Todos estamos rodeados de ilusiones ópticas. Por ejemplo, los rieles convergen en el horizonte, mientras permanecen paralelos. Desde la perspectiva, en general, todo lo que está más cerca parece ser más grande de lo que realmente es. Pero nadie (excepto los niños pequeños) no afirma que pueda tomar el sol en su mano. Además, nuestro cerebro utiliza este fenómeno óptico para obtener información adicional sobre los objetos circundantes. Por ejemplo, especificando la distancia al sujeto y su tamaño, sin acercarse demasiado.Sin embargo, este principio no funcionó en astronomía galáctica, y la regla "lo que veo es lo que realmente es". Aunque en un lugar destacado, casi al comienzo del diccionario está la definición de "aberración de la luz de las estrellas". Por ejemplo, en el Gran Diccionario Enciclopédicola definición se ve así:3) Aberración de la luz en astronomía: un cambio en la dirección del haz de luz debido al movimiento de la fuente de luz y el receptor entre sí . La aberración de la luz provoca un cambio en la posición visible de la estrella en la esfera celeste.Entonces, qué pasa, porque todos los efectos de la aberración ya se tienen en cuenta. El diario, debido a la rotación de la Tierra alrededor de su eje, es anual, debido a la rotación de la Tierra alrededor del Sol, y secular debido a la rotación del sistema solar alrededor del centro de la Galaxia.No, no todo
Los caballeros astrónomos han olvidado que las galaxias no son objetos puntuales. Por ejemplo, la nebulosa de Andrómeda toma 3.2 grados en el cielo. Que es más de seis veces el tamaño angular de la luna. Pero incluso si el tamaño angular de la galaxia es de solo segundos de un arco angular, todavía no debe considerarse una fuente puntual de luz, y todo debido a la aberración.El hecho es que las estrellas tienen su propio movimiento, y bastante significativo, en sus galaxias. Sea la proyección de la velocidad de una estrella en el plano de la imagen V. Entonces, la aberración conducirá a una desviación de la imagen de esta estrella por el ángulo f, que puede calcularse como tg f = - V / c. (Nota: la fórmula relativista es algo más engorrosa, pero para el caso V << c, aproximadamente da el mismo resultado con alta precisión) .Por ejemplo, para el caso de 300 km / s (que es aproximadamente 1/1000 de la velocidad de la luz), obtenemos un valor de 3.4 minutos del arco, y este valor es constante y no depende de la distancia a la galaxia. Si las galaxias estuvieran en un espacio euclidiano no expansivo, a medida que aumentara la distancia, de acuerdo con las leyes de la perspectiva, su tamaño angular disminuiría infinitamente y las distorsiones de aberración causadas por los movimientos apropiados de sus estrellas permanecerían sin cambios.Pero, en lugar de tener en cuenta estos hechos, y reconocer inicialmente que la forma observada y los tamaños angulares de las galaxias son significativamente diferentes de los verdaderos, y las galaxias mismas están en el espacio con la métrica habitual, los astrónomos y astrofísicos han decidido que las galaxias están dispuestas de esta manera. cómo se ven y explicaron los otros efectos de la expansión cosmológica del espacio. Como resultado, tenemos lo que tenemos. Casi todos los días, los astrónomos se arrojan sobre nuestras cabezas (y sus) un montón de nuevos descubrimientos inusuales que son tan contradictorios entre sí y con la imagen establecida del mundo que es hora de llamar al administrador. Pero no sucede nada, y los siguientes parches se pegan al edificio curvo, luego se inserta un palo aquí, luego hay un tornillo aquí, si no se derrumbara. Se les ocurrirá Dark Matter, luego agregarán Dark Energy y aún así, de alguna manera, no converge realmente.Fenómeno de modelado
Para ver claramente qué distorsiones de aberración podemos observar en una galaxia distante, hice una aplicación simple , dependiendo de la distancia y el ángulo de inclinación de la galaxia a la línea de visión . Inicialmente, suponga que la galaxia tiene forma de disco con un radio de 100 mil St. años (nuestra galaxia parece ser más pequeña, pero esto no es esencial), y consiste en estrellas y sistemas estelares emparejados que se mueven en aproximadamente el mismo plano en órbitas circulares alrededor de un centro de masa común. Al mismo tiempo, estrictamente (más fácil) observar las leyes de la mecánica newtoniana, es decir La velocidad de cada sistema estelar se puede calcular mediante la fórmula:
Para no introducir la masa de la galaxia, suponemos que la velocidad de una estrella a una distancia promedio de 50 mil st. años desde el centro es de 100 km / s, utilizamos la fórmula más simple V = 100 * sqrt (50000 / R). Además, tenemos en cuenta que en los sistemas binarios cada componente puede tener su velocidad actual, pero la proyección de esta velocidad W en el plano de la imagen tiene un valor bastante aleatorio, debido a la orientación desconocida (y aleatoria) de lo normal al plano eclíptico de este sistema, y muchas otras características. Por lo tanto, simplemente variamos el valor máximo para la velocidad W.Las consecuencias
Como resultado, obtenemos las primeras consecuencias. En primer lugar, un disco de estrellas, inicialmente sin ninguna característica, toma la forma de una espiral, si lo observamos en un ángulo bastante agudo (menos de 30 grados con respecto a la línea de visión).
