천문학

왜 새로운 망원경이 가시광 선보다 짧은 파장을 무시합니까?

왜 새로운 망원경이 가시광 선보다 짧은 파장을 무시합니까?



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@HDE226868이 이 게시물에서 훔친 아래 다이어그램은 파장의 함수로서의 각도 분해능이 가시광선에서 UV광선까지 갑자기 3배 정도 떨어지는 것을 보여줍니다. 초 거대 망원경 간섭계 또는 유럽 초 거대 망원경이 감지하는 것보다 짧은 파장의 해상도는 근 자외선에서 갑자기 1000 배로 차단됩니다.

이것은 분명히 지구 대기의 특성 때문입니다. 그러나 JWST 및 WFIRST와 같은 주요 우주 망원경은 원적외선 격차를 채울 것입니다. UV 및 더 짧은 파장에 대해 계획된 야심 찬 우주 망원경이없는 이유는 무엇입니까? (아니면 그 다이어그램에서 갑자기 잘린 부분이 오해의 소지가 있습니까?)

우주 내 천문대에서조차 더 어렵기 때문입니까, 아니면 UV의 각도 분해능과 더 짧은 파장이 과학적 가치가 덜하기 때문입니까?


급격한 감소는 단순히 UV 범위에서 작동하는 계획된 주요 망원경이 거의 없는 반면 적외선 범위에는 상당한 수의 계획이 있기 때문이라는 점에서 정확합니다. 귀하가 링크한 답변에서 언급했듯이, 가장 계획된 두 가지 적외선/가시광선 프로젝트인 CHARA와 EELT는 새로운 적응 광학 기술을 사용하여 지상 기반의 망원경임에도 불구하고 이전 망원경보다 훨씬 우수합니다.

분명히, UV 망원경은 지상 기반이 될 수 없습니다. 지구의 대기가 상당한 양의 UV 복사를 차단하기 때문입니다. 따라서 자외선 천문학의 실질적인 개선은 새로운 우주 기반 임무가 필요합니다. 문제는 약간의 증가에 대한 추정에도 훨씬 더 큰 미러가 필요하다는 것입니다. ATLAST(Advanced Technology Large-Aperture Space Telescope) 제안의 지지자들은 0.11-2.5-에서 좋은 결과를 얻으려면 최소한 8미터 망원경이 필요하다고 말합니다. $ mu $m 파장. HST 또는 JWST보다 훨씬 큽니다. ATLAST는 16 미터까지 확장 할 수 있습니다!

ATLAST 또는 이와 유사한 프로젝트가 추진된다면 UV 파장의 각 분해능은 0.1 arcseconds 정도 또는 더 낮을 수 있습니다. 그것은 일치하고 허블을 이길 것입니다. 그러나 초기 추정에 따르면 8m 버전의 비용은 45억 달러이며, 허블과 기타 우주 기반 망원경은 예상치 못한 비용 증가로 피해를 입었습니다. 우리가 8 미터에 도달하기 전에 더 작은 보폭이 필요할 수도 있고, 16 미터에 가까워지기 전에 확실히 필요할 것입니다. 그것은 시간이 걸릴 것입니다. 아마도 지금으로부터 10 년 이상 걸릴 것입니다.

참고문헌


그곳에 아르 대형 망원경을 우주에 넣기 위해 해결해야 할 몇 가지 기술적 문제-그리고 UV 파장에서 우주 망원경이 필요합니다. 이러한 기기를 최적화하는 것은 불가능합니다. 양자 모두 냉각, 미러 코팅 등과 같은 문제로 인해 UV 및 IR 파장. 망원경의 간단한 각도 분해능 한계는 $lambda/D$이므로 광학 망원경과 동등한 분해능을 얻으려면 UV 망원경이 더 작을 수 있습니다. 그러나 가시광선/적외선보다 훨씬 더 나은 파장의 작은 부분에 좋은 광학 장치도 있어야 합니다. 더 짧은 파장에서는 광자가 흡수되고 X 선 망원경의 방목 입사 기술로 이동하기 때문에 기존의 "광학"이 작동하지 않습니다. 이는 완전히 다른 게임이며 주어진 각도 해상도를 달성하기가 훨씬 더 어렵습니다.

이 모든 것을 감안할 때, 80 년대 / 90 년대에 HST의 후속 제품 (예 : 약 100 억 달러의 비용으로 JWST)이 커버 할 파장 범위에 대한 결정이 내려 졌다고 생각합니다. 주요 UV 후속 제품이없는 진짜 이유 HST 또는 IUE 로의 전환은 이제 가장 중요한 과학 우선 순위가 근적외선 및 중 적외선 파장에서 달성 될 수 있다고 간주된다는 것입니다. 높은 적색편이 우주를 관찰하는 것(적색편이 3을 초과하는 은하에서는 본질적으로 자외선이 감지되지 않음), 별과 행성의 형성을 관찰하는 것(대부분 자외선이 나올 수 없고 원시행성 원반이 대부분 IR 파장에서 방출하는 먼지가 많은 환경에서) 및 수행 외계 행성 과학 (행성은 별보다 차갑고 대부분 IR에서 방출).

따라서 나는 큰 UV 망원경 (적어도 JWST와 동등한 수준)에 대한 기술적 뛰어난 것은 없다고 생각합니다. 그것은 단지 과학적 재능으로 귀결됩니다.


왜 새로운 망원경이 가시광 선보다 짧은 파장을 무시할까요? - 천문학

"오즈의 마법사"를 처음 봤을 때 캔자스의 칙칙한 흑백이 먼치킨랜드의 눈부신 풀 컬러로 바뀌었을 때를 기억하십니까? 오즈에 착륙하여 인간의 눈으로는 감지할 수 없었던 색상을 볼 수 있게 되었다고 상상해 보십시오. 이 새로운 색상이 이전에는 볼 수 없었던 환상적인 물체를 드러냈다고 상상해 보십시오!

천문학자들이 적외선 관측을 시작했을 때의 모습입니다.

사실, 우주에서 가장 흥미로운 것들 중 일부는 사람들이 볼 수 있는 무지개 너머의 빛에서만 볼 수 있습니다.

전파, 마이크로파, 엑스레이, 감마선, 가시 광선 스펙트럼은 모두 전자기 에너지와 같은 것입니다. 차이점은 파장입니다. 전파는 길고 봉우리 사이에 수백 미터를 측정합니다. 감마선 파장은 1 조분의 1 미터 정도로 매우 짧습니다. 단파장 광자의 광자는 장파장 광자의 광자보다 더 많은 에너지를 포장합니다.

