درخت هوشمند در مریخ “اکسیژن” تولید می‌کند


بیگ بنگ: مریخ‌نورد استقامت ناسا که چند روز پیش به سمت ِ مریخ پرتاب شد، به همراه خود یک دستگاه دارد که دی اکسید کربن سیاره سرخ را به اکسیژن تبدیل می کند.

MarsPerseveranceRover SampleCollectionبه گزارش بیگ بنگ، کاوشگر مریخی استقامت دارای فناوری‌های پیشرفته‌ای از جمله تجهیزات ویدئویی با کیفیت بالا و اولین هلیکوپتر در یک سیاره به غیر از زمین خواهد بود که بعنوان گام‌های تجربی به مریخ ارسال شده است. اما این مریخ‌نورد دستگاهی به نام «آزمایش بهره‌برداری از منبع اکسیژن مریخ در محل یا MOXIE» دارد: تلاشی برای تولید اکسیژن بر روی سیاره‌ای كه كمتر از ۰٫۲ درصد جو آن را اکسیژن تشکیل داده است.

اکسیژن محموله‌ی سنگینی در ماموریت‌های فضایی است. اکسیژن فضای زیادی را به خود اختصاص می‌دهد و بعید است که فضانوردان بتوانند مقدار کافی از آن را به مریخ ببرند تا انسان بتواند در آنجا نفس بکشد، چه برسد به اینکه سوخت فضاپیماها را برای یک سفر طولانی به خانه تأمین کند.

این مشکلی است که MOXIE به دنبال حل آن است. این روبات که باتری آن به اندازۀ یک خودرو است تقریباً مدل مقیاس یک درصدی است که دانشمندان امیدوارند روزی به مریخ ارسال کنند، شاید در دهه ۲۰۳۰٫ ماکسی مانند یک درخت، با جذب دی‌اکسیدکربن کار می‌کند، اگرچه به طور ویژه برای جو نازک مریخ طراحی شده است. سپس بصورت الکتروشیمیایی مولکول‌ها را به اکسیژن و مونوکسیدکربن تقسیم می‌کند و مولکول‌های اکسیژن را به O2 ترکیب می‌کند.

MOXIE O generatorاین دستگاه خلوصِ O2 را تجزیه و تحلیل می‌کند و در حدود ۹۹٫۶ درصد O2 را رها می‌کند. سپس هم اکسیژن قابل تنفس و هم مونوکسیدکربن را به درون جو سیاره آزاد می‌کند. با این حال، دستگاه‌های مقیاس‌پذیر آینده اکسیژن تولید شده در مخازن را برای بهره‌برداریِ نهایی انسان و موشک‌ها ذخیره می‌کنند.

به گفته‌ی مایکل هچت، محقق اصل MOXIE ، سمیت مونوکسیدکربن تولید شده جای نگرانی نیست. این گاز مجدداً جو مریخ را تغییر می‌دهد اما نه خیلی زیاد. “هچت افزود: «اگر مونوكسیدكربن را در جو مریخ آزاد كنید، در نهایت با مقدار بسیار کمی از اکسیژن باقیماندۀ موجود در آن ترکیب می‌شود و دوباره به دی‌اکسیدكربن تبدیل می‌گردد.»

به همین دلیل، مونوکسیدکربن همچنین نمی‌تواند مانع از بیوسفر بالقوۀ موجود در مریخ شود – یک محیط بسته و مهندسی شده که زندگی زمینی می‌تواند در آنجا رشد کند. از آنجا که MOXIE یک آزمایش اثباتی کوچک است، اکسیژن زیادی تولید نمی‌کند – اگر همه چیز به خوبی پیش برود، باید حدود ۱۰ گرم در ساعت تولید کند، یعنی تقریباً برابر با مقدار اکسیژن در ۱٫۲ فوت مکعب هوای زمین است. محض اطلاع، انسان به حدود ۱۹ فوت مکعب هوا در روز نیاز دارد.

طبق گفته‌ ناسا، MOXIE  قابلیت‌های خود را با تولید اکسیژن متناوب با افزایش‌های یک ساعته‌ در طول مدت مأموریت استقامت آزمایش می‌کند. این دستگاه باید پس از فرود مریخ‌نورد در ۱۸ فوریه ۲۰۲۱ فورأ شروع به کار کند.

ترجمه: سحر  الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

منشأ عناصر کیهان


بیگ بنگ: هیدروژن موجود در بدن شما و موجود در هر مولکول آب از “بیگ بنگ” شکل گرفته است. هیچ منبع قابل ملاحظۀ دیگری از هیدروژن در کیهان وجود ندارد.

Nucleosynthesis WikipediaCmgleeکربن ِ موجود در بدن شما توسط همجوشی هسته‌ای در قسمت داخلی ستاره‌ها، همانند اکسیژن ساخته شده است. بیشتر آهن در بدن شما نیز در حین ِ انفجار ابرنواختری ستارگان، ساخته شده که مدتها پیش و در دوردست رخ داده‌اند. احتمالاً طلا در جواهرات ِ شما از ستارگان نوترونی در طی برخوردهایی سهمگین ساخته شده که از آنها، بعنوان انفجار پرتوی گاماء کوتاه مدت یا رویداد امواج گرانشی، نام برده می‌شود.

