april 24, 2024

Soest Nu

Soest Nu is de toonaangevende aanbieder van kwalitatief Nederlands nieuws in het Engels voor een internationaal publiek.

Deze logaritmische kijk op het universum zal je verbazen

Deze logaritmische kijk op het universum zal je verbazen

Het is ver verwijderd van planeet Aarde naar de rand van het universum.

Artist’s logaritmische schaalconcept van het zichtbare universum. Het zonnestelsel maakt plaats voor de Melkweg, die plaats maakt voor nabije sterrenstelsels die vervolgens plaats maken voor de uitgebreide structuur en het hete, dichte plasma van de voorstedelijke oerknal. Elke zichtlijn die we kunnen waarnemen, bevat al deze tijdperken, maar de zoektocht naar het meest verre object dat is waargenomen, zal pas voltooid zijn als we het hele universum in kaart hebben gebracht.

(aan hem toegeschreven(Pablo Carlos Bodassi)

Ogenschijnlijk enorm, onze kleine thuiswereld is slechts 12.742 km (7.917 mijl) breed.

Deze afbeelding, gemaakt door astronaut Karin Nyberg vanuit het internationale ruimtestation ISS in 2013, toont de twee grootste eilanden in het zuidelijke deel van het Mascarene-plateau: Réunion, op de voorgrond, en Mauritius, gedeeltelijk bedekt door wolken. Om een ​​mens op aarde te zien vanaf de hoogte van het internationale ruimtestation, zou een telescoop ter grootte van Hubble nodig zijn. De grootte van een mens is minder dan 1/5.000.000 aardse schaal, maar de aarde is slechts een druppel in de kosmische oceaan, iets meer dan 10.000 km in diameter.

(aan hem toegeschreven: NASA / Karen Nyberg)

We denken meestal lineair: de zon is ongeveer 10.000 keer de diameter van de aarde.

De banen van de planeten in het binnenste zonnestelsel zijn niet perfect cirkelvormig, maar ze zijn zeer dichtbij, met de grootste afwijkingen van Mercurius en Mars en de grootste elliptische processen. In deze “meet” afstandsschalen nemen de individuele planeten, evenals de zon, slechts een enkele pixel. In veel opzichten is de lineaire schaal een slechte keuze voor fotografie in de diepe ruimte.

(aan hem toegeschreven(NASA/JPL)

Maar in kosmologische termen zijn logaritmische schalen – waarbij elke factor van een veelvoud van “10” een ander teken op de kosmologische liniaal bepaalt – ons veel beter van dienst.

READ  Hoe planten prestaties van de kwantummechanica kunnen leveren

De aarde, die ongeveer 13.000 kilometer (8.000 mijl) in diameter is, is erg klein in vergelijking met de kosmische afstanden tussen de aarde en de maan, of, spannender, de aarde en de zon. Maar de logaritmische schaal geeft ons een heel ander perspectief, waardoor we verschillende afstandsschalen in één visueel beeld kunnen berekenen.

(aan hem toegeschreven(Pablo Carlos Bodassi)

Op de logaritmische schaal liggen de zon, Mercurius en Mars praktisch op gelijke afstand.

Oortwolk

Het binnenste zonnestelsel, inclusief planeten, asteroïden, gasreuzen, de Kuipergordel en meer, is klein in vergelijking met de omvang van de Oortwolk. Sedna, het enige grote object met een zeer verre apogeum, maakt misschien deel uit van het binnenste deel van de binnenste Oortwolk, maar zelfs dat wordt betwist. Op lineaire schaal is het ongelooflijk beperkt om het hele zonnestelsel in één afbeelding weer te geven.

(aan hem toegeschreven: NASA/JPL-Caltech/R. Gewond)

Een andere factor brengt ons van een afstand van 10.000 naar de Oortwolk.

In het zonnestelsel meten we meestal afstanden in astronomische eenheden (AU), waarbij de afstand tussen de aarde en de zon 1 AU is. Mercurius en Mars bevinden zich ook ongeveer 1 AU van de aarde, met Saturnus op ~10 AU, de Kuipergordel eindigt vóór ~100 AU en de Oortwolk bevindt zich grotendeels op ~ 10.000 AU. Het is een enorme afstand op lineaire schaal, maar slechts een kleine groep van “factoren van 10” ver op een logaritmische schaal.

(aan hem toegeschreven(Pablo Carlos Bodassi)

Het kost ons een korte logaritmische sprong van het zonnestelsel naar de sterren.

READ  Nationale parken waar je een totale zonsverduistering en donkere luchten kunt zien

Deze opname met lange belichtingstijd legt een aantal heldere sterren, stervormingsgebieden en het vlak van de Melkweg boven ALMA op het zuidelijk halfrond vast. De dichtstbijzijnde sterren zijn een paar lichtjaren verwijderd: minder dan 10 keer zo ver van de rand van de Oortwolk. Maar verder verwijderde sterren en kenmerken, die nog steeds zichtbaar zijn met het blote oog, zouden in plaats daarvan tienduizenden lichtjaren verwijderd kunnen zijn.

(aan hem toegeschreven: ESO / geb. Mijn penseel (twanight.org))

Veel van de helderste sterren aan de aardse hemel bevinden zich op minder dan 1000 lichtjaar afstand.

Veel van de helderste sterren in de buurt van de aarde zijn leden van de arm van Orion, die zelf een secundaire aansporing is voor de steeds grotere Perseus-arm in de Melkweg. Van de dichtstbijzijnde sterren, een paar lichtjaren verwijderd, tot deze armen, een paar duizend lichtjaren verwijderd, zijn er slechts drie factoren van “10” op een logaritmische schaal.

