Astronomi

Hvordan ved vi, om et objekt rødskiftes?

Hvordan ved vi, om et objekt rødskiftes?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Jeg har nogle spørgsmål om rødskift. Jeg tror, ​​at de to første hænger på de sidste to, men er velkommen til at påpege alt, hvad du synes, jeg skulle vide.

Hvordan ved vi, om et objekt rent faktisk skiftes rødt, og at vi ikke kun ser stjernens regelmæssige spektrum?

Hvordan kan vi fortælle, i hvilken grad en stjerne rødforskydes?

Har astronomer et fuldt basisspektrum, som de sammenligner det målte spektrum med? Eller bruger de bare hydrogenspektret, da alle stjerner for det meste er brint?


Der er to metoder, den ene mere pålidelig end den anden (selvom begge er ret gode.)

Nøglepunkt: Jo lysere en stjerne er, jo flere detaljer kan vi se i dens spektrum - du kan tænke på det som at være i stand til at forstørre spektret mere for at kunne se finere detaljer. Dette giver os også mulighed for at se svagere linjer (ikke alle spektrale linjer er lige så intense.)

Vi har meget omfattende referencespektre for alle elementerne under en lang række forhold, så når en stjerne er lys nok ser vi mange spektrallinjer og kan matche dem op til referencespektre. Ingen to elementer har lignende spektre, så hvis du kan se mange linjer, kan du ikke let forveksle hinanden.

Når du kan redegøre for næsten alle linjerne i en stjernes spektrum ved hjælp af et plausibelt sæt elementer i plausible overflader og alle med det samme røde skift, har du en meget, meget pålidelig match og kender nøjagtigt objektets røde skift.

Men fjerne stjerner (og galakser) er meget svage, så de spektre, vi får, er meget lave opløsninger og viser kun nogle få af de stærkeste spektrale linjer. De kan ofte matches, fordi brint er så almindeligt, at de stærkeste linjer, der ses, vil være brintlinjer, og selvom du kun kan se to eller tre af dem, hvis de har de samme relative positioner som lyse brintlinjer, kan du sikkert identificere dem og aflæs det røde skift. Dette er mindre pålideligt, men stadig pålideligt nok til, at det sjældent er et problem.

I de svageste tilfælde ser du muligvis kun en enkelt linje. Du har en meget grov ide om rødskiftet fra objektets lysstyrke, og alt hvad du kan gøre er at antage, at det er den stærkeste brintlinje og se om den er i nogenlunde den rigtige position i betragtning af den afstand, der er trukket fra objektets lysstyrke og type. Dette fungerer også, men er stadig mindre pålideligt. (Meget af Hubbles oprindelige arbejde stod på kun en enkelt linje for de mere afstandsobjekter, men viste sig at være korrekte, når de senere blev observeret med dramatisk bedre udstyr.)


Redshift-spørgsmål

Ok, så jeg har for nylig læst meget om spektrumskift (både blå og rødforskydning) og fortsætter med at have det samme spørgsmål, der belaster min hjerne, som jeg ikke kan finde svaret / bekræftelsen på .. så jeg håber, at nogle mennesker kan dele deres glans med mig.

Så mit spørgsmål er, hvordan måler vi faktisk rødskift? Og er rødskift den faktiske ændring af lysfrekvens? Eksempel er. Lad os sige, at vi fanger lys i en galakse og ser et område eller en stjerne med en tung heliumsammensætning (som jeg tror normalt resulterer i en mere blå farve i det visuelle spektrum), hvis dette objekt bevæger sig væk fra os, hvordan måler vi dette røde skift? Og ved samtidig, at denne stjerne er "blå" eller "høj heliumsammensætning"? Hvis rødskiftet er så stort, og den supervarme blå stjerne bevæger sig så hurtigt væk fra os, ville denne virkelig blå stjerne faktisk virke rød for os? Dette giver ikke mening for mig, fordi det ser ud til, at hvis dette var tilfældet, ville vi ikke engang være i stand til at vide, at det var en super varm blå stjerne. Fordi det lyssignal, vi fanger, ser rødt ud? Selvom den kemiske sammensætning afgiver et mere blåt foton-signal?

Jeg tror, ​​jeg mangler et stort stykke af redshift-forståelsen her og vil virkelig sætte pris på noget hjælp!

# 2 NEOhio

Det er et skift i den faktiske lysfrekvens. Jeg tror, ​​at tricket er, at de ser på forskydningen af ​​hele stjernens spektrum. Spektret vil have et bestemt mønster, for eksempel har brint et sæt diskrete emissionslinjer ved forskellige frekvenser, ligesom ilt, kulstof osv. Der er også absorptionslinjer i spektret. Så hvad der observeres er, at hele spektret bliver rødskiftet i frekvens, og mønsteret af f.eks. Brintemissionslinier genkendes, og forskydningen af ​​dette mønster som helhed kan måles.

Så hvis du har en blå stjerne, der er rød forskudt, så den ser visuelt ud som rød, kan den stadig detekteres som en rødskiftet blå stjerne snarere end en normal rød stjerne, fordi spektret (det vil sige mønsteret med atomiske linjer) ville match med en blå stjerne, bare skiftet mod den røde.

En ting, jeg ikke er sikker på, er, om alle farverne i spektret bliver rødskiftet med samme mængde. Hvis ikke, antager jeg, at de kan rette op på det, når de analyserer den spektrale form.

Husk også, at lysets hastighed = frekvens gange bølgelængde, så du kan tænke enten i form af frekvens eller bølgelængde. Mange gange er spektret afbildet mod bølgelængde.

# 3 Hades

Tak NEOhio, jeg tror, ​​du har mindet mig om det faktum, at vi kender kemisk sammensætning på grund af striber eller klumper af "blokeret" spektrum, når vi ser de nævnte fotoner. Jeg beskriver dette forkert, men de blokerede dele eller striber, der mangler i det spektrum, vi fanger, er, hvordan vi kender deres sammensætning, ikke? Jeg tror, ​​jeg husker, at dette er på grund af elektronernes bevægelse og placering, der blokerer for frekvensen i deres bevægelser eller noget.

