کهکشان راه شیری توسط همسایه‌اش کشیده شده است

کهکشان راه شیری توسط همسایه‌اش کشیده شده است

یافته‌های محققان “دانشگاه ادینبرو” نشان می‌دهد، ابر ماژلانی بزرگ که در اطراف کهکشان راه شیری قرار دارد، حدود ۷۰۰ میلیون سال پیش از مرز کهکشان ما عبور کرده و به دلیل محتوای ماده تاریک ِ زیادی که داشته، ساختار و حرکت کهکشان راه شیری را تحت تاثیر قرار داده است. --- عکس

“ابر ماژلانی بزرگ” یک کهکشان اقماری است که در همسایگی کهکشان راه شیری قرار دارد و همانند ابری کم نور در آسمان شب نیمکره جنوبی قابل مشاهده است. پیشتر یک مطالعه نشان داده بود که ابر ماژلانی بزرگ مانند کهکشان راه شیری توسط هاله‌ای از ماده تاریک احاطه شده است.

 همانطور که دانشمندان معتقد بودند، ابر ماژلانی بزرگ حدود ۷۰۰ میلیون سال پیش از مرز کهکشان راه شیری عبور کرده است و به دلیل محتوای ماده تاریک زیادی که داشته است، ساختار و حرکت کهکشان ما را در هنگام عبور تحت تاثیر قرار داده است. دیسک/قرص مارپیچی شکل ستارگان و سیارات توسط نیروی گرانشی این کهکشان کوچک‌تر یعنی ابر بزرگ ماژلانی(LMC) با خشونت شدید کشیده، پیچ خورده و تغییر شکل یافته است.

در این مطالعه جدید، دانشمندان “دانشگاه ادینبرو” کشف کردند که چگونه ابر ماژلانی بزرگ این کار را با کهکشان راه شیری انجام داده است.

آنها از یک مدل آماری پیچیده برای محاسبه سرعت دورترین ستاره‌های کهکشان راه شیری استفاده کردند و دریافتند که کشش بسیار زیاد هاله ماده تاریک ابر ماژلانی بزرگ، دیسک کهکشان راه شیری را با سرعت ۳۲ کیلومتر در ثانیه یا ۱۱۵ هزار و ۲۰۰ کیلومتر در ساعت به سمت صورت فلکی “اسب بالدار”(Pegasus) کشیده و پیچانده است. --- عکس

همچنین در کمال تعجب محققان اظهار کردند که کهکشان راه شیری به سمت مکان فعلی ابر ماژلانی بزرگ حرکت نمی‌کند، بلکه به سمت نقطه‌ای از مسیر گذشته خود در حرکت است. این ممکن است به این دلیل باشد که ابر ماژلانی بزرگ، با استفاده از نیروی گرانش عظیم خود با سرعت ۳۷۰ کیلومتر بر ثانیه یعنی حدود ۱.۳ میلیون کیلومتر در ساعت از کهکشان راه شیری دور می‌شود.

پروفسور”جرج پناروبیا” از دانشکده فیزیک و نجوم این دانشگاه گفت: این کشف طلسم این باور که کهکشان ما در برخی از حالت‌های تعادل  قرار دارد را می‌شکند. حمله اخیر ابر ماژلانی بزرگ باعث آشفتگی شدید در کهکشان راه شیری شده است. درک این موارد ممکن است دیدگاه بی‌نظیری در مورد توزیع ماده تاریک در هر دو کهکشان به ما می‌دهد. اخترشناسان اکنون قصد دارند جهت و زمانی را که ابر ماژلانی بزرگ برای اولین‌بار به کهکشان راه شیری وارد شده را دریابند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ nature منتشر شده است.

منبع: بیگ بنگ

کشف سه مخزن آب مایع در مریخ

کشف سه مخزن آب مایع در مریخ

بیگ بنگ: محققان با استفاده از داده‌های جدید راداری فضاپیمای مارس اکسپرس، توانستند سه مخزن آب مایع که در زیر کلاهک قطب ِ جنوب سیاره سرخ گیر افتاده‌اند را شناسایی کنند. --- عکس

به گزارش بیگ بنگ، در سال 2018، مدارگرد مارس اکسپرس شواهدی از وجود آب مایع در زیر یخ در منطقۀ Ultimi Scopuli در نزدیکی قطب جنوب مریخ پیدا کرد. برای تعیین میزان آب زیر تودۀ یخ در این منطقه، دکتر “النا پتینلی” از دانشگاه رم و همکارانش داده‌های جدید جمع‌آوری شده توسط رادار پیشرفته‌ی مریخ برای صداهای زیرسطحی و صدای یونوسفر(MARSIS) را در کاوشگر مارس اکسپرس تجزیه و تحلیل کردند.

محققان اعلام کردند: «مریخ زمانی گرم‌تر و مرطوب‌تر بود و درست مثل دوران اولیۀ کره زمین، آب بر روی سطح آن جریان داشت. اگرچه امروزه امکان پایدار ماندن ِ آب در سطح مریخ وجود ندارد، اما نتیجه‌ی جدید این امکان را ایجاد می‌کند که یک سیستم کامل از دریاچه‌های باستانی در زیر سطح با قدمتِ شاید میلیون‌ها یا حتی میلیاردها سال وجود داشته باشد. این دریاچه‌ها مکان‌های ایده‌آلی برای جستجوی شواهدی از حیات در سیاره سرخ هستند، البته دستیابی به آنها بسیار دشوار است.»

دانشمندان افزودند: «دریاچه‌های زیر توده‌های یخی نیز مانند دریاچه وستوک در قطب جنوب بر روی کره زمین شناخته شده‌اند. آنها اکوسیستم‌های منحصر به فردی را در اختیار دارند و قیاس‌های مفیدی را برای متخصصان نجوم فراهم می‌کنند که می‌توانند حیات را در محیط‌های خشن ادامه دهند.»

“دکتر پتینلی” و همکارانش با استفاده از تکنیک‌هایی مشابه با روش‌های مورد استفاده در تحقیقات دریاچه‌های زیر توده‌های یخی در قطب جنوب، کانادا و گرینلند، سه پهنه آبی جدید را در زیر توده‌های یخی کشف کردند. ابعاد بزرگترین مخزن آب در مریخ حدود 20 در 30 کیلومتر است و توسط چندین پهنه آبی کوچکتر احاطه شده است. تصور می‌شود که آب این پهنه بسیار شور باشد تا در دمای سرد همچنان در حالت مایع باقی بماند.

دانشمندان بیان کردند: «نتایج ما ادعای تشخیص پهنه آب مایع در منطقۀ Ultimi Scopuli را قوت می‌بخشد و از وجود مناطق مرطوب دیگر خبر می‌دهد. بر اساس فرضیه‌ی ما، این آب‌ها در واقع آب نمک پرکلرات هایپرسالین هستند که در مناطق قطبی مریخ شناسایی شده‌اند و تصور می‌شود برای یک دورۀ طولانی مدت در دمای زیر یوتکتیک بقا پیدا کنند. درجه حرارت یوتکتیکی می‌تواند بسیار پایین‌تر از دمای ذوب دو یا چند عنصر خالص باشد.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature Astronomy منتشر شده است.

ترجمه: سحر الله‌وردی // منبع: بیگ بنگ

شاید “ناهید” از زمین حیات گرفته است!

شاید “ناهید” از زمین حیات گرفته است!

بیگ بنگ: محققان در اوایل ماه سپتامبر وجود “فسفین” را در جو ونوس کشف کردند که وجود حیات را در آن نشان می‌دهد. اکنون دانشمندان در یک مطالعه جدید مطرح کرده‌اند که ممکن است یک شهاب سنگ ذرات موجود در جو زمین را در گذشته‌های دور با خود به سیاره ناهید برده باشند. --- عکس

به گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، این تحقیق توسط گروه نجوم دانشگاه “هاروارد” انجام شده و نشان می‌دهد سیارک‌ها ممکن است در گذشته‌های دور یعنی حداقل ۶۰۰ هزار سال پیش از جو زمین تغذیه کرده و میکروب‌های موجود در ارتفاع بالا را به سیاره ناهید یا همان ناهید منتقل کرده باشند.

“آبراهام لوب” و “امیر سراج” محقق ایرانی دانشگاه “هاروارد” در چکیده این مقاله نوشتند: اگرچه فراوانی حیات زمینی در جو بالایی موضوعی ناشناخته است، اما سیارک‌های عبوری از جو زمین می‌توانند به طور بالقوه قادر به انتقال حیات میکروبی بین جو زمین و ناهید بوده باشند. در نتیجه، منشأ زندگی احتمالی ناهید ممکن است اساساً از زندگی زمینی قابل تشخیص نباشد.

ایدۀ انتقال زندگی بین سیارات از طریق سیارک‌ها، “پان اسپرمیا”(panspermia) نامیده می‌شود و از این نظریه می‌آید که زندگی میکروارگانیسم‌ها در یک سیاره از یک سیاره به سیاره دیگر منتقل شده است. در گذشته نه چندان دور دانشمندان اظهار کرده‌اند که زندگی روی زمین نیز ممکن است از همین طریق آغاز شده باشد.

نظریه‌های مشابه نشان می‌دهد که زندگی روی زمین ممکن است از دنباله‌دارها و سیارک‌های موجود در گیتی نشات گرفته باشد. مطالعات قبلی از جمله مطالعه منتشر شده در سال جاری که دنباله‌دارها را به عنوان مبدأ و حامل عنصر اساسی حیات بر روی زمین شناخت نیز ایده “پان اسپرمیا” را مورد توجه قرار داده‌اند. ناسا در سال ۲۰۱۹ مولکول‌های قند را در دو سیارک جداگانه کشف کرد که ایدۀ ایجاد حیات در سیاره‌ها توسط سیارک‌ها را تقویت کرد.

همراه با کشف نشانه‌های اولیه حیات احتمالی در ناهید، مطالعه اخیر هنوز در انتظار بررسی همتا به سر می‌برد. بنابراین قبل از نتیجه‌گیری، باید احتیاط کرد. محققان در مطالعه قبلی گفته‌اند که تشخیص حیات احتمالی در ناهید فقط به دلیل شیمی غیرعادی و غیرقابل توضیح، شواهد محکمی برای وجود حیات در این سیاره نیست و بر لزوم تحقیقات بیشتر برای تأیید این موضوع تأکید کردند.

در حالی که محققان برای تأیید وجود حیات فرازمینی در جو ناهید تلاش می‌کنند، توجه به این نکته مهم است که این نشانگر زیستی(فسفین) ممکن است بومی سیاره ناهید نباشد. در حقیقت، حتی اگر زندگی در ناهید ناشی از شهاب سنگ‌هایی باشد که با جو زمین برخورد داشته‌اند، ممکن است همین مسئله در مورد شکل‌گیری حیات روی زمین نیز گفته شود. جزئیات بیشتر این پژوهش در سایت arxiv.org منتشر شده است.

منبع: بیگ بنگ

فرایند ستاره‌زایی و جرم سیاهچاله‌های غول‌پیکر

 

فرایند ستاره‌زایی و جرم سیاهچاله‌های غول‌پیکر

بیگ بنگ: اخترشناسانی که درباره چگونگی شکل‌گیری تکامل ستارگان در کیهان تحقیق می‌کنند، کشف کردند کهکشان‌های ساکن (کهکشان‌هایی که در حال حاضر بسیاری از ستاره‌های جدید را نمی‌سازند) غالباً هسته‌های کهکشانی فعالی، دارند.

در تصویر بالا محتوای ستاره‌ایِ جهان کنونی که صد میلیون سال نوری گستردگی دارد، شبیه‌سازی شده است. اخترشناسان از این شبیه‌سازی برای بررسی چگونگی خاموشیِ فرایند ستاره‌زایی به دلیل تجمع در سیاهچاله‌های غول‌پیکر استفاده کرده‌اند. اخترشناسان با بررسی این فرایند دریافتند که آن دسته از کهکشان‌هایی که در حال حاضر در ایجاد ستاره‌های زیاد نقش چندانی ندارند، دارای هسته‌های کهکشانی فعالی هستند.

به گزارش بیگ بنگ، این “هسته‌های کهکشانی فعال” مواد را در داخل دیسک‌هایی انباشت می‌کنند. انرژی حاصل از این فرایند در قالب تابش‌های مهیب یا جت‌هایی از ذرات به بیرون انتشار پیدا می‌کند. این جت‌های ذرات می‌توانند با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت کنند. این گمانه‌زنی مطرح است که انفجارهای فوق‌الذکر باعث بروز جریان بیرونی گاز تا هزاران سال نوری می‌شوند. در پی این اتفاق، مواد ستاره‌زایی بالقوه به نوعی دچار اختلال می‌شوند.

این مکانیزم به نوعی محدودکننده است، زیرا عملِ پراکندگی سرانجام باعث محدود شدن تجمع گاز در خود سیاهچاله می‌شود. البته مکانیزم‌های دیگری هم در این بین پیشنهاد شده است. مثلاً می‌گویند ایجاد ابرنواختر در طی فرایند ستاره‌زایی می‌تواند دخیل باشد؛ یک عده هم بادهای قدرتمند ستاره‌ای را مسئول می‌دانند. محققان سخت در تلاش‌اند تا با تحقیقات خود صحت و ثقم این آلترناتیوها را بررسی کنند.

