Astronomie

Kde najdu seznam retrográdních hvězd Mléčné dráhy?

Kde najdu seznam retrográdních hvězd Mléčné dráhy?


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.

V novinách jsem četl, že Mléčná dráha obsahuje několik retrográdních hvězd (retrográdní k rotaci Mléčné dráhy). Ví někdo, kde najdu jejich seznam, případně včetně údajů o jejich vzdálenosti od centra Mléčné dráhy? Mnohokrát děkuji


Vnější halo Mléčné dráhy má mnoho kulových hvězdokup s retrográdní dráhou (asi 40% všech hvězdokup v Mléčné dráze). Jedním z nejvýznamnějších příkladů je Kapteynova hvězda, která je velmi retrográdní, protože je vytržena z trpasličí galaxie a spojena s Mléčnou dráhou.

Struktura halo je však tématem probíhající debaty. Několik studií tvrdí, že halo se skládá ze dvou odlišných složek. „Vnitřní“ halo se skládá z více na kov bohatých, postupujících hvězd a „vnější“ halo se skládá z kovově chudých, retrográdních hvězd. Tato zjištění byla mnohokrát zpochybněna kvůli argumentu na téma „dualita pohybu“.

Více čtení zde:

  1. Carollo a kol. 2007
  2. Kravtsov 2001
  3. Kordopatis a kol. 2020

Souhrn:: Hledáte model - jakýkoli model kromě jednoho - extragalaktického hvězdného pohybu.

Existuje vůbec nějaký pohyb extragalaktických hvězd procházejících v jednom nebo dvou galaktických poloměrech Mléčné dráhy hyperbolickými tranzity?

nemohl ani najít nějaké extragalaktické hvězdy, které by odpovídaly vaší myšlence. Prošel jsem velkým seznamem konkrétních extragalaktických hvězd (k Mléčné dráze)
a všichni kromě 1 nebo 2 byli spojeni s jinými galaxiemi

Jaké hvězdy jste tedy měli na mysli?

Neslyšel jsem o žádném důvodu domnívat se, že se odchylují od Newtona nebo Einsteina.

Vzdálenost od hvězd je obvykle uvedena s rozsahem chyb. Pokud je dotyčná hvězda 2 galaktické poloměry od nás, je měření vzdálenosti velmi podezřelé. Pohyb jedné hvězdy může být způsoben, ale celou řadou faktorů.

Většina hvězd hyperrychlosti byla vyhozena z Mléčné dráhy. Extragalaktické hvězdy, které byly vyhozeny z nějaké jiné galaxie, ale dorazily sem, budou extrémně vzácné. Za několik miliard let, kdy se Mléčná dráha a Andromeda brzy spojí, budou dočasně běžnější.


Hlavní body

  1. Výpočtem stáří hvězd se vědcům podařilo poprvé zjistit, že hvězdy zachycené z Gaia-Enceladus mají podobný nebo o něco mladší věk ve srovnání s většinou hvězd, které se narodily uvnitř Mléčné dráhy.

Washington: Nová studie vedená vědci z Ohio State University poskytuje nejnovější důkazy o načasování toho, jak se spojila naše raná Mléčná dráha, včetně fúze s klíčovou satelitní galaxií.

Jejich výsledky byly publikovány v časopise Nature Astronomy. Pomocí relativně nových metod v astronomii byli vědci schopni určit nejpřesnější věk, jaký je v současné době možný pro vzorek asi stovky hvězd rudého obra v galaxii.

S těmito a dalšími údaji byli vědci schopni ukázat, co se děje, když se Mléčná dráha spojila s obíhající satelitní galaxií známou jako Gaia-Enceladus asi před 10 miliardami let.

„Naše důkazy naznačují, že když došlo ke sloučení, Mléčná dráha již vytvořila velkou populaci svých vlastních hvězd,“ řekl Fiorenzo Vincenzo, spoluautor studie a pracovník Centra pro kosmologii a astropartikly na Ohio State University. Fyzika.

Mnoho z těchto „domácích“ hvězd skončilo na tlustém disku uprostřed galaxie, zatímco většina, která byla zachycena z Gaia-Enceladus, je ve vnějším halo galaxie.

„Událost sloučení s Gaia-Enceladus je považována za jednu z nejdůležitějších v historii Mléčné dráhy, která formuje to, jak ji pozorujeme dnes,“ uvedla Josefina Montalban ze School of Physics and Astronomy na University of Birmingham v UK, který projekt vedl.