Alligevel tydeliggør dette min forståelse af redshift, og jeg takker dig!

# 4 EJN

Generelt, når spektret for et astronomisk objekt tages, spektrografen

har i den interne kalibrerede referencekilde. Rød (eller blå) forskydning måles, når jeg sammenligner

placeringen af ​​velkendte emissions- eller absorptionslinjer i spektrene i forhold til referencen

Der er velkendte serier såsom Balmer-serien af ​​brint, som når de er røde

eller blå forskudt vedligeholde i forhold afstand mellem linjerne i serien, hvilket gør identifikation


Hvordan bestemmer vi både afstanden til og hastigheden for fjerne stjerner?

Min forståelse er, at vi kan måle afstanden til langt væk stjerner ved at bruge deres farve til at udlede den absolutte størrelse af det lys, de udsender, og sammenligne det med den observerede størrelse af det lys, vi faktisk modtager. Forskellen mellem disse værdier fortæller os, hvor langt væk stjernen er. Fra mit amatørperspektiv giver dette mening, selvom jeg ikke kender den nøjagtige ligning, der beskriver forholdet.

For hastighed væk fra os er jeg blevet fortalt, at vi måler lysets rødskift. Dette præsenterer mig dog to spørgsmål.

1) Hvordan er redshift rent faktisk målt? Jeg har ikke fundet noget websted, der forsøger at forklare dette. Jeg forstår matematikken og Doppler-effekten, så jeg får forholdet, men jeg kan ikke se, hvordan vi i første omgang får z-værdien.

2) Forstyrrer dette ikke afstandsberegningen? Hvis lyset skiftes rødt, ville farven være anderledes, så for at få afstanden fra Jorden skulle vi først "afskifte" lyset, når vi først vidste hvad det er, ikke?

Jeg spørger om begge dele, fordi de er relaterede emner, og jeg vil sikre mig, at en misforståelse på afstand ikke forvirrer mig om hastighed. Hvis nogen kunne rydde begge op for mig, ville jeg sætte pris på det.


Vigilante Astronomi?

Anonyme astronomer modsætter sig nogle af deres kammeraters bestræbelser på at navngive og skamme kendte chikanere i marken.

Er der en tilbageslag i modreaktionen mod seksuel chikane i astronomi? En gruppe, der kaldte sig Astronomy Underground, sendte tirsdag et åbent brev til ledere for det amerikanske astronomiske samfund, hvor de hævdede upassende forsøg på at overvåge chikane i disciplinen.

& ldquoVi beder [American Astronomical Society] Council og [society & rsquos Astronomy Education Board] om offentligt at forklare, hvordan disse handlinger har fået lov til at ske så længe, ​​og med hvilken licens [samfundet] har handlet for at undersøge sine medlemmer og skade deres karriere , deres personlige liv og samfundets sundhed i processen, & rdquo læser brevet.

Astronomy Underground hævder, at samfundet på en eller anden måde er involveret i sådanne forespørgsler og kræver, at det offentligt forklarer, hvordan det agter at & ldquo1) reparere skaden på dem, der er blevet & lsquoinundersøgt & rsquo under navnet [samfund & rsquos], 2) omdirigere astronomioplevelsen for vores yngste medlemmer, der nu har brugt hele deres karriere med fokus på disse spørgsmål snarere end på videnskaben og 3) reparerer astronomiens ry i det nationale landskab med henblik på fremtidig rekruttering og finansiering. & rdquo

Brevet følger adskillige nylige højt profilerede sager, hvor kendte chikanere er blevet navngivet og skammet af deres jævnaldrende og i et tilfælde af en amerikansk kongreskvinde. I oktober trådte Geoff Marcy tilbage fra sit professorat i astronomi ved University of California i Berkeley, efter at en række nyhedsrapporter afslørede, at han & rsquod har chikaneret kvinder i årevis på flere campusser. Mange kritiserede Berkeley & rsquos svar på sin egen efterforskning - for at advare Marcy om ikke at gentage opførslen eller risikere afskedigelse i stedet for at flytte ham med det samme - og kaldte den offentlige pressekampagne, der førte til hans fratræden, en succes.

Senest afslørede den amerikanske kongreskvinde Jackie Speier, en californisk demokrat, pinlige detaljer om en seksuel chikaneundersøgelse, der involverede astronomen Timothy Slater, tidligere fra University of Arizona (hvor chikanen fandt sted) og nu en begavet stol i sekundær videnskabsuddannelse ved universitetet af Wyoming. Speier sagde, at hun & rsquod blev advaret om en rapport fra 2005 om Slater af flere kvindelige astronomer, og hun henviste til den for at indføre kommende lovgivning, der skulle tvinge gymnasier og universiteter til at afsløre krænkelser af seksuel chikane fra tidligere studerende og ansatte til deres nye institutioner.

Slater sagde, at han & rsquod var blindsides af kongreskvinden & rsquos kommentarer og sagde, at der foregik en & ldquowitch jagt & rdquo i astronomi for at afdække tidligere chikane bekymringer, hvoraf nogle allerede var blevet behandlet - hans inkluderet. Han sagde, at han & rsquod deltog i klima og anden træning, som mandatet af Arizona fulgte efter den årti-gamle undersøgelse, og at han ikke havde været involveret i chikane siden. Han sagde, at han ikke vidste, hvorfor det blev bragt op igen, især i et så offentligt forum.

Astronomy Underground-brevet adresserer lignende bekymringer som dem, der blev rejst af Slater, og hævder, at samfundet er impliceret i en sådan indsats for at navngive og skamme chikanere. Det linker til et indlæg på Astronomy Underground & rsquos Facebook-side, der angiveligt viser en e-mail fra en studerende i astronomi om seksuel chikane i marken. Det navngiver Slater og hans kone.

