은하의 분류. 과학적 발견의 역사와 본질

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은하의 분류. 과학적 발견의 역사와 본질

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은하계의 "발견"의 역사는 매우 유익합니다. XNUMX여 년 전 허셸 Galaxy의 첫 번째 모델을 만들었고 그 크기를 XNUMX배나 과소평가했습니다. 그가 처음 발견한 다양한 형태의 수많은 성운을 연구하면서 Herschel은 그 중 일부가 "우리 별 시스템 유형"의 먼 별 시스템이라는 결론에 도달했습니다. 그는 다음과 같이 썼습니다. "나는 하늘이 시스템에 태양이 모이는 영역으로 구성되어 있다는 것을 반복할 필요가 없다고 생각합니다." 그리고 한 가지 더 : "...이 성운은 우리 시스템과 달리 소문자로 은하수라고도 할 수 있습니다."

그러나 결국 Herschel 자신은 성운의 본질에 대해 다른 입장을 취했습니다. 그리고 그것은 우연이 아니었습니다. 결국, 그는 자신이 발견하고 관찰한 대부분의 성운이 별이 아니라 가스로 구성되어 있음을 증명했습니다. 그는 매우 비관적인 결론에 도달했습니다. "우리 시스템 외부의 모든 것은 미지의 어둠에 싸여 있습니다."

영국의 천문학자 아그네스 클라크는 1890년 The System of the Stars에서 다음과 같이 썼습니다. 방법 하늘에서 관찰되는 모든 물체(별과 성운 모두)가 하나의 거대한 집합체 "...

이러한 관점의 이유는 오랫동안 천문학자들이 이러한 항성계까지의 거리를 결정할 수 없었기 때문입니다. 따라서 1907년에 수행된 측정에서 안드로메다 성운까지의 거리는 19광년을 초과하지 않는 것으로 추정됩니다. 1600년 후, 천문학자들은 이 거리가 약 XNUMX광년이라는 결론에 도달했습니다. 두 경우 모두 언급된 성운이 실제로 우리 은하에 있다는 인상을 받았습니다.

지난 세기의 31년대에 천문학자 Shapley와 Curtis 사이에 망원경으로 볼 수 있는 은하와 다른 물체의 본질에 대한 격렬한 논쟁이 벌어졌습니다. 이러한 천체들 중에는 유명한 안드로메다 성운(M500)이 있는데, 이것은 육안으로는 000등급의 별로서만 보이지만 대형 망원경으로 보면 장엄한 나선형으로 펼쳐집니다. 이때까지 새로운 별의 폭발이 이러한 성운 중 일부에 등록되었습니다. Curtis는 최대 밝기에서 이 별들이 우리 은하의 새로운 별과 같은 양의 에너지를 방출한다고 제안했습니다. 그래서 그는 안드로메다 성운까지의 거리가 XNUMX만 광년임을 알아냈습니다. 이것은 Curtis가 나선형 성운이 은하수와 같은 멀리 떨어진 항성 우주라고 주장하는 이유를 제공했습니다. Shapley는 이 결론에 동의하지 않았으며 그의 추론 또한 상당히 논리적이었습니다.

Shapley에 따르면 전체 우주는 우리 은하 중 하나로 구성되어 있으며 M31과 같은 나선 성운은 케이크 속의 건포도처럼 이 은하 내부에 흩어져 있는 더 작은 물체입니다.

그는 안드로메다 성운이 우리 은하(그에 따르면 300 광년)와 크기가 같다고 가정합니다. 그런 다음 각 치수를 알면 이 성운까지의 거리는 천만 광년이라는 것을 알 수 있습니다! 그러나 안드로메다 성운에서 관찰된 새로운 별들이 우리 은하보다 더 밝은 이유는 분명하지 않습니다. 이 "성운"과 우리 은하에 있는 신성의 밝기가 같다면 안드로메다 성운은 우리 은하보다 000배 더 작습니다.

