Tähtitiede

Mistä löydän luettelon taaksepäin suuntautuneista Linnunradan tähdistä?

Mistä löydän luettelon taaksepäin suuntautuneista Linnunradan tähdistä?

Luin lehdistä, että Linnunrata sisältää joitain taaksepäin tähtiä (taaksepäin Linnunradan kiertoon). Tietääkö kukaan, mistä löydän luettelon niistä, mahdollisesti tiedot heidän etäisyydestään Linnunradan keskustasta? paljon kiitoksia


Linnunradan ulommassa halossa on monia pallomaisia ​​klustereita, joilla on taaksepäin kiertävä kiertorata (noin 40% kaikista Linnunradan klustereista). Yksi näkyvimmistä esimerkeistä on Kapteynin tähti, joka on erittäin taaksepäin, koska se repäisi kääpiögalaksista ja sulautui Linnunradaan.

Halon rakenne on kuitenkin jatkuvan keskustelun aihe. Useat tutkimukset ovat väittäneet, että halo koostuu kahdesta erillisestä komponentista. "Sisempi" halo koostuu enemmän metallirikkaista, progradoituneista tähdistä ja "ulompi" halo, jotka koostuvat metallihuonoista, taaksepäin tähdistä. Nämä havainnot on kyseenalaistettu monta kertaa johtuen argumentista aiheesta "liikkeen kaksinaisuus".

Lisää lukemia täältä:

  1. Carollo et ai. 2007
  2. Kravtsov 2001
  3. Kordopatis et ai. 2020

Yhteenveto:: Etsitään ekstragalaktisen tähtien liikkeen mallia - mitä tahansa mallia, mutta erityisesti sitä.

Onko olemassa mitään kuviota ekstragalaktisten tähtien liikkeelle, joka kulkee yhden tai kahden Linnunradan galaktisen säteen sisällä hyperbolisilla kauttakulkuilla?

ei voinut edes löytää ideasi sopivia ekstragalaktisia tähtiä. Kävin läpi suuren luettelon erityisistä ekstragalaktisista (Linnunradan) tähdistä
ja kaikki paitsi 1 tai 2 liittyivät muihin galakseihin

Joten mitä tähtiä pidit mielessäsi?

En ole kuullut mitään syytä uskoa, että he poikkeavat Newtonista tai Einsteinista.

Etäisyys tähtiin on yleensä lueteltu virhealueella. Jos kyseinen tähti on kahden galaktisen säteen päässä meistä, etäisyysmittaukset ovat erittäin epäilyttäviä. Yhden tähden liike voi aiheuttaa monenlaisia ​​tekijöitä.

Suurin osa hypervelocity-tähdistä erotettiin Linnunradalta. Extragalaktiset tähdet, jotka poistettiin toisesta galaksista, mutta saapuivat tänne, tulevat olemaan erittäin harvinaisia. Muutaman miljardin vuoden kuluttua, kun Linnunrata ja Andromeda ovat sulautumassa, niistä tulee väliaikaisesti yleisempiä.


Kohokohdat

  1. Laskemalla tähtien ikä tutkijat pystyivät ensimmäistä kertaa selvittämään, että Gaia-Enceladuksesta kaapattujen tähtien ikä on samanlainen tai hieman nuorempi kuin suurin osa Linnunradalla syntyneistä tähdistä.

Washington: Ohion osavaltion yliopiston tutkijoiden johtama uusi tutkimus antaa viimeisimmät todisteet varhaisen Linnunradan muodostumisesta, mukaan lukien sulautuminen tärkeimmän satelliittigalaksin kanssa.

Niiden tulokset julkaistiin Nature Astronomy -lehdessä. Käyttämällä suhteellisen uusia menetelmiä tähtitieteessä tutkijat pystyivät tunnistamaan tarkimmat mahdolliset ikät tällä hetkellä noin sadan punaisen jättiläistähden näytteelle galaksissa.

Tämän ja muiden tietojen avulla tutkijat pystyivät osoittamaan, mitä tapahtui Linnunradan sulautuessa kiertävään satelliittigalaksiin, joka tunnetaan nimellä Gaia-Enceladus, noin 10 miljardia vuotta sitten.

"Todistuksemme viittaavat siihen, että kun sulautuminen tapahtui, Linnunradalla oli jo muodostunut suuri joukko omia tähtiään", kertoi tutkimuksen Fillenzo Vincenzo, tutkimuksen tekijä ja Ohio State Universityn kosmologian ja astropartikkelin keskuksen jäsen. Fysiikka.

Monet noista "kotitekoisista" tähdistä päätyivät paksuun kiekkoon keskelle galaksia, kun taas suurin osa Gaia-Enceladuksesta kiinni otetuista tähdistä on galaksin ulommassa halossa.

"Yhdistymisen Gaia-Enceladuksen kanssa uskotaan olevan yksi tärkeimmistä Linnunradan historiassa, mikä muokkaa sitä, miten tarkkailemme sitä tänään", sanoi Josefina Montalban Birminghamin yliopiston fysiikan ja tähtitieteiden korkeakoulun kanssa Isossa-Britanniassa, joka johti projektia.

Laskemalla tähtien ikä tutkijat pystyivät ensimmäistä kertaa määrittämään, että Gaia-Enceladukselta kaapattujen tähtien ikä on samanlainen tai hieman nuorempi kuin suurin osa Linnunradalla syntyneistä tähdistä.

Kahden galaksin väkivaltainen fuusio ei voi muuta kuin ravistaa asioita, Vincenzo sanoi. Tulokset osoittivat, että sulautuminen muutti jo galaksissa olevien tähtien kiertoradat, mikä teki niistä epäkeskisemmät.