Además, esta espiral tiene una planitud ligeramente más pequeña que la elipse original (izquierda). Como resultado, es posible que la galaxia espiral, que parece estar dirigida a nosotros en ángulo recto (para que la veamos plana), en realidad tenga un ángulo bastante agudo con una línea de visión de hasta 30 grados. Lo que lleva a la ilusión de brazos espirales debido al desplazamiento aberrante incluso en la galaxia aparentemente plana ubicada hacia nosotros.Por cierto, un par de hechos. Diferentes fuentes indican que el porcentaje de galaxias espirales es diferente. Durante mucho tiempo, por ejemplo, se creía que había alrededor de un tercio. Lo cual concuerda bien con un ángulo de 30 grados, después de lo cual las espirales dejan de observarse. El segundo punto: la mayoría de las restantes son galaxias elípticas. Pero aquí hay algo extraño: las galaxias elípticas con una excentricidad mayor que 0.7 no existen. En este modelo, esta extrañeza también se explica bien por el hecho de que las galaxias elípticas de gran tamaño se ven visualmente como espirales. Más precisamente, todas las galaxias son discos, y su apariencia (espiral o elíptica) depende principalmente del ángulo de inclinación en el que lo miramos.Y un par de hechos. Los satélites más cercanos de la Vía Láctea, las galaxias Big and Small Magellanic Cloud pertenecen a la clase espiral S0. Es decir, tienen todas las características de la distribución de la materia que corresponden a las galaxias espirales, pero solo las espirales en ellas por alguna razón no se formaron. Bueno, por qué no: estas galaxias están demasiado cerca, la influencia de la aberración de la luz de las estrellas es demasiado pequeña para comenzar su negocio "brillante" (bueno, no oscuro, sobre la oscuridad un poco más abajo).Por supuesto, este modelo simple es muy tosco y no tiene en cuenta muchos parámetros., , , . , ( ) . , , . , . , . , 1 ( ), «» «» . . , , , .
Las consecuencias del error.
Ahora pasemos al tema más doloroso. Esto es terrible, pero no tener en cuenta la aberración de la luz de las estrellas en galaxias distantes ha llevado a la ciencia a conclusiones incorrectas sobre la distribución de la materia. El hecho es que la helicidad no es la única, y ni siquiera la ilusión principal causada por el efecto de aberración. Lo más importante es que en la imagen observada, la parte interna de la galaxia en gran medida "salpica" en sus regiones externas.
La figura muestra la curva de rotación de una galaxia espiral típica: predicha (A) y observada (B)Como resultado, las velocidades de la materia medidas para las capas externas de la galaxia se relacionan con su parte interna. Como resultado, los astrónomos tuvieron el problema de la curva de rotación: las galaxias giran como placas sólidas, y por qué nadie puede explicarlo. Eso simplemente no ofreció, pero al final comenzaron a buscar Dark Matter. Y me gustó la idea de que ahora todos los agujeros en astrofísica, física y astronomía que encuentren obstruirán esta TM. La navaja de afeitar del tío Occam se volvió opaca.El segundo problema más importante es la inconsistencia del tamaño angular de las galaxias con su desplazamiento al rojo. Si se considera que el desplazamiento al rojo es la característica promediada de la distancia a las galaxias, entonces las dimensiones angulares observadas corresponden a esta distancia de manera completamente no lineal. Lo que, por supuesto, no puede suceder en el espacio euclidiano. Pero, en lugar de buscar una solución en los fenómenos ópticos, los caballeros de los astrofísicos atrajeron la cosmología. Y cuán exitosamente resultó: al mismo tiempo, recibieron confirmación adicional para la expansión del universo después del Big Bang.
Imagen obtenida del recurso: http://www.astronet.ru/db/msg/1166765/node31.html . Es un gráfico del tamaño angular aparente de una galaxia con un diámetro de 10 kpc (theta) versus desplazamiento al rojo z para diferentes modelos cosmológicos.A estos dos problemas principales que surgen de la subestimación del efecto de la aberración, agregaría al montón:- El problema de las estrellas rebeldes y las galaxias enanas: los exiliados (podrían ser "desechados" visualmente, pero en realidad vuelan donde volaron, cerca del centro de su galaxia nativa).
- lentes gravitacionales, que de hecho pueden ser una distorsión de aberración,
- Todo tipo de efectos ópticos para objetos que se mueven rápidamente (como anillos dobles adicionales en una explosión de supernova de 1987A, ver foto a continuación).
- Las distorsiones de aberración ocurren no solo para la luz visible, sino también para cualquier otro rango de radiación electromagnética, que puede conducir a la distorsión de la imagen y el rango gamma, y para las ondas de radio.
Boleto abierto
Y quién sabe qué más puedes cavar allí. Pero primero tienes que:- « » — .
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En conclusión, me gustaría recordarles a los caballeros astrónomos que su ciencia tiene tradiciones maravillosas al ignorar todos los hechos alternativos objetables. Es suficiente recordar las famosas "piedras no caen del cielo". No quisiera que la historia con piedras celestiales se repita en relación con el efecto extrañamente olvidado de la aberración galáctica.Sí, y ahora tú también sabes que todo el cielo está salpicado de espejismos. Las galaxias espirales y elípticas, y ahora también esponjosas o súper dispersas, son una ilusión óptica. Pero puede ser útil si sabe que esto es solo un efecto óptico. No tomes el sol en tus manos. Es hora de crecer.