우리 눈이 인식할 수 있는 제한된 범위 내에서 보라색(약 400나노미터)에서 빨간색(약 700나노미터)까지 다양한 파장을 색상으로 해석합니다. 보라색보다 파장이 짧은 빛을 "자외선"(UV)이라고 합니다. 우리는 그것을 볼 수 없지만(일부 곤충은 볼 수 있음) 우리의 피부는 그것에 반응합니다. 그것이 우리가 자외선 차단제를 바르는 동안 차단하려고 하는 햇빛의 부분입니다.

파장이 적색보다 약간 긴 스펙트럼 부분을 "적외선"(IR)이라고합니다. UV 광선과 마찬가지로 IR 광선은 육안으로 볼 수 없습니다. 그러나 우리는 그것을 열로 느낄 수 있으며 기술의 도움으로 볼 수 있습니다.

"야간 투시경" 장치는 사람들이 가시광선 너머의 파장인 근적외선의 빛으로 볼 수 있게 합니다. Herschel 우주 천문대에 탑재 된 기기를 사용하면 파장이 약 60 ~ 670 미크론 인 스펙트럼의 원적외선 및 밀리미터 이하 부분을 볼 수 있습니다.


적외선이 천문학에 중요한 이유는 무엇입니까?

이 혜성과 같은 차가운 물체는 적외선에서 가장 강하게 방출됩니다.
과학자들이 우주에서 관찰하고자 하는 많은 것들은 광학적이거나 더 짧은 파장에서 방출하기에는 너무 차갑습니다. 그러나 지구에서 가장 추운 지점보다 훨씬 낮은 온도에서도 원적외선 및 밀리미터 이하의 파장을 방출합니다.

별이 어떻게 형성되고 진화하는지 이해하려면 성간 공간을 채우는 차가운 원자와 분자인 별의 원료를 이해해야 합니다. 그들은 Herschel의 범위에서 가장 강하게 방사합니다. 스펙트럼을 분석하면 과학자들이 화학 물질과 환경의 온도, 밀도, 광도, 구성, 자기장 및 역학을 결정할 수 있습니다.

우리 태양계에서 혜성, 소행성 및 행성과 같은 차가운 물체는 적외선에 의해 대부분의 특성을 드러냅니다.

천문학에 큰 관심을 불러일으키는 많은 것들이 가스와 먼지의 거대한 구름 내부 또는 뒤에 숨겨져 있습니다. 형성의 초기 단계에서 별과 행성은 물질에 의해 가려집니다. 활동 은하의 엄청나게 강력한 코어, 우리 은하수의 중심, 그리고 대부분의 초기 우주도 마찬가지입니다.

우리 은하의 메인 밴드 인 은하수에있는 별들은
광학 광선(왼쪽)의 먼지와 적외선 광선(오른쪽)의 먼지.

먼지 입자는 약 1 마이크론 이하의 광학 파장과 크기가 비슷하기 때문에 가시 광선에서는 시야가 차단되어 빛을 산란하거나 흡수하는 데 매우 효과적입니다. 그러나 더 긴 적외선 파장은 먼지 주위에 물결 모양입니다. 파장이 길수록 침투 할 수있는 먼지 층이 두꺼워집니다. 지금까지 원적외선과 밀리미터 이하의 복사는 먼지에 의해 방해받지 않고 우주를 자유롭게 이동할 수 있습니다.

적외선 천문학은 지금까지 우리에게 무엇을 보여주었습니까?

광학 천문학은 최초의 인간이 하늘을 올려다보고 하늘의 움직임을 도표화하기 시작한 때부터 존재해 왔습니다. 갈릴레오가 망원경으로 달을 가리켰던 1609년 이후로 우리는 도구를 사용하여 관측 능력을 향상시켜 왔습니다. 그러나 우리가 적외선으로 우주를 탐험하기 시작한 것은 지난 반세기 동안뿐입니다. 그리고 그 결과는 놀라웠습니다.

1965년에 출판된 하늘에 대한 최초의 적외선 조사는 광학 망원경으로 볼 수 없는 10개의 물체를 밝혀냈습니다. 1969년까지 적외선에서 수천 개의 새로운 물체가 발견되었습니다.

최근에 적외선 천문학은 목성, 토성 및 해왕성이 내부 열원을 가지고 있다는 놀라운 발견을했습니다. 우리은하의 중앙 팽대부에서 수십만 개의 적색 거성 별을, 성간 공간에서 물, 메탄, 이산화탄소, 포름알데히드, 일산화탄소의 얼음을 발견했습니다.

안드로메다 은하의 가시광선 이미지. 적외선에서 안드로메다 은하.

오래되고 친숙한 물체가 적외선의 빛으로 새로운 특징을 드러냈습니다. 광학적 빛 (왼쪽)에 의해 안드로메다 은하는 외부 영역에서 더 약하게 자라는 나선으로 보인다. 그러나 적외선 (오른쪽)을 보면 은하 외곽에있는 거대한 먼지 고리가 별 형성의 온상임을 알 수 있습니다.

100 억 광년 떨어진 은하를 적외선으로 관측 한 결과, 광학 조사에서 나타난 것보다 3 ~ 4 배 더 빠른 속도로 별의 형성이 발견되어 초기 우주에 대한 우리의 이해가 극적으로 바뀌 었습니다.


적외선 및 밀리미터 이하

Herschel의 원적외선 및 1 밀리미터 이하의 빛에 대한 관찰은 더 많은 경이로움을 보여줄 것입니다.

이 파장에서 Herschel은 먼지가 많은 성간 보육원을 더 깊이 조사하여 지금까지 숨겨져 있던 별 형성의 세부 사항을 볼 수 있습니다. 그것은 우리 은하의 중심과 이웃 은하의 중심을 훨씬 더 명확하게 볼 수 있습니다. 그리고 그것은 활성 은하 핵으로 알려진 우주 강국에 대한 전례 없는 모습을 위해 거대한 먼지 투성이의 토로이드를 들여다볼 것입니다.

이것은 또한 우주의 주요 화학 물질을 관찰하기 위한 전자기 스펙트럼의 가장 좋은 부분입니다. 지금까지 약 130 종의 화학 물질이 성간 매질에서 검출되었으며, 대부분은 분자의 회전에 의해 유도되는 광자 방출 인 회전 스펙트럼을 가지고 있으며 파장은 1 밀리미터 이하 범위에서 최고점을 이룹니다. 여기에는 다양한 형태의 물과 생명체에 필요하다고 생각되는 유기 분자가 포함됩니다.

Herschel은 이러한 화학물질이 어떻게 생겨났는지, 별과 은하의 수명 주기에서 그 역할, 이웃 행성과 혜성의 대기에서 어떻게 작용하는지에 대한 새로운 정보를 밝힐 것입니다.