Vincenzo vertasi tähtien liikkeitä tanssiin, jossa entisen Gaia-Enceladuksen tähdet liikkuvat eri tavalla kuin Linnunradalla syntyneet.

Tähdet jopa "pukeutuvat" eri tavalla, Vincenzo sanoi, että ulkopuoliset tähdet näyttävät erilaisia ​​kemiallisia koostumuksia kuin Linnunradalla syntyneet.

Tutkijat käyttivät useita erilaisia ​​lähestymistapoja ja tietolähteitä tutkimuksensa suorittamiseen.

Yksi tapa, jolla tutkijat pystyivät saamaan tähtien tarkan iän, oli asteroseismologian käyttö, suhteellisen uusi kenttä, joka tutkii tähtien sisäistä rakennetta.

Asteroseismologit tutkivat tähtien värähtelyjä, jotka ovat ääniaaltoja, jotka aaltoilevat sisätiloissaan, kertoi Mathieu Vrard, tutkijatohtori Ohion osavaltion astronomian laitokselta.

"Tämä antaa meille mahdollisuuden saada tähtien tarkat ikät, jotka ovat tärkeitä määritettäessä aikajärjestystä siitä, milloin tapahtumat tapahtuivat varhaisella Linnunradalla", Vrard sanoi.

Tutkimuksessa käytettiin myös spektroskooppista tutkimusta, nimeltään APOGEE, joka tarjoaa tähtien kemiallisen koostumuksen - toisen apuvälineen niiden iän määrittämisessä.

"Olemme osoittaneet asteroseismologian suuren potentiaalin yhdistettynä spektroskopiaan ikäisemmäksi yksittäisiä tähtiä", Montalban sanoi.

Tämä tutkimus on tutkijoiden mukaan vasta ensimmäinen askel. "Aiomme nyt soveltaa tätä lähestymistapaa suurempiin tähtinäytteisiin ja sisällyttää vielä hienovaraisempia taajuusspektrien piirteitä.

Tämä johtaa lopulta paljon terävämpään näkemykseen Linnunradan kokoonpanohistoriasta ja evoluutiosta, mikä luo aikataulun galaksimme kehitykselle ", Vincenzo sanoi.


Linnunradaa roskaavat salaperäiset "keltaiset pallot" ovat vastasyntyneiden tähtien klustereita

Linnunrata on täynnä "keltaisia ​​palloja" (ympyröity tässä vääränvärisessä infrapunapanoraamassa Spitzerin avaruusteleskoopista), ionisoitujen kaasukuplien alueita, joilla syntyvät vauvatähdet.

Charles Kerton / Iowan osavaltion yliopisto, Spitzer / NASA

Jaa tämä:

Tutkijat ovat murtaneet salaperäisten kosmisten esineiden tapauksen, joka on kutsuttu "keltaiseksi palloksi". Taivaalliset täplät merkitsevät monenlaisten tähtien syntymäpaikkoja, joissa on laaja joukko massoja, eikä yksittäisiä supermassiivisia tähtiä, tutkijat raportoivat 13. huhtikuuta Astrofyysinen lehti.

Ryhmien tähdet ovat suhteellisen nuoria, vain noin 100 000 vuotta vanhoja. "Mielestäni nämä ovat kohdussa olevia tähtiä", sanoo planeettatieteellisen instituutin tähtitieteilijä Grace Wolf-Chase, joka sijaitsee Napervillessä Ill. Vertailun vuoksi Orionin sumuun muodostuvat massiiviset tähdet ovat noin 3 miljoonaa vuotta vanhoja, ja keski-ikäinen aurinko on 4,6 miljardia vuotta vanha.

Linnunradan projektin vapaaehtoiset tunnistivat ensin kohteet pyyhkäisemällä Spitzer-avaruusteleskoopin ottamia kuvia galaksista. Nyt lakkautunut observatorio näki kosmoksen infrapunavalossa, mikä antoi tähtitieteilijöille jonkinlaisen tähtien ultraäänen "tutkia, mitä näissä kylmissä ympäristöissä tapahtuu ennen kuin tähdet todella syntyvät", Wolf-Chase sanoo.

Kansalaiset tutkijat olivat etsineet näitä kuvia vauvojen tähdistä, joiden uskottiin olevan vähintään 10 kertaa suuremmat kuin aurinko, jotka puhaltivat jättimäisiä ionisoidun kaasun kuplia. Vuosi tai pari projektin alkamiseen jotkut käyttäjät alkoivat merkitä tiettyjä esineitä tunnisteella # yellowballs¸, koska tuolta he näyttivät väärissä väreissä. Vuosien 2010 ja 2015 välillä vapaaehtoiset löysivät 928 keltaista palloa.

Wolf-Chasen joukkue ajatteli alun perin, että pallot edustavat alkuvaiheen kaasukuplia. Mutta koska keltaiset pallot olivat loistava löytö, tutkijat tiesivät, etteivät he todennäköisesti ole saaneet niistä riittävästi tunnistamaan esineitä lopullisesti. Vuonna 2016 tiimi pyysi Linnunradan projektin vapaaehtoisia löytämään lisää. Seuraavaan vuoteen mennessä ryhmä oli havainnut yli 6000 keltaista palloa.

