Астрономия

Как мы можем находиться на расстоянии 13,2 миллиарда световых лет от другой галактики?

Как мы можем находиться на расстоянии 13,2 миллиарда световых лет от другой галактики?


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.

Как мы получили 13,2 миллиарда световых лет от далеких галактик, обнаруженных Хабблом?

Если мы все начали рядом друг с другом во время Большого взрыва, и все мы двигались медленнее, чем скорость света, а возраст Вселенной составляет около 13,9 миллиарда лет, как мы могли бы находиться на расстоянии 13,2 миллиарда световых лет от недавно обнаруженных галактик?

Я знаю, что «инфляция» была предположительно сверхсветовой, но держу пари, что никто не думает, что во время этой операции материя разошлась на несколько миллиардов световых лет друг от друга.


Расстояние, о котором вы говорите, - это «расстояние светового пути». Это время, в течение которого свет прошел от далекой галактики к нам.

Когда излучался свет, наша Галактика была намного ближе к этой далекой галактике. Тем временем произошло то, что пространство между галактиками расширилось.

Кроме того, мы можем спросить, где эта галактика справа? сейчас (где сейчас является мерой времени с момента большого взрыва), и оказывается, что галактика была бы намного дальше, чем 13,2 миллиарда световых лет - больше, чем 40 миллиардов световых лет, если бы вы каким-то образом измерили это расстояние с помощью очень длинной линейки.


Не думайте об инфляции как о сверхсветовом движении нашей галактики от других. Подумайте о «веществе», которое заставляет пространство-время между галактиками просто увеличиваться (это инфляция). Это заставляет свет проходить через все больше и больше «вещей» с течением времени.

Представьте себе сгусток пространства-времени A и другой B, расположенные рядом друг с другом в начале Большого взрыва. Затем добавьте еще несколько сгустков пространства-времени между ними. Вы бы не подумали, что объекты в пространстве-времени A и B действительно переместились. По-настоящему простая аналогия - два бильярдных шара рядом друг с другом с муравьями на каждом. Муравьи могут добраться до следующего шара, только пройдя по ним (не обращая внимания на землю). Затем представьте тот же сценарий, но вы добавите еще один мяч между ними. Муравьи не двигались по шарам, но теперь им придется путешествовать дальше, чтобы добраться до шара, на котором находится другой муравей. Шары в примере представляют пространство-время, а муравьи - любую галактику / звезду.


Хаббл видит младенческие галактики на краю Вселенной

Когда дело доходит до астрономии, мне нравятся две вещи: действительно крутой снимок Хаббла и загадка. Когда вы их комбинируете, получается, что вы действительно получаете что-то очень крутое. И это как раз то, что у меня есть для вас.

Во-первых, изображение: поразительно глубокая фотография Хаббла, на которой видны тысячи галактик, похожие на песчинки на пляже:

Фото НАСА, ЕКА, Г. Иллингворта (Калифорнийский университет в Санта-Крус), П. Оша (Калифорнийский университет в Санта-Крус-Йельский университет), Р. Боувенса и И. Лаббе (Лейденский университет), а также научной группы

Мне пришлось сильно уменьшить это изображение, чтобы оно поместилось здесь. Я настоятельно рекомендую вам получить версию с более высоким разрешением (особенно версию с разрешением 3000 x 2400 пикселей). Потому что видите все эти точки? Это не звезды. Это галактики. Их тысячи. Хаббл часами смотрел на одно и то же место в созвездии Большой Медведицы и получил этот феноменальный снимок.

И что он обнаружил, на самом деле, было загадкой. На изображении четыре обведенных капли, каждая очень красная и снова выделена справа, вы можете взять большое изображение, чтобы лучше это увидеть. Вот один из них, который называется GNDJ-625464314 (я для краткости назову его GNDJ-625):

Опять же, я напоминаю вам, что почти все, что вы видите здесь, - это галактика, огромное скопление миллиардов звезд. GNDJ-625 обведен кружком, и я вставил его увеличенный снимок в левом нижнем углу. Это галактика, как и три других на большом изображении. Вы можете сразу сказать, что они очень далеки, красный цвет связан с их красным смещением, вызванным тем, что их фотоны теряют энергию, когда они пробиваются к нам против расширения самой Вселенной (у меня есть более подробное объяснение этого в другом статья о далеких галактиках).

И оказалось, что все четыре действительно смехотворно далеки от Земли. GNDJ-625 - это что-то вроде 13,2. миллиард световых годах от нас. Другими словами, мы наблюдаем это, когда самой Вселенной было всего около 600 миллионов лет.

Для сравнения, нашей галактике более 10 миллиардов лет. Галактика на этой фотографии - крошечный ребенок.

Но он громкий. Космический телескоп Спитцера использовался, чтобы определить, сколько энергии излучается этими галактиками, и оказалось, что они яркие. Очень, очень яркие, такие яркие, что они, должно быть, генерируют новые звезды с невероятной скоростью, может быть, в 50 раз быстрее, чем наша собственная галактика Млечный Путь производит звезды сейчас. Это невероятно плодовитый. Сама GNDJ-625 составляет лишь 1/20 размера Млечного Пути, поэтому эти звезды, их более миллиарда, довольно плотно прижаты друг к другу. Все эти молодые горячие звезды испускают излучение, поэтому мы вообще можем видеть эту галактику на таком душераздирающем расстоянии.

