Mysteriöses Objekt CSL-1 • Hayk Hakobyan • Wissenschaftliches Bild des Tages über "Elemente" • Astronomie

Mysteriöses Objekt CSL-1

Dieses Foto wurde 2006 vom Hubble Space Telescope aufgenommen. Das Objekt auf der Seitenleiste wurde früher – 2002 – von einem bodengebundenen Teleskop in Chile entdeckt. Es wurde CSL-1 zu Ehren der zwei Institutionen benannt, die direkt mit der Entdeckung in Verbindung stehen – das Observatorio Astronomico di Capodimonte (Capodimonte Observatorium) und das Staatliche Astronomische Institut von Gamienko. P. K. Sternberg: Die Abkürzung CSL steht für Capodimonte – Sternberg – Lens.

In den Jahren 2002-2003 sorgte CSL-1 bei Astronomen und Kosmologen für Aufsehen. Tatsache ist, dass diese beiden unscharfen Flecken, die auf dem Foto kaum voneinander zu unterscheiden sind, zwei elliptische Galaxien sind, die einander verdächtig ähnlich sind. Darüber hinaus sind sie nicht nur äußerlich (durch Helligkeit und Größe), sondern auch durch Spektren und Helligkeitsverteilung (dh Masse) ähnlich.

Oben: Das ursprüngliche Bild des Objekts CSL-1, im Jahr 2002 erhalten (im Bild auf der linken Seite er ist in der Mitte, zwei zeigen seine Position an Schlaganfall). In der Mitte: Spektren dieser beiden Galaxien, gemessen an zwei verschiedenen Spektrometern. Jede Grafik zeigt Spektren von einem Spektrometer, während das Spektrum einer Galaxie relativ zum Spektrum einer anderen vertikal verschoben ist. Unten: Abhängigkeit der Helligkeit (genauer ihres Logarithmus) von der Entfernung zum Zentrum (auf 1/4 Potenz bezogen) für jede der Galaxien (durchgezogene und gestrichelte Linien). Tatsächlich entspricht dieser Graph der Verteilung der Anzahl der Sterne (oder der Masse der Materie in der Galaxie) in Abhängigkeit von der Entfernung. Bilder aus dem Artikel M. Sazhin et al., 2003. CSL-1: Eine Chance einer Gravitationslinse, die durch eine kosmische Schnur induziert wird?

Mit solch einer starken Ähnlichkeit möchte ich wirklich sagen, dass dies die gleiche Galaxie ist, aber zum Beispiel auf einer kosmischen Schnur direkt auf dem Weg zu uns gelenkt ist (mehr zu kosmischen Strings siehe: Vorwärts in die Vergangenheit). Die Wissenschaftler, die dieses Objekt entdeckten, schlugen dies vor (ihr Artikel hieß CSL-1: eine Chance einer Gravitationslinse, die durch eine kosmische Schnur induziert wird?).

Es dauerte ein paar Jahre des Wartens und dann 14.000 Sekunden Belichtung auf dem Hubble-Teleskop (das ist fast 4 Stunden und 10 mal länger als die typische Belichtungszeit für ein ähnliches Projekt), um das oben gezeigte Foto zu erhalten und zu beweisen, dass es tatsächlich ist zwei verschiedene elliptische Galaxien interagieren miteinander (siehe Artikel MV Sazhin et al., 2006. Die wahre Natur von CSL-1 und E. Agol et al., 2006. Hubble-Imaging schließt kosmische String-Linse aus).

Die Empfindlichkeit von Hubble machte es möglich zu sehen, dass das Bild überhaupt nicht symmetrisch ist, wie es auf dem ersten Foto aufgrund der unzureichenden Empfindlichkeit des bodengebundenen Teleskops erschien. Und wenn das Lensing stattfinden würde, wäre es fast symmetrisch.Dies allein deutete darauf hin, dass es immer noch zwei verschiedene elliptische Galaxien waren.

Auf der linken Seite: Simulation der Linsenbildung einer elliptischen Galaxie an einer kosmischen Schnur. Rechts: CSL-1-Aufnahme des Hubble-Teleskops. Bild aus dem Artikel M.V. Sazhin et al., 2006. Die wahre Natur von CSL-1

Ein weiteres Argument gegen Linseneffekte ist, dass auf dem CSL-1 "Hintergrund" keine Linsenspuren vorhanden sind, das heißt, die Bilder von weiter entfernten Hintergrundobjekten sind nicht verzerrt. Wenn schließlich die Strahlung dieser beiden elliptischen Galaxien, die auf der Grundlage von Beobachtungsdaten modelliert wurden, aus dem "Hubble" -Bild "entfernt" wird, werden einige längliche Strukturen zurückbleiben, ähnlich den Tidenschwänzen, die normalerweise in kollidierenden oder eng miteinander wechselwirkenden Galaxien auftreten.

Bild, das durch "Subtrahieren" von der ursprünglichen Fotografie der Strahlung zweier elliptischer Galaxien erhalten wird. Gelbgrüne Bereiche links und rechts zeigen das Vorhandensein von Tidenschwänzen, die nach einer kurzen Spanne dieser beiden Galaxien nebeneinander zurückblieben. Bild aus Artikel M.V. Sazhin et al., 2007. Gravitationslinseneffekt durch kosmische Strings: Was wir aus dem CSL-1-Fall lernen

Wie oft in der Wissenschaft, ist auch ein negatives Ergebnis ein Ergebnis.Bisher wurde keine Beobachtung von kosmischen Strings durch Beobachtungen beobachtet, obwohl viele Theorien über den Ursprung des Universums ihr Auftreten in den frühen Stadien der Expansion nach dem Urknall vorhersagen. Einige Versionen der Theorie der Inflation – eine Periode der exponentiellen Inflation des Universums auf der Skala der Planck-Zeit 10−35 Nach ihrem Auftreten lösen sie weitgehend das Problem der Abwesenheit kosmischer Fäden: wären sie in den frühen Stadien der Inflation entstanden, wären sie weit voneinander entfernt gewesen, und die Wahrscheinlichkeit, sie zu sehen, wäre sehr gering. Daher widerlegt die Tatsache, dass wir noch keine einzige kosmische Schnur sehen konnten, die bestehenden kosmologischen Theorien nicht. Im Gegenteil stimmt die Inflationstheorie gut mit einem großen Aggregat anderer Daten überein, und es besteht praktisch kein Zweifel an ihrer Richtigkeit. Und wir wissen noch nicht, ob es im beobachtbaren Universum kosmische Strings gibt und ob sie gesehen werden können.

Foto aus dem Artikel M. V. Sazhin et al., 2006. Die wahre Natur von CSL-1.

Hayk Hakobjan


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