Παρασκευή, 21 Ιουνίου 2013

Το GPS του Γαλαξία. Glimpse360: Observing The Outback Of The Galaxy

This infrared image shows an example of what is called a hierarchical bubble structure, in which one giant bubble, carved into the dust of space by massive stars, has triggered the formation of smaller bubbles. The large bubble takes up the central region of the picture while the two spawned bubbles, which can be seen in yellow, are located within its rim.

Δόθηκαν στη δημοσιότητα νέες εικόνες του γαλαξία μας οι οποίες είναι προϊόν του προγράμματος Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire που είναι πιο γνωστό ως Glimpse 360. Οι επιστήμονες που συμμετέχουν στο Glimpse 360 κάνουν τοπογραφικές μελέτες του γαλαξία μας. Στόχος είναι να χαρτογραφηθεί ο Γαλαξίας και ειδικά οι πιο απομακρυσμένες και «έρημες» περιοχές του. Στο τέλος του έτους αναμένεται να δημοσιοποιηθεί μια εικόνα που θα επιτρέπει στους φίλους του Διαστήματος να δουν ένα πανόραμα του ισημερινού του γαλαξία μας, μια εικόνα 360 μοιρών.

Το βασικό εργαλείο των επιστημόνων του Glimpse είναι το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer, οι παρατηρήσεις του οποίου και οι εικόνες που καταγράφει αποτελούν τη βασική ύλη που τροφοδοτεί το πρόγραμμα. Οι υπέρυθρες παρατηρήσεις του Spitzer επιτρέπουν στους επιστήμονες που μετέχουν στο πρόγραμμα να χαρτογραφήσουν τον Γαλαξία με τη μεγαλύτερη ακρίβεια που έχει επιτευχθεί ως σήμερα.

Dozens of newborn stars sprouting jets from their dusty cocoons have been spotted in images from NASA's Spitzer Space Telescope. In this view showing a portion of sky near Canis Major, infrared data from Spitzer are green and blue, while longer-wavelength infrared light from NASA's Wide-field Infrared Survey Explorer are red.

Η πιο σημαντική παράμετρος του Glimpse είναι ότι καθώς εξελίσσεται η χαρτογράφηση οι επιστήμονες ανακαλύπτουν «αστρικές οάσεις» σε άγνωστες ή ερημικές περιοχές του Γαλαξία. «Ανακαλύπτουμε τη δημιουργία άστρων στις λιγότερο γνωστές περιοχές στις άκρες του Γαλαξία» αναφέρει η Μπάρμπαρα Γουίτνεϊ, αστρονόμος του Πανεπιστημίου του Γουισκόνσιν και μέλος του προγράμματος. Μέσω του Glimpse οι αστρονόμοι εντόπισαν μια περιοχή κοντά στον αστερισμό του Μεγάλου Κυνός στην οποία υπάρχουν περί τα 30 νεαρά άστρα.

The stringy, seaweed-like filaments are the blown out remnants of a star that exploded in a supernova. The billowy clouds seen in pink are sites of massive star formation. Clusters of massive stars can be seen lighting up the clouds, and a bubble carved out from massive stars is seen near the bottom.

Παράλληλα τα δεδομένα της χαρτογράφησης φωτίζουν διάφορες κοσμικές διεργασίες για τις οποίες οι επιστήμονες δεν έχουν πολλά στοιχεία στη διάθεσή τους, όπως, για παράδειγμα, τον ρόλο που παίζουν τα πολύ μεγάλα άστρα στον σχηματισμό άλλων άστρων.

Συμμετοχή του κοινού

A prominent bubble. This bright bubble is one of the easier ones that need to be measured. Although computers can do an ok job: people are much better. The Milky Way Project is currently working with data taken from the Galactic Legacy Infrared Mid-Plane Survey Extraordinaire (GLIMPSE) and the Multiband Imaging Photometer for Spitzer Galactic Plane Survey (MIPSGAL). We aim to bring you a host of interesting science problems as time goes by, and to begin with we're looking for bubbles. These bubbles are part of the life cycle of stars. Some bubbles have already been found - by the study that inspired this project - but we want to find more! By finding more, we will build up a comprehensive view of not only these bubbles, but our galaxy as a whole. We're asking you to help us map star formation in our galaxy. So how can you help? Using our bubble-drawing interface, our hope is that you will find bubbles and note any important or unusual characteristics. For example, if you can see what looks like a knot in the bubble, flag it! This knot might tell us something about how the bubble is affecting star formation in the region. If you see a star cluster, flag it! We hope to map the location of these clusters - many of which have not been located before.

Εκτός όμως από τις εικόνες που καταγράφει το Spitzer, οι αστρονόμοι επιχειρούν να αξιοποιήσουν και εικόνες που συλλέγουν οι ερασιτέχνες αστρονόμοι, μέσω του προγράμματος «The Milky Way Project» (http://www.milkywayproject.org/needyou).

