سحابی رتیل

بیگ بنگ: سحابی رتیل که ۳۰ Doradus نیز نامیده می شود بیش از ۱۰۰۰ سال نوری قطر دارد و یک منطقه تشکیل ستارۀ غول‌پیکر درون ابر ماژلانی بزرگ(یک کهکشان کوتوله در اطراف راه شیری) است.

wardDoradusHaLRGBاین کهکشان که حدود ۱۸۰ هزار سال نوری با زمین فاصله دارد بزرگترین و خشن‌ترین منطقۀ تشکیل ستاره در کل گروه محلی کهکشان‌هاست. این بندپای کیهانی در این نمای حیرت‌آور متشکل از اتم‌های هیدروژن یونیزه شده است که در مرکز عکس دیده می شوند. درون سحابی رتیل(NGC 2070)، تابش شدید، بادهای ستاره‌ای و شوک‌های ابرنواختری از خوشۀ جوان مرکزی ِ ستاره‌های پرجرم بنام R136 انرژی درخشش را تامین کرده و رشته‌های عنکبوت مانند را شکل می دهند. در اطراف رتیل مناطق تشکیل ستارۀ دیگری وجود دارند که شامل خوشه‌های ستاره‌ای جوان، رشته‌ها و ابرهای حباب مانند ترکیده شده، هستند. همچنین این نما شامل محل نزدیکترین ابرنواختر مدرن(SN 1987A) نیز میباشد.

Tarantula HST ESO annotatedاین میدان دید غنی به اندازۀ ۱ درجه یا دو ماه کامل در آسمان وسعت دارد و در صورت فلکی جنوبی ماهی زرین واقع شده است. نکتۀ جالب این است که اگر سحابی رتیل مثلا ۱۵۰۰ سال نوری نزدیکتر بود، مثل سحابی تشکیل ستارۀ جبار، نیمی از آسمان زمین را اشغال می کرد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

سیارک استوانه ای امواموا (Oumuamua) گذشته‌ای اسرارآمیز دارد

سیارک استوانه ای امواموا (Oumuamua) گذشته‌ای اسرارآمیز دارد

سیارک استوانه ای امواموا (Oumuamua) یک جرم آسمانی مرموز و جالب‌توجه در منظومه شمسی بوده که بر اساس تحقیقات جدید، از برخوردی مهیب در گذشته به وجود آمده است.

یکی از جالب‌توجه‌ترین و اسرارآمیزترین موضوعات جدید موردبررسی در ارتباط با منظومه شمسی، توسط ستاره شناسان، سیارک امواموا بوده که با ظاهر سیگاری شکل و حرکت چرخشی خود، به عنوان اولین جرم آسمانی که از فضای بین ستاره‌ای وارد منظومه خورشیدی ما شده،‌ شناخته می‌شود؛ با این حال بررسی‌های جدید نشان می‌دهند که این سیارک مرموز که در ماه اکتبر سال گذشته کشف شد، احتمالا با یک جرم آسمانی دیگر برخورد شدیدی داشته است.

دانشمندان میگویند که سیارک استوانه ای امواموا به احتمال قوی برای صدها میلیون سال در فضا حرکت کرده است و در صورت برخورد نکردن با اجرام دیگر، تا میلیاردها سال به سفر خود ادامه می‌دهد؛ اما تعدادی از نکات هستند که باعث مرموزتر شدن این سیارک شده‌اند؛ به عنوان مثال طول امواموا هشت برابر عرض آن بوده که تاکنون هیچ جرم آسمانی مشابه آن دیده نشده است. از طرف دیگر،‌ ماهیت این سیارک هم خود جای ابهام دارد و در حالی که دانشمندان آن را یک شی عظیم سنگی و یا نوعی دنباله‌دار می‌دانند، عده‌ای می‌گویند که سیارک استوانه ای امواموا یک فضاپیمای بیگانه است!

شبیه‌سازی حرکت سیارک مرموز امواموا

همچنین،‌ نحوه حرکت این جرم آسمانی هم به نوبه خود خاص است و ذهن بسیاری از محققان از جمله تیمی از دانشگاه کوئینز بلفاست (Queen’s University Belfast) در ایرلند، به رهبری وس فریزر (Wes Fraser) را به خود مشغول کرده است.

جزئیات تحقیقات جدید بر روی سیارک استوانه ای امواموا

تیم فریزر با بررسی روشنایی این جرم از طریق تمامی تصاویر و اطلاعات جمع‌آوری شده، نتیجه گرفتند که امواموا به صورت فوق‌العاده‌ نامنظم حرکت می‌کند و نوع عبور آن در مسیرش پیش از این هم در سیارک‌های کوچک‌تر دیده شده است؛ این طور که به نظر می‌رسد، شکل حرکت سیارک احتمالا به خاطر اتفاقاتی شناخته‌شده به وجود آمده است.