마지막으로 이것은 Herschel의 전임자 인 적외선 우주 천문대가 감지하기에도 너무 긴 파장으로 빛이 적색 편이 된 가장 초기의 가장 먼 은하를 관찰하기위한 최적의 범위입니다. 그러나 Herschel은 우주가 "암흑기"에서 막 벗어 났고 최초의 은하가 형성되기 시작한이 시대의 빛을 볼 수 있어야합니다.


NASA 우주 망원경은 원시 은하의 조명을 관찰합니다.

NASA의 허블 및 스피처 우주 망원경으로 촬영한 이 깊은 시야의 하늘(중앙)은 빨간색 원으로 표시된 매우 희미하고 아주 먼 은하를 포함하여 은하가 지배하고 있습니다. 오른쪽 아래 삽입은 장기간 관찰하는 동안 해당 은하 중 하나에서 수집된 빛을 보여줍니다. 이미지 크레디트: NASA/JPL-Caltech/ESA/Spitzer/P. Oesch/S. 드 바로스/I.Labbe

NASA의 스피처 우주 망원경은 우주의 초기 은하 중 일부가 예상보다 더 밝았다는 사실을 밝혔습니다. 과도한 빛은 엄청나게 많은 양의 전리 방사선을 방출하는 은하의 부산물입니다. 이 발견은 우주를 대부분 불투명 한 우주에서 오늘날 볼 수있는 화려한 별 풍경으로 변화시킨 주요 우주 사건 인 재 이온화 시대의 원인에 대한 단서를 제공합니다.

새로운 연구에서 연구자들은 빅뱅 이후 10 억년 (또는 130 억년 조금 더 전) 이후 우주에서 형성되는 최초의 은하 일부에 대한 관측을보고합니다. 데이터는 적외선의 몇 가지 특정 파장에서 은하가 과학자들이 예상 한 것보다 훨씬 더 밝다는 것을 보여줍니다. 이 연구는이 기간 동안 은하의 대규모 표본 추출에 대해이 현상을 확인한 최초의 것으로, 이는 과도한 밝기의 특별한 경우는 아니지만 당시 존재하는 평균 은하조차도 오늘날 우리가 보는 은하보다이 파장에서 훨씬 더 밝았 음을 보여줍니다. .

우리 우주의 첫 번째 별이 언제 생명을 얻었는지 아무도 확실히 알지 못합니다. 그러나 증거에 따르면 빅뱅 이후 약 1 억에서 2 억년 사이에 우주는 아마도 이제 막 별들로 합쳐지기 시작한 중성 수소 가스로 가득 차 있었으며, 그 후 첫 번째 은하를 형성하기 시작했습니다. 빅뱅 이후 약 10 억년이 지나자 우주는 반짝이는 궁창이되었습니다. 다른 것도 바뀌었습니다. 편재하는 중성 수소 가스의 전자가 이온화로 알려진 과정에서 제거되었습니다. 재이온화의 시대(Epoch of Reionisation) – 중성 수소로 가득 찬 우주에서 이온화된 수소로 가득 찬 우주로의 전환–은 잘 문서화되어 있습니다.

이 우주 전체의 변형 이전에는 전파 및 가시광선과 같은 장파장 형태의 빛이 어느 정도 방해받지 않고 우주를 횡단했습니다. 그러나 자외선, X선 및 감마선을 포함한 더 짧은 파장의 빛은 중성 수소 원자에 의해 차단되었습니다. 이러한 충돌은 전자의 중성 수소 원자를 제거하여 이온화합니다.

그러나 무엇이 우주의 모든 수소에 영향을 미칠만큼 충분한 전리 방사선을 생성 할 수 있었을까요? 개개인의 별 이었나요? 거대한 은하? 둘 중 하나가 범인이라면 초기 우주 식민지 개척자들은 일반적으로 다량의 전리 방사선을 방출하지 않는 대부분의 현대 별 및 은하와는 달랐을 것입니다. 그런 다음 다시 한 번, 초대 질량 블랙홀을 도는 엄청난 양의 물질에 의해 구동되는 엄청나게 밝은 중심을 가진 퀘이사 은하와 같은 다른 무언가가 사건을 완전히 유발했습니다.

이 연구의 주 저자이자 스위스 제네바 대학의 박사후 연구원 인 스테판 드 바로스 (Stephane De Barros)는 관찰 우주론에서 가장 큰 열린 질문 중 하나라고 말합니다. “이런 일이 일어났음을 알지만, 그 원인은 무엇입니까? 이 새로운 발견은 큰 단서가 될 수 있습니다.”

재이온화 시대가 끝나기 직전의 시대를 되돌아보기 위해 스피처는 각각 200시간 이상 하늘의 두 지역을 응시하여 우주 망원경이 우리에게 도달하기 위해 130억년 이상 여행한 빛을 모을 수 있도록 했습니다. .

이 예술가의 삽화는 우주 최초의 은하 중 하나가 어떻게 생겼는지 보여줍니다. 이미지 크레디트: James Josephides(Swinburne Astronomy Productions)

Spitzer가 수행한 가장 긴 과학 관측 중 일부는 GOODS Re-ionisation Era wide-Area Treasure from Spitzer의 약자인 GREATS라는 관측 캠페인의 일부였습니다. GOODS(그 자체의 약어: Great Observatories Origins Deep Survey)는 일부 GREATS 표적에 대한 첫 번째 관측을 수행한 또 다른 캠페인입니다. 월간 고지에 발표 된 연구 왕립천문학회 , NASA의 허블 우주 망원경의 보관 데이터도 사용했습니다.

Spitzer의 이러한 초 심층 관측을 사용하여 천문학 자 팀은 135 개의 먼 은하를 관찰했으며 모두 은하 내에서 수소 및 산소 가스와 상호 작용하는 전리 방사선에 의해 생성 된 두 가지 특정 파장의 적외선에서 모두 밝다는 것을 발견했습니다. 이것은 이 은하들이 주로 수소와 헬륨으로 구성된 젊고 무거운 별에 의해 지배되었음을 의미합니다. 그들은 평균 현대 은하에서 발견되는 별에 비해 매우 적은 양의 “무거운” 원소(질소, 탄소 및 산소와 같은)를 포함하고 있습니다.

이 별들은 우주에서 생성 된 최초의 별은 아니었지만 (이들은 수소와 헬륨으로 만 구성되었을 것임) 여전히 초기 세대의 별들의 구성원이었습니다. 재 이온화 시대는 즉각적인 사건이 아니었기 때문에 새로운 결과가이 우주 사건에 대한 책을 마무리하기에 충분하지는 않지만,이 시점에서 우주가 어떻게 진화했는지와 전환이 어떻게 진행되었는지에 대한 새로운 세부 정보를 제공합니다.

