gov-civil-vilareal.pt팽대부 전투: 그동안 천문학자들이 나선 은하에 대해 잘못 알고 있었습니까?
>몇 가지 큰 소식 갤럭시 동물원에서 : 이것은 에드윈 허블이 처음 구상한 고전적인 은하 분류 체계와 매우 흡사합니다! — 음, 틀릴 수도 있습니다. 이것의 결과는 우주만큼이나 극적입니다. 그것은 우리가 은하가 어떻게 나선형 팔을 형성하고 유지하는지에 대해 생각했던 방식이 또한 잘못되었다는 것을 매우 강력하게 암시합니다. 은하계의 반영구적 특징이 아니라 오히려 실제로 감고 사라지고 다시 개혁될 수 있습니다!
와. 이것은 매우 큰 일입니다.
분류는 개체 컬렉션이 있고 이를 파악하려고 할 때 자연스러운 첫 번째 단계입니다. 어떤 식으로든 분류할 수 있다면 이에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 19세기 후반과 20세기 초반에 천문학자들이 대형 망원경에 카메라를 장착하기 시작하자 그들은 대부분의 경우 눈에 작은 흐릿한 패치처럼 보이는 은하들이 엄청나게 다양한 모양을 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 하지만 그들은 4개의 넓은 범주로 나뉩니다 : 타원형, 나선형, 불규칙하고 특이한.
나선은하(나선팔을 가진 은하)에는 두 가지 주요 구성요소가 있습니다. 팔 자체와 팔이 나오는 것처럼 보이는 중심 팽대부입니다. 게다가, 작은 팽대부에서 큰 팽대부에 이르기까지 이 은하들의 모양의 스펙트럼이 있는 것으로 보입니다. 큰 중앙 팽대부를 가진 은하는 단단히 감긴 나선팔을 가지고 있는 반면, 작은 팽대부를 가진 은하는 더 열린 팔을 가지고 있습니다. 허블과 그의 팀은 전자를 Sa라고 하고 후자를 Sc은하라고 하며 Sb은하가 둘 사이의 중간이라고 하는 방식으로 분류했습니다. 또한 Sa 은하는 잘 형성된 연속 팔을 가지고 있는 경향이 있고 Sc 은하는 더 뭉툭하고 덜 정의된 팔을 가지고 있습니다.
또한 막대라고 하는 세 번째 구조가 있었는데, 이는 은하의 중앙을 가로질러 직사각형 또는 마름모꼴 모양의 특징처럼 보입니다. 이것을 막대나선(barred spirals)이라고 하며, 그 외에는 일반나선과 구조가 같아 Sba to Sbc라고 불렸다.
Grabovoi 치트 코드
Hubble Tuning Fork 다이어그램은 모양과 구조에 따라 은하를 분류합니다. 나선 은하는 큰 팽대부와 팽팽한 팔에서 넓게 퍼진 팔을 가진 작은 팽대부로 이동합니다(막대 나선의 경우 평행 행 포함). 그러나 새로운 연구는 이 도표가 쓸모없을 수 있음을 보여줍니다. 신용 거래: Karen Masters, Sloan Digital Sky Survey
Hubble Tuning Fork 다이어그램은 모양과 구조에 따라 은하를 분류합니다. 나선 은하는 큰 팽대부와 팽팽한 팔에서 넓게 퍼진 팔을 가진 작은 팽대부로 이동합니다(막대 나선의 경우 평행 행 포함). 그러나 새로운 연구는 이 도표가 더 이상 사용되지 않을 수 있음을 보여줍니다. 신용 거래: Karen Masters, Sloan Digital Sky Survey
허블은 이 모든 것을 설명하기 위해 튜닝 포크 다이어그램이라고 불리는 것을 만들었습니다. 한쪽에는 원형(E0이라고 함)에서 더 뻗어 있는(E7까지) 범위의 타원 은하가 있었습니다. 그것들은 포크의 줄기가 되었으며, 두 개의 가지가 하나는 Sa에서 Sc로의 나선형이고 다른 하나는 막대형 나선형입니다.