در بین دلایل احتمالی، پدیده‌های گشتاور جز و مدی که به واسطه نزدیک شدن به سیاره‌های دیگر به وجود می‌آید و اثر YORP که به تشعشات خورشیدی و تحرکات گرمایی درونی وابسته است، مطرح شده‌اند،‌ اما به طور مشخص‌تر، احتمالات برای دلیلی دیگر بسیار بالا هستند.

فریزر می‌گوید که سیارک استوانه ای امواموا در زمانی خاص از سرگذشت طولانی خود در یک برخورد شدید شرکت داشته است. دانشمندان معتقدند که این جرم آسمانی در حال خارج شدن از منظومه شمسی است و پس از رسیدن به مدار مشتری در ماه می همین سال و عبور از مدار زحل در اوایل سال میلادی آینده، دیگر اثر از آن در اطراف ما باقی نخواهد ماند.

با این حال تخمین زده می‌شود که حرکت عجیب امواموا بعد از گذشت مدتی تغییر کند و کشش‌ها و تنش‌های درونی این جرم به چرخش آن پایان دهند. همانطور که اشاره شد، محققان نمی‌دانند که ماهیت سیارک استوانه ای امواموا دقیقا چیست و به همین دلیل، تیم فریزر برای هر دو حالت که امواموا یک سیارک سنگی باشد و یا ستاره‌ای دنباله‌دار، تخمین زده‌اند که تا پایان چرخش این جرم آسمانی هنوز میلیاردها سال زمان لازم است!

در مورد شروع چرخش دیوانه‌وار این سیارک هم تخمین دقیق زمان برخورد اولیه بسیار مشکل است؛ دانشمندان میگویند که این اتفاق به احتمال قوی در منظومه‌ای که امواموا به آن تعلق دارد، شروع شده و در زمان آغاز شکل‌گیری سیاره‌ها و یا بعد از آن رخ داده است. اما از آنجایی که تهیه تصویری با کیفیت بالا از امواموا امکان‌پذیر نیست، نمی‌توان با اطمینان گفت که اوضاع در اوایل شکل‌گیری این جرم آسمانی به چه صورت بوده است.

فریزر و همکارانش مقاله جدید خود را در ژورنال “Nature Astronomy” به چاپ رسانده‌اند.

فهمیدن زبان موجودات فضایی از آنچه تصور می‌کنیم سخت‌تر است!

فهمیدن زبان موجودات فضایی از آنچه تصور می‌کنیم سخت‌تر است!

زبان موجودات فضایی در فیلم‌ها و سریال‌های مختلف به شکلی ساده و قابل‌فهم به تصویر کشیده می‌شود،‌ اما همانطور که یک متخصص زبان شناسی اظهار کرده،‌ در دنیای واقعی مشکل در فهم زبان فرازمینی‌ها می‌تواند عواقب فاجعه باری داشته باشد.

زبان موجودات فضایی، در صورت برقرار ارتباط با آن‌ها، عملا تنها پل ارتباطی بین نوع بشر و بیگانگان خواهد بود. در حالی که فیلم‌ها، سریال‌ها و داستان‌های گوناگون زبان فرازمینی‌ها را به شکلی قابل‌فهم و حتی کاملا مشابه به زبان زمینیان به تصویر می‌کشند، دنیل اورت (Daniel Everett)، زبان شناسی از دانشگاه بنتلی (Bentley University) می‌گوید که موضوع بسیار پیچیده‌تر از این‌هاست.

اورت در مصاحبه تازه‌ای گفته است که با وجود اینکه تاکنون فرصتی برای تعامل انسان‌ها و فرازمینی‌ها پیش نیامده،‌ در صورت فراهم شدن این فرصت کوچک‌ترین سو تفاهمی در فهمیدن زبان موجودات فضای و یا انتقال مفاهیم از طریق زبان بشر می‌تواند عواقبی فاجعه‌بار داشته باشد.

تصور کنیم که موجوداتی همانند بیگانگان فیلم ئی.تی. (.E.T) به زمین بیایند و با قصد دوست شدن با انسان‌ها، برای برقرار ارتباط با ما تلاش کنند؛ حال اگر بشریت نتواند که این دست دوستی را بگیرد و به درستی به تلاش‌های دوستانه این موجودات واکنش نشان دهد، در بهترین حالت امکان برقراری ارتباط بین ما از بین خواهد رفت و در بدترین حالت هم ممکن است که جنگی بین ما و موجودات فضایی به وجود آید!
حال اگر در سناریو برخورد انسان‌ها با فضاییان، این موجودات قصد دوستی با ما را نداشته باشند، اوضاع از آنچه که هست بدتر خواهد شد. از طرف دیگر سو تفاهم‌های مختلف که بسیاری از آن‌ها به مشکل فهمیدن زبان مربوط می‌شود، در طول سال‌ها جنگ‌های زیادی را بین انسان‌ها به راه انداخته و نگرانی اورت و مابقی صاحب‌نظران هم از این بابت است که احتمال درگیر شدن با بیگانگان به خاطر جنین مشکلاتی کم نیست.

