Lys ekko - Light echo
Et lysekko er et fysisk fænomen forårsaget af lys, der reflekteres fra overflader fjernt fra kilden og ankommer til observatøren med en forsinkelse i forhold til denne afstand. Fænomenet er analogt med et ekko af lyd , men på grund af den meget hurtigere lyshastighed manifesterer det sig stort set kun over astronomiske afstande.
For eksempel frembringes et lysekko, når et pludseligt blink fra en nova reflekteres fra en kosmisk støvsky og ankommer til betragteren efter en længere varighed, end den ellers ville have taget med en direkte vej. På grund af deres geometrier kan lette ekkoer producere en illusion af superluminal bevægelse .
Forklaring
Lysekko frembringes, når det første blink fra et hurtigt lysende objekt, såsom en nova , reflekteres fra intervenerende interstellært støv, som måske er i umiddelbar nærhed af lyskilden. Lys fra den første blitz ankommer først til beskueren, mens lys, der reflekteres fra støv eller andre genstande mellem kilden og beskueren, begynder at ankomme kort efter. Fordi dette lys kun har rejst fremad såvel som væk fra stjernen, frembringer det en illusion af et ekko, der ekspanderer hurtigere end lysets hastighed .
I den første illustration ovenfor udsendes lys, der følger vej A, fra den originale kilde og ankommer først til observatøren. Lys, der følger vej B, reflekteres fra en del af gasskyen på et punkt mellem kilden og observatøren, og lys, der følger vej C, reflekteres fra en del af gasskyen vinkelret på den direkte vej. Selvom lyset følger stierne B og C ser ud til at komme fra det samme punkt på himlen til observatøren, er B faktisk betydeligt tættere. Som følge heraf vil ekkoet af begivenheden i en jævnt fordelt (sfærisk) sky for eksempel vise sig for observatøren at ekspandere med en hastighed, der nærmer sig eller hurtigere end lysets hastighed, fordi observatøren kan antage, at lyset fra B faktisk er lys fra C.
Alle reflekterede lysstråler, der stammer fra blitzen og ankommer til Jorden sammen, vil have tilbagelagt den samme afstand. Når lysstrålerne reflekteres, svarer de mulige veje mellem kilden og jorden, der ankommer på samme tid, til refleksioner på en ellipsoid , med flashens og Jordens oprindelse som sine to fokuspunkter (se animation til højre). Denne ellipsoid udvides naturligt over tid.
Eksempler
V838 Monocerotis
Variabelstjernen V838 Monocerotis oplevede et betydeligt udbrud i 2002 som observeret af Hubble -rumteleskopet . Udbruddet viste sig at være overraskende for observatører, da objektet så ud til at ekspandere med en hastighed, der langt oversteg lysets hastighed, da det voksede fra en tilsyneladende visuel størrelse på 4 til 7 lysår i løbet af få måneder.
Supernovaer
Ved hjælp af lysekko er det nogle gange muligt at se de svage refleksioner af historiske supernovaer . Astronomer beregner ellipsoiden, som har Jorden og en supernova -rest i dens fokuspunkter for at lokalisere skyer af støv og gas ved sin grænse. Identifikation kan foretages ved hjælp af besværlige sammenligninger af fotos, der er taget med flere eller flere års mellemrum, og se ændringer i lyset, der risler over det interstellare medium. Ved at analysere spektrene for reflekteret lys kan astronomer skelne kemiske signaturer af supernovaer, hvis lys nåede Jorden længe før teleskopets opfindelse og sammenligne eksplosionen med dens rester, som kan være århundreder eller årtusinder gamle. Den første registrerede forekomst af et sådant ekko var i 1936, men det blev ikke undersøgt i detaljer.
Et eksempel er supernova SN 1987A , den nærmeste supernova i moderne tid. Dens lette ekkoer har hjulpet med at kortlægge morfologien i den umiddelbare nærhed samt til at karakterisere støvskyer, der ligger længere væk, men tæt på sigtelinjen fra Jorden.
Et andet eksempel er SN 1572- supernovaen, der blev observeret på Jorden i 1572, hvor der i 2008 blev set svage lys-ekkoer på støv i den nordlige del af Mælkevejen .
