Войти
Отраженный свет по пути B приходит вскоре после прямой вспышки по пути A, но до того, как свет следует по пути C. B и C имеют одинаковое видимое расстояние от звезды, как видно с Земли.A световой эх o - физическое явление, вызванное светом , отраженным от поверхностей, удаленных от источника, и прибытием к наблюдателю с задержкой относительно этого расстояния. Это явление аналогично эхо звука звука, но из-за гораздо большей скорости света оно проявляется в основном только на астрономических расстояниях.
Например, световое эхо возникает, когда внезапная вспышка от новой отражается от облака космической пыли и достигает наблюдателя через более длительное время. чем это было бы в противном случае с прямым путем. Из-за своей геометрии световые эхо могут создавать иллюзию сверхсветового движения.
расстояние, пройденное от одного фокуса до другого через некоторую точку на эллипсе, одинаково независимо от выбранной точки. Световое эхо возникает при первоначальной вспышке от быстро яркого объекта, такого как новая звезда отражается от промежуточной межзвездной пыли, которая может находиться или не находиться в непосредственной близости от источника света. Свет от первоначальной вспышки достигает зрителя первым, тогда как свет, отраженный от пыли или других объектов между источником и зрителем, начинает приходить вскоре после этого. Поскольку этот свет двигался только вперед, а также от звезды, он создает иллюзию эха, расширяющегося быстрее, чем скорость света.
На первой иллюстрации выше, свет, следующий по пути A, излучается из оригинала. источник и сначала прибывает к наблюдателю. Свет, который следует по пути B, отражается от части газового облака в точке между источником и наблюдателем, а свет, следующий по пути C, отражается от части газового облака, перпендикулярной прямому пути. Хотя свет, идущий по путям B и C, кажется, исходит из одной и той же точки неба к наблюдателю, на самом деле B находится значительно ближе. В результате, эхо события в равномерно распределенном (сферическом) облаке, например, будет казаться наблюдателю расширяющимся со скоростью, приближающейся к скорости света или превышающей ее, потому что наблюдатель может предположить, что свет от B на самом деле является свет от C.
Все отраженные световые лучи, которые исходят от вспышки и достигают Земли вместе, пройдут одинаковое расстояние. Когда лучи света отражаются, возможные пути между источником и Землей, которые прибывают в одно и то же время, соответствуют отражениям на эллипсоиде с источником вспышки и Землей в качестве двух ее фокусов ( см. анимацию справа). Этот эллипсоид со временем естественным образом расширяется.
Изображения, показывающие расширение светового эха V838 Monocerotis. Предоставлено: НАСА / ESA.Переменная звезда V838 Monocerotis испытала значительную вспышку в 2002 году, наблюдаемую с помощью космического телескопа Хаббл. Вспышка оказалась неожиданной для наблюдателей, когда объект, казалось, расширялся со скоростью, намного превышающей скорость света, когда он увеличился с видимого визуального размера 4 до 7 световых лет за несколько месяцев.
Используя световое эхо, иногда можно увидеть слабые отражения исторических сверхновых. Астрономы вычисляют эллипсоид, который имеет Землю и остаток сверхновой в его фокальных точках, чтобы определить местонахождение облаков пыли и газа в его граница. Идентификация может быть произведена с помощью кропотливого сравнения фотографий, сделанных с разницей в несколько месяцев или лет, и выявления изменений в световой ряби в межзвездной среде. Анализируя спектры отраженного света, астрономы могут различать химические признаки сверхновых, свет которых достиг Земли задолго до изобретения телескопа, и сравнивать взрыв с его остатками, возраст которых может быть столетия или тысячелетия. Первый зарегистрированный случай такого эха был в 1936 году, но он не изучался подробно.
Примером может служить сверхновая SN 1987A, ближайшая сверхновая в наше время. Его световые эхо помогли составить карту морфологии в непосредственной близости, а также охарактеризовать пылевые облака, расположенные дальше, но близко к лучу зрения с Земли.
Другим примером является SN 1572 сверхновая, наблюдаемая на Земле в 1572 году, где в 2008 году слабые световые эхо были замечены на пыли в северной части Млечного Пути.
. Световые эхо также использовались для изучения сверхновой, которая произвела остаток сверхновой Кассиопея A. Свет от Кассиопеи А был бы виден на Земле около 1660 года, но остался незамеченным, вероятно, потому, что пыль закрывала прямой обзор. Отражения с разных сторон позволяют астрономам определить, была ли сверхновая асимметричной и светила ли в одних направлениях ярче, чем в других. Предполагается, что прародитель Кассиопеи А асимметричен, и изучение светового эха Кассиопеи А позволило впервые обнаружить асимметрию сверхновой в 2010 году.
Еще одним примером являются сверхновые SN 1993J и SN 2014J.
Световое эхо, обнаруженное обзорным телескопом ESO VLT. Световое эхо использовалось для определения расстояния к переменной цефеиды RS Puppis с точностью до 1%. Пьер Кавелла из Европейской южной обсерватории описал это измерение как «наиболее точное расстояние до цефеиды».
В 1939 году французский астроном Поль Кудерк опубликовал исследование под названием «Les Auréoles Lumineuses des Novae» («Светящиеся ореолы Новых звезд»). В рамках этого исследования Кудерк опубликовал вывод местоположения эхо-сигналов и временных задержек в параболоиде, а не эллипсоиде, приближении бесконечного расстояния. Однако в своем исследовании 1961 года Ю.К. Гулак подверг сомнению теории Кудерка: «Показано, что есть существенная ошибка в доказательстве, согласно которому Кудерк допускал возможность расширения яркого кольца (туманности) вокруг Новой Персеи 1901 со скоростью, превышающей скорость легкий." Он продолжает: «Сравнение полученных автором формул с выводами и формулами Кудерка показывает, что совпадение параллакса, вычисленного по схеме Кудрека, с параллаксами, полученными другими методами, могло быть случайным».
Изображение с космического телескопа Хаббла ионизационного эха квазара. В течение последнего десятилетия были исследованы объекты, известные как квазарное световое эхо или квазарное ионизационное эхо. Хорошо изученным примером светового эха квазара является объект, известный как Вурверпен Хэнни (HsV).
HsV полностью состоит из настолько горячего газа - около 10 000 Цельсия - что астрономы считали, что это должно быть освещено чем-то мощным. После нескольких исследований светового и ионизационного эхо-сигналов было установлено, что они, вероятно, вызваны «эхом» ранее активного AGN, который отключился. Кевин Шавински, соучредитель веб-сайта Galaxy Zoo, заявил: «Мы думаем, что в недавнем прошлом в галактике IC 2497 находился чрезвычайно яркий квазар. Из-за огромных размеров Галактики и Вурверпена, свет из того прошлого все еще освещает близлежащий Вурверп, хотя квазар отключился где-то за последние 100 000 лет, а сама черная дыра в галактике затихла ». Крис Линтотт, также соучредитель Galaxy Zoo заявил: «С точки зрения Вурверпена, галактика выглядит такой же яркой, как и до того, как черная дыра отключилась - это световое эхо, которое было заморожено во времени, чтобы мы могли его наблюдать.. " Анализ HsV, в свою очередь, привел к изучению объектов, названных Voorwerpjes и галактиками Green bean.
 | Викискладе есть медиафайлы, связанные с Световое эхо. |