& ldquo Astronomiundervisningsstyrelsen i [samfundet] indsamler bevis for dem for at skrive en erklæring fra [samfundet] og / eller at folk i samfundet kan underskrive om fremtidige interaktioner med slaters (eller håber vi ikke), & rdquo e-mailen siger. & ldquo Åbenbart intet pres for disse mennesker, men hvis du får det indtryk, at de vil være en del af den organisatoriske samtale, tror jeg, det ville være et godt afsætningsmarked. & rdquo

E-mailen viser et medlem af foreningen & rsquos uddannelsesnævn som en anonym kontaktperson for klager. Ingen af ​​dem, der er nævnt i e-mailen, svarede på en anmodning om kommentar.

Rick Fienberg, en talsmand for det astronomiske samfund, sagde, at foreningen stadig fordøjede Astronomy Underground & rsquos-brevet og sandsynligvis ville udstede et formelt svar. I mellemtiden sagde han, at samfundet har været proaktivt med hensyn til at tackle chikanehensyn i marken, herunder ved at oprette en chikanehotline til at rapportere om hændelser af chikane på et nylig disciplinært møde i Florida (han var ikke bekendt med nogen opkald). Men samfundet foretager ikke efterforskning af individuelle medlemmer og adfærd uden for fortrolige efterforskninger i forbindelse med påståede overtrædelser af dets anti-chikane-politik, sagde han.

Sådanne undersøgelser udføres typisk af et upartisk rådsmedlem eller officer valgt af samfundets eksekutivkomité. Dem, der konstateres at have overtrådt politikken, står over for en række mulige disciplinære handlinger, fra en mundtlig advarsel til udkast fra et møde eller en aktivitet og rapportering af adfærd til respondentens hjeminstitution. Gentagne lovovertrædere kan blive genstand for yderligere disciplinære skridt, såsom at blive forbudt fra fremtidige samfundshændelser. Fienberg understregede imidlertid, at samfundet ikke er en & ldquopolicing & rdquo organisation og har ringe autoritet over medlemmers adfærd uden for sine egne begivenheder.

Slater sagde, at han ikke & rsquot troede, at de fleste mennesker i samfundet & rsquos styringsråd vidste, hvad der foregik uden for officielle kanaler, men at & ldquodokumentationen er ret klar, & rdquo og gruppen af ​​aktører inden for organisationen, der arbejder på at skabe en liste over kendte chikanere, er & ldquohighly organiseret. & rdquo Han udnævnte Joan Schmelz, universitetsrumforskningsforeningens vicedirektør ved Arecibo Observatory og formand for Society & rsquos Committee on the Status of Women in Astronomy fra 2009-2015, som en sådan skuespiller og beskyldte hende for forkert at indsætte sig selv i Marcy sag på forskellige måder.

Schmelz sagde, at hun ikke havde noget med Slaters sag at gøre, men hjalp klagere i Marcy-efterforskningen, fordi de kom til hende - ikke omvendt.

& ldquoMin involvering i sager om seksuel chikane har altid været ledet af ofrenes behov / ønsker, & rdquo sagde hun via e-mail. & ldquoDe kontakter mig. De beslutter at indgive en klage eller ej. De fleste gør det ikke. De beslutter at kontakte medierne eller ej. De fleste gør det ikke. & Rdquo

At beskæftige sig med beskyldninger om, at nogle astronomer og rsquo-bestræbelser på at standse chikane, distraherer astronomer fra deres arbejde, sagde Schmelz, at & ldquoharm til astronomisamfundet er blevet gjort af dem, der blev fundet i strid med politikken for seksuel chikane. Det er disse chikanere, der har beskadiget karriere hos unge forskere og forhindret dem i at udnytte deres potentiale som videnskabelige forskere. & Rdquo


Kontrovers omkring Nobelprisen

Jocelyn Bell fremhævede derfor den første pulsar, a største opdagelse i astronomi. Og alligevel blev hun ikke straks anerkendt siden Antony Hewish, hendes specialevejleder, modtog Nobelprisen i fysik i 1974. Han vil også dele prisen med radioastronom Martin Ryle “For deres banebrydende forskning inden for radioastrofysik”. Ifølge beslutningstagerne belønnes Antony Hewish for hans afgørende rolle i opdagelsen af ​​pulsarer og Martin Ryle for hans observationer og opfindelser, især for åbningssyntesen.

Hurtigt, en vigtig kontrovers bryder ud, efter at kosmolog Fred Hoyle, en hovedkritiker af Big Bang-teorien, er oprørt. Ifølge ham er det utænkeligt, at Nobelprisen tildeles specialevejlederen og ikke til den interesserede, blot fordi hun er hans studerende og / eller at hun er kvinde. Det skal dog stadig huskes, at Jocelyn Bell troede i 1979, at der ikke var noget unormalt der.

Jocelyn Bell under en præsentation på Inspirefest i 2015.
Crédits: Silicon Republic / Wikipedia


Bevægelse påvirker bølger

I 1842 målte Christian Doppler først virkningen af ​​bevægelse på bølger ved at ansætte en gruppe musikere til at spille på en åben jernbanevogn, mens den bevægede sig langs sporet. Han anvendte derefter det, han lærte, på alle bølger, herunder lys, og påpegede, at hvis en lyskilde nærmer sig eller trækker sig tilbage fra observatøren, vil lysbølgerne henholdsvis blive overfyldt tættere sammen eller spredt ud. Det generelle princip, nu kendt som Doppler-effekten, er illustreret i figur ( PageIndex <1> ).

Figur ( PageIndex <1> ): Doppler-effekt. (a) En kilde, S, laver bølger, hvis nummererede kamme (1, 2, 3 og 4) skyller over en stationær observatør. (b) Kilden S bevæger sig nu mod observatør A og væk fra observatør C. Bølgekam 1 blev udsendt, når kilden var i position S4, kam 2 i position S2 osv. Observer A ser bølger komprimeret af denne bevægelse og ser en blueshift (hvis bølgerne er lette). Observer C ser bølgerne strakt ud af bevægelsen og ser en rød forskydning. Observatør B, hvis synslinje er vinkelret på kilden & rsquos bevægelse, ser ingen ændring i bølgerne (og føler sig udeladt).

