یک ستاره نوترونی در میان بقایای انفجار

بیگ بنگ: چرا این ستارۀ نوترونی از مرکز دور شده است؟ اخیرا یک ستاره نوترونی ِ تنها درون بقایای یک انفجار ابرنواختری قدیمی کشف شده است. این ستارۀ نوترونی ِ تنها، همان نقطه آبی در مرکز ِ سحابی قرمز در نزدیکی سمت چپ پایین E0102-72.3 است.

ENS HubbleChandraدر این عکس برجسته ترکیبی، رنگ آبی، نور پرتو ایکس را نشان می دهد که توسط رصدخانه چاندرا ناسا گرفته شده، در حالیکه رنگ‌های قرمز و سبز، نور ثبت شدۀ تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا(ESO) در شیلی و تلسکوپ فضایی هابل ناسا، را نشان می دهند. موقعیت جابحا شدۀ این ستاره نوترونی غیرقابل پیش‌بینی است، زیرا تصور می شود این ستارۀ متراکم هسته ستاره‌ای باشد که در ابرنواختر منفجر شده و سحابی خارجی را شکل داده است. ممکن است ستارۀ نوترونی درون  E0102 توسط خود این ابرنواختر از مرکز این سحابی دور شده باشد، اما عجیب به نظر می رسد که حلقۀ قرمز کوچکتر به دور این ستاره نوترونی نیز باقی مانده است. شاید سحابی بزرگ به علت دیگری شکل گرفته باشد – حتی شاید پای ستارۀ دیگری در میان باشد. مشاهدات آتی سحابی‌ها و ستارۀ نوترونی احتمالا می توانند این وضعیت را حل کنند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

نور، تاریکی و غبار

بیگ بنگ: این آسمان رنگی تقریبا به اندازۀ ۲ ماه کامل وسعت دارد و در میدان‌های ستاره‌ای غنی از سحابی در امتداد صفحۀ کهکشان راه شیری در صورت فلکی قیفاووس واقع شده است.

Sh CaveNebula Liamposدر نزدیکی لبۀ ابر مولکولی پرجرم در این منطقه یعنی در فاصلۀ ۲۴۰۰ سال نوری، منطقه نشری قرمز رنگ و درخشان شارپلس ۱۵۵ در سمت راست و پایین مرکز قرار دارد که سحابی غار نیز نامیده می شود. دیوارهای گازی درخشان غار کیهانی به وسعت تقریبی حدود ۱۰ سال نوری توسط نور فرابنفش ستارگان جوان و داغ در اطرافشان یونیزه می شوند. سحابی بازتابی آبی و غباری همانند vdB 155 در سمت چپ پایین، و ابرهای مبهم متراکم در غبار نیز در این بوم کیهانی می درخشند. پژوهش‌های نجومی نشانه‌های دراماتیک دیگری از تشکیل ستاره را آشکار کرده‌اند، از جمله رگۀ قرمز درخشان هربیگ-هارو ۱۶۸ ؛ در نزدیکی بالای مرکز در این عکس، انتشار جرم هربیگ-هارو توسط جت‌های پرانرژی یک ستارۀ تازه متولد شده، ایجاد شده‌اند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

چه عواملی فرگشت را پدید آوردند؟

بیگ بنگ: درک عوامل فراوانی که در شکل‌گیری تنوع زیستی اکوسیستم‌های کره زمین نقش دارند، می تواند دلهره‌آور باشد. در راستای برداشتن گام بلندی در دستیابی به این هدف، تیمی متشکل از محققان بین‌المللی، یک شبیه‌سازی کامپیوتری طراحی کردند که بسیاری از عوامل بنیادین منجر به انقراض و سازگاری فرگشت را در بر می گیرد.

xبه گزارش بیگ بنگ، این مطالعه دید ما را در شناخت روابط پیچیدۀ میان توپوگرافی و تغییرات آب و هوایی و چگونگی تاثیرگذاری این عوامل بر تاریخچۀ فرگشت و تنوع زیستی گونه‌های موجود در اکوسیستم‌های طبیعی، وسیع‌تر می سازد. مدل فوق توسط محققانی از دانشگاه‌های کانکتیکات، دانشگاه مرکزی گایوس برزیل، دانشگاه آزاد بریتانیا، محل‌های زایش زیستی، موزه‌ها و گورستان‌ها طراحی شده است. مناطقی هستند که در آنها گونه‌های جدیدی پدید می آیند. موزه‌ها نیز به مناطقی گفته می شود که گونه‌ها در آنها بقاء یافته‌اند و محل انقراض مناطقی هستند که در آنها انقراض گونه‌ها رخ داده است.

رابرات کولول استاد دانشگاه اکولوژی و زیست‌شناسی فرگشتی دانشگاه کانکتیکات که به همراه تیاگو اف رنجل از برزیل و تیل ادواردز و فیلیپ هولدن از بریتانیا، در این تیم تحقیقی حضور دارد، می گوید:« ما امیدواریم بنیادی‌ترین فرایندهای شکل دهندۀ جغرافیای زیستی را در کره زمین مدل‌سازی نماییم.» برای یافتن پاسخ این سوالات، محققان قاره آمریکای جنوبی را که از نظر شرایط آب وهوایی و زیست شناختی بیشترین تنوع را دارا می باشد، مورد بررسی قرار دادند تا از این طریق مدل خود را طراحی نموده و آن را آزمایش کنند. از آن جاییکه رشته کوه آند ۲۵ میلیون سال قبل شکل گرفته است، مناظر طبیعی متنوعی را پدید آورده است که منجر به یک تنوع زیستی غنی و ساختاری منحصر به فرد شده است که از نظر اکولوژی و فرگشت تونع زیستی آن را به نمونه بسیار خوبی برای انجام مطالعات، تبدیل کرده است.

