Jak amator wykorzystał dane z teleskopu Jamesa Webba do uchwycenia idealnego pierścienia Einsteina

11

Publiczne zbiory danych astronomicznych rzadko są spektakularne. Zazwyczaj są one ukryte pod warstwami zastrzeżonych potoków przetwarzania, złożonych plików kalibracyjnych i ścisłych protokołów dostępu, które ograniczają obserwację głębokiego kosmosu. Jednak w rozległych archiwach Kosmicznego Teleskopu Jamesa Webba (JWST) kryje się skarbnica surowych danych czekających na kogoś, kto ma cierpliwość i umiejętności, aby je zbadać. Na scenę wchodzi Spaceguy44.

Nie jest zawodowym astronomem NASA. To absolwent astronomii, który używa tego pseudonimu na Reddicie. Ale wie, gdzie znajdują się dane z instrumentu średniej podczerwieni MIRI. Wiedział też, że ten konkretny zestaw danych zawiera coś niezwykłego.

W rezultacie powstał niemal nieskazitelny pierścionek Einsteina.

Nauka o osnowie

Aby zrozumieć, dlaczego ten obraz ma znaczenie, musisz zrozumieć geometrię wszechświata. Pierścień Einsteina nie jest obiektem fizycznym. To złudzenie optyczne stworzone przez grawitację.

Kiedy masywny obiekt znajduje się bezpośrednio pomiędzy Ziemią a odległym źródłem światła, jego grawitacja zagina strukturę czasoprzestrzeni. Światło ze źródła tła załamuje się wokół obiektu na pierwszym planie. Jeśli ustawienie jest idealne, światło utworzy pełny okrąg.

Galaktyka, o której mowa, to SPT-S J041839-4751.8 lub JO418. Znajduje się około 12 miliardów lat świetlnych od nas. To jest blisko krawędzi obserwowalnego Wszechświata. Widzimy ją taką, jaką była, gdy kosmos był jeszcze nastolatkiem.

Ale nie widzimy bezpośrednio JO418. Na pierwszym planie widzimy jego światło zniekształcone przez galaktykę. Ta galaktyka znajdująca się pomiędzy nimi jest masywna. Działa jak kosmiczna soczewka. Niebieskie światło widoczne w samym środku pierścienia pochodzi z tej bliżej soczewkującej galaktyki. Sam pierścień jest rozmytym obrazem JO418.

Dlaczego średnia podczerwień zmienia wszystko

Najbardziej znane zdjęcia pierścieni Einsteina pochodzą z obserwacji Hubble’a lub wczesnych obserwacji Webba w świetle widzialnym lub bliskiej podczerwieni. Pokazują gwiazdy. Pokazują kołyski gwiazdowe.

Ten obraz jest inny. Wykorzystuje dane średniej podczerwieni z MIRI.

Dlaczego to jest ważne? Światło średniej podczerwieni przenika przez kurz. Widzi przez kosmiczną mgłę, która blokuje światło widzialne. Ujawnia sygnatury cieplne powstających gwiazd i strukturę galaktyk w sposób, którego teleskopy optyczne po prostu nie są w stanie.

Spaceguy44 zebrał surowe dane MIRI. Przetworzył je. Kalibrował je. Nie tylko pokazał ładne zdjęcie; pokazało, że naukowcy-amatorzy mogą przeprowadzić analizy na poziomie profesjonalnym, korzystając z publicznych archiwów JWST.

Perfekcja jest rzadka

Idealne pierścionki Einsteina są rzadkie. Wymagają dokładnego ustawienia. Przednia soczewka powinna być prawie idealnie wyśrodkowana w stosunku do źródła tła. Jakakolwiek niewielka niewspółosiowość skutkuje łukami, a nie pełnym okręgiem.

Większość obrazów, które widzimy, to częściowe łuki. Ten obraz jest kompletny. Symetria jest niesamowita. Służy jako naturalne laboratorium do badania rozkładu ciemnej materii w galaktyce soczewkującej. Pomaga to astronomom zmierzyć masę przedniego obiektu z dużą precyzją.

Ale za fizyką kryje się czynnik ludzki. Zbiór danych był publiczny. Narzędzie było dostępne. Wystarczyło zadać właściwe pytania i poprawnie wykonać pracę naukową.

Co to oznacza dla nauki obywatelskiej

Przez wiele lat dominowała narracja, że nauka o kosmosie jest przeznaczona wyłącznie dla osób korzystających ze wsparcia instytucjonalnego. Potrzebujesz teleskopu. Czy potrzebujesz

Przestań czekać, aż algorytm Cię znajdzie.

Musisz sam dostarczyć zawartość bezpośrednio do swojej kieszeni.

Jeśli chcesz otrzymywać informacje o przełomowych wydarzeniach w czasie rzeczywistym, bez konieczności przeglądania zaszumionych kanałów, Futura oferuje dwie bezpośrednie linie komunikacji.

Aktualizacje WhatsApp umożliwiające natychmiastowe powiadomienia

WhatsApp nie służy już tylko do rozmów w grupach rodzinnych na temat planów obiadowych.

Jest to legalny kanał dystrybucji niszowego dziennikarstwa naukowego.

Subskrypcja Futura na WhatsApp oznacza otrzymywanie powiadomień push.

Bez przewijania.

Bez wyszukiwania.

Tylko najnowsze doniesienia ze świata nauki i technologii, dostarczane bezpośrednio na Twoją listę czatów.

W ten sposób wyprzedzisz konkurencję, gdy wielkie odkrycie nastąpi we wtorek o 9:00.

Kluczem jest tu bezpośredniość. Nie czekasz na podsumowanie biuletynu ani na scrollowanie mediów społecznościowych. Nowości przychodzą do Ciebie.

Wiadomości Google: wybrane i spersonalizowane

Nie każdy potrzebuje powiadomień z aplikacji do czatu co pięć minut.

Jeśli wolisz bardziej przejrzyste, zbiorcze podejście, możesz wybrać integrację z Wiadomościami Google.

To nie jest tylko przypadkowa taśma.

Algorytm Google wyświetla treści Futura na podstawie Twoich zainteresowań.

Informacje o nowych badaniach dotyczących obliczeń kwantowych lub zmianach w eksploracji kosmosu pojawiają się w Twoim spersonalizowanym kanale.

To jest bierna konsumpcja.

Wysoki użyteczny stosunek sygnału do szumu.

Dlaczego ta mieszanka jest ważna

Większość wiadomości naukowych jest ukryta za klikalnymi nagłówkami lub korporacyjnymi komunikatami prasowymi.

Bezpośrednia subskrypcja Futury przecina ten hałas.

  • WhatsApp zapewnia szybkość.
  • Wiadomości Google zapewniają kontekst i selekcję.

Użyj obu opcji.

Lub wybierz ten, który lepiej pasuje do Twojego codziennego rytmu.

Cel jest prosty.

Nie przegap kolejnej ważnej zmiany w naszym rozumieniu wszechświata.

Albo jak budujemy przyszłość.

Technologie zmieniają się szybko.

Twoja uwaga musi za nimi nadążać.