“우리는 훌라후프보다 더 크지 않은 거울을 가진 스피처가 시간의 새벽에 그렇게 가까운 은하를 볼 수 있을 것이라고 기대하지 않았습니다”,” NASA’s의 스피처’ 프로젝트 과학자인 마이클 베르너(Michael Werner)는 말합니다. 미국 캘리포니아 패서 디나에있는 제트 추진 연구소. 하지만 자연은 놀라움으로 가득 차 있으며, 스피처의 뛰어난 성능과 함께이 초기 은하의 예상치 못한 밝기는 작지만 강력한 천문대 범위 내에 있습니다. & # 8221

2021년 발사 예정인 NASA의 제임스 웹 우주 망원경(James Webb Space Telescope)은 스피처가 관찰한 동일한 파장의 많은 우주를 연구할 것입니다. 그러나 Spitzer의 기본 거울의 직경이 85cm (33.4 인치)에 불과한 경우 Webb의 기본 거울은 6.5m (21 피트)이고 크기는 약 7.5 배 더 크며 Webb은이 은하를 훨씬 더 자세히 연구 할 수 있습니다. 사실, Webb는 우주의 첫 번째 별과 은하에서 오는 빛을 감지하려고 시도할 것입니다. 새로운 연구는 적외선 파장의 밝기로 인해 Spitzer가 관측 한 은하가 Webb이 이전에 생각했던 것보다 더 쉽게 연구 할 수 있음을 보여줍니다.

Spitzer의 이러한 결과는 우주 재 이온화의 미스터리를 풀기위한 또 다른 단계라고 제네바 대학의 조교수이자이 연구의 공동 저자 인 Pascal Oesch는 말합니다. 우리는 이제 이 초기 은하의 물리적 조건이 오늘날의 전형적인 은하와 매우 다르다는 것을 알고 있습니다. 자세한 이유를 알아내는 것이 제임스 웹 우주 망원경의 일이 될 것입니다.”

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천문학의 새로운 물결 : 천문학 자들은 전자기 스펙트럼에서 무시되는 부분을 탐색 할 수있는 가능성에 흥분합니다. 극자외선은 가장 뜨거운 별을 드러내고 우주의 가스를 조사할 수 있습니다.

1950년대와 1960년대 로켓의 소개는 천문학의 새로운 시대를 열었습니다. 지구의 해수면에 있는 천문학자들은 전자기 스펙트럼과 결장 가시광선과 전파에서 단 두 개의 창을 통해 우주를 관찰할 수 있습니다. 지구 대기는 다른 모든 복사를 흡수합니다(일부 적외선은 더 높은 산봉우리까지 침투할 수 있음). 그러나 로켓은 망원경이나 망원경을 들고있는 위성을 대기 위로 끌어 올릴 수 있습니다. 천문학 자들은 이제 적외선, 자외선, X 선 및 감마선을 포함한 모든 파장 범위에 걸쳐 별, 성운 및 은하를 관찰 할 수 있습니다.

그러나 최근까지 천문학자들은 X선과 자외선 사이에 있는 전자기 스펙트럼의 한 부분을 거의 완전히 무시했습니다. 이 영역인 극자외선(EUV)은 4.4~91.2나노미터 사이의 파장을 포함합니다.

우리의 가장 가깝고 가장 밝은 EUV 방사선 소스는 태양입니다. 희박한 외부 대기 또는 코로나는 1 백만 켈빈 이상의 온도에서 가스로 구성됩니다. 이 뜨거운 가스는 특히 더 짧은 파장에서 EUV 방사선을 강력하게 방출합니다. 태양 플레어, 태양 자기장의 비틀림으로 인한 태양 표면의 격렬한 분출은 더 긴 EUV 파장에서 강한 방사체입니다.

수년 동안 천문학자들은 Skylab 및 Solar Maximum Mission과 같은 위성에 탑재된 망원경으로 Sun’s EUV 복사를 관찰해 왔습니다. 1987 년 캘리포니아 스탠포드 대학과 NASA의 마샬 우주 비행 센터의 천문학 자들은 새로운 유형의 EUV 망원경을 17 나노 미터 파장으로 '조정'하여 로켓에 날 렸습니다. & hellip에서 코로나의 가스를 명확하게 보여주었습니다.

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전자기파-정보의 바다

이 과정은 학생들이 전자파 학습 과제에 집중할 수 있도록 돕는 것입니다.
주제 영역: 파도의 특성과 생성. 천문학자들이 이 파동을 사용하여 우주를 연구하는 방법.

Vivian은 Yerkes 천문대의 워크샵에서 스펙트럼을 "보유"합니다.
KGustavson의 이미지

1. 무엇을 알고 있습니까?

과학의 가장 오래된 질문 중 하나는 "빛이란 무엇입니까?"입니다. 빛이 우리 주변에 있지만 그것이 무엇인지 말하기는 쉽지 않습니다. 이 질문의 추구는 상대성 이론과 양자 이론 모두로 이어졌습니다. 빛 및 기타 전자기 복사는 통신, 위성, 심지어 지구 온난화와 같은 오늘날의 많은 사회적 주제를 이해하는 데 중요합니다.

아래의 미리보기 퀴즈를 통해 여러분이 알고 있는 내용을 확인하세요!

EM 파에 대한 기본적인 이해를 자체 테스트하기위한 다섯 가지 질문입니다.

2. 필수 파동 개념 검토

이 섹션에서는 두 개의 비디오를보고 아래 링크 된 저널에 당신의 관찰에 대해 써주세요.
첫 번째 비디오는 두 가지 웨이브 유형을 보여줍니다.
두 번째 비디오는 특정 웨이브 특성을 정의합니다.
비디오를 보면서 아래의 저널 2에 다음의 정의를 적으십시오. (글쓰는 동안 영상 일시정지 가능!)

  • 파도의 정의
  • 횡파
  • 종파
  • 진폭
  • 파장
  • 속도
  • 기간
  • 회수
  • 파동 속도 방정식

재미있게 설정을 변경하고 어떤 일이 발생하는지 확인하십시오!
(시뮬레이션을 실행하려면 Java가 필요합니다)

3. Waves 워크 시트

  • 워크 시트에는 각 개념에 대한 간략한 검토, 가능한 예제 문제 및 작업 할 문제가 있습니다.
  • Journal 3에 문제에 대한 메모와 해결책을 작성하십시오.
  • 아래 나열된 솔루션 워크시트를 사용하여 솔루션에 대한 답을 확인하십시오.

4. 전자기파

이 섹션에서 질문, 우주에 대한 정보는 어떻게 우리에게 전달됩니까? , 논의됩니다:

  • 정보 읽기
  • 비디오 보기
  • 저널 4(아래)에서 메모하고 질문에 답하십시오.

.