رنجل می گوید: « کوه‌های آند طویل ترین رشته کوه جهان بوده و تنها کوههای ترنس تروپیکال کره زمین محسوب می شوند. این کوه‌ها درست در مجاورت آمازون واقع شده که پرآب ترین رود و بزرگترین جنگل بارانی جهان است. به همین دلیل آمریکای جنوبی ازچنین تنوع زیستی منحصر به فردی برخورداراست.» همکاران گروه تحقیق در دانشگاه اپن مدلی از شرایط آب و هوایی آمریکای جنوبی باستان طراحی کردند. دانشمندان با ادغام روش‌های آماری و مرسوم برای مدل‌سازی شرایط آب و هوایی، برای نخستین‌بار موفق شدند تغییرات آب و هوایی این منطقه‌ها را در پس هزاره‌های مختلف، به طور مفصل مدل‌سازی کنند. این مدل محدودۀ زمانی ۸۰۰ هزار ساله‌ای را شامل می شود. در این مدل دما و میزان بارش در فاصله‌های زمانی ۵۰۰ ساله در چرخه‌های مکرر یخبندان و گرمایش در دوره ای تحت عنوان چرخه‌های آب و هوایی چهارگانه، تخمین زده می شود.

شکل‌گیری یا فرگشت گونه‌های جدید از گونه‌های اجدادی‌شان فرایندی است که تحت تاثیر عوامل مختلفی نظیر تغییرات آب و هوایی، ویژگی‌های جغرافیایی و توپوگرافی، تبدیل به فرایندی پیچیده شده است. این عوامل می توانند منجر به نیم شدن یا پراکندگی جمعیت‌‌ها و شکل‌گیری گونه‌های جدید شود. با گذشت زمان گونه‌های جدیدی پدید آمده، برای بقاء تلاش کرده‌اند، به مناطق جدیدی رفته و یا منقرض شده‌اند. هرچند دلیل بروز این وقایع روشن نیست.

ecosystemتیم تحقیق با کمک شبیه‌سازی کامپیوتری توانستند خط سیر طول عمر گونه‌ها را با پیدایش وپایان آن در سه نقطه، تخمین زنند. این سه نقطه عبارتند از: زمانی که گونه‌ها به گونه‌های دختر تقسیم می شوند. زمانی که گونه‌ها به طور کامل منقرض می شوند یا زمانی که گونه‌ها برای بقاء خود تلاش کنند. در هر مرحله از شبیه‌سازی، محدودۀ جغرافیایی هر گونه ثبت شد. محققان دریافتند که خط سیرهای مشتق شده از چرخه‌های انجماد، منجر به بروز دوره‌های پیدایش و انقراض شده است که در نتیجۀ تغییر در محدودۀ گونه‌ها در توپوگرافی پیچیدۀ قاره مورد مطالعه رخ نموده است و به محققان امکان می دهد نقشه محل زایش و محل انقراض تنوع گونه‌ای را فراهم آورند.

بر طبق نظر کولول، علیرغم این که مدل فوق تنها فرایندهای بسیار بنیادین را شامل شده و الگوی تنوع زیستی مشخصی را در بر نمی گیرد اما امکان بازتولید مجدد نقشه‌های تنوع زیستی را فراهم می آورد که بسیار مشابه نقشه‌های گونه‌های امروزی پرندگان، پستانداران و گیاهان است. کولول می گوید: « اکثریت گونه‌های موجود در آمریکای جنوبی قدمتی بیش از ۸۰۰ هزار سال دارند اما نتیاج تحقیق ما نشان می دهد که حتی گونه‌های کهن مسیری مشابه گونه‌های جوان‌تر طی کرده‌اند که در نهایت همگی منجر به پدید آمدن الگویی غنی از گونه‌ها شده است.»

محققان بر این باورند که توضیحی که می توان در این مورد ارائه داد این است که تاثیر قوی تغییرات آب و هوایی در چرخه‌های انجماد در کنار توپوگرافی مناظر طبیعی منطقه، دلیل اصلی بروز این فرایند بوده است. تغییر در دما و میزان بارش، فارغ از سن گونه‌ها،  تاثیر عمده‌ای بر محدودۀ گونه‌ها، قطعه قطعه کردن، ادغام و از میان رفتن محدوده‌ها دارد. نیل ادواردز از دانشگاه اپن می گوید: « نتایج تحقیق ما نشان می دهد چگونه فرگشت ِ حیات تا چه حد وابسته به تغییرات فیزیکی محیط است.»

