Tiefblaue Astrofotografie – Abbildung galaktischer Muscheln

Als professioneller Astronomiejournalist las ich a Menge von wissenschaftlichen Arbeiten. Stellen Sie sich meine Überraschung vor, als ich erfahre, dass zwei meiner Freunde, die hoch angesehene Astrofotografen sind, hart daran gearbeitet haben, tiefblaue Wissenschaft zu betreiben. Wenn Sie mit den Leistungen von Ken Crawford und R. Jay Gabany nicht vertraut sind, werden Sie es bald sein. Treten Sie hier ein und lassen Sie sich von uns erklären, warum „es wichtig ist“…

Nach Kens Berichten ist Cold Dark Matter (oder CDM) eine Theorie, dass der größte Teil des Materials im Universum nicht gesehen werden kann (dunkel) und dass es sich sehr langsam bewegt (kalt). Es ist die führende Theorie, die hilft, die Bildung von Galaxien, Galaxiengruppen und sogar die derzeit bekannte Struktur des Universums zu erklären. Eines der Probleme mit der Theorie ist, dass sie große Mengen kleiner Satellitengalaxien, sogenannte Zwerggalaxien, vorhersagt. Diese kleinen Galaxien sind ungefähr 1000stel der Masse unserer Milchstraße, aber das Problem ist, dass diese nicht beobachtet werden. Wenn diese Theorie richtig ist, wo sind dann all die riesigen Mengen an Zwerggalaxien, die dort sein sollten?

Geben Sie professionellen Star-Stream-Jäger, Dr. David Martinez-Delgado. David ist der Hauptforscher der Stellar Tidal Stream Survey am Max-Planck-Institut in Heidelberg. Er glaubt, dass wir keine großen Mengen an Zwerggalaxien sehen, weil sie von größeren Galaxien als Teil der Galaxienformation absorbiert (gefressen) werden. Wenn dies richtig ist, sollten wir in Beobachtungen Überreste dieser Fusionen finden. Diese Überreste würden sich als Spuren von Zwerggalaxienresten zeigen, die hauptsächlich aus Sternen bestehen. Diese Trümmerspuren werden Sternströme genannt.

"Das Hauptziel unseres Projekts ist es zu überprüfen, ob die Häufigkeit von Strömen um milchstraßenähnliche Galaxien im lokalen Universum mit CDM-Modellen übereinstimmt, die denen des Films ähnlich sind." klärt Dr. Martinez-Delgado. „Die Gezeitenzerstörung von Galaxien reicht jedoch nicht aus, um das fehlende Satellitenproblem der CDM-Kosmologie zu lösen. Bisher ist die beste Erklärung, dass einige Halos aus dunkler Materie keine Sterne im Inneren bilden können, dh unsere Galaxie würde von einigen Hundert Satelliten aus reiner dunkler Materie umgeben sein. “

Treten Sie dem professionellen Team der Star Stream-Jäger bei. Das internationale Team professioneller Astronomen unter der Leitung von Dr. David Martinez-Delgado hat enorme Sternströme an der Peripherie nahegelegener Spiralgalaxien identifiziert. Mit tiefen Bildern zeigte er den Prozess des galaktischen Kannibalismus, von dem angenommen wird, dass er zwischen der Milchstraße und der Zwerggalaxie des Schützen stattfindet. Dies ist in unserem eigenen Hinterhof! Ein Teil der Arbeit besteht darin, mithilfe von Computermodellen zu zeigen, wie größere Galaxien die kleineren verschmelzen und absorbieren.

"Unser Beobachtungsansatz basiert auf tiefen Farbgrößendiagrammen, die genaue Abstände, Oberflächenhelligkeit und die Eigenschaften der Sternpopulation der untersuchten Region dieses Gezeitenstroms liefern." sagt Dr. Martinez-Delgado (et al.). „Diese Entdeckungen sind auch ein starker Beobachtungsbeweis dafür, dass der Gezeitenstrom, der durch die Sloan Digitalized Sky Survey entdeckt wurde, vom Schützenzwerg entferntes Material ist, und stützen die Idee, dass der Gezeitenstrom die Milchstraße in einer fast polaren Umlaufbahn vollständig umhüllt. Wir bestätigen diese Entdeckungen auch durch numerische Simulationen des Schützenzwergs und der Milchstraße. Dieses Modell gibt die aktuelle Position und Geschwindigkeit des Schützen-Hauptkörpers wieder und zeigt einen langen Gezeitenstrom, der durch Gezeitenwechselwirkung mit dem Milchstraßenpotential gebildet wird. “

Treten Sie dem Team von Amateuren unter der Leitung von R. Jay Gabany bei. David rekrutierte eine kleine Gruppe von Amateur-Astrofotografen, um diese Sternfossilien und ihren kosmischen Tanz um nahegelegene Galaxien zu suchen und zu entdecken, und zeigte so, warum es so wenige Zwerggalaxien gibt, die gefunden werden können.

