical Journal, lei die Brent Tully & # 8216-span van die Universiteit van Hawaii die verspreiding van die massa wat verantwoordelik is vir die beweging, af en konstrueer driedimensionele kaarte wat meer van die uitgestrekte kosmiese struktuur rondom ons Melk onthul. Manier sterrestelsel.

'N Gelyste weergawe van die struktuur rondom die Local Void word hieronder getoon. Die melkwegstelsel is die oorsprong van die rooi-groen-blou oriëntasiepyle (elk 200 miljoen ligjare lank). Dit is op 'n grens tussen 'n groot leegte met 'n lae digtheid en die Maagd-groep met 'n hoë digtheid.

Sterrestelsels beweeg nie net met die algehele uitbreiding van die heelal nie, maar reageer ook op die swaartekragtrek van hul bure en streke met baie massa. As gevolg daarvan beweeg hulle in die rigting van die digste gebiede en weg van streke met min massa en die leemtes, relatief tot die algehele uitbreiding.

Alhoewel ons in 'n kosmiese metropool woon, het Tully en Richard Fisher reeds in 1987 opgemerk dat ons Melkwegstelsel ook aan die rand is van 'n uitgebreide leë streek wat hulle Local Void genoem het.

Nou het Tully en sy span die bewegings van 18,000 sterrestelsels in die Cosmicflows-3-kompendium van sterrestelsels gemeet en 'n kosmografiese kaart opgestel wat die grens tussen die versameling van materie en die afwesigheid van materie wat die rand van die Local Void definieer, beklemtoon. Hulle het dieselfde tegniek in 2014 gebruik om die volle omvang van ons tuis-superkluster van meer as honderdduisend sterrestelsels te identifiseer, en dit die naam Laniakea te gee, wat beteken & # 8220immense hemel & # 8221 in Hawaïs.

Sterrekundiges probeer al dertig jaar om vas te stel waarom die bewegings van die Melkweg, ons naaste groot sterrestelsel-buurman Andromeda, en hul kleiner bure meer as 600 km / s (1,3 miljoen mph) van die algehele uitbreiding van die heelal afwyk. Die nuwe studie toon dat ongeveer die helfte van hierdie mosie gegenereer word & # 8220locally & # 8221 uit die kombinasie van 'n trek uit die massiewe nabygeleë Virgo Cluster en ons deelname aan die uitbreiding van die Local Void, aangesien dit al hoe leër word.


Sterrekundiges gee 'n groot leemte in ons kosmiese omgewing

'N Gelyste weergawe van die struktuur rondom die Local Void. Ons melkwegstelsel is die oorsprong van die rooi-groen-blou oriëntasiepyle (elk 200 miljoen ligjare lank). Ons is op 'n grens tussen 'n leemte met 'n groot digtheid en die Maagd-groep met 'n hoë digtheid. Krediet: R. Brent Tully

'N Sterrekundige van die University of Hawai'i Institute for Astronomy (IfA) en 'n internasionale span het 'n nuwe studie gepubliseer wat meer van die uitgestrekte kosmiese struktuur rondom ons Melkwegstelsel onthul.

Die heelal is 'n tapisserie van sterrestelselgemeentes en groot ruimtes. In 'n nuwe studie waarin berig word Die Astrofisiese Tydskrif, Brent Tully se span pas dieselfde instrumente toe uit 'n vorige studie om die grootte en vorm van 'n uitgebreide leë streek wat hulle die Local Void genoem het, aan die Melkwegstelsel te karteer. Met behulp van die waarnemings van melkwegbewegings lei hulle die verspreiding van die massa wat verantwoordelik is vir die beweging uit, en konstrueer driedimensionele kaarte van ons plaaslike heelal.

Sterrestelsels beweeg nie net met die algehele uitbreiding van die heelal nie, maar reageer ook op die swaartekragtrek van hul bure en streke met baie massa. As gevolg daarvan beweeg hulle na die digste gebiede en weg van streke met min massa - die leemtes.

Alhoewel ons in 'n kosmiese metropool woon, het Tully en Richard Fisher reeds in 1987 opgemerk dat ons Melkwegstelsel ook aan die rand is van 'n uitgebreide leë streek wat hulle Local Void genoem het. Die bestaan ​​van die Local Void word alom aanvaar, maar dit is swak bestudeer omdat dit agter die middelpunt van ons sterrestelsel lê en daarom sterk verdoesel word.