Tähtitieteilijät ajattelivat ensin, että keltaiset pallot (ympyröity vasemmalle) olivat edeltäjiä massiivisten, nuorten tähtien ympärille puhalletuille kaasukuplille (oikealla). Mutta uusi tutkimus viittaa siihen, että keltaiset pallot ovat itse asiassa vähemmän massiivisten tähtien klustereita. JPL-Caltech / NASA

Wolf-Chase ja hänen kollegansa vertasivat noin 500 palloa olemassa oleviin tähtijoukkoluetteloihin ja muihin rakenteisiin yrittääkseen selvittää, mitä ne olivat. "Nyt meillä on hyvä vastaus: He ovat lapsen tähtijoukkoja", Wolf-Chase sanoo. Ryhmät puhaltavat omia ionisoituja kuplia, samanlaisia ​​kuin yksittäisten nuorten, isojen tähtien puhaltamat tähtikuplaat.

Wolf-Chase toivoo, että tutkijat pystyvät käyttämään työtä poimimaan keltaisia ​​palloja teleskoopeilla, kuten James Webbin avaruusteleskooppi, joka on tarkoitus käynnistää lokakuussa, ja selvittää enemmän pallojen fysikaalisista ominaisuuksista.

Kysymyksiä tai kommentteja tästä artikkelista? Lähetä meille sähköpostia osoitteeseen [email protected]

Tämän artikkelin versio ilmestyy 5. kesäkuuta 2021 Tiedeuutiset.


Mihin mennä tähtiä Bryce Canyonissa

Kuvahaku: Barton Davis Smith Flickrin kautta

Vaikka Bryce Canyonissa on melko paljon unohduksia tähtien näyttämiseen, jotkut ovat parempia kuin toiset. Nämä näköalat tarjoavat samanlaisia, mutta erilaisia ​​maisemia, erityisesti ensimmäinen ja viimeinen.

  • Luonnollinen silta - # 8211 Tämä näkymä tarjoaa erilaisen kuvan kuin useimmat muut. Huppujen sijaan voit ihailla tähtiä luonnollisen sillan yli (ja alle!).
  • Inspiraatiopiste, Sunset Point tai Sunrise Points & # 8211 Nämä ovat kaikki upeat näkymät Brycen amfiteatterille, puiston tunnetuimmalle alueelle. Taivas on auki. Et voi mennä pieleen täällä.
  • Farview Point & # 8211 Tätä näkökulmaa voidaan parhaiten arvostaa päivän aikana, josta on näkymät Arizonaan 160 mailin päässä, mutta se tarkoittaa vain sitä, että tähtien katseluun on paljon avointa taivasta. Se voi olla vähemmän kiireinen kuin Brycen amfiteatterialue.
  • Mossy Cave Trail & # 8211 Tämä on paikka paeta väkijoukkoja, koska se ei ole luonnonkauniilla päätiellä. Palataksesi valtatielle 12, löydät Mossy Cave Trailin ja pysäköintialueen. Täällä on myös vesiputous, joka tarjoaa erilaisen etualan tähtiä varten, joka erottuu muusta puiston maisemista.

Vaikka Bryce Canyonin kansallispuistossa on paljon paikkoja tähtiä katsella, voit löytää tähtien tähtiä koko alueella. Taivas on uskomattoman pimeä tällä alueella, mikä tekee siitä tärkeimmän tähtien tähtiä.


Linnunrata ei ole epätavallista, tähtitieteilijät löytävät

Ensimmäinen yksityiskohtainen poikkileikkaus galaksista, joka on laajalti samanlainen kuin Linnunrata, julkaistiin tänään, paljastaa, että galaksimme kehittyi vähitellen sen sijaan, että se olisi seurausta väkivaltaisesta sekoituksesta. Löytö herättää kodin alkuperätarinan epäilyyn.

Galaksilla, jonka nimi on UGC 10738, osoittautuu olevan selkeät "paksut" ja "ohut" levyt, jotka ovat samanlaisia ​​kuin Linnunradan. Tämä viittaa toisin kuin aikaisemmat teoriat, että tällaiset rakenteet eivät ole seurausta harvoista kauan sitten tapahtuneista törmäyksistä pienemmän galaksin kanssa. Ne näyttävät olevan rauhallisempien muutosten tulos.

Ja se on pelinvaihtaja. Se tarkoittaa, että spiraaligalaksikoti ei ole kummajainen onnettomuus. Sen sijaan se on tyypillistä.

Löydön teki Nicholas Scottin ja Jesse van de Sanden johtama ryhmä Australian ARC: n 3-ulotteisen taivaan astrofysiikan huippuyksiköstä (ASTRO 3D) ja Sydneyn yliopistosta.

"Havaintomme osoittavat, että Linnunradan ohuet ja paksut levyt eivät syntyneet jättimäisen sekoituksen takia, vaan eräänlaisen" oletus "galaksin muodostumisen ja evoluution polun", sanoi tohtori Scott.

"Näiden tulosten perusteella mielestämme Linnunradan erityisillä rakenteilla ja ominaisuuksilla varustettuja galakseja voidaan kuvata" normaaleiksi "."

Tämä johtopäätös - julkaistu The Astrophysical Journal Letters- sillä on kaksi syvällistä vaikutusta.

"Luultiin, että Linnunradan ohuet ja paksut levyt muodostuivat harvinaisen väkivaltaisen sulautumisen jälkeen, joten niitä ei todennäköisesti löydy muista spiraaligalakseista", tohtori Scott sanoi.

"Tutkimuksemme osoittaa, että se on todennäköisesti väärin, ja se kehittyi" luonnollisesti "ilman katastrofaalisia toimenpiteitä. Tämä tarkoittaa, että Linnunradan tyyppiset galaksit ovat todennäköisesti hyvin yleisiä.