전자기(EM) 파동과 그 속성

전자기 복사는 횡파로 공간을 통해 전파됩니다. “방사선”이라는 용어는 방사능을 의미하는 것이 아니라 그 근원으로부터 방사 또는 확산되는 무언가의 개념을 의미합니다. 그만큼 빛의 파동전자기파 인 t는 영국의 Thomas Young이 1801 년에 발견했습니다. 1860 년대 스코틀랜드의 수학자이자 물리학자인 James Clerk Maxwell은 빛이 전자기 방사선.

의 성질을 알아보자 , 따라서 전자기 복사 또는 EM 파의 특성:

우리는 무엇에 대해 알고 있습니까? ?

여행하기 위해 물질적 매체가 필요합니까?

광파를 생성하는 것은 무엇입니까?

다음 주제를 각각 살펴 보겠습니다.

1. 여행하기 위해 물질적 매개체가 필요합니까?

당신은 이 질문에 쉽게 대답할 수 있어야 합니다. 우리는 태양으로부터 빛을 볼 수 있습니까? 그 빛은 무엇을 통과합니까?

예, 광파, 따라서 EM파는 진공을 통해 이동할 수 있습니다.


2. 2. 광파를 생성하는 것은 무엇입니까?

먼저이 질문에 답하십시오. 모든 웨이브 모션?
답 : 무언가 진동 (진동)해야합니다.

그렇다면 빛을 생성하기 위해 진동하거나 진동하는 것은 무엇입니까? 바다의 물결처럼 오르 내리는 것은 무엇입니까? 광파는 허공의 진공을 통과하기 때문에 "흔들리는" 것은 어떤 종류의 물질도 될 수 없습니다.

그 답은 전기와 자기에 대한 새로운 이해에서 나왔습니다. 1800 년대에는이 두 가지 아이디어와 분야의 개념을 포함하는 많은 실험과 시연이 이루어졌습니다. 1800년대 후반에 James Clerk Maxwell은 전기, 자기 및 필드에 대해 개발된 모든 이론을 4개의 방정식으로 결합했습니다. 방정식은 서로 밀접하게 관련된 현상을 보여주었습니다. 움직이는 전기장은 자기장을 생성하고 움직이는 자기장은 전기장을 생성합니다.. 따라서 "흔들다"는 이 두 분야의 것입니다.

전자기파는 전기장과 자기장의 자체 전파 가로 진동파로 상상할 수 있습니다. 이 3D 애니메이션은 왼쪽에서 오른쪽으로 전파되는 평면 선형 편광 파를 보여줍니다. 그러한 파동의 전기장과 자기장은 서로 동위상이며 함께 최소값과 최대값에 도달합니다. 웨이브의 다른보기가 오른쪽에 표시됩니다. Wikipedia에서 작업 : Fu Kwun Hwang과 Easy Java Simulation = Francisco Esquembre의 저자에게 감사합니다.

그러나 처음에 파동을 생성하는 것은 무엇입니까? 즉, 전기장을 시작하고 자기장을 생성하고 전기장을 생성하는 등 무엇입니까?

물속에서 막대기를 앞뒤로 흔들면 물결이 일어납니다. Maxwell은 전기로 충전 된 물체를 흔들면 전자기파를 생성한다고 가르쳤습니다. 따라서, 진동하는 전하가 전자기 복사를 생성합니다.

이것은 전하를 띤 분자나 원자, 또는 전자나 양성자일 수 있습니다. 움직이는 전하는 전기장을 생성하고 자기장을 생성하고 전기장을 생성하는 등의 방식으로 생성됩니다. 이 필드는 공간을 통해 전파됩니다. (이것은 생산의 단순화 된 버전이지만이 모듈에는 충분합니다).

3. 얼마나 빨리 이동합니까?

Maxwell은 필드가 공간을 통해 얼마나 빨리 이동하는지에 대한 그의 이해에 탁월했습니다. 그의 방정식과 에너지 보존에 대한 이해를 사용하여 그는 생성 된 필드가 서로 완벽하게 균형을 이루어야한다는 것을 깨달았습니다. 장이 크거나 작으면 에너지는 생성되거나 소멸되어야 하므로 에너지 보존 법칙을 위반해야 합니다. 그의 방정식을 사용하면 그가이 파동의 전파를 위해 찾은 상수는 빛의 속도입니다. . 이것은 1880년 Albert Michelson이라는 미국인에 의해 확인된 실험으로, 그는 이 작업과 빛이 통과하는 매개체가 필요하지 않다는 아이디어로 1907년에 노벨상(미국인에게는 최초로)을 수상했습니다. 우주에서). 그래서:

빛의 속도(c) = 3.00 x 10 8 m/s = 3.00 x 10 5 km/s

이 속도는 너무 빨라서 우리에게 순간적으로 보일 수 있습니다. 빛의 광선이 지구 주위를 이동할 수 있다면 ONE에서 7.5 여행 둘째!
우주에서는 거리가 멀기 때문에 빛이 별, 은하, 심지어 우리 태양에서 지구까지 도달하는 데 측정할 수 있는 시간이 걸립니다.

예제 문제 1 :
태양은 지구에서 평균 1억 5천만km 떨어져 있습니다. (이 거리는 다음과 같이 알려져 있습니다. 천문 단위 1 개 = 1 AU.) 계산하자 빛이 태양에서 지구까지 이동하는 데 걸리는 시간:

일정한 속도로 이동하는 모든 것에 대해 방정식을 사용하십시오.
속도 = 거리 / 시간
시간에 대해 재정렬하고 풀기:
시간 = 거리/속도
적절한 숫자를 입력하십시오. 여기서 1 억 5 천만 km = 1.5 x 10 8km, 속도 = (킬로미터/초) = 3.00 x 10 5 km/s:
시간 = (1.5 x 10 8 km)/(3.00 x 10 5 km/s)
시간 = 500초, 60초로 나누면 다음과 같습니다. 8.33분.

빛이 1 년 동안 이동하는 거리를 광년 (ly). 이것은 공간의 일부 거리를 측정하는 데 유용한 단위입니다. 다른 프로젝트에서 이야기할 다른 것들이 있습니다.

다음은 Joe Collins와 BBC의 "light Years Explained"라는 간단한 비디오입니다.

문제를 해결하고 이 방정식이 생성하는 주파수와 파장의 범위에 대해 논의하기 위해 다음 섹션으로 이동하기 전에, 저널 4의 다음 다섯 가지 질문에 답하십시오. (이하) :

1. T 1. 우주에서 전자기파의 일정한 속도는 물리학에서 어떤 중심 원리의 결과입니까?
2. 자기장의 변화는 무엇을 유도합니까?
3. 변화하는 전기장은 무엇을 유도합니까?
4. 전자파를 생성하는 것은 무엇입니까?
5. 전기장과 자기장은 무엇을 포함하고 운반합니까?


