2021-10-21 15:55:07| 人氣22| 回應0 | 上一篇 | 下一篇
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來自最強大望遠鏡的新銀河圖像揭示了宇宙的開端是不穩定的


由諾丁漢大學和西班牙國家航空航天技術研究所天體生物學中心(INTA-CAB)專家組成的一支國際天文學家團隊,在推進哈勃邊疆場(Hubble Frontier Fields)項目中,利用來自哈勃太空望遠鏡(HST)和加那利大型望遠鏡(GTC)的數據,來定位和研究附近宇宙中一些最小最暗的星系。




新的圖像揭示了關於宇宙中第一批恆星和結構是如何形成的詳細線索,並表明星系的形成可能存在一個不穩定的開始。這揭示了星系的形成很可能是適度的。第一個結果剛剛發表在《皇家天文學會月刊》(MNRAS)雜誌上。

天文學家們幾十年來一直試圖回答的最有趣的問題之一是,第一批星系是如何以及何時形成的。關於如何形成,一種可能性是,星系內第一批恆星的形成以穩定的速度開始,慢慢建立起一個越來越大的系統。另一種可能性是,形成過程更加劇烈和不連續,由合併和增強氣體吸積等事件引發強烈但短暫的恆星形成突發。


這篇論文的共同作者之一、西班牙天體生物學中心成員、該項目主要研究者 Pablo G. Pérez-González 表示:「星系的形成可以比作一輛汽車」。他表示

    第一批星系可能有一個「柴油機」恆星形成引擎,緩慢但持續地增加新的恆星,沒有太多的加速度,並在很長一段時間內溫和地將氣體變成相對較小的恆星。或者形成過程可能是生硬的,恆星形成的爆發產生了令人難以置信的大恆星,擾亂了星系,使其在一段時間內甚至永遠停止活動。


每種情況都與不同的過程有關,如星系合併或超大質量黑洞的影響,它們對我們生命所必需的碳或氧的形成時間和方式有影響。

天文學家利用宇宙中一些質量最大的星系團的引力透鏡能力,以及來自一個名為"高茲數紅色和死亡源調查"(SHARDS)項目的特殊GTC數據,尋找宇宙中最早形成的星系的附近類似物,以便能夠更詳細地研究它們。

該項目在英國的主要研究人員、來自諾丁漢大學的 Alex Griffiths 博士表示:

    在我們擁有新的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡之前,我們無法觀察到最早形成的星系,它們實在是太微弱了。所以我們在附近的宇宙中尋找類似的野獸,並用我們目前擁有的最強大的望遠鏡對它們進行解剖。


該項目的共同作者,來自曼徹斯特大學的 Chris Conselice 教授表示:

    一些星系生活在大的群體中,也就是我們所說的星系團,其中包含了大量的恆星形式的質量,也有氣體和暗物質。它們的質量如此之大,以至於它們彎曲了時空,並充當了天然的望遠鏡。我們稱它們為引力透鏡,它們使我們能夠以更高的亮度和空間分辨率看到微弱和遙遠的星系 !(來源:cnBeta.COM)


*4D打印,物體形態變換更多元*

在傳統的思路模式和製造工藝條件下,當設計過程中需要檢驗產品不同部分的狀態、適合度和功能性時,就需要由熟練的工藝師使用勞動密集型的車間技術創建產品的功能原型。而為生產大量的產品原型而花費幾個星期和成千上萬美元、歐元的情況並不少見。

相較之下,應用3D打印技術,則可以在幾個小時內製作完成所需的功能模型,致使整個產品設計製作的過程變得非常迅速而便捷;這也就最大限度地降低了產品的設計製作成本。


當我們還沉浸於3D打印技術帶來的變革紅利的時候,4D打印技術已經讓快速建模產生了根本性的轉變。相較於3D打印技術的預先建模、掃描,然後使用物料成形,4D打印技術則直接將設計內置到物料當中,簡化了從「設計理念」到「實物」的造物過程,讓物體如金剛般「自動」創造。

就如所有物體都因為時間而存在一樣,物體形狀的改變也需要時間。在時間的維度下,利用特別材料加工的物體,在一些外界激活因素的作用下,其形狀能夠自行發生改變。




與3D打印的預先建模然後使用材料打印不一樣,4D打印的邏輯是,先用3D打印機打印出一種剛性的智能材料,然後將這種材料與上述外界激活因素結合,從而按照預先設定的路徑完成物體形態的改變。

傳統而言,造物過程一般都是,先模擬後製造,或者一邊建物一邊調整模擬效果。而通過硬件和軟件的緊密結合,4D打印技術則顛覆了傳統的造物方式。3D打印不僅讓造物變得簡單、快捷、精準,而且還十倍百倍地壓縮了造物成本。4D打印技術則是對3D打印造物方式的再次升級,化傳統造物工藝於無形。


「4D打印」的核心在於創造出能夠在打印出來之後發生形變的物體,讓它們進行自我調整。由此一來,打印將不再是創造過程的終結,而是僅僅成為一個轉向點,就像把智慧植入到了材料當中。

未來,或許一輛車將能夠應付下雨天,一個咖啡杯也可以根據咖啡的不同溫度做出調整,水管能夠自己膨脹或收縮,甚至自己起伏波動來傳送水流。可以說,4D打印讓物體在一定的介質條件下,實現了讓物品變形幻化出無限種形態與規格物體的可能性。(文|陳根)


台長: 聖天使

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