این مدل در یک مقطع زمانی مهم، یکی از تغییرات آب و هوایی بی‌سابقه محسوب می شود.  شبیه‌سازی بر پایه یک دورۀ زمانی متفاوت انجام شده است، اما نشان دهندۀ توان دینامیک تغییرات آب و هوایی و نحوه ی تاثیر آن بر حیات در کره زمین است. کوول می گوید: « روند کنونی تغییرات آب و هوایی که بشر مسبب بروز آنهاست، در مقایسه با دیگر موارد لحاظ شده در مدل بسیار سریع‌تر است اما فرایندهای یکسانی نیز در رابطه با تغییرات محدودۀ گونه‌های امروزی در حال وقوع است.»

ترجمه: مریم رفیعی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily.com

دانشمندان به منشا الگوهای مرموز سطح ماه پی بردند

دانشمندان به منشا الگوهای مرموز سطح ماه پی بردند

اگر با یک تلسکوپ به سطح ماه بنگرید، الگوهای روشن و موج‌داری را مشاهده خواهید کرد که از آن‌ها به عنوان نگاره‌های مارپیچ سطح ماه یا lunar swirls یاد می‌شود. اگرچه دانشمندان این طرح‌ها را به میدان‌های مغناطیسی قدرتمند منطقه‌ای نسبت می‌دادند؛ اما منشا پیدایش آن‌ها همواره یک راز بوده است.

نگاره‌های مارپیچ سطح ماه و خاصیت مغناطیسی عجیب آن‌ها، از دهه‌ها پیش مورد مطالعه بوده‌اند. حالا محققان با اعلام اینکه منشا این الگوهای سطحی به مجرای گدازه‌‌های زیرزمینی ماه بازمی‌گردد، عقیده دارند که موفق به حل این معما شده‌اند.

اجرای ماموریت‌‌های آپولو ۱۵ و ۱۶ موجب ترسیم نقشه‌ای از مناطق مغناطیسی سطح ماه (که فاقد یک میدان مغناطیسی فراگیر است) و مرتبط دانستن آن‌ها با این نقش و نگارهای مارپیچ در سال ۱۹۷۹ شد. با این حال هنوز ابهاماتی وجود داشت.

در عرض‌های جغرافیایی بالاتر، برجستگی و پیچ و تاب این الگوها نسبت به عرض‌های جغرافیایی زیرین، کمتر است. از طرفی تمامی این نگاره‌ها، دارای میدان مغناطیسی هستند؛ اما در برخی از قسمت‌های دیگر ماه هم که چنین نگاره‌هایی مشاهده نمی‌شود، میدان‌ مغناطیسی وجود دارد.

نکته مهم‌تر اینکه اگرچه این نقش و نگارها به تازگی شکل نگرفته‌اند؛ اما از حیث خصوصیات طیفی، بسیار جوان جلوه می‌کنند و علایم هوادیدگی و آفتاب سوختگی در آن‌‌ها، بسیار کمتر از سایر قسمت‌‌های ماه دیده می‌شود. چگونگی وقوع این مکانیسم هنوز شناخته شده نیست؛ اما یک احتمال این است که میادین مغناطیسی احاطه کننده‌ی این نگاره‌ها، ذرات پر انرژی روانه شده از سمت خورشید را منحرف می‌کنند و موجب کند شدن روند فرسایش در آن نقاط می‌شوند.

تیم تحقیقاتی با استفاده از مدل‌های کامپیوتری دریافت که هر یک از این نگاره‌های مارپیچ، می‌بایست در نزدیکی یک شی باریک مغناطیسی واقع شده باشند که چندان از سطح ماه فاصله نداشته باشد. مجراهای گدازه یا جوی‌های عمودی حاوی گدازه که در اثر فعالیت آتشفشانی بلند مدت کره ماه شکل گرفته‌اند، دقیقا با این توصیف مطابقت دارند. جریان‌های گدازه‌ای و بازالتی ماه در حدود ۳ الی ۴ میلیارد سال قبل؛ علاوه بر ایجاد این مجراها، سطوح پهناور و مسطح تیره رنگی را نیز در جای جای کره ماه شکل داده است.

این موضوع می‌تواند طریقه مغناطیسه شدن مجراهای زیرزمینی ماه را توضیح دهد. در واقع سنگ‌های این قمر با گرم شدن تا ۶۰۰ درجه سانتی‌گراد، در حضور یک میدان مغناطیسی فراگیر (که در گذشته‌های دور، ماه از آن برخوردار بود) و در محیطی فاقد اکسیژن، خاصیت شدید مغناطیسی یا آهنربایی پیدا کردند. دلیل وقوع این فرآیند هم به تجزیه برخی از مواد معدنی در اثر حرارت و آزاد شدن آهن از آن‌ها مربوط می‌شود؛ زیرا در حضور یک میدان مغناطیسی که به اندازه کافی قدرتمند باشد؛ آهن نیز در جهت همان میدان، خاصیت مغناطیسی پیدا می‌کند.

البته به دلیل وجود اکسیژن، روی زمین چنین اتفاقی نیفتاده است. حتی روی ماه نیز چنانچه جریان‌های گدازه‌ای وجود داشت، چنین فرآیندی نمی‌بایست بروز پیدا می‌کرد؛ چرا که ماه میدان مغناطیسی خود را مدت‌ها پیش از دست داد. اما بر اساس نتایج مطالعه‌ی تیکو و همکارانش که سال گذشته انتشار یافت، میدان مغناطیسی ماه حدود ۲ میلیارد سال بیشتر از آنچه که تصور می‌شد دوام پیدا کرد که این، با دوران جریان یافتن گدازه‌ها در سطح ماه همخوانی دارد.

