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光回波技术让科学家看见更遥远的宇宙历史

放大字体  缩小字体 2019-08-14 10:24:46  阅读:1725 来源:自媒体 作者:责任编辑NO。石雅莉0321

科学家研讨发现,光能够被气体和尘土吸收、反射和从头发射,这被科学家称为光回波。光的这种特性给咱们供应了另一个视角,它能够让咱们回到更悠远的曩昔窥视世界的奥妙!

光回波和回声有殊途同归之处。咱们都了解回声的概念,声响在空中传达,然后从远处的物体反射回来。你听到了原始的声响,然后是反射的声响。

光回波最好的比方是雷达,雷达由发送信号的发射器和再次捕捉信号的接收器组成,它能够用来把无线电信号从物体上反射回来。因而光也同理,已然你知道光的移动速度有多快,就能够检测到你的无线电脉冲从物体上反弹回来,然后用它计算出一切物体离你有多远。在地球上,它们一般用来进行船舶和飞机的导航,以及气候盯梢。

天文学家能够运用雷达来找到行星的间隔,并制作出小行星的外表。例如,当小行星3200 phaethon在2017年12月最挨近地球时,阿雷西博射电天文台收集了它外表的这些图画。

当光线从悠远的物体反射回来时,它现已十分弱小了,但它还必须回来,这使它变得愈加弱小。当宇航员在阿波罗使命中登陆月球时,他们在月球外表放置了特别的反光镜。地球上的科学家能够向月球发射强壮的激光,并在它回来时探测到反射光。经过知道光速,即能够经过调查反射的激光回来地球需求多长时间来计算到月球的间隔。

可是要真实使用反射光,需求更亮的标的物。比方,一颗新构成的恒星的能量输出,以及正在爆破的恒星的能量输出,或者是正在活泼地供应超大质量黑洞的能量输出。大自然无时无刻不在开释电磁辐射,以可见光、红外线乃至无线电波的方式。天文学家现已找到了调查反射光的办法,然后发现了世界。

光回波技能使用

一个科学小组使用新式“光回波”技能,捕捉到19世纪中期在地球上看到的太空迸发宣布的光。科学家捕捉到被太空里的云团反射回来的光冲击波的“回波”,这样咱们就能看到170年前人们看到的那一刻。

由美国太空望远镜科学研讨所的阿明-莱斯特领导的科研组,使用船底座伊塔星的图片研讨“大喷发”的光回波。他们调查被间隔这颗恒星几十光年的星际尘土反射回来的这次喷发发作的光。

天文学家正在使用邻近尘土云团捕获的光“回波”,调查不稳定的巨大双星系船底座伊塔星的一次蔚为壮观的喷发的推迟播送,近170年前人们初次在地球上看到该事情。

船底座伊塔星是咱们银河系最巨大的一颗恒星,19世纪它的亮度忽然增强。在19世纪中期的10年间,它一直是夜空中第二亮恒星。

它是一颗高光度蓝变星,也便是说它的亮堂周期往后便是暗淡期。“大喷发”是一次极点的共同事情,在这一过程中,比太阳重100多倍的船底座伊塔星在一次大规模喷发中“烧掉”相当于几颗太阳的物质。科学家曾以为,另一颗恒星喷发的气体构成的恒星风“点着了导火线”。可是对喷发其时发作的光进行更近间隔的调查取得的数据显现,上述说法并不正确。他们随后使用智利拉斯坎帕纳斯天文台的麦哲伦和杜邦望远镜取得这次光回波的光谱。他们凭借光谱精确分开了光的组成成分,这就好像一滴雨水相当于一面棱镜,能够把阳光分解成彩虹色。这些观测材料供应了有关19世纪“大喷发”期间喷出的物质的化学组成、温度和速度的重要信息。

“光回波”技能协助咱们揭开19世纪发作的被称作“大喷发(Great Eruption)”的一次奥秘的恒星事情。

NASA探测到年青黑洞中喷发出的“光回波”

依据国际空间站上的美国宇航局中子星内部成分探测器的发现,科学家们制作了一个恒星质量黑洞周围的环境图,这个黑洞是太阳质量的10倍,称为maxi J 1820+070(简写为J1820)。由于它耗费了大约一颗伴星的物质。喷发出的电子很可能会以挨近光速的速度传达数十万光年,构成能够被天文望远镜捕获的X射线频带。

国际空间站上的美国宇航局中子星内部成分探测器

这股X射线波构成了相似“光的回波”,提醒了黑洞邻近环境巨细和形状的改变。曾经,这些光在黑洞的吸积盘上的回声只出现在超大质量黑洞中,这些黑洞稀有百万到数十亿的太阳质量,而且阅历缓慢的改变。

光回波示意图

由黄点发射出的X射线被黑洞捕获后在黑洞的喷发时被咱们观测到,像J1820这样的恒星黑洞质量更小,因而咱们能够借此看到人类时间尺度上的改变。

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