Nou het Tully en sy span die bewegings van 18,000 sterrestelsels in die Cosmicflows-3-kompendium van sterrestelsels gemeet en 'n kosmografiese kaart opgestel wat die grens tussen die versameling van materie en die afwesigheid van materie wat die rand van die Local Void definieer, beklemtoon. Hulle het dieselfde tegniek in 2014 gebruik om die volle omvang van ons tuis-superkluster van meer as honderdduisend sterrestelsels te identifiseer, en dit die naam Laniakea te gee, wat in Hawaï "immense hemel" beteken.

Sterrekundiges probeer al dertig jaar om vas te stel waarom die bewegings van die Melkweg, ons naaste groot sterrestelsel-buurman Andromeda, en hul kleiner bure meer as 600 km / s (1,3 miljoen mph) van die algehele uitbreiding van die heelal afwyk. Die nuwe studie toon dat ongeveer die helfte van hierdie beweging 'plaaslik' gegenereer word uit die kombinasie van 'n trek uit die massiewe nabygeleë Maagdekluster en ons deelname aan die uitbreiding van die Local Void namate dit al hoe leër word.

Voorstellings van die leemte kan gesien word in 'n video (hieronder) en alternatiewelik met 'n interaktiewe model (hieronder). Met die interaktiewe model kan 'n kyker die tydsevolusie van beweging langs wentelbane skuif, zoom, draai, onderbreek / aktiveer. Die wentelbane word in 'n verwysingsraamwerk getoon wat die algehele uitbreiding van die heelal verwyder. Wat ons sien, is die afwykings van kosmiese uitbreiding wat veroorsaak word deur die interaksies tussen plaaslike swaartekragbronne.


Naaste ster wat wentel om ons sterrestelsel en swart gat ontdek

Sterrekundiges aan die UCLA-universiteit het 'n merkwaardige ontdekking gemaak nadat hulle die teenwoordigheid van 'n ster wat in die middel van ons sterrestelsel in 'n wentelbaan wentel in slegs 11 en 'n half jaar bevestig het, en dit is die kortste bekende wentelbaan van enige ster naby hierdie swart gat. Die navorsers wat betrokke is by die artikel wat die vonds beskryf, beweer dat data Einstein se relatiwiteitsteorie sal help toets, wat voorspel dat ruimte en tyd kromgetrek word rondom die gravitasieveld van 'n swart gat.

'N Infrarooi beeld met 'n hoë resolusie van die streek rondom die swart gat in die middel van ons sterrestelsel wat die twee wentelbane van die naaste sterre toon. Ander bane word in 'n swakker baan getoon. (c) UCLA

Die middelpunt van ons sterrestelsel is so 'n gejaagde plek dat direkte en akkurate optiese waarnemings rondom die swart gat eenvoudig onmoontlik is. In plaas daarvan vertrou wetenskaplikes op die data wat hulle kan versamel deur radio-, röntgen- en infrarooi golwe te lees. Die Keck-teleskoop op Mauna Kea op Hawaii, wat al 17 jaar lank sterre naby die galaktiese sentrum in IR dophou, help hulle 'n gedetailleerde oorsig van hul dinamika. Met behulp van die teleskoop het sterrekundiges 'n paar van die mees vreemde astronomiese vrae in die onlangse geskiedenis beantwoord, en ons weet dus nou:

  • in die middel van ons sterrestelsel, lê 'n supermassiewe swart gat ongeveer 26 000 ligjare gelede, met 'n massa van 4 miljoen keer dié van ons son.
  • sterre versnel rondom die supermassiewe swart gat. Verdere navorsing moet ook die neiging bevestig vir die nuutgevonde, vinnigste wentelende ster.
  • in 2005 het die teleskoop die eerste duidelike beeld geneem van die middel van die Melkweg, insluitend die omgewing rondom die swart gat, deur gebruik te maak van 'n lasergids ster-aanpasbare optiese tegnologie.

Die pas bevestigde ster, gedoop SO-102, is sy baan heeltemal gekarteer, danksy die kort tydperk. Dit is slegs die tweede ster wat sy baan heeltemal gekarteer het, na die naburige S0-2. Data van die twee bane saam sal sterrekundiges help om die swart gat self te modelleer, aangesien direkte waarnemings beperk is omdat dit onsigbaar is. Andrea Ghez, leier van die ontdekkingspan en 'n UCLA-professor in fisika en sterrekunde wat die Lauren B. Leichtman- en Arthur E. Levine-leerstoel in astrofisika besit, is baie van die verdienste om hierdie groot mylpale in sterrekunde te bereik. Ghez het 3 000 sterre wat om die swart gat wentel en studeer S0-2 sedert 1995.