«Αυτού του είδους το crowdsourcing έδειξε ότι πραγματικά λειτουργεί» επισημαίνει ο Τσαρλς Κέρτον από το Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Αϊόβα. «Εξετάζουμε τις δομές παραγωγής άστρων που εντόπισαν οι εθελοντές στον γαλαξία μας για να κατανοήσουμε καλύτερα τους μηχανισμούς που κρύβονται πίσω από τη γέννησή τους» συμπληρώνει. Αυτές οι δομές άστρων έχουν την μορφή κοσμικών φυσαλίδων με τους ειδικούς να τις χαρακτηρίζουν «κουκούλια» μέσα στα οποία γεννιούνται τα άστρα.

Ο Γαλαξίας και η Γη

The Galactic Plane showing the areas covered by previous surveys in white and the GLIMPSE360 survey in blue. The circles centered on the Sun shows the GLIMPSE360 detection limit distance for a solar type star (solid line) is about twice that of WISE (dashed line). The approximate positions of Galactic spiral arms (Taylor & Cordes 1993) are indicated in red. The dashed spiral arms have tangency points that show no excess star counts (Benjamin 2007) and may not be density wave arms. The central oval and bar represent the approximate extent of the central triaxial bulge/bar (Gerhard 2002; Cole & Weinberg 2002) and the Long bar (Hammersley et al. 2001; Benjamin et al. 2005). The radius marking the expected truncation or break in the exponential Galactic stellar disk is also shown with a dashed line

Η κρατούσα θεωρία αναφέρει ότι ο σχηματισμός των γαλαξιών ολοκληρώνεται πολλά δισεκατομμύρια έτη προτού αρχίσουν να δημιουργούνται ηλιακά συστήματα και να κάνουν την εμφάνισή τους οι πρώτοι πλανήτες μέσα σε αυτά. Νέα μελέτη της NASA έρχεται να ανατρέψει αυτή τη θεωρία, και μάλιστα με τον πιο εντυπωσιακό τρόπο, αφού, όπως δείχνει, οι γαλαξίες συνεχίζουν να εξελίσσονται για πολλά δισεκατομμύρια έτη μετά τη γέννησή τους. Μάλιστα, σύμφωνα με τη μελέτη, ο γαλαξίας μας ολοκλήρωσε τη διαμόρφωσή του και έφθασε το τελικό σημείο σχηματισμού του, αυτό που γνωρίζουμε σήμερα, την ίδια ακριβώς εποχή που γεννιόταν το ηλιακό μας σύστημα. 

Σύμφωνα με τα όσα πίστευαν ως σήμερα οι αστρονόμοι, οι γαλαξίες - ειδικά εκείνοι στη συμπαντική μας γειτονιά, συμπεριλαμβανομένου του δικού μας - ολοκλήρωσαν τις διεργασίες σχηματισμού και μορφοποίησής τους πριν από περίπου 8 δισεκατομμύρια έτη και έκτοτε εμφάνισαν μικρές και άνευ ιδιαίτερης σημασίας μεταβολές.

There are nearly 200 galaxies within the marked circles in this image from NASA's Spitzer Space Telescope. These are part of the Perseus-Pisces supercluster of galaxies located 250 million light-years away. Normally, galaxies beyond our Milky Way are hidden from view when they happen to fall behind the plane of our galaxy. This is due to foreground dust standing in the way.

Οι ερευνητές της NASA κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι κάτι τέτοιο δεν ισχύει και ότι ειδικά οι σπειροειδείς γαλαξίες (όπως ο δικός μας) συνεχίζουν να εξελίσσονται και να διαμορφώνονται για αρκετά δισεκατομμύρια έτη μετά το χρονικό όριο που έχει θέσει η κρατούσα θεωρία.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι ο γαλαξίας μας συνέχιζε να βρίσκεται σε διαδικασία εξέλιξης και διαμόρφωσης πριν από 4,6 δισεκατομμύρια έτη, την εποχή δηλαδή που είχε ξεκινήσει και ο σχηματισμός του ηλιακού μας συστήματος.

Υπολογίζεται ότι η Γη γεννήθηκε πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια έτη, οπότε, αν η μελέτη της NASA είναι ορθή, ο πλανήτης μας βρισκόταν σε διαδικασία σχηματισμού του ταυτόχρονα με τον Γαλαξία.

Σάρωση με λέιζερ φέρνει στο φως χαμένες πόλεις. 'Lost' Medieval City Discovered Beneath Cambodian Jungle

To διάσημο σύμπλεγμα του Άνγκορ Βατ ήταν τμήμα ενός οικιστικού ιστού έκτασης δεκάδων τετραγωνικών χιλιομέτρων. Aerial view of Angkor Wat, showing the moat and causeway and the central tower surrounded by four smaller towers. CREDIT: Alexey Stiop | Shutterstock.com

Μια μεγάλη χαμένη πόλη, η οποία δεν αποκλείεται να είναι η αρχαία πρωτεύουσα της δυναστείας των Χμερ στην Καμπότζη, ανακαλύφθηκε χάρη σε έρευνα με ελικόπτερο που σάρωσε την πυκνή ζούγκλα με αποστασιόμετρο λέιζερ.

