جستجوی ماده تاریک با استفاده از امواج گرانشی

بیگ بنگ: یک مطالعه‌ی نظری جدید، رویکردی جسورانه را برای فهمیدن راز اکسیون‌ها، ذرات فرضی تشکیل دهنده‌ی ماده تاریک، پیشنهاد می‌کند. این تیم تحقیقاتی می‌خواهند با استفاده از امواج گرانشی ساطع شده از سیاهچاله‌ها، سرانجام سرنخی از ماده‌ی تاریک بدست آورند.

به گزارش بیگ بنگ، این تحقیق حاکی از این است که سیاهچاله‌های در حال چرخش ممکن است قادر به تولید کردن اکسیون‌ها طی فرآیندی که تحت عنوان “ابر درخشندگی (Superradiance)” شناخته می‌شود، باشند. در واقع یک سیاهچاله‌ی چرخان می تواند همزمان با انتقال انرژی به محیط خلا پیرامونش، ذرات تشکیل شده از آن انرژی را نیز انتقال دهد. دکتر ماشا باریاختر در خصوص این تحقیق گفتک« ایده‌ی اصلی، استفاده از سیاهچاله‌ها به عنوان متراکم‌ترین و فشرده‌ترین اجرام کیهانی، برای تحقیق در مورد گونه‌ی جدیدی از ذرات، می‌باشد.»

محققان ادعا می‌کنند که یک سیاهچاله‌ی ابرجرم تا پایان عمر خود به تنهایی قادر است به صورت متناوب ۸۰^۱۰ اکسیون تولید کند که این مقدار بسیار بیشتر از تعداد کل اتم‌های موجود در کیهان می‌باشد! این ذرات که جرمی تنها برابر با بخش بسیار نازکی از یک  الکترون دارند تا پایان عمر چرخش سیاهچاله تولید می‌شوند. در واقع اینطور به نظر می‌رسد که ما فقط با تعداد بسیار عظیمی از ذرات روبرو هستیم اما نکته‌ی اصلی اینجاست که مجموع جرم این ذرات نزدیک به ۴۵ برابر جرم خورشید خواهد بود. این عدد برای ما بسیار بسیار عظیم است اما در برابر یک سیاهچاله‌ی ابرجرم فقط مانند یک بادام زمینی خواهد بود!

نکته‌ی مهم مقاله این است که این جرم می‌تواند یک نقش بازی کند؛ ممکن است نقش عظیمی نباشد اما به اندازه‌ی کافی قابل توجه است که امید داشته باشیم دستگاه‌های ما شاید بتوانند روزی آن‌ را رصد و یا حتی ثبت کنند. دو آشکارساز LIGO  و VIRGO برای ثبت و آشکارسازی امواج گرانشی بیشتر آسمان را کاوش می‌کنند؛ اگر اکسیون‌ها واقعا در محیط اطراف ِ سیاهچاله‌ها وجود داشته باشند، مشاهده‌گران ما ممکن است روزی قادر به آشکارسازی آن‌ها به صورت یک سیگنال دریافتی باشند.

یافته‌های این تحقیق را نمی‌توان به عنوان یک کیش و مات در شکار ماده تاریک تلقی نمود و حتی شاید نتوان آن را به عنوان یک کیش ساده هم در نظر گرفت. اما، این مقاله حاوی یک مطلب بسیار حائز اهمیت می‌باشد که به ما می‌گوید امواج گرانشی مربوط به اکسیون‌ها چگونه به نظر می‌رسند. دانستن شکل دقیق امواج گرانشی کشف آن‌ها را در میان میلیون‌ها نویز و تحقیق در مورد آن‌ها را بسیار ساده‌تر خواهد کرد، و چنانچه سیاهچاله‌ها توسط دیسک‌های عظیم اکسیون‌ها احاطه شده باشند این امواج به صورت یک امضای شفاف و عالی خواهند بود. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Physical examination D منتشر شده است،

ترجمه: ندا حائری/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: iflscience.com

image_pdfimage_print

بررسی تاثیر میکروجاذبه بر کروموزوم‌ها

به گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، این آزمایش که به زودی در ایستگاه فضایی بین المللی(ISS) به انجام می‌رسد روشی برای بازتولید و آنالیز تلومرها را مورد بررسی قرار می‌دهد. تلومرها بخش‌هایی از کروموزوم هستند که از DNA حفاظت می‌کنند. این آزمایش یکی از ۷۶ هزار پوند محموله‌ای است که به زودی توسط حامل سیگنوس(Cygnus) از پایگاه نیروی هوایی کیپ کارناوال به سمت ایستگاه فضایی بین‌المللی که در ۲۵۰ مایلی بر فراز زمین در حال گردش است، حرکت می‌کند.