이를 수행하는 다른 방법이 있었지만 허블의 소리굽쇠는 이제 한 세기 동안 어느 정도 표준이 되었습니다. 그것은 괜찮은 일을 했지만 패턴에 맞지 않는 일부 은하가 있었습니다. 예를 들어, 작은 돌출부가 있지만 팔이 꽉 끼는 사람이 있거나 큰 돌출부가 있고 팔이 상당히 열려 있는 사람이 있을 수 있습니다. 잘 맞지 않는 은하가 있는 경우 천문학자들은 일반적으로 팔 구조를 사용하여 다이어그램에 배치했습니다.
하지만 지금은 새로운 관찰은 이 모든 것을 가지고 원숭이를 곤경에 빠뜨렸습니다. . 그 은하계도 예외는 아니다. 그들은 규칙입니다.
NGC 1398, 막대나선은하, 아주 간단하게는 화려합니다. 신용 거래: 저것
당신의 전의 확인을 다시 받아
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이것은에서 온다 갤럭시 동물원 , 대중이 실제 데이터를 간단하게 분석할 수 있도록 하는 '시민 과학' 프로젝트. 예를 들어, 하늘에 대한 현대적인 조사는 너무 많은 데이터를 반환하므로 소수의 천문학자가 앉아서 데이터를 갈고 닦는 것은 불가능합니다. 그러나 천문학자가 아닌 사람도 나선 은하의 사진을 보고 팔이 단단히 감겨 있는지 또는 더 많이 벌려 있는지 확인하는 것과 같은 특정 분석 작업에서 꽤 신뢰할 수 있는 작업을 수행할 수 있다는 것이 밝혀졌습니다. 연구에 따르면 충분한 사람들이 데이터를 검토하면 전체 결과(전문가가 확인할 때)가 매우 정확합니다. 작업은 실제로 재미있고 간단한 웹 인터페이스만 포함합니다.
이 경우 Galaxy Zoo는 사람들에게 Sloan Digital Sky Survey의 데이터를 제공했습니다. 160,000명의 사람들이 250,000개 이상의 크고 밝은 은하를 살펴보았고, 이에 대한 직접적인 질문에 답했습니다. 가장 단순한 결과도 중요합니다. 예를 들어, 그들은 분류된 은하의 92%가 나선 또는 타원형이고 나머지 8%는 불규칙하거나 특이한 은하임을 발견했습니다. 그것은 우리에게 크고 밝은 은하에 대해 알려줍니다!
그러나 흥미로운 점은 후속 조치입니다. 나선은하의 부분집합(식별하기 쉬운 특징을 가짐)이 팽대부 크기와 나선팔의 바람(천문학자들이 부르는 것)에 따라 분류되었을 때 피치 각 ), 그들은 둘 사이에 거의 상관관계가 없음을 발견했습니다!
큰 팽대부가 있는 은하는 팔이 더 팽팽하게 감겨 있는 것을 선호하는 경향이 있다는 약한 상관관계가 있지만, 그것은 결코 규칙이 아닙니다. 그리고 더 작은 팽대부를 가진 은하는 단단히 감긴 것부터 멀리 떨어진 것까지 스펙트럼에 걸쳐 팔을 가지고 있는 것으로 밝혀졌습니다.
이것은 허블 소리굽쇠 도표에 정면으로 위배됩니다. 그리고 그것은 더 좋아집니다. 그들은 또한 막대가 있는 은하가 더 많은 팔을 벌리는 경향이 있다는 것을 발견했습니다. 이것은 나선형 은하가 시간이 지남에 따라 어떻게 형성되고 진화하는지에 대해 중요한 것을 말해줍니다. 근데 뭐?
8.2미터의 초대형 망원경으로 관측한 장엄한 나선은하 M61. 신용 거래: 저것
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중력으로 인해 은하 중심에 가까운 별이 멀리 있는 별보다 빠르게 공전하기 때문에 나선팔이 형성된다고 생각할 수 있습니다. 따라서 나선 패턴이 자연스럽게 나타납니다. 그러나 여기에는 문제가 있습니다. 시간이 지남에 따라 팔이 감겨 구조가 파괴됩니다. 팔이 달린 은하를 너무 많이 보고 있어서 이런 식으로 작동할 수는 없다고 생각했습니다.