نتایج این مطالعه‌ی تازه در مجله تحقیقات ژئوفیزیک انتشار یافته؛ البته پر واضح است که بهترین راه برای بیشتر آموختن، عزیمت به کره ماه و مطالعه‌ی از نزدیک این نقاط خواهد بود.

طیف خورشید با رنگ‌های گمشده

بیگ بنگ: هنوز مشخص نیست که چرا نور خورشید فاقد برخی از رنگ‌هاست. در اینجا تمام رنگ‌های مرئی خورشید را ملاحظه می کنید که با عبور نور خورشید از یک وسیلۀ منشور مانند، تولید شده است.

sunspectrum noaoاین طیف در رصدخانه خورشیدی مک مث-پیرس ساخته شد و نشان می دهد که خورشیدِ سفید رنگ، تقریبأ هر نوری را ساطع می کند اما قطعأ در نور زرد-سبز در درخشان‌ترین حالت قرار دارد. لکه‌های تیره در بالای طیف ناشی از گاز در سطح خورشید یا بالای آن است که نور خورشیدِ ساطع شده در پایین را جذب می کنند. از آنجاییکه انواع مختلفی از گازها رنگ‌های متفاوتی از نور را جذب می کنند، می توان تشخیص داد چه گازهایی خورشید را تشکیل داده‌اند. مثلأ هلیوم در سال ۱۸۷۰ در یک طیف خورشیدی کشف شد و پس از آن بر روی زمین یافت شد. امروزه، بیشتر خطوط جذب طیفی شناسایی شده‌اند – اما نه همۀ آنها.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

ناسا وجود “حیات بیگانه” را بررسی می‌کند

AAA picture mبه گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، تاریخ برگزاری کارگاه از امروز بیست‌وششم تا بیست‌وهشت سپتامبر است.   ناسا اعلام کرد، اگر این نشانه‌ها و سیگنال‌ها مشاهده شوند، این امکان برای ما میسر می‌شود که به وجود زندگی بیگانگان در نقطه‌ای از کیهان پی ببریم. ناسا بهترین علائم وجود حیات را سیگنال‌های رادیویی می‌داند که بسیاری از آن‌ها به طور کامل کشف نشده‌اند.

کاوشگرهای “کپلر” و “تس” ناسا به بررسی حیات در خارج از منظومه شمسی پرداخته‌اند. “کپلر” تلسکوپ فضایی ساخت ناسا است که با هدف کشف سیارات فراخورشیدی مشابه زمین به فضا پرتاب شد که بیش از ۲هزار و ۷۰۰ سیاره فراخورشیدی با امکان وجود حیات را کشف کرد که حدود ۳۰ عدد از آنها در کمربند حیات به دور ستاره خود می‌چرخند. چندی پیش سوخت این تلسکوپ تمام شد و عمر آن به پایان رسید. پس از آن، ناسا ماهواره “تس” را در تاریخ ۱۹ آوریل سال جاری با استفاده از موشک “فالکون ۹”(Falcon ۹) به فضا پرتاب کرد و به نحوی “تس” جایگزین کپلر شد.

انتظار می‌رود که این فضاپیما موفق به پیدا کردن بیش از ۲۰ هزار سیاره دیگر شود. تس چند روز پیش موفق به کشف ۲ سیاره فراخورشیدی شد. محققان دانشگاه “ام‌آی‌تی”(MIT) اعلام کردند که یکی از سیارات شناخته شده “Pi Mensae c” است و به عنوان سیاره “ابر زمین” شناخته می‌شود و ۶۰ سال نوری با ما فاصله دارد و هر ۶.۳ روز یک‌ بار خورشید خود را دور می‌زند. سیاره دیگر نیز ” LHS ۳۸۴۴ b” نام گرفته است و بعنوان “زمین داغ” شناخته می‌شود و ۴۹ سال نوری با ما فاصله دارد و هر ۱۱ ساعت یک‌ بار خورشید خود را دور می‌زند.

extra vast cover imageدانشمندان قادرند حتی از روی زمین نیز سیگنال‌هایی را که از منابع دور و فراتر از آسمان ما وجود دارند، شناسایی کنند. ناسا متذکر شد، هیچ‌کس از احتمال وجود حیات بیگانگان در سیارات فراخورشیدی خبر ندارد ولی ما می‌دانیم که این احتمال صفر هم نیست. چند دهه است که محققان به بررسی شواهد حضور بیگانگان پرداخته‌اند. این بررسی‌ها در پروژه‌های علمی “جستجوی هوش فرازمینی”( SETI) ناسا صورت گرفته است که از سال ۱۹۷۱ آغاز شده‌اند.

ناسا اظهار کرد، ما برای ثابت کردن حیات فرازمینی به سیگنال‌هایی نیاز داریم که هنوز ناشناخته باقی مانده‌اند. به عنوان مثال، ممکن است بسیاری از فرکانس‌های رادیویی در اتمسفر وجود داشته‌ باشند که از منابع زمینی انتشار یافته‌اند. ناسا تلاش خود برای بررسی وجود بیگانگان را ادامه خواهد داد و در این زمینه سرمایه‌گذاری‌ خواهد کرد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: dailymail.co.uk

میکروب‌های خاک مواد جایگزین پلاستیک را میخورند!

