इस असामान्य हबल डीप स्काई इमेज में "खोई हुई रोशनी" क्या है?


15

दैनिक गैलेक्सी लेख "द हबल" - नया! ब्रह्मांड की गहरी छवि कभी कहा जाता है:

छवि का निर्माण करने के लिए एलेजांद्रो एस। बोरलाफ के नेतृत्व में इंस्टीट्यूटो डी एस्ट्रोफिसिका डी कैनारियास (आईएसी) के शोधकर्ताओं ने हबल स्पेस टेलीस्कॉप से ​​मूल एचयूडीएफ छवियों का उपयोग किया। कई छवियों के संयोजन की प्रक्रिया में सुधार के बाद समूह HUDF में सबसे बड़ी आकाशगंगाओं के बाहरी क्षेत्रों से बड़ी मात्रा में प्रकाश को पुनर्प्राप्त करने में सक्षम था। इस प्रकाश को पुनर्प्राप्त करना, इन बाहरी क्षेत्रों में सितारों द्वारा उत्सर्जित, एक पूरी आकाशगंगा से प्रकाश को पुनर्प्राप्त करने के बराबर था (पूरे क्षेत्र में "स्मियर आउट") और कुछ आकाशगंगाओं के लिए यह लापता प्रकाश दिखाता है कि उनके पास लगभग दोगुना बड़ा है। पहले मापा गया।

छवि वास्तव में अजीब लग रही है, क्या चल रहा है? क्या इस काम से जुड़ा कोई तकनीकी लेख है?

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

जवाबों:


8

मुझे यह देखने दो कि क्या मैं इस कार्य का मुख्य उद्देश्य और सिद्धि समझा सकता हूँ।

सबसे पहले: आप जिस तस्वीर को देख रहे हैं, वह "ल्यूमिनेंस आरजीबी" छवि है, जिसमें चमकीले क्षेत्रों को रंग द्वारा दर्शाया गया है (एक प्रकार का छद्म-सच रंग, जो निकट-अवरक्त चित्रों का उपयोग कर रहा है), दूसरे बेहोश भागों को काले रंग के साथ दर्शाया गया है। और सफेद के साथ बहुत बेहोश भागों। बाद वाले "कचरा" नहीं कर रहे हैं, जैसा कि उनके जवाब में होब्स ने सुझाव दिया है, लेकिन वे अपेक्षाकृत छवि के सबसे अच्छे हिस्सों को बोल रहे हैं, इसलिए वहां बहुत कम वास्तविक जानकारी पाई जाती है।

यह पेपर (बोरलाफ एट अल। होब्स के उत्तर में लिंक देखें) लगभग अवरक्त एचएसटी छवियों को फिर से प्रसंस्करण करने के बारे में है, जो कि लगभग दस साल पहले अल्ट्रा डीप फील्ड के हिस्से के रूप में लिया गया था। इन चित्रों का पिछला प्रसंस्करण (उदाहरण के लिए, कोइकेमोर एट अल। 2013 ["HUDF12"] और इलवर्थवर्थ एट अल। 2013 ["XDF"] छोटी, बेहोश आकाशगंगाओं के बारे में जानकारी प्राप्त करने पर ध्यान केंद्रित किया गया था, जो कि वास्तव में बहुत दूर, उच्च हैं। -अक्षय आकाशगंगा इस वजह से, आकाश घटाव के महत्वपूर्ण चरण में कुछ पूर्वाग्रह थे: विशेष रूप से, यह आकाश के हिस्से के रूप में बड़े, निकट आकाशगंगाओं के बेहोश बाहरी क्षेत्रों के इलाज के लिए झुका हुआ था। यह वास्तव में छोटी, दूर की आकाशगंगाओं के विश्लेषण के लिए ठीक है, लेकिन इसका मतलब है कि यदि आप करते हैंबाहरी क्षेत्रों का विश्लेषण करना चाहते हैं (बाहरी डिस्क, बेहोश तारकीय प्रकटीकरण, विलय संरचनाओं के अवशेष, आदि) बड़े, करीब आकाशगंगाओं के, आपको समस्या है कि उनके बाहरी क्षेत्र अति-घटाए गए हैं (इसलिए "लापता प्रकाश") और इस प्रकार अचूक।