& # 8220Ek is baie bly om twee sterre te vind wat om ons sterrestelsel se supermassiewe swart gat in baie minder as 'n menslike leeftyd wentel, & # 8221 het Ghez gesê.

& # 8220Dit is die tango van S0-102 en S0-2 wat vir die eerste keer die ware meetkunde van ruimte en tyd naby 'n swart gat sal openbaar, & # 8221 Ghez. & # 8220Hierdie meting kan nie met een ster alleen gedoen word nie. & # 8221

Die eerste ster met 'n voldoende kort wentelperiode om 'n volledige driedimensionele rekonstruksie van sy baan, SO-2, moontlik te maak, het 'n wentelperiode van ongeveer 16 jaar, maar waarom het SO-102 so lank geduur voordat dit ontdek is? Wel, die hoofredes is dat dit baie flou is & # 8211 ongeveer 16 keer minder helderder as SO-2. Sterrekundiges het dus die swartgatdata van vorige waarnemings gebruik om S0-102 se orbitale eienskappe te bepaal, 'n prestasie wat moontlik gemaak is danksy die Keck-teleskoop en sy nuwe adaptiewe optiese tegnologie, wat die spieël van 10 meter deursnee moontlik maak om dinamies aan te pas om die verwringende effekte van die Aarde en atmosfeer in reële tyd reg te stel.

& # 8220The Keck Observatory is al meer as 'n dekade lank die leier in adaptiewe optika en het ons in staat gestel om geweldige vordering te behaal met die regstelling van die verwringende effekte van die Aarde se atmosfeer met beeldvorming met 'n hoë hoekoplossing, & # 8221 Ghez gesê. & # 8220Dit is regtig opwindend om toegang te hê tot die wêreld se grootste en beste teleskoop. Dit is waarom ek by UCLA gekom het en waarom ek by UCLA bly. & # 8221

Melkweg en donker kern wat tyd en ruimte verdraai

Met verloop van tyd het Ghez en kollegas en sy doelwitte ontwikkel van die bewys van die bestaan ​​van 'n swart gat in die middel van ons sterrestelsel tot die validering van fundamentele wette van die fisika. Met hoë snelhede en swaartekrag is die fisika van Newton nie genoeg om onreëlmatighede in elliptiese wentelbane te verklaar nie, soos dié van Mercurius wat 'n onreëlmatige beweging het as gevolg van die son se massa waaraan dit baie naby is. Om die skeefgevolge van die Melkweg en swart gat op ruimtetyd te meet, is baie makliker en duideliker as waarnemings rondom die son of soortgelyke sterre, aangesien die swart gat 4 miljoen keer massiewer is. Langtermynwaarnemings is egter nodig om algemene relativistiese effekte, wat kumulatief oor veelvoudige wentelbane is, raak te sien.


'Eksotiese sterrestelsel' met hartjie met swart gaatjies wek sterrekundiges

'N Vreemde, nuutgevonde sterrestelsel kan sterrekundiges help om uit te vind hoe swart gate en stervorming in die vroeë heelal ontwikkel het, volgens 'n nuwe studie.

Die spiraalvormige sterrestelsel, genaamd Speca, spog met vinnig bewegende strale van deeltjies wat uit sy middelpunt jaag, 'n verskynsel wat meer algemeen in elliptiese sterrestelsels waargeneem word. In werklikheid is Speca net die tweede spiraal waarvan sulke stralers bekend is.

Hierdie strale word voortgebring deur 'n supermassiewe swart gat in die hartjie van Speca. Navorsers hoop dat die bestudering van die sterrestelsel insigte sal lewer in swart gate, stergeboorte en die interaksie tussen die twee.

