ฝุ่นดวงจันทร์ที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอจะสร้างเอฟเฟกต์การกระเจิงที่ซับซ้อน

ฝุ่นดวงจันทร์ที่มีรูปร่างไม่สม่ำเสมอจะสร้างเอฟเฟกต์การกระเจิงที่ซับซ้อน

พื้นผิวของดวงจันทร์ถูกปกคลุมด้วยเม็ดหินเล็กๆ ซึ่งก่อตัวขึ้นในช่วงเวลาที่อุกกาบาตพุ่งชนด้วยความเร็วสูง รูปร่างของธัญพืชเหล่านี้ส่งผลต่อการกระเจิงแสงของพื้นผิวดวงจันทร์ และตอนนี้นักวิจัยในสหรัฐอเมริกาได้วิเคราะห์รูปร่างเหล่านี้โดยละเอียดอย่างที่ไม่เคยปรากฏมาก่อน ผลการศึกษาของพวกเขา ซึ่งรวมถึงการคำนวณคุณสมบัติการกระเจิงแสงครั้งแรกของฝุ่นดวงจันทร์ขนาดนาโน 

น่าจะช่วยให้

สามารถสร้างแบบจำลองที่ดีขึ้นของสี ความสว่าง และโพลาไรเซชันของอนุภาคบนพื้นผิวดวงจันทร์ และเพื่อทำความเข้าใจว่าปริมาณเหล่านี้เปลี่ยนแปลงอย่างไร ดวงจันทร์ผ่านช่วงของมัน นักวิจัยได้ศึกษาฝุ่นดวงจันทร์นับตั้งแต่ตัวอย่างแรกถูกนำกลับมายังโลกระหว่างภารกิจอพอลโล 11 ในปี 2512 

รายงานเบื้องต้นพบว่าขนาดเฉลี่ยของอนุภาคในดินบนดวงจันทร์หรือเรโกลิธ อยู่ที่ประมาณ 50 ไมโครเมตร ซึ่งมีเพียง 14% ของอนุภาคที่มีขนาดน้อยกว่า 10 ไมครอน อย่างไรก็ตาม การวัดที่ใหม่กว่าระบุว่ามีอนุภาคย่อยไมครอนอยู่ด้วย รวมถึงอนุภาคจำนวนมากในช่วง 100 นาโนเมตรถึง 1 ไมโครเมตร

ไม่ว่าในกรณีใด เรโกลิธที่เต็มไปด้วยฝุ่นมีความแตกต่างโดยพื้นฐานกับดินที่พบบนโลกนักวิจัยอาวุโสของสถาบันวิทยาศาสตร์อวกาศในโบลเดอร์ โคโลราโด และผู้ร่วมเขียนรายงาน กล่าว อนุภาคฝุ่นบนดวงจันทร์มีส่วนทำให้เกิดปรากฏการณ์ทางสายตาที่ผิดปกติเช่นกัน เมื่ออนุภาคเหล่านี้ถูกไฟฟ้าสถิตลอยขึ้น

สู่ชั้นเอกโซสเฟียร์ของดวงจันทร์อันบางเบา แสงแดดจะกระจายออกไป ทำให้เกิดเอฟเฟกต์ที่นักบินอวกาศอพอลโลมีประสบการณ์เหมือนเป็นลำแสง การเรืองแสงที่ขอบฟ้า แสงจักรราศี และรังสีครีปมัสเซิล

การวัดรูปร่างของอนุภาคในการทดลองครั้งใหม่นี้ และเพื่อนร่วมงานที่สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยี

แห่งชาติของสหรัฐฯ (NIST)มหาวิทยาลัยมิสซูรี-แคนซัสซิตี้และห้องปฏิบัติการวิจัยกองทัพอากาศได้วัดรูปร่างของอนุภาคขนาดระหว่าง 400 นาโนเมตรถึง 1 ไมโครเมตรโดยใช้วิธีการ เช่นเดียวกับการสแกน CT รูปแบบอื่นๆ เทคนิคการถ่ายภาพแบบไม่ทำลายนี้ใช้รังสีเอกซ์เพื่อสร้างภาพตัดขวาง (ชิ้น 2 มิติ)

ของวัตถุ 3 มิติ

ซอฟต์แวร์ภายในบริษัทอนุญาตให้ทีมงานสร้างภาพ 3 มิติจากส่วนดังกล่าวก่อน จากนั้นจึงแปลงข้อมูลนี้เป็นรูปแบบที่หน่วยปริมาตร (หรือ voxels) ถูกจำแนกว่าอยู่ภายในหรือภายนอกอนุภาค จากภาพที่แบ่งส่วนเหล่านี้ นักวิจัยระบุรูปร่างของอนุภาค 3 มิติและป้อนว็อกเซลที่ประกอบกันเป็นอนุภาคแต่ละตัว

