Кад сам био дете, понекад сам играо кошарку на школском суду поред зида од опеке. Одбијајући лопту, приметио бих да је његов звук поновио делић секунде касније из правца зида. Звучало је мало другачије, али очигледно је да је исти шум који је лопта направљена када погоди у Блацктопу, управо одложила очима.
Открио сам одјеке. Нерди Кид који сам био, образложио сам да је звук лопте путовао у зид, одскочио се и тада ми се враћа. Касније бих научио да ако знате брзину тог звука (отприлике 1.200 километара на сат) и дужину кашњења, могли бисте израчунати удаљеност до зида.
Наравно, природа је то нешто раније схватила раније него што јесам; Многе врсте животиња користе ову чињеницу да би одложила своју околину користећи одјекну.
О подржавању научног новинарства
Ако уживате у овом чланку, размислите о подршци нашем награђиваном новинарству Претплата. Куповином претплате помажете да се осигура будућност утицајних прича о открићима и идејама које данас у облику света у облику света.
Астрономи такође могу то да ураде, али не користимо звучни одјеци. Користимо светло Одјеци.
Попут звука, светло се креће у коначном брзини. Врло је брзо, али на огромним скалама астрономима студира, то је заправо прилично споро. Светло одјек који видимо на небу може потрајати годинама или чак вековима да нас стигну.
Шта јесте Светло одјек? Замислите уместо да одступите кошарку, у простору је звезда која се изненада и брзо осветљава, као кад масивна звезда експлодира на крају свог живота да створи супернову. Фласх светлости се шири у сфери, утркује се даље од места експлозије на око 300.000 километара по на другом месту. То је милијарда километара на сат!
У сваком тренутку, блиц светла ће дефинисати сферну шкољку на неку удаљеност око експлозије, попут танког зида балона. Након једног сата, на пример, лагана шкољка је милијарду КМ са места. Свако на тој удаљености на шкољци ће истовремено видети почетак догађаја. Ако сте даље од тога у то време, нећете видети експлозију јер вас је светло још није досегло.
„ЕЦХО“ улази када овај идеализовани сценариј прилагодимо да би се поставили у стварном сложеностима, као што је вероватноћа материјала који окружују извор светлости. Замислимо, на пример, да постоји танка љуска гаса око супернове која је, рецимо, једна светлосна година у радијусу и да смо сведоци излета од много даље, попут хиљада светлосних година (прво не би желели да буде преблизу експлозивне звезде). Супернова детонира, ослобађајући се талас светлости. Годину дана након експлозије, та светлост истовремено погоди сву гас у ковертинг шкољку. Али наш поглед издалека не видимо целу љуску гаса одједном.
Уместо тога, део шкољке, први пут видимо да је осветљен је његова тачка најближа нама, директно на линији са Суперновом. То је зато што је након тога запалио гасовину шкољку, светлост са тог места имала је најмање удаљености да путује да нас досегне преко простора, тако да прво стигне.
Затим видимо очигледан прстен светлости изгледа да се шири са тог почетног места док светлост Супернове прелази делове ГАСССИЈСКЕ љуске која су мало удаљенија од нас. Тада смо сведоци изненађујући вид: прстен за ширење постаје већи и већи док не достигне максималну величину шкољке, његов пречник, а затим почиње смаћи. Док се креће преко друге стране сферне љуске из наше видне линије, светлосни одјек прогресивно светли мањи Прстење док није тачка, а затим подоф! Отишло је.
Чак је и овај сложенији сценариј прилично нереалан. Вероватније је да се на супернову дешава унутар галаксије која је учитана бројним, раштрканим облацима гаса и прашине. Како се талас светлости шири, све ће се осветлити, стварајући више украшених светлосних одјека који могу бити величине много светлосних година.