Výpočtem stáří hvězd se vědcům podařilo poprvé zjistit, že hvězdy zachycené z Gaia-Enceladus mají podobný nebo o něco mladší věk ve srovnání s většinou hvězd, které se narodily uvnitř Mléčné dráhy.

Násilné sloučení mezi dvěma galaxiemi nemůže pomoct, ale otřesit to, řekl Vincenzo. Výsledky ukázaly, že sloučení změnilo oběžné dráhy hvězd již v galaxii, čímž se staly výstřednějšími.

Vincenzo přirovnal pohyby hvězd k tanci, kde se hvězdy z bývalé Gaia-Enceladus pohybují jinak než ty, které se narodily v Mléčné dráze.

Hvězdy se dokonce „oblékají“ jinak, řekl Vincenzo, přičemž hvězdy zvenčí vykazovaly odlišné chemické složení od těch, které se narodily uvnitř Mléčné dráhy.

Vědci k provedení své studie použili několik různých přístupů a zdrojů dat.

Jedním ze způsobů, jak vědci dokázali dosáhnout tak přesného stáří hvězd, bylo použití asteroseismologie, relativně nového pole, které zkoumá vnitřní strukturu hvězd.

Asteroseismologové studují oscilace ve hvězdách, což jsou zvukové vlny, které se vlní v jejich interiérech, uvedl Mathieu Vrard, postdoktorandský výzkumný pracovník na katedře astronomie ve státě Ohio.

„To nám umožňuje získat velmi přesné věky hvězd, které jsou důležité pro určení chronologie, kdy k událostem došlo na počátku Mléčné dráhy,“ řekl Vrard.

Studie také použila spektroskopický průzkum s názvem APOGEE, který poskytuje chemické složení hvězd - další pomoc při určování jejich stáří.

„Ukázali jsme velký potenciál asteroseismologie v kombinaci se spektroskopií pro jednotlivé hvězdy podle věku,“ řekl Montalban.

Tato studie je podle výzkumníků pouze prvním krokem. „Nyní máme v úmyslu použít tento přístup na větší vzorky hvězd a zahrnout ještě jemnější rysy frekvenčních spekter.

To nakonec povede k mnohem ostřejšímu pohledu na historii a vývoj sestavy Mléčné dráhy a vytvoří časovou osu vývoje naší galaxie, “řekl Vincenzo.


Tajemné „žluté koule“, které se vrhají na Mléčnou dráhu, jsou shluky nově narozených hvězd

Mléčná dráha je poseta „žlutými koulemi“ (zakroužkovanými v tomto infračerveném panoramatu ve falešných barvách ze Spitzerova kosmického dalekohledu), oblastmi bublin ionizovaného plynu, kde se rodí dětské hvězdy.

Charles Kerton / Iowa State University, Spitzer / NASA

Sdílet toto:

Vědci prolomili případ záhadných kosmických objektů nazývaných „žluté koule“. Nebeské skvrny označují místo narození mnoha druhů hvězd s širokou škálou hmot, spíše než jednotlivé supermasivní hvězdy, uvedli vědci 13. dubna v Astrofyzikální deník.

Hvězdy ve kupě jsou relativně mladé, staré jen asi 100 000 let. "Myslím na ně jako na hvězdy v děloze," říká Grace Wolf-Chaseová, astronomka z Planetary Science Institute se sídlem v Naperville, Illinois. Pro srovnání jsou hmotné hvězdy formující se v mlhovině Orion staré asi 3 miliony let, a slunce středního věku je staré 4,6 miliardy let.

Dobrovolníci s projektem Mléčná dráha nejprve identifikovali objekty při prohledávání snímků galaxie pořízených Spitzerovým kosmickým dalekohledem. Nyní zaniklá observatoř viděla vesmír v infračerveném světle, což astronomům umožnilo provést jakýsi hvězdný ultrazvuk „prozkoumat, co se děje v těchto chladných prostředích, než se hvězdy skutečně zrodí,“ říká Wolf-Chase.

Vědci z řad občanů hledali prostřednictvím těchto snímků dětské hvězdy, které byly považovány za nejméně desetinásobek hmotnosti Slunce, které vrhalo obrovské bubliny ionizovaného plynu. Rok nebo dva do projektu začali někteří uživatelé označovat určité objekty značkou # yellowballs¸, protože tak vypadali na obrázcích ve falešných barvách. V letech 2010 až 2015 našli dobrovolníci 928 žlutých koulí.