اخترشناسان مرکز اخترفیزیک هاروارد-اسمیت‌سونیان(CfA) به نام‌های برایان تزاراس، رینار واینبرگر، لارس هرنکوئیست و همکاران‌شان از شبیه‌سازی هیدرودینامیک بزرگ-مقیاس موسوم به IllustrisTNG برای بررسی مراحل توسعه کهکشان‌ها و سیاهچاله‌هایشان استفاده کردند. آنان رابطه میان بازخورد سیاهچاله و سرکوب فرایند ستاره‌زایی را نیز مورد توجه ویژه قرار دادند. اگرچه کماکان جزئیات تجمع مواد در سیاهچاله‌ها به خوبی درک نشده است، اما شبیه‌سازی این فرصت را به دانشمندان می‌دهد تا طیف وسیعی از آلترناتیوها را آزمایش کنند.

بر اساس یافته‌های دانشمندان، کهکشان‌های موجود در جهان محلی که بیش از ۱۰ میلیارد ستاره دارند، به محض اینکه انرژی بادی حاصل از انباشت مواد در سیاهچاله در آنها بزرگتر از انرژی گرانشی موجود در گازها شود، فرایند ستاره‌زایی متوقف یا کُند می‌شود.

این اتفاق زمانی می‌تواند روی دهد که جرم سیاهچاله‎های غول‌پیکر از ۱۶۰ میلیون برابر جرم خورشید تجاوز کند. ۹۰ درصد کهکشان‌هایی که دارای سیاهچاله‌های کوچکتری هستند، به شدت مشغول ستاره‌زایی هستند و ۹۰ درصد کهکشان‌هایی که سیاهچاله‌های بزرگتری را در دل خود جای داده‌اند، آرام و غیرفعال‌اند. تیم محققان نتایج شبیه‌سازی‌ها را با مشاهده ۹۱ کهکشان مقایسه کرده و به تطابق خوبی رسیدند. با این حال، مشاهدات از طیف عظیمی از رفتارها حکایت دارند. جزئیات بیشتر این پژوهش در Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو // منبع: بیگ بنگ

برای ایجاد تمدن در مریخ به ۱۱۰ نفر نیاز است

 

برای ایجاد تمدن در مریخ به ۱۱۰ نفر نیاز است

بیگ بنگ: به گفته دانشمندان برای شروع یک تمدن جدید در سیاره مریخ تنها به ۱۱۰ انسان نیاز است و این تعداد حداقلی است که برای ساخت ابزار‌ها و کالاها، قبل از این که تدارکات به پایان برسد لازم خواهد بود.

به گزارش بیگ بنگ، طبق تحقیقات انجام شده، برای ایجاد یک تمدن خودپایدار در سیاره مریخ، بشر باید حداقل ۱۱۰ نفر را به آنجا بفرستد. یک مطالعه کوشیده تا دریابد که چه تعداد افراد و چه مقدار منابع برای اسکان بشر در مریخ نیاز است. این مقاله که توسط ژان مارک سالوتی در موسسه پلی تکنیک ملی بوردو نوشته شده، سعی دارد این سوال را با استفاده از مدل‌سازی ریاضی حل کند. او می‌کوشد تا حداقل تعداد افرادی که قرار است روی این سیاره زندگی کنند و همچنین شیوۀ خودپایدار مورد نیاز برای ادامه زندگی در این سیاره را کشف کند.

این افراد اگر قرار باشد روی کره مریخ قدم گذاشته و در سیاره سرخ زندگی کنند باید در داخل محفظه‌هایی پر از اکسیژن قرار داشته باشند. همچنین باید صنعت و کشاورزی نیز روی این سیاره راه اندازی شود. نکته مهم برای موفقیت این افراد به عوامل مختلف بستگی دارد، از جمله اینکه چقدر با یکدیگر همکاری کرده و زمان و منابع خود را با هم سهیم خواهند شد.

محققان فرضیه خود را تقریبا شبیه به شرایطی توصیف می‌کنند که شخصیت “مت دیمون” در فیلم «مریخی» ساخت ۲۰۱۵ داشت و به تنهایی توانست روی این سیاره سرخ کشاورزی کند و منابع مورد نیازش را تامین کند. البته پروفسور سالوتی، تخمین می‌زند که در صورتی می‌تواند یک خانه دائمی روی این سیاره بسازد که ۱۰۹ نفر دیگر به او کمک کنند.

این محقق افزود: ایجاد تمدن در مریخ در حال حاضر تا حدی نظری است، اما می‌تواند تأثیرات قابل توجهی برای آیندۀ بشریت داشته باشد. او تاکید کرد، ممکن است زندگی روی زمین، روزی توسط «برخی از اتفاقات فاجعه‌آمیز» تهدید شود و شاید تنها راه بقای بشریت، رفتن به مریخ یا سیارات دیگر باشد.

این در حالی است که ایلان ماسک، موسس و رئیس شرکت فضایی اسپیس‌ایکس روی پروژه جدید و جنجالی کار می‌کند و امیدوار است که روزی بتواند بشر را در مریخ که حدود ۱۲۵ میلیون کیلومتر با زمین فاصله دارد، اسکان دهد. اسکان بشر در مریخ یا مستعمره‌سازی مریخ، طرح و پیشنهادی است برای ساخت کوچ‌نشین‌های دائمی انسانی بر روی سطح مریخ یا ارسال ربات‌ها برای اکتشاف و بهره‌برداری از منابع طبیعی مریخ. جزئیات بیشتر این پژوهش با عنوان «حداقل تعداد ساکنان، برای بقا در سیاره دیگر» در نشریۀ nature منتشر شده است.

منبع: بیگ بنگ

منظومه تراپیست ۱ به منظومه‌شمسی شباهت دارد

 

منظومه تراپیست ۱ به منظومه‌شمسی شباهت دارد

بیگ بنگ: منظومۀ تراپیست-۱ شگفت‌انگیزترین منظومه در منطقۀ محلی ماست. این منظومه در فاصلۀ ۴۰ سال نوری از زمین قرار داشته و ۷ سیاره فراخورشیدیِ سنگی در دل خود جای داده است؛ سه مورد از این سیاره‌ها در ناحیه سکونت‌پذیرِ ستارۀ خود قرار دارند.

به گزارش بیگ بنگ، برای اینکه سیاره بتواند از حیات پشتیبانی کرده و سکونت‌پذیر شود، باید عوامل زیادی دست به دست هم دهند.  بنابراین، اخترشناسان به دنبال آن دسته از خصوصیاتی هستند که اطلاعاتی دربارۀ تاریخچه آن منظومه در اختیارشان بگذارد. حالا بر اساس یافته‌های مطالعه جدید، به همان شیوه‌ای که سیاره‌های منظومه‌شمسی به دور یک صفحه کمابیش مسطح در پیرامون استوای خورشید می‌چرخند، سیاره‌های فراخورشیدیِ تراپیست-۱ نیز در صفحه‌ای مسطح به دور مرکز آن گردش می‌کنند.

کشف فوق این فرصت را در اختیار اخترشناسان می‌گذارد تا تاریخچه پویای این منظومه را مورد بررسی قرار دهند. این کار می‌تواند نقش مهمی در اصلاح مدل‌های موجود از منظومه‌ها ایفا کرده و احتمال سکونت‌پذیری در سیاره‌های فراخورشیدیِ آن منظومه‌ها را به شکل بهتری بررسی کند. اما یافتن سیاره‌ها در اطراف استوای ستاره به این معناست که آنها اساساً با انحراف یکسانی که در آن به وجود آمدند به گردش مشغول هستند.

این عامل شرایط را برای مطالعه حالت اولیۀ این منظومه آسان‌تر می‌کند. محققان تا به امروز موفق به کشف بیش از ۴۰۰۰ سیاره فراخورشیدی در کهکشان راه شیری شده‌اند. یکی از مهم‌ترین دستاوردهایی که محققان در کشف سیاره‌های فراخورشیدی به آن نائل آمده‌اند این است که آیا منظومه شمسیِ ما در واقع نرمال است یا خیر. پاسخ این پرسش به شکل بهتری با استفاده از سیاره‌های فراخورشیدی داده می‌شود.

اخترشناسان تاکنون تراز چرخشی چند سیاره فراخورشیدی را اندازه گرفته‌اند؛ تعداد زیادی از سیاره‌های غول گازی چیزی موسوم به «انحراف یا درجه تمایل ستاره‌ای» دارند؛ یعنی زمانی که سیاره‌های فراخورشیدیِ یک ستاره در زاویه‌ای متمایل و کج به دور محور اسپین ستاره می‌چرخند. منظومه‌هایی که چندین ستاره دارند، انحراف کمتری دارند؛ اما تابحال هیچ‌کس این انحراف را در مورد سیاره‌های سنگیِ زمین‌مانند اندازه نگرفته بود. دلیلش این است که انحراف یا درجه تمایل ستاره‌ای بر اساس معیاری تحت عنوان «اثر روسیتر – مک‌لوگلین» اندازه گرفته می‌شود.

مشاهدۀ این اثر با ستاره‌های کوچک و کم‌نوری مثل تراپیست-۱ کار دشواری است. بگذارید نحوه عملکرد این را با هم بررسی کنیم. وقتی ستارۀ در حالِ گردشی را مشاهده می‌کنیم، نوری که از سویش به سمت ما می‌آید، به فرکانس‌های بالاتر رسیده و به انتهایِ آبی طیف نزدیک می‌شود. این فرایند «Blueshift یا انتقال به آبی» نام دارد. از طرف دیگر، نوری که از جانب چرخیده و از ما دور می‌شود، به سمت فرکانس‌های پایین‌تر متمایل شده و در قالب انتقال به سرخ دیده می‌شود.

وقتی سیاره‌ای در اطراف آن ستاره به چرخش می‌پردازد، می‌توانید بر اساس نوع طول موجی که در همان ابتدا انسداد می‌شود، جهت آن را تشخیص دهید. آن سیاره فراخورشیدی یک نوع سایۀ دوپلر ایجاد می‌کند که به ایجاد یک انحراف یا خمیدگی می‌انجامد. این خمیدگی برای مدل‌سازیِ انحراف یا درجه تمایل ستاره‌ای استفاده می‌شود.

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/05/Rossiter-McLaughlin_effect.svg_.png

تراپیست-۱ یک کوتوله سرخ است؛ یعنی خیلی کوچک و کم‌نور است. بنابراین، قبلاً غیرممکن بود که اثر روسیتر – مک‌لوگلین را مشاهده کنیم. اما تلسکوپ سوبارو واقع در هاوایی اخیراً با یک طیف‌‌نگار فروسرخ جدید بنام(IRD) تناسب داشت. در شب ۳۱ آگوست ۲۰۱۸، سه مورد از سیاره‌های فراخورشیدیِ تراپیست-۱ در یک شب از ستاره عبور کردند؛ لذا محققان این فرصت را غنیمت شمرده و داده‌های زیادی را تنها در یک مرحله مشاهده جمع‌آوری کردند. باید بگوییم که محققان این بار خیلی خوش‌شانس بودند که چنین فرصتی به دست آوردند.

در یکی از گذرها، سایه دوپلر ایجاد شد، اما این نشان می‌داد که انحراف یا درجه تمایل ستاره‌ای نزدیک به صفر است. هنوز نمی‌توان در این مورد با قاطعیت اظهار نظر کرد؛ امکان خطا در این اندازه‌گیری می‌تواند بالا باشد. در طول فرایند ستاره‌زایی، ستاره توسط دیسک بزرگ و مسطحی از گردوغبار و گاز احاطه می‌شود. وقتی ستاره کامل شد، گاز و گردوغبار باقی‌مانده چیزهای دیگری را به وجود می‌آورد.

به همین دلیل است که سیاره‌های منظومه‌شمسی به صورت منظم کنار هم چیده شده‌اند؛ هیچ عاملی نتوانسته هم‌ترازیِ آنها را به هم بریزد و آنها قرص و محکم سر جای خود ایستاده‌اند. اگر سیاره‌های فراخورشیدیِ تراپیست-۱ در یک صفحه صاف، مرتب و مسطح باشند، احتمالاً تغییر مکان نداشته و همان جایی ایستاده‌اند که قبلاً در آن به وجود آمده‌اند. با این حال، این سیاره‌ها فاصله نزدیکی با ستاره‌شان دارند؛ یعنی این آرایش فشرده احتمالاً نتیجۀ مهاجرت تدریجی به بخش درونی بوده است؛ نَه هیچ عامل مختل‌کننده دیگر.