I figur ( PageIndex <1a> ) er lyskilden (S) i ro i forhold til observatøren. Kilden afgiver en række bølger, hvis kammen vi har mærket 1, 2, 3 og 4. Lysbølgerne spredes jævnt i alle retninger, ligesom krusninger fra et stænk i en dam. Kammen er adskilt af en afstand, & lambda, hvor & lambda er bølgelængden. Observatøren, der tilfældigvis befinder sig i retning af billedets bund, ser lysbølgerne komme pænt og jævnt med en bølgelængde fra hinanden. Observatører placeret andre steder kunne se det samme.

På den anden side, hvis lyskilden bevæger sig i forhold til observatøren, som det ses i figur ( PageIndex <1b> ), er situationen mere kompliceret. Mellem det tidspunkt, hvor det ene våben udsendes, og det næste er klar til at komme ud, har kilden bevæget sig en smule mod bunden af ​​siden. Fra observatørens synspunkt EN, denne bevægelse fra kilden har formindsket afstanden mellem kamme & mdashit & rsquos, der klemmer kammen sammen, kan denne observatør sige.

I figur ( PageIndex <1b> ) viser vi situationen ud fra tre observatørers perspektiv. Kilden ses i fire positioner, (S_1 ), (S_2 ), (S_3 ) og (S_4 ), der hver svarer til emissionen af ​​en bølgetop. Til observatør ENsynes bølgerne at følge hinanden nærmere med en nedsat bølgelængde og dermed øget frekvens. (Husk, alle lysbølger bevæger sig med lysets hastighed gennem det tomme rum, uanset hvad. Dette betyder, at bevægelse ikke kan påvirke hastigheden, men kun bølgelængden og frekvensen. Når bølgelængden aftager, skal frekvensen øges. Hvis bølgerne er kortere, vil flere være i stand til at bevæge sig i løbet af hvert sekund.)

Situationen er ikke den samme for andre observatører. Lad & rsquos se på situationen fra observatørens synspunkt C, placeret overfor observatør EN i figur ( PageIndex <1> ). For hende bevæger kilden sig væk fra hendes placering. Som et resultat presses bølgerne ikke sammen, men i stedet spredes de af kildens bevægelse. Kammen ankommer med øget bølgelængde og nedsat frekvens. Til observatør Bi en retning vinkelret på kildens bevægelse observeres ingen effekt. Bølgelængden og frekvensen forbliver de samme som de var i del (a) af figuren.

Vi kan se fra denne illustration, at Doppler-effekten kun frembringes ved en bevægelse mod eller væk fra observatøren, en bevægelse kaldet radial hastighed. Sideværts bevægelse frembringer ikke en sådan effekt. Observatører mellem EN og B ville observere en vis forkortelse af lysbølgerne for den del af kildens bevægelse, der er langs deres synsfelt. Observatører mellem B og C ville observere forlængelse af lysbølgerne, der er langs deres synslinje.

Du har måske hørt Doppler-effekten med lydbølger. Når et togfløjte eller politisirene nærmer sig dig og derefter bevæger sig væk, vil du bemærke et fald i tonehøjden (hvilket er, hvordan menneskelige sanser fortolker lydbølgefrekvensen) af lydbølgerne. Sammenlignet med bølgerne i hvile har de ændret sig fra lidt hyppigere, når de kommer mod dig, til lidt mindre hyppige, når de bevæger sig væk fra dig.

Et godt eksempel på denne ændring i lyden af ​​en togfløjte kan høres i slutningen af ​​den klassiske Beach Boys-sang & ldquoCaroline, No & rdquo på deres album Kæledyr lyde. For at høre denne lyd skal du gå til denne YouTube-version af sangen. Togets lyd begynder cirka kl. 2:20.


Start af en astronomiklub

Et par andre astronomi nødder, og jeg har talt om at starte en astronomiklub. Problemet er, at jeg aldrig har hørt til nogen klub før og ikke har nogen anelse om, hvor jeg skal starte. Eventuelle ideer vil blive meget værdsat. Jeg er ikke sikker på, om dette hører hjemme her, så hvis det ikke er, er jeg ked af det og bare nakke indlægget.

# 2 llanitedave

Dette er et godt sted at spørge. Der er nogle mennesker med stor erfaring i organiserede astronomiaktiviteter.

En af de ting, du skal gøre, er at blive fortrolig med dit område. Er der andre astronomiklubber i nærheden? Hvis ja, noget, de ikke tilbyder, som du ville tilbyde i stedet?

Hvis ikke, hvor hænger folk ud? En meddelelse på dit lokale bibliotek, en meddelelse om samfundstjeneste i en lokal avis eller noget lignende kan hjælpe med at få folk ind. Hvor mange mennesker kender du allerede, der kan være interesserede? Hvem af dem kan du få til at deltage og derefter sprede budskabet til deres egne venner?

Du vil gerne arrangere et sted at mødes og noget "tema" til sammenkomster, hvad enten observationer, uddannelse, præsentationer osv.

Er der andre, der har flere ideer?

# 3 David Knisely

Et par andre astronomi nødder, og jeg har talt om at starte en astronomiklub. Problemet er, at jeg aldrig har hørt til nogen klub før og har ingen anelse om, hvor jeg skal starte. Eventuelle ideer vil blive meget værdsat. Jeg er ikke sikker på, om dette hører hjemme her, så hvis det ikke er, er jeg ked af det og bare nakke indlægget.

Astronomiske Liga har en god publikation om emnet, der stort set dækker de fleste baser:

Forhåbentlig giver det dig en start på, hvordan du opretter en, selvom den form, som ligaen indikerer, ikke behøver at være den, du til sidst vælger til din klub. Den kritiske tid er de første par møder, hvor folk mødes og grundlæggende beslutter, hvordan klubben skal være. Du kan få et par af dine venner til at hjælpe med at køre den indledende fase af mødet og beslutte en formel struktur baseret på de diskussioner, du har med dem, der deltager. En god ting at gøre er at have en slags kort program eller endda et stjernefest (hvis vejret samarbejder) efter den "forretningsmæssige" del af dit første møde for at holde interessen høj. Når du får tingene til at køre, kan klubben organiseres mere formelt, men hold den pæn og venlig med ikke meget formel struktur i starten. Klar himmel for dig.