설명자: 파동과 파장의 이해

바다의 물이 부풀어 오르고, 햇빛이 내리 쬐고, 물이 부서지는 소리는 모두 일종의 파도입니다.

JNEphotos/iStock/게티 이미지 플러스

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파도는 다양한 형태로 나타납니다. 지진파는 지진이 발생하면 땅을 흔듭니다. 빛의 파도가 우주를 가로 질러 이동하여 멀리있는 별을 볼 수 있습니다. 그리고 우리가 듣는 모든 소리는 파동입니다. 그렇다면이 모든 다른 파도의 공통점은 무엇일까요?

파동은 에너지를 한 곳에서 다른 곳으로 이동시키는 교란입니다. 파동이 움직일 때 물질이 아닌 에너지 만 전달됩니다.

파동이 통과하는 물질을 매질. 그 매체는 반복적으로 앞뒤로 움직여 원래 위치로 돌아갑니다. 그러나 파도는 매체를 따라 이동합니다. 한 곳에 머무르지 않습니다.

밧줄의 한쪽 끝을 잡고 있다고 상상해보십시오. 위아래로 흔들면 로프를 매개체로하여 물결을 만듭니다. 손이 위로 이동하면 높은 지점 또는 문장을 만듭니다. 손이 아래로 이동하면 저점 또는 저점(TRAWF)이 생성됩니다. 손에 닿는 밧줄은 손에서 떨어지지 않습니다. 그러나 파도가 로프를 따라 이동할 때 마루와 골이 손에서 멀어집니다.

이 웨이브에서 파란색 입자는 위아래로 이동하여 중앙의 선을 통과합니다. 자연의 일부 파도도 이와 같이 행동합니다. 예를 들어, 바다에서 물은 위아래로 움직이지만 표면 수준으로 돌아갑니다. 이것은 마루라고 하는 높은 지점과 골이라고 하는 낮은 지점을 만듭니다. 물이 위아래로 움직이면 마루와 골이 옆으로 이동하여 에너지를 운반합니다. J. 봐

다른 파도에서도 같은 일이 일어납니다. 웅덩이에 뛰어들면 발이 한 곳에서 물을 밉니다. 이것은 작은 파도를 시작합니다. 발에 닿는 물이 바깥쪽으로 이동하여 근처의 물을 밀어냅니다. 이 동작은 발 근처에 빈 공간을 만들어 물을 다시 안쪽으로 끌어당깁니다. 물은 앞뒤로 움직이며 마루와 물마루를 만듭니다. 그런 다음 파도가 웅덩이를 가로 질러 물결칩니다. 가장자리에서 튀는 물은 발이 닿은 물과는 다릅니다. The energy from your jump moved across the puddle, but the matter (the molecules of water) only rocked back and forth.

Light, or electromagnetic radiation, also can be described as a wave. The energy of light travels through a medium called an electromagnetic field. This field exists everywhere in the universe. It oscillates when energy disturbs it, just like the rope moves up and down as someone shakes it. Unlike a wave in water or a sound wave in air, light waves don’t need a physical substance to travel through. They can cross empty space because their medium does not involve physical matter.

Scientists Say: Wavelength

Scientists use several properties to measure and describe all these types of waves. Wavelength is the distance from one point on a wave to an identical point on the next, such as from crest to crest or from trough to trough. Waves can come in a wide range of lengths. The wavelength for an ocean wave might be around 120 meters (394 feet). But a typical microwave oven generates waves just 0.12 meter (5 inches) long. Visible light and some other types of electromagnetic radiation have far tinier wavelengths.

Scientists Say: Hertz

Frequency describes how many waves pass one point during one second. The units for frequency are hertz. Traveling through the air, a music note with a frequency of 261.6 hertz (middle C) pushes air molecules back and forth 261.6 times every second.

Scientists Say: Frequency

Frequency and wavelength are related to the amount of energy a wave has. For example, when making waves on a rope, it takes more energy to make a higher frequency wave. Moving your hand up and down 10 times per second (10 hertz) requires more energy than moving your hand only once per second (1 hertz). And those 10 hertz waves on the rope have a shorter wavelength than ones at 1 hertz.

Many researchers rely on the properties and behavior of waves for their work. That includes astronomers, geologists and sound engineers. For example, scientists can use tools that capture reflected sound, light or radio waves to map places or objects.

For light in the electromagnetic spectrum, wavelengths can range from very long (kilometers-long for radio waves) to very small (a millionth of a millionth of a meter for gamma rays). The ruler shows how long these electromagnetic waves are in meters or fractions of a meter. Human eyes can see only a very small portion of these waves. ttsz/iStock/Getty Images Plus

Power Words

astronomer: A scientist who works in the field of research that deals with celestial objects, space and the physical universe.

behavior: The way something, often a person or other organism, acts towards others, or conducts itself.

crest: The highest part of a hill, a mountain or a swell of water. (in physics) The top, or highest point, in a wave.

earthquake: A sudden and sometimes violent shaking of the ground, sometimes causing great destruction, as a result of movements within Earth’s crust or of volcanic action.

electromagnetic radiation: Energy that travels as a wave, including forms of light. Electromagnetic radiation is typically classified by its wavelength. The spectrum of electromagnetic radiation ranges from radio waves to gamma rays. It also includes microwaves and visible light.

engineer: A person who uses science to solve problems. As a verb, to engineer means to design a device, material or process that will solve some problem or unmet need.

회수: The number of times some periodic phenomenon occurs within a specified time interval. (In physics) The number of wavelengths that occurs over a particular interval of time.

감마선: High-energy radiation often generated by processes in and around exploding stars. Gamma rays are the most energetic form of light.

hertz: The frequency with which something (such as a wavelength) occurs, measured in the number of times the cycle repeats during each second of time.

문제: Something that occupies space and has mass. Anything on Earth with matter will have a property described as "weight."

oscillate: To swing back and forth with a steady, uninterrupted rhythm.

방사능: (in physics) One of the three major ways that energy is transferred. (The other two are conduction and convection.) In radiation, electromagnetic waves carry energy from one place to another. Unlike conduction and convection, which need material to help transfer the energy, radiation can transfer energy across empty space.

radio waves: Waves in a part of the electromagnetic spectrum. They are a type that people now use for long-distance communication. Longer than the waves of visible light, radio waves are used to transmit radio and television signals. They also are used in radar.

range: The full extent or distribution of something. For instance, a plant or animal’s range is the area over which it naturally exists.

seismic wave: A wave traveling through the ground produced by an earthquake or some other means.

sound wave: A wave that transmits sound. Sound waves have alternating swaths of high and low pressure.

trough: (in physics) the bottom or low point in a wave.

우주: The entire cosmos: All things that exist throughout space and time. It has been expanding since its formation during an event known as the Big Bang, some 13.8 billion years ago (give or take a few hundred million years).

wave: A disturbance or variation that travels through space and matter in a regular, oscillating fashion.

