الفضاء كقاعدة بيانات

تقدم المقالة طريقة لبناء إسقاط المدار المجري للنظام الشمسي من خلال تحليل الاختلاف المكاني للانزياح الكوني الأحمر. بالإضافة إلى الحركات الدورانية المعروفة حول مركز المجرة وعمليات الإزاحة لأعلى ولأسفل بالنسبة لقرصها ، فإن تمايل المحور مرئي بوضوح على النتائج.

صورة

.0. () – . – X ( ), – Y ( ), – Z ( ). – (RA 10, DEC -30) – . – - (RA 266, DEC -29), .


كنت دائما مهتما بما كان في البداية - لإزالة الحجاب من سر الخلق. ربما ، قبل أن يصبح هؤلاء الناس علماء آثار ، وحفروا الأرض والرمل والطين. الآن تغير كل شيء ، وعليك حفر البيانات.

منذ وقت ليس ببعيد ، صادفت نتائج عمل مجموعة Saul Perlmutter ، التي حصل عليها هو و Brian Schmidt و Adam Riess على جائزة نوبل في الفيزياء للعام 2011. ربما سمعت عن هذا إذا كنت مهتمًا بعلم الكونيات.

صورة
رسم بياني 1. رسم بياني للانزياح الأحمر (محور الخراج) والمسافة المطابقة (المحور المنسق) لكائنات من النوع Ia supernova.

المستعر الأعظم هو ظاهرة نادرة إلى حد ما ، خاصة من النوع المحدد Ia ، لذلك ، في العينة المقدمة في العمل ، لا يوجد سوى 582 وظيفة.
إن تفرد هذه الظاهرة لاستكشاف الفضاء هو أنها تحدث على مدار فترة زمنية معروفة ، مع منحنى معروف لتغيرات اللمعان. هذا من ناحية. من ناحية أخرى ، في مسافات عملاقة يمكن من خلالها إصلاحها واستكشافها.
وبالتالي ، تعمل المستعرات الأعظمية من النوع Ia كنوع من معايرة سلم المسافة ، والتي يمكن زيادتها بشكل كبير.
بعبارة أكثر بساطة ، قارنت دراسة بيرلموتر قيم الانزياح الكوني الأحمر (المشار إليه فيما بعد باسم SCS) مع المسافات ، ونتيجة لذلك تم اكتشاف نمو غير متناسب لـ SCC ، مع الاستنتاج حول التوسع المتسارع للكون باتباع النموذج الكوني القياسي .
هنا هو جيد ومكتوب بوضوحتشكيل نموذج كوني حديث .

لم تحتوي دراسة Perlmutter على الكثير من البيانات ، ولكن بيانات جيدة بمسافات موثوقة. فكرت ، لماذا ، على عكس نصيحة سينيكا ، لا تبحث عن الماس في السماد الطبيعي: البحث عن البيانات "السيئة" ، حيث لا يمكن مقارنة KKS لبعض المصادر إلا مع KKS من مصادر أخرى ، مع مراعاة توجهها المكاني.

علاوة على ذلك ، فإن هذا "السماد" أكثر من مرة ، والأدوات مؤتمتة. لسنوات عديدة ، كان الفلكيون حول العالم يجمعون بيانات شيئًا فشيئًا عن جميع أنواع الأجسام الفضائية ، ويقسمونها إلى أنواع وفئات ، ويحسبون مواقع مركزية الشمس ، ويقيسون السطوع ، والانزياحات الحمراء ، وما إلى ذلك. تتكون

قاعدة ZCAT من بيانات عن 929،094 جسم فضائي.

من بينها ، سنستخدم البيانات على 895،441 كائنًا فقط - مع قياس CSF المعروف عند نقطة مفردة مشروطة (على المقاييس الكونية ، فإن إزاحتنا على فترات القياس لا تكاد تذكر). بالنسبة لبعضها - 563 كائنًا - حتى المسافة المحسوبة بأساليب لا علاقة لها بـ CCS معروفة.

أدوات


معلومات حول منتجات البرامج المستخدمة.

نظام إدارة قواعد البيانات: Microsoft SQL Server Management Studio 10.0.1600.22 ((SQL_PreRelease) .080709-1414) مكونات الوصول إلى البيانات (MDAC) 10.0.16299.15 (WinBuild.160101.0800)
Microsoft MSXML 3.0 4.0 5.0 6.0
Microsoft Internet Explorer 9.11.16299.0
Microsoft .NET Framework 2.0.50727.8838
نظام التشغيل 6.3.16299
MS Office ver.10.

وصف DB


يحتوي كل عنصر في قاعدة البيانات على العديد من المجالات ، التي سنكون مهتمين بها فقط في موقعه في السماء في نظام الإحداثيات الاستوائية الثاني و KKS الخاصة به ، والتي تم إعطاؤها في معظم الحالات بالسرعة وإعادة سردها وفقًا للمصدر (وفقًا للصيغة v = zc).

صورة

تين. 2. نظام الإحداثيات الاستوائية الثاني. يترسب الصعود الأيمن عند خط الاستواء من الاعتدال الربيعي. الميل - إلى القطبين (ميل إيجابي - إلى الشمال ، سلبي - إلى الجنوب).
زوجان من التعليقات. تحتوي قاعدة البيانات على قيم مركزية الشمس ، لذلك ، في وسط الشكل 2 ، ينبغي تمثيل الشمس.

تحتوي قاعدة البيانات أيضًا على قيم تتعلق بالنظام الشمسي ، باستثناء دوران الأخير حول القوس-أ. سيكون هذا مرئيًا بوضوح من النتائج.

بشكل عام ، يسحرني أن أشاهد ، حتى على الرسوم البيانية والرسوم البيانية ، العمليات التي حدثت منذ مليارات السنين. إنه لأمر مدهش كيف ، وفقًا لخصائص الفوتونات التي تصل إلينا ، أنه من الممكن إعادة بناء صور الماضي العميق. حتى لو كانت هذه اللوحات بعيدة عن جودة الصور الجميلة الملونة ، التي اعتدنا عليها الآن.

أعمدة قاعدة المصدر:

RA_HR - الصعود الأيمن (بالساعات)
RA_MIN - الصعود الأيمن (بالدقائق)
RA_SEC - لا تستخدم
DEC_Sign - الميل (تسجيل)
DEC_DEG - الميل (بالدرجات)
DEC_MIN - الميل (بالدقائق)
DEC_SEC - غير مستخدم
Z هي قيمة CCS ، z.