بیگ بنگ: پژوهش‌های جدید نشان می­ دهند که ماده‌­ای به نام PBAT که جایگزین پلاستیک می شود، می تواند توسط میکروب‌های موجود در خاک تجزیه شود. پژوهشگران امیدوارند که این ماده بتواند جایگزین مالچ پلاستیکی شود. مقادیر زیادی از مالچ پلاستیکی به منظور تقویت محصول از طریق افزایش درجه حرارت خاک و حفظ رطوبتِ زمین، در زمین‌های کشاورزی استفاده می شود.

Soil microbes eat choice cosmetic investigate showsبه گزارش بیگ بنگ، دفع این ورقه­‌های پلاستیکی دشوار است و به ناچار، مقدار زیادی از پلاستیک در حال جمع شدن بر روی خاک است. آلودگی پلی ­اتیلن میتواند حمل و نقل آب را مختل کند و در نهایت باعث کاهش سلامت خاک می­ شود. پژوهشگران در انستیتوی تکنولوژی فدرال زوریخ، می­خواستند بدانند که آیا جایگزینی پلیمری، مانند PBAT با محیط زیست سازگارتر خواهد بود یا نه.

پیشتر، پلیمری که برای تولید کودبرگ استفاده می شود، زیست فروپاش (تلاشی پذیر توسط عمل میکروبی) در نظر گرفته می شد، اما در مورد پلیمری که در کشاورزی از آن استفاده می شود، چنین تصوری وجود نداشت. برای انجام این آزمایش، دانشمندان PBAT را با مقدار معین از ایزوتوپ کربن سنتز کردند. چنین آزمایشی به پژوهشگران اجازه داد تا تجزیه کربن را در مسیرهای مختلفِ تجزیه زیستی ردیابی کنند. در نمونه‌­های خاکِ مورد بررسی، دانشمندان توانستند تبدیلِ کربنِ پلیمر را به زیست توده میکروبی و انرژی و همچنین فرآورده­‌های جانبی مثل دی­‌اکسید کربن ردیابی کنند.

مایکل زامشتاین، پژوهشگر در انستیتو تکنولوژی فدرال زوریخ، می گوید: «زیبایی مطالعه ما در این است که از ایزوتوپ‌های پایدار استفاده کردیم تا دقیقا کربنِ منتجه از PBAT در مسیرهای مختلف زیست تجزیۀ پلیمر در خاک را ردیابی کنیم. زامشتاین و همکارانش، ادعا می­ کنند که مطالعات آنها برای نخستین‌بار نشان میدهد که پلاستیک واقعا در خاک تجزیه‌پذیر است.

“هانس پیتر کوهلر”، میکروب‌شناس محیط زیست در موسسه فدرال علوم و فن­آوری آبزیان سوئیس میگوید: «تعریف کلمۀ زیست تخریب برای من نیازمند این است که میکروب‌ها به صورت متابولیکی از تمام کربن در زنجیره­‌های پلیمری برای تولید انرژی و تشکیل زیست توده استفاده کنند؛ در حال حاضر برای PBAT چنین اتفاقی رخ میدهد. بسیاری از مواد پلاستیکی به قطعات کوچک تقسیم می شوند و در محیط زیست بعنوان میکروپلاستیک‌­ها باقی می مانند. برخی از این میکروپلاستیک‌­ها با چشم غیرمسلح دیده نمی شوند.» پژوهشگران میگویند که آنها هنوز هم راهی طولانی برای مهار آلودگی ناشی از صنعت جهانیِ پلاستیک دارند، اما قابلیت تجزیه بیولوژیک پلاستیک، گامی درست در این مسیر است. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله­ Science Advances منتشر شده است.

ترجمه: آوین تهمتن/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: upi.com

شناسایی باد فوق سریع متعلق به کیهان اولیه

بیگ بنگ: کهکشان‌ها تا حدودی شبیه حیوانات خانگی هستند؛ باید به طور مداوم در طی بازه‌های زمانی طولانی غذایشان را تامین کنید. اگر در دوره‌های ابتدایی حیات یک کهکشان، تمامی سوخت مورد نیاز آن را تامین کنید، در طولانی مدت با مشکل جدی روبرو خواهد شد. چنین چیزی در مورد حیوانات خانگی هم صدق می کند.

galactic wind

این عکس هنری نشان می دهد که بادهای کهکشانی در زمان خروج از کهکشان در جهان اولیه چه شکلی بوده‌اند.

به گزارش بیگ بنگ، در این شرایط، این جرم سماوی به یک کهکشان ستاره‌فشان تبدیل می شود که سوختش را خیلی زود مصرف می کند و کل آن را به ستاره تبدیل می کند. کهکشان ستاره‌فشان کهکشانی است که دوره ای از فعالیت شدید ستاره زایی را تجربه می کند؛ به نحوی که در هر زمان می توان تعداد بسیار زیادی ستاره‌های در حال تولد یا تازه متولد شده را در آن مشاهده کرد. از این رو چنین نامی بر آنها گذاشته شده است. پدیدۀ ستاره‌فشانی در محدوده‌هایی به قطر بیش از هزار سال نوری اتفاق می افتد. نظریه رایج در خصوص این پدیده این است که جرقه این ستاره‌زایی‌ها در اثر مواجهه نزدیک یا برخورد کهکشان مورد نظر با کهکشان دیگر زده می شود. این کهکشان‌ها در جوانی می میرند.