"Se tarkoittaa myös sitä, että voimme käyttää olemassa olevia hyvin yksityiskohtaisia ​​Linnunradan havaintoja työkaluina analysoida paremmin paljon kauempana olevia galakseja, joita emme ilmeisistä syistä näe yhtä hyvin."

Tutkimus osoittaa, että UGC 10738: lla, kuten Linnunradalla, on paksu levy, joka koostuu pääasiassa muinaisista tähdistä - jotka tunnistaa niiden pienestä raudan ja vedyn sekä heliumin suhteesta. Sen ohutlevytähdet ovat uudempia ja sisältävät enemmän metallia.

(Aurinko on ohut levytähti, ja siinä on noin 1,5% heliumia raskaampia elementtejä. Paksuissa levytähdissä on 3-10 kertaa vähemmän.)

Vaikka tällaisia ​​levyjä on aiemmin havaittu muissa galakseissa, oli mahdotonta kertoa, onko niissä samantyyppinen tähtijakauma - ja siksi samanlainen alkuperä. Scott, van de Sande ja kollegat ratkaisivat tämän ongelman käyttämällä Euroopan eteläisen observatorion erittäin suurta teleskooppia Chilessä tarkkailemaan 320 miljoonan valovuoden päässä sijaitsevaa UGC 10738: ta.

Galaksi on kulmassa "reunalla", joten katsomalla sitä tarjottiin tehokkaasti poikkileikkaus sen rakenteesta.

"Moniosaisen spektroskooppisen tutkimuslaitteen eli MUSE-laitteen avulla pystyimme arvioimaan tähtien metallisuhteet sen paksuissa ja ohuissa levyissä", selitti tohtori van de Sande.

"Ne olivat melkein samat kuin Linnunradalla - muinaiset tähdet paksulla kiekolla, nuoremmat tähdet ohuella. Tarkastelemme joitain muita galakseja varmistaaksemme, mutta se on melko vahva todiste siitä, että kaksi galaksia kehittyi samalla tavalla."

Tohtori Scott sanoi, että UGC 10738: n reunan suuntaus tarkoitti sitä, että oli helppo nähdä, minkä tyyppiset tähdet olivat jokaisessa levyssä.

"Se on vähän kuin erottaa lyhyet ihmiset korkeista ihmisistä", hän sanoi. "Se, mitä yrität tehdä sen yläpuolelta, on mahdotonta, mutta jos katsot sivulta, se on suhteellisen helppoa."

Kirjoittaja professori Ken Freeman Australian kansallisesta yliopistosta sanoi: "Tämä on tärkeä askel eteenpäin sen ymmärtämisessä, kuinka levygalaksit kokoontuivat kauan sitten. Tiedämme paljon Linnunradan muodostumisesta, mutta Linnunradalla oli aina huolta. ei ole tyypillinen spiraaligalaksia. Nyt voimme nähdä, että Linnunradan muodostuminen on melko tyypillistä sille, kuinka muut levygalaksit kokoontuivat ".

ASTRO 3D -ohjaaja, professori Lisa Kewley lisäsi: "Tämä työ osoittaa, kuinka Linnunrata sopii paljon suurempaan palapeliin siitä, kuinka spiraaligalaksit muodostuivat 13 miljardin vuoden kosmisen ajan aikana."

Muut tekijät perustuvat Macquarie-yliopistoon Australiaan ja Saksan Max-Planck-Institut fur Extraterrestrische Physik -lehtiin.

Vastuuvapauslauseke: AAAS ja EurekAlert! eivät ole vastuussa EurekAlertiin lähetettyjen tiedotteiden oikeellisuudesta! rahoittavat laitokset tai minkä tahansa tiedon käyttöön EurekAlert-järjestelmän kautta.


Bushcamp Company Bilimungwe Bushcamp, Sambia

Upouusi ympäristöystävällinen Star Deck Bilimungwe Bushcampissa Sambian Luangwan kansallispuistossa - täynnä virtahepoja, norsuja, leijonia, kirahvia ja kaikkia upeita gazellilajeja, joita haluat nähdä - antaa safarigoille 360 ​​asteen näkymän yötaivaalle . Kaikki oppaat on koulutettu tähtien tarkkailuun, ja ne voivat osoittaa yksittäisiä tähtiä, planeettoja ja tähdistöjä laserosoittimien ja tähtitieteellisen kaukoputken avulla.


Nämä Linnunradan Nyx-tähdet tulivat galaksin ulkopuolelta

Linnunradalla on satoja miljoonia tähtiä, mutta kaikki eivät ole kotoisin galaksistamme. Tähtitieteilijät ovat nyt löytäneet tähtiä tähtiperheemme ulkopuolelle muodostuneesta kotigalaksistamme.

Nyx, noin 250 tähtijoukko, joka löydettiin äskettäin galaksistamme, näyttää nopeudet osoittamalla, että ne ovat peräisin galaksimme ulkopuolelta. Tämä tähtivirta saapui todennäköisesti osana kääpiögalaksia, joka sulautui Linnunradaan kauan sitten. Kun klusteri lähestyi Linnunradaa, tämä tähtiperhe venytettiin painovoiman avulla galaksistamme vetämällä joukko kuin taffy.

28. heinäkuuta Dr. Lina Necib, astrofyysikko, joka on tämän löydön ydin, ilmestyy Tähtitiede kosmisen kumppanin kanssa - Varmista, että virität!