# 4 Richard B. Drumm

Astronomer fra Humboldt
Humboldt State University, Arcata, CA 95521 USA
Les Clendenning
707-826-3276
707-826-4884
-------------------
Jeg ser, at Shingletown ligger på den anden side af Redding fra dig. Dette er et frugtbart område for en klub. Gør det! Hold os opdateret om dine fremskridt!
Rig

# 5 Trinity Skies

Der er en klub i Redding, "Shasta Astronomy Club", men drevet ned ad bakken for at komme derhen er ikke sjovt. De bruger en parkeringsplads ved Whiskytown Rec. Område til stjernefester. Det er ikke så dårligt der givet sin nærhed til Redding. Hvad vi ønskede at gøre var at starte noget heroppe i bjergene og gøre ting for børnene her, da mange ikke har meget at starte med. De børn, jeg havde kigget igennem, blev bare sprængt væk. Det er sjovt at give dem controlleren og løsne dem, børnene er gode knapper. Problemet her er, at mange mennesker har rækkevidde, men vi kender ikke hinanden. At sætte på et stjernefest kan bare gøre tricket.

# 6 Richard B. Drumm

Huh! Hvordan er det! Astronomy Clubs-linket havde ikke Redding-klubben opført! Hvor mange mennesker bor i Lewiston? Ligner en lille by. Det kan være svært at opretholde interessen, hvis der ikke er mange mennesker, der er involveret. Du har sandsynligvis brug for en bestemt (ukendt) "kritisk masse" af interesserede medlemmer.

På den anden side, hvis Lewiston allerede er usædvanligt udstyret med amatørastronomer, og du kan finde et par af dem, så er du på vej. Du skal alligevel tilmelde dig Redding klubben og se om der er nogen medlemmer der fra Lewiston-området. Disse folk, og du kan være vært for en stjernefest og promovere det på den lokale tv-station (hvis der er en) eller kabel-tv med offentlig adgang (hvis det er tilgængeligt) eller den lokale avis. Fortæl det (e) naturfagslærer (r) på de lokale grundskoler, mellemskoler og gymnasier. Vælg et fremtrædende offentligt sted, men ikke på en af ​​skolerne, de har tendens til at have "vægpakker", der lyser op i hele området som en anti-vandalisme foranstaltning.

Måske noget fortovsastronomi i den boligudvikling på Texas Ave. & Fremont St. eller derover i Weaverville i Lowden Park. Et sted der vil tiltrække opmærksomhed. Sæt også mange flyers rundt i de 2 byer.
Hold os orienteret om din succes!
Rig

# 7 Trinity Skies

De andre fyre bor i andre byer, den ene i Weaverville og den anden i Hayfork, så vi overvejede at prøve at få nogen, der bor i Trinity County. Vi har nogle lufthavne her, der muligvis kan bruges til stjernefester, da fly ikke kan lande om natten de fleste af dem. Måske ønsker at tage stjernefesterne til folket, have dem i forskellige byer.

Der er så mange gode steder at se ovenfra, det er ikke sjovt. Min BYO er bare en af ​​dem. Hvis du går til Google Earth og sætter markøren på 40 42'32.83 "N - 122 47 '55.54" W, vil du se på den. Jeg tror, ​​at den bedste måde at få ordet ud vil være det lokale avispapir "The Trinity Journal". Det er sjovt, hvordan folk heroppe ikke kan lide at køre ned ad bakken til Redding, men tænk ikke to gange over at køre til et sted som Hyampom. Måske er det fordi vi ikke har stoplys i amtet.

# 8 Richard B. Drumm

# 9 Trinity Skies

Ja på PST, skal have en af ​​dem. Jeg mener trods alt, her er vi parkeret lige ved siden af ​​en stjerne, hvorfor ikke se på den. Ingen SWMBO her, jeg kan slippe af sted med noget. En af de andre fyre har også en BYO. Begge er rulletag. Mine har en 12,5 "truss tube reflektor på en EQ gaffel mount (ATM). Den anden med en 16" reflektor på en GEM. Han tager mest billedbehandling.

# 10 Richard B. Drumm

Mærke:
Har Lewiston en grundskole? Det ser ud til, at Weaverville og Hayfork har mellem- og gymnasier, et godt sted at finde naturfagslærere, der måske er interesserede i at slutte sig til klugten eller i det mindste give din klub noget til (dvs. opsøgende astronomi).

Jeg nævner opsøgende astronomi, fordi det er en meget god ting, som en astronomiklub kan have som en mission. Hvis alt hvad du gjorde var at se på ting, ville det blive lidt kedeligt efter et par år (måske). Min klub, CAS, har en løbende tilknytning til University of Virginia, hvor vi afholder gruppeaftener på McCormick Observatory for spejder- og drengespejdere, skolegrupper og lignende. De kommer til observatoriet og får en forelæsning om astronomi i klasselokalet, mens omfanget trænes på objektet du jour (du noir?). Dit rulletag og 12 1/2 "rækkevidde fungerer godt for grupper af børn fra din lokale folkeskole.

Bor fyren med 16 "GEM i en af ​​de byer, der har en mellem- / gymnasium? I så fald er hans sted naturligt for disse børn derovre.

Tjek med dine lokale ledere af dreng- og pigespejdertropper om, hvordan du også arbejder med dem om opsøgende, de springer på chancen for at tilføje nogle ægte videnskabsuddannelser til deres programmer.

Med 2 observatorier og en 3. fyr med et omfang er du godt på vej til at starte noget interessant! Nathimmelens vidundere er svære at slå! At dele dem med skolebørn og deres forældre er ren lykke!
Hold os opdateret om dine fremskridt!
Rig


Hvordan ved vi, om et objekt rødskiftes? - Astronomi

Jeg søgte og fandt mange spørgsmål og svar om rød skift her, men ingen med svaret på mit. (undskyld hvis det er der et sted, og jeg ikke fandt det.)

