Alam bisa menjadi brutal. Dalam skala kosmik, segalanya menjadi lebih destruktif – melayang di belakang pembantaian yang terbuat dari debu bintang seukuran seluruh planet.

Para astronom yang menggunakan teleskop ruang angkasa Hubble melihat kurcaci putih-sisa-sisa inti bintang yang sekarat-menggembirakan makanan dari beberapa peneliti fragmen yang kemudian diidentifikasi berasal dari objek seperti pluto. Menurut sebuah makalah tentang penemuan yang diterbitkan 18 September dalam pemberitahuan bulanan dari Royal Astronomical Society, para astronom tampaknya menangkap kerdil di dekat ujung makannya; Beberapa waktu yang lalu, tarikan gravitasi intens Dwarf kemungkinan menyambar planet es dari orbit regulernya.

Terlebih lagi, analisis lebih lanjut dari objek yang hancur mengungkapkan bahwa komposisi kimianya termasuk unsur -unsur kunci seperti karbon, sulfur, nitrogen, dan oksigen – menyarankan bahwa, sebelum kematiannya, planet kecil mungkin telah menahan air di permukaannya.

‘TKP Kosmik’

Suasana kerdil putih biasanya terdiri dari hidrogen dan helium. Tetapi kurcaci khusus ini, WD 1647+375, membawa pasokan volatil yang tidak biasa, atau zat kimia dengan titik leleh rendah. Itu memberi tahu para peneliti bahwa ada sesuatu yang salah.

“Kurcaci putih bertindak seperti adegan kejahatan kosmik,” kata penulis utama Study Snehalata Sahu dalam rilisnya. “Ketika sebuah planetesimal (benda -benda padat kecil dianggap membentuk planet) jatuh, unsur -unsurnya meninggalkan sidik jari kimia di atmosfer bintang, membiarkan kita merekonstruksi identitas ‘korban.’”

Jadi tim memulai pekerjaan detektif. Satu hal yang menonjol bagi mereka adalah kelimpahan nitrogen dalam WD 1647+375, yang dijelaskan oleh para peneliti adalah “sidik jari kimia yang sangat penting dari dunia es.” Keuntungan oksigen kurcaci juga jauh lebih tinggi daripada yang seharusnya menjadi korban menjadi objek berbatu.

“Kami tahu bahwa permukaan Pluto ditutupi dengan es nitrogen,” tambah Sahu dalam pernyataan Hubble. “Kami berpikir bahwa kerdil putih menanggung fragmen kerak dan mantel planet kerdil.”

Dari sinyal ultraviolet Hubble, tim dapat menyimpulkan bahwa makanan bintang telah berlangsung setidaknya selama 13 tahun terakhir, mengonsumsi objek pada tingkat sekitar 440.925 pound (200.000 kilogram) per detik. Jika demikian, korban di masa jayanya akan memiliki diameter minimum sekitar 3 mil (5 kilometer).

Semua bukti menunjukkan bahwa WD 1647+375 sedang ngemil pada objek yang dulunya merupakan planetesimal es yang mengambang di sekitar versi lokal dari sabuk Kuiper, cincin es puing -puing di sekitar tata surya kita.

Mengintip masa lalu dan masa depan

Penemuan ini menawarkan jendela yang mengejutkan tentang masa lalu dan masa depan sistem kosmik, para peneliti menjelaskan.

Misalnya, komet dan planetesimal es seperti WD 1647+375’s Giant Snack “mengirimkan air dan volatil lainnya ke planet terestrial dalam sistem ekstrasolar – prasyarat untuk pengembangan kehidupan di dunia lain,” menurut koran. Sekarang kita tahu planetesimal es seperti itu memang ada, teori ini dapat diuji lebih lanjut dengan objek lain, yaitu pengunjung komet antarbintang baru -baru ini, 3i/Atlas.

Tapi WD 1647+375 sendiri menawarkan intip dari apa yang akan datang untuk tata surya kita sendiri, tambah Sahu. Matahari kita pada akhirnya akan terbakar dan runtuh menjadi kurcaci putih seperti WD 1647+375. Ketika itu terjadi, planet -planet di tata surya kita mungkin menghadapi nasib yang sama dengan planetesimal es ini.