파장: The distance between one peak and the next in a series of waves, or the distance between one trough and the next. It’s also one of the “yardsticks” used to measure radiation. Visible light — which, like all electromagnetic radiation, travels in waves — includes wavelengths between about 380 nanometers (violet) and about 740 nanometers (red). Radiation with wavelengths shorter than visible light includes gamma rays, X-rays and ultraviolet light. Longer-wavelength radiation includes infrared light, microwaves and radio waves.


Why is the Sky Blue?

It is an age-old question posed by children with an inadequate explanation. The answer that it is caused by the short wavelength of light being scattered in the atmosphere is an excuse, used to provide an answer but not the reason.

Why would the short blue wavelength be scattered and not the longer wavelengths, when the shorter a wavelength is, the greater its energy and the more penetrating it is?

If the cause is the scattering of light, why, when you see the horizon of the Earth is there a sharp delineation between the black sky and blue sky but when in space when you look at the light coming from the Earth at night it is not blue?

If the gases in the atmosphere, nitrogen, oxygen, and argon, do not absorb or reflect visible light what is causing the scattering of the blue light?

The correct answer for why the sky is blue is that it is a result of how the nitrogen and oxygen in the atmosphere absorb and transfer energy coming from the sun. What wavelength of energy an object absorbs is determined by its bonds and size and what wavelength of energy the object emits is also a function of these characteristics.

Both the length of bonds of a molecule and the molecule’s size vary and objects do not absorb and emit “a” wavelength but a range of wavelengths. As the atoms of a molecule absorb energy they flex contracting and stretching changing the length of the bond and the size of the molecule.

A molecule will absorb energy both internally, by the atoms forming its bonds and as a molecule as a whole. When it absorbs enough internal energy the vibrations of the atoms across the bond exceeds the attractive force between the atoms forming the bond and the molecules splits.

Oxygen and nitrogen absorb energy from the x-ray and ultraviolet spectrum of light emitted by the sun. Since oxygen, with a double bond, is weaker than nitrogen with its triple bond, it will split into atoms before all the nitrogen bonds are broken.

This is why in the atmosphere above 100 km, where the energy from the sun is greatest, the percentage of nitrogen in the atmosphere decreases and the oxygen, in the form of oxygen atoms, increases. It is also the reason why in the upper atmosphere nitrogen and oxygen combine to form nitrous oxide.

What wavelength of energy the bonds, atoms, and molecules radiate depends on the rate of vibration across a bond and the velocity or energy of the objects as a whole. This energy is radiated in all directions and equalized with surrounding objects that are able to absorb these wavelengths.

As the altitude of the atmosphere decreases the density, or number of molecules, increases which results in the energy being distributed to more molecules and the velocity of those molecules decreasing. As the velocity of the objects decreases, the amount of energy emitted decreases and the wavelength of the energy increases.

In the stratosphere the absorption and radiation of energy by oxygen and nitrogen begin to convert ultraviolet light in blue visible light. Since blue light is not absorbed by the gases the progression of increasing wavelengths ceases with no green, yellow, orange, or red being produced and the sky is blue.

The sky is blue because the gases in the atmosphere absorb and radiate energy from the ultraviolet spectrum and converting it into visible blue light.

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Astronomers Discover New Class of Cosmic Explosions

Astronomers have found two objects that, added to a strange object discovered in 2018, constitute a new class of cosmic explosions. The new type of explosion shares some characteristics with supernova explosions of massive stars and with the explosions that generate gamma-ray bursts (GRBs), but still has distinctive differences from each.

The saga began in June of 2018 when astronomers saw a cosmic blast with surprising characteristics and behavior. The object, dubbed AT2018cow (“The Cow”), drew worldwide attention from scientists and was studied extensively. While it shared some characteristics with supernova explosions, it differed in important aspects, particularly its unusual initial brightness and how rapidly it brightened and faded in just a few days.

In the meantime, two additional blasts — one from 2016 and one from 2018 — also showed unusual characteristics and were being observed and analyzed. The two new explosions are called CSS161010 (short for CRTS CSS161010 J045834-081803), in a galaxy about 500 million light-years from Earth, and ZTF18abvkwla (“The Koala”), in a galaxy about 3.4 billion light-years distant. Both were discovered by automated sky surveys (Catalina Real-time Transient Survey, All-Sky Automated Survey for Supernovae, and Zwicky Transient Facility) using visible-light telescopes to scan large areas of sky nightly.

Two teams of astronomers followed up those discoveries by observing the objects with the National Science Foundation’s Karl G. Jansky Very Large Array (VLA). Both teams also used the Giant Metrewave Radio Telescope in India and the team studying CSS161010 used NASA’s Chandra X-ray Observatory. Both objects gave the observers surprises.

Anna Ho, of Caltech, lead author of the study on ZTF18abvkwla, immediately noted that the object’s radio emission was as bright as that from a gamma-ray burst. “When I reduced the data, I thought I had made a mistake,” she said.

Deanne Coppejans, of Northwestern University, led the study on CSS161010, which found that the object had launched an “unexpected” amount of material into interstellar space at more than half the speed of light. Her Northwestern co-author Raffaella Margutti, said, “It took almost two years to figure out what we were looking at just because it was so unusual.”

In both cases, the follow-up observations indicated that the objects shared features in common with AT2018cow. The scientists concluded that these events, called Fast Blue Optical Transients (FBOTs), represent, along with AT2018cow, a type of stellar explosion significantly different from others. The scientists reported their findings in papers in the 천체 물리학 저널 and the 천체 물리학 저널 편지.

FBOTs probably begin, the astronomers said, the same way as certain supernovae and gamma-ray bursts — when a star much more massive than the Sun explodes at the end of its “normal” atomic fusion-powered life. The differences show up in the aftermath of the initial explosion.

In the “ordinary” supernova of this type, called a core-collapse supernova, the explosion sends a spherical blast wave of material into interstellar space. If, in addition to this, a rotating disk of material briefly forms around the neutron star or black hole left after the explosion and propels narrow jets of material at nearly the speed of light outward in opposite directions, these jets can produce narrow beams of gamma rays, causing a gamma-ray burst.

The rotating disk, called an accretion disk, and the jets it produces, are called an “engine” by astronomers.

FBOTs, the astronomers concluded, also have such an engine. In their case, unlike in gamma-ray bursts, it is enshrouded by thick material. That material probably was shed by the star just before it exploded, and may have been pulled from it by a binary companion.

When the thick material near the star is struck by the blast wave, it causes the bright visible-light burst soon after the explosion that initially made these objects appear so unusual. That bright burst also is why astronomers call these blasts “fast blue optical transients.” This is one of the characteristics that distinguished them from ordinary supernovae.