برخی کهکشان‌ها از یک مکانیزم دفاعی در مقابل بادهای کهکشانی سهمگین برخوردارند. توده‌های مولکول از این کهکشان‌ها به بیرون راه یافته، به جهان روانه شده و یا در قالب هاله‌های ماده جریان پیدا می کنند. این هاله‌ها بعدها می توانند به کهکشان مورد نظر بازگشته و سوخت لازم برای فرایندهای ستاره‌زایی را مهیا کنند. بادها از سرعت رشد کهکشان‌ها می کاهند و به آنها زمان می دهند تا به صورتی خاص اندازۀ آنها بزرگ شود.

محققان برای اولین‌بار اعلام کردند که این بادهای کهکشانی در جهان اولیه فعالیت زیادی داشته‌اند. با اندکی شانس و بررسی‌های دقیق و جامع، محققان بادهای کهکشانی را مشاهده کردند که از یک کهکشان در فاصله ۱۲ میلیارد سال نوری از زمین به بیرون جریان می یابند. این کهکشان SPT2319-55 نام دارد. با توجه به مقدار زمانی که طول می‌کشد تا نور از آن فاصله به زمین برسد، می توان نتیجه گرفت بادهایی را که دانشمندان مشاهده کردند تقریبا یک میلیارد سال پس از بیگ بنگ از کهکشان خود به بیرون از آن هدایت شده‌اند. در آن زمان، جهان ما سال‌های اولیۀ خود را سپری می کرد.

galaxy

محققان با بهره‌گیری از یک عدسی گرانشی به اندازه‌گیری بادهایی پرداختند که از یک کهکشان در فاصله ۱۲ میلیارد سال نوری نسبت به زمین به بیرون پرتاب می شدند.

محققان اینطور توضیح می دهند: «مشاهدۀ بادها در جهان دوردست کار خیلی دشواری است. نور ناشی از این کهکشان‌های پیر و قدیمی خیلی ضعیف و کم فروغ هستند. افزون بر این، آثار این بادهای کهن شاید در اثر سایر سیگنال‌ها دچار تغییر شود. برای دیدن آثار بادهای ستاره‌ای، دانشمندان به یک کهکشان دیگر که فاصله نه چندان دوری با زمین دارد، متوسل شدند. اجرام غول‌پیکری مثل کهکشان ها آنقدر گرانش زیادی دارند که می توانند مثل عدسی‌ها نور را خم کرده و به آن شکل بدهند. در این مورد، چنین عدسی گرانشی باعث شد کهکشان SPT2319-55 از زمین بسیار بزرگتر به نظر آید. به همین منظور، دانشمندان در آرایه میلی‌متری بزرگ آتاکاما در شیلی توانستند کهکشان مورد نظر را با جزئیات دقیقی مشاهده نمایند. محققان این بادها را در اثر افزایش میزان مولکولی به نام هیدروکسیل شناسایی کردند. این بادها با سرعت تقریبا نزدیک به ۸۰۰ کیلومتر در ثانیه از کهکشان به بیرون راه می یافتند.»

محققان افزودند: « SPT2319-55 یک کهکشان ستاره‌فشان است و هنوز مشخص نیست آیا آن بادها به کهکشان اجازه خواهند داد تا سنین بالاتری را تجربه کند یا خیر. نتایج ما نشان می دهد که باد در حال حذف گازهای مولکولی در این کهکشان می باشد و به احتمال زیاد فرایند ستاره زایی در این کهکشان را متوقف خواهد ساخت. هنوز معلوم نیست که این عامل برای سرکوب فرایند ستاره‌زایی در آن کهکشان کفایت می کند یا خیر.»

کهکشان SPT2319-55 می تواند آنقدر ماده تاریک در پیرامون خود داشته باشد که حتی باد هم نتواند آن را نجات بدهد. وقتی آن حجم از باد در تلاش است تا با بازگشت به کهکشان به ایجاد ستاره‌های جدید بپردازد، ماده تاریک می تواند از تجمع آن جلوگیری بعمل آورد. در این شرایط، SPT2319-55، علی‌رغم بادهایش، احتمالا در سنین جوانی خواهد مُرد. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Science منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: livescience.com

پاستای هسته ای ، محکم ترین ماده در سراسر کیهان

پاستای هسته ای ، محکم ترین ماده در سراسر کیهان!
پاستای هسته ای به احتمال زیاد محکم ترین ماده در کل کیهان است. اما در صورتی که این احتمال واقعیت داشته باشد سوال دیگری مطرح می شود؛ اینکه پاستای هسته ای چیست و در کجای کیهان می توان آن را پیدا کرد؟

به یقین برای بسیاری این سوال پیش آمده است که براستی در سراسر کیهان کدام ماده محکم ترین ماده محسوب می شود و این ترکیب محکم در کجا قرار دارد؟ در پاسخ باید گفت که به اعتقاد پژوهشگران و اخترشناسان، پاستای هسته ای به احتمال بسیار زیاد محکم ترین ماده در سراسر جهان محسوب می شود که در داخل ستاره های نوترونی شکل می گیرد.