"Dit is waarskynlik die mees eksotiese sterrestelsel met 'n swart gat wat nog ooit gesien is," het Ananda Hota, hoofondersoeker van die studie, van die Academia Sinica Institute of Astronomy and Astrophysics (ASIAA), in Taiwan, in 'n verklaring gesê. "Dit het die potensiaal om ons nuwe lesse te leer oor hoe sterrestelsels en trosse sterrestelsels gevorm en ontwikkel het tot wat ons vandag sien." [Foto van die spiraal sterrestelsel Speca]

'N Vreemde radiostelsel

Speca & mdash waarvan die naam die afkorting is vir die spiraal-gasheer Episodiese radiostelsel wat Cluster Accretion & mdash opspoor, word ongeveer 1,7 miljard ligjare van die aarde af gevind. Behalwe dat dit 'n spiraal is, is dit ook bekend as 'n radiostelsel.

In die hart van 'n radiostelsel lê 'n supermassiewe swart gat. Materiaal wat dit omring word met relatiewe spoed na buite geskuif en vorm stralers wat helder skyn op radiofrekwensies. [Beelde: Swart gate van die heelal]

Hierdie relatiwistiese stralers is nie konstant nie, dit stroom af en vloei mettertyd, waarskynlik afhangend van die materiaal wat dit aanwakker. Met verloop van tyd versprei die materiaal in lobbe, net soos water wat uit 'n slang vloei, uitsprei soos dit vertraag.

Die meeste radiostelsels wat tot dusver ontdek is, is ellipties. Elliptiese sterrestelsels is oud, sonder baie nuwe stervorming, terwyl spirale baie meer stergeboorte aanbied. Dit is dus interessant, volgens navorsers, om 'n spiraalspuit te vind wat Speca bestudeer, om hulle beter te verstaan ​​hoe spirale mettertyd in elliptiese vorme verander.

"Hoe swart gate die vorming van sterre stop, word steeds nie waargeneem nie," het Hota gesê. "Speca is 'n geleentheid om hierdie besonderhede te ondersoek."

Speca se struktuur

Sterrekundiges het 'n verskeidenheid teleskope gebruik om Speca te kenmerk en gevind dat dit met drie pare lobbe spog. Selfs onder elliptiese is so 'n hoë telling skaars, en dit gee leidrade oor die evolusie van Speca.

Volgens Hota is die kleinste, naaste paar heel waarskynlik net 'n paar miljoen jaar oud. Die middelste lobbe val tussen 10 en 100 miljoen jaar oud.

Maar dit is die buitenste paar wat die grootste verrassing lewer. Met 'n ouderdom van 'n paar honderd miljoen jaar het die wolk materiaal wat uit die middel van die sterrestelsel gespoeg het, lank gelede versprei en deur die jare minder aktief geword.

Op 'n stadium het die materiaal egter gebots met energieke deeltjies wat deur die sterrestelselgroep rondom Speca stroom. Hierdie botsings het die ou oorblyfsels laat herleef, wat sterrekundiges 'n beter begrip van die omgewing in die groep gegee het.

Die navorsing is gepubliseer in die Augustus-uitgawe van die Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Begrip van stervorming

Spiraalstelsels verander uiteindelik in elliptiese vorms, en Hota dink dat die teenwoordigheid van stralers hierdie verskuiwing kan beïnvloed.

"Wat ek glo, is dat hierdie neiging van radiostelsels wat altyd in elliptiese en nie in spirale voorkom nie, 'n eindproduk is van veelvuldige samesmeltings van die sterrestelsels en verskeie episodes van straaltoevoer, wat oor 'n paar miljard jaar tyd plaasvind," het Hota gesê.

Die twee gekombineerde fenomonene sal die materiale wat nodig is vir stervorming stadig verteer, sodat 'n spiraalvormige sterrestelsel in 'n elliptiese vorm verander. Dit strook goed met huidige teorieë oor hoe elliptiese vorme die uitwerping van materiaal vorm, versnel die proses.

"Hierdie strale is veronderstel om 'n groot fraksie gas uit 'n sterrestelsel te verwyder en verdere stervorming te stop," het Hota gesê. "As die sterrestelsel gasryk is in die sentrale streek en as die straalrigting mettertyd verander, kan dit 'n nadelige uitwerking hê op die stervormingsgeskiedenis van 'n sterrestelsel."

Speca bied sterrekundiges die geleentheid om die uitwerking van die stralers op 'n jong sterrestelsel te bestudeer. Aangesien dit voortspruit uit die supermassiewe swart gat in die middel van die sterrestelsel, blyk dit 'n verband tussen die kragtige bek en die geboorte van nuwe sterre.