در مواجهه انسان با فرازمینی‌ها، ما برای برقراری ارتباط از هر زبانی که بر روی زمین شناخته شده استفاده خواهیم کرد و به روش‌های مختلفی مانند نشان دادن علامت، نور و یا اقدامات دیگر تلاش می‌کنیم که با این موجودات تعامل داشته باشیم؛ اما امکان برداشت اشتباه از هرکدام از این کارها وجود دارد و همانطور که شری ولز جنسن (Sheri Wells-Jensen)، زبان شناسی از دانشگاه بولینگ گرین (Bowling Green) گفته است، در چنین شرایطی باید دست به دامان دانش زبان شناسی شویم.

جنسن معتقد است که برای فهمیدن زبان موجودات فضایی بشریت باید تلاش خود را از مفاهیم پایه‌ای زبان شناسی شروع کرده و این موضوع را از جنبه‌های گوناگون و غیرمعمول بررسی کند؛ ممکن است که بیگانگان از نوعی زبان اشاره، تولید صداهای عجیب و غریب و یا حتی روش تله‌پاتی برای برقراری ارتباط استفاده کنند و چنین چالش‌هایی نباید مانع تعامل بشر با فرازمینی‌ها شود.

به گفته جنسن، تمام این‌ها در حالی است که هم‌اکنون بسیاری از ساکنان زمین بر سر مسائلی مانند نژاد، جنسیت و قومیت با هم ناسازگاری دارند و با یکدیگر سازش نمی‌کنند. اگر قرار باشد که انسان‌ها توانایی کنار آمدن با موضوعی مانند رنگ پوست را نداشته باشند، چگونه می‌توان انتظار داشت که بشر بتواند با موجوداتی فرازمینی که به احتمال قوی هیچ شباهتی با ما ندارند، دوست شود؟

با این وجود جنسن که در حوزه زبان شناسی بسیار مشهور است، می‌گوید که هنوز امید زیادی برای شکستن سد بین زبان ما و زبان موجودات فضایی وجود دارد و با گذر زمان می‌توان انتظار داشت که راه‌های ارتباطی با فرازمینی‌ها رمزگشایی شوند.

جسی اسنکر (Jesse Snedeker)،‌ روانشناسی از دانشگاه هاروارد با صحبت‌های جنسن موافق است، اما به گفته این دانشمند باید در نظر داشته باشیم که آیا ما ظرفیت ارتباط‌گیری با بیگانگان را داریم و یا‌ آن‌ها به صورت ذاتی این توانایی را خواهند داشت که زبان ما را درک کنند؟

به عنوان مثال نوع ارتباط بین سگ و انسان بر روی زمین مثال مناسبی در این رابطه است؛ با اینکه این جانداران به نسبت نوع تربیت، توانایی تشخیص صدها کلمه مختلف در زبان‌های گوناگون را دارند، نبود ظرفیت برای ارتباط‌گیری دو طرفه باعث شده تا دوستی انسان و سگ در یک سطح مشخص باقی بماند. آیا رابطه ما و فرازمینی‌ها هم می‌تواند دچار چنین مشکلی شود؟

به هر حال تعامل با بیگانگان موضوعی چالش بر انگیز است و مشکلات زیادی از جمله اختلاف فرهنگی، بروز سو تفاهم و پیش‌فرض‌های غلط می‌توانند ارتباط ما و موجودات فضایی را غیرممکن کنند. همچنین، تمامی این صحبت‌ها با این فرض است که چنین موجوداتی واقعی بوده و علاوه بر داشتن توانایی ارتباط‌گیری با ما، تمایلی هم به این موضوع داشته باشند. با این حال، با قبول چنین پیش‌فرض‌هایی می‌توان گفت که رسیدن به فهم درستی از زبان موجودات فضایی نقشی کلیدی در تعیین سرنوشت بشر و فرازمینی‌ها دارد.

با ۱۱ مورد از شگفتی های کهکشان راه شیری آشنا شوید

با 11 مورد از شگفتی های کهکشان راه شیری آشنا شوید

شگفتی های کهکشان راه شیری مجموعه‌ای از ۱۱ حقیقت حیرت‌انگیز در مورد سیستم کیهانی بزرگ میزبان منظومه شمسی و سیاره ما، زمین است که این کهکشان شگفت‌انگیز را از زاویه‌ای دیگر به ما نشان می‌دهد.