عناصری مانند فسفر و مس فقط به مقدار کمی در بدن ما وجود دارند، اما برای تمام گونه‌های شناخته شده ضروری هستند. این جدول تناوبی برجسته به صورت رنگی کدگذاری شده، تا بهترین حدس و گمان بشر در مورد منشاء هسته‌ای تمام عناصر شناخته شده را نشان دهد. منشاء هسته‌ای برخی عناصر مانند مس هنوز شناخته شده نیستند و همچنان جزو مباحث تحقیقات ِ مشاهده‌ای و محاسباتی هستند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

دانشمند ایرانی از راز ترمیم زخم پرده برداشت!

fibroblast copy Washington University in St. Louis sharepic facebook xبه گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، هنگامی که زخمی روی پوست ایجاد می‌شود، سلول‌های بدن به سرعت فرآیند ترمیم پوست را آغاز می‌کنند. اگرچه نحوۀ ترمیم زخم توسط سلول‌ها و شکل‌گیری زخم‌ها مشخص است اما پژوهشگران “دانشگاه واشنگتن در سنت لوییس” به سرپرستی “دلارام شکیبا”، دانشمند ایرانی این دانشگاه، برای نخستین‌بار توانستند چگونگی آغاز این فرآیند را نشان دهند و بینش‌های جدیدی را در مورد ترمیم زخم، فیبروز و متاستاز سرطان فراهم کنند.

شکیبا و همکارانش، روشی‌ را کشف کردند که فیبروبلاست‌ها به وسیله آن با ماتریس خارج سلولی در تعامل قرار می‌گیرند. آنها نوعی فرآیند بازگشتی را کشف کردند که بین سلول‌ها و محیط اطراف آنها وجود دارد و در ساختار سلول‌هایی که پیشتر ناشناخته بوده‌اند نیز دیده می‌شود.

Delaram Shakibaدکتر شکیبا گفت: تلاش‌های بالینی برای جلوگیری از پیشرفت مشکلاتی مانند زخم و فیبروز، چندان موفقیت‌آمیز نبوده‌اند. ما در پژوهش خود دریافتیم که فیبروبلاست‌ها در مراحل نخست این فرآیند، از مکانیزم‌های متفاوتی استفاده می‌کنند و واکنش آنها به داروها در این مراحل می‌تواند با واکنش آنها در مراحل بعدی متفاوت باشد.

“گای جنین”، از پژوهشگران این پروژه گفت: ما در این پژوهش توانستیم برخی مدل‌های ریاضی را به کار ببریم تا به فرآیند ترمیم زخم پی ببریم. ما اکنون می‌توانیم محرک‌های خاصی را طراحی کنیم تا رفتار سلول را هنگام ترمیم بافت آسیب دیده نشان دهیم.

پژوهشگران در این پروژه، از یک روش نقشه‌برداری سه‌بعدی و یک مدل محاسباتی استفاده کردند تا رفتار سلول را مورد بررسی قرار دهند. جنین افزود: ترمیم زخم، نمونه بارزی از فرآیندهای مهم فیزیولوژیکی است که در بدن صورت می‌گیرند. ما با بررسی این فرآیندها خواهیم توانست تا بینش‌های جدیدی را برای آموزش سلول‌ها در مورد ترمیم زخم ارائه دهیم. این پژوهش، در مجله “ACS Nano” منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencedaily.com

مهمانان تابستانی آسمان زمین


بیگ بنگ: در شب‌های تابستان علاقمندان به آسمان می‌توانند سیاره‌های بزرگ مشتری و زحل را نظاره کنند. همچنین سیاره سرخ مریخ در آسمان شب قابل رصد است، در این بین سیارۀ ناهید نیز در آسمان ِ صبحگاهی زمین طلوع خواهد کرد.

MarsJul LDBمریخ: سیاره سرخ

در این تصویر تلسکوپی از حیاط خلوت که در ۲۳ جولای از هوگاردن، بلژیک ثبت شده، مریخ برعکس به نظر می‌رسد. زیرا کلاهک قطب جنوب ِ درخشان سیاره سرخ در بالا بصورت معکوس دیده می‌شود، در حالی که ویژگی تاریک معروف به “سرتیس بزرگ” در لبۀ سمت راست(شرقی) قرار دارد. دهانۀ آتشفشانی “جزرو” در منطقه سرتیس بزرگ قرار دارد؛ این مکان، محلی برای فرود مریخ‌نورد “استقامت” ناسا است که چند روز قبل به سمت ِ سیاره سرخ پرتاب شد. سیاره سرخ در حال حاضر در کنار ماه قرار دارد و به خوبی قابل مشاهده است.