Это, в свою очередь, означает, что галактики должны быстро расти, возможно, за счет гравитационной аккреции газа или за счет слияния с другими небольшими галактиками. Но учитывая их юный возраст, они, должно быть, делали это с фантастической скоростью, чтобы стать такими же большими и яркими, какими мы их видим.

И совсем не ясно, как это могло произойти. Также странно, что четверо могут быть найдены в небе так близко друг к другу, что это маловероятно. Возможно, это статистическая случайность, а может, здесь происходит нечто большее, чем мы понимаем на первый взгляд.

Я всегда буду делать ставку на последнее.

Но в этом прелесть исследования, насколько мы можем видеть, чтобы проверить буквальные пределы наших знаний, подтолкнуть математику и физику, чтобы увидеть, сможем ли мы понять, что происходит. По-настоящему интересные вещи имеют тенденцию задерживаться на краю того, что мы можем сделать, и именно эти вещи предоставляют так много преимуществ, когда мы проверяем с их помощью нашу гипотезу. У нас есть хорошее представление о том, как галактики вырастают до огромных размеров (таких как наш Млечный Путь) сегодня, но когда они начали это путешествие? Как быстро они росли в прошлом, какой материал был им доступен, насколько плотно упакованы были галактики и звезды внутри? Было ли что-то внутри них, что привело к этому росту, или что-то в их среде вокруг них? Или оба?

Эти объекты помогут нам во всем разобраться. Наблюдения здесь являются частью обзора под названием GOODS для Great Observatories Origins Deep Survey, специально разработанного для поиска самых тусклых галактик на самых неприступных расстояниях, чтобы найти то, что можно найти.

Я ожидаю, что в этом сундуке галактик будет обнаружено гораздо больше знаний. Забавно думать, что в столь глубоком опросе мы лишь коснулись его поверхности.


Еще один рекордсмен: на сверхглубоком снимке видна очень далекая галактика

, что делает ее не только самой далекой галактикой, но и самым далеким существующим объектом, когда-либо обнаруженным! Вот предмет, о котором идет речь:

В маленьком квадрате показано расположение галактики, которое на изображении не видно глазом. В увеличенной области он отображается в инфракрасном диапазоне, где он светится сильнее. [ПРИМЕЧАНИЕ: Позвольте мне заранее прояснить ситуацию и сказать, что это галактика-кандидат, поскольку она не была подтверждена другими методами определения расстояния. Однако, прочитав статью, я думаю, что астрономы отлично поработали, показывая, что это, скорее всего, галактика на расстоянии 13,2 гига световых лет от нас. С этого момента я буду называть его реальным, но, честно говоря, существует небольшая вероятность того, что оно может оказаться нереальным.] Галактика, получившая название UDFj-39546284, видится такой. прошло всего 480 миллионов лет после образования самой Вселенной! Предыдущий рекордсмен, о котором было объявлено только в октябре прошлого года, находился на расстоянии 13,1 миллиарда световых лет. Эта новая галактика превосходит ее на 120 миллионов световых лет, что составляет значительную величину. Имейте в виду, эти галактики образовались вскоре после Большого взрыва, который произошел 13,73 миллиарда лет назад. Мы думаем, что самые первые галактики начали формироваться через 200–300 миллионов лет после взрыва, если это правильно, то мы не сможем увидеть галактики на расстоянии более 13,5 миллиардов световых лет от нас. Уход от 13,1 до 13,2 миллиарда световых лет представляет собой большой скачок к этому пределу!

Галактика была обнаружена в инфракрасном сверхглубоком поле Хаббла, или HUDF, невероятном наблюдении, когда Хаббл указал на один участок неба и смотрел на него в течение 173000 секунд: 48 целых часов! После того, как широкоугольная камера 3 Хаббла наблюдала это, этот якобы пустой участок неба ожил тысячами и тысячами далеких галактик, и на самом деле на снимке была обнаружена последняя галактика, побившая все рекорды. На картинке здесь показано все изображение HUDF с выделенным первым изображением в верхней части этого поста. Щелкните его, чтобы увидеть его в полном размере, и вы начнете понимать, насколько чертовски сложны эти наблюдения. Небо полно тусклых галактик! Это новое открытие было обнаружено с помощью так называемого метода отсева. Он работает очень хитро: горячие звезды внутри галактики могут излучать ультрафиолетовый свет, который может ионизировать водород, то есть удалять электрон из атома водорода. Итак, если между вами и галактикой, заполненной такими горячими звездами, находится облако атомов водорода, УФ-свет, который вы видите от этой галактики, легко поглощается этим газом, и вы не видите галактику. Однако видимый свет может проходить через газ, поэтому, если вы используете фильтры для наблюдения за галактикой, вы увидите его в красном фильтре, зеленом фильтре, синем фильтре, но затем всплывет! В УФ-фильтре его нет. Галактика исчезла из поля зрения. Дело в том, что поскольку Вселенная расширяется, свет от далекой галактики смещается в красную сторону - буквально, свет, который мы видим от нее, имеет более длинную волну, подобно тому, как звук из удаляющейся машины падает по высоте - и чем дальше чем дальше галактика, тем больше смещается ее свет. Если он находится на правильном расстоянии, то выпадение происходит в синем фильтре (а также в УФ), потому что УФ-свет, излучаемый галактикой, сместился в синий. У более далекой галактики ультрафиолетовый свет сместится в зеленый, поэтому теперь галактика невидима в ультрафиолетовом, синем и зеленом фильтрах и т. Д. Это удобный способ измерить расстояние до галактики! Все, что вам нужно сделать, это понаблюдать за ним с помощью кучи фильтров и посмотреть, в каком из них он исчезает. Хотя это немного грубо - вы не можете получить точное расстояние, просто приблизительную оценку - он работает достаточно хорошо, чтобы найти самые далекие галактики. Таким образом были обнаружены тысячи далеких галактик, что позже было подтверждено с помощью более сложных, точных и чувствительных методов.