شگفتی های کهکشان راه شیری از آنچه که تصور می‌کنیم بیشتر است؛ این سیستم کیهانی عظیم شامل ستاره‌ها،‌ ابرنواخترها، سحابی‌ها و شناخته‌ها و ناشناخته‌های فراوانی است که هرکدام به نوبه خود شیفتگان دنیای ستاره شناسی را حیرت‌زده می‌کنند و دانشمندان را در تلاش برای پرده‌برداری از رازهای جهان اطراف به تکاپو می‌اندازند.

این کهکشان شگفت‌انگیز میزبان منظومه شمسی و به طور مشخص‌تر، سیاره زمین است و از روی سیاره ما به صورت نواری نورانی از اجرام آسمانی درخشان به نظر می‌رسد. در ادامه قصد داریم تا ۱۱ حقیقت شگفت‌انگیز در مورد کهکشان راه شیری را با هم مرور کنیم؛‌ با ما همراه باشید.

۱. نام راه شیری به دوران باستان برمی‌گردد

پیش از ظهور لامپ‌های الکتریکی و نورهای مصنوعی، آسمان شب در سراسر کره زمین پر از ستاره‌های زیبایی دیده می‌شد که در آسمان می‌درخشیدند. نوار سفید رنگ و نورانی کهکشان راه شیری هم در آن دوران به خوبی مشاهده می‌شد و این اتفاق باعث شده بود که گذشتگان نام‌های متفاوتی را برای آنچه در آسمان می‌دیدند،‌ انتخاب کنند.

در مورد نام راه شیری داستان‌های زیادی مطرح شده، اما افسانه‌ای که بیشتر از همه بر سر زبان‌هاست داستان یونانی شیر دادن الهه آسمان‌ها، هرا (Hera)، به هرکول است. گفته شده که هرا در هنگام انجام این کار به خواب فرو رفته بود و وقتی که بیدار شد و پستانش را از دهان هرکول کشید، مقداری شیر در سراسر آسمان‌ها پخش شد و نوار سفید رنگ کهکشان راه شیری به وجود آمد.

البته به گفته متیو استنلی (Matthew Stanley)، پروفسور تاریخ دانشگاه نیویورک منشا اصلی این اسم هنوز مشخص نیست و کسی نمی‌داند که برای اولین بار چه کسی از چنین لقبی برای توصیف کهکشان ما استفاده کرد.

۲. تعداد ستاره‌های کهکشان راه شیری نامشخص است!

یکی از شگفتی‌های کهکشان راه شیری به تعداد دقیق ستاره‌های موجود در آن مربوط می‌شود. شمردن تعداد ستاره‌های موجود در این کهکشان کار سختی است و از آنجایی که تلسکوپ‌ها تنها نورانی‌ترین ستاره‌ها را می‌بینند، همیشه ستاره‌هایی هستند که به واسطه وجود گرد و غبار موجود در فضا، از نظرها پنهان هستند.

یکی از راه‌های ابتکاری شمارش این اجرام نورانی اندازه‌گیری زمان لازم برای گردش ستاره‌های گوناگون در کهکشان است؛ با این کار میزان نیروی گرانش وارده به این اجرام مشخص شده و از این طریق می‌توان جرم کلی راه شیری را تخمین زد. در مرحله بعدی این جرم کلی را بر جرم متوسط ستاره‌ها تقسیم کرده و به صورت تقریبی مشخص می‌کنیم که چه تعداد ستاره در سیستم کیهانی ما وجود دارد.

دیوید کورنرییچ (David Kornreich)، ستاره شناسی از یکی از دانشگاه‌های نیویورک در این رابطه می‌گوید که چنین روشی تنها یک تخمین کلی از تعداد ستاره‌های کهکشان راه شیری به ما می‌دهد و تنوع اندازه ستاره‌ها و فاکتورهای دیگر از دقت این روش کم می‌کنند. ماهواره گایا (Gaia) سازمان فضایی اروپا مدتی پیش نقشه ۱ میلیارد از ستاره‌های کهکشان ما را منتشر کرد و دانشمندان اعلام کردند که این نقشه تنها ۱ درصد از تعداد واقعی این اجرام را نشان می‌دهد؛ پس می‌توان این احتمال را مطرح کرد که کهکشان راه شیری بیش از ۱۰۰ میلیارد ستاره دارد!

۳. یکی از شگفتی های کهکشان راه شیری وزن آن است!

همانطور که اشاره کردیم تخمین برخی از ویژگی‌های کهکشان راه شیری به طور دقیق تاکنون غیرممکن بوده و وزن این سیستم هم یکی از این ویژگی‌هاست؛ دانشمندان در این رابطه اعداد مختلفی را بین ۷۰۰ میلیارد تا ۲ تریلیون برابر جرم خورشید اعلام کرده‌اند، اما از آنجایی که حدودا ۸۵ درصد جرم این کهکشان از نوع ماده تاریک است و به صورت مستقیم قابل‌مشاهده نیست، تخمین‌های ارائه‌شده دقیق نیستند.