Käyttämällä FIRE (Feedback In Realistic Environments) -simulaatioita tähtitieteilijät voivat mallintaa tähtiryhmiä paljastaen näiden tähtiuunien alkuperän. Mallit alkavat pian Ison räjähdyksen jälkeen, tämä simulaatio, yksi tyypiltään suurimmista malleista, osoittaa, kuinka galaksit muodostuvat nykyisiksi muodostelmiksi. Jopa supertietokoneiden avulla nämä yhdeksän simulaatiota kesti kuukausia.

Vuonna 2013 laukaistun GAIA-avaruusaluksen tehtävänä on luoda 3D-karttoja miljardista tähdestä Linnunradalla ja sen ulkopuolella.

"Se on tähän mennessä suurin kinemaattinen tutkimus. Observatorio tarjoaa miljardin tähden liikkeet. Sen osajoukolla, seitsemällä miljoonalla tähdellä, on 3D-nopeudet, mikä tarkoittaa, että voimme tietää tarkalleen missä tähti on ja sen liike. Olemme siirtyneet hyvin pienistä aineistoista tekemään mittavia analyyseja, joita emme voineet tehdä ennen ymmärtämään Linnunradan rakennetta ", Lina Necib, Caltechin teoreettisen fysiikan tutkijatohtori, selittää.

Näyte virtuaalisista galakseista, jonka on kehittänyt FIRE. (Taustatähdet ovat vain taiteellisia.) Kuvahyvitys: Northwestern University.

Yhdistämällä GAIA: n ja FIRE: n havainnot Necib ja hänen tiiminsä pystyivät mallintamaan nämä tähdet syvällä oppimismenetelmillä. He havaitsivat, että Linnunrata, jonka ajateltiin kokeneen vain vähän törmäyksiä, on saattanut sulautua suurempaan määrään pieniä galakseja kuin aikaisemmin uskottiin.

”Galaksit muodostuvat nielemällä muita galakseja. Olemme olettaneet, että Linnunradalla oli hiljainen sulautumahistoria, ja jonkin aikaa se koski kuinka hiljaista, koska simulaatiomme osoittavat paljon fuusioita. Nyt kun meillä on pääsy moniin pienempiin rakenteisiin, ymmärrämme, että se ei ollut niin hiljaista kuin miltä näytti ”, Necib kuvailee.

Mock Makkara ilman Tempehiä

Ihmisen on mahdotonta tutkia miljardin tähden tietoja ilman erillisten tietokonejärjestelmien apua.

"Emme voi tuijottaa seitsemää miljoonaa tähteä ja selvittää, mitä he tekevät. Se, mitä teimme tässä projektisarjassa, oli Gaian malliluetteloiden käyttö ”, Necib selittää.

Gaia-malliluettelot, jonka on kehittänyt Robyn Sanderson Pennsylvanian yliopistosta, tutkii, mitä tähtitieteilijät näkisivät, jos palo-simulaatiot olisivat oikein, ja GAIA näkisi ne.

Lina Necib Caltechista, astrofyysikko, joka johti tätä löytöä, ilmestyy The Cosmic Companionissa 28. heinäkuuta. Kuvan luotto: Northwestern University

"Meidän oli varmistettava, että emme opi keinotekoisia asioita simulaatiosta, mutta oikeastaan ​​mitä tiedoissa tapahtuu. Tätä varten meidän piti antaa sille hieman apua ja käskeä punnitsemaan tietyt tunnetut elementit antaakseen sille hieman ankkurin ”, Necib selittää.

Tiimi testasi Linnunradan tunnettujen ominaisuuksien simulaatiota, mukaan lukien Gaia-makkara, erillinen tähtikokoelma, joka oli osa kääpiögalaksia, joka sulautui Linnunradaan joskus 6-10 miljardia vuotta sitten. Näillä tähdillä on selvästi erottuva kiertorata, joka näkyi simulaatioissa, yhdessä halotähtien kanssa, jotka antavat galaksillemme muodon, osoittaen, että mallit olivat oikeita.

Luoteis-yliopistossa kehitetty Ananke-kehys tutkii baryoneja (luokka subatomisia hiukkasia) tähtien käyttäytymistä.

"Ananke-kehys tuottaa realistisia synteettisiä tähtitutkimuksia kosmologisista barionisimulaatioista ... Tuloksena on jokaisen simuloidun galaksin itsetarkka, pölystä sammunut synteettinen tutkimus, joka jättää koskemattomiksi tärkeät havainnointisuhteet kaasun, pölyn sammumisen, tähtipopulaatioiden ja pimeän aineen välillä ”Tutkijat Luoteis-Euroopassa raportoivat.

Malli paljasti myös 250 tähden ryhmän, joka matkusti Linnunradan keskustaan ​​kiertäen samalla ympäri galaksia.

”Nyx-tähdet löytyivät kahdesta vaiheesta. Ensin kollaboranttini Bryan Ostdiekin johtamassa koneoppimisalgoritmissa, jossa koulutimme Ananke-simulaatioita erottamaan tähtiä (muissa galakseissa syntyneitä ja fuusioiden kautta tuotuja tähtiä) ja levytähtiä, Linnunradalla syntyneitä tähtiä. Ensimmäisen ajon jälkeen Bryan ojensi minulle luettelon tähdistä, joilla oli kasvupiste. Sitten käytin klusterointialgoritmia kinematiikassa näiden tähtien löytämiseksi. Toisin sanoen näillä tähdillä on hyvin spesifinen liike, jossa ne liikkuvat Linnunradan levyn kanssa, mutta ovat myös menossa galaksin keskelle. Tämä on mielenkiintoista, koska se olisi ensimmäinen näyttö sulautumisesta, joka tapahtui levyn rinnalla ”, Necib kertoo The Cosmic Companionille.