반대로 Curtis는 M31이 우리 은하보다 존엄성이 열등하지 않고 수십만 광년 떨어진 독립된 섬 은하라고 믿었습니다. 대형 망원경의 생성과 천체물리학의 발전으로 커티스의 정확성이 인정되었습니다. Shapley의 측정은 잘못된 것으로 판명되었습니다. 그는 M31까지의 거리를 크게 과소평가했다. 그러나 Curtis도 틀렸습니다. 이제 M31까지의 거리가 XNUMX만 광년 이상인 것으로 알려져 있습니다.

나선 성운의 성질이 마침내 밝혀졌다 에드윈 허블, 1923년 말에 안드로메다 성운에서 최초의 세페이드를 발견했고, 곧 몇 개 더 세페이드를 발견했습니다. 그들의 겉보기 등급과 주기를 추정한 허블은 이 "성운"까지의 거리가 900광년이라는 것을 발견했습니다. 따라서 우리 은하와 같은 항성계의 세계에 나선 "성운"이 속하는 것이 마침내 확립되었습니다.

우리가 이러한 물체까지의 거리에 대해 이야기한다면 여전히 명확하고 수정해야했습니다. 따라서 실제로 안드로메다의 M 31 은하까지의 거리는 2,3만 광년입니다.

은하계의 세계는 놀라울 정도로 거대한 것으로 판명되었습니다. 그러나 더욱 놀라운 것은 그 형태의 다양성입니다.

1925년 허블은 은하의 모양에 따른 최초의 그리고 다소 성공적인 분류를 이미 수행했습니다. 그는 은하를 다음 세 가지 유형 중 하나로 분류할 것을 제안했습니다. 1) 타원형(문자 E로 표시됨), 2) 나선(S) 및 3) 불규칙(1g).

그 은하는 타원은하는 규칙적인 원이나 타원의 형태를 띠고 중심에서 주변으로 갈수록 밝기가 점차 감소하는 것으로 분류되었다. 이 그룹은 은하의 겉보기 수축이 증가함에 따라 EO에서 E7까지 XNUMX개의 하위 유형으로 세분화됩니다. SO 렌즈형 은하는 고도로 편평한 타원계와 유사하지만 중심 항성핵이 잘 정의되어 있습니다.

나선은하는 나선은하의 발달정도에 따라 하위분류 Sa, Sb, Sc로 나뉜다. Sa형 은하는 주성분이 중심핵인 반면 나선은하는 여전히 약하게 표현된다. 다음 하위 클래스로의 전환은 나선의 발달이 증가하고 핵의 겉보기 크기가 감소한다는 사실에 대한 진술입니다.

정상적인 나선은하와 평행하게, 소위 십자형 나선계(SB)도 있다. 이 유형의 은하에서 매우 밝은 중심핵은 지름이 가로 밴드와 교차합니다. 이 다리의 끝에서 나선 가지가 시작되고 나선의 발달 정도에 따라 이 은하는 SBa, SBb 및 SBc의 하위 유형으로 나뉩니다.

불규칙 은하(Ir)는 명확하게 정의된 핵이 없고 회전 대칭이 없는 물체입니다. 그들의 대표적인 대표자는 마젤란 구름입니다.

유명한 천문학자 Walter Baade는 나중에 이렇게 썼습니다. "나는 그것을 30년 동안 사용했고 허블 시스템에 실제로 들어맞지 않는 물체를 완고하게 찾았지만 그 수는 너무 미미하여 계산할 수 없었습니다. 손가락." 허블 분류는 계속해서 과학에 도움이 되며 이후의 생물체의 모든 수정은 이에 영향을 미치지 않았습니다.

한동안 이 분류는 진화적 의미, 즉 은하가 허블의 "소리굽쇠 도표"를 따라 "움직이고" 모양을 연속적으로 변화시킨다는 의미를 가지고 있다고 믿어졌습니다. 이 보기는 이제 잘못된 것으로 간주됩니다.

수천 개의 가장 밝은 은하 중 17%는 타원은하, 80%는 나선은하, 약 3%는 불규칙한 은하가 있습니다.