القيم المحسوبة:

Xd ، Yd ، Zd - القيمة المحسوبة لإسقاط متجه الوحدة على طول خط الاتجاه (d من الاتجاه ، الوجهة) للعنصر على المحور x ، y ، z ، على التوالي.

نصف طريقة


إذا قسمنا المساحة إلى نصفين في كل مستوى يمر عبر الشمس ، فسوف نحصل على مجموعتين من العناصر A و B ، كل منها يحتوي على عدد معين من العناصر [QuantityA] و [QuantityB] مع بعض إجمالي KKS [RSh_SumA] و [RSh_SumB] ، ونتيجة لذلك ، متوسط ​​عدد KKS لكل عنصر [RSh_midA] و [RSh_midB] ، وفرقهما [RSh_dif].

للراحة ، سيكون من الجميل إصلاح نظام الإحداثيات.

المحور X هو خط مستقيم يحتوي على الأصل (الشمس) ونقطة مع صعود الأيمن 0 ساعة 0 دقيقة وميل 0 درجة ، أي يتزامن مع الاتجاه إلى نقطة الاعتدال الربيعي. سيقع المحور Y أيضًا في المستوى الاستوائي - الصعود الأيمن 9 ساعات 0 دقيقة 0 ثانية ، ميل 0 درجة. المحور Z - الميل 90 درجة ، أي صعود صحيح.

نحدد أيضا ثلاث طائرات مرجعية. من المناسب القيام بذلك بخطوط متعامدة:

المستوى α متعامد على z ، ويحتوي على x و y ؛
المستوي perp عمودي على y ، يحتوي على x و z ؛
المستوى γ عمودي على x ، ويحتوي على y و z.

وإلقاء نظرة على الفرق في متوسط ​​الإزاحة لهذه الطائرات:

α = 0.07491884 = 22 460.1 كم / ثانية
β = 0.012127832 = 3635.8 كم / ثانية
γ = -0.034180049 = -10 246.9 كم / ثانية.

أركز القارئ على قيم الانحراف المتوسط ​​لنظام الإحداثيات الكونية لكل كائن: كل جسم فضائي في نصف الكرة الشمالي (فيما يلي ، نظام الإحداثيات الاستوائية الثاني المتعلق بالشمس) ، أو نصف النصف العلوي ، حوالي 0.075 تحول في الطيف إلى الأحمر من كل جسم في نصف الكرة الجنوبي.

كما لو كنا نتحرك بالنسبة لها ، نبتعد بسرعة تبلغ حوالي 11،230 كم / ثانية (نقسم قيمة الفرق بالنسبة إلى α = 22،460.1 كم / ثانية على اثنين). يرجع التقسيم إلى قسمين هنا إلى حقيقة أننا أخذنا قيم الانزياح الأحمر بالنسبة إلى الجانب المقابل من الفضاء ، إلى الأشياء التي سنحصل فيها على تحول في اتجاه البنفسج ، يساوي قيمة الانزياح الأحمر ، مما قد يؤدي إلى اختلاف مزدوج في الإزاحة في الاتجاهات.

لكن مثل هذا الاختلاف في القيمة المتوسطة "حول العالم" كبير جدًا مقارنة بالسرعات الغريبة المعروفة للنظام الشمسي ودرب التبانة ، والتي يصل الحد الأقصى لها ، بالنسبة إلى النسب ، إلى 627 ± 22 كم / ثانية فقط.

تم وضعه بشكل جيد.

في البداية ، افترضت أن السبب الرئيسي لهذا الاختلاف هو عدم فصل مكون المقياس في الانزياح الأحمر وفقًا لمقياس فريدمان-روبرتسون-ووكر .

أي أنه نظرًا لزيادة المسافة من المصدر ، يزداد الانزياح الأحمر بشكل غير خطي بمرور الوقت ، فهو يحتوي على مكون كبير من توسع الكون ، ويتم التعبير عن السرعة الغريبة لنقطة الاستلام بالنسبة إلى "الطبقات القديمة" للإشعاع "أكثر إشراقًا".
ومع ذلك ، فإن السرعة الغريبة لنقطة الاستلام بالنسبة للإشعاع في أي عمر ستعطي نفس النتيجة ، بدون مقياس.

السبب الرئيسي للاختلاف يكمن في الحركات المتكررة والاتجاهية (الدوران) حول مركز درب التبانة ، والتي حدثت على نطاق عصرهم ، وبالتالي ، تقدم الآن مساهمة كبيرة في الاختلاف الثابت ، بينما توفر لنا في الوقت نفسه إمكانية فصل الحبوب عن القشر. وربما أيضًا في وجود حركات موجّهة أطول.

حول هذا لاحقًا في الفصل "تأثير ذاكرة مؤتمر الأطراف" ، لكننا نتعمق الآن ، ونشير مرة أخرى إلى البيانات. كيف يمكننا تحسين فهمنا للظواهر الفيزيائية؟

أولاً ، يمكن أن تقدم البيانات المعطاة على الطائرات إسقاطات لمتجه حركة معين ، والذي يجب أن يكون في القيمة المطلقة أكثر من القيم المعطاة. أي إذا أردنا التحقق من افتراض وجود مثل هذه الحركة (على سبيل المثال ، في إطار الظواهرتيار مظلم أو جاذب كبير ) ، يجدر تحويل المستوى الفاصل بحثًا عن القيم القصوى.
ثانيًا ، يمكننا تنفيذ إجراء من نقطة واحدة - الدوران بمستوى ، مما يقلل تدريجياً من اختيار الأشياء على كل جانب ، والحد من ذلك عن طريق القضاء على العناصر الموجودة في المنطقة الحلزونية حول المتجه الذي يحدد مستوى التقسيم. كما لو كنا نضيق شعاع الضوء على كل جانب من مستوى التقسيم.

إذا كان فرق الانزياح الأحمر يرجع إلى حركة نقطة المراقبة بالنسبة إلى جوانب الفضاء الخارجي ، فيجب أن يؤدي هذا التضييق إلى زيادة متوسط ​​الانزياح الأحمر باستمرار ، نظرًا لأن الكائنات المستبعدة لها مساهمة أصغر في الانزياح الأحمر من هذا النوع.