تلومرها از DNA و پروتئین ساخته شده‌اند. این نقاط در انتهای کروموزوم‌ها یافت می‌شوند و حاوی ساختارهای ژنتیکی مربوط به سلول هستند. تلومرها شبیه به لوله‌های پلاستیکی کوچکی هستند که از شکل طبیعی کروموزوم محافظت می‌کنند. در زمین تلومرهای انسانی به طور طبیعی با افزایش سن کوتاه‌تر می‌شوند، اما سایر عوامل همچون استرس نیز می‌تواند طول آن‌ها را تحت تاثیر قرار دهد. مشخص شده که تلومرهای کوتاه شده با بروز بیماری‌های قلبی، برخی سرطان‌ها، مقاومت به انسولین و افت عملکرد سیستم ایمنی بدن ارتباط دارند.

محققان تصور می‌کنند طول تلومرهای فضانوردان تحت تاثیر انواع استرس‌ها از جمله میکروجاذبه، مسائل تغذیه‌ای، خواب ناکافی و محیط پرتشعشع قرار می‌گیرد. اما جالب اینجاست مطالعه‌ای که سال پیش با مقایسه دوقلوهای فضانورد اسکات کلی و مارک کلی به انجام رسید نشان داد که تلومرهای اسکات بعد از نزدیک به یک سال اقامت در فضا در مقایسه با تلومرهای برادرش مارک بلندتر شده بود.

این مطالعه جدید که بخشی از برنامه توسعه‌ای ناسا است به دنبال روشی برای بازتولید و آنالیز تلومرها در فضاست. در این آزمایش ابتدا روشی برای بازسازی یا دستکاری توالی‌های تکراری تلومرها آزمایش می‌شود. نمونه‌ها برای آنالیز به زمین بازخواهند گشت. محققان نهایتا با استفاده از توالی‌یاب DNA که اولین‌‎بار سال پیش به ایستگاه فضایی فرستاده شد، تلومرها را دستکاری و آنالیز می‌کنند.

کشف این که در سطح مولکولی چه اتفاقی برای تلومرها می‌افتد نه تنها به دانشمندان کمک می‌کند فضانوردان را برای ماموریت‌های چندین ساله بر روی مریخ آماده کنند بلکه باعث می‌شود محققان در خصوص فرآیند پیری و بیماری‌هایی که به طور طبیعی گریبان‌گیر انسان‌هاست، به شناخت بهتری دست پیدا کنند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: seeker.com

بانوی فضانورد رکورد حضور را در فضا شکست

بانوی فضانورد رکورد حضور را در فضا شکست

پگی ویتسون، بانوی امریکایی فضانورد، روز دوشنبه ۴ اردیبهشت ۱۳۹۶ موفق شد رکورد مجموع زمان حضور را در فضا بشکند.

به گزارش مجله نجوم به نقل از وبگاه ناسا، پگی ویتسون درمجموع مأموریت‌هایش تاکنون بیش از ۵۳۴ روز و ۲ ساعت و ۴۹ دقیقه در فضا حضور داشته است. رکورد قبلیِ مجموع زمان حضور در فضا متعلق به جف ویلیامز، فضانورد امریکایی، بود. با توجه به اینکه مأموریت فعلی این بانوی فضانورد در ایستگاه فضایی بین‌المللی تمدید شده است و هنوز ادامه دارد، او می‌تواند رکورد خود را تا پنج ماه دیگر افزایش دهد. دونالد ترامپ، رئیس‌جمهوری ایالات‌متحده و دخترش ایوانکا ترامپ روز دوشنبه ۴ اردیبهشت ساعت ۱۸ و ۳۰ دقیقه به‌وقت تهران در تماسی تلفنی با پگی ویتسون این رکوردشکنی را به او تبریک گفتند.

این رکوردشکنی تنها افتخار پگی ویتسون نیست. او چندین افتخار مهم دیگر را نیز در کارنامه خود ثبت کرده است. خانم ویتسون نخستین فضانورد زنی بود که به فرماندهی ایستگاه فضایی بین‌المللی رسید. همچنین او نخستین فضانورد زنی بوده است که دو بار فرماندهی این ایستگاه را بر عهده داشته است. همچنین، پگی رکورد راهپیمایی فضا در میان بانوان فضانورد را در اختیار دارد. او در طی چندین بار راهپیمایی فضایی، درمجموع ۵۳ ساعت را خارج از ایستگاه فضایی بین‌المللی در حال راهپیمایی فضایی بوده است. طبق برنامه‌ریزی قرار است این بانوی فضانورد در ۲۲ اردیبهشت ۱۳۹۶ راهپیمایی فضایی دیگری انجام دهد و باز رکوردهای جدیدی ثبت کند.