غول‌های تابستان

این شب‌ها سیارۀ مشتری و زحل در کنار یکدیگر به روشنی می‌درخشند. این سیارات غول‌پیکر هنوز در نزدیکترین بخش مدارشان به زمین در سال ۲۰۲۰ هستند. زمانی که عکس این سیاره‌ها در ۲۲ جولای از یک بالکن در پاریس ثبت شد، “مشتری” و “زحل” تمام شب در صورت فلکی کمان قرار داشتند و بهترین و روشن‌ترین چشم‌انداز تلسکوپی را داشتند.

giantsummerAPODعکس تلسکوپی این سیاره‌ها ناامید کننده نیست و نشان می‌دهد که سیارات غول‌پیکر به چه چیزی معروفند: “زحل” بخاطر حلقه‌های روشنش و “مشتری” بخاطر نقطۀ سرخ بزرگش. این غول‌های منظومه شمسی در طول ِ سال ۲۰۲۰ ارزشِ دنبال کردن را دارند و این شب‌ها نیز می‌توانید آنها را در سمت ِ جنوب غربی آسمان بیابید. همچنین در ۲۱ دسامبر، علاقمندان به آسمان شاهد ِ بزرگترین پیوستگی مشتری و زحل خواهند بود که هر ۲۰ سال یک بار رخ می‌دهد.

Aug pm xدرخشش صبحگاهی سیارۀ ناهید

سیاره ناهید نیز اکنون در نزدیک شرق آسمان قرار دارد و این سیاره حدود ساعت ۰۳:۱۵ دقیقه بامداد به وقت ایران طلوع می‌کند و تا قبل از طلوع آفتاب قابل مشاهده است.

Aug am xناهید پس از ماه درخشان‌ترین جرم آسمان شب است و این سوال مطرح می‌شود که چرا مثل یک ستاره می‌درخشد؟ نزدیکی این سیاره در مدار به زمین عامل موثری است، اما عامل مهمتری درخشندگی این سیاره را سبب می‌شود و آن ترکیبات استثنایی یعنی جو این سیاره است که ۹۶.۵٪ آن را کربن دی‌اکسید و ۳.۵٪ آن را نیتروژن تشکیل داده و در ابرهای بالایی آن قطرات ریز سولفوریک اسید وجود دارد. ابرهای غلیظ و ضخیم جو ناهید باعث می‌شود بازتاب دهندۀ بسیار پر قدرتی باشد و مثل یک آیینه حدود ۷۵ درصد نور خورشید را بازتاب کند.

سایت علمی بیگ بنگ / منابع بیشتر: The Giants of Summer

slsc.org , The Red Planet Mars , planet venus

“بارش شهابی برساوشی” را از دست ندهید


بیگ بنگ: “بارش شهابی برساوشی” یکی از جذاب‌ترین رویدادهای نجومی است که هر سال در اواخر مرداد ماه به اوج خود می‌رسد. در جریان این رویداد تعدادی شهاب‌ در طول یک شب به شدت افزایش پیدا می‌کنند و حتی می‌توان ده‌ها شهاب را در طی هر ساعت مشاهده کرد.

perseid meteor showerبه گزارش بیگ بنگ، امسال نیز می‌توانیم شاهد این شهاب باران ِ آسمانی زیبا باشیم، بازه فعالیت بارش برساوشی از ۲۶ تیر تا ۲ شهریور است. طبق اعلام سازمان بین‌المللی شهاب(IMO) امسال اوج بارش شهابی برساوشی بامداد چهارشنبه ۲۲ مرداد (به‌وقت ایران) است. نرخ سَرسویی امسال در اوج بارش حدود ۱۱۰ شهاب در ساعت پیش‌بینی شده است. البته نرخ معمولی بارش در مناطق به دور از آلودگی نوری حدود ۵۰ تا ۷۵ شهاب در ساعت است.

بهترین زمان برای دیدن شهاب‌های برساوشی حوالی ساعت ۲ تا ۳ بامداد است. زمانی که صورت “فلکی برساوش” کانون بارش در سمت ِ شمال شرقی آسمان، به بیشترین ارتفاعش از افق رسیده است. همینطور بهترین نقطۀ رصد بارش‌های شهابی مناطق کویری و کوهستانی است، زیرا در این شب‌ها نور مزاحم ماه مانع مشاهده شهاب‌های این بارش است و در این مناطق که به دور از آلودگی‌های نوری شهرها است، رصد بارش‌های شهابی بهتر است و می‌توان عکس‌های نجومی زیبایی گرفت.

chart xمنشاء بارش سالانه برساوشی دنباله‌دار سوئیفت ـ تاتل ( P/Swift-Tuttle109) است. زمین با عبور از میان گرد و غبار و مواد سنگی و برخورد آنها به جو، موجب می شود این بارش شهابی زیبا رخ دهد. دنباله‌دار سوئیفت ـ تاتل در سال ۱۸۶۲ توسط “لوئیس سوئیفت” و “هورس تاتل” کشف شد. شیا پارلی چند سال بعد پی برد که این دنباله‌دار منشأ بارش شهابی بر ساووشی است. دورۀ تناوب این دنباله‌دار حدود ۱۳۰ سال است و آخرین بار در اوایل دهه ۱۹۹۰به حضیض ـ نزدیک‌ترین فاصله از خورشید ـ رسید و در سال‌های ۱۹۹۱ و ۱۹۹۲، میانگین بارش شهاب در طول یک ساعت(ZHR) آن به بیش از ۲۰۰ شهاب رسید.