“Jika seorang pengamat alien melihat ke tata surya kita di masa depan yang jauh,” kata Sahu, “mereka mungkin melihat sisa -sisa yang sama seperti yang kita lihat hari ini di sekitar kurcaci putih ini.”

Menggambar pada pengamatan dari NASA‘S James Webb Space Telescopepara peneliti di University of Missouri telah mengidentifikasi 300 kandidat yang tidak biasa untuk galaksi awal.

Dalam sebuah studi baru -baru ini, para peneliti dari University of Missouri memeriksa daerah -daerah yang jauh di alam semesta dan membuat penemuan yang mengejutkan. Dengan menganalisis gambar inframerah yang ditangkap oleh Teleskop Luar Angkasa James Webb (JWST) NASA, mereka mendeteksi 300 objek yang bersinar lebih terang dari yang diharapkan.

“Objek misterius ini adalah galaksi kandidat di alam semesta awal, yang berarti mereka bisa Jadilah galaksi yang sangat awal, ”kata Haojing Yan, seorang profesor astronomi di Sekolah Tinggi Seni dan Sains Mizzou dan rekan penulis dalam penelitian ini.” Jika bahkan beberapa benda ini ternyata seperti yang kita pikirkan, penemuan kita dapat menantang ide-ide saat ini tentang bagaimana galaksi terbentuk di alam semesta awal-periode ketika bintang pertama dan galaksi mulai mengambil.

Mengidentifikasi objek di alam semesta tidak langsung. Dibutuhkan proses multi-tahap yang disengaja yang menyatukan teknologi canggih, analisis menyeluruh, dan ukuran pekerjaan detektif astronomi untuk menentukan apa yang sebenarnya.

Langkah 1: Menemukan petunjuk pertama

Tim peneliti di Mizzou memulai pekerjaan mereka dengan dua instrumen inframerah canggih JWST: kamera inframerah-dekat dan instrumen inframerah tengah. Alat -alat ini dibangun untuk menangkap cahaya dari daerah ruang yang paling jauh, menjadikannya penting untuk menyelidiki alam semesta awal.

Mengapa fokus pada cahaya inframerah? Alasannya adalah bahwa semakin jauh suatu objek terletak dari Bumi, semakin lama cahayanya telah berjalan, membentang ke bagian inframerah dari spektrum pada saat ia tiba.

“Ketika cahaya dari galaksi awal ini bergerak melalui ruang, ia membentang ke panjang gelombang yang lebih panjang – bergeser dari cahaya yang terlihat ke inframerah,” kata Yan. “Peregangan ini disebut pergeseran merah, dan membantu kita mengetahui seberapa jauh galaksi -galaksi ini. Semakin tinggi pergeseran merah, semakin jauh galaksi dari kita di bumi, dan semakin dekat ke awal alam semesta.”

Langkah 2: ‘Dropout’

Untuk menentukan identitas masing-masing dari 300 galaksi awal potensial, para peneliti di Mizzou menerapkan pendekatan mapan yang dikenal sebagai teknik putus sekolah.

“Ini mendeteksi galaksi merah-tinggi dengan mencari benda-benda yang muncul dalam panjang gelombang merah tetapi lenyap di yang lebih biru-tanda bahwa cahaya mereka telah menempuh jarak dan waktu yang luas,” kata Bangzheng “Tom” Sun, seorang Ph.D. Siswa yang bekerja dengan Yan dan penulis utama penelitian ini. “Fenomena ini merupakan indikasi dari ‘Lyman Break,’ fitur spektral yang disebabkan oleh penyerapan cahaya ultraviolet oleh hidrogen netral. Ketika pergeseran merah meningkat, tanda tangan ini bergeser ke panjang gelombang semakin memerah.”

Langkah 3: Memperkirakan detailnya

Sementara teknik putus sekolah mengidentifikasi masing -masing kandidat galaksi, langkah selanjutnya adalah memeriksa apakah mereka bisa berada di pergeseran merah tinggi “sangat”, kata Yan.

“Idealnya, ini akan dilakukan dengan menggunakan spektroskopi, teknik yang menyebarkan cahaya di berbagai panjang gelombang untuk mengidentifikasi tanda tangan yang akan memungkinkan penentuan pergeseran merah yang akurat,” katanya.