И это то, что сделали эти астрономы. На изображении выше показан UDFj-39546284 в различных фильтрах глубокого поля, левое изображение - это видимый свет, а следующие три - в фильтрах ближнего инфракрасного диапазона. Вы можете увидеть, как галактика внезапно появляется в H-фильтре на длине волны 1,6 микрона (чуть более чем в два раза больше длины волны, которую может обнаружить глаз). Они тщательно проанализировали свет в этом фильтре, убедившись, что галактика действительно настоящая, а не какие-то случайные колебания в фоновом шуме, близкая звезда или более близкая галактика, маскирующаяся под более далекую. Тот факт, что галактика не видна в более коротковолновых фильтрах, означает, что весь ее свет должен быть смещен в красную сторону примерно в 11,3 раза (что знающие люди называют z = 10,3 *), что означает, что длина волны была растянута на такую ​​величину. . Используя модели расширения и возраста Вселенной, астрономы смогли определить расстояние до нее в 13,2 миллиарда световых лет. Фактически, они обнаружили несколько других галактик в HUDF на больших расстояниях, но ни одной из них не было до UDFj-39546284. Эти другие галактики находятся на красном смещении примерно z = 8, что означает, что они находятся на расстоянии чуть более 13 миллиардов световых лет, что все еще очень, очень далеко. Замечу, что это исследование проводилось не только для того, чтобы побить рекорд. Здесь настоящая наука и важная наука. Яркость галактики отражает количество звезд, образующихся там, поэтому сравнение галактик с z = 8 и 10,3 показывает нам, как Вселенная менялась с течением времени, когда она была молодой. Было обнаружено, что скорость звездообразования быстро увеличивалась между этими двумя эпохами. Это интересно! Мы знаем, что если мы начнем с настоящего и повернем часы назад, мы увидим, что в прошлом звезды формировались быстрее, чем сегодня. Но если вы уйдете достаточно далеко назад, эта тенденция изменится на противоположную, и, по-видимому, в какой-то момент между 480 и 600 миллионами лет после Большого взрыва скорость звездообразования действительно снизится. Так сказать. Не только это, но и количество галактик, видимых с такого огромного расстояния, также расскажет нам, как образовались галактики. По мере обнаружения большего числа этих галактик - особенно с помощью грядущего космического телескопа Джеймса Уэбба, который должен найти их сотнями или более - мы начнем понимать, как выглядела наша Вселенная, когда она была очень молодой. Все это является частью конечной цели понимания самой Вселенной: как она образовалась, как она состарилась, что внутри нее. и, возможно, даже если бы сам Большой взрыв был единичным событием или если бы там могли быть другие Вселенные - если бы мы были частью более крупной метавселенной. Все эти ответы ждут своего часа. И чем глубже мы посмотрим, тем больше ответов мы получим. а также еще вопросы. Но вот почему это так весело! Изображение предоставлено НАСА, ЕКА, Гарт Иллингворт (Калифорнийский университет, Санта-Круз) и Рихард Боувенс (Калифорнийский университет, Санта-Крус и Лейденский университет) и группа HUDF09.

^ * Это & # x27s не опечатка. Z относится к математическому термину, который представляет собой фактический коэффициент красного смещения минус 1. Это упрощает использование математики таким образом.


Скорость света, пространство и время

По данным Google, мы обнаружили галактики на расстоянии 13,2 миллиарда световых лет, а возраст самой Вселенной предположительно составляет всего 13,8 миллиарда лет. Как эти числа так близки друг к другу?

Выясняется, что звезды начали формироваться раньше, чем предполагалось ранее, а галактики образовались из звезд быстрее, чем предполагалось ранее. Это просто старая добрая наука, эмпирические данные, уточняющие теорию и расчеты.