Tým Wolf-Chase si původně myslel, že koule představují plynové bubliny v rané fázi. Ale protože byly žluté koule náhodným objevem, vědci věděli, že je pravděpodobně nezachytili dost na to, aby definitivně identifikovali objekty. V roce 2016 požádal tým dobrovolníky projektu Milky Way Project, aby našli další. V následujícím roce skupina zaznamenala více než 6 000 žlutých koulí.

Astronomové si nejprve mysleli, že „žluté koule“ (v kroužku vlevo) jsou předchůdci plynových bublin vyfukovaných kolem hmotných mladých hvězd (vpravo). Nová studie však naznačuje, že žluté koule jsou ve skutečnosti shluky méně hmotných hvězd. JPL-Caltech / NASA

Wolf-Chase a kolegové porovnali asi 500 těchto koulí se stávajícími katalogy hvězdokup a jiných struktur, aby se pokusili zjistit, o co jde. "Nyní máme dobrou odpověď: jsou to dětské hvězdokupy," říká Wolf-Chase. Klastry vyfukují vlastní ionizované bubliny, podobně jako hvězdné bubliny vyfukované jednotlivými mladými, velkými hvězdami.

Wolf-Chase doufá, že vědci budou moci využít tuto práci k výběru žlutých koulí s dalekohledy, jako je vesmírný dalekohled Jamese Webba, který má být spuštěn v říjnu, a zjistit více o fyzikálních vlastnostech koulí.

Dotazy nebo komentáře k tomuto článku? Zašlete nám e-mail na adresu [email protected]

Verze tohoto článku se objeví v 5. června 2021 vydání Vědecké zprávy.


Kam vyrazit na Hvězdné pozorování v Bryce Canyonu

Fotografický kredit: Barton Davis Smith přes Flickr

I když v Bryce Canyonu je spousta přehlédnutí skvělých pro pozorování hvězd, některé jsou lepší než jiné. Tyto výhledy nabídnou podobné, ale odlišné scenérie, zejména první a poslední.

  • Natural Bridge Overlook & # 8211 Toto přehlédnutí nabídne jiný pohled než většina ostatních. Místo pouhého kapuce můžete obdivovat hvězdy nad (a pod!) Přirozeným mostem.
  • Inspirační bod, bod západu slunce nebo body východu slunce & # 8211 To vše jsou skvělé výhledy na Bryce Amphitheatre, nejznámější oblast parku. Obloha je dokořán. Zde se nemůžete pokazit.
  • Farview Point & # 8211 Toto hledisko lze nejlépe ocenit během dne a nabízí výhled na Arizonu vzdálenou 160 mil, ale to jen znamená, že je tu spousta otevřené oblohy k vidění hvězd. Může to být méně rušné než oblast Bryce Amphitheatre.
  • Stezka Mossy Cave Trail & # 8211 Toto je místo, kde uniknout davům, protože to není na hlavní scénické silnici. Zpět na hlavní silnici 12 najdete Mossy Cave Trail a parkoviště. K dispozici je také vodopád, který nabízí jiné popředí pro pozorování hvězd, které vyčnívá ze zbytku scenérie parku.

Zatímco v národním parku Bryce Canyon je spousta míst, kam se můžete podívat, můžete v celé oblasti najít hvězdné hvězdy. Obloha je v této oblasti neuvěřitelně temná, což z ní činí hlavní hvězdářskou destinaci.


Mléčná dráha není neobvyklá, zjistili astronomové

První podrobný průřez galaxií, který je v zásadě podobný Mléčné dráze, zveřejněný dnes, ukazuje, že naše galaxie se vyvinula postupně, místo aby byla výsledkem násilného mash-upu. Toto zjištění zpochybňuje příběh o původu našeho domova.

Ukázalo se, že galaxie nazvaná UGC 10738 má výrazné „silné“ a „tenké“ disky podobné těm z Mléčné dráhy. To na rozdíl od předchozích teorií naznačuje, že takové struktury nejsou výsledkem vzácné dávné srážky s menší galaxií. Vypadají, že jsou výsledkem mírumilovnějších změn.

A to je změna hry. Znamená to, že náš domov spirální galaxie není produktem podivné nehody. Místo toho je to typické.

Zjištění učinil tým vedený Nicholasem Scottem a Jessem van de Sandem z australského Centra excelence ARC pro All Sky Astrophysics in 3 Dimensions (ASTRO 3D) a University of Sydney.

„Naše pozorování naznačují, že tenké a silné disky Mléčné dráhy nevznikly kvůli gigantickému mash-upu, ale jakousi„ výchozí “cestou formování a vývoje galaxií,“ řekl Dr. Scott.