Kun tohtori Necib näki ensimmäisen kerran nämä tiedot, hän oletti, että havainnot olivat virheellisiä, eikä ilmoittanut kollegoilleen havainnosta kolmen viikon ajan. Tuona aikana hän tajusi, että näkemänsä oli totta, ja toi tiedot tutkimustovereilleen.

Necib etsi aiemmista havainnoista selvittääkseen, onko kukaan muu aiemmin löytänyt tämän tähtiryhmän, ja huomasi, että hän oli ensimmäinen tutkija, joka tunnisti ryhmän. Tämä antoi tutkijalle mahdollisuuden nimetä tämä epätavallinen tähtiperhe. Hän nimesi ryhmän Nyxiksi yön kreikkalaisen jumalattaren kunniaksi.

FIRE-simulaatio tarjoaa realistisen tähtien mallinnuksen, mutta sitä ei ole erityisesti suunniteltu Linnunradan mallintamiseen. Mallia muokattiin Geneven lähellä sijaitsevassa Large Hadron Colliderissa (LHC) suoritettujen hiukkasten fysiikan kokeiden perusteella.

"LHC: llä on uskomattomia simulaatioita, mutta huolestumme siitä, että heille koulutetut koneet voivat oppia simulaation eikä todellista fysiikkaa. Samalla tavalla PALOT-galaksit tarjoavat upean ympäristön mallien kouluttamiseen, mutta ne eivät ole Linnunrata. Meidän oli opittava paitsi mikä voi auttaa meitä tunnistamaan mielenkiintoiset tähdet simulaatiossa, mutta myös kuinka saada tämä yleistämään todellinen galaksimme ", kertoi fyysikko Bryan Ostdiek Harvardin yliopistosta.

Synteettisen tutkimuksen kuvan teki professori Robyn Sanderson (Pennsylvanian yliopisto ja laskennallisen astrofysiikan keskus) yhdestä Latte-simulaatioiden synteettisestä Gaia-tutkimuksesta - se on tähtitasoinen summa kaikista tähtivaloista, jotka Gaia havaitsisi kolmessa värisuodattimessaan yhdessä simuloiduista galakseistamme. Se on tuotettu samalla tavalla kuin tämä todellisesta Gaia-tutkimuksesta tehty kuva (tosin hieman erilaisten värikanavien avulla). Tämä kuva ilmestyi alun perin täällä.

Tiimi kehitti menetelmiä tähtien jäljittämiseksi simulaatiossa merkitsemällä kukin syntyneiksi tutkittavassa virtuaaligalaksissa tai sen ulkopuolella. Tätä käytettiin sitten syvällisen oppimismallin kouluttamiseen ja sitä sovellettiin muihin FIRE-galakseihin.

"Aurinkoon sijoittuneita tähtiä on noin 1–2% tähdistä, joten niitä on vaikea löytää ilman omistettuja tekniikoita, minkä vuoksi koneoppimisen käytöstä oli tässä tapauksessa paljon apua", Necib kertoo The Cosmic Companionille.

Necib aikoo jatkaa työtään näillä Nyx-tähdillä ja vastaavilla elimillä käyttämällä GAIA: n tällä hetkellä keräämiä tietoja sekä suorittamalla lisätutkimuksia käyttäen joitain maailman tehokkaimmista teleskoopeista.

"Olen erittäin innoissani Gaian kolmannesta datan julkaisusta, jonka pitäisi olla ensi vuonna. Sen lisäksi yhteistyökumppanini Alexander Jin kanssa minulla on kaksi hyväksyttyä tarkkailuehdotusta Keckissä Havaijilla ja Magellanissa Chilessä Nyx-tähtien kemiallisten runsauksien tarkkailemiseksi ja siten niiden alkuperän vahvistamiseksi ", Necib selittää.

Tämä tutkimus on kuvattu Nature Astronomy -lehdessä julkaistussa artikkelissa.

Tämä havainto ja muut löydöt, jotka jatkavat tätä tutkimusta, auttavat meitä oppimaan lisää galaksista, jota me kaikki kutsumme kotiksi.


9. Varaa risteily asuvan tähtitieteilijän luona.

Cunardin kuningatar Mary 2 ja Viking Ocean Cruisesin Viking Orion eivät ainoastaan ​​opeta tähtiä planetaarioissaan, vaan tuovat säännöllisesti tähtitieteilijöitä alukseen pitämään esityksiä ja johtamaan tähtihahmotuksia. Cunard tekee yhteistyötä Ison-Britannian kuninkaallisen tähtitieteellisen yhdistyksen jäsenten kanssa, kun taas Viking palkkaa omat tähtitieteilijänsä. Näiden virallisten tähtihautamisten aikana tähtitieteilijät työskentelevät kapteenin kanssa sammuttaakseen osan aluksen ulkovaloista luomaan pimeyden, jota tarvitaan erinomaiselle taivaankatselulle. Princess Cruises tarjoaa myös tähtien katselua osana Discovery at Sea -ohjelmaa.

Muut risteilylinjat saattavat tuoda tähtitieteen luennoitsijoita tiettyihin purjehduksiin, ja heillä on hyvät mahdollisuudet johtaa tähtiäistelyä laivalla. Etsi näitä vierailevia puhujia pitkillä matkoilla tai monilla meripäivillä. Löydät usein ennakkotietoa luennoitsijoista risteilyyrityksen verkkosivustolta rikastamisen ohjelmoinnin osiosta.


Maker Challenge Mittaa Linnunrata tähdillä

Tämä klusteri voi auttaa meitä mittaamaan Linnunradan!