Alle siger, at lyset fra de fjerne galakser er rødt forskudt, og jeg kunne finde mange formler og fysikteorier om det.

Mit spørgsmål er: lys skifter rødt sammenlignet med hvad? Hvorfor er det ikke muligt for kilden at udsende rødt lys? Jeg stiller dette spørgsmål med tanke på, at de først så rødt lys og derefter besluttede, at universet ikke udvides omvendt.

Redshifts betyder faktisk ikke, at lyset er rødt eller nogensinde var rødt. Det er det, der forvirrer dig.

"Rød" og "blå" i denne sammenhæng er kortformede måder at sige "mod længere bølgelængder / lavere energier" (rød) og "mod kortere bølgelængder / højere energier" (blå), fordi i det synlige lysspektrum er rød ved lavenergi ende af det, vi kan se, og blå i slutningen med høj energi. Enkelt sagt er lys, radio, gammabølger - enhver elektromagnetisk stråling overhovedet - fra en kilde, der er "rød forskudt", en måde at sige, at den modtages (af os) med en lavere energi, end den "virkelig" blev udsendt (forudsat en passende referenceramme).

Men det kunne overhovedet være enhver stråling. Så "redshifted" kunne beskrive:


  • gammastråler udsendt fra en fjern galakse, som vi registrerer som røntgenstråler,
  • gulligt / hvidt synligt lys fra en stjerne som vores sol, som en ekstragalaktisk observatør registrerer som synlig, men mere orange tonet på grund af deres hastighed,
  • ultraviolet lys opfattes som blåt synligt lys

så længe forklaringen er baseret på emitterens og observatørens relative hastighed, tyngdekraftens virkning eller udvidelsen af ​​rummet (som faktisk "strækker" eller "komprimerer" bølgelængden af ​​hver foton) og ikke på grund af faktorer som som filtrering af lys, som bare forspænder de modtagne fotoner.

Den samme form for udsagn, men omvendt, gælder for blåt forskudt lys (orange lys set som gul / hvid, røntgenstråler modtaget som gammastråler osv.)

Mange slags lys, vi ser i universet, er meget veldefinerede. For eksempel ved vi nøjagtigt, hvilke frekvenser af lys, ophidset brint, der kan udsende, når det mister energi. Vi ved også nøjagtigt, hvilke frekvenser hydrogeng skyer kan absorbere, når lys bevæger sig gennem dem (så den specifikke frekvens "mangler", når vi ser det). [De er det samme!]

Frekvenserne relateret til hver kilde vises ofte som et mønster af meget specifikke frekvenser eller en fordeling af frekvenser, ikke kun en frekvens. Disse mønstre af frekvenser er forskellige for hvert element og fungerer som et "fingeraftryk". Enkelt sagt er det muligt at se på et frekvensmønster (ofte tegnet som "spektrale linjer" i grafisk form) og være sikker på, hvilke linjer der repræsenterer hvilket element. Det er så specifikt, at vi ofte endda kan identificere den nøjagtige interaktion, der gav anledning til strålingen (specifikke interaktioner har normalt velkendte energier for de fotoner, de producerer). Når vi ved dette, kan vi være sikre på, hvad de oprindelige frekvenser for det interaktion eller element "virkelig" ville have været. Forskellen mellem det og den frekvens, vi faktisk opdagede, er det røde eller blå skift, som strålingen har oplevet.

Så en kosmolog kan fortælle fra de spektre, de registrerer, hvilke originale frekvenser der blev udsendt, og de kan også være helt sikre på, om lyset eller radioen eller andre bølger, de registrerer, altid var den frekvens, eller oprindeligt blev udsendt med en anden frekvens, men har været rød eller blå forskudt med et vist beløb (= modtaget ved en lavere eller højere frekvens), og at dette skyldes deres høje relative hastigheder.

(Den anden mulige årsag er tyngdeforskydning, se næste afsnit)

Astronomisk set er den mest almindelige årsag til rød / blueshifting et objekts relative hastighed mod eller væk fra Jorden. In this case, the red/blueshift is ultimately due to special relativity (the movement of objects relative to an observer in spacetime). Whether in our own galaxy or elsewhere, most objects in space are moving towards or away from us. On a cosmic scale the expansion of the universe means that almost everything outside our own galactic supercluster is moving away from us at high speed - and the further away the faster it's received. Light and other radiation received from very old objects, which has been travelling for billions of years, will also be redshifted, because that radiation will have been affected by the expansion of space over time, so on a very large cosmic scale, redshifting is linked to time/age/years ago og afstand, såvel som hastighed - known as Hubble's Law. Whether the velocity is due to space expanding, or the object's own movement within space, a red/blueshift will result.

The other known cause for redshifting is the effect of extreme gravity, known as "gravitational redshift". In this case, the ultimate explanation is generel relativitet (the effect of mass and gravity on spacetime). For example, radiation given off very close to a massive object such as a black hole, or perhaps passing a very massive object on its journey to us, could be redshifted due to gravity. (Theoretically it could work the other way around as well - an observer who could somehow hover right in the vicinity of a black hole might see other objects as blueshifted - but in practice this is a perspective we never see on earth.)

Historically for a time, this "dual cause" led to some confusion, because in the early days of radio astronomy, astronomers weren't always sure if they were seeing a very distant/fast-moving object, or a nearby object affected by gravity. However, these days astronomers are usually very sure which they're looking at.

Suppose we try and use this knowledge. Instead of saying just that we detect radio waves of some frequencies from a source, we can say (for example) that what we detect is a match for emissions from hydrogen, with some carbon, and that the hydrogen lines were redshifted by X amount but the carbon spectrum was blueshifted by Y amount. Therefore we conclude we're actually looking at 2 objects, probably one containing carbon that's traveling towards us at a certain velocity, one containing hydrogen travelling away from us at a certain velocity. Perhaps one source is almost behind the other, or it's a binary star system. From the velocities and amount of red/blue shift, we can decide the distances (are either source in our local galaxy or cluster, or are they billions of light years away), and much more.