نتیجۀ فوق را می‌توان اینطور هم تعبیر کرد که نبود اختلال‌های گرانشیِ بزرگ به احتمال زیاد منجر به پیدایش سیاره‌هایی در ناحیه سکونت‌پذیر می‌شود؛ این نتیجه‌گیری نیازمند بررسی‌های دقیق‌تر و بیشتری است. اما تا به اینجای کار هم محققان گام بزرگ و روبه جلویی برداشته‌اند که جای تقدیر دارد. دانشمندان در پایان ابراز امیدواری کردند که با انجام تحقیقات و مشاهدات بیشتر بتوانند دریچه‌های جدیدی به روی ویژگی‌های چرخشیِ منظومه‌های ستاره‌ای بگشایند. جزئیات بیشتر این مقاله در The Astrophysical Journal Letters منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو // منبع: بینگ بنگ

دوره “کاهش فعالیت خورشید” در راه است اما نگران نباشید

 

دوره “کاهش فعالیت خورشید” در راه است اما نگران نباشید

بیگ بنگ: شایعاتی مطرح شده که خورشید در قرنطینه به سر می‌برد و بزودی شرایط جوی زمین دستخوش تغییر شده و زلزله‌ یا سرمایی فراگیر در سیاره‌مان رخ خواهد داد. خب، توصیه می‌کنیم خونسردی‌تان را حفظ کنید و به شایعات توجه نکنید، زیر این رویداد فقط جزئی از “چرخه خورشیدی” است و هر ۱۱ سال یک‌بار فعالیت‌ ستارۀ ما کاهش و افزایش می‌یابد.

به گزارش بیگ بنگ، خورشید، یک ستاره آرام و یکنواخت است که با سوختن هیدروژن و تبدیل آن به هلیوم،  حدود ۴.۶ میلیارد سال است که به زندگی خود ادامه می‌دهد. اما در عین حال تغییرات منظمی در دوره‌های زمانی کوتاه مدت وجود دارند که خورشید ما را همچنان فعال و جذاب کرده‌اند. فراز و فرود دوره‌ای فعالیت‌های این ستاره، «چرخه خورشیدی» نام دارد.

آنچه می‌توان انتظار داشت که اتفاق بیفتد، دوره‌ای کاملاً عادی در چرخه ۱۱ سالۀ خورشید است که به آن دورۀ کاهش فعالیت خورشید(solar minimum) می‌گویند. این اتفاق اصلاً جای نگرانی ندارد. حتی همین الان که مشغول خواندن این مقاله هستید، به احتمال زیاد چند مورد از این دوره‌ها در حال وقوع است و هیچ آسیبی هم به شما نمی‌رسد. حتی متوجه وقوع این رویدادها نیز نمی‌شوید.

در حال حاضر، چرخه خورشیدی ۲۴ را تجربه می‌کنیم. بیست و سومین چرخه خورشیدی در انتهای دهه ۱۹۹۰ رخ داد و تا سال ۲۰۰۸ ادامه یافت. ناسا در سال ۲۰۱۷ اعلام کرد که دوره کاهش فعالیت خورشید در سال‌های ۲۰۱۹ تا ۲۰۲۰ می‌تواند رخ دهد. در ماه دسامبر سال گذشته، کارگروهی پیش‌بینی چرخه خورشیدی ۲۵ را در طی گزارشی اعلام کرد که دورۀ “کاهش فعالیت خورشید” بین چرخه‌های ۲۴ و ۲۵ در ماه آوریل ۲۰۲۰ به وقوع می‌پیوندد.

بنابراین، یا در حال حاضر این رویداد خورشیدی در حال وقوع است، یا بزودی باید شاهد آن باشیم. “چرخه خورشیدی” بر پایۀ میدان مغناطیسی خورشید رخ می‌دهد که هر ۱۱ سال یک‌بار دچار تغییر و گردش می‌شود. به این ترتیب، قطب‌های مغناطیسی شمال و جنوبِ آن جایشان را عوض می‌کنند. هنوز مشخص نیست چه عاملی موجب این چرخه‌ها می‌شود.

بر اساس تحقیقات اخیر، این رویداد با هم‌ترازی سیاره‌ای ۱۱.۰۷ ساله ارتباط دارد. اما قطب‌ها زمانی عوض می‌شوند که میدان مغناطیسی در ضعیف‌ترین حالتش قرار داشته باشد. این وضعیت به دوره “کاهش فعالیت‌های خورشید” معروف است. از آنجایی که میدان مغناطیسی خورشید به کنترل فعالیت خورشید (طوفان‌های خورشیدی، پرتاب شراره‌های خورشیدی و …) می‌پردازد، این چرخه با تغییر این فعالیت‌ها، برای ما قابل شناسایی است.

در طول دورۀ “کاهش فعالیت خورشید”، شراره‌ها و طوفان‌های خورشیدی به کمترین میزان می‌رسند. وقتی خورشید مجدداً به حداکثر فعالیت خود برسد، این روند به صورت تدریجی تغییر پیدا می‌کند. میدان مغناطیسی قوی‌تر شده و طوفان‌ها و شراره‌های خورشیدی افزایش می‌یابند. بدین ترتیب ۲۲ سال طول می‌کشد تا یک “چرخه خورشیدی” بصورت کامل طی شود.

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/05/salpata-sol-min.jpg

چرخه‌های خورشیدی عموماً از زمین قابل مشاهده نیستند. البته شاید شفق‌های قطبی را در طول افزایش حداکثریِ فعالیت خورشید ببینیم، زیرا شفق‌های قطبی در اثر فعالیت خورشید به وجود می‌آیند. افزایش فعالیت خورشید می‌تواند بر ارتباطات رادیویی و ماهواره‌های مسیریابی تاثیر بگذارد. افرادی که به طور دقیق خورشید را مشاهده و بررسی می‌کنند، طوفان‌های خورشیدی بیشتری را در طول افزایش حداکثریِ فعالیت خورشید ردیابی می‌کنند.

در دورۀ کاهش فعالیت خورشید، تابش فرابنفش خورشید رو به کاهش می‌گذارد، اما اثرات این کاهش در استراتوسفر و ارتفاعات بالاتر نمایان می‌شود. این اتفاق به کاهش ناچیزِ اندازۀ اتمسفر ختم می‌شود. و بالعکس، افزایش تابش فرابنفش در طول افزایش حداکثری فعالیت خورشید منجر به بارش باران می‌شود، اما تاثیری که بر روی دما می‌گذارد، ناچیز و قابل اِغماض است.

البته در طول کاهش حداقلیِ فعالیت خورشید، پرتوهای کیهانی نیز افزایش پیدا می‌کنند. منبع این پرتوهای کیهانی، انفجارهای ابرنواختری است. اتسمفر زمین از ما در برابر این تابش محافظت می‌کند؛ تابشی که می‌تواند احتمال ابتلا به سرطان را افزایش دهد. این پرتوها در ارتفاعات بالاتر خطراتی را برای فضانوردان به همراه دارد. اخترشناس «دین پسنل» از مرکز پروازهای فضایی گودارد ناسا در سال ۲۰۱۷ گفت: «در طول دوره کاهش حداقلیِ فعالیت خورشید، میدان مغناطیسی خورشید تضعیف شده و میزان محافظت در برابر این پرتوهای کیهانیِ مضر کاهش می‌یابد. این عامل می‌تواند جان فضانوردان را به خطر اندازد.»

اخیراً بر این شایعه دامن زده شد که دانشمندان ناسا از تکرار وقوع رویدادی به نام «Dalton Minimum» ابراز نگرانی می‌کنند. این رویداد در اوایل قرن نوزدهم میلادی به وقوع پیوست و دورۀ شدیدی در تاریخ زمین رقم زد. این دوره سال بدون تابستان را به همراه داشت. در پی این رویداد، دما کاهش یافت، محصولات کشاورزی از بین رفتند و عدۀ زیادی در سراسر دنیا از گرسنگی جان خود را از دست دادند. عده‌ای هم به دلیل سرمای بی‌سابقه از این جهان رخت بربستند.

البته این مورد هیچ ارتباطی با فعالیت خورشید نداشت. همۀ این مشکلات در اثر فوران آتش‌فشان “کوه تامبورا” در اندونزی به وجود آمد. این فوران در سال ۱۸۱۵ اتفاق افتاد. افزون بر این، محققان با انتشار مقاله‌ای در سال ۲۰۱۳ نشان دادند که هیچ ارتباطی میان فعالیت خورشید و زلزله وجود ندارد. آخرین چرخه خورشیدی نسبتاً آرام بود. برخی از گزارش‌ها نشان می‌دهد که دمای جهان کاهش پیدا کرده و عصر یخی کوتاهی آغاز خواهد شد.  ناسا در اوایل سال جاری به شدت این ایده را مورد انتقاد قرار داد.

تیم ناسا معروف به «تغییر آب‌وهوای جهان» این چنین نوشت: «گرمایشِ ناشی از انتشار گازهای گلخانه‌ای در اثر مصرف بالای سوخت‌های فسیلی، شش برابر بیشتر از سرمایش احتمالی به درازای چند دهه است که کاهش طولانیِ فعالیت خورشید می‌تواند به همراه داشته باشد. حتی در صورتی که دوره کاهش حداقلی فعالیت خورشید یک دهه طول بکشد، دمای جهان کماکان روند افزایشیِ خود را طی خواهد کرد. از آنجا که عواملی بیشتر از تغییرات خروجی خورشید باعث تغییر دمای جهان می‌شوند، قسمت عمده تغییرات و گرمایش جهانی را می‌توان به افزایش انتشار گازهای گلخانه‌ای در اثر فعالیت انسان‌ها در زمین نسبت داد.»

برخی از دانشمندان بر این باورند که رابطه‌ای میان کاهش فعالیت خورشید و فعالیت آتش‌فشانی وجود دارد، اما این ارتباط ضعیف است و مقاله‌های مختلف با این ایده چندان موافق نیستند. در هر صورت نیازی به نگرانی در این مورد وجود ندارد. اگرچه چرخه ۲۴ کوچک‌تر از چند چرخه پیشین بود، اما آن چرخه‌ها به طرز عجیبی قوی بودند. خوشبختانه، چرخه تازه‌ای که قرار است به زودی تجربه کنیم، زیاد عجیب نیست.

ترجمه: منصور نقی‌لو // منبع: بیگ بنگ

آیا دانشمندان شواهدی از “جهان‌های موازی” کشف کردند؟

 

آیا دانشمندان شواهدی از “جهان‌های موازی” کشف کردند؟

بیگ بنگ: گروهی از دانشمندان ناسا مستقر در قطب جنوب، ذرات بنیادی را یافته‌اند که از درک فعلی ما از فیزیک سرپیچی می‌کنند. برخی محققان تصور می‌کنند که این ذرات می‌توانند متعلق به “جهانی موازی” باشند، جایی که قوانین فیزیکی کاملا به طور معکوس عمل می‌کند.

به گزارش بیگ بنگ به نقل از یورونیوز، این یافته‌های جدید توسط یک دستگاه آشکارساز ذرات به نام «آنتن گذرای تکانشی قطب جنوب» (ANITA) کشف شده است که تیم دانشمندان ناسا آن را به کمک بالون‌های غول‌پیکر در جو زمین قرار داده‌اند. دستگاه‌های ناسا که در بالون‌های هلیومی موجود در ارتفاع ۳۷ کیلومتری زمین نصب شده، ذرات و پرتوهای کیهانی برخاسته از سطح یخ در قطب جنوب را شناسایی می‌کنند.

قطب جنوب مکانی ایده‌آل برای مطالعات اخترشناسی به شمار می‌رود چرا که از آب و هوایی سرد و خشک برخوردار است و تداخل امواج و یا به عباراتی پارازیت در آنجا صفر یا بسیار کم است. این دستگاه یک ذره با انرژی بالا مثل ِ نوترینو را یافته که خواصی همچون یک ذره با انرژی پایین از خود نشان می‌دهد.

ذرات با انرژی پایین می‌توانند به صورت کامل از میان کره زمین عبور کنند و ماده سخت نمی‌تواند آن‌ها را متوقف کند. این در حالی است که ذرات با انرژی بالا به وسیله سطح جامد کره زمین متوقف می‌شوند. این بدین معنی است که ذرات با انرژی بالا تنها زمانی می توانند مورد شناسایی قرار بگیرند که از سطح بیرونی جو پایین آمده باشند، این در حالی است که آنتن ناسا ذره‌ای را دیده است که با انرژی بالا طریق معکوس را در پیش گرفته یعنی از سطح زمین به سمت بالا آمده است.

پرفسور “پیتر گورهام”، استاد اخترشناسی دانشگاه هاوایی و از محققان پروژه، در این باره گفت: « آنچه دیدیم چیزی است دقیقا مشابه یک پرتو کیهانی که از سطح یخ منعکس می‌شود، اما یک انعکاس نبود. این پرتوء کیهانی جوری بود که انگار دقیقا از درون خود یخ دارد ساطع می‌شود. چیز بسیار عجیبی است.»

پرفسور گورهام افزود: «با توجه به اینکه رفتار این ذرات شباهتی با “تاو نوترینو” ندارد، ممکن است طبقه جدیدی از ذرات بنیادی زیر اتمی باشد. اگر دستگاه اشتباه نکرده باشد، ساده‌ترین توضیح می‌تواند این باشد که همزمان با بیگ بنگ، دو جهان موازی به وجود آمده باشد. جهان ما، و جهانی که در آن “قوانین فیزیک” معکوس حاکم هستند و زمان می‌تواند به عقب باز گردد. در واقع در این جهان موازی فرضی، ذرات باردار بارهای معکوس دارند(بارهای الکتریکی مثبت به منفی و منفی به مثبت) و محور زمان نیز در جهت عکس حرکت می‌کند.»