BzpuvaXvkmYBGJBYSARgبرای مشاهده شهاب‌های برساوشی به ابزار رصدی نیاز نخواهید داشت و به راحتی در خارج از شهر و به دور از آلودگی نوری می توانید از مشاهده آن لذت ببرید. البته با کمی خوش شانسی، ممکن است غبارهای بزرگتری را ببینید که هنگام سوختن در آسمان نور زیادتری تولید می‌کنند و به آذرگوی معروف هستند. در حقیقت آذرگوی، شهابی است که برای چند ثانیه مانند یک منور کم نور، فضای اطراف را روشن می‌کند و حتی گاهی صدای خفیفی نیز از آنها به گوش می‌رسد. آذرگوی‌ها از مناطق شهری نیز قابل رویت هستند، اما در خوش بینانه‌ترین حالت در یک شب تعدادشان از تعداد انگشتان یک دست تجاوز نمی‌کند.

NightOfThePerseids Horalekدر اینجا یک عکس ِ ترکیبی از “بارش برساوشی سال ۲۰۱۸ را می‌بینیم که در طی بیش از هشت شب گرفته شده و حاوی بیش از ۴۰۰ شهاب ِ کوچک است. عکس بالا از رصدخانه کلونیکا در اسلواکی، ثبت شده است. امسال نیز بارش شهابی برساوشی یکی از بهترین بارش‌های شهابی سال می‌باشد.

نویسنده: سمیر  الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منابع بیشتر: universetoday.com , space.com

احتمالا هزاران سیاره در اطراف سیاهچاله‌ها وجود دارند

Supermassive blackhole planetبه گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، دانشمندان طی این مطالعه با شبیه‌سازی‌هایی دریافتند که این سیارات در اطراف سیاه‌چاله‌‌ها سبب ایجاد یک هاله‌ای از گرد و غبار در اطراف سیاهچاله می‌شوند. به گفته محققان، این جهان ممکن است از گرد و غبار در حال چرخش اطراف یک هیولای گرانشی عظیم که هنگام برخورد جمع می‌شوند، ایجاد شده باشد.

محققان معتقدند که این سیارات ِ سیاهچاله‌ای(blanets) خارج از خط برف جای دارند، یعنی این ترکیبات می‌توانند به یخ تبدیل شوند و احتمالاً جرم آنها بین ۲۰ تا ۳۰ هزار برابر جرم زمین هستند. همچنین این سیارات می‌توانند گرد و غبارهای پوشیده از برف را که به دور سیاهچاله می‌چرخند را تشکیل دهند. طی این مطالعه محققان با انجام آزمایشات بسیار متوجه این موضوع شدند و توانستند به صورت تقریبی جرم آنها را دریابند.

محققان دانشگاه کاگوشیما اظهار کردند: سیارات وقتی شکل می‌گیرند که گرد و غبارهای در حال چرخش اطراف یک ستاره به یکدیگر متصل شوند و یک حلقه تشکیل دهند و این چیزی است که اخترشناسان این دانشگاه دربارۀ تشکیل سیارات سنتی(Traditional planets) تصور می‌کنند.

اما پژوهشگران می‌گویند سیاهچاله‌ای با یک میلیون برابر جرم خورشید، می‌تواند یک سیاره را قادر سازد تا در فاصله ۱۳ سال نوری دورتر از آن نیز گردش کند. با این حال، محققان این تیم خاطرنشان کردند که شرایط موجود در اطراف سیاهچاله برای تولد یک سیاره فراخورشیدی مناسب است. یافته‌های این مطالعه نشان می‌دهد که سیارات ِ سیاه‌چاله‌ای در طول عمر خود(۱۰۰ میلیون سال) می‌توانند اطراف هسته‌های فعال کهکشان‌هایی با درخشندگی نسبتاً کم ایجاد شوند. جزئیات بیشتر این پژوهش در The Astrophysical Journal منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: space.com

صخره‌های باستانی “خنجر خورشید”


بیگ بنگ: صخره‌های باستانی “خنجر خورشید” به شما آسیب نمی‌رسانند، بلکه می‌توانند «زمان» را به شما بگویند. “خنجر خورشید” یک شکاف خنجر مانند در سایه است که توسط تابش نور خورشید از میان شکاف در صخرۀ نزدیک به وجود آمده است.

بیش از هزار سال پیش، بومیان جنوب غربی آمریکا سنگ تراشی‌های مارپیچی را در صخره‌ها ایجاد کردند که با تابش نور خورشید از جهات ِ مختلف می‌توانست مثل ساعت، زمانبدی را نشان دهد. این بنا در واقع یک نوع شاخص ِ آفتابی است که نور انتهای “خنجر خورشید” در مارپیچ، ظهر را نشان می‌دهد و احتمالاً به یک نقطۀ انقلاب زمستانی/تابستانی یا اعتدالین اشاره دارد.

unnamedتصور می‌شود كه “خنجر خورشید” توسط كاهنان خورشیدی در هنگام شب زنده‌داری، دعا و قربانی کردن، مورد استفاده قرار می‌گرفت. بر اساس معدود اطلاعاتی که در اختیار داریم، یک راهب خورشیدی قبیله هوهوکام در حدود ِ سال ۱۰۰۰ میلادی این بنا را ساخته است. این ویدئوی برجسته نحوۀ عبور نور خورشید از میان صخره‌های “خنجر خورشید” را نشان می‌دهد که در نزدیکی توسون، آریزونا، ایالات متحده واقع شده است.

