Zaloguj się, aby obserwować tę zawartość
Obserwujący
0
Jak zmierzyć Wszechświat
dodany przez
KopalniaWiedzy.pl, w Wywiady
-
Podobna zawartość
-
przez KopalniaWiedzy.pl
Właśnie uruchomione Obserwatorium im. Very C. Rubin – o jego publicznym debiucie informowaliśmy tutaj – pokazało swoją moc. W ciągu zaledwie 10 godzin obserwacji, przeprowadzonych w ciągu 7 nocy, obserwatorium astronomiczne okryło 2104 nowe asteroidy, w tym 7 asteroid bliskich Ziemi, 11 asteroid trojańskich i 9 obiektów transneptunowych.
Na prezentowanym poniżej wideo możecie zobaczyć 7 nieznanych wcześniej asteroid bliskich Ziemi. To te szybko poruszające się żółto-pomarańczowe. Kolejnych 2015 obiektów to obiekty z głównego pasa asteroid, który znajduje się między Marsem a Jowiszem.
Wspomnianych 11 asteroid trojańskich (tzw. Trojańczyków) to asteroidy, które dzielą z Jowiszem orbitę wokółsłoneczną. W dwóch punktach libracyjnych Jowisza znajdują się dwie grupy asteroid. Jedna to „Grecy”, druga „Trojańczycy”. Trojańczycy gonią Greków, a w każdej z grup znajduje się szpieg strony przeciwnej. Więcej o nich znajdziecie w naszym tekście na temat misji Lucy. Mamy też w końcu 9 obiektów transneptunowych, czyli takich, które znajdują się poza orbitą Neptuna.
Powtórzmy jeszcze raz: 1 wyjątkowe obserwatorium astronomiczne, 10 godzin obserwacji i 2104 nieznane dotychczas asteroidy. Wszystkie naziemne i kosmiczne obserwatoria wykrywają około 20 000 nowych asteroid w ciągu roku. To pokazuje, jak olbrzymie możliwości ma Vera C. Rubin Observatory. A musimy pamiętać, że wciąż nie pracuje ono pełną mocą.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Soczewki od wieków wyglądają podobnie. Są zagięte, by skupiać padające światło. Zwiększając ich możliwości musimy zwiększyć rozmiary i masę. A to poważny problem, szczególnie w astronomii i astrofotografii. Istnieją co prawda lżejsze i cieńsze alternatywy, jednak są kosztowne, trudne w produkcji i mają ograniczone możliwości. Profesor Rajesh Menon i jego koledzy z University of Utah opracowali obiecujące rozwiązanie – płaskie soczewki o dużej aperturze, które równie efektywnie jak tradycyjne skupiają światło, zachowując jednocześnie kolory.
Soczewki powiększają obserwowane obiekty dzięki zaginaniu i skupianiu światła. Im są większe, grubsze i cięższe, tym mocniej powiększają. W przypadku rozwiązań amatorskich ich wielkość i masa nie są dużym problemem. Jednak w teleskopach profesjonalnych i urządzeniach wysyłanych w kosmos, które obserwują galaktyki odległe od nas o miliony lat, wielkość soczewek może być tak poważnym problemem, że stają się one niepraktyczne. Dlatego profesjonalna astronomia wykorzystuje zwierciadła, które są znacznie cieńsze i lżejsze niż soczewki.
Naukowcy od dawna próbują rozwiązać problem grubości i ciężaru soczewek, projektując płaskie urządzenia. Przykładem takiego rozwiązania jest soczewka Fresnela. Jest znacznie cieńsza od tradycyjnej soczewki o takiej samej ogniskowej. Jej wadą jest jednak brak możliwości odzwierciedlenia prawdziwych kolorów.
Rajes Menon i jego zespół mają pomysł na płaskie soczewki o możliwościach podobnych do soczewek tradycyjnych, ale pozbawionych wad soczewki Fresnela. Z naszych obliczeń wynika, że można stworzyć płaskie soczewki dyfrakcyjne o dużej aperturze, które skupiałyby światło z całego widzialnego spektrum. W Utah Nanofab mieliśmy zasoby potrzebne do ich wyprodukowania, mówi Menon.
Główną innowacją jest zastosowanie mikroskopijnie małych koncentrycznych pierścieni, które naukowcy nanieśli na powierzchnię swojej soczewki. W przeciwieństwie do krawędzi w soczewce Fresnela, które są zoptymalizowane pod kątem konkretnej długości fali światła, rozmiar i odległości pomiędzy pierścieniami nowej soczewki pozwala na odzwierciedlenie pełnego zakresu fal.
