science >> Wetenschap >  >> Astronomie

New Horizons voert het eerste interstellaire parallax-experiment uit

Deze twee-frame animatie van Proxima Centauri knippert heen en weer tussen New Horizons en Earth-beelden van elke ster, duidelijk de verschillende kijk op de hemel illustreert die New Horizons heeft vanaf zijn diepe ruimtestok. Krediet:NASA

Voor de eerste keer, een ruimtevaartuig heeft foto's van de hemel teruggestuurd van zo ver weg dat sommige sterren zich in andere posities lijken te bevinden dan we vanaf de aarde zouden zien.

Meer dan vier miljard mijl van huis en snel naar de interstellaire ruimte, NASA's New Horizons heeft zo ver gereisd dat het nu een uniek zicht heeft op de dichtstbijzijnde sterren. "Het is eerlijk om te zeggen dat New Horizons naar een buitenaardse lucht kijkt, in tegenstelling tot wat we vanaf de aarde zien, " zei Alan Stern, New Horizons-hoofdonderzoeker van het Southwest Research Institute (SwRI) in Boulder, Colorado. "En dat heeft ons in staat gesteld iets te doen dat nog nooit eerder was bereikt - de dichtstbijzijnde sterren zichtbaar verplaatst aan de hemel zien vanaf de posities die we ze op aarde zien."

Op 22-23 april, het ruimtevaartuig richtte zijn telescopische langeafstandscamera op een paar van de "dichtstbijzijnde" sterren, Proxima Centauri en Wolf 359, laten zien hoe ze op andere plaatsen verschijnen dan we vanaf de aarde zien. Wetenschappers gebruiken dit "parallax-effect" - hoe een ster tegen zijn achtergrond lijkt te verschuiven vanaf verschillende locaties - al lang om afstanden tot sterren te meten.

Een gemakkelijke manier om parallax te zien, is door één vinger op armlengte te plaatsen en hem heen en weer te zien springen wanneer je hem achtereenvolgens met elk oog bekijkt. evenzo, terwijl de aarde zich een weg baant om de zon, de sterren verschuiven hun posities. Maar omdat zelfs de dichtstbijzijnde sterren honderdduizenden keren verder weg zijn dan de diameter van de baan van de aarde, de parallaxverschuivingen zijn klein, en kan alleen worden gemeten met nauwkeurige instrumenten.

"Geen menselijk oog kan deze verschuivingen detecteren, ' zei Stern.

Maar wanneer New Horizons-beelden worden gecombineerd met foto's van dezelfde sterren die op dezelfde data zijn gemaakt door telescopen op aarde, de parallaxverschuiving is direct zichtbaar. De combinatie levert een 3D-weergave op van de sterren die "zweven" voor hun achtergrondstervelden.

Deze animatie met twee frames van Wolf 359 knippert heen en weer tussen New Horizons- en Earth-afbeeldingen van elke ster, duidelijk de verschillende kijk op de hemel illustreert die New Horizons heeft vanaf zijn diepe ruimtestok. Krediet:NASA

"Het New Horizons-experiment biedt de grootste parallax-basislijn ooit gemaakt - meer dan 4 miljard mijl - en is de eerste demonstratie van een gemakkelijk waarneembare stellaire parallax, " zei Tod Lauer, New Horizons-wetenschapsteamlid van het National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory van de National Science Foundation, dat de parallax-demonstratie coördineerde.

"Het New Horizons-ruimtevaartuig is echt een missie van primeurs, en deze demonstratie van stellaire parallax is niet anders", zei Kenneth Hansen, New Horizons-programmawetenschapper op het NASA-hoofdkwartier in Washington. "Het ruimtevaartuig New Horizons blijft van de aarde wegsnellen naar de interstellaire ruimte en blijft opwindende nieuwe gegevens retourneren voor de planetaire wetenschap."

Werken in stereo

Lauer, New Horizons plaatsvervangend projectwetenschapper John Spencer, van SwRI, en wetenschappelijk teammedewerker, astrofysicus, Queen-gitarist en stereobeeld-enthousiasteling Brian May maakte de beelden die duidelijk het effect van de enorme afstand tussen de aarde en de twee nabije sterren laten zien.

"Je zou kunnen stellen dat in astro-stereoscopie - 3D-beelden van astronomische objecten - het New Horizons-team van NASA al het veld leidt, verbazingwekkende stereoscopische beelden hebben opgeleverd van zowel Pluto als het afgelegen Kuipergordel-object Arrokoth, "Zei May. "Maar het nieuwste stereoscopische experiment van New Horizons breekt alle records. Deze foto's van Proxima Centauri en Wolf 359 - sterren die zowel bij amateurastronomen als bij sciencefictionliefhebbers bekend zijn - laten de grootste afstand tussen gezichtspunten zien die ooit zijn bereikt in 180 jaar stereoscopie!"

De begeleidende beelden van Proxima Centauri en Wolf 359 werden geleverd door het Las Cumbres Observatorium, het bedienen van een verre telescoop bij Siding Spring Observatory in Australië, en astronomen John Kielkopf, Universiteit van Louisville, en Karen Collins, Harvard en Smithsonian Center for Astrophysics, het bedienen van een verre telescoop bij Mt. Lemmon Observatory in Arizona.

Parallel Stereo van Wolf 359:Gebruik een stereoviewer voor deze afbeeldingen; als je geen kijker hebt, verander je focus van het beeld door er "door" (en het scherm) en in de verte te kijken. Hierdoor ontstaat het effect van een derde afbeelding in het midden, en probeer je focus op die derde afbeelding te zetten. De afbeelding van New Horizons staat aan de linkerkant. Krediet:NASA

"De professionele en amateurastronomische gemeenschappen hadden gewacht om dit te proberen, en waren erg enthousiast om een ​​stukje geschiedenis van de ruimteverkenning te schrijven, " zei Lauer. "De beelden die op aarde werden verzameld toen New Horizons Proxima Centauri en Wolf 359 observeerde, overtroffen echt mijn verwachtingen."

Download de afbeeldingen (en leer meer over het maken en plaatsen van uw eigen parallax-perspectieven) op pluto.jhuapl.edu/Learn/Paralla … /Parallax-Images.php

Een eerste interstellaire navigatie

Door de geschiedenis heen, navigators hebben metingen van de sterren gebruikt om hun positie op aarde vast te stellen. Interstellaire navigators kunnen hetzelfde doen om hun positie in de melkweg te bepalen, met een techniek die New Horizons voor het eerst heeft gedemonstreerd. Hoewel radiotracking door NASA's Deep Space Network veel nauwkeuriger is, het eerste gebruik ervan is een belangrijke mijlpaal in wat ooit een menselijke verkenning van de melkweg kan worden.

Op het moment van de waarnemingen, New Horizons was meer dan 4,3 miljard mijl (ongeveer 7 miljard kilometer) van de aarde, waar een radiosignaal, reizen met de snelheid van het licht, iets minder dan zes uur en 30 minuten nodig om thuis te komen.

Gelanceerd in 2006, New Horizons is de eerste missie naar Pluto en de Kuipergordel. Het verkende Pluto en zijn manen in juli 2015 - waarmee de verkenning van de planeten in het ruimtetijdperk die 50 jaar eerder begon - werd voltooid - en vervolgde zijn ongeëvenaarde verkenningsreis met de korte vlucht langs het Kuipergordel-object Arrokoth in januari 2019. New Horizons zal uiteindelijk verlaat het zonnestelsel, zich bij de Voyagers en Pioneers voegen op hun pad naar de sterren.