As the blastwave from the explosion collides with the material around the star as it travels outwards, it produces radio emission. This very bright emission was the important clue that proved that the explosion was powered by an engine.

The shroud of dense material “means that the progenitor star is different from those leading to gamma-ray bursts,” Ho said. The astronomers said that in the Cow and in CSS161010, the dense material included hydrogen, something never seen in in gamma-ray bursts.

Using the W.M. Keck Observatory, the astronomers found that both CSS 161010 and ZTF18abvkwla, like the Cow, are in small, dwarf galaxies. Coppejans said that the dwarf galaxy properties “might allow some very rare evolutionary paths of stars” that lead to these distinctive explosions.

Although a common element of the FBOTs is that all three have a ‘central engine,’ the astronomers caution that the engine also could be the result of stars being shredded by black holes, though they consider supernova-type explosions to be the more likely candidate.

“Observations of more FBOTs and their environments will answer this question,” Margutti said.

To do that, the scientists say they will need to use telescopes covering a wide range of wavelengths, as they have done with the first three objects. “While FBOTs have proven rarer and harder to find than some of us were hoping, in the radio band they’re also much more luminous than we’d guessed, allowing us to provide quite comprehensive data even on events that are far away,” said Daniel Perley, of the Liverpool John Moores University.

The National Radio Astronomy Observatory is a facility of the National Science Foundation, operated under cooperative agreement by Associated Universities, Inc. The study of CSS161010 was partially supported by the Heising-Simons Foundation, NASA, and the National Science Foundation.


Orion Nebula's Young Stars Offer Glimpse of Stellar Puberty

Astronomers have spotted a swarm of young stars in the famous Orion nebula in the midst of their growing pains — a turbulent phase when the fledgling stars mature into adulthood.

Using NASA's Spitzer Space Telescope and the European Space Agency's Herschel Space Observatory, the researchers observed the developing stars rapidly heating up and cooling down as they grow into adult stars.

In the new Orion nebula photo, the bright specks of stars are awash in rainbow colors that represent different wavelengths of infrared light. This stunning view of the well-known stellar nursery, which is located 1,350 light-years from Earth, helps astronomers piece together the process of star formation.

In the image, the sensitive infrared instruments of Spitzer and Herschel reveal budding stars that would otherwise remain hidden behind thick veils of gas and dust to visible-light telescopes. These stars are in the very early stages of stellar evolution, NASA scientists explained in a statement.

Stars are born as clumps of gas and dust collapse into balls of material surrounded by rotating gaseous disks that feed material to the newborns. Over several hundred thousand years, some of these developing stars siphon enough material to trigger nuclear fusion at their cores and become a star. [50 Fabulous Nebula Photos]

Spitzer is designed to see shorter infrared wavelengths than Herschel, so by combining data from both spacecraft, astronomers can gain a more complete understanding of how the young stars are behaving in the Orion nebula.

Herschel surveyed this portion of the sky once a week for six weeks in 2011, monitoring the activity of young stars. The observatory examined long infrared wavelengths of light that trace cold dust particles, while Spitzer probed the warmer dust at shorter infrared wavelengths, NASA officials said.

Astronomers noticed that several of the young stars brightened and dimmed by more than 20 percent over only a few weeks. Since the twinkling comes from cool material emitting infrared light, this material must be far from the hot center of the young star, NASA scientists said.

At such great distances, the material should take years, or even centuries, to spiral near the young star and cause the twinkling, rather than weeks.

Astronomers are investigating whether lumpy filaments of gas could be funneling in from the outer to the central regions of the star, warming it as the clumps hit the inner disk. Or, material could be gathering at the inner edge of the disk and casting a shadow on the outer part, they said.

"Herschel's exquisite sensitivity opens up new possibilities for astronomers to study star formation, and we are very excited to have witnessed short-term variability in Orion protostars," Nicolas Billot, astronomer at the Institut de Radioastronomie Millimétrique in Grenada, Spain, said in a statement.

Billot and his colleagues are preparing a paper on the findings of their study.

"Follow-up observations with Herschel will help us identify the physical processes responsible for the variability," he added.


Which Electromagnetic Wavelengths can Pass Through the Atmosphere?

The vast majority of electromagnetic radiation does not pass through Earth's atmosphere. Humans should be thankful for this, as if it did, life as it is known would not exist. Harmful X-rays, gamma rays, and ultraviolet light, most coming from the Sun, is largely absorbed in the upper atmosphere. Much infrared radiation is also absorbed by carbon dioxide and water vapor in the atmosphere. If it weren't, liquid water on the surface would be heated to the boiling point and evaporate, leaving a dry planet similar to Venus. Electromagnetic wavelengths above about 10 m (long-wavelength radio waves) are absorbed in the blanket of charged particles encircling the Earth, known as the ionosphere.

The most obvious category of wavelengths not absorbed by the atmosphere is visible light, with amplitudes between about 300 and 700 nm. Because these are one of the most prominent categories not absorbed by the atmosphere, because they are frequently generated by many common chemical reactions, and for many other reasons, it is only natural that organisms that evolved on the surface of the Earth have developed sensory organs well attuned to it.

At electromagnetic wavelengths shorter than violet, which ends at about 280 nm, atmospheric transmittance rapidly drops off to near-zero. Wavelengths longer than red, in the infrared portion of the spectrum, do make it through to some degree. They are also generated locally by anything that produces heat, and some organisms have evolved adaptations that allow limited infrared vision.

Radio waves with wavelengths between about 5 cm and 10 m easily make it through the atmosphere. This is why these waves are probably the third most-recognizable portion of the electromagnetic spectrum behind visible light and infrared. The atmosphere's transparency to waves permits the technology of radio, as well as sophisticated radio observatories that give researchers information about the universe. Astronomical observatories aiming for information about electromagnetic wavelengths blocked by the atmosphere either have to be floated on high-altitude balloons or put on satellites in orbit.

Michael is a longtime InfoBloom contributor who specializes in topics relating to paleontology, physics, biology, astronomy, chemistry, and futurism. In addition to being an avid blogger, Michael is particularly passionate about stem cell research, regenerative medicine, and life extension therapies. He has also worked for the Methuselah Foundation, the Singularity Institute for Artificial Intelligence, and the Lifeboat Foundation.

Michael is a longtime InfoBloom contributor who specializes in topics relating to paleontology, physics, biology, astronomy, chemistry, and futurism. In addition to being an avid blogger, Michael is particularly passionate about stem cell research, regenerative medicine, and life extension therapies. He has also worked for the Methuselah Foundation, the Singularity Institute for Artificial Intelligence, and the Lifeboat Foundation.


비디오 보기: რა საიდუმლოს მალავს წითელი პლანეტა? (팔월 2022).