"Sodra ons verstaan ​​hoe stervorming en swartgataktiwiteit mettertyd ontwikkel het, sal ons leidrade hê oor die ko-evolusieprosesse," het Hota gesê.


Wetenskaplikes ontdek die eensaamste, mees geïsoleerde sterrestelsel in die hele heelal

Die sterrestelsel wat hier in die middel van die beeld getoon word, MCG + 01-02-015, is 'n spiraalvormige sterrestelsel. [+] binne 'n groot kosmiese leemte. It is so isolated that if humanity were located in this galaxy instead of our own and developed astronomy at the same rate, we wouldn't have detected the first galaxy beyond our own until the 1960s.

ESA/Hubble & NASA and N. Gorin (STScI) Acknowledgement: Judy Schmidt

Our corner of the Universe was gifted with a plethora of bright, nearby galaxies to light our way through the cosmos.

The Large (top right) and Small (lower left) Magellanic Clouds are visible in the southern skies, . [+] and helped guide Magellan on his famous voyage some 500 years ago. In reality, the LMC is located some 160-165,000 light-years away, with the SMC slightly farther away at 198,000 light-years distant. Along with Triangulum and Andromeda, these four galaxies beyond our own are visible to the naked human eye.

The spirals and ellipticals in our backyard showed us, a century ago, that the Milky Way wasn't alone.

This sketch from the mid-1840s is the first ever one to reveal the spiral structure of any nebula in . [+] the night sky. Now known to be a spiral galaxy, Messier 51, the Whirlpool Galaxy, is one of the most well-studied galaxies beyond our Milky Way.

WILLIAM PARSONS, 3RD EARL OF ROSSE (LORD ROSSE)

Even earlier astronomers still had copious bright galaxies they could observe with their telescopes.

A selection of approximately 2% of the galaxies in the Virgo cluster. There are approximately 1,000 . [+] large galaxies in the Virgo cluster, a large fraction of which were discovered way back in the 18th century. The Virgo cluster is located some 50-60 million light-years away from our Milky Way, and is the largest concentration of galaxies in the extremely nearby Universe.

By measuring the speeds and distances of these galaxies, we discovered the expanding Universe.

The 'raisin bread' model of the expanding Universe, where relative distances increase as the space . [+] (dough) expands. The farther away any two raisin are from one another, the greater the observed redshift will be by time the light is received. The redshift-distance relation predicted by the expanding Universe is borne out in observations, and has been consistent with what's been known all the way back since the 1920s.

Without them, we might never have understood our cosmic origins: the hot Big Bang.

A visual history of the expanding Universe includes the hot, dense state known as the Big Bang and . [+] the growth and formation of structure subsequently. Die volledige reeks data, insluitend die waarnemings van die ligelemente en die kosmiese mikrogolfagtergrond, laat net die oerknal as 'n geldige verklaring vir alles wat ons sien. Namate die heelal uitbrei, koel dit ook af, wat dit moontlik maak om ione, neutrale atome en uiteindelik molekules, gaswolke, sterre en uiteindelik sterrestelsels te vorm.

Unfortunately, not every observer in the Universe gets so lucky.

Streams of dark matter drive the clustering of galaxies and the formation of large-scale structure, . [+] as shown in this KIPAC/Stanford simulation. While the locations where stars, galaxies, and clusters of galaxies emerge are most notable, the enormous cosmic voids separating the matter-rich structures are just as important to understanding our Universe.

O. Hahn and T. Abel (simulation) Ralf Kaehler (visualization)

Most galaxies clump together in groups, clusters, or along filaments, but some reside in underdense regions.

This figure shows the relative attractive and repulsive effects of overdense and underdense regions . [+] on the Milky Way. Note that, despite the large number of galaxies clumped and clustered nearby, there are also large regions that have extremely few galaxies: cosmic voids. While we have a few substantial ones nearby, there are even larger and lower-density voids found in the distant Universe.

Yehuda Hoffman, Daniel Pomarède, R. Brent Tully, and Hélène Courtois, Nature Astronomy 1, 0036 (2017)

The Universe's large-scale structure contains great cosmic voids as well as overdense clumps.

A region of space devoid of matter in our galaxy reveals the Universe beyond, where every point is a . [+] distant galaxy. The cluster/void structure can be seen very clearly. If we were to live in an extremely underdense/void region, we might not have discovered a single galaxy beyond our own until our astronomical tools advanced to near-modern standards.

In these extremely underdense regions, however, galaxies still occasionally form.