برای اینکه یک پاستای هسته ای شکل بگیرد باید مراحل مختلفی طی شود؛ در ابتدا باید طی میلیاردها سال یک ستاره به مراحل پایانی عمر خود نزدیک شود و در واقع وارد مرحل مرگ می شود. در این مرحله ستاره منفجر شده  و پدیده سوپرنوا شکل می گیرد.

در پی انفجار سوپرنوا، پروتون ها و الکترون های باقی مانده در هسته ستاره بشدت با هم ترکیب می شوند و در نهایت سوپی از نوترون با چگالی بسیار بالا یا  فراچگالی ایجاد می کنند. چگالی این سوپ در حدی بالاست که بیشترین جاذبه را ایجاد می کند. این سوپ بشدت فشرده شده و کمترین فضای ممکن را اشغال می کند.

هم اکنون و پس از طی مراحل فوق می توان مدعی بود محکم ترین ترکیب و ماده موجود در جهان خلق شده است. این ماده همان پاستای هسته ای است که در درون ستاره های نوترونی شکل می گیرد. همانطور که می دانید ستاره های نوترونی کوچک هستند، اما چگالی آنها بی نهایت بالاست و این بدان معناست که ستاره های نوترونی علیرغم حجم کوچک شان دارای جرم بالایی هستند.

استحکام پاستای هسته ای در قیاس با فولاد

ادعای اینکه پاستای هسته ای محکم ترین ماده موجود در کیهان است ثمره تحقیقات تیمی از پژوهشگران آمریکایی و کانادایی است که پس از انجام تحقیقات مختلف با استفاده از  سازو کارهای شبیه سازی به این نتیجه رسیدند. در واقع آنها هرگز قادر نبودند که میزان استحکام ماده موجود در ستاره های نوترونی را از نزدیک بسنجند، اما نتیجه شبیه سازهای مختلف نشان داد که در واقعیت این پاستای هسته ای موجود در ستاره های نوترونی است که عنوان دار محکم ترین ماده در سراسر کیهان می باشد.

برای روشن شدن مطلب از زبان ساده تری استفاده می کنیم. به یقین اگر بخواهید یک بشقاب فولادی را بشکنید باید میزان مشخصی از نیرو را به آن وارد کنید تا در نهایت بشقاب شکسته شود. هر مقدار نیرویی که برای شکستن یک بشقاب فولادی لازم است را اگر در ۱۰ میلیارد ضرب کنید به نیرویی خواهید رسید که برای شکستن یک بشقاب پاستای هسته ای لازم است.

شاید برای شما این سوال پیش بیاید که پاستای هسته ای این همه استحکام را از کجا می آورد؟ پاسخ روشن است؛ چگالی بسیار بالای پاستای هسته ای باعث می شود تا از چنین استحکام خارق العادی برخوردار شود.

این سناریوی جذاب را در ذهن خود تصویر سازی کنید؛ یک ستاره را تصور کنید که دست کم هفت برابر خورشید است. این ستاره به پایان عمر خود رسیده و منفجر می شود. از ستاره یاد شده در نهایت یک ستاره نوترونی باقی می ماند. حال آنچه که باقی مانده است دیگر به هیچ عنوان به اندازه خورشید و یا بزرگتر از آن نیست و در واقع آنچه که از آن ستاره عظیم هفت برابری خورشید باقی مانده است یک هسته کوچک است که بیشترین فاصله بر روی آن ۱۲ کیلومتر خواهد بود.

برای رسیدن به چنین چگالی بالایی تصور کنید که دارای ۱ میلیون و ۳۰۰ هزار سیاره به اندازه زمین هستید. حال از شما می خواهند آنها را آنقدر فشرده کنید تا در داخل یکی از شهرهای کوچک کشورتان جای بگیرند.  این همان اتفاقی است که در ستاره های نوترونی روی می دهد.

هر ذره از ستاره نوترونی وزنی بی نهایت بالا دارد. به گونه ای که در سراسر کیهان نمی توان پدیده دیگری را یافت که دارای چنین وزنی باشد. در سال ۲۰۰۷ ناسا اعلام کرد که یک قطعه از ستاره نوترونی به اندازه یک حبه قند می تواند وزنی معادل ۱ میلیارد تن داشته باشد.

این بدان معناست که اگر شما یک قطعه کوچک به اندازه یک حبه قند را از یک ستاره نوترونی جدا کنید این حبه قند نوترونی می تواند وزنی معادل  کوه اورست داشته باشد.

نقش پاستای هسته ای در ایجاد امواج گرانشی عظیم

در اینجا به نظر مناسب می آید تا اشاره کوتاهی به امواج گرانشی داشته باشیم و اینکه چگونه ستاره ها نوترونی امواج گرانشی ایجاد می کنند. یک میدان گرانشی قادر است موج گرانشی و یا امواج گرانشی ایجاد کند. البته باید توجه داشت که همین گزاره ساده در حدود یک قرن طول کشید تا حقیقت آن اثبات شود.

