ห่างจากโลก 13,000 ล้านปีแสง

[Ironmaiden]

Hubble finds extremely distant galaxy through cosmic magnifying glass


Date:

October 16, 2014


Source:

Space Telescope Science Institute (STScI)


Summary:


Using the Hubble Space Telescope and the lensing power of giant galaxy cluster Abell 2744, astronomers may have made the most reliable distance measurement yet of an object that existed in the very early universe. The galaxy, estimated to be over 13 billion light-years away, is one of the farthest, faintest, and smallest galaxies ever seen

eering through a giant cosmic magnifying glass, NASA's Hubble Space Telescope has spotted one of the farthest, faintest, and smallest galaxies ever seen. The diminutive object is estimated to be over 13 billion light-years away.

 
This new detection is considered one of the most reliable distance measurements of a galaxy that existed in the early universe, said the Hubble researchers. They used two independent methods to estimate its distance.
 
The galaxy appears as a tiny blob that is only a small fraction of the size of our Milky Way galaxy. But it offers a peek back into a time when the universe was only about 500 million years old, roughly 3 percent of its current age of 13.7 billion years. Astronomers have uncovered about 10 other galaxy candidates at this early era. But this newly found galaxy is significantly smaller and fainter than most of those other remote objects detected to date.
 
"This object is a unique example of what is suspected to be an abundant, underlying population of extremely small and faint galaxies at about 500 million years after the big bang," explained study leader Adi Zitrin of the California Institute of Technology in Pasadena. "The discovery is telling us that galaxies as faint as this one exist, and we should continue looking for them and even fainter objects so that we can understand how galaxies and the universe have evolved over time."
 
The galaxy was detected as part of the Frontier Fields program, an ambitious three-year effort, begun in 2013, that teams Hubble with NASA's other Great Observatories -- the Spitzer Space Telescope and the Chandra X-ray Observatory -- to probe the early universe by studying large galaxy clusters. These clusters are so massive that their gravity deflects light passing through them, magnifying, brightening, and distorting background objects in a phenomenon called gravitational lensing. These powerful lenses allow astronomers to find many dim, distant structures that otherwise might be too faint to see.
 
In this new discovery, the lensing power of the mammoth galaxy cluster Abell 2744, nicknamed Pandora's Cluster, produced three magnified images of the same galaxy. Each magnified image makes the galaxy appear as much as 10 times larger and brighter than it would look without the intervening lens.
 
An analysis of the distant galaxy shows that it measures merely 850 light-years across, 500 times smaller than the Milky Way, and is estimated to have a mass of only 40 million suns. The galaxy's star formation rate is about one star every three years (one-third the star formation rate in the Milky Way). Although this may seem low, Zitrin said that given its small size and low mass, the tiny galaxy is in fact rapidly evolving and efficiently forming stars.
 
"Galaxies such as this one are probably small clumps of matter that are starting to form stars and shine light, but they don't have a defined structure yet," Zitrin said. "Therefore, it's possible that we only see one bright clump magnified due to the lensing, and this is one possibility as to why it is smaller than typical field galaxies of that time." Zitrin's team spotted the galaxy's gravitationally multiplied images using near-infrared and visible-light photos of the galaxy cluster taken by Hubble's Wide Field Camera 3 and Advanced Camera for Surveys. But at first they didn't know how far away it was from Earth.
 
Normally, astronomers use spectroscopy to determine an object's distance. The farther away a galaxy, the more its light has been stretched by the universe's expansion. Astronomers can precisely measure this effect through spectroscopy, which characterizes an object's light.
 
But the gravitationally lensed galaxy and other objects found at this early epoch are too far away and too dim for astronomers to use spectroscopy. Astronomers instead analyze an object's color to estimate its distance. The universe's expansion reddens an object's color in predictable ways, which scientists can measure.
 
Members of Zitrin's team not only performed the color-analysis technique, but they also took advantage of the multiple images produced by the gravitational lens to independently confirm their distance estimate. The astronomers measured the angular separation between the three magnified images of the galaxy in the Hubble photos. The greater the angular separation due to lensing, the farther away the object is from Earth. To test this concept, the astronomers compared the three magnified images with the locations of several other multiply imaged objects lensed by Abell 2744 that are not as far behind the cluster. The angular distance between the magnified images of the closer galaxies was smaller.
 
"These measurements imply that, given the large angular separation between the three images of our background galaxy, the object must lie very far away," Zitrin explained. "It also matches the distance estimate we calculated, based on the color-analysis technique. So we are about 95 percent confident that this object is at a remote distance, at redshift 10 (a measure of the stretching of space since the big bang). The lensing takes away any doubt that this might be a heavily reddened, nearby object masquerading as a far more distant object."
 