اکتا پتل (Ekta Patel)، ستاره شناسی از دانشگاه آریزونا اخیرا در همین رابطه تحقیقی را منتشر کرده که با در نظر گرفت نیروی گرانش عظیم کهکشان راه شیری بر روی کهکشان‌های کوچکی که به دور آن می‌چرخند، جرم سیستم کیهان ما را ۹۶۰ میلیارد برابر جرم خورشید تخمین زده است!

۴. راه شیری در یک فضای عظیم و خالی از کیهان قرار دارد

مورد بعدی از لیست شگفتی های کهکشان راه شیری به موقعیت آن در کیهان مربوط است. بررسی‌های مختلف دانشمندان نشان داده که کیهان در مقیاس بزرگ به شکل تصویر بالا و به صورت یک شبکه عظیم از نقاط نورانی و متراکم دیده می‌شود که از طریق رشته‌های باریکی به هم وصل شده‌اند و در بین آن‌ها حفره‌هایی بزرگ و تقریبا خالی وجود دارد.

به این دلیل از عبارت تقریبا خالی استفاده شده که محل زندگی ما هم در یکی از این حفره‌ها به نام کینن، بارگر و کووی (KBC) قرار دارد؛ نام KBC به افتخار سه دانشمندی که در سال ۲۰۱۳ این کشف را به نام خود ثبت کردند،‌ انتخاب شده است.

۵. در مرکز این کهکشان یک سیاه چاله کلان جرم عظیم وجود دارد

یکی دیگر از شگفتی های کهکشان راه شیری یک سیاه چاله فوق‌العاده بزرگ در مرکز این مجموعه است که جرمی حدودا ۴ میلیون برابر خورشید دارد. وجود این جرم عظیم به این دلیل تایید شده که بر اساس مشاهدات، ستاره‌های نزدیک به مرکز کهکشان به دور جرم بزرگی گردش می‌کنند که خود قابل رویت نیست.

در سال‌های اخیر محققان در تلاش بوده‌اند که با ترکیب تصاویر تلسکوپ‌های رادیویی جزئیات بیشتری را از فضای پر از گرد و غبار و گاز اطراف این سیاه چاله کلان جرم آشکار کنند.

۶. گاهی کهکشان‌های کوچک اطراف به راه شیری برخورد می‌کنند

وقتی مکتشف پرتغالی، فردینان ماژلان (Ferdinand Magellan)‌ در قرن ۱۶ میلادی در نیمکره شمالی زمین به اکتشاف می‌پرداخت، او و خدمه‌اش به دفعات متعدد خوشه‌های ستاره‌ای را می‌دیدند که در آسمان شب به شکل دیسک‌هایی نورانی بودند. بعدها مشخص شد که ماژلان و هم‌سفرانش جزو اولین اروپاییانی بودند که حرکت کهکشان‌های کوتوله را در آسمان شب به ثبت رساندند.

این مجموعه اجرام یکی دیگر از شگفتی های کهکشان راه شیری هستند و به همان شکلی که زمین به دور خورشید می‌چرخد،‌ در اطراف این سیستم عظیم گردش می‌کنند. گاهی اوقات پیش می‌آید که کهکشان ما این مجموعه‌های کوچک را در خود می‌بلعد و به تعداد ستاره‌هایش می‌افزاید.

در اوایل سال جاری میلادی داده‌های ماهواره گایا نشان داد که میلیون‌ها ستاره که در کهکشان ما، در مدارهای سوزنی شکل گردش می‌کنند،‌ متعلق به کهکشان کوتوله‌ای به نام «سوسیس گایا» (Gaia Sausage) هستند. این کهکشان در گذشته‌های دور با راه شیری برخورد کرده است.

۷. در کهکشان راه شیری مقدار زیادی روغن سمی وجود دارد!

بر اساس ادعای دانشمندان، در فضای خالی بین ستاره‌های کهکشان ما مقدار زیادی روغن سمی وجود دارد که به صورت مولکول‌های ارگانیک چرب هستند. این مولکول‌ها که با نام ترکیبات کربن آلیفاتیک شناخته می‌شوند، در برخی ستاره‌ها تولید شده و سپس به فضای بین ستاره‌ای کهکشان نشت می‌کنند.

تازه‌ترین تحقیقات نشان می‌دهند که حدودا یک چهارم تا نیمی از کربن موجود در سراسر کهکشان به این مورد از شگفتی های کهکشان راه شیری مربوط می‌شود. این میزان از برآوردهای پیشین پنج برابر بیشتر است و به نوعی امیدواری دانشمندان را مورد جهان اطراف بالا برده است؛ از آنجایی که کربن یکی از اجزای مهم برای به وجود آمدن حیات است،‌ وجود مقادیر زیاد این عنصر در سراسر کهکشان شانس وجود حیات در این سیستم عظیم کیهانی را به میزان قابل‌توجهی بالا می‌برد.