ترجمه: سحر  الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: apod

کهکشان‌ها چطور می‌میرند؟


بیگ بنگ: تیمی از اخترشناسیان بتازگی موفق به ارائه مدل جدیدی شده‌اند که می‌تواند طیف گوناگونی از مشاهداتِ مربوط به ساختار کهکشان‌ها، سیاهچاله‌های غول‌پیکر و پایان فرایند ستاره‌زایی را با موفقیت توضیح دهد.

Galaxy Black Hole Mass Relations scaledتوضیح عکس: نظریه جدید توضیح می‌دهد که سیاهچاله‌ها چطور به عنوان تابعی از جرم کهکشان رشد کرده و سرانجام به فرایند ستاره‌زایی در کهکشان‌های میزبان خاتمه می‌دهند. تصاویری که در این شکل مشاهده می‌کنید، به کهکشان‌های نزدیک در حال حاضر تعلق دارند و با در پروژه «بررسی دیجیتال آسمان اسلون» تهیه شده‌اند. تکامل کهکشان‌ها در این تصاویر دیده می‌شود. در این شکل، تفاوتِ تکامل کهکشان‌های متراکم و کوچک با کهکشان‌های پراکنده و بزرگ نشان داده شده است. کهکشان‌های چگال‌تر دارای سیاهچاله‌های بزرگتری هستند، در حالی که کهکشان‌های پراکنده سیاهچاله‌های کوچکتری در ازای جرم‌شان دارند و باید قبل از خاموش شدن به مقدار زیادی رشد کنند. بر اساس این نظریه جدید، کهکشان راه شیریِ ما در نقطه‌ای حساس به سر می‌برد و انتظار می‌رود سیاهچالۀ آن تا سه برابر دیگر هم بزرگتر شود.

به گزارش بیگ بنگ، مقایسۀ میان هاله‌های کهکشانی و سیاهچاله مرکزی‌شان که نهایتاً به اِتمام فرایند ستاره‌زایی ختم می‌شود، در این مدل جدید توضیح داده شده است. اخترشناسانی که مشغول مطالعه تکامل کهکشان‌ها هستند، از مدت‌ها پیش در پی بررسی این موضوع هستند که چه عاملی باعث می‌شود فرایند ستاره‌زایی در کهکشان‌های غول‌پیکر پایان پذیرد. اگرچه نظریه‌های گوناگونی برای تبیین این فرایند پیشنهاد شده است، اما هنوز هیچ اتفاق نظری در خصوص ارائه یک مدل رضایت‌بخش و مقبول همه وجود ندارد. حال، یک تیم بین‌المللی از دانشمندان به سرپرستی “ساندرا فابر” «استاد بازنشسته اخترشناسی و اخترفیزیک» در دانشگاه کالیفرنیا موفق به ارائه مدل جدید شده‌اند که می‌تواند طیف گوناگونی از مشاهداتِ مربوط به هاله‌های کهکشانی، سیاهچاله‌های غول‌پیکر و فرایند ستاره‌زایی را با موفقیت توضیح دهد.

این مدل از یک ایدۀ مهم درباره پایان فرایند ستاره‌زایی پشتیبانی می‌کند. این ایده پایان فرایند ستاره‌زایی را به فیدبک (بازخورد) سیاهچاله نسبت می‌دهد؛ یعنی انرژی منتشر شده به درون کهکشان یا پیرامون آن از طریق سیاهچاله غول‌پیکر مرکزی. این رویداد زمانی اتفاق می‌افتد که مواد به درون سیاهچاله کشیده شده و زمینه برای رشد بیش از پیش آن فراهم می‌شود. این فیدبک پرانرژی باعث افزایش دما، پرتاب مواد به بیرون و یا ایجاد اختلال در تامین گاز کهکشان می‌شود. در چنین شرایطی، از ورود گاز از هاله کهکشان جلوگیری به عمل آمده و فرایند ستاره‌زایی خاتمه می‌یابد.

“فابر” این چنین توضیح می‌دهد: «ایدۀ اصلی این است که در کهکشان‌هایی که فرایند ستاره‌زایی به انجام می‌رسد، سیاهچاله مرکزی به مثابه انگلی است که رشد کرده و سرانجام میزبان خود را از پای در می‌آورد. این موضوع قبلاً نیز ذکر شده، اما به سرنخ‌هایی کافی نرسیده‌ایم که نشان دهد چه زمانی سیاهچاله به اندازه کافی بزرگ می‌شود تا زمینه را برای پایان ستاره‌زایی در کهکشانِ میزبان خود فراهم کند. حال، یک سری قواعد کمّی داریم که می‌تواند مشاهدات‌»مان را به خوبی تبیین نماید.

mergerاندازه و جرم

ایدۀ اصلی به بررسی رابطه میان جرم ستارگان در کهکشان، میزان پراکندگی آن ستارگان و جرم سیاهچاله مرکزی می‌پردازد. برای آن دسته از کهکشان‌هایی که کماکان مشغول تولید ستاره هستند، می‌توان به این نکته اشاره کرد که تراکم ستارگان در مرکز کهکشان با شعاع کهکشان همبستگی دارد؛ بنابراین، کهکشان‌هایی که شعاع بزرگتری دارند، تراکم ستاره‌های مرکزی در آنها کمتر است. با فرض اینکه جرم سیاهچاله مرکزی با تراکم ستاره‌های مرکزی قابل مقایسه و بررسی است، می‌توان گفت که کهکشان‌هایی که ستاره‌زایی در آنها رخ می‌دهد، جرم سیاهچاله‌شان کمتر خواهد بود.

