在澳大利亚各地,宇宙学家们正在使用开始进的技能来捕获夜空,盼望终极可以或许处置惩罚我们对宇宙最巨大的一部门探究。
当我们和我们的同伴深入宇宙,查找庞大的爆炸时,我们的感知正在关心展现恒久存在的隐秘,为全新的恳求方法扫清门路。
天空中满盈了庞大的喷射物
斯温伯恩的更深,更广,更快(DWF)的步伐,我们中的一个(莎拉韦伯)在她的博士学位减少了全部-是为了寻求最快和最令人费解的爆炸已知的人类。
无论怎样,为了了解是什么导致了庞大的爆炸,我们应该用很多的眼睛,通过遍布地球的种种望远镜来“观看”这些情形。今日,我们将带您在智利Cerro Tololo美洲天文台使用此中一台望远镜Blanco 4m提供的信息举行一次短途观光。
起首,从这台望远镜拍摄的60多张视野照片被拼接成一幅马赛克。在它们内里,我们看到了大量光辉的源泉。
这些照片被移动到平静洋彼岸,在斯温伯恩的OzStar超等盘算机上预备,这台超等盘算机比10000台小我私家电脑更令人印象深刻,可以绝不耽搁地处置惩罚种种百般的位置。
这是由DWF步伐猎取的暗能量拍照机信息的图示。这张照片是一大片天空。作者:萨拉·韦伯
转印时,照片会被支解成较平缓的块状。这便是我们开始看到玄妙之处的地方。
不管如何,上面的宇宙,只管令人惊讶,仍旧不是我们要查找的工具。我们必要捕获新的“泉源”,由于踢桶明星和弘大的爆炸,我们可以通过让我们的PC机查找的地方,它是近来没有了解到光来区分。
一个泉源可所以种种百般的工具,包罗一颗喷发的恒星、一颗枯萎的恒星或一块太空岩石。为了发觉它,我们必要网络有关它的光辉以及它发出的种种频率的光的长期数据,好比无线电、X射线、伽马射线等等。
当我们辨认出一个信号源时,我们会在接下来的几个小时和几天里筛选其亮度的改变。假如我们以为这不是稀有的天文爆炸,我们就会触发差别的望远镜来网络分外的信息。
想象一下,在从blanco4m的DWF步伐中输出的更一般的信息模式中,可以看到体系的一部门。
窥视迢遥的已往
宇宙体系是种种百般的恒星、气体、残留物和暗物质。它们的巨细和底纹差别,但我们今日发觉的两种重要范例是蓝色扭曲和赤色椭圆。然而,它们会怎样形成呢?更紧张的是,为什么会有种种百般的缘故原由?
宇宙学家知道一个天下的形状和色调与它的进展有关,但他们现实上给了人们一个确切的时机,即哪些形状和色调与明白的进展路径有关。
我们以为体系通过两个重要渠道来添补尺寸和质量。当庞大的氢雾在重力作用下剖析时,它们就会孕育发生恒星。当更多的气体酿成恒星时,它们的体积就变大了。
因为天基创新,比方哈勃太空望远镜和令人惊讶的地面望远镜,天文学家如今可以或许准期回望,在宇宙的汗青配景下思索宇宙体系的进展。
一边是一张天空的旧照片,右边是一张近来产生的另一个泉源的新照片。这颗很大概是耀斑星或太空岩石。作者:萨拉·韦伯
这是可以想象的,由于一个体系离我们越远,它的光打仗我们的范畴就越广。因为光速是稳健的,只要我们大概意识到地球与地球的分散(称为“红移”),我们就可以决定光何时被辐射。
我把这一进展作为我博士学位的一个构成部门,通过拍摄远在10亿年前宇宙中存在的种种红移天下的照片,并观看它们的巨细。
活着界联合的时间
看看今日的宇宙,我们在很大水平上看到了天下的组合。天文学家担当如许一种看法:宇宙体系的情况身分或其当前情况会影响其进展路径,好比庞大都会社区中的小我私家怎样得到比墟落地域更多的资产。
当很多宇宙聚集在一路时,它们大概会毗连起来。别的,这种互助可以在一个特定的体系内引发恒星进展的发作。
在我对天下恒久进展的观察中所看到的迢遥宇宙体系简直定。它们与关闭的宇宙体系完全差别。
综上所述,这种进展喷发大概是须臾即逝的,由于气体和恒星可以通过种种体系之间的引力联络被剥离,从而限定将来恒星在伶仃宇宙中的分列和进展。
然而,不管一个天下是否能勾画出恒星,它无论怎样都可以通过与更和气的体系会集或燃烧而进展。比方,银河系有一天会吞噬更和气的麦哲伦星云,这是班塔姆宇宙。有朝一日,它也会与更大的仙女座宇宙体系会集,形成一个庞大的宇宙。
然而,固然已经举行了大量的观察,但我们现实上不克不及说我们的每一个扣问都得到了回复。
我们今日细致到的天下团体必要数十亿年的时间才气创建起来。然而,宇宙学家很大概使用最新的希望和搭档,比近来影象中的任何时间都更深入地研究宇宙,我们抱负地将得到宇宙当前情况对其进展意味着什么的表示。
这张照片是用哈勃太空望远镜拍摄的。这肯定不是一个扭曲体系的聚集,空间专家明显可以决定,由于这幅画的巨大目的。
时空的扭曲展现了特权的洞察力
颠末多年的认知和大量的体系研究,专家们对天下的布局和宇宙的进展举行了大量的推测。这个范畴叫做宇宙学。
依据爱因斯坦的理论,我们知道空间中庞大物体的引力使空间扭曲。这是通过一个被称为“透镜效应”的异景看到的,在这个异景中,大量的题目聚拢在一个地区内,像暗洞、宇宙或体系群。
它们的引力扭曲了时空,成为巨人的核心,展现了它们死后更迢遥物体的扭曲图像。使用透镜效应,太空专家们制造了一些要领来发觉和思量迢遥的宇宙体系,这些体系大概会以某种方法被藏起来。
这些看法不停推动我们对天下前进的了解。他们在测试我们关于宇宙何时以及怎样形成和进展的假设。
包罗我在内的一批科学家在2018年的一次表露中,发觉了一堆庞大的、现在正在进展的宇宙体系,而其时的宇宙明显只有如今的六分之一左右。它们必要敏捷形成和进展,以顺应我们现在的天下进展模式。
期近将到来的一次测验中,斯文伯恩传授卡尔·格拉泽布鲁克将领导我和我的团队成为美国宇航局詹姆斯·韦伯太空望远镜的重要天文学家中的一员,以研究这些早期体系。