Содержание
Галактики. Виды галактик — презентация онлайн
Похожие презентации:
Планета солнечной системы, уран
Планета Венера
Планеты-гиганты
Созвездие Орион
Зарождение наблюдательной астрономии в Древнем Египте, Древнем Китае, Древней Индии, Древней Греции, Древнем Вавилоне
Планета Земля и Вселенная
Планета Нептун
Солнечное и Лунное затмение
Созвездие Водолея
Видимое движение звёзд на различных географических широтах
1. Галактики
Сделал ученик 11-2 группы
Финансово-економического лицея
Артемчук Евгений
• Гала́ктика— гравитационно-связанная система из звёзд и звёздных
скоплений, межзвёздного газа и пыли, и тёмной материи. Все объекты в
составе галактики участвуют в движении относительно общего центра
масс.
Галактики — чрезвычайно далёкие астрономические объекты.
Расстояние до ближайших из них принято измерять в мегапарсеках, а
до далёких — в единицах красного смещения z.
• Существуют свидетельства того, что в центре многих галактик находятся
сверхмассивные чёрные дыры. Пространство между галактиками
практически не содержит вещества и имеет среднюю плотностью
меньше одного атома на кубический метр. Предположительно, в
видимой части вселенной находится около 100 млрд. галактик.
3. Классификации галактик
• По классификации, предложенной Хабблом, в 1925 году
существуют несколько видов галактик:
эллиптические(E),
линзообразные(S0),
обычные спиральные(S),
пересеченные спиральные(SB),
неправильные (Ir).
4. Виды галактик
• Эллиптические галактики — класс галактик с четко выраженной сферической
структурой и уменьшающейся к краям яркостью. Они сравнительно медленно
вращаются, заметное вращение наблюдается только у галактик со значительным
сжатием. В таких галактиках нет пылевой материи, которая в тех галактиках, в
которых она имеется, видна как тёмные полосы на непрерывном фоне звёзд
галактики.
Поэтому внешне эллиптические галактики отличаются друг от друга в
основном одной чертой — большим или меньшим сжатием.
• Спиральные галактики названы так, потому что имеют внутри диска яркие рукава
звёздного происхождения, которые почти логарифмически простираются из балджа
(почти сферического утолщения в центре галактики). Спиральные галактики имеют
центральное сгущение и несколько спиральных ветвей, или рукавов, которые имеют
голубоватый цвет, так как в них присутствует много молодых гигантских звезд. Эти
звезды возбуждают свечение диффузных газовых туманностей, разбросанных вместе
с пылевыми облаками вдоль спиральных ветвей. Диск спиральной галактики обычно
окружён большим сфероидальным гало, состоящим из старых звёзд второго
поколения.
• Линзообразные галактики — это промежуточный тип между спиральными и
эллиптическими. У них есть балдж, гало и диск, но нет спиральных рукавов. Их
примерно 20% среди всех звездных систем. В этих галактиках яркое основное тело линза, окружено слабым ореолом.
Иногда линза имеет вокруг себя кольцо.
• Неправильные галактики — это галактики, которые не обнаруживают ни
спиральной ни эллиптической структуры. Чаще всего такие галактики имеют
хаотичную форму без ярко выраженного ядра и спиральных ветвей. Большинство
неправильных галактик в прошлом являлись спиральными или эллиптическими, но
были деформированы гравитационными силами.
5. Возникновение галактик
• Возникновение галактик — появление крупных гравитационно-связанных
скоплений материи, имевшее место в далёком прошлом Вселенной. Началось с
конденсации нейтрального газа, начиная с окончания тёмных Веков. На данный
момент удовлетворительной теории возникновения и эволюции галактик не
существует. Есть несколько конкурирующих теорий, объясняющих это явление, но
каждая имеет свои серьёзные проблемы.
Иерархическая теория:
• Согласно первой, после возникновения первых звёзд во Вселенной начался процесс
гравитационного объединения звёзд в скопления и далее в галактики.
В последнее
время эта теория поставлена под сомнение. Современные телескопы способны
«заглянуть» так далеко, что видят объекты, существовавшие приблизительно через
400 млн. лет после Большого взрыва. Обнаружилось, что на тот момент уже
существовали сформировавшиеся галактики. Предполагается, что между
возникновением первых звёзд и вышеуказанным периодом развития Вселенной
прошло слишком мало времени, и галактики сформироваться не успели бы.
• Инфляционная теория
• Другая распространённая версия заключается в следующем. Как известно, в вакууме
постоянно происходят квантовые флуктуации. Происходили они и в самом начале
существования Вселенной, когда, как предполагается, шёл процесс инфляционного
расширения Вселенной, расширения со сверхсветовой скоростью. Это значит, что
расширялись и сами квантовые флуктуации, причём до размеров, возможно, в 101012
раз превышающих начальный. Те из них, которые существовали в момент
прекращения инфляции, остались «раздутыми» и таким образом оказались первыми
тяготеющими неоднородностями во Вселенной.
Получается, что у материи было
порядка 400 млн лет на гравитационное сжатие вокруг этих неоднородностей и
образование газовых туманностей. А далее начался процесс возникновения звёзд и
превращения туманностей в галактики.
6. Эволюция галактик
• Начинают галактики свое существование как определенного рода
облако. Под активным влиянием ядер они постепенно принимают
структуру спирали. Сжатие галактики длится около 3 млрд лет. За это
время происходит превращение газового облака в звездную систему.
Массы, которые выбрасываются из ядра, располагаются в
непосредственной вблизи от него, а именно вдоль силовых магнитных
линий, которые в процессе вращения галактики и образуют спираль.