برخی محققان نیز مدعی هستند که این مشاهدات به “جهان‌های موازی” ارتباطی ندارد و شاید نشانه‌ای از کشف ذرات بنیادی جدید باشند که رفتاری متفاوت دارند. کاندید این ذرات ناشناس می‌تواند ماده تاریک باشد. ماده‌ای فرضی است که چون از خود نور یا امواج الکترومغناطیسی منتشر یا بازتاب نمی‌کند، نمی‌توان آن را مستقیما” دید، اما از اثرات گرانشی موجود بر روی اجسام مرئی، مثل ستاره‌ها و کهکشان‌ها، می‌توان به وجود آن پی‌برد. کاندید دیگر برای این ذرات، این است که از زمان بیگ بنگ به ما رسیده‌اند و مربوط به جهان پادماده‌ای باشند. جهان پادماده‌ای از زمان بیگ بنگ در خلاف جهان ما انبساط یافته و با قوانین فیزیکی معکوس جهان ما، عمل می‌کند. در این فرضیه جهان ما از ماده ساخته شده و جهان مجاور از پادماده!

هرچند این پدیده برای اولین‌بار یازده سال پیش مشاهده شد، با این حال در تمام طول این سال‌ها تلاش دانشمندان برای توضیح علمی آن با شکست مواجه شده است. فرضیه «جهان‌های موازی» از دهه شصت میلادی به این سو و با کتاب‌های علمی‌تخیلی و کمیک استریپ محبوبیت یافت، هر چند بحث پیرامون امکان وجود «چند جهان» از سال ۱۹۵۲ در محافل علمی رواج داشته است. نسخۀ پیش از چاپ این پژوهش در وبسایت arxiv.org منتشر شده است.

منبع: بیگ بنگ

آیا دنباله‌دارها حیات را به زمین آوردند؟

 

آیا دنباله‌دارها حیات را به زمین آوردند؟

بیگ بنگ: بتازگی تیمی از اخترشناسان به منظور درک چگونگیِ ایجاد مولکول‌های فسفردار در مناطق ستاره‌زایی، به تجزیه و تحلیل مشاهدات تلسکوپ آلما پرداختند و نشانه‌های فسفر را از زایشگاه‌های ستاره‌ای تا دنباله‌دار‌های منظومه شمسی بررسی کردند.

به گزارش بیگ بنگ، فسفر یکی از عناصر لازم برای شکل‌گیری حیات است. در همین راستا اخترشناسان، منطقۀ ستاره‌زایی بنام «AFGL 5142» را بررسی کردند. همچنین آنها با استفاده از داده‌های مدارگرد روزتا به تحلیل دنباله‌دار چوریوموف پرداختند. مشاهدات گویای آن بود که مولکول‌های فسفردار با شکل‌گیری ستاره‌های غول‌پیکر به وجود می آیند. جریان گاز از ستاره‌های غول‌پیکر جوان، باعث ایجاد ِ شکاف‌هایی در ابرهای میان ستاره‌ای می‌شود. مولکول های فسفردار در دیواره‌های شکاف و در اثر فعالیت تکانه‌ها و تابشِ حاصل از ستاره‌های نوزاد به وجود می آیند. فسفر مونوکسید فراوان‌ترین مولکول فسفردار در این دیواره‌ها  است.

محققان معتقدند اگر دیواره‌ها دچار فروپاشی شده و ستاره‌ای پدید آید، به ویژه ستاره‌ای کوچکتر از خورشید، فسفر مونوکسید می‌تواند منجمد شده و در دانه‌های غبارآلود یخی به دام بیفتد که اطراف ستارۀ جدید هستند. حتی قبل از اینکه آن ستاره به طور کامل شکل گرفته باشد، آن دانه‌های غبارآلود می‌توانند گرد هم آمده و سنگ‌ها یا دنباله‌دارهایی را به وجود بیاورند؛ این دنباله‌دارها میتوانند فسفر مونوکسید را حمل کنند و نقش احتمالی برای پخش و گسترش حیات داشته باشند. از آنجایی که به احتمال زیاد دنباله‌دارها مقادیر عظیمی از ترکیبات آلی را با خود به زمین آوردند، فسفر مونوکسیدِ یافت شده در دنباله‌دار چوریوموف، رابطۀ میان دنباله‌دارها و حیات در زمین را قوت می‌بخشند.

دنباله‌دار یک جرم یخی است که غبار و گاز درون خود را بیرون می‌پاشد. بیشتر دنباله‌دارها در مدار بیضی شکل بزرگی به دور خورشید در گردش هستند. هر دنباله‌دار از یک هسته جامد سنگی که توسط ابری به نام گیسو احاطه شده، تشکیل می‌شود. دنباله‌دارها دارای یک یا دو دم نیز هستند. اما هیچ جای واضحی روی هستۀ دنباله‌دارها وجود ندارد که منشاء دم آنها را نشان دهد. یکی از بهترین تصاویر از جت‌های در حال انتشار این عکس است که فضاپیمای رباتیک روزتا در سال ۲۰۱۵ ثبت کرده است. این فضاپیما از سال ۲۰۱۴ تا ۲۰۱۶ به دور دنباله‌دار چوریوموف، چرخید و تصاویر زیادی گرفت.

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/01/Comet67P_Rosetta_1024.jpg

این عکس توده‌های گاز و غبار را نشان می‌دهد که از مکان‌های مختلف هستۀ دنباله‌دار با نزدیکی‌اش به خورشید و در اثر حرارت آزاد می‌شوند. این دنباله‌دار دارای دو لوب برجسته است؛ لوب بزرگتر حدود ۴ کیلومتر وسعت دارد و لوب کوچکتر به وسعت ۲.۵ کیلومتر توسط یک گردن باریک به آن متصل شده است. تحلیل‌ها نشان می‌دهد که تبخیر باید درون سطح دنباله‌دار رخ دهد تا جت‌هایی از غبار و یخ را به وجود آورد که بتوانیم آنها را در سطح ببینیم. دنباله‌دار ۶۷P در هر یک از چرخش‌های ۶.۴۴ ساله‌اش به دور خورشید، حدود یک متر از شعاعش را با انتشار جت‌ها از دست می‌دهد؛ این نرخ دنباله‌دار را ظرف هزاران سال کاملا تخریب می کند. در سال ۲۰۱۶، ماموریت روزتا با یک برخورد کنترل شده به سطح دنباله‌دار به پایان رسید. جزئیات بیشتر این پژوهش در ماهنامه انجمن نجوم سلطنتی منتشر شده است.

منبع: بیگ بنگ

دسته‌بندی ستارگان با ردیابی فلزات سنگین

دسته‌بندی ستارگان با ردیابی فلزات سنگین

بیگ بنگ: اخترشناسان موفق به دسته‌بندیِ نشانه‌هایی از ۹ فلز سنگین در قالب نور فروسرخ شدند؛ منشاء این نور به ستاره‌های غول‌پیکر مربوط می‌شود. مشاهدات جدیدی که مبتنی بر این دسته‌بندی است، به محققان کمک خواهد کرد تا نقش ادغام ستاره‌های نوترونیِ دوتایی را در تاثیرگذاری بر ترکیب شیمیایی و تکامل راه شیری و سایر کهکشان‌ها به شکل بهتری درک کنیم.

مدتی پس از بیگ بنگ، جهان فقط حاویِ هیدروژن و هلیوم بود. بعدها عناصری از طریق همجوشی هسته‌ای در ستاره‌ها و رویدادهای بزرگی نظیر ابرنواختر یا ادغام ستاره‌های نوترونی دوتایی پدید آمدند. با این حال، جزئیات فرایندهای گوناگونِ دخیل در این رویدادها و نقش آنها کماکان به خوبی درک نشده است. درک بهترِ تکامل شیمیایی کهکشان‌ها به دانشمندان کمک خواهد کرد تا ببینند محیط غنیِ از عنصرِ سیاره‌ها چه روندی را در طول زمان طی کرده است. به ویژه، میتوان از فلزاتی سنگین‌تر از نیکل برای بررسی رویدادهای عظیمی مثل ادغام ستاره‌های نوترونی دوتایی استفاده کرد.

یک تیم تحقیق از دانشگاه توکیو، دانشگاه کیوتو سانیو و NAOJ از طیف‌سنج فروسرخ «WINERED» در تلسکوپ ۱.۳ متری آراکی واقع در رصدخانه اخترشناسی کویاما کیوتو استفاده کردند تا نشانه‌های فلزات سنگین را در ۱۳ ستارۀ غول‌پیکر ردیابی کنند. مشاهده ستاره‌های بزرگ و غول‌پیکر حتی اگر در فاصله دوری واقع شده باشند کار آسانی است، چون درخشندگی بالایی دارند. نور فروسرخ این مزیت را دارد که می‌تواند در آن دسته از مناطقی مورد مشاهده قرار بگیرد که ماده میان ستاره‌ای موجب انسداد نور مرئی می‌گردد.

هر عنصری که در ستاره‌ها وجود دارد، نشانه یا علامت متمایزی در نور آن ستاره ایجاد می‌کند؛ این کار با جذب طول موج‌های خاصی از نور انجام می‌شود. محققان طیف (اطلاعات جامع طول موج) ستاره‌ها را با یکدیگر مقایسه کردند؛ ستاره‌هایی که از لحاظ نظری دارای چندین خط جذب هستند. یافته‌های محققان نشان داد که ۲۳ خطی که توسط ۹ عنصر (از روی گرفته تا دیسپروزیوم) ایجاد شده بود، به راحتی می‌تواند مشاهده شود.

اخترشناسان بر پایه این نتایج توانستند مقدار این فلزات سنگین را در ستاره‌های دیگر اندازه‌گیری کنند تا تکامل و تنوع شیمیایی ستارگان راه شیری و سایر کهکشان‌ها را ترسیم نمایند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Astrophysical منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو // منبع: بیگ بنگ

علم در ۵۰ سال آینده بطرز چشمگیری پیشرفت خواهد کرد

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/01/Astronaut-Explorer-In-Space-777x518-1.jpg

علم در ۵۰ سال آینده بطرز چشمگیری پیشرفت خواهد کرد

بیگ بنگ: «لورد کِلوین»، فیزیکدان مشهور، در سال ۱۹۰۰ میلادی به این صورت با انجمن پیشرفت‌های علمی انگلیس مکاتبه کرد: «اکنون چیز جدیدی در فیزیک نیست که بخواهیم آن را کشف کنیم.» ادعای او کاملا اشتباه بود.  علم فیزیک، طی یک قرن بعد شاهد تغییرات بنیادی بود، ما امید داریم علم در آیندۀ نزدیک نیز همینطور پیشرفت نماید.

به گزارش بیگ بنگ، طیف وسیعی از اکتشافات نظری و آزمایشی باعث ایجاد تحول در درک ما از هستی و جایگاه ما در آن شده است. یقیناً، قرن آتی هم اکتشافات و دستاوردهای خاص خود را به همراه خواهد داشت. هستی رازهای بسیار زیادی در دل خود دارد که ما انسان‌ها هنوز موفق به افشای آنها نشده‌ایم. فناوری این فرصت را در اختیار ما می‌گذارد تا این رازها را در ۵۰ سال آینده برملا کنیم. راز نخست، اصول بنیادیِ وجود ماست. فیزیک پیش‌بینی می‌کند که بیگ بنگ مقادیر ماده (که ما از همین ماده ساخته شده‌ایم) و پادماده یکسانی به وجود آورد. اکثر ذرات ماده دارای دوقلوی پادماده هستند؛ یکسان‌اند ولی با بار الکتریکی مخالف. وقتی این دو به هم برخورد می‌کنند، یکدیگر را از بین می‌برند و کل انرژی‌شان به نور تبدیل می‌شود.

اما جهانِ امروز تقریباً بطور کامل از ماده ساخته شده است. پس چه بر سر همه پادماده آمده است؟ برخورد دهنده هادرونی بزرگ(LHC) به ارتقای بینش ما در خصوص این سوال کمک کرده است. در این برخورد دهنده، پروتون‌ها با سرعت غیرقابل تصوری به یکدیگر برخورد داده می‌شوند؛ ماحصل آن، ایجاد ذرات سنگین ماده و پادماده‌ای است که به ذرات سبک‌تر تجزیه می‌شوند؛ و بسیاری از آنها قبلاً هرگز دیده نشده‌اند. برخورد دهنده هادرونی بزرگ نشان داده که ماده و پادماده با سرعت‌های نسبتا متفاوتی دچار فروپاشی می‌شوند. این عامل تا حدودی توضیح میدهد که چرا ما شاهد عدم تقارن در جهان هستیم.