1957년 소련의 천문학자 B.A. Vorontsov-Velyaminov는 "막대", "꼬리" 및 "감마 형태"로 연결된 은하인 "상호작용 은하"의 존재를 발견했습니다. 나중에 크기가 약 3000 광년에 불과한 밀집 은하와 직경이 200 광년에 불과한 공간에 고립 된 별계가 발견되었습니다. 외관상 그들은 실제로 우리 은하계의 별과 다르지 않습니다.

새로운 일반 목록(NOC)에는 가장 중요한 특성(광도, 모양, 거리 등)과 함께 약 XNUMX개의 은하 목록이 포함되어 있습니다. 지구에서. XNUMX억 또는 XNUMX만 광년을 덮을 수 있는 멋진 거인은 우주를 바라볼 때 그것이 우주 안개로 가득 차 있다는 것을 알게 될 것입니다. 그 중 은하계는 물방울입니다. 때로는 수천 개의 은하단이 함께 모여 있습니다. 그러한 거대한 클러스터 중 하나는 처녀자리에 있습니다.

저자: Samin D.K.

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레이저 위성 통신 07.12.2022

MIT(Massachusetts Institute of Technology) 엔지니어들이 개발한 새로운 위성의 도움으로 위성과 지구 간의 데이터 전송에 대한 새로운 기록이 세워졌습니다. TBIRD(TeraByte InfraRed Delivery) 테라비트 적외선 전송 시스템은 레이저를 사용하여 엄청난 양의 데이터를 최대 100Gbps의 속도로 전송했습니다.

이 데이터 속도는 대부분의 스카이-투-그라운드 연결보다 훨씬 빠릅니다. 예를 들어 SpaceX의 Starlink 위성 인터넷은 프리미엄 고객에게 최대 500Mbps의 속도를 제공합니다. 그리고 지구와 국제 우주 정거장 간의 데이터 전송 속도는 약 600Mbps에 이릅니다. 이것은 TBIRD 시스템을 200배 더 빠르게 만듭니다.

새로운 시스템의 주요 차이점은 데이터 전송 방법입니다. 대부분의 위성은 전파를 사용하여 지상국과 통신하지만 TBIRD 시스템은 레이저 광을 사용합니다. 한 세션에서 1000배 더 많은 데이터를 전송할 수 있습니다. 그러나 레이저에도 단점이 있습니다. 레이저 빔은 전파보다 훨씬 좁기 때문에 송신기와 수신기 사이에 보다 정확한 위치 일치가 필요합니다. 또한 대기에 의해 빛이 왜곡되어 데이터가 손실될 수 있습니다.

이러한 문제를 해결하기 위해 TBIRD 시스템이 개발되었습니다. 위성에는 고속 광 모뎀, 광 신호 증폭기 및 저장 장치의 세 가지 주요 기성 구성 요소가 포함되어 있습니다.

이 모든 것이 신발 상자 크기의 컨테이너에 들어 있습니다. 데이터 손실 문제를 해결하기 위해 엔지니어 팀은 소위 ARQ(자동 반복 요청) 프로토콜의 새 버전을 개발했습니다. 이 프로토콜을 사용하면 지상국 수신기가 송신기가 놓친 특정 데이터 패킷(프레임)을 송신기에 알릴 수 있으므로 위성이 쉽게 재전송할 수 있습니다.

위치 일치를 통한 정렬과 관련하여 시스템은 레이저 빔을 정렬하기 위해 특수 행거를 사용하지 않습니다. 빔이 명확하게 수신기를 향하도록 전체 위성을 정렬하는 특수 오류 신호 시스템이 제공됩니다. 개발팀 대표에 따르면 이를 통해 시스템에서 더 작은 광학 부품을 사용할 수 있습니다.

TBIRD의 커트 쉴러(Kurt Schiller)는 "신호가 사라지면 데이터를 재전송할 수 있지만 재전송이 비효율적이라면 즉, 새로운 데이터를 전송하는 대신 재전송을 보내는 데 항상 시간을 소비한다면 많은 대역폭을 잃을 수 있다"고 말했다. 시스템 엔지니어. "우리의 ARQ 프로토콜에서 수신기는 올바르게 수신한 프레임을 알려주므로 어떤 프레임을 재전송해야 하는지 알 수 있습니다."

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