Astronomers have long debated whether such early galaxies could have provided enough radiation to warm the hydrogen that cooled soon after the big bang. This process, called "reionization," is thought to have occurred 200 million to 1 billion years after the birth of the universe. Reionization made the universe transparent to light, allowing astronomers to look far back into time without running into a "fog" of cold hydrogen.
 
"We tend to assume that galaxies ionized the universe with their ultraviolet light," Zitrin said. "But we do not see enough galaxies or light that could do that. So we need to look at fainter and fainter galaxies, and the Frontier Fields and galaxy cluster lensing can help us achieve this goal."

[Ironmaiden]

The red planet
 
 

[automan3]

  เดี๋ยวปะยางเอ็นเตอร์ไพร์ เสร็จ วาป ทีไปไกล10000ปีแสง จะลองไปดู

[Ironmaiden]

ในปี 1994 Miguel Alcubierre นักฟิสิกส์ชาวเม็กซิกัน ได้นำเสนอหลักการของ warp drive เพื่อให้วัตถุสามารถเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าแสง โดยการบิดปริภูมิเวลา (spacetime) ทั้งนี้ warp drive จะทำการสร้างสนามพลังงานที่สามารถบีบหรือยืดปริภูมิเวลาเพื่อทำการสร้างบับเบิล (bubble) ซึ่งจะมีลักษณะการบิดเหมือนกับพื้นผิวบนคลื่น เมื่อมีการยืดผืนอวกาศออกไป ซึ่งจะทำให้ผืนอวกาศด้านหน้าของยานอวกาศหดตัวและผืนอวกาศด้านหลังยานอวกาศขยายตัว จากผลดังกล่าว ยานอวกาศจะอยู่บนคลื่นดังกล่าวภายในบริเวณที่เรียกว่า warp bubble ทั้งนี้ยานอวกาศจะไม่เคลื่อนที่ภายในบับเบิล แต่ตัวบับเบิลเองจะเคลื่อนที่ไปและยานอวกาศที่อยู่ภายในบับเบิลจะเคลื่อนไปตามที่บับเบิลเคลื่อนที่


ทั้งนี้ ณ ปัจจุบัน (กรกฎาคม 2013) นักวิจัยขององค์การนาซา ณ ศูนย์อวกาศลินดอน บี จอห์นสัน (NASA Lyndon B. Johnson Space Center: JSC) กำลังพยายามพิสูจน์ว่า มีความเป็นไปได้ที่จะเดินทางด้วยความเร็วที่เร็วกว่าแสง และหวังว่าในอนาคตจะมีการสร้างเครื่องยนต์ที่เร็วกว่าแสง

แม้ว่าวิธีการเคลื่อนที่แบบนี้จะไม่ได้เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ที่เร็วกว่าแสงในบับเบิล เนื่องจากลำแสงภายในบับเบิลจะเคลื่อนที่เร็วกว่ายานอวกาศเสมอ แต่จากการที่ทำให้ผืนอวกาศด้านหน้ายานอวกาศหดตัว ยานอวกาศที่อยู่ในบับเบิลสามารถที่จะไปถึงปลายทางได้เร็วกว่าแสงที่เคลื่อนที่อยู่ภายนอกบับเบิล ดังนั้นสิ่งที่ Alcubierre นำเสนอไว้จึงไม่ได้ขัดแย้งกับสิ่งที่กล่าวไว้ในทฤษฎีสัมพันธภาพ และสำหรับผู้ที่คุ้นเคยกับผลกระทบของทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษ อาทิ Lorentz contraction และการยืดของช่วงเวลา สิ่งที่ Alcubierre นำเสนอดูเสมือนกับว่ามีแง่มุมที่แปลกประหลาด โดยเฉพาะ Alcubierre ได้แสดงถึงเหตุการณ์ที่ยานอวกาศใช้บับเบิลในการเร่งหรือลดความเร็วในสภาวะไร้น้ำหนัก และผู้โดยสารไปกับยานอวกาศจะได้ประสบการณ์ในสภาวะที่ไม่มีความเร่งจากแรงโน้มถ่วง


Alcubierre ใช้ความรู้ทางด้าน Red Shift phenomenon เพื่อการนำไปสู่ช่องว่างของทฤษฎีสัมพันธภาพ ทั้งนี้ ทฤษฎีที่ Alcubierre นำเสนอนั้น ยานอวกาศจะไม่เดินทางด้วยความเร็วที่เร็วกว่าแสง แต่ผืนอวกาศที่ตัวอยู่ด้านหน้าของยานอวกาศจะถูกทำให้หดตัว ในขณะที่ผืนอวกาศด้านหลังยานถูกทำให้ขยายตัว ซึ่งจะยินยอมให้ยานอวกาศเดินทางไกลด้วยเวลาที่น้อยกว่าที่แสงจะเดินทางถึง ดังนั้น ยานอวกาศที่อยู่ในบับเบิลจะไม่มีทางที่จะเดินทางได้เร็วกว่าแสง จึงไม่ขัดแย้งกับสิ่งที่กล่าวไว้ในทฤษฎีสัมพันธภาพ