("आकाश" घटाया जा रहा है) एचएसटी से ऊपर के तपस्वी बाहरी वातावरण में कुछ परमाणुओं से उत्सर्जन का एक संयोजन है , आंतरिक सौर मंडल में धूल के दानों से बिखरी हुई धूप, और तथाकथित "एक्सट्रागैलेक्टिक पृष्ठभूमि" = अनसुलझे दूर से संयुक्त प्रकाश आकाशगंगाओं।)

अमूर्त ने एचएसटी छवियों को फिर से संसाधित करने पर नए अध्ययन को लागू किए गए चार सुधारों का उल्लेख किया है: "1) नए निरपेक्ष आकाश फ्लैट क्षेत्रों का निर्माण, 2) विस्तारित दृढ़ता मॉडल, 3) समर्पित आकाश पृष्ठभूमि घटाव और 4) मजबूत सह-जोड़।"

मेरा सुझाव है कि तीसरे मद है शायद सबसे महत्वपूर्ण: वे एक तरीका है जिसके करता लागू नहीं बंद बड़ी आकाशगंगाओं में से बेहोश बाहरी क्षेत्रों घटाना, और इस प्रकार है, जिसके परिणामस्वरूप छवियों अभी भी इन आकाशगंगाओं के बाहरी भागों के बारे में जानकारी नहीं है।

नीचे दिया गया कथानक (कागज के चित्र 20 से निकाला गया) उस तरह के सुधार को दर्शाता है जैसे वे थे। यह सबसे बड़ी आकाशगंगाओं (एक विशाल अण्डाकार) में से एक की सतह की चमक (F105W निकट अवरक्त फिल्टर में) दिखाता है - मुझे लगता है कि यह रंग की छवि के निचले मध्य में बड़ी, गोल, पीली आकाशगंगा है) (अण्डाकार annuli में मापा जाता है)। लाल त्रिकोण XDF- संसाधित छवि का उपयोग करके मापा जाता था, नीले वर्ग HUDF12- संसाधित छवि का उपयोग करते थे, और काले बिंदु इस पेपर [ABYSS] के हिस्से के रूप में उत्पादित नई पुनः संसाधित छवि का उपयोग करते हैं। आप देख सकते हैं कि XDF अंक लगभग 55 kpc की त्रिज्या पर गिरता है, HUDF12 अंक लगभग 90 kpc पर गिरते हैं - लेकिन इस आकाशगंगा से प्रकाश ABYSS-reprocessed छवि में 140 kpc तक पता लगाया जा सकता है।

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें (मुझे पता होना चाहिए कि मैं दोस्तों के साथ हूं, और लेखकों के साथ सह-लेखक कागजात हैं, इसलिए मैं थोड़ा पक्षपाती हो सकता हूं - लेकिन मुझे लगता है कि यह वास्तव में प्रभावशाली काम है!)


2
+n!इसे लिखने के लिए समय निकालने के लिए धन्यवाद, यह वही है जो मुझे पढ़ने की जरूरत है, इस प्रकार मेरे एन-फैडरल का वोट। एक या दो बार और पढ़ने के बाद, मैं और अधिक आराम से कागज पर वापस जा सकता हूं। मेरा अनुमान है कि उन्होंने अल्ट्रा डीप फील्ड के इस संस्करण को उत्पन्न करने से पहले इन प्रभावों को चिह्नित करने के लिए काफी छवि डेटा का उपयोग किया। यह शायद थोड़ा धैर्य और अनुशासन ले लिया।
उहोह

8

जब आप प्रमुख शोधकर्ता का नाम अर्किव में प्लग करते हैं, तो पहला खोज परिणाम हबल अल्ट्रा डीप फील्ड का लापता प्रकाश होता है

यहाँ छवि विवरण दर्ज करें

3 मुख्य चरण:

  • चार फिल्टर के लिए आकाश समतल खेतों का निर्माण। यह प्रक्रिया पूरी तरह से संप्रदाय में वर्णित है। 2.4।