Эти спиральные ветви постоянно обновляются путем выброса
определенных веществ из ядра галактики. Только как именно
пополняется масса самих ядер для ученых пока остается неизвестным.
По мнению астрономов, за все время существования нашей галактики
из ее ядра было выброшено примерно 10-ть процентов от ее массы, а
это приблизительно равняется 20-ти миллионам масс Солнца.
7. Интересные Факты:
• При помощи телескопа, расположенного на одном из искусственных спутников
Земли, сотрудниками НАСА было обнаружено очень редкое явление –
поглощение черной дырой одной, более массивной галактики, находящейся с
ней рядом, другой, более мелкой галактики. Примечательно, что все это
происходит по-соседству с нашей галактикой на расстоянии всего около
полутора миллиардов световых лет от нас. Это явление, которое Вы можете
видеть на представленном снимке, является уникальным потому, что
наблюдается впервые человеком. Произошло оно примерно 1млн. лет назад.
Гравитационное поле сверхмассивной черной дыры затягивает под свое
влияние соседнюю галактику, сопровождается этот процесс мощным выбросом
черной дырой радиационного потока, включающего в себя рентгеновское и
гамма излучения. Поток излучения разрушает структуру близлежащей
галактики и рассеивается в космосе (продолговатая дымка синего цвета).
Подобный поток, будь он направлен в нашу галактику, возможно, поставил бы
под вопрос существование жизни на нашей планете.
Так как такое излучение
могло бы погубить все живое на Земле. Положительным моментом для
исследователей является вероятность зарождения новых звездных систем и
планет.
8. Спасибо за внимание!
English
Русский
Правила
Галактики. Виды галактик
Репетиторы
❯
Физика
❯
Галактики. Виды галактик
Автор: Марина Сергеевна
●
04.11.2020
●
Раздел: Физика
В 1925 году Хаббл предложил первую классификацию галактик, разделив их на 3 типа: эллиптические Е, спиральные S и неправильные Ir.
Основные типы галактик:
- спиральная
- эллиптическая
- неправильная
Общая классификация галактик
- Неправильные галактики:
При исследовании неба с помощью телескопов обнаружено множество галактик неправильной, клочковатой формы. Около половины вещества в них – межзвездный газ. Такие галактики не имеют четко выраженного ядра и симметричной структуры.
- Спиральные галактики
В 1845 году английский астроном лорд Росс обнаружил целый класс «спиральных туманностей». Природа этих туманностей была установлена лишь в начале XX века. Плоская дискообразная форма объясняется вращением.
- Спиральная галактика состоит из ядра и нескольких рукавов.Различают спиральные галактики с перемычкой, у которых ядро пересекается вдоль диаметра полосой из звезд — перемычкой или баром, из концов которой начинаются рукава. Их принято обозначать буквой S.
- Эллиптические галактики
Эллиптические галактики представляют собой круги или эллипсы, яркость которых плавно уменьшается от центра к краям.
Звезды эллиптических галактик обращаются вокруг центра галактики очень медленно (скорость вращения обычно не превышает нескольких десятков км/с) и оставляют примерно 25% от общего числа галактик высокой светимости. Их принято обозначать буквой E (англ. elliptical).
- Ассоциации или скопления галактик
Галактики не существуют отдельно друг от друга, как правило, в астрономии было отмечено, что галактики объединяются между собой в группы, скопления, ассоциации. Например, Млечный путь вместе с туманностью Андромеда, неправильными галактиками Большое и Малое Магеллановы облака, а также несколько десятков карликовых галактик входят в состав так называемой Местной группы
Галерея галактик
Общая классификация галактик
Эллиптическая Галактика М87
Спиральная галактика М104 Сомбреро
Спиральная галактика NGC2997
Большое Магелланово облако — неправильная галактика
Эллиптическая галактика
туманность Андромеды — пример спиральной галактики
Малое Магелланово облако — пример — неправильной галактики
Млечный путь — пример спиральной галактики
Неправильная галактика
© blog.
tutoronline.ru,
при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.
Остались вопросы?
Задайте свой вопрос и получите ответ от профессионального преподавателя.
Задать вопрос
Физика
Курсы физики для студентов нефизических специальностей
Физика
Курсы по физике 10 класс
Информатика и ИКТ
Курс ЕГЭ по информатике
Математика
Курсы по математике 10 класс
Математика
Курсы по алгебре 7 класс
Английский язык
Курсы по бизнес английскому
Высшая математика
Высшая математика для студентов технических специальностей
Как галактики могли бы существовать без темной материи
Ведущий: Ник Петрич Хоу
Добро пожаловать в подкаст Nature .
На этой неделе: как галактики могли бы существовать без темной материи.
Ведущий: Ноа Бейкер
И рассказы украинских исследователей, оказавшихся втянутыми в конфликт. Я Ной Бейкер.
Ведущий: Ник Петрич Хоу
А я Ник Петрич Хоу.
[Джингл]
Ведущий: Ник Петрич Хоу
Первыми в шоу астрономы наблюдали цепочку галактик, которые, кажется, существуют без темной материи. Итак, темная материя — загадочная вещь, которая, тем не менее, кажется, составляет большую часть материи во Вселенной, но физики почти уверены, что она существует, потому что без нее движения звезд и галактик просто не подчиняются законам гравитации. . Таким образом, чтобы движение имело смысл — и даже для формирования галактик — нам нужно, чтобы что-то невидимое присутствовало там и оказывало гравитационное притяжение. Это что-то еще похоже на темную материю. Но затем, несколько лет назад, исследователи увидели кое-что, что, казалось, бросало вызов этой идее — небесное тело, которое действительно играло по правилам.