Although it's relatively nearby at just 293 million light-years away, the galaxy MCG+01-02-015 has . [+] no other galaxies surrounding it for approximately 100 million light-years in all directions. To the best of our knowledge, it's the loneliest galaxy in the Universe.

ESA/Hubble & NASA and N. Gorin (STScI) Acknowledgement: Judy Schmidt

Although a long-exposure, deep image of MCG+01-02-015 appears to show many other galaxies in its . [+] vicinity, most are far more distant (and a few are closer), but none are within 100 million light-years of the major galaxy itself.

ESA/Hubble & NASA and N. Gorin (STScI) Acknowledgement: Judy Schmidt

In all directions, we find no other galaxies within 100 million light-years of it.

In between the great clusters and filaments of the Universe are great cosmic voids, some of which . [+] can span hundreds of millions of light-years in diameter. While some voids are larger in extent than others, the void that houses MCG+01-02-015 is special because it is so low in density that, rather than having only a few galaxies, it only contains this one known galaxy at all. It is possible, however, that small, low surface brightness galaxies exist in this region after all.

Andrew Z. Colvin (cropped by Zeryphex) / Wikimedia Commons

If we had grown up there, our telescopes would not have observed other galaxies until the 1960s.

Italian astronomer Paolo Maffei's promising work on infrared astronomy culminated in the discovery . [+] of galaxies — like Maffei 1 and 2, shown here — in the plane of the Milky Way itself. Maffei 1, the giant elliptical galaxy at the lower left, is the closest giant elliptical to the Milky Way, yet went undiscovered until 1967. Technology would have needed to advance to approximately these levels to detect a single galaxy beyond MCG+01-02-15.

WISE mission NASA/JPL-Caltech/UCLA

Perhaps we are truly fortunate: our serendipitous position in the Universe allowed us to understand it.

The various galaxies of the Virgo Supercluster, grouped and clustered together. On the largest . [+] scales, the Universe is uniform, but as you look to galaxy or cluster scales, overdense and underdense regions dominate. The full extent of this illustration, which maps out the nearby galaxies to the Milky Way (with us at the center), would have exactly one galaxy in it, MCG+01-02-015, if it were centered on the loneliest galaxy known in the Universe today.


NGC 247, an intermediate spiral galaxy in Cetus

NGC 247 (nicknamed the Needle’s Eye Galaxy) is an elongated intermediate spiral galaxy (although it’s sometimes classified as a dwarf spiral galaxy) of some 70 thousand light-years across, located about 11.1 million light-years away in the constellation of Cetus (the Whale), while it is receding from us at approximately 156 kilometers per second.

It is one of the closest spiral galaxies of the southern sky and is a member of the Sculptor Group, a group of 13 known galaxies that includes the Sculptor Galaxy (NGC 253). Together with several other galaxies, NGC 247 is gravitationally bound to the Sculptor Galaxy. These galaxies form a small core in the center of the Sculptor Group, which is one of the nearest groups of galaxies to the Milky Way.

The distance of NGC 247 was confirmed in late February 2011. Previously it was thought that the galaxy was more than 1 million light-years further away, but that was proved to be wrong.

This nearly edge-on galaxy has a dusty disk and loose and ragged spiral arms, which show large numbers of stars and glowing pink clouds of hydrogen, marking regions of active star formation. NGC 247 has a prominent (foreground) star on its southern edge and a “void” on its northern side (seen to the right of this image) which is a region that contains a paucity of stars and new star formation. This void resembles the eye of a needle, giving the galaxy its nickname.

Apart from the main galaxy itself, this image also reveals numerous galaxies shining far beyond NGC 247. In the upper right of the picture three prominent spirals form a line and still further out, far behind them, many more galaxies can be seen, some shining right through the disk of NGC 247.

This colour image of NGC 247 and its rich backdrop was created from a large number of monochrome exposures taken through blue, yellow/green and red filters taken over many years by the Wide Field Imager on the MPG/ESO 2.2-metre telescope at ESO’s La Silla Observatory in Chile. In addition exposures through a filter that isolates the glow from hydrogen gas have also been included and coloured red. The total exposure times per filter were 20 hours, 19 hours, 25 minutes and 35 minutes, respectively.


Kyk die video: Die SA Akademie vir Wetenskap en Kuns se 2021 Noordelike Bekroningsplegtigheid (Desember 2022).