مشکل اینجاست که برخلاف عادت همیشگی فیزیکدانان دقیق، مرکز LHC مثل بازی کردن تنیس روی میز با راکت است. از آنجا که پروتون‌ها از ذرات کوچکتری تشکیل شده‌اند، محتویات درونی‌شان در هنگام برخورد با یکدیگر در همه جا پراکنده می‌شود؛ لذا کار برای شناسایی آنها از بین حجمه بزرگی از مواد خیلی دشوار می‌شود. افزون بر این، اندازه‌گیری ویژگی‌های آنها برای تجزیه و تحلیل‌های بعدی هم با دشواری همراه می‌گردد.

محققان با این شرایط نمی‌توانند بفمهند که چرا این مقدار از پادماده ناپدید شده است. اکنون محققان چشم به سه برخورد دهنده جدید دوخته‌اند که انتظار می‌رود در دهه‌های آتی ساخته شده و در اختیار آنان قرار بگیرد. یکی از مهمترین برخورد دهنده‌هایی که بی‌صبرانه منتظر توسعه آن هستیم، برخورد دهنده مُدور آینده(FCC) نام دارد. این برخورد دهنده‌ها الکترون‌ها و پادذرات آنها یعنی پوزیترون‌ها را با سرعتی بالاتر از آنچه در برخورد دهنده هادرونی بزرگ شاهدش هستیم، به یکدیگر برخورد خواهند داد.

الکترون‌ها و پوزیترون‌ها برخلاف پروتون‌ها، نامرئی هستند؛ بنابراین، میدانیم که دقیقا چه ذراتی را باید به یکدیگر برخورد دهیم. محققان این امکان را خواهند داشت تا میزان ِ انرژی را در زمان برخورد این دو ذره تغییر دهند تا ذرات پادماده مشخصی را تولید کنند و ویژگی‌هایشان را اندازه‌گیری کنند. اندازه‌گیری دقیق شیوه تجزیه و فروپاشی ذرات هم در دستور کار قرار دارد. این بررسی‌های علمی می‌تواند از فیزیک کاملا جدیدی رونمایی کند. این احتمال وجود دارد که ناپدید شدنِ پادماده با وجود ماده تاریک ارتباط داشته باشد؛ ماده تاریک به ذرات غیرقابل شناسایی گفته می‌شود که ۸۵ درصد از جرم جهان را تشکیل می‌دهند.

نبود پادماده و فراوانیِ ماده تاریک شاید ناشی از شرایطی باشد که در زمان رویداد بیگ بنگ حاکم بود؛ پس این آزمایش‌ها دقیقا منشاء وجود ما را نشانه گرفته‌اند. غیرممکن است پیش‌بینی کنیم که اکتشافات حاصل از برخورد دهنده پیشرفته آتی چه تاثیری بر زندگی ما خواهند گذاشت. اما آخرین‌باری که با یک تلسکوپ بسیار قوی جهان را به دقت مشاهده کردیم، موفق به کشف ذرات زیراتمی و جهان مکانیک کوانتومی شدیم؛ ما از این جهان کوانتومی در حال حاضر برای ایجاد تحولی عظیم در محاسبات، پزشکی و تولید نیرو استفاده می‌کنیم.

هنوز رازها و پرسش‌های زیادی در مقیاس کیهانی وجود دارد که انسان از یافتن ِ پاسخ ِ آنها عاجز مانده است. علی‌رغم کشف آب مایع در مریخ، هنوز شواهد و قرائنی مبنی بر وجود حیات میکروبی در سیاره سرخ کشف نشده است. حتی در صورت چنین کشفی، محیط سخت و نامساعد این سیاره بدین معنا خواهد بود که شرایط اولیه در آن برقرار است و باید عوامل گوناگونی دست به دست هم بدهند تا زمینه برای احیای حیات در آن فراهم گردد.

جستجوی حیات در سیارات منظومه‌های دیگر هنوز نتیجۀ خاصی را در بر نداشته است و محققان کماکان به جستجوی خود ادامه می‌دهند تا به آثاری از حیات دست یابند. اما تلسکوپ فضایی جیمز وب که قرار است در سال ۲۰۲۱ میلادی به فضا پرتاب شود، انقلابی در شیوۀ شناسایی “سیارات سکونت‌پذیر” ایجاد خواهد کرد. برخلاف تلسکوپ‌های قبلی که نوسان نور ستاره‌ها را به هنگام گردش سیاره‌ای از مقابل آن اندازه می‌گیرند، تلسکوپ فضایی جیمز وب از دستگاهی موسوم به کورونوگراف استفاده خواهد کرد تا نور ستاره‌ای را که به لنز تلسکوپ می‌رسد، مسدود نماید. این سازوکار تا حدود زیادی به این شباهت دارد که دستتان را جلوی چشمتان بگیرید تا مانع رسیدن نور به آن شوید. این روش به تلسکوپ فرصت خواهد داد تا بطور مستقیم سیاره‌های کوچکی را مورد مشاهده قرار دهد که در حالت عادی، درخشش پرنور ستاره مانعی در روند کار ایجاد می‌کند.

تلسکوپ فضایی جیمز وب نه تنها موفق به شناسایی سیاره‌های جدید خواهد شد، بلکه این نکته را هم تعیین خواهد کرد که آیا این سیاره‌ها می‌توانند از حیات پشتیبانی کنند یا خیر. وقتی نور یک ستاره به اتمسفر سیاره‌ای می‌رسد، طول موج‌های معینی جذب می‌شوند؛ با این کار، شکاف‌هایی در طیف بازتاب شده بر جای می‌ماند. این شکاف‌ها که بسیار شبیه به بارکُد هستند، نشانه‌هایی از اتم‌ها و مولکول‌هایی ارائه میدهند؛ اینها در تشکیل اتمسفر آن سیاره نقش اصلی را داشته‌اند.

تلسکوپ جیمز وب قادر می‌تواند این بارکدها را به دقت بخواند و تشخیص دهد که آیا سرانجام اتمسفر آن سیاره قادر است از حیات پشتیبانی نماید یا خیر. در همین راستا، “اروپا” قمر مشتری، بعنوان یکی از اهداف اصلی در منظومه شمسی ما است که می‌تواند شرایط حیات را فراهم نماید. علی‌رغم دمای پایینی که در این قمر حاکم است، نیروهای گرانشی ناشی از مشتری شاید نوعی دگرگونی در آب‌های زیر سطح این قمر پدید آورد و مانع انجماد آن گردد. در این صورت، قمر اروپا می‌تواند “مکان خوبی” برای بقای موجودات میکروبی یا حیات وابسته به آب باشد.

جهان کماکان رمز و رازهای بیشماری را در دل خود نهفته دارد؛ انسان در پی درک ِ جایگاه خویش در این جهان پهناور است و مایل است تا از سازوکارهای پیچیدۀ آن سر در بیاورد. البته که جهان به این راحتی رازهای خود را افشا نخواهد کرد، اما یقیناً دید ما نسبت به جهان و سازوکارهای آن در ۵۰ سال آینده دستخوش تغییرات بنیادی خواهد شد.

ترجمه: منصور نقی‌لو // منبع: بیگ بنگ

میدان مغناطیسی زمین در گذشته قوی‌تر بوده است!

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/02/Earth-magnetosphere-ESA-Medialab.jpg

میدان مغناطیسی زمین در گذشته قوی‌تر بوده است!

بیگ بنگ: دانشمندان “دانشگاه راچستر” آمریکا در مطالعه اخیرشان اظهار کرده‌اند، میدان مغناطیسی اولیه در اطراف زمین حتی از آنچه قبلاً تصور می‌شد قوی‌تر بوده است.

میدان مغناطیسی زمین که به عنوان میدان ژئومغناطیسی نیز شناخته می‌شود، میدان مغناطیسی است که از قسمت داخلی زمین تا جایی که با طوفان خورشیدی برخورد می‌کند، امتداد می‌یابد. طوفان‌های خورشیدی جریانی از ذرات باردار هستند که از خورشید منتشر می‌شوند. این میدان مغناطیسی نامرئی است اما برای زندگی در سطح زمین بسیار حیاتی است.

دانشمندان اخیرا دریافتند که میدان مغناطیسی که ابتدا در اطراف زمین شکل گرفته است حتی قوی‌تر از آنچه قبلاً تصور می‌شد بوده است. این کشف می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا در مورد پایداری سپر مغناطیسی زمین و اینکه آیا سیارات دیگر منظومه شمسی نیز دارای چنین شرایطی بوده‌اند یا نه کمک کند.

پژوهشگران این مطالعه گفتند: این تحقیق چیزی در مورد شکل‌گیری یک سیاره قابل سکونت به ما می‌گوید. یکی از سؤالاتی که می‌خواهیم به آن پاسخ دهیم این است که چرا زمین همانطور که اتفاق افتاد تکامل یافته است و این شواهد بیشتری را به ما می‌دهد که محافظ مغناطیسی در اوایل کره زمین ثبت شده است.

میدان مغناطیسی زمین با حرکت آهن مایع در هسته سیاره ایجاد می‌شود. به دلیل موقعیت مکانی و دمای شدید مواد در هسته، دانشمندان قادر به اندازه‌گیری مستقیم میدان مغناطیسی نیستند. خوشبختانه مواد معدنی که به سطح زمین صعود می‌کنند حاوی ذرات مغناطیسی کوچکی هستند که در زمانی که مواد معدنی تازه از حالت مذاب خود در می‌آیند در جهت و شدت میدان مغناطیسی قفل می‌شوند.

دانشمندان از داده‌های جدید دیرینه‌ مغناطیس‌شناسی، میکروسکوپ الکترونی، ژئوشیمیایی و paleointency استفاده کرده‌اند و کریستال‌های زرگون- قدیمی‌ترین مواد زمینی شناخته شده – را که از برخی مناطق استرالیا جمع آوری شده است را مورد تجزیه و تحلیل قرار دادند. زرگون‌ها که تقریباً دو دهم میلی متر هستند، حتی دارای ذرات مغناطیسی کوچکتر نیز هستند که در زمان شکل‌گیری زرگون‌ها در مغناطش زمین قفل می شوند. مغناطش(Magnetization) یا قطبی‌سازی مغناطیسی در الکترومغناطیس کلاسیک، میدانی برداری‌ است که چگالی گشتاورهای مغناطیسی دائم یا القایی در یک مادهٔ مغناطیسی را نشان می‌دهد.

دانشمندان در ابتدا اعتقاد داشتند که میدان مغناطیسی اولیه زمین از شدت ضعیفی برخوردار است، اما این داده‌های جدید نشان دادند میدان مغناطیسی در زمان‌های گذشته بسیار هم قوی بوده است. دانشمندان می‌گویند از آنجا که آن زمان هنوز هسته درونی شکل نگرفته بود میدان پرانرژی که در ابتدا چهار میلیارد سال پیش توسعه یافته بود، باید از مکانیسم دیگری استفاده می‌کرد.

“جان تاردونو”(John Tarduno) یکی از پژوهشگران این مطالعه گفت: ما فکر می‌کنیم که مکانیزم، رسوب شیمیایی اکسید منیزیم در زمین است. اکسید منیزیم احتمالاً در اثر گرمای شدید مربوط به تأثیر زیادی که ماه را تشکیل داده، باشد. با خنک شدن قسمت داخلی زمین، اکسید منیزیم می‌تواند ته‌نشین شود و باعث حرکت همرفت و انتقال گرما شود. سرانجام زمین داخلی منبع اکسید منیزیم را خسته کرد تا جایی که میدان مغناطیسی تقریباً به طور کامل ۵۶۵ میلیون سال پیش سقوط کرد. این میدان مغناطیسی اولیه بسیار مهم بود زیرا باعث جلوگیری از اتمسفر و حذف آب از اوایل زمین در هنگام طوفان خورشیدی شدید شد.

مکانیزم تولید میدان تقریبا برای سیارات دیگر نیز مهم است برای مثال یک نظریه برجسته این است که مریخ مانند زمین، در اوایل تاریخ خود میدان مغناطیسی داشته است. با این حال، در مریخ این میدان فرو ریخت و بر خلاف زمین، مریخ جدیدی تولید نکرد. هنگامی که مریخ سپر مغناطیسی خود را از دست داد، آب خود را از دست داد اما ما هنوز نمی‌دانیم که چرا سپرمغناطیسی سقوط کرد. این مطالعه به ما داده‌های بیشتری را ارائه می‌دهد تا بتوانیم مجموعه‌ای از فرآیندهای حفظ سپر مغناطیسی روی زمین را کشف کنیم. یافته‌های این مطالعه در مجله PNAS منتشر شده است.

منبع: بیگ بنگ

آپولو ۱۴ در راه بازگشت به خانه

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/02/AS14-71-9845v2wmktwtr4Jerry1024.jpg

آپولو ۱۴ در راه بازگشت به خانه

بیگ بنگ: در هنگام ترک مدار قمری در فوریۀ سال ۱۹۷۱، خدمۀ آپولو ۱۴ شاهدِ بالا آمدن زمین از درون ماژول فرماندهی بودند. در این نمای شگفت‌انگیز هلالِ زمین که با نور خورشید روشن شده بر فراز افق قمری دیده می‌شود، البته این نما در پیش زمینه مملو از دهانه‌های برخوردی ماه است.