Опрашиваемый: Питер Ван Доккум
Итак, здесь у нас была галактика, которая вела себя так, как должна, что делало ее аномалией, потому что любая другая галактика не играет по правилам. Значит, в той галактике не было нужды в темной материи.
Ведущий: Ник Петрич Хоу
Это Питер Ван Доккум, который четыре года назад наблюдал две необычные галактики, в которых, казалось, не было темной материи. Когда этот результат был опубликован, многие исследователи отнеслись к нему критически, задаваясь вопросом, как такие галактики могут формироваться без притяжения темной материи. Ну, на этой неделе в Nature , у Питера есть новая работа, в которой подробно рассматриваются эти галактики и делается еще одно смелое заявление, на этот раз о том, как они образовались, и это связано с так называемым пулевым столкновением. Репортер Лиззи Гибни позвонила ему, чтобы узнать больше, и начала с того, что попросила Питера рассказать ей об этом столкновении пули и о том, как оно могло привести к галактикам без темной материи.
Опрашиваемый: Питер Ван Доккум
Итак, мы думаем, что здесь происходит то, что они были двумя обычными галактиками, 8 миллиардов лет назад, просто занятыми своими делами, обе они в основном состоят из темной материи, как и все другая галактика и много газа. Газ — это вещество, из которого состоят галактики. И эти галактики сделали что-то необычное. А именно, они столкнулись почти лоб в лоб с очень большой скоростью. И что происходит тогда при подобном столкновении, так это то, что темная материя и звезды по существу проходят друг через друга. Галактики настолько пусты, что вероятность столкновения двух звезд или двух частиц темной материи чрезвычайно мала. Итак, галактики по существу проходят друг через друга, видят друг друга, чувствуют друг друга, но потом очень быстро прощаются и идут своим веселым путем. Однако газ, газ в этих галактиках не может этого сделать. Он сталкивается с другим газом, сжимается, охлаждается и начинает формировать звезды. Итак, происходит то, что газ остается и отделяется от первоначальных галактик.
И этот газ затем превращается в звезды, и темная материя исчезает, верно, и исходные звезды исчезают. Таким образом, вы получаете эти нетронутые галактики, сформированные за один раз, по сути, из этого газа, оставшегося после столкновения. И что мы думаем, так это то, что сформировалась не одна галактика, а что это привело к этой цепочке галактик, которые были сформированы из отдельных газовых фрагментов, которые произошли от этих двух галактик, которые все еще продолжают свой веселый путь, потеряв их газ, но все еще сохраняя свою темную материю.
Опрашивающий: Лиззи Гибни
Итак, у нас есть эта цепочка галактик, которая была газом, оставшимся после столкновения, и как насчет, я думаю, концов тропы, где темная материя предположительно все еще находится ? Это что-то, что вы можете изучить или увидеть?
Опрашиваемый: Питер Ван Доккум
Да, здесь эта история становится несколько мифической. Те два объекта, которые изначально столкнулись, должны все еще быть там в этих сценариях, но они должны быть невероятно темными.
Поскольку они потеряли весь свой газ на раннем этапе, у них, вероятно, не было большого количества звезд, потому что это было так давно. Они еще не сформировали много звезд. И когда мы посмотрели на концы тропы, там на самом деле две галактики, по одной на каждом конце, что очень необычно. И что интересно, раньше совершенно независимо отмечалось, что в этой группе есть эти необычные галактики. Они очень большие, очень пушистые, и особенно один из них очень слабый. Это одна из самых слабых галактик, когда-либо обнаруженных. И что мы сейчас думаем, так это то, что эти галактики являются темными остатками, что на самом деле в них преобладает чрезвычайно темная материя, и что они в основном состоят из темной материи. Итак, по иронии судьбы, мы думаем, что видим две вещи. Во-первых, цепочка галактик, в которых нет темной материи, только то, что вы видите, это то, что вы получаете галактики. А затем две почти невидимые галактики, в которых до сих пор находится вся темная материя. Будет чрезвычайно интересно, если мы сможем показать, что именно здесь находится вся материя, и что эти галактики также ведут себя по-разному, и что у них слишком много массы, слишком много темной материи, по сравнению с тем, что вы ожидаете, исходя из того, насколько они тусклые.
Опрашивающий: Лиззи Гибни
И может ли эта действительно необычная система галактик рассказать нам что-нибудь о самой темной материи, которая, очевидно, до сих пор остается загадкой?
Опрашиваемый: Питер Ван Доккум
Да, несколькими способами. Первый момент, казалось бы, тривиальный, но важный. А именно, если мы сможем показать, что темная материя может отделяться от обычной материи в масштабах галактик, так что в галактике может быть темная материя, экстра-темная материя, не темная материя, это означает, что темная материя реальна. Это означает, что это материал, субстанция, нечто, к чему можно прикоснуться. И это важно, потому что есть альтернативы. Некоторые люди предполагают, что темная материя на самом деле не частица или вещь, а проявление нашего незнания физики. То есть законы физики могут вести себя по-разному во Вселенной в таких очень больших масштабах, так что те движения, которые мы видим, мы интерпретируем как лишнюю массу, но на самом деле это модификация законов Ньютона, которая приводит нас к мысли, что есть лишняя масса.
масса. Эти теории появлялись и исчезали на протяжении многих лет, но показывая, что темную материю можно отделить от галактик, это было бы невозможно в этих альтернативных теориях.
Опрашивающий: Лиззи Гибни
А четыре года назад вы сделали открытие, которое вызвало некоторые споры. Итак, сколько у вас доказательств того, что это удивительное повествование об одном столкновении, создавшем целую цепочку галактик, свободных от темной материи, произошло на самом деле? Это просто правдоподобно, или мы можем сказать, что это наиболее вероятное объяснение того, что мы видим?