HUDF के प्रत्येक प्रदर्शन के लिए बेहतर दृढ़ता मॉडल का एक सेट उत्पन्न करने के लिए हमारे मोज़ाइक (कैलिब्रेशन एक्सपोज़र सहित) को प्रभावित करने वाले सभी WFC3 / IR डेटासेट की सूची का निर्माण। हम इस प्रक्रिया को संप्रदाय में विस्तार देते हैं। 2.5।

- सभी WFC3 / IR डेटासेट को डाउनलोड करें और घटाएं जिनमें HUDF पर F105W, F125W, F140W और F160W फिल्टर का उपयोग करने वाले अवलोकन शामिल हैं।

फ्लैट आकाश क्षेत्र:

एक डिटेक्टर (फ्लैट क्षेत्र) के पिक्सल की सापेक्ष संवेदनशीलता को मापने के लिए, इष्टतम प्रक्रिया प्रकाश के एक समान बाहरी स्रोत का निरीक्षण करना होगा।

मूल रूप से वे छवि से शोर के सभी स्रोतों को हटाने की कोशिश कर रहे हैं, बेहोश सिग्नल बनाने के प्रयास में उन जगहों पर दिखाई देते हैं जहां सिग्नल शोर से अभिभूत हो गया है।

दृढ़ता मॉडल:

एक ज्ञात प्रभाव जो HgCdTe IR सरणी डिटेक्टरों को प्रभावित करता है (जैसा कि WFC3 / IR का मामला है) दृढ़ता है। दृढ़ता उन पिक्सल्स पर एक आफ्टरग्लो के रूप में दिखाई देती है जो पिछले एक्सपोज़र में प्रकाश के एक उज्ज्वल स्रोत के संपर्क में थे।

WFC3 / IR con-persistence के सुधार की वर्तमान विधि, उन इलेक्ट्रॉनों की संख्या के बारे में बताती है, जो प्रत्येक पिक्सेल में पिछले सभी एक्सपोज़र (एक निश्चित समय तक) द्वारा दृढ़ता से बनाए जाएंगे जो एक से पहले सही हो गए थे (लंबे समय तक) एट अल। 2012)।

लंबे समय तक एक्सपोज़र के दौरान, आकाश की पृष्ठभूमि अलग-अलग हो सकती है, जो कैल्वफ़ 3 द्वारा गणना की गई दरों के लिए एक गैर-रेखीय घटक को पेश करती है।

हम व्यक्तिगत रूप से अनुमान लगाते हैं और मध्यवर्ती ima.fits फ़ाइलों के प्रत्येक रीडआउट से आकाश पृष्ठभूमि उत्सर्जन को घटाते हैं।

डिटेक्टर के कुछ क्षेत्रों में डी-फ़ेसेस की उपस्थिति के कारण व्यवस्थित पूर्वाग्रहों से बचने के लिए, हमने उन क्षेत्रों को चिह्नित करने के लिए मैन्युअल डेटा गुणवत्ता मास्क बनाया, जो फ्लैट क्षेत्र थे संवेदनशीलता में अंतर को पूरी तरह से सही नहीं कर सकते हैं।

आकाश पृष्ठभूमि को हटाने के लिए अधिक छवि प्रसंस्करण:

इस खंड में हम व्यक्तिगत एक्सपोज़र और HUDF के अंतिम मोज़ाइक से आकाश की पृष्ठभूमि को हटाने के लिए उपयोग की जाने वाली विधियों का वर्णन करते हैं।

छवि संरेखण:

परिणामस्वरूप, विभिन्न यात्राओं की छवियों की तुलना करते समय, यह देखना सामान्य है कि वे बिल्कुल संरेखित नहीं हैं। WFC3 की पूर्ण विकसित क्षमताओं का दोहन करने के लिए, हमें अलग-अलग यात्राओं की छवियों को एक संदर्भ विश्व समन्वय प्रणाली समाधान (WCS के बाद) में सावधानीपूर्वक पुन: संरेखित करने की आवश्यकता है।

और अंतिम चरण के रूप में, छवि संयोजन।

परिणाम:

