Soru:
Astronomide optik kırılma ne zaman önemlidir?
Alexey Bobrick
2013-12-18 21:03:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Optik kırılmanın önemli olduğu veya hesaba katılması gereken yaygın olarak önemli astrofiziksel sistemler / modeller nelerdir?

Bu soruda Dünya atmosferindeki veya enstrümantasyondaki kırılmayı dikkate almamanızı rica ediyorum.

Yorum: Yerçekimsel mercekleme, ışık yollarını etkilese de optik kırılmadan farklıdır. Yazarlardan bundan aşağıda bahsetmemelerini rica ediyorum.

Teleskoplarda / aletlerde kırılmayı mı yoksa ışık yaratılıp bize doğru ilerlediğinde mi?
@FrancescoMontesano: Teşekkürler, alakalı! Ben astrofizikseldir, aletsel kırılma değil.
üç yanıtlar:
#1
+7
Francesco Montesano
2013-12-18 23:07:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Optik kırılma, kırılma indisi değiştiğinde bir ışık ışınının yönündeki değişimle ilgilidir. Dünya'nın atmosferleri ve enstrümanları hariç tutulduğunda, kırılmanın astronomide çok az etkisi olduğunu / hiç etkisi olmadığını düşünüyorum.

Aklıma gelen (muhtemelen) bazı önemli kırılmalara sahip olabileceğimiz tek durum, yıldız ikililerini veya gezegen sistemlerinde yakın kenarı gölgede bırakmaktır. Yıldızının arkasından geçen bir gezegen hayal edelim. Işığının bir kısmı yıldız atmosferinden geçer ve kırılır. Atmosfer eğimli olduğundan ve muhtemelen kırılma indisini yükseklikle değiştirdiğinden, gezegenin ışığını dağıtan bir mercek gibi davranır (sezgi öyle diyor).

Düzenleme Benzer bir açıklama genel olarak atmosferi olan diğer bir nesnenin arkasından geçen herhangi bir nesne için geçerlidir.


Ve Yerçekimi vardır. Gözlemler üzerinde çok daha büyük bir etkiye sahip olan mercekleme (izin verirseniz). Bu, galaksilerin / galaksi kümelerinin (/ yıldızlar / ...) yakınından geçerken ışık ışınlarının kütle çekimiyle bükülmesinden kaynaklanır. Yerçekimsel merceklemenin standart merceklere göre farklılıklarından biri, kırılma indisinde değişiklik olmaması, dolayısıyla renksiz olmasıdır (tüm dalga boyları aynı açıyla bükülür).

Etkili kırılma indeksi şu şekilde tanımlanabilir (kaynak: Narayan ve Bartelmann (pdf)): $$ n = 1 + \ frac {2} {c ^ {2}} | \ Phi | $$ burada $ \ Phi $ yerçekimi potansiyelidir ve genellikle bir fonksiyondur

Kütleçekimsel merceklenme kanonik olarak üç gruba ayrılır:

  1. Güçlü merceklenme, genellikle gökada kümelerinde veya büyük gökadaların çevresinde gözlemlenir. Yerçekimi potansiyeli o kadar güçlüdür ki, HST'den Abell 2218'in şu çarpıcı resminde olduğu gibi, arka plandaki bir galaksinin görüntüsü büyük ölçüde yaylara ve halkalara dönüşür:


    (kaynak: hubblesite.org)

  2. Zayıf mercekleme. Bir galaksinin ışığı, bize gelen maddeyle (ve çok sayıda karanlık maddeyle) karşılaşır ve kırılır. Bunun güçlü merceklemede olduğu gibi dramatik bir etkisi yoktur, ancak galaksinin şeklini bozar. Ve bu çarpıtma, örneğin bir nesnenin veya evrenin içeriğinin etrafındaki karanlık madde dağılımını incelemek için kullanılabilir.

  3. Mikro mercekleme. Bir yıldızı gözlemlediğinizi ve bir şekilde yıldızın önünden bir karanlık madde damlasının geçeceğini bildiğinizi hayal edin. Damla yıldız şeklini bozacak kadar büyük değildir, ancak kesinlikle yıldızın parlaklığını az miktarda artıracaktır.