Опрашиваемый: Питер Ван Доккум
Ну, я бы сказал, что на данный момент это наиболее вероятное объяснение в том смысле, что это единственное объяснение, объясняющее все эти очень разные наблюдения, которые мы собрали за за последние четыре года, включая наблюдение сейчас, когда есть этот шлейф всех этих галактик. В то же время у нас нет неопровержимых доказательств того, что это то, что происходит, и это то, что нам нужно делать.
Нам нужно проверить прогнозы, которые делает эта модель. В прошлом, за последние четыре года, неоднократно случалось, что люди говорили: ну, они действительно уверены. А потом мы вышли, и другие люди вышли, получили больше данных, и что происходит, на самом деле не то, чтобы мы оказались правы, хотя это произошло, мы узнаем больше. Итак, мы узнали больше о системе, а затем нашли новые вещи, в том числе теперь это пояснение к пуле. Итак, мы надеемся, что это будет продолжаться, что другие будут подвергать сомнению наши результаты, мы будем подвергать сомнению наши результаты, мы соберем больше данных, а затем узнаем больше об этом столкновении и этих замечательных галактиках.
Ведущий: Ник Петрич Хоу
Это был Питер Ван Доккум из Йельского университета в США. Чтобы узнать больше об этих любопытных галактиках, обязательно ознакомьтесь с примечаниями к шоу, где будет ссылка на статью, и новостную статью Лиззи по этой теме.
Ведущий: Ноа Бейкер
В ближайшее время мы услышим истории исследователей, оказавшихся втянутыми в войну в Украине.
Однако прямо сейчас Дэн Фокс здесь с основными результатами исследований.
[Jingle]
Дэн Фокс
Количество гелия в атмосфере Земли увеличивается, отчасти из-за ископаемого топлива. Ученые ожидали, что по мере того, как мы продолжаем добывать и сжигать ископаемое топливо, гелий станет более распространенным в атмосфере, поскольку известно, что изотоп гелия, называемый гелием-4, просачивается в резервуары с ископаемым топливом. Но до сих пор им не удавалось измерить элемент с достаточной точностью, чтобы обнаружить такую тенденцию. Исследователи проанализировали 46 проб воздуха из Австралии и США и обнаружили, что количество гелия-4 увеличилось примерно на 0,2% между 1974 и 2020. Хотя гелий не способствует глобальному потеплению, это еще один признак более широкого использования ископаемого топлива. Прочитайте это исследование полностью в Nature Geoscience .
[Jingle]
Дэн Фокс
Было показано, что прототип устройства солнечной энергии более чем в два раза эффективнее лучших обычных солнечных элементов, преобразуя более 65% энергии Солнца в электричество или нагревать.
Солнечные батареи преобразуют часть электроэнергии, которую они поглощают, в электричество, а остальная часть становится отработанным теплом. Но гибридные солнечные устройства стремятся уловить это тепло. Этот прототип, получивший название системы «Подсолнух», использует тарелку, которая концентрирует солнечную энергию на модуле высокоэффективных солнечных элементов — центре «подсолнуха». Затем отработанное тепло ячеек улавливается системой водяного охлаждения. Эта система нагревает воду до температуры более 245 °C, предотвращая перегрев солнечной батареи и обеспечивая полезную горячую воду для других процессов. Команда говорит, что система подсолнечника более надежна и дешевле в производстве, чем аналогичные гибридные солнечные устройства, что делает стоимость системы конкурентоспособной по сравнению со стоимостью природного газа. Устройство может быть особенно полезно в промышленных секторах, которые трудно обезуглерожить. Если это вызвало у вас интерес к данному исследованию, прочтите его полностью в разделе 9.
0007 Cell Reports Physical Science .
[Джингл]
Ведущий: Ной Бейкер
Война в Украине подходит к концу третий месяц. А в недавних выпусках подкаста Nature мы рассмотрели, как конфликт может повлиять на общую картину — такие вещи, как энергетика и климат, финансирование исследований и будущее сотрудничество. Но, конечно же, существует бесчисленное множество историй людей, чья жизнь перевернулась с ног на голову из-за войны, и наша коллега Ниша Гайнд рассказала о некоторых очень личных историях украинских исследователей, которые пострадали, и о том, как научное сообщество собираются вместе, чтобы помочь. Она поговорила с Бенджамином Томпсоном об этих историях и начала с объяснения текущего состояния конфликта.
Опрашиваемый: Ниша Гайнд
Прошло три месяца этого жестокого и ужасающего конфликта, и мы находимся в разгаре большого гуманитарного кризиса в Европе. А на военном фронте дела развиваются сейчас с активным конфликтом, перемещающимся все больше на восток Украины.
И продолжительность этого конфликта дала нам возможность сделать более глубокий репортаж о человеческих историях. Исследования сейчас происходят практически в каждом уголке Земли, поэтому везде, где есть люди, есть и исследователи, и это голоса, которые мы очень хотим услышать, и истории, которые мы действительно хотим рассказать.
Интервьюер: Бенджамин Томпсон
И давайте поговорим о некоторых из тех исследователей, с которыми вы говорили в рамках своей тематической статьи. Начнем, может быть, с Елены, физика-плазмотехника, и, ну, с эпического путешествия, которое ей пришлось пройти, чтобы избежать конфликта.