„Z těchto výsledků si myslíme, že galaxie se zvláštními strukturami a vlastnostmi Mléčné dráhy lze popsat jako„ normální “.“

Tento závěr - zveřejněn v The Astrophysical Journal Letters- má dva závažné důsledky.

„Předpokládalo se, že tenké a silné disky Mléčné dráhy se vytvořily po vzácném násilném spojení, a tak by se pravděpodobně nenacházely v jiných spirálních galaxiích,“ řekl doktor Scott.

„Náš výzkum ukazuje, že je to pravděpodobně špatné, a vyvinulo se to„ přirozeně “bez katastrofických zásahů. To znamená, že galaxie typu Mléčná dráha jsou pravděpodobně velmi běžné.

„Znamená to také, že můžeme použít stávající velmi podrobná pozorování Mléčné dráhy jako nástroje pro lepší analýzu mnohem vzdálenějších galaxií, které ze zřejmých důvodů nevidíme tak dobře.“

Výzkum ukazuje, že UGC 10738, stejně jako Mléčná dráha, má silný disk skládající se převážně ze starověkých hvězd - identifikovaných podle nízkého poměru železa k vodíku a heliu. Jeho tenké diskové hvězdy jsou novější a obsahují více kovu.

(Slunce je tenká disková hvězda a obsahuje asi 1,5% prvků těžších než helium. Silné diskové hvězdy mají třikrát až desetkrát méně.)

Ačkoli tyto disky byly dříve pozorovány v jiných galaxiích, nebylo možné určit, zda hostovaly stejný typ distribuce hvězd - a tedy podobný původ. Scott, van de Sande a kolegové tento problém vyřešili pomocí dalekohledu European Southern Observatory's Very Large Telescope v Chile k pozorování UGC 10738 vzdáleného 320 milionů světelných let.

Galaxie je skloněna „hranou“, takže pohled na ni účinně nabídl průřez její strukturou.

„Pomocí nástroje zvaného vícejednotkový spektroskopický průzkumník nebo MUSE jsme byli schopni posoudit kovové poměry hvězd v jeho silných a tenkých discích,“ vysvětlil Dr. van de Sande.

„Byli skoro stejní jako v Mléčné dráze - starověké hvězdy v tlustém disku, mladší hvězdy v tenkém. Abychom se ujistili, díváme se na některé další galaxie, ale to je docela silný důkaz, že se tyto dvě galaxie vyvinuly stejně."

Dr. Scott uvedl, že orientace okraje UGC 10738 znamená, že je snadné zjistit, jaký typ hvězd je na každém disku.

„Je to trochu jako rozeznávat malé a vysoké lidi,“ řekl. „Pokoušíš se to udělat z hlavy, je to nemožné, ale pokud se podíváš z boku, je to relativně snadné.“

Spoluautor profesor Ken Freeman z Australské národní univerzity řekl: „Toto je důležitý krok vpřed v porozumění tomu, jak se diskové galaxie shromáždily už dávno. Víme hodně o tom, jak se formovala Mléčná dráha, ale vždy existovala obava, že Mléčná dráha není typická spirální galaxie. Nyní vidíme, že formace Mléčné dráhy je docela typická pro to, jak byly shromážděny další diskové galaxie “.

Ředitelka ASTRO 3D, profesorka Lisa Kewleyová, dodala: „Tato práce ukazuje, jak Mléčná dráha zapadá do mnohem větší hádanky o tom, jak se spirální galaxie formovaly během 13 miliard let kosmického času.“

Další spoluautoři sídlí na univerzitě Macquarie v Austrálii a německém Max-Planck-Institut fur Extraterrestrische Physik.

Zřeknutí se odpovědnosti: AAAS a EurekAlert! nenesou odpovědnost za přesnost novinek zveřejněných na EurekAlert! přispívajícími institucemi nebo za použití jakýchkoli informací prostřednictvím systému EurekAlert.


Společnost Bushcamp Bilimungwe Bushcamp, Zambie

Zcela nový ekologický Star Deck v Bilimungwe Bushcamp v zambijském národním parku Luangwa - hemžící se hrochy, slony, lvy, žirafou a všemi nádhernými druhy gazel, které byste si přáli vidět - poskytuje safarigoers 360stupňový pohled na noční oblohu . Všichni průvodci jsou vyškoleni v hvězdářství a dokážou pomocí laserových ukazatelů a astronomického dalekohledu upozornit na jednotlivé hvězdy, planety a souhvězdí.