그래서 천문학자들이 아이디어를 냈다 밀도파 가설이라고 합니다. 이것에 따르면 나선 팔은 은하계의 별과 가스의 교통 체증과 비슷합니다. 도로의 교통 체증은 개별 차량이 드나들더라도 오랫동안 지속될 수 있습니다. 나선 팔은 은하 원반 중력의 복잡한 물리학으로 인해 나선 밀도 파가 형성되는 우주 등가물로 생각되었습니다. 별은 안과 밖으로 움직이지만 파동 자체는 지속됩니다. 이렇게 하면 시간이 지나도 팔이 감기지 않습니다.
이것은 천문학자들이 사용하는 기본 패러다임이며 이에 대해 수많은 논문이 발표되었지만 … 이 새로운 결과는 이것이 정확하지 않을 수 있음을 보여줍니다. 이 밀도 파동 아이디어는 팔과 돌출부가 강하게 관련되어 있는 소리굽쇠 다이어그램을 기반으로 합니다. 밀도 파동의 물리학은 어떤 방식으로 팽대부 크기와 나선 팔을 연결합니다. 그러나 Galaxy Zoo의 연구 결과에 따르면 팔은 일반적으로 돌출 크기에 대해 지나치게 신경을 쓰지 않는 것 같습니다.
이 프로젝트를 담당하는 천문학자들은 나선팔이 은하 원반의 어떤 종류의 섭동으로 인해 형성된다고 가정하지만(밀도파동 가설에 따르면 형성되는 방식과 유사함) 그 패턴이 반드시 영구적인 것은 아닙니다. 대신 팔이 감을 수 있으며 시간이 지남에 따라 더 조여집니다. 어느 시점에서 패턴이 파괴되고 팔이 사라지고 프로세스가 처음부터 다시 시작됩니다.
이것은 그들이 데이터에서 보는 행동을 설명할 것입니다. 비록 그들이 이것에 대해 깊이 파고들지는 않았지만, 그들은 또한 중앙 막대가 이 과정을 어느 정도 느리게 한다고 가정합니다. 막대 은하가 더 열린 팔을 갖는 경향이 있기 때문입니다. 그러나 아직 그 연결이 이해되지 않았습니다.
369 방법은 무엇입니까
그렇다면 허블은 이 모든 것을 어떻게 놓쳤을까요? 단순함: 그와 그의 팀은 볼 은하의 표본이 매우 제한적이었습니다. 그들은 강력한 결론을 내리기에 충분한 샘플을 가지고 있지 않았습니다. 현대 조사에는 수천 또는 수백만 개의 은하가 있으므로 훨씬 더 나은 통계 분석이 가능합니다.
나에게는 재미있다. 우리는 지난 수십 년 동안 허블의 다이어그램을 사용해 왔으며, 그 동안 이것이 놓친 이유는 아이러니하게도 너무 많은 데이터 때문입니다! Galaxy Zoo와 수많은 참가자가 해당 데이터를 살펴보고 각 사람에게 소량을 할당해야 했습니다. 컴퓨터조차도 분류에 대한 우리 자신의 선입견으로 프로그래밍되는 경향이 있기 때문에 완벽한 작업을 수행하지 못합니다. 시민 과학자들은 그 부담을 안고 일하지 않고 새로운 것을 자유롭게 찾을 수 있습니다.
이것은 새로운 방향으로 가는 첫 번째 단계일 뿐입니다. 나선형 팔이 위로 감겨진다는 아이디어는 천문학계에서 한동안 인기를 얻었지만 이는 상당한 힘이 됩니다. 이제 전문가들이 와서 물리학을 해결하고 이전에는 하지 않았던 방식으로 관찰을 설명해야 합니다.
흥미롭네요. 그들은 수만 광년 규모에서 작동하는 것으로 아직 고려되지 않은 과정, 어떤 새로운 것들을 발견하게 될까요?
저자들이 지적했듯이 은하의 나선팔을 연구한 지 한 세기가 훨씬 넘었지만 여전히 우리가 이해하지 못하는 기본적인 것들이 있습니다. 이 문제를 해결하기 위한 큰 진전이 되길 바랍니다.