خانم ویتسون، دارای دکتری در رشتۀ زیست‌شیمی است و فعالیت خود در سازمان ناسا را از سال ۱۳۵۹ آغاز کرده است. در ابتدا در بخش‌های پژوهشی سازمان ناسا مشغول به فعالیت بود تا اینکه در سال ۱۳۷۵ به‌عنوان فضانورد انتخاب شد. او در سال ۱۳۸۱ برای نخستین‌بار به ایستگاه فضایی بین‌المللی سفر کرد.

 

نبرد سفید در دریای سیاه

بیگ بنگ: تریلیون ها موجود در دریاهای زمین کشته شده اند. آنها پوسته های کلسیفیه شدۀ مرده و صخره های سفید رنگ ِ دوور را تشکیل داده اند.

نبرد بین گیاهان تک سلولی رنگی توپ مانند – فیتوپلانکتون هایی به نام کوکولیتوفور و حتی ویروس های الماس مانند کوچکتری که لقب کوکولیتوویروس را به خود گرفته اند – میلیون ها سال ادامه داشته است. کوکولیتوفورها برای پیروزی در این نبرد زره گچی خود را با جذب دی اکسید کربن از اتمسفر درست می کنند. این نبرد به حدی حماسی است که کوکولیتوفورها در واقع بخش قابل توجهی از دی اکسید کربن موجود در اتمسفر زمین را مصرف می کنند و از بین می برند و قابلیت تنفس هوا را برای حیوانات و از جمله انسان ها تقویت می کنند. این عکس که در سال ۲۰۱۲ توسط ماهواره ی آکوا ناسا گرفته شده، دریای سیاه را به تصویر می کشد که بخاطر فعالیت های کوکولیتوفورها به رنگ آبی کمرنگ درآمده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

image_pdfimage_print

دُم یونی دنباله دار لاوجوی

بیگ بنگ: چه اتفاقی برای دنباله دارِ لاوجوی افتاده؟ این عکس ترکیبی اوایل آوریل ۲۰۱۷ از این دنباله دار گرفته شده که به طور غیرمنتظره ای یک دُم یونیِ طولانی و پیچیده را نشان می دهد.

به طور قابل توجهی، اثر پیچیدۀ باد و میدان مغناطیسی خورشید در اینجا باعث شده که وسط دُم یونیِ این دنباله دار شبیه سر سوزن شود. دنباله دارِ C/2017 E4 (لاوجوی) ماه گذشته توسط تری لاوجوی کاشفِ دنباله دار، مشاهده شد. این دنباله دار در اوایل این ماه ۷ برابر بیشتر قابل رویت شد و به سوژۀ خوبی برای دوربین های دو چشمی و دوربین های عکاسی آسمان شب تبدیل شد. گویا اتفاق مهمی برای دنباله دار لاوجوی رخ داده، زیرا این عکس چیز مهمی را نشان می دهد – به نظر می رسد از دو روز قبل که این دنباله دار در نزدیکترین فاصله با خورشید قرار گرفته، هسته اش در حال فروپاشی و محو شدن باشد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

image_pdfimage_print

آیا خرده سیارک ۲۰۱۲ TC4 با زمین برخورد می کند؟

بیگ بنگ: در تاریخ ۲۰ مهر ۱۳۹۶ (۱۲ اکتبر ۲۰۱۷) خرده سیارک ۲۰۱۲ TC4 به طرز خطرناکی از نزدیکی زمین خواهد گذشت، هر چند اندازۀ این خرده سیارک و نیز نزدیکترین فاصله اش از زمین هنوز دقیقا مشخص نیست.

به گزارش بیگ بنگ، بر اساس مشاهدات در زمان گذر این خرده سیارک در مهر ماه ۹۱ (اکتبر ۲۰۱۲) اخترشناسان اندازۀ آن را بین ۱۲ تا ۴۰ متر تخمین زده بودند. انفجار شهابسنگی بر فراز یکی از شهرهای روسیه که منجر به زخمی شدن ۱۵۰۰ نفر و وارد شدن خسارت به بیش از ۷۰۰۰ خانه شد، ۲۰ متر عرض داشت. بنابراین فجایع برخورد این خرده سیارک با زمین می تواند بیشتر باشد.