خدمه در حین حرکت به دور ماه می‌توانستند بالا آمده (طلوع) و پایین رفتن(غروب) زمین را نظاره کنند، اما در این نما زمین در آسمان بر فراز پایگاه فرا مائورو (محل فرود آپولو ۱۴ بر روی سطح ماه) دیده می‌شود. بررسی نمونه سنگ‌ ۹ کیلویی “بیگ برتا”(Big Bertha) که از مأموریت آپولو ۱۴ به زمین آورده شد، نشان داد که حاوی بخشی از یک شهاب سنگ، متعلق به سیارۀ زمین است.

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/02/ca_0201NID_Big_Bertha_online.jpg

در ۳۱ ژانویه ۱۹۷۱ آپولو ۱۴ با سه سرنشین به نام‌های آلن شپارد، استوارت اروسا و ادگار میچل راهی فضا گردید. شپارد و میچل توسط ماه نشین در ماه فرود آمده، طی دو راهپیمایی به مدت تقریبی ۹ ساعت بر سطح این کره به تحقیق پرداختند. پس از اتمام مأموریت و برداشتن ۴۴ کیلوگرم نمونه از خاک و سنگ، فضانوردان ماه را ترک گفته، به زمین برگشتند. آپولو ۱۴ با سه سرنشین خود روز ۹ فوریه در اقیانوس آرام فرود آمد.

منبع: بیگ بنگ

“نسبیت عام اینشتین” از یک آزمون دیگر سربلند بیرون آمد

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/02/image_8073e-Frame-Dragging.jpg

“نسبیت عام اینشتین” از یک آزمون دیگر سربلند بیرون آمد

بیگ بنگ: یک تیم بین‌المللی از اخترشناسان پس از بررسی سامانۀ دو ستاره‌ای کوتوله‌ی سفید-تپ‌اختر PSR J1141-6545 به مدت تقریبا دو دهه، شواهد هیجان‌انگیزی برای حرکت تقدیمی لنز تیرینگ – اثر کشش چارچوب نسبیت‌گرایانه – یافت کردند.

به گزارش بیگ بنگ، وقتی یک شی پرجرم می‌چرخد، نسبیت عام پیش‌بینی می‌کند که این شی فضا-زمان اطرافش را می‌کشد (جذب می‌کند)، پدیده‌ای که «کشش چارچوب» نامیده می‌شود. این پدیده منجر به حرکت تقدیمی اوربیتالِ اجرامی می‌شود که بطور گرانشی بهم متصل شده‌اند. در حالیکه کشش چارچوب توسط آزمایشات ماهواره‌ای در میدان گرانشیِ زمینِ در حال چرخش تشخیص داده شده، تاثیر آن به شدت کم و اندازه‌گیری آن چالش‌برانگیز است. اجرام پرجرم‌تر مثل کوتوله‌های سفید یا ستاره‌های نورونی فرصت بهتری برای مشاهدۀ این پدیده در میدان‌های گرانشی شدیدتر فراهم می‌کنند.

دکتر نوربرت وکس، محقق در موسسه اخترشناسی رادیویی ماکس پلانک گفت: «یکی از اولین تاییداتِ “کشش چارچوب” از چهار ژیروسکوپ در یک ماهواره در مدار زمین استفاده کرد.» دکتر وکس، دکتر ویوک ونکاترامن کریشنان از موسسه‌ی ستاره‌شناسی رادیویی مک پلانک و همکارانشان از یک تلسکوپ رادیویی پارکس برای مشاهدۀ PSR J1141-6545 (یک تپ‌اختر جوان در مدار دوتایی همراه با یک کوتوله‌ سفید) استفاده کردند.

دانشمندان زمان‌ رسیدن تپ‌اخترها تا ۱۰۰ میکروثانیه را طی یک دورۀ تقریبا ۲۰ ساله اندازه‌گیری کردند. این کار آنها را قادر ساخت تا یک رانش طولانی‌مدت را در پارامترهای اوربیتال شناسایی کنند. آنها پس از حذف علل احتمالی دیگر برای این رانش، نتیجه گرفتند که علت این رانش چیزی نیست جز حرکت تقدیمی لنز تیرینگ به دلیل قرارگیری در مجاورت کوتوله‌ی سفید که با سرعت زیادی در حال چرخش است. یافته‌ها پیش‌بینی نسبیت عام را تایید کرده و تیم را قادر ساختند تا سرعت چرخش کوتوله‌ی سفید را محدود کند.

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/02/Two-Spinning-Stars-Twisting-Space-and-Time-777x437-1.jpg

دکتر کریشنان گفت: «در ابتدا به نظر می‌رسید جفت ستاره‌ای بسیاری از اثرات کلاسیکِ پیش‌بینی شده در نظریۀ اینشتین را نشان می‌دهد. سپس یک تغییر تدریجی در جهت‌گیری صفحه‌ی مدار مشاهده کردیم.» دکتر پائولو فریر از موسسه‌ اخترشناسی رادیویی ماکس پلانک گفت: «این فرضیه را مطرح کردیم که علت این پدیده می‌تواند تا حدی به “کشش چارچوب” مربوط باشد، یعنی تمام ماده در معرض حضور یک جسمِ در حال چرخش قرار دارد، همانطور که توسط ریاضیدانان اتریشی به نام لنز و تیرینگ در سال ۱۹۱۸ پیش‌بینی شده بود.»

پروفسور توماس تائوریس از دانشگاه آرهوس گفت: «در یک جفت ستاره‌ای، اولین ستاره‌ای که فروپاشی می‌شود اغلب به دلیل انتقال جرم از همسایه‌اش به سرعت می‌چرخد. در این سامانه، کل مدار توسط چرخش کوتوله‌ سفید کشیده می‌شود که همراه با مدار از تراز خارج می‌شود.» دکتر اوان کین از سازمان SKA گفت: «تپ‌اخترها ابرساعت‌هایی در فضا هستند. ابرساعت‌ها در میدان‌های گرانشی قوی در واقع آزمایشگاه‌های رویایی اینشتین هستند. یکی از غیرعادی‌ترین ابرساعت‌ها را در این سامانه‌ی ستاره‌ای دوتایی مطالعه کردیم. اگر پالس‌های دوره‌ای نورِ تپ‌اختر را مثل تیک‌های یک ساعت در نظر بگیریم، می‌توانیم بسیاری از اثرات گرانشی را با تغییر پیکره‌بندی مداری و زمانِ رسیدنِ پالس‌های تیک ساعت مشاهده کنیم.»

دکتر ویلم ون استراتن از دانشگاه تکنولوژی اوکلند گفت: «در این نمونه، حرکت تقدیمی لنز تیرینگ (پیش‌بینی نسبیت عام) را برای اولین‌بار در یک سامانۀ ستاره‌ای مشاهده کردیم. پس از رد کردن دامنه‌ای از خطاهای آزمایشی بالقوه، گمان می‌کنیم که تعامل بین کوتوله‌ سفید و ستارۀ نورونی به اندازه‌ای که تصور می‌کنیم ساده نباشد.» یافته‌های این مطالعه در مجله‌ Science منتشر شده‌ است.

ترجمه: سحر  الله‌وردی // منبع: بیگ بنگ

“ویجر ۲” دچار نقص فنی شد!

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/01/16db9b88d9515580a78d5965b066ac2d_L.jpg

“ویجر ۲” دچار نقص فنی شد!

بیگ بنگ: ناسا گزارش داد کاوشگر فضایی “ویجر ۲” که بیش از ۴۰ سال است مشغول فعالیت است، بتازگی شروع به نشان دادن علائم پیری کرده و دچار مشکلات فنی شده است.

ناسا اعلام کرده است که یک نقص باعث شده است که این فضاپیما خود را در حالت ایمن قفل کند و مهندسان در حال تلاش هستند تا دوباره آن را به کار بیاندازند. طبق گفته محققان ناسا، کاوشگر فضایی “ویجر ۲” نتوانست مانور برنامه‌ریزی شده روز شنبه ۲۵ ژانویه خود را انجام دهد. این فضاپیما قرار بود یک چرخش ۳۶۰ درجه را برای تنظیم ابزار میدان مغناطیسی خود انجام دهد، اما به دلایلی این عمل به تأخیر افتاد. این اتفاق به این دلیل افتاد که دو سامانه پرمصرف همزمان در حال کار بودند که از منبع تغذیه بیش از حد کار کشیدند.

از آنجا که نمی‌شود یک دستگاه ناظر یا تعمیرکار را ۱۸.۵ میلیارد کیلومتری زمین(جایی که اکنون ویجر ۲ واقع است) برای بررسی آن فرستاد، “ویجر ۲” به گونه‌ای طراحی شده است که با ورود به حالت کم مصرف، به طور خودکار در برابر این شرایط واکنش نشان دهد و از آسیب دیدگی جلوگیری کند. مهندسان مستقر در ناسا می‌توانند با این کاوشگر ارتباط برقرار کرده و سعی کنند مشکل را برطرف کنند.

مهندسان از تاریخ ۲۸ ژانویه موفق به خاموش کردن یکی از آن سامانه‌های پرمصرف شده‌اند که اجازه می‌دهد برخی از ابزارهای علمی کاوشگر فعال شوند. مهندسان در حال حاضر در حال تجزیه و تحلیل داده‌ها هستند تا وضعیت بقیه سامانه‌ها را دریابند و نحوه خاموش کردن سامانه دوم و بازگشت کاوشگر به کار عادی را بررسی کنند.

فرآیند تعمیر با توجه به فاصله بسیار زیاد “ویجر ۲” از زمین، کند پیش می‌رود. از آنجا که “ویجر ۲” و دوقلوی آن(ویجر ۱) در فضای بین ستاره‌ای قرار دارند، ارتباط با آن حدود ۱۷ ساعت طول می‌کشد و ۱۷ ساعت هم طول می‌کشد تا پاسخ کاوشگر دریافت شود. با این وجود ناسا امیدوار است که به زودی این فضاپیمای تاریخی دوباره راه اندازی شود و داده‌های حاشیه منظومه شمسی را طی سال‌های آتی به زمین ارسال کند.

“ویجر ۲”(Voyager ۲) یک کاوشگر فضایی بی‌سرنشین میان‌سیاره‌ای است که در ۲۰ اوت ۱۹۷۷ در قالب برنامه “ویجر” برای مطالعه سیاره‌های خارجی منظومه شمسی و همچنین فضای میان‌سیاره‌ای توسط ناسا به فضا پرتاب شده‌ است. این کاوشگر ۷۲۲ کیلوگرمی تا تاریخ ۲۹ ژانویه ۲۰۲۰ به مدت ۴۲ سال و ۵ ماه و ۹ روز در مأموریت بوده و همچنان به ارسال پیام ادامه می‌دهد. اگرچه “ویجر ۲” شانزده روز پیش از “ویجر ۱” به فضا پرتاب شد، اما به دلیل داشتن مسیر متفاوت که در نهایت پرواز از کنار اورانوس-نپتون را ممکن می‌ساخت، توسط همتای خود “ویجر ۱” پشت سر گذاشته شد.

ماموریت “ویجر ۲” بررسی و مکان‌یابی مرزهای منظومه شمسی شامل کمربند کویپر، هلیوسفر و فضای میان‌ستاره‌ای است. این فضاپیما نخستین فضاناوی بود که از سیاره‌های غول یخی یعنی اورانوس و نپتون دیدار کرد. “ویجر ۲” در ۲۹ ژوئن ۱۹۷۹ به برجیس رسید و همچنین در ۲۶ اوت ۱۹۸۱ از کنار کیوان و در ۲۶ ژانویه ۱۹۸۶ از کنار اورانوس گذر کرد.

منبع: بیگ بنگ

کشف قدیمی‌ترین دهانه برخورد سیارک به زمین

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/01/merlin_167506068_91e3ae26-21ea-4ae2-91c9-fb026387dba4-jumbo.jpg

کشف قدیمی‌ترین دهانه برخورد سیارک به زمین

بیگ بنگ: دانشمندان قدیمی‌ترین دهانه برخورد یک سیارک به زمین را در استرالیا کشف کردند. به گفتۀ محققان وجود این دهانه بیانگر دلیل «پایان عصر یخ» در سیارۀ ما است.

به گزارش بیگ بنگ به نقل از BBC، به گفته محققان این سیارک حدود دو میلیارد و ۲۰۰ میلیون سال پیش در منطقه “یارابوبا” در غرب استرالیا با زمین برخورد کرده است. دهانۀ برخوردی عمری معادل نصف عمر کره زمین دارد. این نتیجه‌گیری با انجام آزمایشاتی روی مواد معدنی سنگ‌های موجود در این محل به دست آمده است. پژوهشگران یافته خود را از این نظر با اهمیت می‌دانند که ممکن است سبب گرم شدن زمین در آن دوران شده باشد.

تاریخ این رویداد چگونه معلوم شد؟

این دهانه برخوردی در سال ۱۹۷۹میلادی در بیابان‌های خشک استرالیا کشف شد ولی زمین‌شناسان برای تعیین قدمت آن آزمایشی انجام ندادند. به علت وقوع فرسایش به مدت میلیاردها سال این دهانه امروز با چشم قابل رؤیت نیست. دانشمندان با استفاده از میدان مغناطیسی منطقه توانستند قُطر آن را تعیین کنند که معادل ۷۰ کیلومتر است.