Геометрија начина на то како су француски астроном паул Цоудерц прво квантификовани од стране светлосних ЕЦХО-а. Анализирајући рад Како је супернова 1987а запалила свој околни гас. Оно што је Цоудерц нашао је да посматрач на једну страну види одјек који се шири као танка параболоидна геометрија у облику пасаболоидне границе, а посматрач гледања према доље у то у близини је у близини апекса. У било којем тренутку, било шта што лежи на тој шкољци ће се осветлити далеки посматрач.
Имајте на уму, ипак, да гледамо низ осовину те шкољке, која има кружни пресек. То значи да ће материјал који види запаљен, формираће круг на небу Без обзира на то што је стварна тродимензионална дистрибуцијаСнимање! Било који облаци прашине на тој шкољци ће се упалити у исто време, чак и ако су широко раздвојени у простору. Оно што видимо са Земље је круг на небу који се шири на временским или чак више кругова ако се гас осветли и треба мало времена да избледе (уопште, једном када је ударио гас, рецимо, ултраљубичасто светло, уносе то светло на нижим таласним дужинама.
А овај тачан феномен је виђен! Супернова СН2016АД је експлодирала у оближњем Галаки Центаурусу А, стварајући ширење кружног светлосног одјека који је заробио Хуббле (и претворио се у невероватну анимацију научника заједнице Јуди Сцхмидт).
хттпс: //ввв.иоутубе.цом/ватцх? в = Нвувктиу0ис
Поред тога што једноставно једноставно будемо хладни ефекат, ови светло одјекује могу нам рећи о окружењу око супернове; Масивне звезде експлодирају млади, пре него што се могу иселити из облака гаса и прашине у којима су се родили. Светло одјек осветљава тај материјал, дајући нам увид у његове услове, па чак и тродимензионалну структуру када се звезда формирала.
То је показано на смешно драматичан начин када је моноцероти звезда В838 подвргнути огромном испаду виђеном 2002. године. Хуббле Слике снимљене вријеме су показале прашину око њега шири се и брзо се мењала, али то је била илузија: То је била илузија: То је била илузија: То је била илузија: То је била илузија лаган одјек Ширење стационарних прашине, осветљавајући различит материјал док се прогутао. Анимација овога је бизарна и неактивно као ишта што сам икада видео.
хттпс: //ввв.иоутубе.цом/ватцх? в = фпврогф5бпк
Запамтите, тај материјал се физички не шири! Само се осветљава блиц светла из испада. Научници који анализирају ове податке дошли су на прилично запањујући закључак да је Догађај о моноцеротису В838 узроковао двије звезде које сударају и спајају, експлодирајући жестоки импулс светлости који је осветлио околни материјал. Пажљиво мерење ширења светлосног одјека коришћено је за одређивање удаљености В838 од нас, око 20.000 светлосних година.
Светло одјек су осебујне појаве које се уопште не чине ништа више од радозналости – све док, то јест, почнете да гледате у математику и физику, а затим постају важан алат за сонду простора. Фасцинирао сам како нас природа рукује овим поклонима који нам помажу да истражујемо универзум око нас, ослобађају податке које можемо испитати да бисмо постигли боље разумевање космоса који живимо у исто време, а истовремено храњењем нашег осећаја чудеса и страхобитовања.
Мој захвални астроном Кирстен банке за подсећање на СН2016АДЈ.
Време је да устанете за науку
Пре него што затворите страницу, морамо да тражимо вашу подршку. Научни амерички Служио је као заговорник за науку и индустрију током 180 година, а тренутно мислимо да је тренутно најкритичнији тренутак у историји двоструке века.
Не тражимо добротворну организацију. Ако ти Постаните дигитални, штампани или неограничени претплатник На научноамеричке Америке, можете да осигурате да је наша покривеност усредсређена на смислено истраживање и откриће; да имамо ресурсе за извештавање о одлукама које прете лабораторију широм САД-а; И да подржавамо и будуће и радне научнике у то време када вредност саме науке често не буде непризната. Кликните овде да бисте се претплатили.