ثالثًا ، أثناء تدوير مستوى التقسيم ، يمكننا أن نأخذ في الاعتبار جزءًا فقط من نطاق KKS من أجل محاولة تتبع كيفية تغير الحد الأقصى واتجاهاتهم. ودمج هذا مع خدعة الفقرة الثانية.

دوران الطائرة الفاصلة


هذا مجرد اختبار لبعض الافتراضات ، لأنني سهلت عمل جهاز الكمبيوتر المحمول الخاص بي عن طريق تقليل مرور مرة واحدة إلى 15-20 دقيقة على النحو التالي: يتم استبعاد الثواني الزاوية للأشياء (مساهمتها في القيم ضئيلة) ؛ يدور المستوى بزيادات 5 درجات.

آلية الدوران هي كما يلي: قيمة الصعود الصحيح تمر من 0 ° إلى 360 ° بزيادات 5 ° لكل قيمة ميل من 0 ° إلى 90 ° بزيادات 5 °.

وبالتالي ، فإننا نمر نصف الكرة الأرضية في جميع الزوايا الممكنة. ليس هناك أي نقطة في تمرير نصف الكرة الأرضية الثاني - إنه معكوس تمامًا مع العلامة المعاكسة (على سبيل المثال ، الممر الأول من الصعود الأيمن لميل من 0 درجة).

فيما يلي مثال لنص أحد الاستعلامات (أنا غير متخصص في DB ، لا أحكم بشكل صارم):
create table [RedShiftResearch].[dbo].[RShField6](
	[QNum1] [int] NULL,
	[QNum2] [int] NULL,
	[RA_surface_ort_angle] [float] NULL,
	[DEC_surface_ort_angle] [float] NULL,
	[X_ort] [float] NULL,
	[Y_ort] [float] NULL,
	[Z_ort] [float] NULL,
	[Ort_sum] [float] NULL,
	[QuantityA] [int] NULL,
	[QuantityB] [int] NULL,
	[CheckQSum] [int] NULL,
	[RSh_sumA] [float] NULL,
	[RSh_sumB] [float] NULL,
	[RSh_sumCheck] [float] NULL,
	[RSh_midA] [float] NULL,
	[RSh_midB] [float] NULL,
	[RSh_dif] [float] NULL)

DECLARE @DIAPASON_L float = -3;
DECLARE @DIAPASON_H float = 20;
DECLARE @counter1 int = 0;
DECLARE @counter2 int = 0;
DECLARE @Q1 int;
DECLARE @Q2 int;
DECLARE @RA_surf_ort_angle float;
DECLARE @DEC_surf_ort_angle float;
DECLARE @X_ort float;
DECLARE @Y_ort float;
DECLARE @Z_ort float;
DECLARE @X_ort_neg float;
DECLARE @Y_ort_neg float;
DECLARE @Z_ort_neg float;
DECLARE @Ort_sum float;
DECLARE @RA_surf_step float = 5.0;
DECLARE @DEC_surf_step float = 5.0;
DECLARE @QuantityA int;
DECLARE @QuantityB int;
DECLARE @CheckQSum int;
DECLARE @RSh_sumA float;
DECLARE @RSh_sumB float;
DECLARE @RSh_sumCheck float;
DECLARE @RSh_midA float;
DECLARE @RSh_midB float;
DECLARE @RSh_dif float;
DECLARE @threshold float = 2.0;

WHILE (@counter1 < 19)
begin
	WHILE (@counter2 < 72)
	begin
		SET @Q1 = @counter1;
		SET @Q2 = @counter2;
		SET @RA_surf_ort_angle = @counter2 * @RA_surf_step;
		SET @DEC_surf_ort_angle = @counter1 * @DEC_surf_step;
		SET @Z_ort = SIN(@DEC_surf_ort_angle/180.0*PI());
		SET @X_ort = ROUND(COS(@RA_surf_ort_angle/180.0*PI())*COS(ASIN(@Z_ort)),15);
		SET @Y_ort = ROUND(SIN(@RA_surf_ort_angle/180.0*PI())*COS(ASIN(@Z_ort)),15);
		SET @X_ort_neg = -1 * @X_ort;
		SET @Y_ort_neg = -1 * @Y_ort;
		SET @Z_ort_neg = -1 * @Z_ort;
		SET @Ort_sum = @X_ort*@X_ort+@Y_ort*@Y_ort+@Z_ort*@Z_ort;
		SELECT @QuantityA = COUNT(*) FROM dbo.RSh8 where ([Z]>@DIAPASON_L) AND ([Z]<@DIAPASON_H) AND ([Z]<>0) AND ((SQUARE([Xd]+@X_ort)+SQUARE([Yd]+@Y_ort)+SQUARE([Zd]+@Z_ort))>@threshold);
		SELECT @QuantityB = COUNT(*) FROM dbo.RSh8 where ([Z]>@DIAPASON_L) AND ([Z]<@DIAPASON_H) AND ([Z]<>0) AND ((SQUARE([Xd]+@X_ort_neg)+SQUARE([Yd]+@Y_ort_neg)+SQUARE([Zd]+@Z_ort_neg))>@threshold);
		SET @CheckQSum = @QuantityA+@QuantityB;
		SELECT @RSh_sumA = SUM([Z]) FROM dbo.RSh8 where ([Z]>@DIAPASON_L) AND ([Z]<@DIAPASON_H) AND ([Z]<>0) AND ((SQUARE([Xd]+@X_ort)+SQUARE([Yd]+@Y_ort)+SQUARE([Zd]+@Z_ort))>@threshold);
		SELECT @RSh_sumB = SUM([Z]) FROM dbo.RSh8 where ([Z]>@DIAPASON_L) AND ([Z]<@DIAPASON_H) AND ([Z]<>0) AND ((SQUARE([Xd]+@X_ort_neg)+SQUARE([Yd]+@Y_ort_neg)+SQUARE([Zd]+@Z_ort_neg))>@threshold);
		SET @RSh_sumCheck = @RSh_sumA+@RSh_sumB;
		SET @RSh_midA = @RSh_sumA / @QuantityA;
		SET @RSh_midB = @RSh_sumB / @QuantityB;
		SET @RSh_dif = @RSh_midA - @RSh_midB;
	
		insert into RShField6(QNum1, QNum2, RA_surface_ort_angle, DEC_surface_ort_angle, X_ort, Y_ort, Z_ort, Ort_sum, QuantityA, QuantityB, CheckQSum, RSh_sumA, RSh_sumB, RSh_sumCheck, RSh_midA, RSh_midB, RSh_dif)
		values (@counter1,
		@counter2,
		@RA_surf_ort_angle,
		@DEC_surf_ort_angle,
		@X_ort,
		@Y_ort,
		@Z_ort,
		@Ort_sum,
		@QuantityA,
		@QuantityB,
		@CheckQSum,
		@RSh_sumA,
		@RSh_sumB,
		@RSh_sumCheck,
		@RSh_midA,
		@RSh_midB,
		@RSh_dif
		);
		
		set @counter2 = @counter2+1;
	end
	
	set @counter1 = @counter1+1;
	set @counter2 = 0;
end

select *
from [dbo].[RShField6];


