นาซ่าปล่อยภาพของห้วงอวกาศนี้ วิธีการที่แสงเคลื่อนย้ายไปมาระหว่างเอกภพนั้นน่าจะใช้ได้คือการทำให้กาแลคซีที่อยู่ไกลที่สุดปรากฏส่วนใหญ่เป็นสีแดง แต่ภาพของนาซาแสดงให้เห็นถึงความสมดุลระหว่างการกะสีน้ำเงินและแดง ทำไมถึงเป็นอย่างนั้น?
คำตอบ:
คุณไม่สามารถวัด redshift ของกาแลคซีได้โดยดูที่ภาพสีผิดเพี้ยน ภาพที่ถ่ายผ่านฟิลเตอร์ที่แตกต่างกันจะถูกจัดเรียงและปรับสีให้เหมาะสม คุณสามารถพูดได้ว่ากาแลคซีสีฟ้านั้นดูสว่างกว่ากาแลคซีสีแดง แต่ไม่มีสเกลที่แน่นอนที่จะตัดสิน redshift ด้วยตา
ประการที่สองไม่มีรายละเอียดในเว็บเพจของ NASA แต่กล้อง ACS และ WFC3 มีความสามารถในการใช้งานใกล้อินฟราเรด ดังนั้นฉันคิดว่าภาพนี้เป็นภาพสีเท็จที่สามารถมองเห็นได้ของข้อมูลที่ขยายไปถึงสีแดงที่ตาสามารถรับรู้ได้ดี ดังนั้นสิ่งที่ดูเหมือนสีฟ้าอาจมีคลื่นความถี่ที่จุดสูงสุดที่ความยาวคลื่นสีแดงในขณะที่สิ่งที่ดูเหมือนสีแดงอาจเป็นอินฟราเรด!
อย่างไรก็ตามนอกเหนือจากนี้เพื่อตัดสินว่ารูปลักษณ์ของกาแลคซีสีแดงจะเป็นอย่างไรคุณต้องรู้ว่ากาแลคซีนั้นมีสีแดงเป็นศูนย์เท่าไหร่ นั่นคือแสงที่ถูกปล่อยออกมาในรังสีอัลตราไวโอเลตสามารถเปลี่ยนเป็นส่วนที่มองเห็นได้ของสเปกตรัม มันเป็นไปได้ว่าทั้งสีภาพของกาแลคซี redshifted จะไม่เปลี่ยนมากเลยถ้ากาแลคซีที่ปล่อยออกมาจำนวนมากของแสงยูวีในของกรอบของการอ้างอิงหรือเท่าเทียมกันถ้ามันปล่อยออกมาจำนวนมากของแสงสีแดงมากที่ได้รับการ redshifted แล้วออกของกล้องโทรทรรศน์ ช่วงความไว
ในที่สุดอาจจะมีดาราศาสตร์ฟิสิกส์ของแท้เกิดขึ้น กาแล็กซีที่อยู่ห่างไกลหลายแห่งนั้นสีน้ำเงินกว่ากาแลคซีใกล้เคียงเพราะพวกมันอยู่ระหว่างการก่อตัวดาวฤกษ์อย่างรุนแรง พื้นที่ก่อตัวดาวฤกษ์ขนาดใหญ่เปล่งแสงยูวีมากมายที่เปลี่ยนเป็นแสงสีแดง
ในที่สุดสุดท้าย! กาแลคซีหลายแห่งในภาพจะอยู่ใกล้กันมากและจะไม่ถูกเปลี่ยนเป็นสีแดงมาก
มีสองปัจจัยที่นี่
ขั้นแรกเพื่อสร้างภาพเช่นนี้จะใช้ฟิลเตอร์ออพติคอลหลายตัวจากนั้นจะรวมภาพเหล่านี้เพื่อให้ภาพ สีที่คุณเห็นจึงไม่ใช่สี "ของจริง" (ไม่เป็นเช่นนั้นแสงที่คุณเห็นนั้นจางเกินไปสำหรับสายตามนุษย์) แต่เลือกที่จะนำรายละเอียดออกมาในภาพ กาแลคซีที่เป็นสีน้ำเงินในภาพอาจไม่ได้เป็นสีน้ำเงิน