If they are in a binary system we can expect to see their red/blueshifts change periodically as each of them moves more towards us, then more away. From their emissions we can figure what type of stars they are and therefore their likely/estimated mass (I'm simplifying a lot!). From the time taken to rise and fall in red/blue shift we can work out how long they take to orbit, and their relative masses, distances apart, etc. And so on, and so on.

As a (simplified!) second example, we can measure the spectra of stars at the centre of our galaxy. If we plot over time, the star's positions versus the amount of red or blue shifting of their light, we find they periodically undergo changes in shift - redder shifted, then bluer shifted. That says their velocity relative to us gets larger and smaller. Conclusion: the stars in the centre of our galaxy are all orbiting something. The amount of shift and distance, and a bit of computer work, lets us work out how "tight" all their orbits are. So we can work out the mass of whatever they are all orbiting. We can discover the object has a huge mass. But we also know the size of the smallest orbits of these stars. Whatever the object is, that they're orbiting, it has to be smaller than the orbit of the stars, otherwise the stars would quickly lose energy and spiral in/merge. When you point a telescope there, you don't see any giant mass object - but we know one is there. It turns out that to fit that amount of mass in that size space, you'd have to have a black hole. Nothing else would do it. And that's one way we can be certain there's a large black hole at the centre of our galaxy (and many others), and calculate its mass. All from stellar red/blueshift measurements!

Coming back to the OP, the question specifically refers to redshifted light and "deciding the universe was expanding". So I'll try a quick explanation (this is a whole question of its own!).

About a hundred years ago, Hubble formulated his law (more accurately a rule of thumb) which said that light from distant galaxies was redshifted, and the more distant the galaxy, the more redshifted the light. Where galaxies were close enough to be measured directly, they turned out to be receding from Earth.

Nu dette magt have meant they were all travelling outward at extreme velocities from some common centre, but could have many other meanings: one theory suggested matter was being created continually to replace it (the rate would have been very small).

So although the Big Bang was conceptualised, there actually wasn't much evidence and it was only several decades later that other overwhelming evidence (radio astronomy, standard model, cosmological modelling, stellar lifetime cycles, expansion of space, fusion processes, and myriad other discoveries) gradually ended up supporting the Big Bang theory.

We are now extremely sure, from many different kinds of observation and knowledge, that light from distant galaxies er redshifted to lower frequencies because of the expansion of space, and the Cosmic Microwave Background kan be detected and identified as an extremely redshifted form of light from excited hydrogen atoms emitted at the dawn of our universe, when it was about 370,000 years old.

But it's important to remember that it was ikke immediately obvious or accepted by many astronomers for several decades, that redshifted light meant that our known universe had to be expanding, or began at a specific point in time. People didn't just jump at that conclusion. They had extreme redshifts, that was undeniable - but what did they mean? It was not even clear hvordan a universe might expand, if it did, or what might lead to an expansion, if that was what was being seen. So there were many unsatisfactory questions and doubts. As with much of science, the actual observations came first. Gaining an understanding of them, and what they meant, and testing theories which might explain a universe with those observations, took many years after that time.

However, once modern cosmological ideas of the Big Bang began to be taken seriously as a theory, the detailed evidence gained through redshifted radiation became crucial evidence for both of these ideas and for much of modern cosmology.


How do we know dark matter exists?

A massive cluster of yellowish galaxies, seemingly caught in a red and blue spider web of eerily distorted background galaxies, makes for a spellbinding picture from the new Advanced Camera for Surveys aboard NASA's Hubble Space Telescope. To make this unprecedented image of the cosmos, Hubble peered straight through the center of one of the most massive galaxy clusters known, called Abell 1689. The gravity of the cluster's trillion stars — plus dark matter — acts as a 2-million-light-year-wide lens in space. This gravitational lens bends and magnifies the light of the galaxies located far behind it. Some of the faintest objects in the picture are probably over 13 billion light-years away (redshift value 6). Strong gravitational lensing as observed by the Hubble Space Telescope in Abell 1689 indicates the presence of dark matter. Credit: NASA, N. Benitez (JHU), T. Broadhurst (Racah Institute of Physics/The Hebrew University), H. Ford (JHU), M. Clampin (STScI),G. Hartig (STScI), G. Illingworth (UCO/Lick Observatory), the ACS Science Team and ESA

Dark matter can't be seen or detected by any of our instruments, so how do we know it really exists?

Imagine the Universe was a pie, and you were going to slice it up into tasty portions corresponding to what proportions are what. The largest portion of the pie, 68% would go to dark energy, that mysterious force accelerating the expansion of the Universe. 27% would go to dark matter, the mysterious matter that surrounds galaxies and only interacts through gravity. A mere 5% of this pie would go to regular normal matter, the stuff that stars, planets, gas, dust, and humans are made out of.

Dark matter has been given this name because it doesn't seem to interact with regular matter in any way. It doesn't collide with it, or absorb energy from it. We can't see it or detect it with any of our instruments. We only know it's there because we can see the effect of its gravity.

Now, you might be saying, if we don't know what this thing is, and we can't detect it. How do we know it's actually there? Isn't it probably not there, like dragons? How do we know dark matter actually exists, when we have no idea what it actually is?

Oh, it's there. In fact, pretty much all we know is that it does exist. Dark matter was first theorized back in the 1930s by Fritz Zwicky to account for the movement of galaxy clusters, but the modern calculations were made by Vera Rubin in the 1960s and 70s. She calculated that galaxies were spinning more quickly than they should. So quickly that they should tear themselves apart like a merry-go-round ejecting children.

Rubin imagined that every galaxy was stuck inside a vast halo of dark matter that supplied the gravity to hold the galaxy together. But there was no way to actually detect this stuff, so astronomers proposed other models. Maybe gravity doesn't work the way we think it does at vast distances.