Скорость света - постоянная скорость. Скорость - это расстояние, разделенное на время прохождения этого расстояния, v = x / t, x расстояние. В астрономии x заменяется на z - глубина. Тогда z = v * t, которое используется для вычисления линейного расстояния наблюдаемого объекта, с большими предположениями, что пакеты некогерентных фотонов перемещаются в "луче", прямой линии, и что они перемещаются с постоянной величиной. скорость.

Вопрос о том, как измеряется расстояние в физической вселенной, сложен и постоянно развивается. Если вы посмотрите Карла Сагана или прочитаете некоторые из его книг, он будет называть физическую вселенную возрастом 15 миллиардов лет от Земли. Это то, что рассчитывалось в 1980-х годах с использованием оценки переменных цефеид. 13,8 миллиарда - это результат совершенствования множества систем измерения.

Первые галактики начали формироваться около 13,4 миллиарда лет назад. Фотоны, испускаемые этой самой ранней галактикой, которую наблюдал Хаббл, путешествовали 13,4 миллиарда лет, чтобы добраться до Земли, чего не было, когда эти фотоны испускались.

Это могло бы показаться релятивистским парадоксом, но это не так. То, что наблюдается оптически, больше не существует. Эта галактика продолжала расширяться вместе с пространственно-временной матрицей. То, что наблюдается оптически, похоже на наблюдение за следом бенгальского огня, когда сам бенгальский огонь перемещается.

Кажется парадоксальным то, что мы будем наблюдать реликтовое излучение в том виде, в каком оно первоначально образовалось, и это будет крошечная точка, но в нашем относительном настоящем оно измеряется на уровне 46 миллиардов световых лет во всенаправленной сфере релятивистского горизонта событий. вокруг нас Земля.

Это диаграмма, чтобы представить, что мы видим в физической вселенной в прошлом и на что похожа физическая вселенная в настоящем. Карты слева от Земли с линейным расстоянием больше нет, она расширилась наружу с расширением матрицы пространства-времени вправо. Это в нашем настоящем, но большая часть физической Вселенной находится в далеком будущем, поскольку многие из ранних галактик переместились наружу. Это то, что Хаббл наблюдает с помощью сверхглубокого поля и глубокого поля. Они не одинаковы, потому что есть синий сдвиг в относительном направлении от дипольного отпугивателя.
Прошлая и настоящая карта физической вселенной

«Различие между прошлым, настоящим и будущим - всего лишь упорно стойкая иллюзия». Эйнштейн, 1955 г., незадолго до своей смерти.


Караул Смерти на Красной Гигантской Звезде

Когда звезда, подобная нашему Солнцу, достигает конца своей жизни - судьба, с которой мы столкнемся через 5 миллиардов лет, - она ​​сильно раздувается, превращаясь в звезду красного гиганта. Его размер увеличивается до тех пор, пока он не охватывает все, что находится на орбите Земли, и начинает пульсировать, расширяясь и сужаясь через равные промежутки времени. Затем он успокаивается, чтобы прожить остаток своих лет как медленно остывающий белый карлик.

У нас есть 5 миллиардов лет ожидания, но астрономы обнаружили относительно близкую звезду, проходящую именно через этот процесс: S Ориона, расположенную в созвездии Ориона и принадлежащую к классу переменных звезд типа Мира.

S Orionis пульсирует с периодом 420 дней. Во время этого цикла яркость меняется на 500%, а диаметр - на 20%. Это расстояние от 1,9 до 2,3 раза превышает расстояние между Землей и Солнцем. Другой способ измерения - от 400 до 500 солнечных радиусов.

Во время этих пульсаций звезда выделяет огромное количество пыли, которая образует концентрические кольца вокруг звезды и расширяется наружу со скоростью 10 км / с (6 миль / с). Во время минимального размера звезды происходит больше образования пыли и выбросов корональной массы, а затем оболочка расширяется, высвобождая материал в космос.

Астрономы изучали Южный Орион с помощью Интерферометра Очень Большого Телескопа Европейской Южной обсерватории в Обсерватории Паранал, Чили, с использованием четырех 8,2-метровых телескопов и четырех 1,8-метровых телескопов.


ALMA находит самый далекий кислород во Вселенной

Вскоре после Большого взрыва Большой взрыв Хорошо подтвержденная теория о том, что около 13,8 миллиарда лет назад вся Вселенная была поразительно маленькой, горячей и плотной. За долю секунды Вселенная расширилась и продолжает расширяться по сей день. , первые поколения звезд начали изменять химический состав примитивных галактик, медленно обогащая межзвездную среду. Межзвездная среда. Вещество, содержащееся в областях между звездными системами в галактике. Это вещество обычно состоит из газа, пыли и космических лучей. с основными элементами, такими как кислород, углерод и азот. Обнаружение самых ранних следов этих общих элементов прольет важный свет на химическую эволюцию галактик, включая нашу собственную.