Çok teşekkür ederim! Işığın geçiş yapan gezegenlerden kırılması bana iyi bir örnek gibi görünüyor. Bununla birlikte, yerçekimsel mercekleme, etkili bir şekilde kırılma gibi davransa bile, optik kırılmadan farklı bir doğaya sahiptir. Yine de gezegenlerin tek durum olmadığını tahmin ediyorum. Örneğin, yıldızlararası veya galaksiler arası ortam, bir dalga boyunda kırılabilir.
Ayrıca, "Kırılmanın astronomide çok az etkisi olduğunu / hiç etkisi olmadığını düşünüyorum" ifadesini doğrulayabilecek herhangi bir fiziksel neden bilip bilmediğinizi merak ediyorum.
@AlexeyBobrick. Yerçekimsel merceklemenin kırılma olmadığını biliyorum (bu yüzden 'izin verirsen' yazdım), ama kırılmaya benzeyen en büyük etkidir. Yıldızlararası / galaksiler arası ortam kırılması hakkında biraz bilgi arıyorum, bu yüzden cevabımı yakında güncelleyeceğim. "Kırılmanın astronomide çok az etkisi olduğunu / hiç etkisi olmadığını düşünüyorum" hakkında: ana sebep, kırılma hakkında herhangi bir konuşma / kağıt / tartışma hatırlamıyor olmam. Ve bir problem olsaydı, kozmoloji (benim alanım) için önemli olurdu.
Açıkçası, kırılmadan bahseden çok fazla konuşma / kağıt da hatırlamıyorum. Bununla birlikte, bunun için fiziksel bir açıklama bulmanın gerçekten ilginç olacağına inanıyorum. Bahsedilen şeylerin dışında, AGN tori'de radyasyon transferinde de duyduğum bazı etkiler olabilir, ancak buna bakmam gerekecek.
@FrancescoMontesano Kesinlikle - Aynı alanda olduğumuza inanıyorum (mercekle kozmoloji) ve birden fazla kişinin sorulara cevap vermesine ve mümkün olduğunda cevapları geliştirmesine yardımcı oluyor. Kimse kendi alanındaki her şeyi hatırlamıyor ve bazı şeyleri hatırlatmak güzel.
#2
+2
astromax
2013-12-20 07:29:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

İşte karanlık maddenin kırılma indisinden (kütleçekimsel merceklemeden farklı) ve bir sinyalin nasıl zayıflayabileceğinden bahseden bir kağıt buldum. Makalenin başlığı, "Kozmik Kırılma İndeksinden Karanlık Madde Kısıtlamaları" ve işte özet:

Parçacık fiziğinin karanlık madde adayları her zaman sahip elektromanyetik etkileşimler, yalnızca kuantum dalgalanmaları yoluyla olsa bile. Toplu halde ele alındığında, karanlık madde böylece vakum değerinden sapan bir kırılma indisi oluşturabilir. Varlığı, ışığın yayılmasında ve zayıflamasında frekansa bağlı etkilerle belirtilir. Kırılma indeksinin frekansla genişlemesi üzerindeki teorik kısıtlamaları, terimlerin fiziksel yorumunu ve katsayılarını izole etmek için gereken belirli gözlemleri tartışıyoruz. Bu, gama ışını patlamalarını kozmolojik uzaklık ölçeklerinde görüntülemek için yeni fırsatların ortaya çıkmasıyla birlikte, bize yeni bir karanlık madde sondası ve bunun doğrudan tespiti için yeni bir olanak sağlıyor. İlk uygulama olarak, | varepsilon | / M < 1 x 10 ^ {karanlık maddenin elektrik yükü / kütle oranı üzerinde doğrudan bir sınır gerçekleştirmek için uzak gama ışını patlamalarının radyo son parlama gözlemlerinden belirlenen zaman gecikmesini kullanıyoruz -5} eV ^ {- 1}% 95 CL'de.

Dürüst olmak gerekirse, karanlık maddenin kuantum dalgalanmalarının nasıl böyle bir etki yaratabileceğini gerçekten anlamıyorum. Araçsal veya atmosferik etkilerin (ve teorik düşüncelerin) yanı sıra, açıkçası, kırılmayı hiçbir zaman önemli bir etki olarak hatırlamıyorum.

Ben de henüz söyleyemem. Bu çok ilginç, teşekkürler!
#3
+2
uhoh
2019-02-22 17:25:26 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bir gezegenin atmosferinin kenarından geçen bir ışık kaynağını veya radyo dalgalarını gözlemleyerek, o atmosferi analiz etmek için bükülme ve gecikme (her ikisi de maddenin içindeki ışığın daha düşük hızından dolayı) kullanılabilir.

Sorusuna dört cevap Gezegen bilim adamları Venüs'ün yüzey basıncının Dünya'dakinin neredeyse 100 katı olduğunu ne zaman fark ettiler? Nasıl öğrendiler? göz atmak biraz zaman alacak ama buna değer.

Tek renkli bir taşıyıcı dalga kullanarak, toplam faz gecikmeleriyle (sayı kiriş daha kalın ve daha kalın katmanlardan geçerken biriken döngü sayısı).

Bunlar şu yanıttan alınmıştır:

enter image description here

enter image description here

Kaynak

enter image description here

yukarıda: İkili frekans sinyallerini atmosferik yoğunluğunun radyo okültasyon ölçümleri için Mariner 5'e iletmek için kullanılan 150 fit Stanford çanağı. İnstartupland.com 1, 2, 3 adresinden.


Radyo kırılmasının Jüpiter ve Satürn gibi gaz devlerinin atmosferlerini incelemek için kullanılır, ancak henüz optik kırılmanın modellenip modellenmediğini bilmiyorum. Bu, (şu anda cevaplanmamış) sorusundan gelen Satürn'ün atmosferinin kırılması - burası ne kadar yoğun?

enter image description here

yukarıda: NASA'nın Cassini görüntüsünün bir kısmı buradan



Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 3.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...