Опрашиваемый: Ниша Гайнд
Да, верно. Она — одна из миллионов украинцев, бежавших от конфликта, и, по нашим оценкам, около 20 000 исследователей, которые могли бежать. Она отреагировала так, как поступили многие киевляне. Она покинула город. Она уехала в свою родную деревню, где выросла, и они надеялись, что смогут избежать прямого столкновения, но, к сожалению, это пришло к ним довольно быстро.
И она рассказала мне момент, который она никогда не забудет, когда русская ракета приземлилась в саду ее соседки. В этот момент она знала, что ей и ее семье нужно покинуть Украину, и в конце концов добралась до польской границы, а затем в Нидерланды. И стоит упомянуть, что причина, по которой они отправились в Нидерланды, она, ее мать, ее сестра и ее собака, заключалась в том, что они только что сели в автобус, и они сели на любой автобус, который везет их собаку, независимо от пункта назначения, что я только что думаю невероятно.
Интервьюер: Бенджамин Томпсон
Итак, вы подробно описываете этот побег в своей тематической статье, и теперь она оказывается, как вы говорите, в Нидерландах, и она снова начинает исследования, что поразительно.
Собеседник: Ниша Гайнд
Я восхищаюсь своими источниками, которые переживают войну и многие из них стремятся вернуться к работе как можно быстрее. И им помогало исследовательское сообщество, которое очень быстро приступило к действиям, чтобы поддержать своих коллег из Украины.
А с Еленой, когда она еще была в Киеве, связался знакомый украинец, который предложил ей помощь и сказал: «Вы хотите уехать из Украины?» Тогда она сказала «нет», но как только она добралась до Нидерландов, и через некоторое время, оправившись от травм войны и их бегства, решила, что хочет снова начать работать. Она рассказала мне, как важно начать лечиться, начать снова вставать на ноги, снова начать вносить свой вклад. Итак, она связалась со своим знакомым, который является частью этой сети под названием «Наука для Украины», которая собирает предложения о работе для украинских ученых. И благодаря этому ей удалось связаться с исследовательским институтом, и она обсуждает, как она могла бы продолжить свои исследования. И ее сестра тоже физик, так что они занимаются этим вместе.
Опрашивающий: Бенджамин Томпсон
И такая организация, «Наука для Украины», действительно всемирная, верно? Люди действительно активизируются, чтобы предложить поддержку или места, где они могут.
Опрашиваемый: Ниша Гайнд
Да, верно. Итак, один из других людей, которых я описал, Тарас, который является исследователем геномики в США, но по происхождению украинец, он участвовал в координации этих усилий, а также сам сделал все возможное, чтобы помочь украинским ученым и студентам, которые вынужден бежать. И с большим успехом в своем университете, Оклендском университете в Мичигане, у него уже было несколько украинцев в его лаборатории, и, кроме того, он создал еще одну должность для украинского аспиранта, которому он пытается помочь попасть в США, и также выделил место в своей лаборатории для молодого дата-инженера Валерия, о котором я тоже рассказываю, чтобы он получил степень магистра, как только вернется с передовой, где сейчас работает медиком.
Опрашивающий: Бенджамин Томпсон
Да, история Валерия действительно другая, и у меня, Ниша, мурашки по коже, когда я читаю об этом. Так что, как вы говорите, он сейчас буквально на передовой в Украине.
Опрашиваемый: Ниша Гайнд
Да, верно. Он очень хотел поговорить с нами и рассказать нам свою историю, и это действительно необыкновенная история. У него медицинское образование, и он работал в компании Illumina, специализирующейся на геномике, инженером по обработке данных. Как и многие его соотечественники, записавшиеся воевать, благодаря своему медицинскому образованию он попал в часть украинской армии медиком и на три недели отправился тренироваться. И вот, наконец, мы поговорили в тот вечер, когда всего за несколько часов до этого его отправили на передовую. И у нас был разговор, который я, вероятно, запомню на всю оставшуюся жизнь, разговаривая с кем-то таким спокойным, таким собранным, настолько связанным с тем, что он собирался сделать со своей жизнью.
Опрашивающий: Бенджамин Томпсон
Вы не почувствовали, что он испугался того, что собирался сделать?
Опрашиваемый: Ниша Гейнд
Я имею в виду, что это первый вопрос, который пришел мне в голову, и я задал его, на самом деле, и его довольно откровенный ответ был: «Нет, не совсем».
говоря: «Посмотрим после первого обстрела», который, я думаю, он испытал сейчас.
Опрашивающий: Бенджамин Томпсон
Я имею в виду, я должен спросить, вам удалось связаться с ним с тех пор, как вы взяли у него интервью, с тех пор, как он был отправлен на передовую?
Собеседник: Ниша Гайнд
Да, поэтому мы продолжаем пользоваться WhatsApp, когда у него есть сигнал. Он сказал мне, что несколько ночей они подвергались довольно сильным русским бомбардировкам, но в его части пока нет потерь, что, очевидно, очень приятно слышать. И мы немного поспорили, когда я отправил ему статью, которую он был очень, очень рад видеть, и сказал, что она действительно подняла боевой дух, что было замечательно услышать и такой редкий отзыв, что вы бы получить из источника.
Опрашивающий: Бенджамин Томпсон
И одна из мелочей, которая особенно выделялась в его истории, даже среди всего того, что происходит прямо сейчас, в его небольшое количество свободного времени, он находил пространство для прохождения онлайн-курса по биоинформатике и написания кода на своем смартфоне, и он не единственный, кто занимается подобным.