پروفسور “کریس کِرکلند”، یکی از این پژوهشگران، به بی بی سی گفت: «سطح زمین خیلی هموار است زیرا این دهانه بسیار قدیمی است ولی سنگ‌های این منطقه خیلی شاخص هستند.»

برای تعیین این که چه زمان این سیارک با زمین برخورد کرده، این گروه مقادیر اندکی از کریستال‌های زیرکن( zircon) و مونازیت ( monazite) را بررسی کردند و از نتایج آن شوکه شدند. اکنون این کانی‌ها می توانند مانند حلقه‌های رشد سالانه درختان، برای تعیین قدمت ضربه استفاده شوند.

این کریستال‌ها مقادری کمی از اورانیوم در خود دارند. از آنجایی که اورانیم با سرعتی ثابت “متلاشی” و به سرب تبدیل می شود، دانشمندان توانسته اند با بررسی این فرایند میزان زمان سپری شده را محاسبه کنند. این دهانه برخوردی دست کم ۲۰۰ سال قدیمی‌تر از “دهانه وردفُرت” در آفریقای جنوبی است.

ممکن است این برخورد، پایان عصر یخ را رقم زده باشد؟

طبق گفته پژوهشگران زمان برخورد می تواند گرم شدن کره زمین را در آن دوران توضیح دهد. به اعتقاد دانشمندان کره زمین قبلا دورانی موسوم به “زمینِ گوی‌برفی” را می گذراند که طی آن به طور گسترده‌ای از یخ پوشیده شده بود. این برف سپس آب شد و کره زمین رو به گرم شدن سریع رفت. پروفسور کرکلند می گوید “سن این دهانه دقیقا با پایان دوره سرما مطابقت دارد” بنا بر این “برخورد سیاره احتمالا تغییرات بزرگی را در آب و هوای زمین باعث شده است.”

این رویداد مقادیر زیادی بخار آب که یک گاز گلخانه‌ای است، در جو زمین رها کرده که ممکن است به گرم شدن زمین کمک کرده باشد. یک فرضیه دیگر برای گرم شدن زمین در آن زمان، فوران آتشفشانی است که شاید دی اکسید کربن وارد جو زمین کرده باشد. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریه Nature Communications منتشر شده است.

منبع: بیگ بنگ

سفر به نزدیکترین ستاره‌ها چقدر طول می‌کشد؟

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/01/deep-stars_1024.jpg

سفر به نزدیکترین ستاره‌ها چقدر طول می‌کشد؟

بیگ بنگ: وقتی در حال ِ آماده شدن برای سفر هستید، اینکه بدانید سفر شما چه مدت طول می‌کشد به شما کمک خواهد کرد، و وقتی در مورد فواصل وسیعِ فضا صحبت می‌کنیم دانستنِ آن حتی مفیدتر هم خواهد بود.

به گزارش بیگ بنگ، دو فیزیکدان سعی کردند با استفاده از فضاپیماهای موجود، به طور دقیق‌ محاسبه کنند که چه مدت طول می‌کشد ما به دیگر سامانه‌های ستاره‌ای در کهکشان ِ خود سفر کنیم. آنها به ویژه به چهار کاوشگر فضایی بدون سرنشین که قبلاً توسط ناسا پرتاب شده توجه کردند، و به ما می‌گویند که چقدر طول می‌کشد تا بشر بتواند از منظومه شمسی خارج شود.

به نظر می‌رسد که مسافران فضاییِ آینده باید فاصلۀ زیادی را در سفر باشند: ممکن است ده‌ها هزار سال طول بکشد تا یکی از این کاوشگرها به جایی نزدیک به منظومه ستاره‌ایِ دیگری برسد، و چندین میلیون سال طول بکشد تا برخورد مستقیمی با موجودی دیگر روی دهد.

محققان در مقالۀ خود نوشتند: «مقیاس زمانی برای برخورد نزدیک یکی از این فضاپیماها با یک ستاره، صد کوینتیلیون سال(۲۰^۱۰ سال) است، بنابراین فضاپیما آیندۀ طولانی در پیش رو دارد.» کورین بایلر-جونز از مؤسسه نجوم مکس پلانک در آلمان و دیوید فارنوچیا از آزمایشگاه پیش‌رانش جت ناسا آخرین داده‌های رصدخانۀ فضایی گایا را بررسی کردند.

جدیدترین نقشۀ گایا مکان‌هایی از تقریباً ۷.۲ میلیون ستاره را نشان می‌دهد. محققان این داده‌ها را با مسیرهای حرکت ِ کاوشگرهای پایونیر ۱۰، پایونیر ۱۱، ویجر ۱ و ویجر ۲ که بین سال‌های ۱۹۷۲ تا ۱۹۷۷ پرتاب شدند، ترکیب کردند. نتایج نشان داد که طی یک میلیون سال ِ آینده، این چهار کاوشگر به تقریبا شصت ستاره نزدیک می‌شوند (نزدیک به معنای کیهانی). در آن زمان به ده ستاره نسبتاً نزدیک خواهند شد- اما در اینجا «نسبتاً نزدیک» به معنای دو پارسک است، یعنی بیش از شش سال نوری، یا بیش از ۶۰ تریلیون کیلومتر.

برای اینکه بتوانید بهتر تصور کنید، مدار پلوتو حدود هفت میلیارد کیلومتر مسیر طی می‌کند. بنابراین کاوشگرهای ما هنوز ده‌ها هزار برابر از این با ستاره‌های همسایه فاصله دارند. پایونیر ۱۰ که فقط ۰.۲۳۱ پارسک (تقریباً ۷ تریلیون کیلومتر) از زمین دور شده، بهترین فرصت را دارد تا با فاصله‌ای منطقی، از برخی سامانه‌های ستاره‌ای بازدید کند: پیش‌بینی می‌شود که حدود ۹۰۰۰۰ سال بعد از کنار ستارۀ HIP 117795 در صورت فلکیِ ذات‌الکرسی عبور کند، این ستاره ۸۹ سال نوری از زمین فاصله دارد.

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/01/620032main_clouds-astrospheres_full_1200x900.jpg

البته نیازی نیست که مأموریت‌های فضایی آینده مسیر این چهار کاوشگر را دنبال کنند-یکی از نزدیک‌ترین سامانه‌های ستاره‌ای به ما، آلفا قنطورس، فقط ۴.۳۷ سال نوری یا ۱.۳۴ پارسک، با زمین فاصله دارد. ویجر ۱ با سرعت کنونی‌اش می‌تواند کمتر از ۸۰۰۰۰ سال بعد به آنجا برسد. این محاسبات یک ایدۀ سرراست در مورد مقیاس کهکشان به ما می‌دهد. نوع تکنولوژی‌ای که بشر در اختیار دارد باید توسعه یابد و پیشرفت کند تا بتواند فراتر از منظومۀ شمسی سفر کند.

حداقل تا زمانی که دانشمندان دریابند چگونه می‌توان سفینه‌ای پیشرفته ساخت، ما باید چندین نسل را در حال گذر و سفر پشت سر بگذاریم تا به نزدیک‌ترین ستاره‌ها برسیم. متاسفانه تا به امروز رویای سفر میان ستاره‌ای فقط در کتاب‌ها و فیلم‌های علمی- تخیلی محدود شده است. برخی محققان فکر می‌کنند این امکان وجود دارد که روزی بتوانیم با سرعت نور سفر کنیم (و فقط در عرض چهار سال به آلفا قنطورس برسیم)، اما این مسائل فعلاً در حد نظری است. در ضمن، شاید بهترین چیز این باشد که فقط به سیارۀ مریخ توجه کنیم، زیرا دستیابی به آن راحت‌تر است. این تحقیق هنوز منتشر نشده، اما در سرور پیش‌ از چاپِ arXiv.org قابل دسترس است.

ترجمه: زهرا جهانبانی // منبع: بیگ بنگ

چرا “نظریه ریسمان” تاکنون دوام آورده است؟

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/01/E6Dm2cCvmNi6EPYcFhTVCY-970-80.jpg

چرا “نظریه ریسمان” تاکنون دوام آورده است؟

بیگ بنگ: نظریه ریسمان یک ایدۀ فرضی است که گویا در قامت «نظریه همه چیز» نمایان شده است و میتواند جنبه‌های میکروسکوپی و بنیادیِ واقعیت را تبیین کند؛ از نیروهای طبیعت گرفته تا اجزای سازنده تمام ماده هستی.

به گزارش بیگ بنگ، این ایده قدرتمند که ناقص است و مراحل آزمایش را هنوز طی نکرده، برای چندین دهه مورد استفاده قرار گرفته و محبوبیت خود را از دست نداده است. این نظریه در ابتدا برای تبیین نیروهای هسته‌ای قوی استفاده می‌شد. البته عملکرد چندان خوبی هم در این زمینه نداشت.

پنهان شده

فیزیکدان‌ها تا دهه ۱۹۶۰ با اعتماد به نفس بالایی اظهارنظر می‌کردند. آن‌ها تصور می‌کردند آنچه کشف کرده‌اند، اجزای سازنده اصلی ماده برشمرده می‌شود (پروتون، نوترون و الکترون). آن‌ها اخیراً دستاورد بزرگی تحت عنوان اتحاد مکانیک کوانتومی با نظریه نسبیت خاص کسب کرده بودند که آن را الکترودینامیک کوانتومی نام نهاده بودند که توصیف کاملاً کوانتومی از نیروی الکترومغناطیسی به شمار می‌رفت.

اما بعدها شروع به ساخت برخورد دهنده‌های ذرات قدرتمند کردند و متوجه شدند که پایه‌های استدلال‌های قبلی‌شان با یافته‌های جدید سُست شده است. آن‌ها موفق به کشف پروتون‌ها و نوترون‌های از هم پاشیده‌ای شدند که نشان می‌داد این ذرات اصلاً بنیادی نیستند. نکته بدتر این بود که برخورد دهنده‌ها انواع کاملاً جدیدی از ذرات را شناسایی کردند: مزون، پیون، کائون، رزونانس و غیره. گویا نیروی طبیعی تازه‌ای بر آن‌ها حاکم است که «نیروی هسته‌ای قوی» نام دارد. ابزارهای استفاده شده برای توسعه الکترودینامیک کوانتومی با پیدایش طیف وسیع و تازه‌ای از ذرات از درون برخورد دهنده‌ها دیگر کارایی خود را از دست داده بودند. استدلال‌های فیزیکدان‌ها که با شکست مواجه شده بود، با تحول عظیمی روبرو شد.

برخی نظریه‌پردازان به دنبال آن دسته از ابزارهای ریاضی بودند که بتواند به یاری‌شان بشتابد. آن‌ها موفق به یافتن مجموعۀ جالبی از ایده‌ها شدند که نخستین بار «ورنر هایزنبرگ» آن‌ها را پیشنهاد کرده بود. ورنر یکی از بنیان‌گذاران مکانیک کوانتومی محسوب می‌شود.

یافتن یک ریسمان

در روزهای نخست پیدایش مکانیک کوانتومی (یعنی نیمه اول قرن بیستم میلادی)، به‌طور دقیق مشخص نبود که از چه رویکرد ریاضی می‌توان برای توضیح این‌همه ویژگی‌های عجیب‌وغریب استفاده کرد. در دهه ۱۹۳۰، هایزنبرگ ایدۀ افراطی و جنجالی خود را مطرح ساخت: نقاط آغازین همه ذراتِ دخیل در یک برهم‌کنش را یادداشت کنید؛ مدلی از آن برهم‌کنش تهیه کنید و تکامل زمانیِ این ذرات را با استفاده از مدل خود دنبال کنید تا نتیجه‌ای را پیش‌بینی کنید.

او اظهار کرد که چرا نباید کارهای قبلی را تماماً کنار گذاشت و یک ماشین به نام «s-ماتریس» ساخت که بلافاصله از حالت اولیه به حالت نهایی جهش کند؛ یعنی همان چیزی که می‌خواهیم اندازه بگیریم. این ماشین همۀ برهم‌کنش‌های یک جعبه بزرگ را رمزگذاری می‌کند بدون اینکه به فکر تکامل سیستم باشد. این ایده جالب به نظر می‌رسید، اما آن‌قدر دشوار بود که عدۀ کمی که آن را متوجه شده بودند، خوشحال و هیجان‌زده شدند. فیزیکدان‌ها نیز در دهه ۶۰ میلادی از موفقیت احتمالی با آن ابراز نااُمیدی کردند.

نظریه‌پردازان با احیای این روش در نیروی هسته‌ای قوی که تازه کشف شده بود، ایده «s-ماتریس» را توسعه بخشیدند. آن‌ها دریافتند که توابع ریاضی معینی وجود دارد که از قدرت بسیار زیادی برخوردار هستند. فیزیکدان‌های دیگری که سررشته خوبی در نظریه‌پردازی داشتند پای به میدان گذاشتند و نتوانستند در برابر ارائه چارچوب تفسیر سنتی برحسب فضا و زمان جلوی خود را بگیرند و نظرات خود را اعلام کردند. یافته‌های آنان حکایت از چیز عجیبی داشت. به‌ منظور توصیف نیروی هسته‌ای قوی، این نیرو باید توسط ریسمان‌های کوچک و مرتعشی حمل شود.