Новые наблюдения с помощью Атакамской большой миллиметровой / субмиллиметровой матрицы (ALMA) Атакамской большой миллиметровой / субмиллиметровой антенной решетки (ALMA) При финансовой поддержке Национального научного фонда США и его международных партнеров (NRAO / ESO / NAOJ), ALMA является одной из самых сложных и мощных астрономических обсерватории на Земле или в космосе. Телескоп представляет собой решетку из 66 высокоточных тарелочных антенн на севере Чили. обнаруживают слабый, характерный признак кислорода, исходящего из галактики на рекордном расстоянии 13,28 миллиарда световых лет. Световые годы Расстояние, которое свет проходит за один год в вакууме. Один световой год равен примерно шести триллионам миль. с Земли, то есть мы наблюдаем этот объект таким, каким он был, когда Вселенной было всего 500 миллионов лет, или менее 4 процентов от ее нынешнего возраста.

Чтобы такая молодая галактика, известная как MACS1149-JD1, содержала обнаруживаемые следы кислорода, она должна была начать образование звезд еще раньше: всего через 250 миллионов лет после Большого взрыва. Это исключительно ранний период в истории Вселенной и предполагает, что богатая химическая среда быстро эволюционировала.

«Я был взволнован, увидев сигнал самого далекого кислорода», - объясняет Такуя Хашимото, ведущий автор исследовательской статьи, опубликованной в журнале. Природа и исследователь из Осакского университета Сангё и Национальной астрономической обсерватории Японии.

«Эта чрезвычайно далекая и очень молодая галактика обладает поразительной химической зрелостью», - сказал Вэй Чжэн, астроном из Университета Джона Хопкинса в Балтиморе, который руководил открытием этой галактики с помощью космического телескопа Хаббл и оценил расстояние до нее. Он также является членом исследовательской группы ALMA. «Поистине замечательно, что ALMA обнаружила линию излучения Emission Line Яркую линию в спектре, вызванную испусканием фотонов из атомов. Астрономы используют радиотелескопы для определения конкретных линий излучения, чтобы обнаружить определенные химические вещества и молекулы во всем космосе. - отпечаток конкретного элемента - на таком рекордном расстоянии ».

После Большого взрыва химический состав Вселенной был резко ограничен, не было даже следов таких элементов, как кислород. Потребовалось бы рождение нескольких поколений звезд и сверхновых. Сверхновая. Чрезвычайно сильный взрыв звезды, во много раз более массивной, чем наше Солнце, после того, как ядерная печь в ее ядре больше не может уравновесить силу гравитации. Во время этого взрыва эти звезды могут стать такими же яркими, как и все другие звезды в галактике, вместе взятой, и в которой большое количество вещества выбрасывается в космос с высокой скоростью и высокой энергией. Остатки этих массивных звезд коллапсируют либо в нейтронную звезду, либо в черную дыру. засеять молодой космос заметным количеством кислорода, углерода и других элементов, выкованных в сердцах звезд.

После того, как сверхновые выпустили их из звездных печей, эти атомы кислорода попали в межзвездное пространство. Там они стали перегретыми и ионизировались. Ионизированный газ. Газ между звездами или между галактиками был перегрет так, что электроны оторвались от их атомов или молекул. светом и излучением массивных звезд. Эти горячие ионизированные атомы затем ярко «светились» в инфракрасном свете. По мере того, как этот свет путешествовал на огромные космические расстояния до Земли, он растянулся за счет расширения Вселенной, в конечном итоге превратившись в отдельный свет миллиметрового диапазона, который ALMA специально разработан для обнаружения и изучения.

Измеряя точное изменение длины волны этого света - от инфракрасного до миллиметрового - команда определила, что этот контрольный сигнал кислорода прошел 13,28 миллиарда световых лет, чтобы добраться до нас, что сделало его самым отдаленным признаком кислорода, когда-либо обнаруженным любым телескопом. Эта оценка расстояния была дополнительно подтверждена наблюдениями за нейтральным водородом в галактике на Очень Большом телескопе Европейской южной обсерватории. Эти наблюдения независимо подтверждают, что MACS1149-JD1 - самая далекая галактика с точным измерением расстояния.

Затем команда реконструировала историю звездообразования в галактике, используя инфракрасные данные, полученные с помощью космического телескопа Хаббла НАСА / ЕКА и космического телескопа НАСА Спитцер. Наблюдаемая яркость галактики хорошо объясняется моделью, в которой начало звездообразования произошло еще 250 миллионов лет назад. Модель показывает, что звездообразование перешло в неактивное состояние после возгорания первых звезд. Затем он был возрожден в эпоху наблюдений ALMA: через 500 миллионов лет после Большого взрыва.

Астрономы предполагают, что первая вспышка звездообразования унесла газ из галактики, что на время подавило звездообразование. Затем газ упал обратно в галактику, что привело ко второй вспышке звездообразования. Массивные новорожденные звезды во второй вспышке ионизировали кислород между звездами. Это те выбросы, которые были обнаружены с помощью ALMA.

«Зрелое звездное население в MACS1149-JD1 подразумевает, что звезды формировались еще в более ранние времена, за пределами того, что мы можем сейчас увидеть с помощью наших телескопов. Это имеет очень захватывающие последствия для обнаружения «космического рассвета», когда появились первые галактики », - добавляет Николя Ляпорт, исследователь Лондонского университетского колледжа / Университета Тулузы и член исследовательской группы.

