Kā daudzpasūtītāju astronomija ir neizprotama uz kosmosu

Astronomiem ir bijis sprādziena gads.

Papildus neitrīno kosmiskā avota izsekošanai viņi ir atklājuši divu pilsētu izmēra neitronu zvaigznju apvienošanos, kas ir masīvākas nekā saule.

Atklājumi tika parādīti kā pierādījums tam, ka ir ieradies „jauns laikmeta astronomijas laikmets”.

Bet kas ir vairāku cilvēku astronomija?

Mūsu ikdienas dzīvē mēs interpretējam apkārtējo pasauli, pamatojoties uz dažādiem signāliem, piemēram, skaņas viļņiem, gaismu (elektromagnētiskā viļņa veidu) un ādas spiedienu. Katru no šiem signāliem var nēsāt cits „vēstnesis”. Tātad astronomi ar savu zinātni ir laipni gaidījuši jaunu kurjeru komplektu.

Daudzi vēstneši

Lielākajai daļai astronomijas vēstures zinātnieki galvenokārt pētīja signālus, ko nosūtīja viens kurjers, elektromagnētiskais starojums. Šos viļņus, kas pārvietojas pa telpu un laiku, raksturo to viļņa garumi vai to daļiņās atrastais enerģijas daudzums, fotoni.

Radio viļņiem ir fotoni ar viszemāko enerģijas daudzumu un garāko viļņu garumu, kam seko infrasarkanais un optiskais apgaismojums starpposma enerģijās un viļņu garumos. Rentgena un gamma stariem ir visīsākais viļņu garums un augstākā enerģija.

Bet zinātnieki arī mācās citus vēstnešus:

• Kosmiskie stari: lādētas atomu daļiņas un kodoli, kas pārvietojas tuvu gaismas ātrumam.
• Neutrinos: neuzpildītas daļiņas, kas lielāko daļu Visumu uzskata par caurspīdīgām.
• Gravitācijas viļņi: grumbas telpā un laikā.

Un, lai gan daži astronomijas lauki jau gadiem ilgi ir izpētījuši šos vēstnešus, astronomi tikai nesen ir novērojuši notikumus no tālu no Piena ceļa, vienlaikus saņemot vairāk nekā vienu vēstnesi. Tikai dažos mēnešos dubultojies avotu skaits, kuros astronomi var apvienot signālus no dažādiem vēstnešiem.

Tāpat kā pastaiga pa pludmali

Daudznozaru astronomija ir astronomijas dabiska evolūcija. Zinātniekiem ir vajadzīgi vairāk datu, lai apkopotu pilnīgu priekšstatu par priekšmetiem, kurus viņi mācās, un saskaņo tos ar teorijām, ko viņi izstrādā ar saviem novērojumiem.

Astronomi ir apvienojuši dažādus fotonu viļņu garumus, lai apkopotu dažus Visuma noslēpumus. Piemēram, radio un optisko datu kombinācijai bija liela nozīme, nosakot, ka Piena ceļš ir spirālveida galaktika 1951. gadā.

Un astronomija turpina atklāt lieliskus rezultātus par mūsu Visumu, izmantojot tikai vienu kurjeri, fotonus. Tātad, ja multimieru astronomija ir tikai veiksmīgs panākumu vēstures evolūcijas solis, vai tas nozīmē, ka tas ir tikai jauns vārds?

Mēs to nedomājam.

Iedomājieties, ka jūs ejat pa okeāna pludmali. Jūs baudāt neticamas saulrieta redzesloku, dzirdot ritošos viļņus, sajūtot smiltis zem kājām un smaržojot sāļo gaisu. Jūsu apvienotās sajūtas veido pilnīgāku pieredzi.

Ar multimieru astronomiju mēs ceram uzzināt vairāk no Visuma, apvienojot vairākus vēstnešus, tāpat kā mēs apvienojam redzi, dzirdi, pieskārienu un smaržu.

Bet tas ne vienmēr ir pikniks

Astronomu un daļiņu fiziķu kultūras pārstāv dažādas pieejas zinātnei. Daudznozaru astronomijā šīs kultūras saduras.

Astronomija ir novērošanas lauks, nevis eksperiments. Mēs pētām astronomijas objektus, kas laika gaitā mainās (laika domēna astronomija), kas nozīmē, ka mums bieži vien ir tikai viena iespēja novērot pārejošu astronomisku notikumu.

Vēl nesen lielākā daļa laika domēna astronomu strādāja mazās komandās, uz daudziem projektiem uzreiz. Mēs izmantojam tādus resursus kā Astronoma telegramma vai Gamma staru koordinācijas tīkls, lai ātri paziņotu rezultātus pat pirms zinātnisko darbu iesniegšanas.

Tā kā lielākā daļa paredzamo multimieru signālu avotu ir pārejoši astronomiski notikumi, ir milzīgs darbs, lai notvertu ziņotājus papildus fotoniem.

Lasīt vairāk: IceCube observatorija atklāj neitrīnu un atklāj blazaru kā tās avotu

Daļiņu fiziķi ir radījuši ceļu, veidojot lielas starptautiskas sadarbības, lai risinātu visgrūtākās problēmas, tostarp Lielo Hadronu Collider, IceCube Neutrino observatoriju un Lāzera interferometra gravitācijas viļņa observatoriju (LIGO). Lai simtiem līdz tūkstošiem pētnieku strādātu kopīgu mērķu sasniegšanai, ir nepieciešama visaptveroša lomu noteikšana, stingras komunikācijas vadlīnijas un daudzas telekonferences.

Nepieciešamība reaģēt uz straujām izmaiņām multimieru avotā un milzīgajiem centieniem uztvert vairāku pasažieru signālus nozīmē, ka astronomija un daļiņu fizika ir jāapvienojas viens pret otru, lai izceltu labāko no abām kultūrām.

Daudznozaru astronomijas priekšrocības

Kamēr astronomija un astronomija ir astronomu un daļiņu fiziķu attīstība gadu desmitiem, apvienotie rezultāti ir intriģējoši.

Gravitācijas viļņu atklāšana no neitronu zvaigznēm apstiprinājās, ka šīs sadursmes veidoja lielu daļu zelta un platīna uz Zemes (un visā visumā). Tas arī parādīja, kā šie sadursmes rada (vismaz dažus) īsus gamma staru pārrāvumus - šo sprādzienbīstamu notikumu izcelsme ir bijusi milzīgs atklāts jautājums astronomijā.

Pirmā neitrīno asociācija ar vienu astronomisko avotu sniedza ieskatu par to, kā visums rada enerģiskākās daļiņas. Daudznozaru astronomija atklāj detaļas par dažiem ekstrēmākajiem apstākļiem mūsu Visumā.

Daudznozaru perspektīva jau tagad dod vairāk nekā tās daļu summa - un mēs varam sagaidīt, ka nākotnē būs redzami pārsteidzošāki atklājumi. Elites komandas visā Kanādā jau veicina šī jaunā lauka izaugsmi, un daudzgadu astronomija sola būt nozīmīga mūsu nākamajā astronomisko pētījumu desmitgadē Kanādā - un visā pasaulē.

Šis raksts sākotnēji tika publicēts Gregory Sivakoff un Daryl Haggard sarunā. Lasiet oriģinālo rakstu šeit.