Zaprojektowanie soczewek i sprawdzenie ich działania w zakresie od światła widzialnego po bliską podczerwień wymagało zaangażowania dużych mocy obliczeniowych i wielkich baz danych. Gdy już zakończono część teoretyczną i zoptymalizowano projekt, można było przystąpić do wytwarzania soczewek. Nie było to łatwe, gdyż wymagało niezwykle precyzyjnej kontroli wszystkich elementów.
Wyprodukowane soczewki spełniły wszystkie założenia i pomyślnie przeszły testy, podczas których wykonano za ich pomocą zdjęcia Słońca i Księżyca. Ze szczegółami ich budowy można zapoznać się w artykule Color astrophotography with a 100 mm-diameter f/2 polymer flat lens.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Po kilkudziesięciu latach poszukiwań astronomowie znaleźli gwiazdy w Strumieniu Magellanicznym. Ten strumień gazowych chmur o dużej prędkości rozciąga się na 600 000 lat świetlnych i znajduje w odległości około 180 000 lat świetlnych od Drogi Mlecznej. Zauważono go po raz pierwszy z 1965 roku, a w 1972 stwierdzono, że łączy on Wielki i Mały Obłok Magellana i jest z nimi powiązany. Pomimo tego, że – wedle obowiązujących teorii naukowych – w strumieniu powinny znajdować się gwiazdy, dotychczas jednoznacznie ich nie odnaleziono. Aż do teraz.
Vedant Chandra z Center for Astrophysics Harvard & Smithsonian oraz naukowcy z USA i Australii zaobserwowali 13 czerwonych olbrzymów położonych w odległości od 200 do 325 tysięcy lat świetlnych od Ziemi, które mają ten sam moment pędu i podobny skład chemiczny, co gaz w Strumieniu.
Odkrycia dokonano dzięki analizie katalogu Gaia, w którym znajdują się informacje o ponad miliardzie gwiazd. Naukowcy najpierw odrzucili gwiazdy, które prawdopodobnie należą do Drogi Mlecznej, następnie zaś skupili się na gwiazdach o składzie chemicznym podobnym do składu Strumienia.
Po raz pierwszy obserwujemy gwiazdy towarzyszące Strumieniowi. To nie tylko rozwiązuje zagadkę samych gwiazd, ale również zdradza nam wiele użytecznych informacji na temat ruchu samego gazu, wyjaśnia Chandra. Obserwacje nowo odkrytych gwiazd pozwolą nie tylko bardziej precyzyjnie określić pozycję i ruch Strumienia, ale również zbadać ruch Obłoków Magellana, galaktyk satelitarnych Drogi Mlecznej.
Połowa ze zidentyfikowanych gwiazd jest bogata w metale – tutaj trzeba przypomnieć, że metalami w astronomii określa się pierwiastki cięższe od wodoru i helu – i znajduje się bliżej Strumienia, druga połowa jest uboga w metale, te gwiazdy są bardziej rozproszone. Chandra i jego zespół uważają, że różnica ta bierze się z faktu, że gwiazdy bogate w metale uformowały się niedawno w Strumieniu Magellanicznym, natomiast gwiazdy ubogie w metale to populacja wyrzucona z obrzeży Małego Obłoku Magellana podczas interakcji pomiędzy oboma Obłokami. Zdaniem komentujących odkrycie naukowców, gwiazdy o niskiej metaliczności mogą nie być częścią Strumienia, ale są w jakiś sposób z nim powiązane.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Dzięki kombinacji laserów i wyjątkowej pułapki, w którą schwytano niezwykle zimne atomy, naukowcom z Lawrence Berkeley National Laboratory i University of California Berkeley udało się zmierzyć najmniejszą znaną nam siłę. Wynosi ona... 42 joktoniutony. Joktoniuton to jedna kwadrylionowa (10-24) niutona.
Przyłożyliśmy zewnętrzną siłę do centrum masy superzimnej chmury atomów i optycznie zmierzyliśmy jej ruch. […] czułość naszego pomiaru jest zgodna z teoretycznymi przewidywaniami i jest jedynie czterokrotnie mniejsza od limitu kwantowego, który wyznacza granicę najbardziej dokładnego pomiaru - mówi fizyk Dan Stamper-Kurn.