«Я уверен, что будущая комбинация ALMA и космического телескопа Джеймса Уэбба сыграет еще большую роль в нашем исследовании первого поколения звезд и галактик», - сказал Чжэн.

ALMA несколько раз устанавливал рекорд самого удаленного кислорода. В 2016 году Акио Иноуэ из Университета Сангё в Осаке и его коллеги обнаружили сигнал кислорода на расстоянии 13,1 миллиарда световых лет с помощью ALMA. Несколько месяцев спустя Николас Ляпорт из Университетского колледжа Лондона использовал ALMA для обнаружения кислорода на расстоянии 13,2 миллиарда световых лет от нас. Теперь две команды объединились в одну и достигли нового рекорда. Это отражает как конкурентный, так и коллективный характер передовых научных исследований.

«Благодаря этому открытию нам удалось достичь самой ранней фазы истории космического звездообразования», - сказал Хашимото. «Мы стремимся найти кислород в еще более отдаленных частях Вселенной и расширить горизонт человеческих знаний».

Национальная радиоастрономическая обсерватория - объект Национального научного фонда, управляемый в соответствии с соглашением о сотрудничестве Associated Universities, Inc.

Контакт:
Чарльз Блю, специалист по общественной информации
(434) 296-0314 [email protected]

Эти результаты наблюдений опубликованы в статье Т. Хашимото и др. «Начало звездообразования через 250 миллионов лет после Большого взрыва». в журнале Природа.

Члены исследовательской группы:

Такуя Хашимото (Университет Осака Сангё / Национальная астрономическая обсерватория Японии), Николас Ляпорт (Университетский колледж Лондона / Университет Тулузы), Кен Маватари (Университет Осака Сангё / Токийский университет), Ричард С. Эллис (Университетский колледж Лондона), Акио . К. Иноуэ (Университет Осаки Сангё), Эрик Закриссон (Университет Упсалы), Гвидо Робертс-Борсани (Университетский колледж Лондона), Вэй Чжэн (Университет Джона Хопкинса), Йоити Тамура (Университет Нагоя), Франц Э. Бауэр (Понтификационный университет Католической церкви) Чили / Millennium Institute of Astrophysics / Space Science Institute), Thomas Fletcher (University College London), Yuichi Harikane (The University of Tokyo), Bunyo Hatsukade (The University of Tokyo), Natsuki H. Hayatsu (The University of Tokyo / European Southern) Обсерватория), Юичи Мацуда (Национальная астрономическая обсерватория Японии / СОКЕНДАЙ), Хироши Мацуо (Национальная астрономическая обсерватория Японии / СОКЕНДАЙ), Такаси Окамото (Университет Хоккайдо), Масами Оучи (Токийский университет), Розер Пелло (Университет Тулузы) , Клас-Эрик Ридберг (Университет Гейдельберга), Икко Симидзу (Университет Осаки), Йошиаки Танигучи (Открытый университет Японии), Хидеки Умехата (Открытый университет Японии / Токийский университет / RIKEN), Наоки Йоши da (Токийский университет)

Международная астрономическая установка Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) является партнерством Европейской организации астрономических исследований в Южном полушарии (ESO), Национального научного фонда США (NSF) и Национальных институтов естественных наук ( NINS) Японии в сотрудничестве с Республикой Чили. ALMA финансируется ESO от имени своих государств-членов, NSF в сотрудничестве с Национальным исследовательским советом Канады (NRC) и Национальным научным советом Тайваня (NSC) и NINS в сотрудничестве с Academia Sinica (AS) на Тайване. и Корейский институт астрономии и космических наук (KASI).

Строительством и эксплуатацией ALMA руководит ESO от имени своих государств-членов Национальной радиоастрономической обсерваторией (NRAO), управляемой Associated Universities, Inc. (AUI) от имени Северной Америки и Национальной астрономической обсерваторией Японии (NAOJ). ) от имени Восточной Азии. Объединенная обсерватория ALMA (JAO) обеспечивает единое руководство и управление строительством, вводом в эксплуатацию и эксплуатацией ALMA.


Помогите финансировать Monitor journalism за 11 долларов в месяц

Уже подписчик? Авторизоваться

Журналистика мониторинга меняет жизни, потому что мы открываем ту слишком маленькую коробку, в которой, по мнению большинства людей, они живут. Мы считаем, что новости могут и должны расширять чувство идентичности и возможностей за пределы узких традиционных ожиданий.

Наша работа невозможна без вашей поддержки.


Комментарии

Покупаете новую книгу?

Корабль для рабов Brooks был одним из многих, финансируемых за счет огромных богатств, которые он беззаконно породил с помощью эволюционного оправдания для самых бесчеловечных целей в истории человечества. (См. Выше.) Если вы подумываете о новой книге, которая поможет вам бороться с величайшим скандалом за последние 300 лет, эволюцией, тогда вы можете [& hellip] Подробнее

Зависит ли судьба Земли на спине гигантской черепахи?