ตามทฤษฎีที่นำเสนอโดย Alcubierre แนวทางหนึ่งที่จะสร้าง warp bubble ได้ โดยการใช้พลังงานลบ (negative energy : สมการของ Alcubierre ระบุไว้ชัดเจนว่าพลังงานที่ใช้ในการสร้าง warp bubble ได้นั้นมีค่าเป็นลบ) หรือ พลังงานที่ถูกสร้างขึ้นในสุญญากาศ โดยกระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับ Casimir effect ซึ่งระบุไว้ว่า ในสภาวะสุญญากาศดังกล่าวจะเต็มไปด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผันผวน การบิดคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่ผันผวนนี้จะสร้างพลังงานลบซึ่งเป็นไปได้ในการบิดปริภูมิเวลาหรือผืนอวกาศ ซึ่งก็เป็นการสร้าง warp bubble

ในการทดสอบ ถ้าการบิดปริภูมิเวลาสามารถเกิดขึ้นได้จากการทดลอง นักวิจัยสามารถใช้แสงเลเซอร์สองชุด โดยชุดที่หนึ่งส่องผ่านชุดทดลองที่เป็นสุญญากาศ (ที่คิดว่ามีบับเบิลที่ถูกสร้างขึ้นอยู่) ส่วนเลเซอร์ชุดที่สองส่องผ่านอวกาศที่ปกติ จากนั้นนำสองลำแสงเลเซอร์มาเปรียบเทียบกัน โดยถ้าค่าความยาวคลื่นของลำแสงที่ส่องผ่านสุญญากาศมีค่ามากกว่า แสดงว่า ลำแสงเลเซอร์นี้เดินทางผ่านบับเบิลที่ถูกสร้างขึ้นในสุญญากาศ


ทั้งนี้ นักวิจัยขององค์การนาซา ณ ศูนย์อวกาศลินดอน บี จอห์นสัน กำลังทำการวิจัยอยู่เรื่อง warp bubble อยู่ อุปสรรคที่สำคัญที่นักวิจัยกำลังเผชิญอยู่ก็คือ สนามของพลังงานลบเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่สั้นๆ อีกทั้งลำแสงเลเซอร์ต้องแม่นยำมากๆ การเคลื่อนไหวของพื้นผิวโลกเพียงน้อยนิดก็ส่งผลให้การทดลองล้มเหลวได้


[1] http://www.daviddarling.info/encyclopedia/A/Alcubdrive.html
[2] http://www.popsci.com/technology/article/2013-03/faster-light-drive
[3] http://www.33rdsquare.com/2013/06/is-warp-drive-possible.html
[4] http://www.andersoninstitute.com/alcubierre-warp-drive.html

[automan3]

  ว่าแต่แถวนั้นมีปั๊มเติมE85ไหม กลัวหาเติมยาก

[Ironmaiden]

มีแต่ เชื้อเพลิง Ion

Ion Engines are the most exciting new rocket propulsion system since the Chinese invented the rocket about a thousand years ago.

Most rocket engines use chemical reactions for power. They combine various gases and liquids to form chemical explosions which push the rocket through space. Chemical rocket engines tend to be powerful but have a short lifetime.

Ion Engines use electric fields instead of chemical reactions. Ion Engines tend to be much less powerful, but they are so efficient, they can last for years before running out of fuel.

[automan3]

 ;Dว้าหาE85เติมไม่ได้ สนใจไปก็ไม่มีอะไร

[Ironmaiden]

;Dว้าหาE85เติมไม่ได้ สนใจไปก็ไม่มีอะไร

ยาน Enterprise ใช้เครื่องยนต์ Ion นี่นา
ไม่ใช่เครื่อยงยนต์สันดาปภายใน เน่อ

[automan3]

 ;Dรุ่นนี้ใช้E85 เห็นปีหน้าไมเนอร์เชน เป็นไฮบริด เปิดตัวฟรีประกันภัยดอกเบี้ย0%ที่ดาวอุลตร้างานยานอวกาศโชว์ปีหน้า

[Ironmaiden]

e 85 เสียดาย
กรองเอาส่วนน้ำมันออก แล้วเอามาดื่ม..เอิ๊กๆๆ