Prowadzenie tak dokładnych pomiarów jest niezbędne, jeśli chcemy potwierdzić istnienie fal grawitacyjnych. Dlatego też wiele zespołów naukowych stara się udoskonalać metody pomiarowe. Na przykład naukowcy w Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory próbują zmierzyć przesunięcie zaledwie o 1/1000 średnicy protonu.
Kluczem do sukcesu wszelkich superdokładnych pomiarów jest wykorzystanie mechanicznych oscylatorów, które przekładają zewnętrzną siłę, której oddziaływaniu został poddany obiekt, na jego ruch. Gdy jednak pomiary siły i ruchu staną się tak dokładne, że dotrzemy do limitu kwantowego, ich dalsze wykonywanie nie będzie możliwe, gdyż sam pomiar – zgodnie z zasadą nieoznaczoności Heisenberga – będzie zakłócany ruchem oscylatora. Naukowcy od dziesiątków lat próbują przybliżyć się do tego limitu kwantowego. Dotychczas jednak najlepsze pomiary były od niego gorsze o 6-8 rzędów wielkości. Zmierzyliśmy siłę z dokładnością najbliższą limitowi kwantowemu. Było to możliwe, gdyż nasz mechaniczny oscylator składa się z zaledwie 1200 atomów - stwierdził Sydney Schreppler. Oscylatorem wykorzystanym przez Schrepplera, Stampera-Kurna i innych były atomy rubidu schłodzone niemal do zera absolutnego. Pułapkę stanowiły dwa promienie lasera o długości fali wynoszącej 860 i 840 nanometrów. Stanowiły one równe i przeciwstawne siły osiowe oddziałujące na atomy. Ruch centrum masy został wywołany w gazie poprzez modulowanie amplitudy drgań promienia światła o długości fali 840 nanometrów.
Gdy do oscylatora przyłożyliśmy siłę zewnętrzną, było to tak, jakbyśmy uderzyli batem w wahadło i zbadali jego reakcję - mówi Schreppler.
« powrót do artykułu -
przez KopalniaWiedzy.pl
Wulkaniczne szczyty Hawajów, pustynia Atacama w Chile i góry Wysp Kanaryjskich to najlepsze na Ziemi miejsca do uprawiania astronomii. To tam znajdują się najbardziej zaawansowane teleskopy. Teraz nauka może zyskać kolejne takie idealne miejsce. Chińscy specjaliści poinformowali, że znajduje się ono w pobliżu miasta Lenghu w prowincji Qinghai.
Wyżyna Tybetańska ma wiele zalet z punktu widzenia astronomii. Jest położona wysoko nad poziomem morza, jest tam niewielkie zanieczyszczenie sztucznym światłem i niska wilgotność. Astronomowie od wielu lat mieli nadzieję, że uda się na niej zlokalizować miejsce nadające się do prowadzenia obserwacji. Jednak warunki środowiskowe powodują, że prowadzenie zaawansowanych badań astronomicznych byłoby tam zbyt trudne lub niemożliwe. Opinie takie są tym bardziej uzasadnione, że przed kilkunastu laty prowadzono badania w Ngari, Muztagh Ata i Daocheng. Żadne z tych miejsce nie miało warunków dobrych dla astronomii. Wielu specjalistów uważa też, że przechodzące w pobliżu Lenghu burze piaskowe wykluczają ten obszar jako miejsce wybudowania wielkich teleskopów.
Jednak Licai Deng i jego koledzy z Narodowych Obserwatoriów Astronomicznych Chin Chińskiej Akademii Nauk postanowili spróbować szczęścia. Od 2018 roku monitorują zachmurzenie, jasność nocnego nieba, temperaturę powietrza, wilgotność oraz siłę i kierunek wiatru wiejącego na wierzchołku C góry Saishiteng, położonego na wysokości 4200 m. n.p.m.
Naukowcy stwierdzili, że podczas około 70% nocy niebo jest na tyle wolne od chmur, że można prowadzić obserwacje. Jeśli zaś chodzi o widzialność (seeing), czyli kluczowy parametr określający, w jaki stopniu turbulencje atmosfery prowadzą do rozmazywania się obrazu gwiazd, to mediana wzdłuż promienia świetlnego wynosi 0,75 sekundy kątowej, czyli 1/4800 stopnia. Mediana nocnych zmian temperatury na szczycie to 2,4 stopnia Celsjusza, a opad pary wodnej jest przeważnie nie większy niż 2 mm.