عند الإخراج ، بالنسبة للنطاق الكامل للانزياح الأحمر ، نحصل على جدول يقارن قيمة الفرق مع اتجاه المتجه الذي يحدد مستوى التقسيم. ثم ، في MS Excel بالفعل ، يتم اختزاله إلى نموذج يسمح لك بتصور البيانات ، كما هو موضح في الرسم البياني أدناه.

صورة

تين. 3. التوزيع المكاني لمتوسط ​​قيم فرق الانزياح الأحمر لكل كائن ، اعتمادًا على اتجاه المتجه المرجعي للنطاق الكامل للانزياح الأحمر من ناقص ثلاثة إلى عشرين دون تضييق العينة.

الحد الأدنى المطلق: ناقص 0.03535 عند الميل 0 درجة 10 درجات (40 دقيقة) الصعود الأيمن.
الحد الأقصى المطلق: 0.078 عند الميل 85 درجة 125 درجة (8 ساعات و 20 دقيقة) الصعود الصحيح.
في المجموع في العينة بحد أقصى 895439 كائنات.


يوضح الشكل 3 كيف يتغير متوسط ​​القيمة مع تغير الاتجاه.
منحنى مغلق واحد - يمر بزاوية 360 درجة مع ميل ثابت. كلما كان لون المنحنى أغمق ، كلما كان أقرب إلى خط الاستواء ، والعكس بالعكس ، أفتح - كلما كان أقرب إلى القطب الشمالي.

التفسير المريح للرسم البياني كما يلي: نحن كما لو أننا ننظر إلى النظام الشمسي من القطب الجنوبي للإحداثيات. الأشعة القادمة على طول خط الاستواء إلى كرة خيالية مع المركز - الشمس ، تشكل خطوطًا أكثر قتامة من الأشعة التي تتلاشى كمسافة إلى القطب الشمالي للكرة.

سيكون الرسم البياني لنصف الكرة الجنوبي رسمًا تخطيطيًا للنصف الشمالي من الكرة الأرضية بعلامة عكسية.

في الواقع ، تبين أن الحد الأقصى هو أكبر من أي من القيم المعطاة سابقًا للمستويات المرجعية α و β و γ ، ويتم محاذاة مع α. ومع ذلك ، فإنه ليس مجموعًا متجهًا لقيمهم ، لأن قيم α و γ ، كما يمكن رؤيته من الرسم البياني ، هي نتائج عمليات مختلفة. هناك ثلاثة اتجاهات من هذا القبيل. سأضع علامة على اثنين منهم باللون الأخضر والأصفر في الشكل التالي.

صورة

تين. 4. التوزيع المكاني لمتوسط ​​قيم فرق الانزياح الأحمر لكل كائن ، اعتمادًا على اتجاه المتجه المرجعي للنطاق الكامل للانزياح الأحمر من ناقص ثلاثة إلى عشرين دون تضييق العينة. مع تحديد الاتجاهات باللونين الأخضر والأصفر.

الاتجاه غير المصور يبقى أحمر. إنها مثل قبعة على الرسم البياني وشكل اتجاهين آخرين. هذه زيادة في متوسط ​​الفرق في CS مع زيادة في الميل.
يشير السهم الأحمر الكبير من القطب الجنوبي عبر الشمس إلى الشمال. تقريبيا. الحد الأقصى - الميل 85 درجة الصعود الأيمن 125 درجة (8 ساعات و 20 دقيقة).

مرة أخرى ، ضع التحليل جانبًا ، وواصل الرحلة وفقًا للبيانات.

تغيير طبيعة العينة


أولئك الذين قرأوا طلب العينة سيكونون أكثر فهمًا ، لكنني سأحاول قدر الإمكان.

هنا القطعة الصحيحة:
SELECT @QuantityA = COUNT(*) FROM dbo.RSh8 where ([Z]>@DIAPASON_L) AND ([Z]<@DIAPASON_H) AND ([Z]<>0) AND ((SQUARE([Xd]+@X_ort)+SQUARE([Yd]+@Y_ort)+SQUARE([Zd]+@Z_ort))>@threshold);
SELECT @QuantityB = COUNT(*) FROM dbo.RSh8 where ([Z]>@DIAPASON_L) AND ([Z]<@DIAPASON_H) AND ([Z]<>0) AND ((SQUARE([Xd]+@X_ort_neg)+SQUARE([Yd]+@Y_ort_neg)+SQUARE([Zd]+@Z_ort_neg))>@threshold);

الشرط لمطابقة المجموعة A أو B في برنامج الاستعلام هو أن طول مجموع المتجه لمتجه الوحدة لموقع الكائن ومتجه الوحدة ، المتعامد مع مستوى التقسيم ، يتطابق مع المتطلبات>threshold (العتبة).

ببساطة ، إذا كان اتجاه الكائن على نفس الجانب من المستوى المرجعي ، على سبيل المثال ، α ، كوحدة التوحيد x الموجهة إلى الاعتدال الربيعي ، فيجب أن يكون طول مجموع المتجه أكبر من جذر اثنين.

من غير المناسب العمل مع الجذر ، لذلك فقط اترك اثنين وترك الجانب الأيسر من المعادلة مربعة ، كما في المثال أعلاه. هذه هي عتبة العديد من الكائنات A.