Here, the lost city of Mahendraparvata revealed in a shaded relief map of terrain beneath the vegetation in the Phnom Kulen acquisition area, with elevation derived from the lidar digital terrain model at 0.5 meter resolution and 4x vertical exaggeration. Green denotes previously documented archaeological features; areas shaded red contain newly documented features indicative of an extensive urban layout. CREDIT: Archaeology and Development Foundation - Phnom Kulen Program

Γεωμετρικά σχήματα που αντιστοιχούν σε κανάλια, δρόμους και κτήρια καλύπτουν μια έκταση δεκάδων τετραγωνικών χιλιομέτρων γύρω από το διάσημο ναό του Άνγκορ Βατ, έναν από τους δημοφιλέστερους τουριστικούς προορισμούς στη χώρα.

A map of northwest Cambodia provides an overview of the areas where lidar imagery was acquired, indicated with yellow shading. The background data is from NASA's Shuttle Radar Topography Mission. Evans et al. / PNAS

Το Άνγκορ Βατ κατασκευάστηκε τον 12ο αιώνα από τους Χμερ, οι οποίοι κυριάρχησαν στη Νοτιοανατολική Ασία από τον 9ο έως τον 15 αιώνα.

Το τεράστιο σύμπλεγμα του Άνγκορ, έκτασης 9 τετραγωνικών χιλιομέτρων, ήταν πιθανότατα η καρδιά της αυτοκρατορίας, φαίνεται όμως ότι είναι ένα μικρό μόνο τμήμα ενός τεράστιου οικιστικού συμπλέγματος, έκτασης τουλάχιστον 35 τετραγωνικών χιλιομέτρων.

Lidar imagery shows the central area of Angkor, with the "walled city" of Angkor Thom above Angkor Wat. Red lines indicate post-medieval features, including roads and canals. The other features are from the Angkor era. Evans et al. / PNAS

Επιπλέον, στα βορειοανατολικά του Άνγκορ η σάρωση αποκάλυψε έναν δεύτερο εκτεταμένο οικιστικό ιστό, ο οποίος πιθανώς αντιστοιχεί στο Μαχεντραπαρβάτα, μια από τις πρώτες πρωτεύουσες των Χμερ, η οποία είναι γνωστή μόνο από ιστορικές αναφορές.

Φωτομωσαϊκό του εδάφους του Άνγκορ πάνω από το μοντέλο του ανάγλυφου της περιοχής (Damian Evans et al.)

Η ανακάλυψη, η οποία έχει γίνει δεκτή για δημοσίευση στην αμερικανική επιθεώρηση PNAS, βασίστηκε στην τεχνική Lidar, η οποία βασίζεται στην ανάκλαση παλμών λέιζερ. Το ελικόπτερο που μετέφερε το όργανο κάλυψε απόσταση 370 τετραγωνικών χιλιομέτρων εκπέμποντας 200.000 παλμούς λέιζερ το δευτερόλεπτο. Κάποιοι από τους παλμούς αυτούς πέρασαν μέσα από τη φυλλωσιά της ζούγκλας και ανακλάστηκαν από τα ερείπια των αρχαίων κατασκευών, επιτρέποντας στους ερευνητές να εξετάσουν το τρισδιάστατο ανάγλυφο της περιοχής.

Η μελέτη, την οποία υπογράφει η ομάδα του Ντέμιαν Έβανς, αρχαιολόγου στο Πανεπιστήμιο του Σίδνεϊ, υποδεικνύει ότι οι Χμερ δεν ζούσαν σε κλειστές πόλεις με τείχη, αλλά σε εκτεταμένου αστικούς οικισμούς χαμηλής πυκνότητας.

Η διάταξη αυτή «μοιάζει με το Λος Άντζελες», στο οποίο ένα πυκνό αστικό κέντρο περιβάλλεται από προάστια μεγάλης έκτασης, σχολιάζει ο Δρ Έβανς.

Σύμφωνα με τον ίδιο, η παρακμή των Χμερ δεν αποκλείεται να σχετίζεται με τις θαυμαστές ικανότητές τους ως αρχιτεκτόνων και μηχανικών: όταν εξαντλούσαν τους φυσικούς πόρους μιας περιοχής μετακινούνταν σε άλλη και κατασκεύαζαν ακόμα μεγαλύτερα κανάλια και ναούς. Και η σταδιακή αποψίλωση της ζούγκλας ίσως σήμανε το τέλος της αυτοκρατορίας.