(aan hem toegeschreven(Pablo Carlos Bodassi)

Nog een kleine logaritmische sprong leidt ons naar de dichtstbijzijnde spiraalarmen.

Gaia’s volledige hemelbeeld van de Melkweg en naburige sterrenstelsels. De kaarten tonen de totale helderheid en kleur van de sterren (boven), de totale dichtheid van de sterren (midden) en het interstellaire stof dat de melkweg vult (onder). Merk op dat er gemiddeld ongeveer 10 miljoen sterren per vierkante graad zijn, maar dat sommige regio’s, zoals het galactische vlak of het centrum van de melkweg, een veel hogere stellaire dichtheid hebben dan het algemene gemiddelde.

(aan hem toegeschreven: ESA / Gaia / DPAC)

Daarachter ligt de hele Lokale Galactische Cluster.

READ  SpaceX lanceert nog 53 Starlink-internetsatellieten - Spaceflight Now

De spiraalarm leidt Perseus naar de volledige Melkweg, terwijl andere sterrenstelsels in de Lokale Groep zich slechts een factor “10” achter de volledige Melkweg bevinden. Nog een factor 10 brengt ons verder in grote galactische clusters en zelfs dichter bij de dichtstbijzijnde galactische cluster.

(aan hem toegeschreven(Pablo Carlos Bodassi)

Al snel raken naburige sterrenstelsels overal.

Onze lokale supergroep, Laniakea, bevat de Melkweg, onze lokale groep, de Maagd-groep en vele kleinere voorstedelijke groepen en groeperingen, waaronder de M81-groep. Elke groep en elke groep is echter alleen aan zichzelf gerelateerd en zal van de anderen worden gescheiden door donkere energie en ons uitdijende universum. Na 100 miljard jaar zou zelfs het dichtstbijzijnde sterrenstelsel buiten onze Lokale Groep ongeveer een miljard lichtjaar verwijderd zijn, waardoor het enkele duizenden, mogelijk miljoenen keren zwakker zou zijn dan de dichtstbijzijnde sterrenstelsels die vandaag verschijnen.

(aan hem toegeschreven: Andrew Colvin / Wikimedia Commons)

Daaropvolgende kosmische stappen onthullen grootschalige clusters van melkwegstelsels.

Er zijn slechts een paar “10”-factoren in de logaritmische afstand die de dichtstbijzijnde sterrenstelsels, die zich op een paar honderdduizend tot een paar miljoen lichtjaar afstand bevinden, scheidt van kenmerken van grootschalige assemblages op schalen van honderden miljoenen of misschien een miljard lichtjaren verwijderd. Het is op deze schalen dat de grootste parameters van het universum beginnen te verschijnen.

(aan hem toegeschreven(Pablo Carlos Bodassi)

Eindelijk werd de grootste structuur van allemaal onthuld: het Grote Kosmische Web.

De groei van het kosmische web en de grootschalige structuur van het heelal, hier getoond met de uitdijing zelf, zorgt ervoor dat het heelal in de loop van de tijd steeds meer samenklontert en aangroeit. In het begin zullen kleine dichtheidsfluctuaties uitgroeien tot een kosmisch web met grote holtes die ze scheiden, maar wat de grootste muurachtige en superclusterachtige structuren lijken te zijn, zijn misschien niet waar, of toch gebonden structuren, omdat de vertraagde donkere energie duwt ze uit elkaar, geïsoleerd.

(aan hem toegeschreven: Volker Springle / MPE)

Veel van deze kenmerken zijn alleen voor de hand liggend: donkere energie zal deze pseudo-structuren uit elkaar scheuren.

De grootste kenmerken die we hier zien, zoals “Grote Muren” en “Grote Clusters van Quasars”, zijn misschien geen kosmologisch verwante structuren, maar eerder schijnbare pseudo-structuren, waarin de zwaartekracht vanwege hun cumulatieve massa niet genoeg zou zijn om ze gebonden te houden . Donkere energie, op de grotere kosmische schaal, zou alle dingen onderscheiden.

(aan hem toegeschreven(Pablo Carlos Bodassi)

Aan de kosmische grens worden de randen van de tijd onthuld: de eerste momenten na de hete oerknal.

Onbereikbaar

De diepste melkwegonderzoeken kunnen objecten op tientallen miljarden lichtjaren afstand detecteren, maar zelfs met perfecte technologie zou er een enorme kloof zijn tussen het verste melkwegstelsel en de oerknal. Op een gegeven moment kunnen onze instrumenten ze gewoon niet allemaal detecteren, en de kloof tussen de kosmische microgolfachtergrondemissie en de vorming van de eerste sterren zal eindelijk worden onthuld.

(aan hem toegeschreven: Sloan Digital Sky Survey)

bedankt voor de Kunstenaar Pablo Carlos Bodasi om deze briljant geïllustreerde kosmische reis te creëren.

Deze verticaal georiënteerde logaritmische kaart van het universum beslaat bijna 20 orden van grootte en brengt ons van planeet Aarde naar de rand van het zichtbare universum. Elk significant ’teken’ op de rechter schaalbalk komt overeen met een toename van de afstandsschalen met een factor 10.

(aan hem toegeschreven(Pablo Carlos Bodassi)

Mostly Mute Monday vertelt een astronomisch verhaal met foto’s, visuals en niet meer dan 200 woorden. zwijgzaam; lach meer.