Maker Challengen yhteenveto

Tätä valmistajahaastetta varten opiskelijat siirtyvät läpi suunnitteluprosessin. He oppivat kirjoittamaan Jupyter-muistikirjassa toimivan Python-koodin, jotta he voivat määrittää tähtien kirkkauden tähtitieteellisessä kuvassa. Seuraavaksi opiskelijat suorittavat projektin toiminnot selvittääkseen, kuinka kaukana yksi tähtijoukon tähti on maasta. Tämä on mahdollisuus kokeilla käytännön tähtitieteellisiä tutkimusmenetelmiä aukkofotometrian alalla. Todellisia tähtitieteellisiä kuvatietoja käsitellään ja analysoidaan suoraan opiskelijoiden luomalla koodilla. Ryhmät vertailevat lopullisia kuvia ja tuloksia vastaamaan kysymyksiin tähtien tähtitieteestä ja tähtien etäisyydestä Linnunradalla. Opiskelijat kokevat löytöjään samalla tavalla kuin Harvardin tutkija Harlow Shapley oppi ensin Linnunradan todellisen koon ja muodon.

Valmistajan materiaalit ja tarvikkeet

  • Tietokone, jossa on Windows, Mac OS X, Linux tai Chrome OS
  • Pääsy verkkoselaimeen, kuten Chrome, Microsoft Edge tai Firefox
  • Ainakin yksi seuraavista (testattu kaikilla kolmella):
    • Internetin ja Microsoft Azure Notebookin käyttö
    • Asenna Pyaconin Anaconda Distribution Jupyter Notebookilla
    • Pääsy Google Colaboatorioon (ilmainen pääsy)

    Taulukot ja liitteet

    Lisää tällaista opetussuunnitelmaa

    Opiskelijoille esitellään tunnetut perustiedot universumista ja siitä, miten insinöörit auttavat meitä tutkimaan avaruuden monia salaisuuksia.

    Käynnistää

    Tiesitkö, että ensimmäisenä, joka selvitti Linnunradan galaksin koon ja muodon, Harlow Shapley, ei ollut muuta kuin joitain kuvia tähdistä kaukaisissa tähtijoukoissa? Voimme selvittää paljon tietystä tähdestä, mukaan lukien sen etäisyys meistä, analysoimalla sen lähettämää valoa. Kuinka voimme näiden tietojen perusteella mitata tähtitieteellisiä etäisyyksiä? Eräs tekniikka on käyttää "tavallisia kynttilöitä", jotka ovat tähtitieteellisiä esineitä, joiden kirkkaus on tunnettu. (Katso lisätietoja alla olevista lähteistä). Mittaamalla kuinka kirkas esine näyttää meille ja tietämällä todellinen kirkkaus jonkin analyysin perusteella, voimme selvittää, kuinka kaukana esine on meistä. Tässä tulee päinvastaisen neliön laki.

    Käänteinen neliölainsäädäntö on yksi tähtitieteen hyödyllisimmistä työkaluista. Lain mukaan valo leviää levittäessään pois tähdestä siten, että valon kirkkaus vähenee kertoimella 1 jaettuna etäisyyden muutos neliöön. Kuinka käänteinen neliölaki liittyy suhteeseen pallon pinta-alan löytämisessä?

    Shapley käytti kätevää työkalua tavalliseen kynttilään nimeltä RR Lyrae vaihtelevat tähdet. Teemme saman asian täällä. Muuttuva tähti kirjaimellisesti turpoaa ja kirkastuu ja punastuu ja sitten jonkin ajan kuluttua kutistuu jälleen ja himmenee. Kuvittele, jos aurinko muuttuisi 50% normaalia suuremmaksi aamulla, mutta iltaan mennessä kutistuisi 50% normaalia pienemmäksi. Se tekisi maasta vaikean paikan elää. Mikä on tähtitieteellinen termi, jota käytämme tähden sisäiseen kirkkauteen? Meidän on vain käytettävä älykästä matematiikkaa ja käänteistä neliölakia, ja voimme mitata Linnunradan etäisyydet, kun löydämme yhden näistä muuttuvista tähdistä.

    Meillä on viisi kuvaa pallomaisesta ryhmästä, joka on täynnä näitä RR Lyrae -tähtiä. Jokainen kuva otettiin samana yönä. Jos katsomme kuvia animaationa, RR Lyrae -tähdet vilkkuvat kirkkaammin ja himmeämmin. Valitsemme yhden ja mitataan sen valo jonkin Python-koodin avulla.

    Tutkijoiden on usein työskenneltävä tällaisissa ohjelmistosuunnitteluprojekteissa. Kirjoitamme vain uuden koodin, mutta otamme lähinnä olemassa olevan koodin ja saatamme sen tekemään jotain uutta! Suunnittelemme ratkaisun annettuun ongelmaan käytettävissä olevien ohjelmistotyökalujen ja tekniikoiden avulla.

    Tämä on interaktiivinen ohjelmointiprojekti nimeltä Jupyter Notebook. Suoritukseen, testaamiseen ja täydentämiseen on taustatietoja, esimerkkejä ja reaaliaikainen koodi. Kaikki tämä tapahtuu suoraan selaimessasi erillisen sovelluksen sijaan.