Tyto hvězdy Nyx v Mléčné dráze pocházejí z prostředí mimo galaxii

Mléčná dráha obsahuje stovky milionů hvězd, ale ne všechny jsou původem z naší galaxie. Astronomové nyní našli hvězdy v naší domovské galaxii, které se formovaly mimo naši rodinu hvězd.

Nyx, shluk zhruba 250 hvězd nedávno objevených v naší galaxii, zobrazuje rychlosti, které ukazují, že vznikly mimo naši galaxii. Tento hvězdný proud pravděpodobně dorazil jako součást trpasličí galaxie, která už dávno splynula s Mléčnou dráhou. Když se hvězdokupa přiblížila k Mléčné dráze, byla tato rodina hvězd napjata gravitací z naší galaxie a táhla hvězdokupu jako taffy.

28. července se objeví Dr. Lina Necib, astrofyzička v srdci tohoto objevu Astronomické zprávy s Kosmickým společníkem - nezapomeňte naladit!

Pomocí simulací FIRE (Feedback In Realistic Environments) jsou astronomové schopni modelovat skupiny hvězd a odhalit tak původ těchto hvězdných pecí. Tato simulace, která začíná modely krátce po Velkém třesku, ukazuje, jak se galaxie formují do formací, které dnes vidíme. Dokonce i používání superpočítačů trvalo dokončení těchto devíti simulací měsíce.

Kosmická loď GAIA, která byla vypuštěna v roce 2013, má za úkol vytvořit 3D mapy miliardy hvězd v Mléčné dráze i mimo ni.

"Je to dosud největší kinematická studie." Hvězdárna poskytuje pohyby jedné miliardy hvězd. Jeho podmnožina, sedm milionů hvězd, má 3D rychlosti, což znamená, že můžeme přesně vědět, kde je hvězda a její pohyb. Od velmi malých datových souborů jsme prošli masivními analýzami, které jsme dříve nemohli udělat, abychom pochopili strukturu Mléčné dráhy, “vysvětluje postgraduální vědecká pracovnice teoretické fyziky na Caltechu Lina Necib.

Ukázka virtuálních galaxií vyvinutých společností FIRE. (Hvězdy v pozadí slouží pouze pro umělecký efekt.) Obrazový kredit: Northwestern University.

Spojením poznatků GAIA a FIRE dokázala Necib a její tým modelovat tyto hvězdy pomocí metod hlubokého učení. Zjistili, že Mléčná dráha, o které se dříve myslelo, že zažila jen málo srážek, mohla splynout s větším počtem malých galaxií, než se dříve myslelo.

"Galaxie se tvoří spolknutím jiných galaxií." Předpokládali jsme, že Mléčná dráha má tichou historii fúzí a chvíli to bylo o tom, jak tichá byla, protože naše simulace ukazují spoustu fúzí. Nyní, s přístupem k mnoha menším strukturám, chápeme, že to nebylo tak tiché, jak se zdálo, “popisuje Necib.

Falešná klobása bez Tempehu

Data z miliardy hvězd není možné studovat lidmi bez pomoci specializovaných počítačových systémů.

"Nemůžeme zírat na sedm milionů hvězd a zjistit, co dělají." To, co jsme v této sérii projektů udělali, bylo použití falešných katalogů Gaia, “vysvětluje Necib.

Falešné katalogy Gaia, které vyvinula Robyn Sanderson z University of Pennsylvania, zkoumají, co by astronomové viděli, kdyby byly FIRE simulace správné, a byly viděny GAIA.

Lina Necib z Caltechu, astrofyzička, která vedla tento objev, se objeví na Kosmickém společníkovi 28. července. Image credit: Northwestern University

"Potřebovali jsme se ujistit, že se nebudeme učit umělé věci o simulaci, ale opravdu to, co se děje v datech." K tomu jsme museli trochu pomoci a říct jí, aby znovu zvážila určité známé prvky, aby to trochu zakotvilo, “vysvětluje Necib.

Tým testoval simulaci na známých vlastnostech Mléčné dráhy, včetně Gaia Sausage, odlišné kolekce hvězd, která kdysi byla součástí trpasličí galaxie a která se s Mléčnou dráhou spojila někdy před šesti až 10 miliardami let. Tyto hvězdy mají zřetelný orbitální tvar, který se ukázal v simulacích, spolu s hvězdami halo, které dávají naší galaxii její tvar, což poskytuje důkaz, že modely byly správné.

Studiem baryonů (třída subatomárních částic) modeluje Anankeův rámec vyvinutý na Northwestern University chování hvězd.