Tetapi ketika data spektroskopi penuh tidak tersedia, para peneliti dapat menggunakan teknik yang disebut pemasangan distribusi energi spektral. Metode ini memberi Sun dan Yan garis dasar untuk memperkirakan pergeseran merah dari kandidat galaksi mereka – bersama dengan sifat -sifat lain seperti usia dan massa.

Di masa lalu, para ilmuwan sering berpikir benda -benda yang sangat cerah ini bukan galaksi awal, tetapi hal lain yang meniru mereka. Namun, berdasarkan temuan mereka, Sun dan Yan percaya benda -benda ini layak untuk dilihat lebih dekat – dan tidak boleh begitu cepat dikesampingkan.

“Bahkan jika hanya beberapa benda ini yang dikonfirmasi berada di alam semesta awal, mereka akan memaksa kita untuk memodifikasi teori pembentukan galaksi yang ada,” kata Yan.

Langkah 4: Jawaban Akhir

Tes akhir akan menggunakan spektroskopi – standar emas – untuk mengkonfirmasi temuan tim.

Spektroskopi memecah cahaya menjadi panjang gelombang yang berbeda, seperti bagaimana prisma membagi cahaya menjadi pelangi warna. Para ilmuwan menggunakan teknik ini untuk mengungkapkan sidik jari unik galaksi, yang dapat memberi tahu mereka berapa umur galaksi, bagaimana itu terbentuk, dan apa yang terbuat dari itu.

“Salah satu objek kami sudah dikonfirmasi dengan spektroskopi sebagai galaksi awal,” kata Sun. “Tapi objek ini saja tidak cukup. Kita perlu membuat konfirmasi tambahan untuk mengatakan dengan pasti apakah teori saat ini ditantang.”

Referensi: “Pada dropout yang sangat cerah yang dipilih menggunakan Teleskop Luar Angkasa James Webb Nircam Instrumen ”oleh Bangzheng Sun dan Haojing Yan, 27 Juni 2025, Itu Jurnal Astrofisika.
Dua: 10.3847/1538-4357/addbe0

Jangan pernah melewatkan terobosan: Bergabunglah dengan buletin ScitechDaily.

Sebuah teka-teki kosmik, Askap J1839-0756, bintang neutron pemintalan lambat yang ditemukan menggunakan teleskop radio Askap, menantang pemahaman konvensional pulsar. Tidak seperti pulsar khas yang berputar dengan cepat, objek ini melengkapi satu rotasi setiap 6,5 jam dan memancarkan pulsa radio dari kedua tiang magnet, menghadirkan case unik bagi para astronom untuk mengeksplorasi batas (…)

RisalahPos.com Network

Parker Solar Probe milik NASA telah memecahkan rekor dengan menjelajah lebih dekat ke Matahari dibandingkan sebelumnya, mencapai kecepatan luar biasa 430.000 mph. Dilengkapi dengan teknologi inovatif, ia menantang suhu ekstrem untuk mengumpulkan data berharga, menjanjikan untuk membentuk kembali pemahaman kita tentang fenomena matahari dan bahkan memengaruhi cara kita menjelajahi bintang lain. Solar Pemecah Rekor Parker Solar Probe (…)

RisalahPos.com Network

Related

Desain pencitraan fase kuantitatif multibidang serba optik menghilangkan kebutuhan akan algoritma pemulihan fase digital.

Universitas California, California Para peneliti telah memperkenalkan terobosan dalam pencitraan fase kuantitatif 3D yang memanfaatkan prosesor optik difraktif multipleks panjang gelombang untuk meningkatkan efisiensi dan kecepatan pencitraan. Metode ini memungkinkan pencitraan beresolusi tinggi tanpa label di beberapa bidang dan memiliki aplikasi potensial yang signifikan dalam diagnostik biomedis, karakterisasi material, dan analisis lingkungan.

