Ecou ușor - Light echo
Un ecou luminos este un fenomen fizic cauzat de lumina reflectată de pe suprafețe îndepărtate de sursă și care ajunge la observator cu o întârziere față de această distanță. Fenomenul este analog unui ecou al sunetului , dar datorită vitezei mult mai mari a luminii , în mare parte se manifestă doar pe distanțe astronomice.
De exemplu, un ecou luminos este produs atunci când un fulger brusc dintr-o nova este reflectat de un nor cosmic de praf și ajunge la vizualizator după o durată mai lungă decât ar fi luat-o altfel cu o cale directă. Din cauza lor geometrii , ecouri de lumina poate produce iluzia de mișcare superluminal .
Explicaţie
Ecourile de lumină sunt produse atunci când blițul inițial de la un obiect cu lumină rapidă, cum ar fi o nova, este reflectat de praful interstelar care intervine sau nu în imediata vecinătate a sursei de lumină. Lumina de la blițul inițial ajunge mai întâi la privitor, în timp ce lumina reflectată de praf sau alte obiecte între sursă și privitor începe să sosească la scurt timp după aceea. Deoarece această lumină a călătorit doar înainte, precum și departe de stea, produce iluzia unui ecou care se extinde mai repede decât viteza luminii .
În prima ilustrație de mai sus, lumina care urmează calea A este emisă de la sursa originală și ajunge mai întâi la observator. Lumina care urmează calea B este reflectată de o parte a norului de gaz într-un punct între sursă și observator, iar lumina care urmează calea C este reflectată de o parte a norului de gaz perpendicular pe calea directă. Deși lumina care urmează căile B și C pare să vină din același punct al cerului către observator, B este de fapt semnificativ mai aproape. Ca rezultat, ecoul evenimentului într-un nor distribuit (sferic) uniform, de exemplu, va părea observatorului să se extindă cu o viteză care se apropie sau mai rapidă decât viteza luminii, deoarece observatorul poate presupune că lumina din B este de fapt lumina de la C.
Toate razele de lumină reflectate care provin din bliț și ajung împreună pe Pământ vor fi parcurs aceeași distanță. Când razele de lumină sunt reflectate, posibilele căi dintre sursă și Pământ care ajung în același timp corespund reflexiilor pe un elipsoid , cu originea blițului și a Pământului ca fiind cele două focare ale acestuia (vezi animația din dreapta). Acest elipsoid se extinde în mod natural în timp.
Exemple
V838 Monocerotis
Steaua variabilă V838 Monocerotis a cunoscut o explozie semnificativă în 2002, așa cum a fost observat de telescopul spațial Hubble . Izbucnirea s-a dovedit surprinzătoare pentru observatori atunci când obiectul părea să se extindă cu o viteză care depășește cu mult viteza luminii, pe măsură ce a crescut de la o dimensiune vizuală aparentă de 4 până la 7 ani lumină în câteva luni.
Supernove
Folosind ecouri ușoare, este uneori posibil să se vadă reflexele slabe ale supernovei istorice . Astronomii calculează elipsoidul care are Pământul și o rămășiță de supernovă la punctele focale pentru a localiza nori de praf și gaze la limita sa. Identificarea poate fi făcută folosind comparații laborioase ale fotografiilor făcute la distanță de luni sau ani și observând modificări ale luminii care ondulează pe mediul interstelar. Analizând spectrele luminii reflectate, astronomii pot discerne semnăturile chimice ale supernovei a căror lumină a ajuns pe Pământ cu mult înainte de invenția telescopului și pot compara explozia cu rămășițele sale, care pot fi vechi de secole sau milenii. Prima instanță înregistrată a unui astfel de ecou a fost în 1936, dar nu a fost studiată în detaliu.
Un exemplu este supernova SN 1987A , cea mai apropiată supernova din timpurile moderne. Ecourile sale ușoare au ajutat la cartografierea morfologiei vecinătății imediate, precum și la caracterizarea norilor de praf care se află mai departe, dar aproape de linia de vedere de pe Pământ.
Un alt exemplu este supernova SN 1572 observată pe Pământ în 1572, unde în 2008 s-au văzut ecouri slabe de lumină pe praf în partea de nord a Căii Lactee .
