Wir sind alle von optischen Täuschungen umgeben. Beispielsweise laufen Schienen am Horizont zusammen, während sie tatsächlich parallel bleiben. Aus der Perspektive scheint im Allgemeinen alles, was näher ist, größer zu sein als es wirklich ist. Aber niemand (außer kleinen Kindern) behauptet nicht, dass er die Sonne in die Hand nehmen kann. Darüber hinaus nutzt unser Gehirn dieses optische Phänomen, um zusätzliche Informationen über umgebende Objekte zu erhalten. Geben Sie beispielsweise den Abstand zum Motiv und seine Größe an, ohne sich ihm zu nähern.Dieses Prinzip hat jedoch in der galaktischen Astronomie nicht funktioniert, und die Regel "Was ich sehe, ist, was es wirklich ist". Obwohl an prominenter Stelle, steht fast ganz am Anfang des Wörterbuchs die Definition für "Aberration des Lichts der Sterne". Zum Beispiel im Great Encyclopedic DictionaryDie Definition sieht folgendermaßen aus:3) Lichtaberration in der Astronomie - eine Änderung der Richtung des Lichtstrahls aufgrund der Bewegung der Lichtquelle und des Empfängers relativ zueinander . Aberration des Lichts bewirkt eine Verschiebung der sichtbaren Position des Sterns auf der Himmelskugel.Was ist also falsch, denn alle Auswirkungen von Aberration werden bereits berücksichtigt. Die tägliche Rotation der Erde um ihre Achse ist jährlich, aufgrund der Rotation der Erde um die Sonne und weltlich aufgrund der Rotation des Sonnensystems um das Zentrum der Galaxie.Überhaupt nicht
Meine Herren Astronomen haben vergessen, dass Galaxien keine Punktobjekte sind. Zum Beispiel nimmt der Andromeda-Nebel 3,2 Grad am Himmel ein. Das ist mehr als das Sechsfache der Winkelgröße des Mondes. Aber selbst wenn die Winkelgröße der Galaxie nur Sekunden eines Winkelbogens beträgt, sollte sie nicht als Punktlichtquelle betrachtet werden, und dies alles aufgrund von Aberration.Tatsache ist, dass Sterne ihre eigene und ziemlich bedeutende Bewegung in ihren Galaxien haben. Die Projektion der Geschwindigkeit eines Sterns auf die Bildebene sei V. Dann führt die Aberration zu einer Abweichung des Bildes dieses Sterns um den Winkel f, der als tg f = - V / c berechnet werden kann. (Anmerkung: Die relativistische Formel ist etwas umständlicher, aber für den Fall V << c ergibt sie ungefähr das gleiche Ergebnis mit hoher Genauigkeit) .Für den Fall von 300 km / s (was ungefähr 1/1000 der Lichtgeschwindigkeit entspricht) erhalten wir beispielsweise einen Wert von 3,4 Minuten des Bogens, und dieser Wert ist konstant und hängt nicht von der Entfernung zur Galaxie ab. Wenn sich die Galaxien in einem nicht expandierenden euklidischen Raum befänden, würde ihre Winkelgröße mit zunehmender Entfernung in voller Übereinstimmung mit den Gesetzen der Perspektive unendlich abnehmen und die durch die richtigen Bewegungen ihrer Sterne verursachten Aberrationsverzerrungen würden unverändert bleiben.Aber anstatt diese Tatsachen zu berücksichtigen und zunächst zu erkennen, dass sich die beobachtete Form und Winkelgröße von Galaxien erheblich von den wahren unterscheiden und die Galaxien selbst mit der üblichen Metrik im Weltraum liegen, haben die Astronomen und Astrophysiker entschieden, dass die Galaxien auf diese Weise angeordnet sind. wie sie aussehen, und erklärte die anderen Effekte durch die kosmologische Erweiterung des Raumes. Als Ergebnis haben wir, was wir haben. Fast jeden Tag werfen Astronomen eine Reihe neuer ungewöhnlicher Entdeckungen auf unsere (und ihre) Köpfe, die sich so widersprechen und das etablierte Bild der Welt, dass es Zeit ist, den Administrator anzurufen. Aber nichts passiert, und die nächsten Flecken kleben am gekrümmten Gebäude, dann wird hier ein Stock eingesetzt, dann ist hier eine Schraube - wenn sie nur nicht zusammenbrechen würde. Sie werden sich Dunkle Materie einfallen lassen, dann werden sie Dunkle Energie hinzufügen und trotzdem konvergiert sie irgendwie nicht wirklich.Modellierungsphänomen