But in the last few years, astronomers have gotten better and better at detecting dark matter, purely though the effect of its gravity on the path that light takes as it crosses the Universe. As light travels through a region of dark matter, its path gets distorted by gravity. Instead of taking a straight line, the light is bent back and forth depending on how much dark matter is passes through.

And here's the amazing part. Astronomers can then map out regions of dark matter in the sky just by looking at the distortions in the light, and then working backwards to figure out how much intervening dark matter would need to be there to cause it.

These techniques have become so sophisticated that astronomers have discovered unusual situations where galaxies and their dark matter have gotten stripped away from each other. Or dark matter galaxies which don't have enough gas to form stars. They're just giant blobs of dark matter. Astronomers even use dark matter as gravitational lenses to study more distant objects. They have no idea what dark matter is, but they can still use it as a telescope.

They've never captured a dark matter particle, and haven't studied them in the lab. One of the Large Hadron Collider's next tasks will be to try and generate particles that match the characteristics of dark matter as we understand it. Even if the LHC doesn't actually create dark matter, it will help narrow down the current theories, hopefully helping physicists focus in on the true nature of this mystery.

This is how science works. Someone notices something unusual, and then people propose theories to explain it. The theory that best matches reality is considered correct. We live in a modern world, where so many scientific theories have already been proven for hundreds of years: germs, gravity, evolution, etc. But with dark matter, you're alive at a time when this is a mystery. And if we're lucky, we'll see it solved within our lifetime. Or maybe there's no dark matter after all, and we're about to learn something totally new about our Universe. Science, it's all up to you.


How Do We Know Where Things Are?

Our eyes move three times per second. Every time we move our eyes, the world in front of us flies across the retina at the back of our eyes, dramatically shifting the image the eyes send to the brain yet, as far as we can tell, nothing appears to move. A new study provides new insight into this process known as “visual stabilization”.

The results are published in the Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Our results show that a framing strategy is at work behind the scenes all the time, which helps stabilize our visual experience,” says senior author Patrick Cavanagh, a research professor in psychological and brain sciences at Dartmouth and a senior research fellow in psychology at both Glendon College and the Centre for Vision Research at York University.

“The brain has its own type of steadycam, which uses all sorts of cues to stabilize what we see relative to available frames, so that we don’t see a shaky image like we do in handheld movies taken with a smartphone. The visual world around us is the ultimate stable frame but our research shows that even small frames work: the locations of a test within the frame will be perceived relative to the frame as if it were stationary. The frame acts to stabilize your perception.”

One such example is when someone waves goodbye to you from the window of a moving bus. Their hand will appear as if it’s moving up and down relative to the window rather following the snake-like path that it actually traces out from the moving bus. The bus window acts like a frame through which the motion of the hand waving good-bye is seen relative to that frame.

The study consisted of two experiments that tested how a small square frame moving on a computer monitor affected participants’ judgments of location. The experiments were conducted in-person: eight individuals including two of the authors and also online due to the COVID-19 pandemic: 274 participants were recruited from York University of which 141 had complete data. The data were very similar for both types of participants.

In Experiment 1, a white, square frame moves left and right, back and forth, across a grey screen and the left and right edges of the square flash when the square reaches the end of its path: the right edge flashes blue at one end of the travel and the left edge flashes red at the other, as shown in the figure.

Participants were asked to adjust a pair of markers at the top of the screen to indicate the distance they saw between the flashed edges. Experiment 1 had two conditions. The first condition evaluated how far apart the outer left and right edges of the square frame appeared.

In this example, the frame travel is longer than the frame size so the red flash is physically to the left of the blue flash. When the frame is moving slowly at the start, we see the flashes where they really are, with red to the left. However, once the frame is moving fast enough, blue is seen left of red. This is where they would be, if the frame were actually stationary.

The moving frame fools us by stabilizing our judgments of location. Further on in the movie, the frame briefly fades out to reveal that the red flash is actually to the left of the blue flash, which has been the case the entire time.

The second condition assessed the travel of the frame’s physical edge. The left edge flashes at each end of the frame’s travel and the distance the frame travels is seen as the space between the two flashes.

The data from both conditions of Experiment 1 demonstrated that participants perceived the flashed edges of the frame as if it were stable even though it was clearly moving, illustrating what the researchers call the “paradoxical stabilization” produced by a moving frame.

Experiment 2 again demonstrated the stabilizing power of a moving frame by flashing a red disc and a blue disc at the same location within a moving frame. The square frame moves back and forth from left to right while the disc flashes red and blue in alternation.

As in Experiment 1, participants were asked to indicate the perceived separation between the red and blue discs. Even though there is no physical separation between the discs, the moving frame creates the appearance that the two discs are located to the left and right of their true locations, relative to the frame where they flashed.

In other words, participants perceived the location of the discs relative to the frame, as if it were stationary and this was true across a wide range of frame speeds, sizes, and path lengths.

“By using flashes inside a moving frame, our experiments triggered a paradoxical form of visual stabilization, which made the flashes appear in positions where they were never presented,” says Cavanagh.

In Experiment 2 of the study, red and blue discs flash within the moving square frame. Flashed discs are seen at their locations relative to the frame, as if it were almost stationary, shifted far from their physical locations. The frames are shown in red and blue for convenience but were actually white on a gray background. Credit: P.Cavanagh

“Our results demonstrate a 100% stabilization effect triggered by the moving frames – the motion of the frame has been fully discounted. These data are the first to show a frame effect that matches our everyday experience where, each time our eyes move, the motion of the scene across our retinas has been fully discounted making the world appear stable.”

“In the real-world, the scene in front of us acts as the anchor to stabilize our surroundings,” Cavanagh says. Discounting the motion of the world as our eye move makes a lot of sense, as most scenes (i.e. house, workplace, school, outdoor environment) are not moving, unless an earthquake is occurring.

“Every time our eyes move, there’s a process that blanks out the massive blur caused by the eye movement. Our brain stitches this gap together so that we don’t notice the blank, but it also uses the motion to stabilize the scene. The motion is both suppressed and discounted so that we can keep track of the location of objects in the world,” says Cavanagh.