Опрашиваемый: Ниша Гайнд
Да, я могу только представить, какой была бы моя реакция на живой конфликт на моем пороге, и я думаю, что работа или наука немедленно исчезнут из окна. Но здесь у нас есть эти три человека, и я знаю, что эта история повторяется много раз из-за людей, с которыми я разговаривал, что украинские исследователи входят в систему из подвалов, чтобы проводить занятия по геномике и научные лекции. Тарас раз в неделю ведет урок геномики в Украине. Он говорит, что многие студенты входят в систему из бомбоубежищ. Елена говорит то же самое. Она также продолжает преподавать в Украине. Итак, это невероятная демонстрация силы, в которой продолжается жизнь и продолжается наука.
Опрашивающий: Бенджамин Томпсон
А что тогда с наукой? Я знаю, что вы говорили с ними о будущем и их надеждах. Кажется, может быть, странно думать об этом в разгар конфликта, но что они думали о будущем украинской науки?
Опрашиваемый: Ниша Гайнд
Что ж, это сложный вопрос и трудная тема для разговора из-за разрушений, нанесенных этой войной.
Мы знаем, что многие научные центры были разрушены Россией в результате бомбардировок, и что опустошение почти невозможно вообразить. И это то, что займет время. Этот конфликт продолжается до сих пор. Мы не знаем, как долго это будет продолжаться. Но, к сожалению, похоже, что Украине придется полностью перестроить свою систему науки. Но этому будет способствовать его очень молодая когорта ученых. Примечательно, что многие научные ведомства Украины возглавляют именно эти молодые, энергичные лидеры. И он действительно начал избавляться от советской ассоциации после обретения независимости и после революции. Но вопрос о науке в Украине после этой войны остается очень неясным. И я знаю, что многие, как Елена, надеются вернуться домой. Они не знают, есть ли у них дом, куда они могут вернуться, и это, очевидно, первое, на что обращают внимание многие ученые-беженцы.
Опрашивающий: Бенджамин Томпсон
Ниша, если мы можем немного расширить информацию. Конечно, мы научные репортеры.
Мы сообщаем о последней статье или о последнем открытии или о том, что у вас есть. Это не могло быть более разным. Я имею в виду, каково было вам сообщать об этой истории? Каковы некоторые практические аспекты? И как это повлияло на вас лично?
Опрашиваемый: Ниша Гейнд
Да, это отличный вопрос. Как научные репортеры, мы часто сообщаем о хороших новостях, событиях, которые принесут пользу человечеству. И в этом случае мы сообщаем самые худшие новости. Так что это влияет на меня как на репортера. Но я должен предостеречь, говоря, что все, что я испытал в качестве репортера, не идет ни в какое сравнение с тем, через что сейчас проходит народ Украины. В целом, да, это была отдельная история, потому что обычно, когда вы разговариваете с источниками, вы выбираете очень цивилизованное время, чтобы пообщаться с ними. Но в этом случае я пытаюсь поговорить с людьми, которые бегут из своей страны или находятся на передовой, так что это означало говорить в то время, когда они доступны, что не обязательно является общительным.
Так, например, когда я разговаривал с Валерием, который собирался развернуться, я сидел в задней части Uber и ждал пару дней, чтобы получить от него ответ, если у него есть сигнал, потому что нет никакой гарантии, что он будет. Итак, в этом смысле это был совсем другой опыт, потому что обычно мы делаем репортажи о войнах, но мы не делаем большого количества военных репортажей. Таким образом, это был другой и унизительный опыт, чтобы рассказать истории этих ученых.
Ведущий: Ноа Бейкер
Руководитель Европейского бюро Nature Ниша Гейнд. Ищите ссылку на ее статью в примечаниях к шоу.
Интервьюер: Ник Петрич Хоу
Наконец, в подкасте у нас есть еще новости астрономии. На прошлой неделе вы, возможно, видели изображение черной дыры, совершающей обход. На самом деле это была черная дыра в центре нашей собственной Галактики — Стрелец А*. Итак, чтобы помочь мне понять, что это такое и почему физики так взволнованы, Давиде Кастельвекки, 9 лет.
0007 Собственный корреспондент Nature в черной дыре. Давиде, как дела?
Опрашиваемый: Давиде Кастельвекки
Очень хорошо. Как дела?
Опрашивающий: Ник Петрич Хоу
Я не так уж и плох, спасибо. Итак, мой первый вопрос, как наш корреспондент по черным дырам/любитель физики, насколько вы взволнованы этой картиной?
Опрашиваемый: Давиде Кастельвекки
Просто чтобы дать вам представление, эта фотография создавалась более 20 лет. Люди начали предлагать, чтобы это можно было сделать в конце 1990-е. И это самая большая черная дыра в Млечном Пути на сегодняшний день. С другой стороны, это только начало. Это относительно новая техника. Это всего лишь вторая черная дыра, изображенная таким образом, и она все еще находится в очень зачаточном состоянии. В то же время есть много информации, которую ученые уже смогли извлечь из него, так что это очень увлекательно.
Опрашивающий: Ник Петрич Хоу
Это, как вы сказали, второе прямое изображение черной дыры.
И с точки зрения непрофессионала это похоже на то, что мы видели в 2019 году., тот что от М87. Итак, я думаю, чем он отличается от первого?
Опрашиваемый: Давиде Кастельвекки
Итак, в какой-то степени они обнадёживающе похожи, потому что, согласно общей теории относительности Альберта Эйнштейна, мы знаем, что они должны быть очень простыми на вид объектами, а их форма определяется только их размером. Что здесь отличается, так это то, что этот намного ближе. Он более чем в тысячу раз ближе предыдущего, но и более чем в тысячу раз меньше, поэтому выглядит на небе примерно так же. Отличие в том, что материя, которую мы видим на орбите вокруг черной дыры, потому что она намного меньше, не должна преодолевать такое большое расстояние, чтобы обойти ее. Итак, если вы увидите сгусток материи, напоминающий перегретую плазму, вращающийся вокруг черной дыры, он совершит оборот за несколько минут, может быть, десять минут, тогда как в предыдущем случае на это ушли бы дни. Один источник, с которым я разговаривал, сказал мне: «Сфотографировать черную дыру в нашей Галактике немного похоже на попытку сфотографировать двухлетнего ребенка».