۸. راه شیری در مسیر برخورد با یک کهکشان دیگر است

]

تصویری از کهکشان آندرومدا

یکی از حقایق ناراحت‌کننده در مورد لیستی که آن را بررسی می‌کنیم این است که کهکشان ما قرار نیست برای همیشه پا برجا بماند و اینطور که به نظر می‌رسد، با سرعت ۴۰۰ هزار کیلومتر بر ساعت در مسیر برخورد با کهکشان همسایه‌اش،‌ آندرومدا (Andromeda) قرار گرفته است.

تا پیش از این گفته شده بود که در این برخورد که ۴ میلیارد سال دیگر اتفاق می‌افتد، آندرومدا به واسطه جرم عظیمش کهکشان راه شیری را می‌بلعد و دست آخر تنها بازمانده اتفاق خواهد بود؛ با این وجود جدیدترین پژوهش‌ها نشان می‌دهند که جرم این کهکشان حدودا ۸۰۰ میلیارد برابر خورشید بوده و به نوعی هم‌اندازه راه شیری است؛ بنابراین هنوز مشخص نیست که در ۴ میلیارد سال دیگر خسارت وارده به کهکشان ما بیشتر خواهد بود یا آندرومدا!

۹. ستاره‌های گوناگون به سرعت به کهکشان راه شیری وارد می‌شوند!

اخیرا محققان در جریان بررسی وضعیت ستاره‌های فوق‌سریعی که در هنگام برخورد با سیاه چاله کلان جرم راه شیری، با سرعت‌های فوق‌العاده بالا به بیرون پرتاب می‌شوند، با موضوع جالبی مواجه شدند؛ بیشتر از آنکه چنین اجرام آسمانی نورانی از این کهکشان خارج شوند، ستاره‌هایی که احتمالا متعلق به کهکشان‌های اطراف هستند، به سمت سیستم کیهانی ما حرکت می‌کنند.

توماسو مارچتی (Tommaso Marchetti)، ستاره شناسی از یکی از دانشگاه‌های هلند که درباره این مورد از شگفتی های کهکشان راه شیری مقاله‌ای منتشر کرده، می‌گوید که ممکن است این ستاره‌ها از کهکشان ابر ماژلانی بزرگ (Large Magellanic Cloud) بیرون زده باشند و از طرف دیگر،‌ به نظر می‌رسد که تعداد زیادی از ستاره‌های راه شیری از این طریق گرد هم آمده‌اند.

۱۰. حباب‌های مشکوکی از کهکشان راه شیری بیرون زده‌اند

تصور کنید که به تازگی کشف کنید که در اتاق خواب شما یک فیل برای مدت‌های طولانی زندگی می‌کرده و شما از وجود آن خبر نداشته‌اید! این موضوع شبیه اتفاقی است که در سال ۲۰۱۰ توجه ستاره شناسان سراسر جهان را به خود جلب کرد؛ در آن سال محققان سازه‌های فوق‌العاده عظیمی را کشف کردند که تا فاصله ۲۵ هزار سال نوری در قسمت بالایی و پایینی کهکشان راه شیری کشیده شده‌اند.

این سازه‌ها که با نام‌های «حباب‌های فرمی» (Fermi bubbles) شناخته می‌شوند، از خود پرتوهای گاما ساطع می‌کنند و هنوز توضیح قاطع و قابل قبولی در مورد آن‌ها ارائه نشده است. در سال گذشته میلادی محققان پس از بررسی داده‌های جمع‌آوری‌شده از این مورد از شگفتی های کهکشان راه شیری اعلام کرده که سازه‌های حباب مانند به احتمال قوی بقایای اتفاقی هستند که بین ۶ تا ۹ میلیارد سال پیش رخ داده است؛ ممکن است که سیاه چاله مرکز کهکشان در آن زمان مقادیر زیادی گاز و گرد و غبار را بلعیده و این ابرهای عظیم و نورانی را بیرون زده باشد.

۱۱. کهکشان راه شیری در معرض بمبارانی از پالس‌های انرژی قرار دارد

و اما مورد آخر از لیست شگفتی های کهکشان راه شیری به پدیده معروف و مرموز سیگنال رادیویی فضایی (FRB) مربوط می‌شود؛ در طول یک دهه گذشته دانشمندان کشورهای مختلف جهان سیگنال‌های نورانی عجیبی را ردیابی کرده‌اند که از آن سوی کیهان به آن‌ها رسیده است. تاکنون مشخص نشده که دلیل وجود این سیگنال‌ها چیست و در ده سال اخیر هم حدودا ۵۰ مورد FRB ثبت شده است.