بالنسبة لمجموعة من الكائنات B ، ستكون العتبة أيضًا اثنتين ، ولكن بالنسبة للمجموع مع متجه الوحدة العكسي x:
SET @X_ort_neg = -1 * @X_ort;
		SET @Y_ort_neg = -1 * @Y_ort;
		SET @Z_ort_neg = -1 * @Z_ort;


للتوضيح ، سأعطي شروط عينتين في المستوى في الشكلين 5 و 6.

صورة

الشكل. 5. الشرط الأول: مجموع متجه الاتجاه المتطرف (0 ؛ 1) ومتجه الوحدة (1 ؛ 0) هو متجه الطول SQRT (2)

صورة

الشكل. 6. الشرط الأول: مجموع متجه الاتجاه الأقصى ومتجه الوحدة (1 ؛ 0) هو متجه طوله SQRT (3.8). الشرط الثاني: إحداثيات متجه الوحدة هي دائمًا أرجل المثلث مع الوتر يساوي واحد. ونتيجة لذلك (باللون الأخضر) ، تقع جميع النقاط التي يتزامن اتجاهها مع متجه الوحدة الذي يحدد المستوى ولا تحصل على أكثر من نقطة تقاطع الشرطين السابقين في العينة. أي لا يزيد عن زاوية ≈25.8 ° ، لمعامل تضييق قدره 3.8.

في كلتا الحالتين في الشكلين 5 و 6 قمنا بتدوير المنطقة حول محور الخراج بمقدار 180 درجة ، ثم نحصل على التقييد المكاني للعينة في شكل مخروط بلا قاع للشكل 6 ، ونسخته المتدهورة - نصف مسافة - للشكل 5.

بالنسبة للعينة المقابلة ، تكون الحالة متناظرة فيما يتعلق محور احداثي.
أي ، إذا بدأنا في زيادة معامل التضييق ، فإن الأشياء الموجودة في النمو الحلقي حول محور المتجهات المحددة ، المتناظرة فيما يتعلق بمستوى التقسيم ، تتوقف عن السقوط في العينة.

الآن دعونا نتحقق من سلوك الاتجاهات الخضراء والصفراء والأحمر مع تضييق العينة بالطريقة أعلاه.

مخططات التوزيع لمتوسط ​​القيم التفاضلية الحمراء للانحراف لعينات تضييق مع عتبة من 2.2 إلى 3.8
image

. 7. 2.2.

: 0,035112483 0° 15° (1 ) .
: 0,088327442 85° 340° (22 40 ) .

662 761 .


image

. 8. 2.4.

: 0,034270309 0° 5° (20 ) .
: 0,085673496 90° .

572 258 .


image

. 9. 2.6.

: 0,030690323 0° 5° (20 ) .
: 0,085673496 85° 140° (9 20 ) .

527 397 .


image

. 10. 2.8.

: 0,0328635 0° 305° (20 20 ) .

: 0,180024201 70° 10° (40 ) .
341 945 .


image

. 11. 3.0.

: 0,037789532 0° 310° (20 40 ) .

: 0,187621081 70° 340° (22 20 ) . 260 398 .


image

. 12. 3.2.

: 0,037522009 0° 280° (18 40 ) .

: 0,204479206 70° 30° (2 0 ) . 156 482 .


image

. 13. 3.4.
: 0,058609459 0° 285° (19 0 ) .

: 0,221096202 75° 15° (1 0 ) . 92 908 .


image

. 14. 3.6.
: 0,084653998 0° 290° (19 20 ) .

: 0,2319195 85° 25° (1 40 ) . 72 887 .


image

. 15. 3.8.
: 0,09141836 0° 290° (19 20 ) .

: 0,242047091 80° 125° (8 20 ) . 45 782 .


صورة

شرح الجدول 1. تتوافق قيمة معامل التضييق 2.0 مع حد الاعتيان لنصف المساحة المحدودة بمستوى التقسيم ؛ 2.0 <تضييق <4.0 - يقتصر التحديد على الكائنات الموجودة داخل الشكل المخروطي الذي تم الحصول عليه عن طريق تدوير الخط المستقيم نسبة إلى متجه الوحدة الذي يحدد مستوى التقسيم (90 °> زاوية الخط إلى متجه الوحدة> 0 ° ، على التوالي) ؛ 4.0 - يقتصر التحديد على كائنات تقع على خط مستقيم تتزامن في الاتجاه مع تحديد متجه الوحدة لمستوى التقسيم.

نسمي هذه التقنية التركيز.

أكرر ، المعنى المادي لتقليل العينة وفقًا للمبدأ الهندسي المطبق هو أنه يجب أن يعزز المؤشرات التفاضلية للاتجاهات بسبب الحركة النسبية للأشياء إذا كان مسارها طوليًا إلى "شعاع الضوء".

اتضح أن التركيز - تضييق "شعاع الضوء" - يفصل بين الاتجاهات الهامة طويلة المدى فيما بينها ، بسبب الحركة النسبية لنقطة المراقبة والمتابعة دون تغيير اتجاه الحركة. هذه التقنية تجعل مثل هذه الاتجاهات أكثر وضوحًا ، مما يقلل من تأثيرها المتبادل ويحل محل التأثيرات الضعيفة الأخرى.

وبشكل أكثر تحديدًا ، كلما صغرت زاوية مسار الملاحظة إلى اتجاه إشعاع المنطقة التي تقع في العينة ، كلما ارتفع متوسط ​​التفاضلية الثابتة CS.

كما يمكن رؤيته من الرسوم البيانية ، تتلاشى شدة الاتجاه الأصفر مع تضييق شعاع ، والتي يمكن ملاحظتها ، على سبيل المثال ، من خلال التغيير في قيمة / اتجاه الحد الأدنى في الجدول 1. تفقد هذه العملية شدتها إلى قيمة معامل التضييق 2.8 (يتوافق مع زاوية ≈70 درجة).
ويبدو أنه تم استبداله باتجاه أخضر (أو قريب في اتجاهه) ، والذي يصبح المرئي الوحيد عند خط الاستواء لقيمة عامل التضييق 3.0 ، ثم يزداد فقط مع معامل التضييق ، مما يدل على تناظر الدوران.
كما يصبح الاتجاه الأحمر أقل وضوحًا في نطاق معامل التضييق من 2.0 إلى 2.6 (يتوافق مع زاوية ≈75 درجة) ، ثم يزداد حدة ويزداد نموًا.
ومع ذلك ، في نفس الوقت ، على الرغم من أنه لا يغير الاتجاهات بشكل أساسي ، فإنه لا يزال يكتسب انحرافًا كبيرًا للاتجاه إلى أقصى نقطة من القيمة إلى القيمة.
في وقت الزيادة الحادة في قيمة معامل التضييق 2.8: عدد العناصر في العينة هو 341،945 ، وهو أكثر من ثلث إجمالي عدد الكائنات. والفرق في متوسط ​​قيمة الانزياح الأحمر لكل كائن في العينات هو ≈0.18 بالفعل.