Многие из древних считали, что Земля представляет собой плоский диск или плоскость, сидящую на спине гигантской черепахи, которая плавает в гигантском бассейне с водой. Довольно фантастическая история. Звучит как сказка… Но все же довольно сложная и детальная идея! Есть еще одна фантастическая история, сложная и [& hellip] Еще

Как по-настоящему замечать камни вокруг себя, местный пример

[Первоначально опубликовано как Экскурсия на остров Филиппа 4: Пляж Китти Миллер и Уотт-Пойнт] В южном конце Китти Миллер-роуд есть парковка у залива Китти Миллер, откуда вы можете посетить три достопримечательности. Первый - это Кеннон-Хед, второй - сам пляж Китти Миллер и скалистые обнажения [& hellip] Еще


Если Вселенной 13,8 миллиарда лет, как мы можем увидеть нас на расстоянии 46 миллиардов световых лет?

Есть несколько фундаментальных фактов о Вселенной - ее происхождении, ее истории и том, что она есть сегодня, - которые ужасно трудно понять. Один из них - Большой взрыв, или идея о том, что Вселенная началась определенное время назад: если быть точным, 13,8 миллиарда лет назад. Это первый момент, когда мы можем описать Вселенную такой, какой мы ее знаем сегодня: полную материи и излучения, а также ингредиентов, которые в конечном итоге превратятся в звезды, галактики, планеты и людей. Итак, как далеко мы можем видеть? Вы можете подумать, что во Вселенной, ограниченной скоростью света, это будет 13,8 миллиарда световых лет: возраст Вселенной, умноженный на скорость света. Но 13,8 миллиарда световых лет - это слишком мало, чтобы быть правильным ответом. На самом деле мы можем видеть 46 миллиардов световых лет во всех направлениях, а общий диаметр - 92 миллиарда световых лет.

Почему это? Есть три интуитивно понятных способа думать об этой проблеме, но только один из них правильный.

1.) Вещи повсюду, а свет движется со скоростью света.. Это режим «по умолчанию» у большинства людей. Вы можете представить себе Вселенную, полную звезд и галактик, куда бы мы ни посмотрели, и что эти звезды и галактики начали формироваться довольно близко к самому началу всего. Следовательно, чем дольше мы ждем, тем дальше мы можем видеть, поскольку свет движется по прямой линии со скоростью света. Итак, через 13,8 миллиарда лет вы ожидаете увидеть назад почти 13,8 миллиарда световых лет, если вычесть только то, сколько времени понадобилось звездам и галактикам, чтобы сформироваться после Большого взрыва.

2.) Повсюду вещи, свет движется в c, и все может перемещаться в пространстве. Это добавляет еще один уровень к проблеме: не только тонна материала, излучающего свет, но и эти светоизлучающие объекты могут перемещаться относительно друг друга. Поскольку они могут двигаться со скоростью (но не совсем) со скоростью света по правилам специальной теории относительности, в то время как свет движется к вам со скоростью света, вы можете представить, что видите вдвое дальше, чем в первом случае. Perhaps the objects now could be as far as 27.6 billion light years away, assuming their light just reaches us now and they speed away from us at почти the speed of light.

3.) Stuff is everywhere, light goes at c, stars and galaxies move, and the Universe is expanding. This last layer is the counterintuitive one that most people have the hardest time with. Yes, space is full of matter, which quickly clumps into stars, galaxies and even larger structures. Yes, the light it produces all moves at c, the speed of light in a vacuum. Yes, all of this matter can move through space, mostly due to the mutual gravitational attraction of different overdense and underdense regions on one another. All of that is true, just as it was in the second scenario.

But there’s something extra, too. It’s that space itself is expanding. When you look out at a distant galaxy, and see that galaxy is redder than normal, the common way of thinking about it is that the galaxy is red because it’s moving away from us, and hence the light is shifted to longer (redder) wavelengths the same way a siren moving away from you has its sound shifted to longer wavelengths and lower pitches. But that’s still part of explanation #2 General Relativity adds that extra element in of space expanding.

And as the Universe expands, the fabric of space stretches, and those individual light waves in that space see their wavelengths stretch as well!

You might think it’s impossible to tell these two effects apart. If all you can measure is the wavelength of the light as it reaches your eye, how can you tell whether it’s due to motion or due to the fabric of space? As it turns out, there’s a relationship that exists between the redshift (and hence the wavelength) and the observed brightness of the galaxy, which is a function of distance. In a non-expanding Universe, as we covered earlier, the maximum distance we can observe is twice the age of the Universe in light years: 27.6 billion light years. But in the Universe we have today, we’ve already observed galaxies more distant than that!

So how far can we see in any direction? If the Universe had no dark energy in it at all, the farthest objects — stars, galaxies, the leftover glow from the Big Bang, etc. — would be limited to 41.4 billion light years. (The relativistic derivation of that figure, that R = 3ct, ought to be a familiar result to those who took General Relativity in graduate school.) But in a Universe with dark energy, that gets pushed out to an even greater number: 46 billion light years for the observed dark energy our cosmos possesses.