در حدود یک صد سال پیش بود که انیشتین وجود امواج گرانشی را تئوریزه کرد، اما مشاهده این امواج تا سال ۲۰۱۶ مقدور نبود و تنها در این سال بود که به لطف فناوری های جدید، پژوهشگران موفق به مشاهده امواج گرانشی شدند.

از نظر انیشتین اجرام دارای گرانش بوده و گرانش قادر به ایجاد انحنا در فضا-زمان است و لذا هر قدر جرم یک جسم بیشتر باشد، گرانش بیشتری ایجاد کرده و در نتیجه انحنا بیشتری در فضا زمان ایجاد می کند.

موج های گرانشی عظیم از منابع مختلفی سرچشمه می گیرند که یکی از مهم ترین آنها ستاره های نورتونی هستند. تحقیقات بیشتری لازم است تا تشخیص داده شود که پاستای هسته ای چه نقشی در گرانش بالای ستاره های نوترونی و ایجاد انحنا در فضا زمان دارد.

دراگون یکی از دستاوردهای ایلان ماسک

بیگ بنگ: ناسا شاتل را پس از ۳۰ سال فعالیت در سال ۲۰۱۱ بازنشسته کرد، در ۷ سال گذشته ناسا برای انتقال فضانوردانش به فضا از ناو روسی سایوز استفاده می کرد، اما در ادامۀ امسال این وابستگی با روی کار آمدن فضاپیمای دراگون پایان می یابد.

spacex dragon booster plug xبه گزارش بیگ بنگ، دراگون یک فضاپیمای پرواز آزاد است که برای حمل و نقل محموله و انسان به مقصد ِ دوربرد طراحی شده است. دراگون در سال ۲۰۱۲ تاریخ‌ساز شد زمانی که تبدیل به نخستین فضاپیمای تجاری برای تحویل محموله به ایستگاه فضایی بین‌المللی و برگشت محموله به زمین، انتخاب شد.

این تنها فضاپیمایی است که در حال پرواز است و قادر به بازگشت مقدار قابل توجهی محموله به زمین است. در حال حاضر دراگون محموله به فضا حمل می کند ولی از همان ابتدا برای حمل انسان‌ها طراحی شده است. اولین آزمایش این کپسول که اختصاص به Pad Abort Test داشت، دراگون را آزمایش کردند. در این آزمایش دراگون پس از جدا شدن از موشک، با موفقیت روی زمین فرود آمد، در زیر ویدئوی مربوطه را مشاهده کنید:

بخش‌های بیرونی دراگون

بخش تحت فشار:

بخش تحت فشار فضاپیما که کپسول هم نام دارد طوری طراحی شده تا محموله و یا انسان را به فضا انتقال دهد. اما قسمت بیرونی بخش تحت فشار هدایت ناوبری و کنترل دراگون و سپر حرارتی پیشرفته دراگون را تشکیل می دهد.

dragonتنه:

تنه دراگون از فضاپیما در طول فرود پشتیبانی می کند.

داخل فضاپیما

فضاپیمای دراگون دارای سه پیکربندی برای نیازهای مختلف است.

۱- محموله

۲- خدمه

۳- آزمایشگاه دراگون

spacex dragon x@xبرای اطمینان از انتقال سریع از قابلیت محموله به قابلیت خدمه، تنظیمات محموله و خدمۀ فضاپیمای دراگون تقریبا یکسان است. این مشترکات فرایند ارزیابی انسانی را ساده کرده و سیستم‌های حیاتی را برای خدمه و ایمنی ایستگاه‌های فضایی به طور کامل بر روی پروازهای غیرنظامی تست می کنند. با استفاده از آزمایشگاه دراگون فضاپیما می تواند بعنوان یک پلتفرم برای آزمایش‌های فناوری در فضا استفاده شود.

این کپسول از تاسیسات قبلی ناسا در اوهایو به فلوریدا منتقل شده است. در اوهایو در مرکز فضایی ایستگاه پلام پروک سخت افزار دراگون در حال بررسی است. پلام بروک تنها مرکز در جهان که قادر به شبیه‌سازی وسایل نقلیه پرتابی و موتورهای موشک در ارتفاع بالا است. در حال حاضر شرکت بویینگ هم قراردادی با ناسا بسته است تا تلاش کند فضانوردان ناسا را به طور اختصاصی به ایستگاه بین‌المللی ببرد.

nasa nathan koga illustrations nathan kogaبویینگ در حال آزمایش استارلاینر خود است که برای جابجایی هفت مسافر و یا ترکیبی از مسافر و محموله برای ماموریت در مدار نزدیک زمین طراحی شده است. فضانوردان اسپیس ایکس را در ماموریت دراگون سه فضانورد با سابقه و یک تازه کار تشکیل می دهند.

در اولین پرواز آزمایشی که فضانوردان باید برای دو هفته به ایستگاه فضایی بروند داگ هارلی و  بهنکن دو نفر از فضانوردان سابق شاتل فضایی ناسا شرکت خواهند کرد. جالب آنکه رابرت بهنکن یکی از فضانوردانی است که در آخرین ماموریت فضاپیمای شاتل حضور داشت.

ترجمه: علیرضا هموطن/ سایت علمی بیگ بنگ

منابع بیشتر: spacex.com , SpaceX Dragon

space.com , futurism.com