Ecouri de lumină au fost , de asemenea , folosite pentru a studia supernovei care a produs rămășița supernovei Cassiopeia . Lumina din Cassiopeia A ar fi fost vizibilă pe Pământ în jurul anului 1660, dar a trecut neobservată, probabil pentru că praful a ascuns vederea directă. Reflecțiile din direcții diferite permit astronomilor să determine dacă o supernovă a fost asimetrică și a strălucit mai puternic în unele direcții decât în altele. Proiectantul Cassiopeia A a fost suspectat ca fiind asimetric, iar examinarea ecourilor ușoare ale Cassiopeia A a permis prima detectare a asimetriei supernovelor în 2010.
Și alte exemple sunt supernove SN 1993J și SN 2014J .
Cefeide
Ecourile ușoare au fost utilizate pentru a determina distanța până la variabila Cepheid RS Puppis la o precizie de 1%. Pierre Kavella de la Observatorul Sudic European a descris această măsurătoare ca fiind „cea mai precisă distanță față de o cefeidă”.
Nova Persei 1901
În 1939, astronomul francez Paul Couderc a publicat un studiu intitulat „Les Auréoles Lumineuses des Novae” (Haloii luminoși din Novae). În cadrul acestui studiu, Couderc a publicat derivarea locațiilor ecoului și a întârzierilor în paraboloid, mai degrabă decât elipsoid, aproximarea distanței infinite. Cu toate acestea, în studiul său din 1961, YK Gulak a întrebat teoriile lui Couderc: „Se arată că există o eroare esențială în dovadă conform căreia Couderc a presupus posibilitatea expansiunii inelului luminos (nebuloasă) în jurul Nova Persei 1901 cu o viteză care depășește cea a luminii ". El continuă: „Comparația formulelor obținute de autor, cu concluziile și formulele lui Couderc, arată că coincidența paralaxei calculate conform schemei lui Coudrec, cu paralaje derivate prin alte metode, ar fi putut fi accidentală”.
Sistem ShaSS 622-073
.jpg)
Sistemul ShaSS 622-073 este compus din galaxia mai mare ShaSS 073 (văzută în galben în imaginea din dreapta) și galaxia mai mică ShaSS 622 (văzută în albastru) care se află chiar la începutul unei fuziuni. Miezul luminos al ShaSS 073 a excitat cu radiația sa o regiune de gaz din discul ShaSS 622; chiar dacă nucleul s-a estompat în ultimii 30.000 de ani, regiunea încă strălucește puternic pe măsură ce emite din nou lumina.
Lumina Quasar și ecouri de ionizare
În ultimul deceniu, au fost investigate obiecte cunoscute fie ca ecouri de lumină quasar, fie ecouri de ionizare quasar. Un exemplu bine studiat de ecou de lumină quasar este obiectul cunoscut sub numele de Hanny's Voorwerp (HsV).
HsV este fabricat în întregime din gaz atât de fierbinte - aproximativ 10.000 de grade Celsius - încât astronomii au considerat că trebuie iluminat de ceva puternic. După mai multe studii asupra ecourilor de lumină și ionizare, se crede că acestea sunt cauzate probabil de „ecoul” unui AGN activ anterior care s-a închis. Kevin Schawinski , cofondator al site-ului Galaxy Zoo , a declarat: „Credem că în trecutul recent galaxia IC 2497 a găzduit un quasar extrem de luminos. luminează Voorwerp din apropiere, chiar dacă quasarul s-a închis cândva în ultimii 100.000 de ani, iar gaura neagră a galaxiei în sine a devenit liniștită ". Chris Lintott , de asemenea cofondator al Galaxy Zoo, a declarat: „Din punctul de vedere al Voorwerp, galaxia arată la fel de strălucitoare pe cât ar fi fost înainte ca gaura neagră să se oprească - este acest ecou ușor care a fost înghețat în timp noi să observăm ". La rândul său, analiza HsV a condus la studiul obiectelor numite Voorwerpjes și galaxii ale fasolei verzi .
Vezi si
Referințe
linkuri externe
- Alăturați-vă vânătorului de ecouri de lumină supernovă - animație a elipsoidului de reflexie
- Proiectul SuperMACHO