Он никогда не стоит на месте. Он или она никогда не стоит на месте. Тогда как в случае с 2019 г.
Интервьюер: Ник Петрич Хоу
И эта двухлетняя природа этой черной дыры, насколько я понимаю Это также является одной из причин, почему, несмотря на то, что эти наблюдения были сделаны еще в 2017 году, потребовалось так много времени, чтобы получить картину.
Опрашиваемый: Давиде Кастельвекки
Действительно, и фотография, которую мы видим, на самом деле не является фотографией, которую они сделали за какой-либо период времени. Они собирали данные в течение нескольких ночей, сделали более тысячи отдельных снимков, и то, что мы видим, является результатом своего рода усреднения всех этих снимков.
Интервьюер: Ник Петрич Хоу
И одна особенность этой новой фотографии, которую люди прокомментировали, это три ярких пятна на ней. Имеют ли исследователи представление о том, что это такое и что они могут показать?
Опрашиваемый: Давиде Кастельвекки
Получение этих изображений — чрезвычайно сложное техническое достижение.
То, что они пытаются сделать, это изображение очень, очень крошечных деталей в небе, используя телескопы, разбросанные по всей планете. Таким образом, это как если бы у вас была тарелка телескопа размером с планету. Но, конечно, у вас есть не все блюдо. Как будто у тебя есть только крошечные осколки одного блюда. И тогда вам нужно реконструировать изображение. И у этого, как вы можете себе представить, есть свои ограничения, и, возможно, эти более яркие пятна являются артефактами того, как реконструируется изображение.
Опрашивающий: Ник Петрич Хоу
И может ли это рассказать что-нибудь еще о черных дырах, какими мы их знаем?
Опрашиваемый: Давиде Кастельвекки
Итак, это все еще первые дни, и то, что мы видели до сих пор, полностью согласуется с другими наблюдениями и теоретическими предсказаниями. Размер этого изображения примерно соответствует тому, каким оно должно быть, учитывая его массу, массу, о которой мы уже знали. Как только техника улучшится, это будет не просто приблизительное измерение.
Начнется проверка теории на точность. С другой стороны, очень интересно посмотреть, как эволюционировала среда вокруг черной дыры. И, в частности, материю, которая вращается вокруг него. Она по-прежнему движется по той же орбите, или будет другое облако материи, которое упадет и, возможно, будет вращаться по-другому, и как это связано со всем остальным, что мы видим в центральной области Галактики?
Опрашивающий: Ник Петрич Хоу
Итак, это могло бы рассказать нам больше о нашей Галактике и о том, как что-то вращается вокруг черной дыры?
Опрашиваемый: Давиде Кастельвекки
Абсолютно, потому что известно, что в центре большинства галактик есть такая сверхмассивная черная дыра, и мы знаем из наблюдений за многими другими галактиками, что эти черные дыры играют решающую роль в эволюции сама галактика. У них могут быть периоды, когда они насыщаются материей с очень высокой скоростью, и эта падающая материя также производит огромное количество радиации и ударных волн, и все это может перемещать материю в галактике.
Он может прекратить образование звезд в галактике или начать образование новых звезд в галактике. Так что будет интересно также вернуться в историю нашей собственной Галактики и посмотреть, как черная дыра могла повлиять на нее.
Опрашивающий: Ник Петрич Хоу
И вы разговаривали с некоторыми исследователями, занимающимися этим. Как они себя чувствуют? Они взволнованы, взволнованы? Что они чувствовали, когда рассказали об этом?
Опрашиваемый: Давиде Кастельвекки
Я думаю, что многие из них чувствовали себя оправданными, потому что они работали над этим десятилетиями, и на этом пути были скептики, люди, которые говорили, что вы никогда не сможете это сделать. Для многих из этих исследователей это кульминация их карьеры. Для многих других, особенно молодых, это начало, потому что мы все еще находимся на ранних стадиях этого нового вида астрономии.
Опрашивающий: Ник Петрич Хоу
Что ж, это хорошая мысль. Каковы следующие шаги помимо этого? Увидим ли мы еще много подобных изображений в будущем?
Опрашиваемый: Давиде Кастельвекки
Ну, многие другие в том смысле, что они все еще наблюдают эти две черные дыры каждый год.
Не больше изображений в том смысле, что в небе не так много других объектов, которые вы можете наблюдать. По сути, это две известные нам черные дыры, которые кажутся достаточно большими в небе, чтобы их можно было изобразить с помощью этой техники.
Опрашивающий: Ник Петрич Хоу
Это был Nature Давиде Кастельвекки. Чтобы узнать больше об этой истории, ознакомьтесь с новостной статьей, написанной Давиде, и мы дадим ссылку на нее в примечаниях к шоу.
Ведущий: Ноа Бейкер
На этой неделе все. Как всегда, вы можете поддерживать связь с нами в Твиттере — мы @NaturePodcast. Или вы можете написать нам — [email protected]. Я Ной Бейкер.
Опрашивающий: Ник Петрич Хоу
А меня зовут Ник Петрич Хоу. Спасибо за прослушивание.