„Unsere Beobachtungen haben zur Entdeckung von sechs bisher unentdeckten, gigantischen Sternstrukturen in den Lichthöfen mehrerer Galaxien geführt, die wahrscheinlich mit Trümmern von Satelliten in Verbindung gebracht werden, die in der fernen Vergangenheit gezeitenbedingt gestört wurden. Darüber hinaus haben wir auch einige enorme Sternstrukturen bestätigt, über die bereits in der Literatur berichtet wurde, die jedoch noch nie als Gezeitenströme interpretiert wurden. “ sagt das Team. „Unsere Galaxiensammlung bietet eine Reihe von Gezeitenphänomenen mit auffallend unterschiedlichen morphologischen Eigenschaften. Unsere Beobachtungen haben nicht nur große kreisförmige Merkmale identifiziert, die dem Schützenstrom ähneln, der die Milchstraße umgibt, sondern auch enorme Strukturen entdeckt, die sich über mehrere zehn Kiloparsec in die Lichthöfe der zentralen Spirale ihres Wirts erstrecken. Wir haben auch entfernte Muscheln, riesige Trümmerwolken in galaktischen Lichthöfen, strahlähnliche Merkmale aus galaktischen Scheiben und großräumige, diffuse Strukturen gefunden, die mit ziemlicher Sicherheit mit den Überresten alter, bereits gründlich zerstörter Satelliten zusammenhängen. Zusammen mit diesen Überresten von möglicherweise längst verstorbenen Gefährten wurden in unserer Umfrage auch überlebende Satelliten erfasst, die bei Gezeitenstörungen gefangen wurden. Einige von diesen weisen lange Schwänze auf, die sich vom Vorläufersatelliten weg erstrecken und den Vorhersagen, die durch kosmologische Simulationen vorhergesagt wurden, sehr ähnlich sind. “

Können Sie sich vorstellen, wie aufregend es ist, Teil der tiefblauen Wissenschaft zu sein? Es ist eine Sache, ein guter Astrofotograf zu sein – selbst ein außergewöhnlicher Astrofotograf -, aber es wäre eine unglaubliche Ehre, wenn Ihre Bilder und Ihre Verarbeitung von so hoher Qualität sind, dass sie zu einer echten astronomischen Forschung beitragen. Fragen Sie einfach Ken Crawford…

„Vor einigen Jahren wurde ich gebeten, Teil dieses Teams zu werden, und habe mehrere Beiträge zur Umfrage geleistet. Ich freue mich, Ihnen mitteilen zu können, dass mein jüngster Beitrag zu einem professionellen Brief geführt hat, der kürzlich von der Astronomisches Journal. ” Kommentare Ken. „Es gibt einige Dinge, die das ganz besonders machen. Zum einen stellten Carlos Frenk, der Direktor des Instituts für Computational Cosmology an der Durham University (UK), und sein Team fest, dass mein Bild der Galaxie NGC7600 ähnlich genug war, um das Computermodell (Simulation) der Entstehung größerer Galaxien durch Absorption von Satelliten zu validieren Zwerggalaxien und warum wir heute keine große Anzahl von Zwerggalaxien sehen. “

Dr. Carlos Frenk wurde in mehreren Fernsehshows auf der Wissenschaft und Entdeckung Kanäle, um nur einige zu nennen, um einige dieser erstaunlichen Simulationen zu erklären und zu zeigen. Er ist Direktor des Instituts für Computational Cosmology an der Durham University (UK) und war einer der Gewinner des Cosmology Prize 2011 der Peter and Patricia Gruber Foundation.