حقيقة الزيادة المتسلسلة في متوسط ​​الفرق في CS لكائن مع تضييق العينة تتحدث لصالح السرعة الغريبة لنقطة المراقبة ، حتى على الرغم من بعض التخمر في الاتجاه الأقصى. في النموذج الكوني القياسي ، لا أجد أسبابًا أخرى.

وبالتالي ، إذا تم تفسير هذه الظاهرة على أنها نتيجة للسرعة الغريبة لنقطة المراقبة نسبة إلى ثلث الأجسام الفضائية المعروفة ، فستكون السرعة ≈27 ألف كم / ثانية (0.18 × 299 792.458 / 2).

هذا بالفعل هو عشر سرعة الضوء ، وهذه الحقيقة تبدو مهمة للغاية ، لكنني لن أغريها ، لأنني أتذكر أن هذا هو نتيجة النطاق الكامل للتحولات الحمراء دون مراعاة النطاق الزمني.

تغيير النطاق


بالنظر إلى الرسوم البيانية المقدمة حتى الآن ، قد يكون لدى القارئ فكرة خاطئة عن أن نظامنا الشمسي يحمل الفطائر إلى جدته : زيادة زاوية ميل الطائرة الفاصلة دائمًا ما تؤدي إلى زيادة في الانزياح الأحمر.

ومع ذلك ، إذا أخذنا جزءًا فقط من النطاق ، على سبيل المثال ، من 1.8 إلى 2.2 (انظر الشكل 16) ، يصبح من الواضح أن هذا لم يكن دائمًا هو الحال. الرداء الأحمر يرتدي خط الاستواء هنا.

صورة

تين. 16. التوزيع المكاني لمتوسط ​​قيم فرق الانزياح الأحمر لكل كائن اعتمادًا على اتجاه المتجه المرجعي لنطاق الانزياح الأحمر من 1.8 إلى 2.2 دون تضييق العينة (بعتبة 2.0).

الحد الأدنى المطلق: 0.017505519 ناقص عند ميل 85 درجة 230 درجة (15 ساعة 20 دقيقة) الصعود الصحيح.

الحد الأقصى المطلق: 0.013703 عند الميل 0 درجة 20 درجة (1 ساعة 20 دقيقة) الصعود الصحيح. في المجموع في العينة بحد أقصى 14،533 كائنات.


قبل الاستمرار في بناء التراكيب العقلية ، سنجيب على سؤال أكثر القراء انتباهًا وفضوليًا: هل ستكون هناك زيادة في الانزياح الأحمر عند التركيز على النطاق المحدد؟

بصراحة ، أقوم بتقديم طلبات بالتوازي مع كتابة المقال ، وفي وقت كتابة هذه السطور لا أعرف الجواب. لن أقوم بافتراضات ، فلنلق نظرة فقط على الشكل 17.

صورة

الشكل. 17. التوزيع المكاني لمتوسط ​​قيم فرق الانزياح الأحمر لكل كائن ، اعتمادًا على اتجاه المتجه المرجعي لنطاق الانزياح الأحمر من 1.8
إلى 2.2 مع تضييق العينة مع عتبة 3.0.

الحد الأدنى المطلق: ناقص 0.051811403 عند ميل 65 درجة 50 درجة (3 ساعات و 20 دقيقة) الصعود الصحيح.

الحد الأقصى المطلق: 0.016826963 عند الميل 5 درجات 55 درجة (3 ساعات و 40 دقيقة) الصعود الصحيح. يوجد إجمالي 6،983 كائن في العينة.


هناك زيادة ، ولكن في نفس الوقت ، يتغير الاتجاه بشكل كبير مع الحفاظ على الشكل العام. قد يكون سبب تكوين هذه البيانات مخفيًا في انحناء مسار الحركة ، إذا كانت هذه هي الحركة الكامنة في الاتجاه الأحمر. ربما يكون هذا تيارًا به نصف قطر كبير جدًا.

سنعود إلى هذا ، ولكن الآن سألخص: حجم الاتجاه الأحمر الذي تم الحصول عليه نتيجة التركيز (في نهاية الفصل السابق) ، نتيجة لأخذ مسار نقطة الاستلام - الشمس - نسبة إلى القوس- A ، من المرجح أن يكون أكثر أهمية.
لنتحدث عن هذا بالتفصيل.

تأثير الذاكرة COP


كما كتبت سابقًا ، فإن اتجاهات الألوان التي رأيناها في الشكل 4 لها شخصية تعتمد على سرعة النقطة في وقت الاستقبال وحركتها في الماضي.

في الحالة العامة ، تؤثر عدة عوامل على حجم القيمة المطلقة للانزياح الأحمر:

  • السرعة الغريبة للمصدر ، والتي لا تؤخذ في الاعتبار في الطريقة المطبقة ، ولكن يتم قبولها كخطأ لا مفر منه (سرعة النظام الشمسي بالنسبة إلى الأجسام في مجرة ​​خاصة به هي ترتيب حجم أقل من ، على سبيل المثال ، الفرق المكتشف في الاتجاه الأحمر) ؛
  • إمكانات الجاذبية لنقاط المراقبة والاستقبال ، والتي لا تؤخذ أيضًا في الاعتبار تمامًا من خلال التقنية بسبب تأثير أصغر حتى من السرعات الغريبة ؛
  • سرعة واتجاه حركة نقطة المراقبة في وقت الاستقبال ؛
  • , , , .

هذا هو العامل الأخير الذي يهمنا. يخلق وجودها المتطلبات الأساسية لتتبع مسار نقطة المراقبة باستخدام الانزياح الأحمر النسبي (مقارنة مع نفس) للإشعاع المحيط.