“فابر” افزود: «یعنی کهکشان‌های بزرگتر باید بیشتر به تکامل رسیده و به جرم ستاره‌ای بالاتری دست یابند، قبل از اینکه سیاهچاله‌های مرکزی‌شان بتواند به قدر کافی رشد کند و به فرایند ستاره‌زایی پایان دهد. بنابراین، کهکشان‌هایی که شعاع کوچکتری دارند، نسبت به کهکشان‌هایی که شعاع بزرگتری دارند، با جرم کمتری فرونشانده می‌شوند. این بینش جدیدی است که به آن دست یافته‌ایم. اگر کهکشان‌هایی که شعاع بزرگتری دارند، سیاهچاله‌های کوچکتری داشته باشند، و اگر فیدبک سیاهچاله برای پایان بخشیدن به ستاره‌زایی حائز اهمیت باشد، در این صورت کهکشان‌هایی که شعاع بزرگتری دارند، باید بیشتر تکامل پیدا کنند. اگر همه این فرضیه‌ها را کنار هم بگذارید، می‌توانید به روندهای تکاملی خوبی در ویژگی‌های ساختاری کهکشان‌ها دست پیدا کنید.»

برای مثال، نظریۀ جدید توضیح می‌دهد که چرا کهکشان‌های غول‌پیکری که فاقد فرایند ستاره‌زایی هستند، از تراکم ستاره‌های مرکزی بسیار بیشتری برخوردارند، شعاع‌شان بزرگتر است و سیاهچاله‌های بزرگتری در آن وجود دارند. بر اساس این مدل، محققان به این نتیجه رسیدند که اتمام ستاره‌زایی زمانی اتفاق می‌افتد که کل انرژی ساطع شده از سیاهچاله تقریباً چهار برابر بیشتر از انرژی پیوند گرانشی گاز در هاله کهکشانی باشد. انرژی پیوندی به نوعی نیروی گرانشی اطلاق می‌شود که گاز را درون هاله ماده تاریک نگه می‌دارد. پایان فرایند ستاره‌زایی زمانی روی می‌دهد که کل انرژی آزاد شده از سیاهچاله، ۲۰ برابر بیشتر از انرژی پیوندی گاز در هاله کهکشانی باشد.

فرایندهای فیزیکی

“فابر” بر این موضوع تاکید داشت که این مدل هنوز قادر نیست به طور جامع مکانیزم‌های فیزیکیِ دخیل در پایان فرایند ستاره‌زایی را تبیین نماید. او خاطرنشان کرد: «آن دسته از فرایندهای فیزیکیِ بسیار مهمی که نظریه فعلی به آنها اشاره می‌کند، هنوز به خوبی و به طور کامل درک نشده‌اند. اما مزیتِ کار در این است که برخورداری از قوانین ساده برای هر یک از مراحل در این فرایند می‌تواند دانشمندان را به چالش بکشد تا نهایتاً از مکانیزم‌های فیزیکیِ دخیل در هر یک از مراحل سر در بیاورند.»

Supermassive black holeاخترشناسان معمولاً عادت دارند بر حسب نمودارهایی فکر کنند که روابط میان ویژگی‌های مختلف کهکشان‌ها و چگونگی تغییر آنها در گذر زمان را نشان می‌دهد. این نمودارها به تفاوت‌های بنیادین در ساختار میان کهکشان‌های ستاره‌زا و غیرستاره‌زا و مرزهای ظریف میان آنها اشاره می‌کنند. چون فرایند ستاره‌زایی نور قابل ملاحظه‌ای در انتهایِ آبیِ طیف رنگی منتشر می‌کند، اخترشناسان از «کهکشان‌های ستاره‌زای آبی»، کهکشان‌های غیرفعال «قرمز» و «درّه سبز» بعنوان گذار میان آنها اشاره می‌کنند. اینکه هر کهکشان در چه مرحله از ستاره‌زایی قرار دارد، با سرعت ستاره‌زاییِ آن مشخص می‌شود.

محققان همچنین به این نتیجه رسیدند: وقتی کهکشان از یک مرحله به مرحله دیگری وارد شده و بیشتر تکامل می‌یابند، سرعت رشد سیاهچاله‌ها باید تغییر کند. مشاهدات نشان می‌دهد که بخش اعظم رشد سیاهچاله در درۀ سبز به وقوع می‌پیوندد؛ یعنی زمانی که کهکشان‌ها به تدریج غیرفعال شده و فرایند تولید ستاره در آنها رو به افول می‌گذارد.