Um klar zu sehen, welche Aberrationsverzerrungen wir in einer entfernten Galaxie in Abhängigkeit von der Entfernung und dem Winkel der Neigung der Galaxie zur Sichtlinie beobachten können, habe ich eine einfache Anwendung gemacht . Nehmen wir zunächst an, dass die Galaxie eine Scheibenform mit einem Radius von 100.000 St. hat. Jahre (unsere Galaxie scheint kleiner zu sein, aber das ist nicht unbedingt erforderlich) und besteht aus Sternen und gepaarten Sternensystemen, die sich in kreisförmigen Bahnen um einen gemeinsamen Massenschwerpunkt in ungefähr derselben Ebene bewegen. Zur gleichen Zeit, strikte (einfachere) Einhaltung der Gesetze der Newtonschen Mechanik, d.h. Die Geschwindigkeit jedes solchen Sternensystems kann nach folgender Formel berechnet werden:
Um die Masse der Galaxie nicht einzuführen, nehmen wir an, dass die Geschwindigkeit für einen Stern in einer durchschnittlichen Entfernung von 50.000 st. Jahre vom Zentrum entfernt sind 100 km / s, wir verwenden die einfachere Formel V = 100 * sqrt (50000 / R). Zusätzlich berücksichtigen wir, dass in binären Systemen jede Komponente ihre aktuelle Geschwindigkeit haben kann, aber die Projektion dieser Geschwindigkeit W auf die Bildebene hat aufgrund der unbekannten (und zufälligen) Ausrichtung der Normalen zur Ekliptikebene dieses Systems und vieler anderer Eigenschaften einen eher zufälligen Wert. Daher variieren wir einfach den Maximalwert für die Geschwindigkeit W.Die Konsequenzen
Als Ergebnis erhalten wir die ersten Konsequenzen. Erstens hat eine Sternscheibe, zunächst ohne Merkmale, die Form einer Spirale - wenn wir sie in einem ziemlich scharfen Winkel (weniger als 30 Grad zur Sichtlinie) betrachten.
Darüber hinaus hat diese Spirale eine etwas geringere Ebenheit als die ursprüngliche Ellipse (links). Infolgedessen ist es möglich, dass die Spiralgalaxie, die im rechten Winkel zu uns gedreht zu sein scheint (so dass wir sie flach sehen), tatsächlich einen ziemlich scharfen Winkel mit einer Sichtlinie von bis zu 30 Grad hat. Dies führt zur Illusion von Spiralarmen aufgrund von Aberrationsverschiebungen, selbst in der scheinbar flachen Galaxie, die sich uns gegenüber befindet.Übrigens ein paar Fakten. Verschiedene Quellen weisen darauf hin, dass der Prozentsatz der Spiralgalaxien unterschiedlich ist. Zum Beispiel wurde lange Zeit angenommen, dass es etwa ein Drittel gab. Das stimmt gut mit einem Winkel von 30 Grad überein, wonach die Spiralen nicht mehr beobachtet werden. Der zweite Punkt: Die meisten verbleibenden sind elliptische Galaxien. Aber hier gibt es eine seltsame Sache: elliptische Galaxien mit einer Exzentrizität von mehr als 0,7 existieren nicht. In diesem Modell erklärt sich diese Seltsamkeit auch gut durch die Tatsache, dass übergroße elliptische Galaxien optisch wie spiralförmige aussehen. Genauer gesagt sind alle Galaxien Scheiben, und ihr Aussehen (spiralförmig oder elliptisch) hängt hauptsächlich vom Neigungswinkel ab, unter dem wir sie betrachten.Und ein paar Fakten. Die nächsten Satelliten der Milchstraße, die Galaxien Big und Small Magellanic Cloud, gehören zur Spiralklasse S0. Das heißt, sie haben alle Eigenschaften der Verteilung der Materie, die Spiralgalaxien entsprechen, aber nur Spiralen in ihnen haben sich aus irgendeinem Grund nicht gebildet. Nun, warum nicht - diese Galaxien befinden sich zu nahe beieinander, der Einfluss der Aberration des Lichts von Sternen ist zu gering, um ihr „helles“ Geschäft zu starten (naja, nicht dunkel, über die Dunkelheit etwas niedriger).Natürlich ist dieses einfache Modell sehr grob und berücksichtigt nicht viele Parameter, , , . , ( ) . , , . , . , . , 1 ( ), «» «» . . , , , .