كما في المثال من فيلم بي بي سي مع قطرة صبغ مذابة في الحوض. من خلال معرفة حالة جميع الجسيمات المادية في القشرة بدقة ، من الممكن استعادة بأثر رجعي كم من الوقت مضى ، وبأي زاوية ، وبأي سرعة وتسارع ، وما إلى ذلك ، دخلت قطرة بصبغة إلى الحوض. حتى لو تم الآن توزيع جزيئاته بالتساوي بين الآخرين.
لذلك يتم تسجيل الإزاحة المكانية لنقطة الاستقبال في مناطق الإشعاع البعيدة بشكل متزايد في شكل تأثير الإزاحة النسبية على الانزياح الأحمر. علاوة على ذلك ، كل من الإزاحة الهندسية والتوجه المكاني.

للتبسيط ، يظهر التأثير في الشكل التالي 18.

صورة

الشكل. 18. تأثير الانزياح الأحمر "للذاكرة" للإشعاع الكوني.

  1. خذ بعض المجال الشرطي 1 ونقطة المراقبة. إن مفهوم المجال تعسفي للغاية ، لأنه من حيث تحديد المسافة إلى نقاطها من المركز ، فإننا نعتمد على نفس المؤشر الذي نستخدمه في المقارنة لتحديد الاختلاف - عدم التجانس - الانزياح الأحمر. أي ، في النهاية ، يتم قياس نصف قطر الكرة من حيث الانزياح الأحمر ، والكرة نفسها هي عينة من جميع الأجسام في نطاق معين من الانزياحات الحمراء. ومع ذلك ، فإن عدم التجانس المكاني يمكن تمييزه تمامًا عن النطاقات الضيقة إلى حد ما.
  2. 1 1, , 1 .
  3. 2 – , 1, . .

هذه ليست سوى فرضية للمقال التالي.

لذا ، في الشكل 4 ، في الواقع ، يتم عرض الاتجاهات الرئيسية المتوسطة للنطاق الكامل لقيم الانزياح الأحمر ، مما يعني ثباتها النسبي خلال فترة كبيرة من وجود الفضاء المرئي.

اثنان من المتنافسين غير المشروطين على النزوح المكاني الذي يشكل مثل هذه الاضطرابات في "حقل الانزياح الأحمر" (سأسمح لنفسي بالاستمرار في العمل معه كحقل ، في شكل مختصر - PKS) كما في الشكل 4 - هذا هو دوران النظام الشمسي حول القوس- A والحركة الدورية لأعلى للنظام الشمسي - إلى أسفل بالنسبة إلى خط الاستواء المجري.
الفترة التقريبية الأولى هي 190-250 مليون سنة (مصادر ومدارات مختلفة) ، من الثانية - 33 مليون سنة.

إن حجم اللون الأحمر حتى دون مراعاة الدوران المكتشف ، أي دون مراعاة حقيقة أنه ملطخ على الرسم البياني الكامل ، هو أعلى عدة مرات من السرعات داخل المجرى الشمسي للنظام الشمسي ، مما يشير إلى مدته وثباته النسبي. لذلك ، لنفترض أن الاتجاهات الخضراء والصفراء هي نتيجة حركة داخل المجرى الشمسي للنظام الشمسي. نحن بحاجة للتعامل معهم ، بعد ذلك ، بعد تقييم مساراتهم وسرعاتهم ، قم بإعادة حساب الرسوم البيانية نسبة إلى القوس- A.

في نهاية المطاف ، يجب أن يسمح لنا هذا بالنظر في حركة مجرة ​​درب التبانة بالنسبة إلى الفضاء العميق.

صورة

الشكل 19. رسم تخطيطي عام مجمّع للاختلاف في متوسط ​​قيم الانزياح الأحمر لكل كائن لنصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي.

يوضح الشكل 19 الخطوط المكانية للاختلاف في قيم CS لنصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي من أجل الوضوح ، على الرغم من أن خطوط النصف الجنوبي من الكرة الأرضية هي نفس ملامح النصف الشمالي من الكرة الأرضية ، مع نفس الميل ، ولكن بعلامة سلبية وتدور خلال 180 درجة. هذا يتبع من وصف التقنية.

يُنظر إلى الاتجاه الأصفر على أنه تشوه رأسي تقريبًا يتم ضغطه بإصبع بزاوية 10 درجات من الصعود الأيمن (40 دقيقة). يتم إنشاء الحفرة بمحيط مع مؤشر ميل من سالب 55 درجة إلى 10 درجة ، أي في المركز يوجد كفاف مع ميل سالب 30 درجة.
علاوة على ذلك ، نعلم أن المستوى الكسوف للنظام الشمسي بزاوية 60 درجة لمستوى خط الاستواء المجري ، أي أن القطب الشمالي لنظام الإحداثيات الاستوائية الثاني موجه إلى خط الاستواء المجري عند الزاوية المحددة(الشكل 20).

صورة
الشكل 20. الزاوية بين مستوي مسير الشمس وخط الاستواء المجري.

بالنظر إلى الشكل 20 ، ليس من الصعب التكهن بأنه في أي نقطة في المسار الدائري للنظام الشمسي بالنسبة لمركز المجرة ، فإن العنصر المتعامد على مستوى المجرة في نظام الإحداثيات الاستوائية الثاني سيكون دائمًا ميلًا بمقدار 30 درجة للحركة الصاعدة أو ناقص 30 درجة - للأسفل.

ولكن إذا كان الأمر صعبًا ، فهذا هو الشكل 21

صورة

. زاوية الميل في نظام الإحداثيات الاستوائية الثاني لمكون حركة النظام الشمسي المتعامد على مستوى المجرة.

وفقًا لذلك ، تشير زاوية الصعود اليمنى بمقدار 10 درجات للاتجاه الأصفر إلى الاتجاه المكاني الفعلي لنظام الإحداثيات ، ومع ذلك ، لا يكفي توجيه حركته بالنسبة لمركز المجرة.

القوس - A الآن في حوالي 17 ساعة و 45 دقيقة (≈266 درجة) ، وانحدار 29 درجة. اتضح أننا الآن تقريبًا في مستوى قرص درب التبانة ، تقريبًا في منتصف فترة "الانخفاض" الثلاثة والثلاثين مليون.

سيكون من الضروري الانتهاء من كتابة المقالة بشكل أسرع ، في حين أن هذه البيانات لا تزال ذات صلة.