Parametry na wierzchołku C Saishiteng są więc porównywalne do tak znanych miejsc prowadzenia obserwacji astronomicznych jak Manua Kea na Hawajach, Cerro Paranal w Chile czy La Palma na Wyspach Kanaryjskich. To właśnie tam znajdują się najpotężniejsze ziemskie teleskopy. Badane przez Chińczyków miejsce wydaje się mieć też kilka wyjątkowych zalet. Jedną z nich są niewielkie fluktuacje temperatury, co wskazuje na bardzo stabilne powietrze. Kolejna zaleta to fakt, że w zimie temperatura spada tam poniżej -20 stopni Celsjusza, co czyni Saishiteng świetnym miejscem dla obserwacji w podczerwieni. A niewielka ilość pary wodnej oznacza, że może być to idealne miejsce dla urządzeń działających w paśmie teraherców, za pomocą których badany jest ośrodek międzygwiezdny, co pozwala na lepsze zrozumienie pochodzenia gwiazd, galaktyk i samego wszechświata.
Chiny mają spore ambicje odnośnie badań astronomicznych. Jednak Państwo Środka wyraźnie odstaje od innych. Znajduje się tam niewiele większych teleskopów, a głównym problemem jest właśnie brak dobrego miejsca do obserwacji. Dlatego też chińskie środowisko naukowe już chce rozpocząć prace nad teleskopami, które staną na Saishiteng. Uniwersytet Nauki i Technologii buduje właśnie teleskop optyczny o aperturze 2,5 metra, który ma rozpocząć pracę w 2023 roku. Pojawiły się też propozycje budowy obserwatorium słonecznego i zespołu teleskopów o nazwie Near Earth Object Hunter. Całe chińskie środowisko astronomiczne zaproponowało też rządowi w Pekinie budowę teleskopu o aperturze 12 metrów.
Chińczycy mają nadzieję, że w Saishiteng w przyszłości staną międzynarodowe teleskopy. Dobre miejsca do obserwacji astronomicznych zawsze są w cenie. A ostatnio stały się jeszcze bardziej cenne, gdyż rdzenni mieszkańcy Hawajów nie chcą, by na Mauna Kea powstawały kolejne teleskopy.
Nowe miejsce nie tylko przysłużyłoby się nauce, wypełniło istniejącą lukę jeśli chodzi o obserwatoria na wschodniej półkuli, ale byłoby też niezwykle ważne z punktu widzenia Chin. Pozwoliłoby ono zwiększyć współpracę Państwa Środka z międzynarodowym środowiskiem naukowym.
Historia badań wierzchołka C Saishiteng pod kątem przydatności dla astronomii sięga roku 2017, kiedy to Licai Deng stwierdził, że rosnące zanieczyszczenie sztucznym światłem znacznie utrudnia mu obserwacje. Zaczął poszukiwać innego miejsca. Został wówczas zaproszony przez władze miasta Lenghu do oceny warunków na Saishiteng. Lenghu było w przeszłości 100-tysięcznym miastem, którego gospodarka opierała się na polach naftowych. Gdy jednak ropa się skończyła, pozostało kilkuset mieszkańców.
Deng podpisał pięcioletni kontrakt, w ramach którego miał sprawdzić warunki panujące na górze Saishiteng, na którą nikt wcześniej się nie wspinał. Gdy uczony wraz z zespołem weszli na szczyt, okazało się, że główne obawy astronomów dotyczące tego miejsca – dotyczące burz piaskowych – są bezpodstawne. Piasek pozostał poniżej. Niebo oczyszczało się na wysokości 3800–4000 metrów. A 200 metrów wyżej, tam, gdzie można by prowadzić obserwacje, piasek nie stanowił problemu. "Nikt nie mógł tego wiedzieć bez wdrapania się na szczyt", stwierdził uczony.
Deng i jego koledzy dziesiątki razy wspinali się na szczyt, wnosząc tam sprzęt. Miejscowe władze wynajęły śmigłowiec, by im pomóc i rozpoczęły budowę drogi, która po 18 miesiącach dotarła do wierzchołka C. Deng przeniósł tam swój teleskop, a władze wprowadziły już zakaz zanieczyszczania sztucznym światłem obszaru 18 000 kilometrów kwadratowych wokół wierzchołka.
Licai Deng i jego zespół opublikowali wyniki swoich badań na łamach Nature.
« powrót do artykułu
-
-
Ostatnio przeglądający 0 użytkowników
Brak zarejestrowanych użytkowników przeglądających tę stronę.