"Anankeův rámec generuje realistické syntetické hvězdné průzkumy z kosmologických baryonických simulací ... Výsledkem je samo-konzistentní, prachem vyhubený syntetický průzkum každé simulované galaxie, který ponechává nedotčené důležité pozorovací vztahy mezi plynem, vyhubením prachu, hvězdnými populacemi a temnou hmotou," ”Uvedli vědci z Northwestern.

Model také odhalil skupinu 250 hvězd putujících do středu Mléčné dráhy a současně obíhajících kolem galaxie.

"Hvězdy Nyxu byly nalezeny na dvou stupních." Nejprve pomocí algoritmu strojového učení vedeného mým spolupracovníkem Bryanem Ostdiekem, kde jsme trénovali na simulacích Ananke, abychom rozlišili narostlé hvězdy (hvězdy narozené v jiných galaxiích a přivedené prostřednictvím fúzí) a diskové hvězdy, hvězdy narozené v Mléčné dráze. Po tomto prvním spuštění mi Bryan podal katalog hvězd s akrečním skóre. Potom jsem použil shlukový algoritmus v kinematice k nalezení těchto konkrétních hvězd. Jinak řečeno, tyto hvězdy mají velmi specifický pohyb, kde korotují s diskem Mléčné dráhy, ale také směřují do středu galaxie. To je zajímavé, protože by šlo o první důkaz o fúzi, ke které došlo paralelně s diskem, “říká Necib The Cosmic Companion.




Když dr. Necib poprvé uviděla tato data, předpokládala, že nálezy jsou omylem, a neinformovala své kolegy o nálezu po dobu tří týdnů. Během této doby si uvědomila, že to, co vidí, je skutečné, a přinesla data svým kolegům vědcům.

Necib prohledala předchozí nálezy, aby zjistila, zda někdo jiný již dříve tuto skupinu hvězd objevil, a zjistila, že byla první výzkumnicí, která tuto skupinu poznala. To dalo výzkumníkovi šanci pojmenovat tuto neobvyklou rodinu hvězd. Pojmenovala skupinu Nyx na počest řecké bohyně noci.

Simulace FIRE poskytuje realistické modelování hvězd, ale není speciálně navržena pro modelování Mléčné dráhy. Model byl upraven na základě zkušeností získaných z experimentů fyziky částic provedených na Large Hadron Collider (LHC) poblíž Ženevy.

"V LHC máme neuvěřitelné simulace, ale obáváme se, že stroje na nich trénované se mohou naučit simulaci a ne skutečnou fyziku." Podobným způsobem poskytují FIRE galaxie skvělé prostředí pro trénování našich modelů, ale nejsou to Mléčná dráha. Museli jsme se naučit nejen to, co by nám mohlo pomoci identifikovat zajímavé hvězdy v simulaci, ale také to, jak to zobecnit na naši skutečnou galaxii, “vysvětlil fyzik Bryan Ostdiek z Harvardské univerzity.

Obraz syntetického průzkumu vytvořil profesor Robyn Sanderson (University of Pennsylvania a Centrum výpočetní astrofyziky) z jednoho ze syntetických průzkumů Gaia simulací Latte - jde o součet hvězdného světla všech hvězd, které by Gaia pozorovala ve svých třech barevných filtrech pro jednu z našich simulovaných galaxií. Byl vytvořen stejným způsobem jako tento obrázek vytvořený ze skutečného průzkumu Gaia (i když s použitím mírně odlišných barevných kanálů). Tento obrázek se původně objevil zde.

Tým vyvinul metody pro sledování hvězd v simulaci, přičemž každý z nich označil jako rodící se ve studované virtuální galaxii nebo mimo ni. To bylo poté použito k trénování modelu hlubokého učení a aplikováno na další FIRE galaxie.

„Nahromaděné hvězdy v místě slunce tvoří asi 1–2% hvězd, což je bez speciálních technik velmi obtížně hledá, a proto bylo v tomto případě velmi užitečné použití strojového učení,“ říká Necib The Cosmic Companion.

Necib plánuje pokračovat ve své práci na těchto hvězdách Nyx a podobných tělesech s využitím údajů, které v současné době shromažďuje GAIA, a provádět další výzkum pomocí některých z nejsilnějších dalekohledů na světě.

"Jsem velmi nadšený z třetího vydání dat Gaie, které by mělo být příští rok." Kromě toho jsem s mým spolupracovníkem Alexandrem Ji schválil dva návrhy na pozorování v Kecku na Havaji a v Magellanu v Chile na pozorování chemického množství hvězd Nyx, a proto potvrdil jejich původ, “vysvětluje Necib.