ประการที่สองการเปลี่ยนสีแดงหมายความว่าแสงทั้งหมดถูกเลื่อนหากกาแลคซีเปล่งแสงในวงกว้างแสงอัลตราไวโอเลตจะถูกเปลี่ยนไปเป็นสิ่งที่มองเห็นได้เนื่องจากสีแดงถูกเปลี่ยนเป็นอินฟราเรดสีที่เห็นจะไม่เปลี่ยนแปลง ดังนั้นสีที่ชัดเจนสีแดงหรือสีน้ำเงินจึงไม่ได้บอกคุณเกี่ยวกับการเลื่อนสีแดงของกาแลคซีแต่ละแห่ง
ในการวัดกะแดงคุณจำเป็นต้องมีรายละเอียดสเปกตรัม สเปกตรัมจะรวมถึงเส้นสเปกตรัมซึ่งรู้จักความถี่ เมื่อสังเกตการเลื่อนของเส้นเหล่านี้จะทำการวัด redshift
สีต่าง ๆ ที่คุณเห็นที่นี่อาจเป็นผลมาจากประเภทของดาวในแต่ละกาแล็กซี่ กาแลคซี่ที่มีดาวฤกษ์อายุน้อยมากขึ้นจะปรากฏเป็นสีฟ้าขึ้นและนี่อาจเป็นจุดเน้นในภาพ (แต่โปรดจำไว้ว่ามันไม่ใช่ "สีจริง")
ไม่ใช่คำถามของการระบายสีภาพเพราะมีปัญหากับวิวัฒนาการของกาแลคซีที่เรียกว่า " FBG - กาแลคซีสีฟ้าจาง ๆ เกิน " ซึ่งไม่มีคำอธิบายที่น่าพอใจ มีการอ้างอิงที่สำคัญที่ไม่ได้กล่าวถึงในบทความ WP
คำอธิบายหน้าเดียวของปัญหา (เกินกาแลคซีสีน้ำเงินและผิดปกติที่ z> 2) และสถานะปัจจุบันของกิจการสามารถอ่านได้ที่GUAIX- ปัญหากาแลคซีสีน้ำเงินจาง ๆ
จากวิวัฒนาการของโครงสร้างกาแลคซีในช่วงเวลาแห่งจักรวาล Christopher J. Conselice (2014)
นอกเหนือจากส่วนเกินสีน้ำเงินจาง ๆ มันก็ชัดเจนว่ามีส่วนเกินที่แปลกประหลาดมักจะเป็นกาแลคซีที่จาง ๆ .. จากการวิเคราะห์เชิงลึกแสดงให้เห็นว่าการใช้โครงสร้างออปติคอลเฟรมที่เหลือของกาแลคซีลำดับฮับเบิล z> 2 และที่ z ∼ 1.5 เท่านั้นไม่ได้วนและรูปไข่กลายเป็นเรื่องธรรมดาเหมือนกาแลคซีที่แปลกประหลาด
จากFAINT BLUE GALAXIES, Richard S. Ellis, 1997
สำหรับการลดลงอย่างรวดเร็วของอัตราการก่อตัวดาวฤกษ์โดยปริมาตรเฉลี่ยของกาแลคซีภาคสนามตั้งแต่ redshift z ≈ 1 เมื่อรวมกับขนาดเชิงมุมขนาดเล็กและค่าเฉลี่ยปานกลางหมายถึงการเปลี่ยนสีแดงของแหล่งกำเนิดที่ตรวจจับได้ยากที่สุด ของการก่อตัวดาวเกิดขึ้นที่ redshifts ระหว่าง z z 1−2 กระบวนการทางกายภาพที่รับผิดชอบต่อการตายของกาแลคซีสีน้ำเงินที่ยังไม่ชัดเจน .. คุณลักษณะที่น่าสงสัยหลายอย่างเกิดขึ้นซึ่งรวมกันเรียกว่าปัญหากาแลคซีสีน้ำเงินจาง ๆ (Kron 1978) ในการรวมตัวที่ง่ายที่สุดกาแลคซีสีน้ำเงินส่วนเกินที่เห็นได้ชัดนั้นเห็นได้ในแหล่งที่มาซึ่งมีค่ามากกว่าจำนวนที่คาดหวังบนพื้นฐานของคุณสมบัติกาแลคซีท้องถิ่น