ลงในเครื่องแก้ปัญหาแม่เหล็กไฟฟ้าแบบโอเพ่นซอร์ส ซึ่งใช้ในการคำนวณแสงที่กระจัดกระจายจากแต่ละอนุภาคในการมองเห็น ช่วงความถี่อินฟราเรด ความผิดปกติที่ไม่มีที่สิ้นสุดทีมงานมุ่งเน้นไปที่อนุภาคขนาดความยาวคลื่นขนาดเล็กเหล่านี้เนื่องจากบทบาทสำคัญที่พวกมันมีต่อการกำหนด

ความเข้มและสถานะโพลาไรเซชันของแสงที่กระจัดกระจายจากพื้นผิวดวงจันทร์ (และจากพื้นผิวของดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ) การศึกษาก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าวิธีที่อนุภาคฝุ่นบนดวงจันทร์กระจายแสงนั้นขึ้นอยู่กับขนาด รูปร่าง ส่วนประกอบ ความขรุขระของพื้นผิว และความหนาแน่นของการรวมตัวกัน

ในขณะที่การศึกษาก่อนหน้านี้พยายามที่จะอธิบายถึงรูปร่างของอนุภาคที่ผิดปกติ (เช่น การใช้เครื่องกำเนิดรูปร่างสุ่มแบบเกาส์เซียนสำหรับการจำลองทางคอมพิวเตอร์) กล่าวว่าสัณฐานวิทยา 3 มิติที่แท้จริงของอนุภาคเหล่านี้มักถูกมองข้าม “มีวิธีนับไม่ถ้วนที่รูปร่างของอนุภาคสามารถ ‘ผิดปกติ’ ได้” 

มีความอ่อนไหวต่อรูปร่างสูงด้วยวิธีการนี้ นักวิจัยจึงสามารถเชื่อมโยงรูปร่างของอนุภาคกับลักษณะการกระเจิงแสงของพวกมันได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ผลลัพธ์ของพวกเขาแสดงให้เห็นว่าความถี่ของแสงที่กระจัดกระจายอย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดเขาอธิบาย “เป้าหมายของการศึกษาใหม่ของเรา

ด้วยการวัดแอมพลิจูดสัมพัทธ์ของความผันผวนของอุณหภูมิที่มุมที่ใหญ่ที่สุด นักจักรวาลวิทยาได้คำนวณว่าสสารธรรมดาหรือ “แบริโอนิก” มีสัดส่วนประมาณ 5% ของมวลและพลังงานทั้งหมดของเอกภพ ตัวเลขนี้สอดคล้องกับการประมาณปริมาณสสารธรรมดาในเอกภพโดยอิงจาก

การคำนวณ

ปริมาณดิวทีเรียมที่ผลิตในบิกแบง “ข้อตกลงระหว่างการวัดปริมาณของสสารธรรมดานั้นน่าทึ่งมาก” เทอร์เนอร์กล่าว “แม้ว่าฟิสิกส์พื้นฐานจะแตกต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง กรอบบิ๊กแบงและทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของไอน์สไตน์ได้ผ่านการทดสอบครั้งสำคัญครั้งใหม่แล้ว”

ข้อมูล CMB ใหม่ยังสนับสนุนแนวคิดที่ว่ารูปทรงเรขาคณิตของจักรวาลนั้นแบน ซึ่งหมายถึงการเดินทางของแสงเป็นเส้นตรง ดังนั้น เอกภพจึงมีความหนาแน่นของพลังงานที่ “วิกฤต” เนื่องจากการเบี่ยงเบนใดๆ จากความหนาแน่นนี้จะหมายถึงแสงตามวิถีโค้ง สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากสอดคล้องกับการสังเกต

ของจักรวาลล่าสุดโดยเฉพาะอย่างยิ่ง การสังเกตการณ์กาแลคซี เช่น กาแล็กซีที่อยู่ในการสำรวจ “สนามสององศา” ที่ดำเนินการโดยนักฟิสิกส์ดาราศาสตร์ชาวอังกฤษและออสเตรเลีย แสดงว่าจำนวนสสารทั้งหมด  แบริออนิกและสสารมืดแปลกใหม่ (สสารที่ไม่ได้ประกอบด้วยอิเล็กตรอน โปรตอนและนิวตรอน)  

เป็นเพียงประมาณหนึ่งในสามของความหนาแน่นของพลังงานวิกฤต คิดว่าความหนาแน่นของพลังงานที่เหลืออีกสองในสามประกอบด้วยสสารลึกลับที่เรียกว่า “พลังงานมืด” ซึ่งจะทำหน้าที่เหมือนแรงโน้มถ่วงเชิงลบ หากความหนาแน่นของพลังงานทั้งหมดประกอบด้วยสสารทั้งหมด ศักย์โน้มถ่วงที่เป็นผลตามมา

จะหักล้างพลังงานจลน์ของเอกภพ และในที่สุดการขยายตัวของเอกภพก็จะหยุดชะงักลง แต่พลังงานมืดหมายความว่าการขยายตัวของเอกภพควรจะเร่งขึ้น ความเร่งดังกล่าวได้รับการสังเกตในซูเปอร์โนวาที่อยู่ห่างไกล ซึ่งเชื่อมโยงเส้นใยหลวมๆ เข้าด้วยกันและทำให้นักจักรวาลวิทยามีความสุข 

แนะนำ ufaslot888g