プロの天文学ジャーナリストとして、私は たくさん 科学論文の。天体写真家として非常に有名な2人の友人が、深い青色の科学に熱心に取り組んでいることを知ったときの驚きを想像してみてください。ケンクロフォードとR.ジェイガバニーの業績に慣れていない場合は、すぐに慣れるでしょう。ここに足を踏み入れ、なぜ「重要」なのかを説明しましょう。
ケンのレポートによると、コールドダークマター(CDM)は、宇宙のほとんどの物質が見えず(暗く)、非常にゆっくりと移動する(冷たい)理論です。銀河、銀河グループ、そして現在知られている宇宙の構造さえも説明するのに役立つ主要な理論です。この理論の問題の1つは、矮小銀河と呼ばれる大量の小さな衛星銀河を予測することです。これらの小さな銀河は私たちの天の川の質量の約1000ですが、問題はこれらが観測されていないことです。この理論が正しければ、そこにあるはずの大量の矮小銀河はどこにあるのでしょうか?
プロのスターストリームハンター、David Martinez-Delgadoに入ります。デビッドは、ドイツのハイデルベルクにあるマックスプランクインスティテュートの恒星潮流調査の主任研究員です。彼が私たちに大量の矮小銀河が見られない理由は、それらが銀河形成の一部としてより大きな銀河によって吸収される(食べられる)ためであると信じています。これが正しければ、観察でこれらの合併の残骸を見つける必要があります。これらの残骸は、主に星で構成された矮小銀河の破片の軌跡として表示されます。これらの破片の道はスターストリームと呼ばれます。
「私たちのプロジェクトの主な目的は、ローカルユニバースの天の川のような銀河の周りのストリームの周波数が、映画と同様のCDMモデルと一致しているかどうかを確認することです。」マルティネスデルガド博士を明確にします。 「しかし、銀河の潮汐による破壊は、CDM宇宙論の失われた衛星の問題を解決するのに十分ではありません。これまでのところ、最良の説明は、いくつかの暗黒物質ハローが内部で星を形成できないことです。つまり、私たちの銀河は、数百の純粋な暗黒物質衛星に囲まれています。」
スターストリームハンターのプロチームに入ります。デイビッドマルティネスデルガド博士が率いる国際的なプロの天文学者チームは、近くの渦巻銀河の周囲に巨大な星の流れがあることを確認しました。深い画像で、彼は天の川と射手座矮小銀河の間で起こっていると考えられている銀河の共食いのプロセスを示しました。これは私たち自身の裏庭にあります!作業の一部は、コンピュータモデリングを使用して、より大きな銀河がどのように結合し、小さな銀河を吸収するかを示すことです。
「私たちの観察手法は、正確な距離、表面の明るさ、この潮流の調査地域の恒星個体群の特性を提供する深い色彩図に基づいています。」マルティネス・デルガド博士(他)は言う。 「これらの検出はまた、スローンデジタルスカイサーベイによって発見された潮流が射手座の矮星から物質を潮汐的に取り除いたものであり、潮流がほぼ極軌道にある天の川を完全に包んでいるという考えを支持する強力な観測証拠でもあります。また、射手座矮星と天の川の数値シミュレーションを実行して、これらの検出を確認します。このモデルは、射手座本体の現在の位置と速度を再現し、天の川電位との潮汐相互作用によって形成された長い潮流を提示します。」
R.ジェイガバニー率いるアマチュアのチームに入ります。デビッドはアマチュア天文写真家の小さなグループを募集して、これらの星の化石と近くの銀河の周りの宇宙の踊りを検索して検出する手助けをしました。これにより、発見される矮小銀河が非常に少ない理由を示しています。
「私たちの観測により、これまで検出されなかった巨大な恒星の6つの構造がいくつかの銀河のハローに発見されました。これらの構造は、はるか昔に潮汐で破壊された衛星からのデブリに関連している可能性があります。さらに、以前に文献で報告されたいくつかの巨大な恒星構造も確認しましたが、これまで潮流と解釈されたことはありませんでした。」チームは言います。 「私たちの銀河のコレクションは、驚くほど多様な形態学的特徴を示すさまざまな潮汐現象を示しています。天の川を取り巻く射手座に似た大きな円形の特徴を特定することに加えて、私たちの観察は、数十キロパーセクをホストの中心螺旋のハローに拡張する巨大な構造を明らかにしました。また、リモートシェル、銀河のハロー内にある巨大なデブリの破片、銀河の円盤から噴出するジェットのような特徴、および大規模な拡散構造がほぼ完全に破壊された古代の衛星の残骸に関連していることもわかりました。私たちの調査では、これらの遺体となる可能性のある長い間消滅した可能性のある仲間とともに、潮汐破壊の行為に巻き込まれた生き残った衛星も捕捉しました。これらのいくつかは、宇宙論シミュレーションによって予測された予測と非常によく似て、始原衛星から離れて伸びる長い尾を表示します。」