“فابر” و همکارانش برای چندین سال متمادی است که این مسائل را مورد بحث و بررسی قرار داده‌اند. “فابر” از سال ۲۰۱۰ حضور فعالی در پروژۀ بررسی کهکشان «تلسکوپ فضایی هابل» داشته است. این محققان به داده‌های ارزشمندی از آن سال تاکنون دست پیدا کرده‌اند. این محقق در پروژه CANDLES نیز نقش موثری ایفا کرده است. او در پی تجزیه و تحلیل داده‌های پروژه CANDLES مشارکت و همکاری نزدیکی با یکی دیگر از تیم‌های علمی داشت. این تیم را استاد بازنشسته دانشگاه کالیفرنیا «جول پریماک» مدیریت می‌کرده است. این محققان موفق شدند تکامل هاله‌های “ماده تاریک” را در مورد شبیه‌سازی قرار دهند.

مهم‌ترین ایده‌های دانشمندان در مقاله حاضر به پاس تجزیه و تحلیل داده‌های CANDLES به دست آمد. این داده‌ها حدود چهار سال پیش مورد توجه ویژۀ “فابر” قرار گرفت. او اینگونه گفته است: «این داده‌ها ناگهان جرقه‌ای در ذهن من ایجاد کردند، و من به این نتیجه رسیدم که اگر همه این‌ها را کنار هم قرار دهیم، می‌توانیم مرزهای باریکی را که در نمودار ساختار کهکشان‌ها وجود دارد، بخوبی توضیح دهیم.»

whyisandromeدر حین انجام این پروژه، “فابر” به صورت مداوم به چین مسافرت می‌کرد؛ او در کشور چین به فعالیت‌های تحقیقاتی و سایر امور مشغول بود. او به طور پیوسته با یکی از اساتید مدعو دانشگاه شانگهای نرمال دیدار می‌کرد. در همین حین بود که با نویسنده اول مقاله «ژو چِن» آشنا شد. چِن در سال ۲۰۱۷ بعنوان استاد مدعو به دانشگاه کالیفرنیا آمد و فعالیت خود را با فِیبر آغاز کرد تا این ایده‌ها را درباره پایان فرایند ستاره‌زایی ارائه نمایند. فابر در توصیف چِن این طور می‌گوید: «او واقعاً تسلط فوق‌العاده‌ای در ریاضی دارد، بهتر از من است، مسئولیت همه محاسبات این مقاله نیز بر عهده وی بود.»

“فابر” در پایان گفت: «کهکشان راه شیری و آندرومدا تقریباً جرم ستاره‌ای یکسانی دارند، اما سیاهچاله آندرومدا ۵۰ برابر بزرگتر از سیاهچالۀ راه شیری است. این ایده که می‌گوید سیاهچاله‌ها در دره سبز به میزان بیشتری رشد می‌کنند، می‌تواند نقش خوبی در توضیح این راز داشته باشد. کهکشان راه شیری در حال ورود به دره سبز است و سیاهچاله آن هنوز خیلی کوچک است، اما آندرومدا در حال خروج از این ناحیه است، و سیاهچالۀ آن به قدر کافی بزرگ شده است. این کهکشان فعالیت کمتری در مقایسه با کهکشان ما دارد.» جزئیات بیشتر این پژوهش در Astrophysical Journal منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: scitechdaily.com

نمایی از سحابی لوله


بیگ بنگ: در شرق ستارۀ قلب العقرب(Antares)، نشانه‌های تاریکی از میدان‌های پرستاره و پرجمعیت به سمت مرکز کهکشان راه شیری به چشم می‌خورد.

pipenebula rcدر اوایل قرن بیستم، اخترشناس “ادوارد امرسون بارنارد” ابرهای غبارآلود میان ستاره‌ای شامل B59، B72 ، B77 و B78 که در پس زمینۀ پرستاره این تصویر دیده می‌شود را دسته‌بندی کرد. در اینجا، نمایی ترکیبی از ساقه و کاسۀ لوله را می‌بینیم؛ البته نام محبوب این سحابی تاریک، “سحابی لوله” است.

این نمای عمیق و گسترده یک میدان کامل ۱۰ در ۱۰ درجه را در صورت فلکی ماراَفسای پوشش داده است. “سحابی لوله” بخشی از مجموعۀ ابر تاریک ماراَفسای است که در فاصلۀ تقریبی ۴۵۰ سال نوری از زمین قرار دارد. هسته‌های متراکم گاز و غبار درون این سحابی برای تشکیل ستارگان جدید در حال ِ فروپاشی هستند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

ناسا می‌خواهد به “تریتون” کاوشگر ارسال کند


بیگ بنگ: ترایدنت، نام ماموریت جدید ناسا است که می‌خواهد تریتون را مورد هدف قرار دهد. “تریتون” قمر یخی، بسیار فعال و منحصربفرد سیاره نپتون است. فضاپیمای ویجر ۲ نشان داد که تریتون دارای پتانسیل سطحی بالایی است و می‌تواند آبفشان‌هایی فعال و اتمسفر داشته باشد.

image e Triton
عکس ویجر ۲ از تریتون که منطقۀ قطب جنوب این قمر را نشان می‌دهد. رگه‌های تیره ناشی از فعالیت آبفشانی روی سطح یخی میباشد.