این خرده سیارک در ۱۲ مهرماه سال ۱۳۹۱ توسط ِ رصدخانه PAN-STARRS در هاوائی کشف شد، در حالی که یک هفته بعد از کشفش از فاصله ای حدود یک چهارم میانگین فاصله ماه از زمین (فاصلۀ ۹۴۸۰۰ کیلومتری زمین) از نزدیکی زمین گذشت. این خرده سیارک یک شئ کشیده شده و دراز و با سرعت چرخش بالا می باشد که در گذشته نیز بارها از نزدیکی زمین گذر کرده است. اما اکنون دانشمندان در تلاشند تا مسیر دقیق گذر این سیاره از کنار زمین و احتمال ِ برخورد آتی آن با زمین را تعیین کنند.

احتمال تجمعی برخورد این خرده سیارک با زمین ۰٫۰۰۰۵۵% هست، اما این حقیقت که کمترین فاصلۀ مدار این شی با زمین ۰٫۰۷۹ فاصلۀ قمری میباشد ( یک فاصله ی قمری معادل میانگین فاصله ماه از زمین و معادل ۳۸۴۴۰۲ کیلومتر است)، باید به عنوان یک برخورد کنندۀ بالقوه در آینده در نظر گرفته شود.

به گفتۀ “دتلف کوشنی” رئیس بخش اجرام نزدیک زمین در آژانس فضایی اروپا، احتمال این برخورد یک در یک میلیون است. او همچنین در مورد تخمین اندازۀ این شی ِ فضائی گفت:« اندازه ی این شئ از طریق میزان روشنائی آن تخمین زده شده بود، اما از آنجایی که ما از میزان قابلیت بازتاب دهندگی این شئ بی خبریم بنابراین می تواند اندازۀ آن بزرگتر و یا کوچکتر باشد، اندازه ای بین ۱۰ تا ۴۰ متر. یک شئ ۴۰ متری آهنی می تواند از اتمسفر گذشته و یک حفره برخوردی در زمین ایجاد کند؛ در حالی که به ندرت متوجه ورود یک شی سنگی ۱۰ متری به جو می شویم.»

مقایسه اندازۀ این خرده سیارک با مجسمه آزادی

ماکوتو یوشیکاوا از آژانس فضائی ژاپن معتقد است که این خرده سیارک خطری برای زمین محسوب نمی شود: « هر چند فاصله بسیار نزدیک هست، اما این فاصله به معنی وقوع حتمی برخورد نمی باشد.» ناسا اطمینان داده است که احتمال هیچ برخوردی از جانب این شئ با سیارۀ ما وجود ندارد، اما مشاهدات بیشتری برای رفع تردیدها باید صورت پذیرد. از ۲۳ فروردین ۱۳۹۴ تاکنون ۱۵۷۲ خرده سیارک بالقوه خطرناک کشف شده که هیچکدام در مسیر برخورد با زمین قرار ندارند، گرچه اخترشناسان همواره موارد جدیدی از آنها را کشف می کنند.

ترجمه: دکتر مصطفی رحمانی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: phys.org

image_pdfimage_print

اصل هولوگرافیک چیست؟

بیگ بنگ: آیا این تصویر به اندازۀ هزاران کلمه ارزش دارد؟ بر اساس اصلِ هولوگرافیک، بیشترین اطلاعاتی که می توانید از این تصویر بدست آورید تقریبأ ۶۵^۱۰×۱۰ بیت برای یک مانیتور کامپیوتری با اندازۀ نرمال است.

اصل هولوگرافیک که تاکنون اثبات نشده بیان می کند که حداکثر مقدار محتوای اطلاعات محدود به هر سطحی،  یک بیشینه دارد. بنابراین، محتوای اطلاعات درون یک اتاق به حجم اتاق بستگی ندارد، بلکه به مساحت دیوارهای پیرامون آن بستگی دارد. این اصل از این ایده ناشی شده که طول پلانک (مقیاس طول که در آن مکانیک کوانتومی شروع به غلبه بر گرانش کلاسیک می کند) یک طرف از مساحتی است که فقط می تواند حدود یک بیت اطلاعات را نگهداری کند. این محدوده را در ابتدا فیزیکدان “جرارد توفت” در سال ۱۹۹۳ مطرح کرد. این محدوده برگرفته از تعمیماتی است که بیان می کنند یک سیاهچاله توسط ِ مساحت سطحِ افق رویدادش تعیین می شود، نه به وسیلۀ حجمِ محصورش. عبارتِ «هولوگرافیک» از قیاسِ هولوگرام گرفته شده است که در آن، تصاویر سه بعدی با انعکاس نور در یک صفحه ی مسطح ایجاد می شوند. بدانید که افرادی دیگری که به تصویر برجسته نگاه می کنند نمی توانند ۶۵^۱۰×۱۰ بیت را مشاهده کنند – آنها ادعا می کنند که یک قوری چای دیده اند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

 

image_pdfimage_print