منشا سیگنال‌های مورد نظر هم به نوبه خود ابهامات زیادی به همراه دارد، اما چیزی که می‌توان با اطمینان از آن حرف زد این است که پالس‌های FRB از فاصله‌ای چندین میلیارد ساله از گاز و گرد و غبار عبور کرده‌اند و مسافت فوق‌العاده زیادی را برای رسیدن به ما طی کرده‌اند.

اخترشناسان دو سیاره سرگردان کشف کردند

بیگ بنگ: اخترشناسان لهستانی بتازگی موفق به کشف دو سیاره جدید در کهکشان راه شیری شدند. این خبر خیلی خوبی است، اما سیاره‌های مذکور با خیلی از سیاره‌ها فرق دارند؛ برخلاف همۀ سیاره‌های شناخته شده، این دو سیاره به دور هیچ ستاره‌ای نمی چرخند!

alone in space astronomers find new kind of world xبه گزارش بیگ بنگ، بحث درباره سیارات سرگردان سالهاست که در بین اخترشناسان وجود دارد، اما از آنجایی که آنها هیچ ستاره‌ای برای روشنایی ندارند، پیدا کردن آنها در فضا بسیار دشوار است؛ چراکه همواره در تاریکی به سر می‌برند با این وجود، محققان با استفاده از تکنیکی به نام میکرولنز گرانشی می‌توانند سیاره های سرگردان را در زمانی که آنها مابین یک ستاره دوردست و زمین قرار می‌گیرند، شناسایی کنند. هنگامی که این اتفاق می‌افتد، سیاره سرکش به مانند یک لنز عمل کرده و باعث اعوجاج در نور ستاره می‌شود.

چنین چیزی نشان می‌دهد که یک جسم بزرگ مانند یک سیاره از مقابل ستاره مورد نظر در حال عبور است و با اندازه اعوجاج به وجود آمده در نور ستاره، می‌توان اندازه سیاره سرگردان را محاسبه کرد. این اجرام تنها دو سیاره سرگردان کوچک هستند که OGLE-2017-BLG-0560 و OGLE-2012-BLG-1323 نام دارند و توسط محققان کشف شده‌‌اند. به دلیل آنکه محققان نمی‌دانند که هر کدام از این سیارات سرکش چه فاصله‌ای تا زمین دارند، قادر به اندازه گیری دقیق آنها نیستند، اما اندازۀ آنها حدود ۲۰ برابر مشتری میباشد.

extra vast cover imageبرخی اخترشناسان معتقدند که سیارات ِ سرگردان کمی در جهان ما وجود دارد، اما برخی هم پیش بینی می‌کنند که میلیاردها سیاره بدون ستاره در فضای سرد کائنات در حال گردش هستند. جزئیات بیشتر این پژوهش در arxiv.org منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: futurism.com

کشف یک کهکشان در همسایگی “راه شیری”

image e Antliaبه گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، این کهکشان تازه کشف شده، “Antlia ۲”یا “Ant ۲” نام دارد و حدود ۱۳۰ هزار سال نوری از زمین فاصله دارد. این کهکشان از آنجایی که تراکمش بسیار کم است، همیشه در پشت قرص دیسک راه شیری مخفی شده بود و قابل شناسایی نبود. اما اکنون به لطف تلسکوپ فضایی گایا موفق به شناسایی این کهکشان شدند.

کهکشان کشف شده “Ant ۲” به عنوان یک کهکشان کوتوله شناخته می‌شود. کهکشان کوتوله به کهکشانی اطلاق می‌شود که دارای فقط چند میلیارد ستاره باشد(در مقایسه با کهکشان راه شیری که ۲۰۰–۴۰۰ میلیارد ستاره دارد. کهکشان کوتوله به کهکشانی گویند که کم نور و کم جرم است و تعداد ستارگان آن به مراتب کمتر از سایر کهکشان هاست و رصد آنها مشکل است.

در مقایسه با سایر کهکشان‌های کوتوله شناخته شده سیاره ما، کهکشان “Ant ۲” بسیار وسیع است. وسعت این کهکشان به اندازه کهکشان “ابر ماژلانی بزرگ” و یک سوم اندازه کهکشان راه شیری است. ابر ماژلانی بزرگ(LMC) کهکشانی در همسایگی کهکشان راه شیری است. فاصله‌اش از کهکشان راه شیری کمی کمتر از ۵۰ کیلو پارسک است و بنابراین سومین کهکشان نزدیک به راه شیری شمرده می‌شود. ابر ماژلانی بزرگ چهارمین کهکشان بزرگ گروه محلی است.

ابر ماژلانی بزرگ نزدیک‌ترین کهکشان به ماست. ابر ماژلانی بزرگ نمونه یک کهکشان نامنظم است و شکل خاصی ندارد و یک سوم پهنای کهکشان ما را دارد. آنچه که این کهکشان را غیرعادی می‌سازد، این است که نور بسیار کمی از این کهکشان ساطع می‌شود. در مقایسه با ابر ماژلانی بزرگ،  “Ant ۲” ده هزار برابر کم نورتر است.