รุ่นที่เฉพาะเจาะจงมากขึ้นของปัญหาที่ดึงดูดความสนใจอย่างมากตามผลลัพธ์ของการสำรวจ redshift จาง ๆ ครั้งแรก (Broadhurst et al 1988, Colless et al 1990) ข้อมูล count-redshift จากการสำรวจเหล่านี้ไม่ได้แก้ปัญหาจำนวนโดยการเปิดเผยช่วง redshift (ที่ redshift ต่ำหรือสูง) ซึ่งประชากรเพิ่มเติมนี้อาจถูกวางไว้อย่างมีเหตุผล จากนั้นสมมุติฐานเชิงวิวัฒนาการที่ค่อนข้างซับซ้อนได้เสนอให้กระทบยอดผลลัพธ์เหล่านี้รวมถึงวิวัฒนาการที่ขึ้นกับความส่องสว่างการรวมกาแลคซีและการมีอยู่ของประชากรใหม่ของแหล่งกำเนิดที่ redshift เจียมเนื้อเจียมตัว ข้อมูล count-redshift จากการสำรวจเหล่านี้ไม่ได้แก้ปัญหาจำนวนโดยการเปิดเผยช่วง redshift (ที่ redshift ต่ำหรือสูง) ซึ่งประชากรเพิ่มเติมนี้อาจถูกวางไว้อย่างมีเหตุผล จากนั้นสมมุติฐานเชิงวิวัฒนาการที่ค่อนข้างซับซ้อนได้เสนอให้กระทบยอดผลลัพธ์เหล่านี้รวมถึงวิวัฒนาการที่ขึ้นกับความส่องสว่างการรวมกาแลคซีและการมีอยู่ของประชากรใหม่ของแหล่งกำเนิดที่ redshift เจียมเนื้อเจียมตัว ข้อมูล count-redshift จากการสำรวจเหล่านี้ไม่ได้แก้ปัญหาจำนวนโดยการเปิดเผยช่วง redshift (ที่ redshift ต่ำหรือสูง) ซึ่งประชากรเพิ่มเติมนี้อาจถูกวางไว้อย่างมีเหตุผล จากนั้นสมมุติฐานเชิงวิวัฒนาการที่ค่อนข้างซับซ้อนได้เสนอให้กระทบยอดผลลัพธ์เหล่านี้รวมถึงวิวัฒนาการที่ขึ้นกับความส่องสว่างการรวมกาแลคซีและการมีอยู่ของประชากรใหม่ของแหล่งกำเนิดที่ redshift เจียมเนื้อเจียมตัว
ฉันใช้การค้นหารูปภาพเพื่อค้นหารุ่นที่มีรายละเอียดมากขึ้น(Google Image Search ดีมากสำหรับสิ่งนี้) เกี่ยวกับวิธีการถ่าย, ช่อง RGB ในผู้วิเศษนั้นถ่ายด้วยตัวกรอง IR, Visual และ Blue ตามลำดับ
กลุ่มกาแล็คซี่หลักในนั้นคืออาเบล 2744นั้นอยู่ที่ระดับกะแดงเพียง 0.3 เท่านั้น ดังนั้นสีจึงไม่ได้ถูกลบออกไปไกลจากสิ่งที่เราเห็นด้วยตา (ด้วยตาที่ดีกว่า)
นอกจากนี้เพียงแค่ดูที่ภาพไม่ได้ให้วิธีการบอกความแตกต่างระหว่างกาแลคซีที่ค่อนข้างใกล้ แต่สลัวหรือไกลออกไป แต่สว่างมาก อย่างไรก็ตามฉันสงสัยว่ากาแลคซีสีน้ำเงินส่วนใหญ่นั้นเป็นสมาชิกขนาดเล็กของอาเบล 2744 ซึ่งไม่ใช่วัตถุที่อยู่ไกลมากซึ่งจะต้องมีการเปลี่ยนสีน้ำเงินครั้งใหญ่เพื่อยกเลิกการเปลี่ยนแปลงสีแดงจากอดีต