به گزارش بیگ بنگ، تریتون از یونوسفری برخوردار است که می‌تواند برف ایجاد کند و زمینه را برای اقیانوس زیر سطحی فراهم آورد. محققان بر این باورند که تریتون گزینۀ بسیار مناسبی برای بررسی این موضوع است که سیاره‌ها و اجرام سکونت‌پذیر در منظومه شمسی و سایر جاهای جهان چگونه شکل گرفته و توسعه می‌یابند. ماموریت ترایدنت تنها با یک بار گذر از کنار تریتون می‌تواند نقشه خوبی از این قمر تهیه کند؛ اطلاعات خوبی دربارۀ فرایندهای فعال بدست آورد و تعیین کند که آیا اقیانوس زیرسطحی پیش‌بینی شده وجود دارد یا خیر.

دکتر “لوئیس پروکتر”، مدیر مرکز تحقیقات فضایی اخترشناسی و سرپرست ارشد ماموریت ترایدنت بیان کرد: «تریتون یکی از هیجان‌انگیزترین و شگفت‌انگیزترین اجرام در منظومه شمسی است. من همیشه عاشق تصاویر ویجر ۲ بودم که از این قمر عجیب و غریب به زمین مخابره می‌کرد.»

پی بردن به آن دسته از عواملی که باعث می‌شوند اجرام منظومه شمسی بتوانند مواد لازم برای تبدیل به مناطق سکونت‌پذیر را کسب نمایند، یکی از اهداف اصلیِ ترایدنت به شمار می‌آید. این فضاپیما با خود یک دستگاه حمل می‌کند تا میدان مغناطیسی تریتون را مورد کاوش قرار دهد تا مشخص شود آیا این قمر در زیر سطحِ خود اقیانوس دارد یا خیر، دستگاه‌های دیگر نیز برای بررسی یونوسفر، اتمسفر غنی از مواد آلی و ویژگی‌های عجیب سطح مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی دیگر از اهدافی که در این ماموریت دنبال می‌شود این است که زمین‌ها و اراضی گسترده و دیده نشده بررسی شوند. تریتون بزرگ‌ترین سطح سنگی و سخت را در منظومه شمسی دارد که تاکنون هیچ فضاپیمایی موفق به بررسی آن نشده است.

اما بخش اعظم اطلاعات خود را دربارۀ این قمر عجیب، مدیون داده‌های فضاپیمای ویجر ۲ هستیم که در سال ۱۹۸۹ از کنار این قمر عبور کرد و فقط ۴۰ درصد از سطح تریتون را مشاهده کردیم. قرار است ماموریت ترایدنت این مسئولیت مهم را بر دوش گرفته و بخش‌های دیگر را هم تحت پوشش قرار دهد. ترایدنت از دوربین عکاسی فول فریمش برای تهیه عکس از بخش‌های جالب توجه تریتون استفاده خواهد کرد. به این ترتیب، دانشمندان خواهند توانست تغییرات ایجاد شده از زمان آخرین بازدید را مشاهده کرده و اطلاعات زیادی دربارۀ میزان فعالیت این قمر کسب کنند.

image e Trident
ماموریت ترایدنت قصد دارد بداند که تریتون در زیر پوسته یخی‌اش اقیانوس مایع دارد یا خیر. و به سوالات مطرح شده در این تصویر پاسخ دهد.

هدف بعدی ترایدنت این است که ببیند سطح این قمر با چه ساز و کارهای پنهانی در صدد نوسازیِ خود بر می‌آید. بخش سطحِ این قمر خیلی جوان است و هیچ گودال قابل مشاهده‌ای در آن وجود ندارد. همچنین این پرسش مطرح است که چرا این قمر با سایر اقمار یخی فرق دارد. اگر پاسخی برای این قبیل از پرسش‌ها به دست آوریم، می‌توانیم اطلاعات خوبی درباره چگونگی شکل‌گیری اراضی مختلف در سایر اجرام یخی به دست بیاوریم.

دانشمند پروژه ترایدنت، دکتر «کارل میشل»، محقق در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا گفت: «تریتون جرم عجیبی است، اما قرار است کارهای علمی خوبی برای افشای اسرار آن انجام دهیم. می‌دانیم که سطح ویژگی‌هایی دارد که قبلاً مشاهده نشده است. همۀ این عوامل انگیزه ما را دوچندان کرده تا ماموریتی به مقصد این قمر ترتیب دهیم. همان طور که در پیشنهادیه خود به ناسا گفتیم، تریتون می‌تواند اطلاعات کلیدیِ بسیاری در اختیارمان قرار دهد؛ زیرا آبفشان‌های فعال، یونوسفری پرانرژی و سطحی جوان و منحصربفرد این جرم را به مکان جالبی برای پژوهش تبدیل کرده است.»

بر اساس برنامۀ پیشنهادی، قرار است ماموریت ترایدنت در ماه اکتبر سال ۲۰۲۵ انجام شود؛ یعنی زمانی که زمین به طور دقیق با مشتری همتراز می‌شود. فضاپیما از نیروی کشش گرانشی مشتری استفاده خواهد کرد تا خود را به تریتون برساند. طراحان و مجریان این ماموریت کارشان را بخوبی بلدند. پس از ۱۳ سال پرواز در منظومه شمسی، این فضاپیما سرانجام خود را به مقصد مورد نظر خواهد رساند. بی‌صبرانه منتظر پرتاب این فضاپیما به فضا هستیم.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com

یک سایت برای دوست داران نجوم و سیارات