„Das Modell der kalten dunklen Materie ist zum führenden theoretischen Bild für die Strukturbildung im Universum geworden. Dieses Modell liefert zusammen mit der Theorie der kosmischen Inflation eine klare Vorhersage für die Anfangsbedingungen für die Strukturbildung und sagt voraus, dass Strukturen durch Gravitationsinstabilität hierarchisch wachsen. “ sagt Frenk (et al.). "Um dieses Modell zu testen, müssen die genauen Messungen, die durch Galaxienuntersuchungen geliefert werden, mit robusten und ebenso präzisen theoretischen Berechnungen verglichen werden."

Und es erfordert sehr genaue Darstellungen von Studien. Nach Angaben des Teams wurde diese Pilotumfrage mit drei privaten Observatorien durchgeführt, die mit Teleskopen bescheidener Größe in den USA und in Australien ausgestattet waren. Jeder Beobachtungsort weist einen sehr dunklen, klaren Himmel auf, dessen Sicht routinemäßig bei und oft unter 1,5 Bogensekunden liegt. Diese Teleskope werden von RC Optical Systems hergestellt und folgen einem klassischen Ritchey-Chretien-Design. Die Observatorien verfügen über Vor-Ort-Computer, die eine Fernsteuerung und -steuerung von jedem globalen Standort mit Highband-Webzugriffen aus ermöglichen. Jedes Observatorium verwendet bewährte, weit verbreitete Remote-Desktop-Steuerungssoftware. Die Roboter-Orchestrierung aller Observatoriums- und Instrumentenfunktionen, einschließlich mehrerer Zielerfassungs- und Datenläufe, wird mithilfe der verfügbaren Skriptsoftware durchgeführt. Für Galaxien mit einer erweiterten Winkelgröße wurde zusätzlich ein Weitfeldinstrument verwendet. Zu diesem Zweck wählten sie den Astro Physics Starfire 160EDF6, einen Refraktor mit kurzer Brennweite (1: 7) und 16 cm Apertur, der ein Sichtfeld von 73,7 × 110,6 Bogenminuten bietet. Aber es ist mehr als nur ein Foto zu machen. Der Astrofotograf muss vollständig verstehen, was aus der Belichtung herausgezogen werden muss. Es ist mehr als nur ein "hübsches Bild" zu machen … es ist wichtig.

Die Bildung von Muschelgalaxien im kalten Universum der dunklen Materie von Kenneth Crawford auf Vimeo.

"Die Galaxie, die ich Ihnen zeigen möchte, hat einige Besonderheiten, die" Muscheln "genannt werden. Ich musste mir ein sehr tiefes Bild machen, um diese Strukturen zu erkennen und sorgfältig zu verarbeiten, damit Sie die empfindlichen Strukturen darin sehen können. “ erklärt Crawford. „Der Name der Galaxie lautet NGC7600, und diese Schalenstrukturen wurden in dieser Galaxie bisher noch nicht so gut erfasst. Der obige Film zeigt mein Bild von NGC7600, das sich ungefähr zu dem Zeitpunkt in die Simulation einfügt, an dem sich die Schalen zu bilden beginnen. Der folgende Film zeigt die komplette Simulation. “

"Was bahnbrechend ist, ist, dass die Simulation die Theorie der kalten dunklen Materie verwendet, die die Halos der dunklen Materie der Galaxien modelliert, und wie Sie sehen können, ist sie ziemlich überzeugend." schließt Crawford. "Jetzt wissen Sie alle, warum wir nicht viele Zwerggalaxien im Universum beobachten."

Aber wir können eine unglaubliche Wissenschaft beobachten, die von einigen unglaublichen Freunden gemacht wurde. Es ist wichtig …

Zur weiteren Lektüre: Aufspüren des nördlichen Gezeitenstroms der sphärischen Galaxie des Schützenzwergs, stellare Gezeitenströme in Spiralgalaxien des lokalen Volumens, Carlos Frenk, Simulationen der Bildung, Entwicklung und Clusterbildung von Galaxien und Quasaren, Die Bildung von Muschelgalaxien ähnlich zu NGC 7600 in der Kosmogonie der kalten dunklen Materie, Star Stream Survey Images von Ken Crawford und sehen Sie sich unbedingt das zoombare Bild von NGC 7600 in voller Größe von Ken Crawford an. Wir danken Ihnen allen vielmals, dass Sie Ihre Arbeit mit uns geteilt haben!

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