Put that all together, and this means the distance we can see in the Universe, from one distant end to the other, is 92 billion light years across. And don’t forget: it’s continuing to expand! If we left today at the speed of light, we could only reach about a third of the way across it: approximately 3% of its volume. In other words, due to the Universe’s expansion and the presence of dark energy, 97% of the observable Universe is already unreachable, even if we left today at the speed of light.

And so 92 billion light years might seem like a large number for a 13.8 billion year old Universe, but it’s the right number for the Universe we have today, full of matter, radiation, dark energy, and obeying the laws of General Relativity. The fact that space itself is expanding, and that new space is constantly getting created in between the bound galaxies, groups and clusters in the cosmos, is how the Universe got to be as big as it is to our eyes. Given what’s in it, what governs it and how it came to be, it couldn’t have turned out any other way.


Dark Flow

It will be hard to learn more, though, since the source of the dark flow appears to be at least 46.5 billion light-years away, much farther than we can observe.

Now, i showed this to a friend, who posed an interesting question: If the Universe is only 13.7 billion years old, how can we have something that is "46.5 billion light years" away. I tried to explain it, but fell short.

Any gurus out there feel like pitching in on this? I thought i knew the answer but apparently it started making less and less sense to me as i tried to explain it to him

#2 Shadowalker

#3 Scott Horstman

Vendor - Backyard Observatories

#4 Shadowalker

By searching for this disturbance, Kashlinsky’s team found evidence that all of the clusters they studied were moving toward a single point. They can’t see anything that would cause this bulk motion, so it may suggest that there is a very massive structure lurking beyond the edge of the visible universe pulling the galaxies toward it with its gravity.

Here's the problem I have with it. The theory is that these galaxies are bing affected by something beyond the observable universe. However, the fact that these galaxies are being affected constitutes observation, albeit indirect observation.

Reminds me of a thought experiment I posted here (twice). Let's say there are two galaxies in a straight line. One is 10 billion LY from us and the other is 20 billion LY from us (beyond the observable universe). The 2nd galaxy, while not visible to us WOULD be visible to the one that's 10 billion LY from us. Let's say astronomers in the 10 Billion LY galaxy photograph the 20 Billion LY galaxy and beam the image to us. Is that a way to circumvent the "observable universe?

I've gotten answers to this before, but nothing that satisfied my gut. It's probably because my gut is pretty stupid.

#5 groz

Yeah, that one gets me too. The best I can wrap my engineer's mind around it is to say that the universe is expanding faster than c.

There is your problem, you live in the engineers world. In this world, we work with facts, and theories that are proven, to design things that get a specific task done. We typically work with hard constraints called 'reality', because the objective of the exercise is to 'get something done'.

Over in the scientist world, they dont have such constraints. They work with computer models, many of which have little / no basis in reality. After they spend enough time in that world, the model _becomes_ the reality, and a huge portion of that population then starts inventing 'stuff' to try validate the model.

To the engineer, 'impossiblium' is an element which is the source of constant joking material, and doesn't exist in our universe. To the scientist, it's very real, and, the magic item often required to make the models actually work, so, they put LOTS of it into their universe.

In the areas where you work, this should be exceedingly obvious. Scientists want to do research on yet another aspect of 'impossiblium' in one of it's forms, they need a vehicle to go somewhere in search of that information, and you end up tasked to design / build that vehicle. When you sit down and start doing the nitty gritty of designing that launch vehicle, I ask a simple question. How much quantum mechanics and relativity is involved in the process ? Contrast that now to how much you use newtonian physics. When all is said and done, you'll end up with a mountain of equations that all come back to F=MA, with material strengths, compression, tensile, bending etc all taken into account. Probably toss in a bunch of vibration. But, when it's all said and done, and the vehicle is sitting on the pad ready for that first launch, there has been a huge mountain of newtonian physics applied to 'make it work', and 'impossibilium' was not used in it's design / construction. And guess what, it works.

And that's why a lot of the bleeding edge science 'doesn't work' for you, it involves 'impossiblium' as a real element, with supernatural characteristics, but as an engineer, you dont grok that element. You cant sit down, find a supplier, and order a kilo of that stuff to make the vehicle peform some kind of magic, instead, you work within the constraints of 'what is physically possible'.

But, once in a while over time, elements of 'impossibilium' do end up with a new name, and a place in the periodic table, and they make the jump from the scientists universe over to the engineers universe. If you sat down 100 years ago, and tried to order up a power supply that would fit on a locomotive, provide 20 megawatts of power, and run for a year without adding fuel, that would have required a metric ton of 'impossiblium' to accomplish. Today, it just takes a bucket load of money, and a trainload of red tape, but, it's possible. The real holdback today is more the red tape than anything else, but there is no 'impossiblium' required to design/build/deploy that power supply.

And ofc, there is one other thing to keep in mind. For every type of 'impossibilium' that does make the jump across from the scientists universe over to that of the engineers, there's a hundred others that fail to make the jump, and remain out there in the realm of fantasy.