من الواضح أن الاتجاه الأصفر هو سخط شبه فوري من PKC ، بسبب الحركة اللحظية في وقت الاستقبال.

أولاً ، كل الشمس السابقة تمر صعودًا وهبوطًا بالنسبة للقرص المجري يتم تعويضها بشكل متبادل تقريبًا.

ثانيًا ، دعنا نلقي نظرة أخرى على الجدول 1: على عكس المسار الخطي ، فإن تأثير الاتجاه يتلاشى بشكل ملحوظ عندما يتم تضييق العينة بسبب مدتها القصيرة. أي أن نسبة قيمة CS للحركة القصيرة والبطيئة نسبيًا التي تحدث حاليًا ، إلى قيم CS للطبقات البعيدة من PCB تنخفض بسرعة وغير خطية (غير خطية بسبب عامل المقياس لمقياس فريدمان روبرتسون ووكر).

الأخضر نتيجة التركيز ، على العكس ، يصبح محددًا بشكل حاد ، لأن مساره دائرة. لم يتم تعويضها في الماضي ، وبالتالي ، على الرغم من أنها لا تقع في العينة الضيقة على طول مسارها بالكامل بالطول ، فإنها تحتوي على مقاطع في الطبقات البعيدة من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، وتشوه CS الذي ينمو منه بالنسبة للقيم المطلقة لـ CS في الفترة المقابلة ، أي أعلى بكثير من الاتجاه الأصفر ، لأن الحركة حدثت بنفس عامل المقياس.

دعونا نحاول بناء منحنى باستخدام الحد الأدنى من النقاط المرتبطة بهذا الدوران. من أجل الوضوح ، أظهرتها في الشكل التالي.

صورة

الشكل 22. رسم تخطيطي عام مجمّع للاختلاف في متوسط ​​قيم الانزياح الأحمر لكل كائن لنصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي (الشكل 19) مع النقاط المميزة لتشوه ثنائي الفينيل متعدد الكلور بسبب الاتجاه الأخضر.

صورة

الجدول 2. الحد الأدنى من قيم الاتجاه الأخضر.

صورة

الشكل 23. التمثيل البصري للحد الأدنى (الأخضر) والحد الأقصى المقابل له (الأزرق الداكن) للاتجاه الأخضر على المجال. المحور الأسود هو X (إيجابي إلى اليمين) ، والمحور الأحمر هو Y (إيجابي للداخل) ، والمحور الأزرق هو Z (إيجابي لأعلى). الكرة الصفراء - اتجاه الحركة وفقًا للاتجاه الأصفر (RA 10، DEC -30). الكرة السوداء هي الاتجاه الحالي على القوس- A (RA 266 ، DEC -29).

هل لاحظت؟ الكرات الخضراء لا تتناسب مع الخط. في الشكل التالي ، هذا واضح للعيان. يمكن أن يؤدي مثل هذا الترتيب للحد الأدنى إلى تغيير في زاوية ميل محور دوران النظام الشمسي نسبة إلى قرص درب التبانة أثناء دورانه.

وبتراكب بعضها البعض فإن الانزياح الأحمر للعديد من ممرات الدوران لن يعطي مثل هذا التأثير ، لأن تقلبات النظام الشمسي وهبوطه بالنسبة لمصادر الإشارة لا تكاد تذكر. لذا أميل إلى تغيير الاتجاه المكاني لمسار النظام الشمسي ، ولكن في النهاية لن يكون من الممكن التحدث إلا بعد "تمشيط" دقيق للبيانات مع الإسكالوب الكبير وتحليلها الشامل.

صورة

الشكل 24. تمثيل بصري للحد الأدنى من الاتجاه الأخضر على المجال في تمثيل تطور الاتجاه. المحور الأسود هو X (إيجابي لأسفل) ، والمحور الأحمر هو Y (إيجابي إلى اليمين) ، والمحور الأزرق هو Z (إيجابي لأعلى).

في طريقة العرض في الشكل 24 ، يمكن رؤية "تمايل" المسار بوضوح. لم أجد أي ذكر لهذه الميزة لحركة النظام الشمسي عبر المجرة. جميع الإشارات إلى هذا غامضة وتقريبية للغاية ، لذلك فإن حقيقة اكتشاف مثل هذه المصادر رائعة في حد ذاتها ، وتستحق المزيد من الدراسة الدقيقة.

يوضح العرض التالي الموضع النسبي للدوران الأخضر والحركة الصفراء.

في الواقع ، كانت حقيقة أنها قريبة من الترتيب المتعامد مرئية بالفعل على الرسم البياني ، لكنها كانت أكثر وضوحًا.

صورة

الشكل 25. تمثيل بصري لقيعان الاتجاه الأخضر على الكرة في العرض مع اتجاه الحركة الصفراء. المحور الأسود هو X (موجب للأعلى) ، والمحور الأحمر Y (موجب إلى اليمين) ، والمحور الأزرق هو Z (موجب للأعلى).

حسنًا ، المكافأة هي وجهة نظر مجمعة لأولئك الذين لم يفهموا المعنى المادي للرسوم البيانية بشكل كامل.

صورة
الشكل 26. الجمع بين التمثيل المكاني والرسم البياني.

سوف ألخص النتيجة المتوسطة. توفر قاعدة بيانات الأجسام الفضائية التي تحتوي على معلومات حول الموقع المكاني والانزياح الأحمر أداة جيدة جدًا لتحليل العمليات الكونية ، وهي واعدة للغاية من حيث إنشاء أدوات وتمثيل بيانات جديدة.

المناطق المقصودة من المواد التالية هي:

  1. التحول الأحمر كحقل. الطريقة الثانية لتحديد الانزياح الأحمر المكاني غير المتكافئ.
  2. استخدام بيانات من 563 كائنًا بمسافات معروفة تم قياسها بدون انزياح أحمر (باستخدام سلم المسافة استنادًا إلى Cepheids ، وتأثير Sunyaev-Zel'dovich ، وما إلى ذلك).
  3. تمثيل حركة النظام الشمسي داخل مجرة ​​درب التبانة بشكل تحليلي لإعادة حساب البيانات الأولية عن الموقع والتحول إلى نظام إحداثيات مع بداية في مركز مجرة ​​درب التبانة لتحديد مسارها وسرعتها.

هذا الاتجاه الأحمر أحمر للغاية. سنكتشف.

All Articles