سریع‌تر از فوتون

مشخص شد که این ریسمان‌ها اجزای سازندۀ نیروی هسته‌ای قوی هستند و ارتعاشات مکانیک کوانتومی‌شان، ویژگی‌های آن‌ها را در جهان میکروسکوپی تعیین می‌کند. به‌ عبارت‌دیگر، ارتعاشات آنان باعث می‌شود مثل ذرات کوچکی به نظر برسند. در پایان، این نسخۀ اولیه از نظریه ریسمان که «نظریه ریسمان بوزونی» نامگذاری شده بود، موفقیت چندانی به دست نیاورد.

کار کردن با آن دشواری‌ زیادی داشت و پیش‌بینی را به امری غیرممکن تبدیل کرده بود. این نسخه از نظریه ریسمان به ذراتی نیاز داشت که سریع‌تر از نور حرکت کنند و «تاکیون» نام دارند. این یک مسئله بزرگ برای نظریه ریسمانی به شمار می‌رفت که تازه در اول راه بود چون این ذرات (تاکیون‌ها) وجود ندارند. اگر هم وجود داشتند، نظریه نسبیت خاص را نقض می‌کنند.

نظریه ریسمان بوزونی به ۲۶ بُعد نیاز داشت تا از لحاظ ریاضی منطقی به نظر برسد. هضم این مسئله خیلی دشوار است، چرا که به نظر می‌رسد جهانِ ما تنها چهار بُعد دارد. در نهایت، نظریه ریسمان بوزونی به دو دلیل کنار گذاشته شد. اولاً، پیش‌بینی‌هایی که انجام داده بود با آزمایشات تناقض داشت. در ثانی، نظریه نیروی هسته‌ای قوی که یک ذره فرضی جدید به نام کوارک و یک حامل نیرو بنام گلوئون در آن نقش دارند، در چارچوب کوانتومی برای خود جا باز کرد و موفق شد پیش‌بینی‌های خوبی انجام دهد.

این نظریۀ جدید که با عنوان «کرومودینامیک کوانتومی» شناخته می‌شود، امروزه نظریۀ نیروهای هسته‌ای قوی نام دارد. نظریه‌پردازان در دهه ۱۹۷۰ میلادی دریافتند که نظریه ریسمان می‌تواند چیزی فراتر از نیروی قوی را توصیف کند. یافتن راهی برای رهایی از دست پیش‌بینی‌های تاکیون در نظریه، کمک زیادی به آن‌ها کرد. این نظریه کماکان به ابعاد بیشتری نیاز دارد، اما فیزیکدانان توانستند تعداد ابعاد را به ۱۰ مورد کاهش دهند که تا حدودی منطقی به نظر می‌رسید. امروزه از نظریه ریسمان استفاده می‌شود و کماکان عده‌ای در تلاش هستند تا با استفاده از آن به تبیین مسائل فیزیکی بیشتری بپردازند.

ترجمه: منصور نقی‌لو // منبع: بیگ بنگ

حضور ۴ جرم غیرمعمول در اطراف سیاهچاله “کمان ای”

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2020/01/image_8026_1e-G-Objects.jpg

حضور ۴ جرم غیرمعمول در اطراف سیاهچاله “کمان ای”

بیگ بنگ: سیاهچاله کلان جرم کهکشان راه‌شیری که “کمان ای*”(Sagittarius A*) نام دارد دارای ستاره و گرد و غبار فراوانی در اطراف خود است. این سیاهچاله یک منبع قوی امواج رادیویی بسیار فشرده و پرجرم در مرکز کهکشان راه‌شیری است. پژوهش جدید دانشمندان چرخش چهار جرم غیرمعمول را به دور سیاهچاله “کمان ای” نشان می‌دهد.

“آندره قز” یکی از نویسندگان این مطالعه و استاد دانشکده اخترفیزیک دانشگاه کالیفرنیا گفت: این اجرام همانند گاز هستند اما مانند ستاره‌ها رفتار می‌کنند. این گروه از اجرام، “اجرام جی”(G objects) نام دارند و تاکنون دانشمندان اطلاعات زیادی دربارۀ آنها به دست نیاورده‌اند و تنها متوجه انتشار گرد و غبار حرارتی از آنها شده‌اند. از نظر ظاهری فشرده به نظر می‌رسند و هنگامی که مدارهایشان آنها را به سیاهچاله نزدیک‌تر می‌کند، اجرام کشیده‌تر می‌شوند. مدار آنها از حدود ۱۰۰ تا ۱۰۰۰ سال متغیر است.

این اجرام با نام‌های G۳ ، G۴ ، G۵ و G۶ برچسب گذاری شده‌اند. این مجموعه تازه کشف شده اولین گروه از اجرام گروه جی هستند که در نزدیکی مرکز کهکشان ما یافت شده‌اند. G۱ در سال ۲۰۰۵ توسط گروه تحقیقاتی قز کشف شد و پس از آن نیز آنها موفق به کشف G۲ شدند. وقتی دانشمندان مدارهای هر جرم را تعیین کردند، دریافتند که G۱ و G۲ دارای مدارهای مشابه هستند، G۳ ، G۴ ، G۵ و G۶ اما دارای مدارهای متفاوتی هستند.

“مارک موریس” یکی از پژوهشگران این مطالعه از دانشگاه کالیفرنیا گفت: یکی از چیزهایی که راجع به اجرام G هیجان‌انگیز است، این موضوع است موادی که از آنها توسط نیروهای کشندی از سیاهچاله مرکزی جدا شده و به بیرون می‌آیند، ناگزیر باید مجددا در سیاهچاله قرار گیرند و وقتی چنین اتفاقی بیفتد، ممکن است بتواند یک نمایش آتش بازی چشمگیر تولید کند زیرا مواد بلعیده شده توسط سیاهچاله گرم می‌شوند و قبل از ناپدید شدن در افق رویداد پرتوهای فراوان منتشر می‌کنند.

هر چهار جرم ستاره‌های دوگانه بودند که به دلیل نیروی گرانشی قوی سیاهچاله مرکزی در هم ادغام شده‌اند. ادغام دو ستاره بیش از یک میلیون سال طول می‌کشد. ادغام ستاره‌ها ممکن است بیشتر از آنچه فکر می کردیم در جهان اتفاق افتد و احتمالاً بسیار رایج است. سیاهچاله‌ها ممکن است سبب ادغام ستاره‌های دوگانه با یکدیگر شوند. این احتمال وجود دارد که بسیاری از ستاره‌هایی که ما آنها را تماشا کرده‌ایم محصول نهایی ادغام‌هایی باشد که هم اکنون آرام هستند. ما در حال یادگیری چگونگی تکامل کهکشان‌ها و سیاهچاله‌ها هستیم. نحوۀ تعامل ستارگان دوگانه با یکدیگر و با سیاه‌چاله‌ها با نحوه تعامل ستارگان با سایر ستاره‌ها و سیاه‌چاله بسیار متفاوت است.

ستاره دوگانه یک سامانه ستاره‌ای است که در آن دو ستاره به دور مرکز سنگینی سراسری مشترک میان خود گردش می‌کنند. سامانه‌های دارای بیش از دو ستاره را سامانه‌های چند ستاره‌ای می‌نامند. ستارگان دوتایی در اخترفیزیک بسیار مهم هستند، زیرا ویژگی‌های مدار آن‌ها جرم و چگالی آن ستارگان را برای اخترشناسان مشخص می‌کند. ستاره‌های دوتایی گاهی می‌توانند بین یکدیگر جرم تبادل کنند و تکامل یابند. دانشمندان این اطلاعات را توسط داده‌های “تلسکوپ‌های کِک” و “طیف سنج تصویربرداری مادون قرمز رصدخانه کک” به دست آورده‌اند. یافته‌های این مطالعه در مجله Nature منتشر شد.

منبع: بیگ بنگ

آیا ابرنواختر مجاور باعث شد انسانیان روی دو پا راه بروند؟

https://bigbangpage.com/wp-content/uploads/2019/07/190530-neanderthal-supernova-al-1405_7d39008228bed91077fda87abe229c95.fit-760w.jpg

آیا ابرنواختر مجاور باعث شد انسانیان روی دو پا راه بروند؟

بیگ بنگ: در حدود ۲ تا ۸ میلیون سال پیش، انرژی پرتو کیهانی حاصل از یک یا چند ابرنواختر نزدیک به زمین رسید و اتمسفر سیاره را درنوردید. بر اساس یک مطالعه جدید، این کار باعث هجوم طیف کثیری از الکترون‌ها و همچنین بروز زنجیره‌ای از رویدادها شد که زمینه را برای پیدایش انسانیان دوپا فراهم آورد.

به گزارش بیگ بنگ، پروفسور «آدریان ملوت» از دانشگاه کانزاس گفت: «تصور بر این است که حتی قبل از این رویداد، انسانیان تمایل داشتند بر روی دو پا راه بروند. اما آنها سازگاری‌های لازم برای صعود به بالای درختان را پیدا کردند. پس از استقرار در دشت‌ها، انسانیان افزون بر زندگی در بالای درختان مجبور شدند گزینه راه رفتن با قامت راست را در برنامه زندگی خود جای دهند. این کار به آنها اجازه داد تا بر فراز ارتفاعات رفته و دید بهتری داشته باشند و همچنین شکارشان و آسمان را بهتر زیر نظر بگیرند. تصور بر این است که پای گذاشتن به دشت‌ها و مکان‌های هموار کمک زیادی به انسانیان کرد تا روی دو پا راه بروند، تا اینکه ویژگی حرکت روی دوپا در میان اجداد انسان رواج یافت.»

براساس بررسی لایه‌ای از رسوبات باستانی بستر دریا از ایزوتوپ رادیواکتیو یون-۶۰، پروفسور ملوت و همکارش دکتر «برایان توماس» از دانشگاه واشبورن با اطمینان بالا اظهار داشتند که یک سری ابرنواختر در نزدیکی زمین منفجر شد. این رویداد در گذر از عصر پلیوسن به عصر یخبندان اتفاق افتاد.

پروفسور ملوت گفت: «ما یونش اتمسفر را از پرتوهای کیهانی محاسبه کردیم؛ پرتوهایی که شاید از ابرنواخترهای دور نشات گرفته باشند. اینطور به نظر می رسد که این ابرنواختر نزدیکترین نمونه در سری‌های طولانی بوده است. باور ما بر این است که این رویداد یونش اتمسفر زیرین را تا ۵۰ برابر بیشتر کرده است. معمولا، یونش در اتمسفر زیرین روی نمی دهد، زیرا پرتوهای کیهانی تا این حد توانایی نفوذ ندارند، اما پرتوهای پرانرژی‌تر که از ابرنواخترها نشات می گیرند، تا خود سطح می آیند؛ پس انتظار می رود الکترون‌های بسیار زیادی از اتمسفر به بیرون پرتاب شده باشند. قسمت‌هایی از اتمسفر به طریقی تحت تاثیر قرار گرفت که این حالت به طور عادی اتفاق نمی افتد.»

وی افزود: «وقتی پرتوهای کیهانی پرانرژی به اتم‌ها و مولکول‌های موجود در اتمسفر برخورد می کنند، الکترون‌ها را از درون آنها بیرون می کِشند. لذا این الکترون‌ها به جای اینکه به اتم‌ها چسبیده باشند بصورت آزادانه در اطراف حرکت می کنند. در حالت عادی در فرایند صاعقه، افزایش ولتاژ میان ابرها یا میان ابرها و زمین رخ میدهد، اما جریان نمیتواند جاری شود زیرا الکترون‌های کافی وجود ندارند که آن را حمل کنند. پس قبل از اینکه الکترون‌ها شروع به حرکت کنند، باید ولتاژ بسیار بالایی پدید آید. به محض حرکت الکترون‌ها، الکترون‌های بیشتری از دل اتم‌ها بیرون کشیده می شوند و صاعقه اتفاق می افتد. اما با این یونش، آن فرایند به شکل خیلی ساده‌تری روی می دهد.»

دانشمندان معقدند این اتفاق در سرتاسر دنیا و در مناطقی با آب و هوای مختلف به وقوع پیوست. شاید این مورد توضیح مناسبی باشد، زیرا تصور بر این است که افزایش آتش‌سوزی موجب گذار از مناطق جنگلی به دشت‌های بی‌درخت در بسیاری از مکان‌ها شده است. یعنی جایی که مملو از درخت بود، حالا به چمنزارهایی مملو از بوته تبدیل شده که بصورت پراکنده در مکان‌های مختلف به چشم می خورد.

نکته مهم این است که این اتفاق با فرگشت انسان در شمال شرق آفریقا ارتباط دارد. بالأخص، در دره بزرگ آفریقا که حاوی فسیل‌های انسانیان است، این دره از کشورهایی مانند اتیوپی، کنیا و موزامبیک عبور می‌کند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Geology منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو // منبع: بیگ بنگ