HUDF WFC3 / IR मोज़ाइक के XDF संस्करण को बड़े कोणीय आकार के साथ वस्तुओं के चारों ओर आकाश पृष्ठभूमि के एक महत्वपूर्ण ओवरबट्रैक्शन के रूप में एक व्यवस्थित पूर्वाग्रह का प्रभुत्व है। HUDF12 के लिए एक समान परिणाम (कुछ हद तक) प्राप्त किया जाता है। हम सफलतापूर्वक HUDF की सबसे बड़ी वस्तुओं के चारों ओर अतिप्रचलित विसरित प्रकाश की एक महत्वपूर्ण मात्रा को पुनर्प्राप्त करते हैं, जो मोज़ाइक के पिछले संस्करणों द्वारा नहीं पता लगाया गया है।

सारांश:

उन्होंने आकाशगंगाओं में विवरण लाने के लिए छवियों को संसाधित किया है। आकाशगंगाओं के बीच की जगह में, छवि प्रसंस्करण कचरा परिणाम (सफेद क्षेत्र) देता है, लेकिन वे आकाशगंगाओं के किनारे पर विस्तार लाने में कामयाब रहे हैं जो पहले छिपा हुआ था।


1
मैंने कागज को संक्षेप में प्रस्तुत करने का प्रयास किया है, लेकिन यह मेरी विशेषज्ञता के बाहर है।
होब्स

1
"मूल रूप से वे छवि से शोर के सभी स्रोतों को हटाने की कोशिश कर रहे हैं" - यह वास्तव में संभव नहीं है। वे क्या करने की कोशिश कर रहे हैं डिटेक्टर के विभिन्न भागों की संवेदनशीलता और प्रकाशिकी कैसे प्रकाश वितरित करती है, इसमें अंतर के कारण व्यवस्थित वाद्य भिन्नता को हटा दें। यदि आप ऐसा नहीं करते हैं, तो आपके पास चमक में विकृतियों के साथ एक छवि होगी जो वास्तविक खगोलीय स्रोतों के कारण नहीं है।
पीटर एरविन

2
"आकाशगंगाओं के बीच की जगह में, छवि प्रसंस्करण कचरा परिणाम (सफेद क्षेत्र) देता है" - सफेद काफी "कचरा" नहीं है, यह सिर्फ छवि के बेहोश हिस्से (उज्ज्वल आकाशगंगाओं से कोई विस्तारित प्रकाश नहीं) है। यह पॉइसन शोर से हावी होगा , इसलिए बहुत उपयोगी जानकारी नहीं होगी।
पीटर एरविन

0

एक जोड़े की टिप्पणी के जवाब में कि होब्स का जवाब थोड़ा मोटा है, कैसे के बारे में:

शोर प्रभावों को कम करने के लिए, टीम ने फ्लैट-फील्डिंग समायोजन किया और फिर कई एक्सपोज़र को अभिव्यक्त किया, इस प्रकार कमजोर संकेतों को जोड़ने की अनुमति दी, जबकि शोर प्रभाव को रद्द कर दिया।

यह टीएल; डीआर है जो "सच्चे अंधेरे" और शोर पैच बनाम विश्वसनीय संकेतों (सितारों या आकाशगंगाओं या जो कुछ भी) की पहचान करने के बहुत शांत तरीकों को छोड़ देता है।


3
यदि आपका उत्तर मूल रूप से किसी अन्य उत्तर का केवल सारांश / "TLDR" है, तो आपको संभवतः उस उत्तर पर टिप्पणी के रूप में छोड़ देना चाहिए या उस उत्तर को संपादित करने के रूप में सुझाव देना चाहिए। आम तौर पर प्रश्नों के उत्तर के रूप में उत्तरों को अपने दम पर खड़ा होना चाहिए, न कि केवल किसी अन्य मौजूदा उत्तर को संक्षेप या दोहराना चाहिए।
V2Blast
हमारी साइट का प्रयोग करके, आप स्वीकार करते हैं कि आपने हमारी Cookie Policy और निजता नीति को पढ़ और समझा लिया है।
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.