    Resurssit

    • Ohjeita oppilaidesi haasteeseen on TeachEngineeringin suunnitteluprosessikeskuksessa. Käytä suunnitteluprosessidokumentointia varten suunnitteluprosessin muistikirjaa.
    • Jos opiskelijat tarvitsevat jonkin verran taustaa, ilmainen OpenStax Astronomy -teksti on loistava valinta, ja se sisältää osan vaihtelevista tähdistä vakiokynttilöinä.
    • Tässä on animaatio kuvista, joissa RR Lyrae -tähdet näkyvät selvästi kirkkauden muuttuessa.
    • Opiskelijat voivat käyttää projektin loppuunsaattamiseksi ilmaista verkkopohjaista Microsoft Azure Notebook -palvelua.
    • Voit myös pyytää oppilaita asentamaan Anaconda Distributionin omiin Windows-, Linux- tai Mac-tietokoneisiinsa, jotta he voivat suorittaa Python-pohjaisen Jupyter Notebookin paikallisesti. muuttuu, kun se kutistuu ja laajenee HubbleESA: sta.
    • Oppilaan mukana on Jupyter Notebook, joka sisältää opettajan muistikirjan, jossa on ratkaisuja.

    Valmistajan aika

    Paras tapa aloittaa on sukeltaa sisään! Toimitetussa Jupyter Notebookissa on joitain taustatietoja, esimerkkikoodi ja aloituskoodi, jotka voit täydentää. Aloita lataamalla Jupyter Notebook tietokoneellesi. Se voi olla lataamalla muistikirja Azure Notebook -palvelimeen tai käynnistämällä Jupyter Notebook omalla tietokoneellasi ja avaamalla käynnistysmuistikirja. Käytämme Jupyter Notebook -ohjelmistoa (joko paikallista tai online) Python-koodin muokkaamiseen ja kirjoittamiseen. Python-koodauksesta on tulossa iso osa modernia tähtitieteellistä tutkimusta. Käytät samoja työkaluja kuin ammattitähtitieteilijät tässä toiminnassa.

    Haasteena on täydentää tyhjäksi jätetty koodi lukemalla esimerkkikoodi läpi ja tekemällä yhteistyötä muiden oppilaiden kanssa, jotta koodi toimisi odotetusti. Täytettävän koodin lisäksi voit vastata kysymyksiin hajallaan.

    Lue taustatiedot, kunnes pääset Koodaus ja kysymykset -kohtaan. Jokaisella Jupyter Notebook -solulla on kysymyksiä, joihin voit vastata, kun olet vuorovaikutuksessa valmiin koodin tai koodin kanssa, joka täytetään yksin ja joskus molemmilla. Älä unohda testata ratkaisujasi annettujen esimerkkien avulla, ennen kuin siirryt seuraavaan soluun. Tarvitset kaikki osat toimimaan erikseen, ennen kuin koot ne yhteen.

    Aloituskoodi tähtien etäisyyksien löytämiseksi.

    Aloituskoodi kuvien käsittelyä varten.

    Many of the code cells are meant to be read and then run, but not altered, since they run correctly to start with. Below is a list of the functions to complete and descriptions of the incomplete cells for students to finish. Any code that has an ellipsis (…) needs to be completed.

    • distance_modulus – Function to find the distance of an astronomical object in parsecs if given the apparent (m) and absolute (M) magnitudes of the object. Use some algebra and rearrange the distance modulus equation to return the distance in parsecs of the object. Don't forget how exponents work: x^2 (x squared) would be written as x**2.

    Distance modulus formula: m - M = -5 - log10⁡(d)

    • process_image
      • This function consumes:
        • a filename which can be local or a URL for a FITS file,
        • the starting and ending points marking the bounding box for the image,
        • and whether or not the image needs to be flipped (both vertical and horizontal)
        • the apparent magnitude of the target star
        • Get the image data using the filename and mirror flag.
        • Get the subtracted data and background using the data from step 1
        • Extract a list of sources using the subtracted data, the background, and the given x and y pairs (2 x values and 2 y values).
        • Set the target as the center of the image.
        • Get the flux for our target star.
        • Get the flux for our calibration star.
        • Determine the apparent magnitude of the calibration star.
        • Calibrate the apparent magnitude of the target star.
        • Print and return our target star magnitude.

        The 5 cells that call the “process_image” function will produce a number and also an image. This is image number 5 with the targets selected.

        Example of one of the images post-processing.

        Note that the calibration star magnitude should be around 14.81 for each of the 5 processed images. The magnitude of the target star should vary between about 14.2 at the brightest and 15.5 at the dimmest.

        The distance in the teacher notebook to cluster NGC 3201 yields a distance of 4.87 kpc or 15884 light years. For comparison, the Milky Way is about 100,000 light years across, and the sun is about 25,000 light years from the edge of the Milky Way galaxy.

        Description of cells for students to complete using Jupyter Notebook:

        Wrap Up

        How far away is NGC 3201? According to other researchers, the distance to NGC 3201 is 16 kly or 4.9 kpc. How does your analysis compare?

        Students should share their code and their results with one another. Consider a gallery walk or take volunteers to project the final result from various groups for the class to see. Discuss where difficulties arose and tackle questions about how students’ algorithms compared with one another.

        What would have to change if we selected a new target star? How could we apply what we have done here for a different star cluster?

        • You probably want students to turn on the line numbering in Jupyter Notebook.
        • Have students go to View->Toggle Line Numbers in the menu bar.
        • Software engineering is meant to be a collaborative process. It’s best to treat this activity as a group activity and have groups share ideas and solutions to problems between themselves.

        Copyright

        Contributors

        Supporting Program

        Acknowledgements

        This activity was developed as part of the Research Experience for Teachers through the Office of STEM Engagement and the Department of Electrical and Computer Engineering at Rice University supported by the National Science Foundation under grant number IIS 1730574. Any opinions, findings and conclusions or recommendations expressed in this material are those of the authors and do not necessarily reflect the views of the National Science Foundation or Rice University.