Pengantar Pencitraan Fase Kuantitatif

Gelombang cahaya, saat merambat melalui suatu medium, mengalami penundaan waktu. Penundaan ini dapat mengungkap informasi penting tentang karakteristik struktural dan komposisi yang mendasarinya. Pencitraan Fase Kuantitatif (QPI) adalah teknik optik mutakhir yang mengungkap variasi panjang lintasan optik saat cahaya bergerak melalui sampel biologis, material, dan struktur transparan lainnya. Tidak seperti metode pencitraan tradisional yang mengandalkan pewarnaan atau pelabelan, QPI memungkinkan peneliti untuk memvisualisasikan dan mengukur variasi fase dengan menghasilkan gambar kontras tinggi yang memungkinkan penyelidikan noninvasif yang penting bagi bidang-bidang seperti biologi, ilmu material, dan teknik.

Sebuah studi baru-baru ini dilaporkan pada tanggal 25 Juli di Fotonik Tingkat Lanjut memperkenalkan pendekatan mutakhir untuk QPI 3D menggunakan prosesor optik difraktif multipleks panjang gelombang. Pendekatan inovatif ini, yang dikembangkan oleh para peneliti di University of California, Los Angeles (UCLA), menawarkan solusi efektif untuk mengatasi hambatan yang disebabkan oleh metode QPI 3D tradisional, yang dapat memakan waktu dan membutuhkan komputasi intensif.

Inovasi UCLA dalam Pemrosesan Optik

Tim UCLA mengembangkan prosesor optik difraktif multipleks panjang gelombang yang mampu mengubah distribusi fase semua-optik dari beberapa objek 2D pada berbagai posisi aksial menjadi pola intensitas, masing-masing dikodekan pada saluran panjang gelombang yang unik. Desain ini memungkinkan untuk menangkap gambar fase kuantitatif dari objek input yang terletak pada bidang aksial yang berbeda menggunakan sensor gambar intensitas saja, sehingga menghilangkan kebutuhan untuk algoritma pemulihan fase digital.

“Kami sangat antusias dengan potensi pendekatan baru ini untuk pencitraan dan penginderaan biomedis,” kata Aydogan Ozcan, peneliti utama dan Profesor Rektor di UCLA. “Prosesor optik difraksi multipleks panjang gelombang kami menawarkan solusi baru untuk pencitraan spesimen transparan beresolusi tinggi dan bebas label, yang dapat sangat bermanfaat bagi aplikasi mikroskopi biomedis, penginderaan, dan diagnostik.”

Pencitraan Multibidang dan Aplikasinya

Desain QPI multibidang yang inovatif menggabungkan multiplexing panjang gelombang dan elemen optik difraktif pasif yang dioptimalkan secara kolektif menggunakan pembelajaran mendalam. Dengan melakukan transformasi fase ke intensitas yang dimultipleks secara spektral, desain ini memungkinkan pencitraan fase kuantitatif spesimen yang cepat di beberapa bidang aksial. Kekompakan sistem ini dan kemampuan pemulihan fase optik sepenuhnya menjadikannya alternatif analog yang kompetitif untuk metode QPI digital tradisional.

Eksperimen pembuktian konsep memvalidasi pendekatan tersebut, menunjukkan keberhasilan pencitraan objek fase berbeda pada posisi aksial berbeda di Terahertz spektrum. Sifat desain yang dapat diskalakan juga memungkinkan adaptasi ke berbagai bagian spektrum elektromagnetik, termasuk pita tampak dan IR, menggunakan metode fabrikasi nano yang tepat, membuka jalan bagi solusi pencitraan fase baru yang terintegrasi dengan susunan bidang fokus atau susunan sensor gambar untuk pencitraan dan perangkat penginderaan pada chip yang efisien.

Implikasinya bagi Sains dan Teknologi

Penelitian ini memiliki implikasi signifikan untuk berbagai bidang, termasuk pencitraan biomedis, penginderaan, ilmu material, dan analisis lingkungan. Dengan menyediakan metode yang lebih cepat dan lebih efisien untuk 3D QPI, teknologi ini dapat meningkatkan diagnosis dan studi penyakit, karakterisasi material, dan pemantauan sampel lingkungan, di antara aplikasi lainnya.

Referensi: “Pencitraan fase kuantitatif multibidang menggunakan prosesor optik difraktif multipleks panjang gelombang” oleh Che-Yung Shen, Jingxi Li, Yuhang Li, Tianyi Gan, Langxing Bai, Mona Jarrahi dan Aydogan Ozcan, 25 Juli 2024, Fotonik Tingkat Lanjut.
DOI: 10.1117/1.AP.6.5.056003