Tato studie byla podrobně popsána v článku publikovaném v časopise Nature Astronomy.

Toto zjištění a další, které podporují tento výzkum, nám pomáhají dozvědět se více o galaxii, kterou všichni nazýváme domovem.


9. Zarezervujte si plavbu u místního astronoma.

Cunard's Queen Mary 2 a Viking Ocean Cruises 'Viking Orion nejen učí o hvězdách ve svých planetárních planetách, ale také pravidelně přivádějí na palubu astronomy, kteří zde mohou prezentovat a vést pozorování hvězd. Cunard spolupracuje s členy britské Královské astronomické společnosti, zatímco Viking najímá své vlastní astronomy. Během těchto oficiálních zasedání hvězdářství budou astronomové ve spolupráci s kapitánem vypínat některá vnější světla lodi, aby vytvořili temnotu potřebnou pro vynikající pozorování oblohy. Princess Cruises také nabízí sledování hvězd v rámci svého programu Discovery at Sea.

Jiné výletní lodě mohou přivést lektory astronomie na palubu vybraných plaveb a je velká šance, že na palubě povedou relaci hvězdářství. Hledejte tyto reproduktory pro hosty na dlouhých odjezdech nebo na těch, které mají mnoho dní na moři. Předběžné informace o lektorech často najdete na webových stránkách výletních lodí v části o programech obohacování.


Výzva pro tvůrce Změřte Mléčnou dráhu hvězdami

Tento shluk nám může pomoci měřit Mléčnou dráhu!

Rekapitulace výzvy výrobce

V rámci této výzvy pro tvůrce procházejí studenti procesem konstrukčního návrhu. & # 160 Zkoumají notebooky Python a Jupyter, aby analyzovali skutečné astronomické obrazy za účelem výpočtu mezihvězdné vzdálenosti hvězdokupy přes Mléčnou dráhu z naší vlastní sluneční soustavy. Učí se, jak psát kód Pythonu, který běží v notebooku Jupyter, aby mohli určit jas hvězd na astronomickém snímku. Dále studenti dokončí funkce v projektu a určí, jak daleko je jedna hvězda v kupě od Země. Toto je šance vyzkoušet praktické astronomické výzkumné techniky v oblasti clonové fotometrie. Skutečná astronomická obrazová data budou přímo manipulována a analyzována kódem, který studenti vytvoří. Skupiny porovnávají své konečné snímky a výsledky a odpovídají na otázky týkající se astronomie hvězd a hvězdných vzdáleností v Mléčné dráze. Studenti prožívají své objevy stejným způsobem, jakým se harvardský vědec Harlow Shapley poprvé dozvěděl skutečnou velikost a tvar Mléčné dráhy.

Materiály pro výrobce a spotřební materiál

  • Počítač se systémem Windows, Mac OS X, Linux nebo Chrome OS
  • Přístup k webovému prohlížeči, jako je Chrome, Microsoft Edge nebo Firefox
  • Alespoň jeden z následujících (testováno na všech 3):
    • Přístup k internetu a Microsoft Azure Notebook
    • Nainstalujte si Anaconda Distribution of Python s Jupyter Notebook
    • Přístup do Google Colaboatory (bezplatný přístup)

    Pracovní listy a přílohy

    Více osnov, jako je tento

    Studenti se seznámí se základními známými fakty o vesmíru a s tím, jak nám inženýři pomáhají prozkoumat mnoho tajemství vesmíru.

    Výkop

    Věděli jste, že první člověk, který zjistil velikost a tvar galaxie Mléčné dráhy, Harlow Shapley, neměl nic jiného než nějaké obrázky hvězd ve vzdálených hvězdokupách? Můžeme zjistit hodně o dané hvězdě, včetně toho, jak daleko je od nás, analýzou světla, které vyzařuje. Jak můžeme na základě těchto informací měřit astronomické vzdálenosti? Jednou z technik je použití „standardních svíček“, což jsou astronomické objekty se známým jasem. (Další informace viz Zdroje níže). Měřením toho, jak jasný se nám objekt jeví, a znalostí skutečné jasnosti z nějaké analýzy můžeme zjistit, jak daleko je objekt od nás. Tady vstupuje zákon inverzního čtverce.