Lette ekkoer er også blevet brugt til at studere den supernova, der producerede den supernova rest Cassiopeia A . Lyset fra Cassiopeia A ville have været synligt på Jorden omkring 1660, men gik ubemærket hen, sandsynligvis fordi støv skjulte det direkte udsyn. Refleksioner fra forskellige retninger tillader astronomer at afgøre, om en supernova var asymmetrisk og skinnede mere klart i nogle retninger end i andre. Forfædren til Cassiopeia A er blevet mistænkt for at være asymmetrisk, og ved at se på lysekkoerne fra Cassiopeia A var det muligt for første gang at opdage supernova -asymmetri i 2010.
Endnu andre eksempler er supernovaer SN 1993J og SN 2014J .
Cepheids
Lette ekkoer blev brugt til at bestemme afstanden til Cepheid -variablen RS Puppis med en nøjagtighed på 1%. Pierre Kavella ved European Southern Observatory beskrev denne måling som hidtil "den mest nøjagtige afstand til en Cepheid".
Nova Persei 1901
I 1939 offentliggjorde den franske astronom Paul Couderc en undersøgelse med titlen "Les Auréoles Lumineuses des Novae" (Luminous Haloes of the Novae). Inden for denne undersøgelse offentliggjorde Couderc afledningen af ekkolokaliseringer og tidsforsinkelser i det paraboloide, snarere end ellipsoide, tilnærmelse af uendelig afstand. I sin undersøgelse fra 1961 stillede YK Gulak imidlertid spørgsmålstegn ved Coudercs teorier: "Det er vist, at der er en væsentlig fejl i beviset, ifølge hvilken Couderc antog muligheden for ekspansion af den lyse ring (nebula) omkring Nova Persei 1901 med en hastighed, der overstiger lysets. " Han fortsætter: "Sammenligningen af de formler, forfatteren opnåede, med konklusionerne og formlerne fra Couderc, viser, at sammenfaldet af parallaksen beregnet efter Coudrec's skema med parallakser afledt af andre metoder kunne have været tilfældig."
ShaSS 622-073 system
.jpg)
ShaSS 622-073-systemet består af den større galakse ShaSS 073 (set med gult på billedet til højre) og den mindre galakse ShaSS 622 (set med blå), der er i begyndelsen af en fusion. Den lyse kerne i ShaSS 073 har med sin stråling begejstret et område med gas i skiven på ShaSS 622; selvom kernen er falmet i løbet af de sidste 30.000 år, lyser regionen stadig stærkt, når den genudsender lyset.
Kvasarlys og ionisering ekkoer
Inden for det sidste årti er objekter kendt som enten kvasarlyseko eller kvasarioniseringsekko blevet undersøgt. Et velstuderet eksempel på et kvasarlyseko er objektet kendt som Hanny's Voorwerp (HsV).
HsV er udelukkende fremstillet af gas så varm - cirka 10.000 grader Celsius - at astronomer følte, at den skulle belyses af noget kraftfuldt. Efter flere undersøgelser af lys- og ioniseringsekko, menes det, at de sandsynligvis er forårsaget af 'ekko' af en tidligere aktiv AGN, der er lukket ned. Kevin Schawinski , medstifter af webstedet Galaxy Zoo , udtalte: "Vi tror, at galaksen IC 2497 i den seneste tid var vært for en enormt lys kvasar. På grund af galaksens og Voorwerpens store skala er der stadig lys fra den fortid lyser op i det nærliggende Voorwerp, selvom kvasaren engang har lukket ned i løbet af de sidste 100.000 år, og selve galaksens sorte hul er gået stille. " Chris Lintott , også medstifter af Galaxy Zoo, udtalte: "Set fra Voorwerp-synspunktet ser galaksen lige så lys ud, som den ville have, før det sorte hul slukkede-det er dette lysekko, der er blevet frosset i tide til os til at observere. " Analysen af HsV har igen ført til studiet af objekter kaldet Voorwerpjes og grønne bønnegalakser .
Se også
Referencer
eksterne links
- Deltag i jagten på Supernova Light Echoes - Animation af refleksionselipsoiden
- SuperMACHO projekt