Die Folgen des Fehlers
Kommen wir nun zum schmerzhaftesten Thema. Das ist schrecklich, aber ohne Berücksichtigung der Aberration des Lichts von Sternen in fernen Galaxien hat die Wissenschaft zu falschen Schlussfolgerungen über die Verteilung der Materie geführt. Tatsache ist, dass Helizität nicht die einzige und nicht einmal die Hauptillusion ist, die durch den Aberrationseffekt verursacht wird. Das Wichtigste ist, dass im beobachteten Bild der innere Teil der Galaxie weitgehend in seine äußeren Regionen „gespritzt“ ist.
Die Abbildung zeigt die Rotationskurve einer typischen Spiralgalaxie: vorhergesagt (A) und beobachtet (B)Wie sich herausstellte, beziehen sich die für die äußeren Schichten der Galaxie gemessenen Geschwindigkeiten der Materie auf ihren inneren Teil. Infolgedessen hatten Astronomen das Problem der Rotationskurve: Galaxien drehen sich wie feste Platten, und warum kann niemand erklären. Das bot sich einfach nicht an, aber am Ende begannen sie nach Dunkler Materie zu suchen. Und so gefiel mir die Idee, dass jetzt alle Löcher in Astrophysik, Physik und Astronomie, die sie finden, dieses TM verstopfen. Onkel Occams Rasiermesser wurde langweilig.Das zweitwichtigste Problem ist die Inkonsistenz der Winkelgröße von Galaxien mit ihrer Rotverschiebung. Wenn die Rotverschiebung als gemittelte Charakteristik der Entfernung zu Galaxien betrachtet wird, entsprechen die beobachteten Winkelabmessungen dieser Entfernung vollständig nichtlinear. Was im euklidischen Raum natürlich nicht passieren kann. Aber anstatt nach einer Lösung für optische Phänomene zu suchen, zogen die Herren der Astrophysiker die Kosmologie an. Und wie erfolgreich es sich herausstellte: Gleichzeitig erhielten sie eine zusätzliche Bestätigung für die Expansion des Universums nach dem Urknall.
Bild aus der Ressource erhalten: http://www.astronet.ru/db/msg/1166765/node31.html . Es ist ein Diagramm der scheinbaren Winkelgröße einer Galaxie mit einem Durchmesser von 10 kpc (Theta) gegenüber der Rotverschiebung z für verschiedene kosmologische Modelle.Zu diesen beiden Hauptproblemen, die sich aus der Unterschätzung des Aberrationseffekts ergeben, möchte ich dem Haufen hinzufügen:- das Problem der Schurkensterne und Zwerggalaxien - Exilanten (sie könnten visuell „weggeworfen“ werden, aber in Wirklichkeit fliegen sie dorthin, wo sie geflogen sind - nahe dem Zentrum ihrer heimischen Galaxie),
- Gravitationslinsen, die sich tatsächlich als Aberrationsverzerrung herausstellen können,
- Alle Arten von optischen Effekten für sich schnell bewegende Objekte (wie zusätzliche Doppelringe bei einer Supernova-Explosion von 1987A, siehe Foto unten).
- Aberrationsverzerrungen treten nicht nur bei sichtbarem Licht auf, sondern auch bei allen anderen Bereichen elektromagnetischer Strahlung, die zu Verzerrungen des Bildes und des Gammabereichs führen können, sowie bei Radiowellen.
Offenes Ticket
Und wer weiß, was man sonst noch dort graben kann. Aber zuerst muss man:- « » — .
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Abschließend möchte ich die Astronomen daran erinnern, dass ihre Wissenschaft wunderbare Traditionen darin hat, alle anstößigen alternativen Tatsachen zu ignorieren. Es reicht aus, sich an die berühmten "Steine fallen nicht vom Himmel" zu erinnern. Ich möchte nicht, dass die Geschichte mit den Himmelssteinen in Bezug auf den seltsam vergessenen Effekt der galaktischen Aberration wiederholt wird.Ja, und jetzt wissen auch Sie, dass der ganze Himmel voller Trugbilder ist. Spiralische und elliptische sowie jetzt auch flauschige oder überstreute Galaxien sind eine optische Täuschung. Es kann jedoch nützlich sein, wenn Sie wissen, dass dies nur ein optischer Effekt ist. Nehmen Sie die Sonne nicht in die Hand. Es ist Zeit, erwachsen zu werden.