    Zákon inverzního čtverce je jedním z nejužitečnějších nástrojů v astronomii. Zákon říká, že světlo se šíří, jak spěchá pryč od hvězdy tak, že jas světla klesá o faktor 1 děleno změnou vzdálenosti na druhou. Jak zákon inverzního čtverce souvisí se vztahem k nalezení povrchu koule?

    Shapley použil šikovný nástroj pro standardní svíčku zvanou RR Lyrae variabilní hvězdy. Tady uděláme totéž. Proměnlivá hvězda doslova nabobtná a bude jasnější a červenější a poté se po čase znovu zmenší a zeslábne a zmodrá. Představte si, že by se slunce ráno zmenšilo o 50% než obvykle, ale večer se zmenšilo o 50% méně než obvykle. Ze Země by se stalo těžké místo k životu. Jaký je astronomický výraz, který používáme pro vnitřní jas hvězdy? Jediné, co musíme udělat, je použít nějakou chytrou matematiku a zákon inverzního čtverce a můžeme měřit vzdálenosti v Mléčné dráze, jakmile najdeme jednu z těchto proměnných hvězd.

    Máme pět snímků kulové hvězdokupy plné těchto hvězd RR Lyrae. Každý snímek byl pořízen ve stejnou noc. Podíváme-li se na obrázky jako na animaci, hvězdy RR Lyrae vypadají, jako by zářily a stmívaly. Vybereme jednu a změříme její světlo pomocí nějakého kódu v Pythonu.

    Vědci často musí pracovat na projektech softwarového inženýrství, jako je tento. Napíšeme jen nějaký nový kód, ale vezmeme hlavně stávající kód a uděláme z něj něco nového! Navrhneme řešení daného problému pomocí softwarových nástrojů a technik, které máme k dispozici.

    Toto je projekt interaktivního programování s názvem Notebook Jupyter. K dispozici jsou základní informace, příklady a živý kód ke spuštění, testování a dokončení. To vše se děje přímo ve vašem webovém prohlížeči, místo použití samostatné aplikace.

    Zdroje

    • Projděte si centrum Engineering Design Process na TeachEngineering, které vás provede studenty výzvou. Pro dokumentaci procesu návrhu použijte Notebook Engineering Design Process Notebook.
    • Pokud studenti potřebují nějaké pozadí, bezplatný text OpenStax Astronomy je skvělou volbou, obsahuje část o proměnných hvězdách jako standardních svíčkách.
    • Zde je animace obrázků s hvězdami RR Lyrae jasně viditelnými při změně jasu.
    • Studenti mohou k dokončení projektu využít bezplatnou webovou službu Microsoft Azure Notebook.
    • Můžete také studenty nechat nainstalovat distribuci Anaconda na vlastní počítače se systémem Windows, Linux nebo Mac, aby mohli místně spouštět Jupyter Notebook založený na Pythonu. jak se zmenšuje a rozšiřuje z HubbleESA.
    • Součástí studentského notebooku Jupyter je notebook pro učitele s poskytnutými řešeními.

    Maker Time

    Nejlepší způsob, jak začít, je ponořit se! Dodaný notebook Jupyter obsahuje některé základní informace, ukázkový kód a počáteční kód, který je třeba vyplnit. Začněte načítáním notebooku Jupyter do počítače. Může to být nahráním poznámkového bloku na server Azure Notebook nebo spuštěním poznámkového bloku Jupyter ve vašem počítači a otevřením úvodního poznámkového bloku. K editaci a psaní kódu v Pythonu používáme software Jupyter Notebook (místní nebo online). Pythonské kódování se stává velkou součástí moderního astronomického výzkumu. V této aktivitě používáte stejné nástroje jako profesionální astronomové.

    Úkolem je dokončit prázdný kód přečtením ukázkového kódu a spoluprací s ostatními studenty, aby váš kód fungoval podle očekávání. Kromě kódu, který je třeba vyplnit, jsou roztroušeny otázky, na které můžete odpovědět.

    Přečtěte si základní informace, dokud se nedostanete do sekce „Kódování a dotazy“. Každá buňka v poznámkovém bloku Jupyter bude mít otázky, na které musíte odpovědět při interakci s vyplněným kódem nebo kódem, který chcete vyplnit sami a někdy i oba. Než přejdete do další buňky, nezapomeňte otestovat svá řešení na uvedených příkladech. Než je spojíte dohromady, budete potřebovat, aby všechny části fungovaly samostatně.

    Startovací kód pro hledání hvězdných vzdáleností.

    Startovací kód pro zpracování obrázků.

    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.


        Podívejte se na video: Galaxie Mléčná dráha (Říjen 2022).