ученых UCI открыли, как галактики могут существовать без темной материи | UCI News
Ирвин, Калифорния, 14 февраля 2022 г. — В новом исследовании Nature Astronomy международная группа под руководством астрофизиков из Калифорнийского университета в Ирвине и Колледже Помоны сообщает, как при столкновении крошечных галактик с более крупные, более крупные галактики могут лишить меньшие галактики их темной материи — материи, которую мы не можем видеть напрямую, но которая, по мнению астрофизиков, должна существовать, потому что без ее гравитационных эффектов они не могли бы объяснить такие вещи, как движение галактики.
звезды.
Это механизм, который может объяснить, как галактики могут существовать без темной материи, что раньше считалось невозможным.
Все началось в 2018 году, когда астрофизики Шани Даниэли и Питер ван Доккум из Принстонского и Йельского университетов наблюдали за двумя галактиками, которые, казалось, существовали без большей части своей темной материи.
«Мы ожидали больших долей темной материи», — сказал Даниэли, соавтор последнего исследования. «Это было довольно неожиданно и, честно говоря, очень повезло».
Удачная находка, о которой ван Доккум и Даниэли сообщили в статье Nature в 2018 году и в статье Astrophysical Journal Letters в 2020 году, вызвала смятение в парадигме галактик, нуждающихся в темной материи, и потенциально перевернула взгляды астрофизиков. стали рассматривать как стандартную модель того, как работают галактики.
«За последние 40 лет было установлено, что в галактиках есть темная материя», — сказал Хорхе Морено, профессор астрономии в колледже Помона, который является ведущим автором новой статьи.
«В частности, галактики с малой массой, как правило, имеют значительно более высокие доли темной материи, что делает открытие Даниэли весьма удивительным. Для многих из нас это означало, что наше нынешнее понимание того, как темная материя способствует росту галактик, нуждалось в срочном пересмотре».
Команда запустила компьютерные модели, имитирующие эволюцию части Вселенной — примерно 60 миллионов световых лет в поперечнике — начиная вскоре после Большого Взрыва и вплоть до настоящего времени.
Команда обнаружила семь галактик, лишенных темной материи. После нескольких столкновений с соседними галактиками, в 1000 раз более массивными, они лишились большей части своего материала, не оставив после себя ничего, кроме звезд и некоторого количества остаточной темной материи.
«Это была чистая случайность», — сказал Морено. «В тот момент, когда я сделал первые изображения, я сразу же поделился ими с Даниэли и пригласил ее к сотрудничеству».
Роберт Фельдманн, профессор Цюрихского университета, разработавший новое моделирование, сказал, что «эта теоретическая работа показывает, что галактики с дефицитом темной материи должны быть очень распространены, особенно вблизи массивных галактик».
Джеймс Буллок из UCI, астрофизик, всемирно известный эксперт по галактикам с малой массой, описал, как он и его команда построили свою модель не только для того, чтобы создавать галактики без темной материи — что-то, по его словам, делает модель сильнее, потому что он никоим образом не был разработан для создания столкновений, которые они в конечном итоге обнаружили. «Мы не предполагаем взаимодействия», — сказал Буллок.
Подтверждение того, что галактики, лишенные темной материи, могут быть объяснены во Вселенной, где много темной материи, вздохнули с облегчением для таких исследователей, как Буллок, чья карьера и все, что он в ней обнаружил, зависит от темной материи, которая заставляет галактики вести себя определенным образом. они делают.
«Наблюдение, что существуют галактики, свободные от темной материи, немного беспокоило меня». — сказал Буллок. «У нас есть успешная модель, разработанная в течение десятилетий напряженной работы, согласно которой большая часть материи в космосе темная.
Всегда есть вероятность, что природа обманула нас».
Но, по словам Морено, «не обязательно избавляться от стандартной парадигмы темной материи».
Теперь, когда астрофизики знают, как галактика может потерять свою темную материю, Морено и его сотрудники надеются, что это открытие вдохновит исследователей, которые смотрят на ночное небо, на поиски массивных галактик в реальном мире, из которых они могут отделять темную материю. меньшие.
— Это еще не значит, что эта модель правильная, — сказал Буллок. «Настоящим испытанием будет увидеть, существуют ли эти вещи с частотой и общими характеристиками, которые соответствуют нашим прогнозам».
В рамках этой новой работы Морено, который имеет местные корни, получил разрешение от лидеров чероки назвать семь галактик, свободных от темной материи, обнаруженных в их симуляциях, в честь семи кланов чероки: Птица, Синий, Олень, Длинноволосый. , краска, дикий картофель и волк.
«Я чувствую личную связь с этими галактиками», — сказал Морено, добавив, что так же, как более массивные галактики лишили меньшие галактики их темной материи, «многие люди местного происхождения были лишены нашей культуры.
Но наше ядро остается, и мы по-прежнему процветаем».
Финансирование работы поступило от Национального научного фонда, поддержки творческого отпуска для Морено из колледжа Помона и Фонда Гарри и Грейс Стил, а для Даниэли — от НАСА через стипендию Хаббла HST-HF2-51454.001-A, присужденную Научный институт космического телескопа, которым управляет Ассоциация университетов для исследований в области астрономии, Incorporated, в соответствии с контрактом НАСА NAS5-26555. Другие сотрудники включают Франсиско Меркадо, Кортни Кляйн и Закари Хафен, все из UCI.
О кампании UCI «Великолепное будущее»: Кампания «Великолепное будущее», запущенная публично 4 октября 2019 года, направлена на повышение осведомленности и поддержку UCI. Привлекая 75 000 выпускников и получая 2 миллиарда долларов в виде благотворительных инвестиций, UCI стремится достичь новых высот в успеваемости студентов, здоровье и благополучии, исследованиях и многом другом. Школа физических наук играет жизненно важную роль в успехе кампании.