深い青色の科学の一部であることはどれほどエキサイティングなことか想像できますか?優れた天体写真家であること、さらには並外れた天体写真家であることは1つのことですが、画像と処理を真の天文学研究に貢献できるほど高品質にすることは、信じられないほど名誉なことです。ケン・クロフォードに聞いてみてください…
「数年前、私はこのチームの一員になるように求められ、調査にいくつかの貢献をしました。私の最新の貢献の結果、プロの書簡が最近承認されました。 天文ジャーナル。」ケンのコメント。 「これを非常に特別なものにするいくつかのことがあります。 1つは、ダラム大学(英国)の計算宇宙学研究所の所長であるCarlos Frenkと彼のチームが、銀河NGC7600の私の画像が衛星を吸収してどのように大きな銀河が形成されるかについてのコンピュータモデル(シミュレーション)を検証するのに十分に類似していることを発見したことです。矮小銀河、そして今日私たちが多数の矮小銀河を見ない理由。」
Carlos Frenk博士は、いくつかのテレビ番組で特集されました。 理科 そして 発見 いくつかの例を挙げると、これらの驚くべきシミュレーションのいくつかを説明し、表示するためのチャネル。彼はダラム大学(英国)の計算宇宙学研究所の所長であり、ピーターアンドパトリシアグルーバー財団の2011年宇宙学賞の受賞者の1人でした。
「冷たい暗黒物質モデルは、宇宙における構造形成の主要な理論的描写になりました。このモデルは、宇宙インフレーションの理論とともに、構造形成の初期条件を明確に予測し、構造が重力不安定性によって階層的に成長することを予測します。」フレンク(et al)は言います。 「このモデルをテストするには、銀河測量によって提供される正確な測定値を、堅牢で同等に正確な理論計算と比較できる必要があります。」
そしてそれは研究の非常に正確な描写を必要とします。チームによると、このパイロット調査は、米国とオーストラリアにある適度なサイズの望遠鏡を備えた3つの私設観測所で行われました。それぞれの観測サイトには、非常に暗く澄んだ空があり、通常1.5秒未満であり、通常は1.5秒未満です。これらの望遠鏡は、RC Optical Systemsによって製造され、古典的なRitchey-Chretien設計に従っています。天文台は、ハイバンドのウェブアクセスを備えたグローバルな場所からのリモート操作と制御を可能にするオンサイトコンピューターで管理されています。各天文台は、実績のある広く利用可能なリモートデスクトップ制御ソフトウェアを使用しています。複数のターゲット取得やデータ実行を含む、すべての観測所および機器機能のロボットによるオーケストレーションは、利用可能なスクリプトソフトウェアを使用して実行されます。拡張された角度サイズを持つ銀河には、広視野計の追加使用が採用されました。この目的のために、彼らはAstro Physics Starfire 160EDF6を選択しました。これは、73.7×110.6 arcminのFOVを提供する短い焦点距離(f / 7)16 cmの開口屈折器です。しかし、それは写真を撮るだけではありません。天体写真家は、露出から何を引き出す必要があるかを完全に理解する必要があります。それは単に「きれいな写真」を撮るだけではありません…それが重要なのです。
VimeoのKenneth Crawfordによる冷たい暗黒物質の宇宙でのシェル銀河の形成。
「私がお見せしたい銀河には、「殻」と呼ばれる特別な特徴があります。これらの構造を検出し、内部の繊細な構造が見えるように注意深く処理するには、私は非常に深くイメージする必要がありました。」クロフォード氏は説明する。 「銀河の名前はNGC7600であり、これらのシェル構造はこの銀河で以前に同様にキャプチャされていません。上の動画は、シェルが形成され始めた時点でシミュレーションにNGC7600が融合する私の画像を示しています。下の動画は完全なシミュレーションを示しています。」
「画期的なことは、シミュレーションが銀河の暗黒物質ハローをモデル化する冷たい暗黒物質理論を使用していることです。ご覧のとおり、かなり説得力があります。」クロフォードを締めくくる。 「これで皆さんは、私たちが宇宙で多くの矮小銀河を観測しない理由を知っています。」
しかし、私たちはいくつかの非常に信じられないほどの友人によって行われたいくつかの非常に信じられないほどの科学を観察することができます。重要なのは…
さらに読むために:射手座ドワーフ回転楕円体銀河の北の潮流の追跡、局所体積の渦巻銀河における恒星の潮流、カルロスフレンク、銀河とクエーサーの形成、進化とクラスタリングのシミュレーション、類似の殻銀河の形成冷たい暗黒物質宇宙のNGC 7600へ、ケンクロフォードのスターストリームサーベイ画像、およびケンクロフォードによって行われたNGC 7600のズーム可能なフルサイズの画像を確認してください。私たちとあなたの仕事を共有してくれて本当にありがとう!