“گابریل تورآلبا” نویسنده ارشد این مطالعه گفت: این روح یک کهکشان است. کهکشان‌هایی مانند” Ant ۲” به سادگی قابل مشاهده نیستند. ما این کشف را مدیون داده‌های با کیفیت تلسکوپ فضایی گایا هستیم. پژوهشگران این مطالعه از داده‌های جدید گایا و ستارگان “آر آر شلیاق”(RR Lyrae) برای بررسی کهکشان راه شیری استفاده کردند.

متغیر آر آر شلیاقی نام دسته‌ای از ستارگان متغیر است که دوره مشخصی دارند و به عنوان روشی برای فاصله‌یابی میان کهکشانی استفاده می‌شود. این نوع ستاره بیشتر در خوشه کروی‌یافت می‌شود. نام این متغیر برگرفته از نام ستاره آرآر شلیاق‌ است که در شلیاق قرار دارد. این ستاره‌ها قدیمی و میزان فلزینگی آنها کم هستند. “وسیلی بلوکروف”، از موسسه نجوم “دانشگاه کمبریج”، گفت: ستارگان آرآر شلیاقی در هر کهکشان کوتوله‌ای پیدا می‌شوند، بنابراین هنگامی که ما یک گروه از آنها را در بالای دیسک کهکشانی شناسایی کردیم، تعجب نکردیم اما زمانی که مکان‌های اطراف آنها را بررسی کردیم، متوجه جسم جدیدی شدیم که تاکنون مشخص نبود.

دیسک کهکشانی مانند کهکشان مارپیچی و کهکشان عدسی بخشی از کهکشان دیسکی است. دیسک کهکشانی صفحه‌ای است که مارپیچ‌ها، میله‌ها و دیسک کهکشان‌های این انواع در آن جای گرفته‌اند. در دیسک‌های کهکشانی، گاز و غبار و همین‌طور ستاره‌های جوان‌تری نسبت به برآمدگی کهکشانی یا هاله ماده تاریک وجود دارد. دیسک از گاز و غبار و ستاره تشکیل شده است. بخش گرد و غبار آن را دیسک گازی و بخش دارای ستاره آن را دیسک ستاره‌ای گویند. تلسکوپ فضایی گایا آژانس فضایی اروپا، تا به امروز، فهرستی از ستاره های بسیاری را در بر دارد. اوایل امسال دومین سری داده‌های تلسکوپ فضایی گایا منتشر شد و جزئیات جدیدی از ستاره‌های کهکشان راه شیری را در اختیار دانشمندان سراسر جهان قرار داد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: phys.org

آیا آزمایشات “شتاب‌دهنده” خطرناک است؟

بیگ بنگ: «مارتین ریس» کیهان‌شناس ِ بریتانیایی مورد احترام است که در کتاب جدیدش تحت عنوان «در آینده: چشم‌اندازهای انسانیت»، دیدگاه‌های نسبتأ غمناکی دربارۀ برخورد دهنده ارائه می‌دهد. البته وی احتمال واقعی این مصیبت را کم می بیند.

adbffefbceebبه گزارش بیگ بنگ، شتاب‌دهنده ذرات همانند برخورد دهندۀ هاردونی بزرگ(LHC) با سرعت زیادی ذرات را شلیک می کند؛ آنها با برخورد به هم، باران رادیواکتیو را ایجاد می کنند. این برخوردهای پرسرعت به ما کمک کردند تا تعداد زیادی از ذرات ِ جدید را کشف کنیم، اما به گفتۀ مارتین ریس، این کار بدون خطر نیست. وی نوشته: «شاید یک سیاهچاله تشکیل شود و سپس همه چیز را ببلعد. دومین احتمال ترسناک این است که کوارک‌ها خودشان را به اشیاء فشرده‌ای بنام «استرنجلت» مونتاژ کنند. در این فرایند هر چیزی که با آن برخورد کند به شکل ِ جدیدی از ماده تبدیل می‌شود و کل زمین را به یک کرۀ به شدت فشرده به طول تقریبی یک صد متر تبدیل می‌کند.»

به گفته‌ ریس، سومین راهی که شتاب دهنده ذرات می‌توانند زمین را تخریب کند از طریق فاجعه‌ای است که فضا را قورت می‌دهد. فضای توخالی – چیزی که فیزیکدانان خلأ می‌نامند – بیشتر از هیچ است. در این فرایند تمام نیروها و ذراتی که دنیای فیزیکی را کنترل می‌کنند، نقش دارند. در واقع خلأ حاضر می‌تواند ضعیف و ناپایدار باشد. اما برخی گمان می‌کنند انرژی متمرکزی که در زمان برخورد ذرات با هم ایجاد شده می‌تواند «گذار فاز» را به وجود آورد و تار و پود فضا را از هم باز کند. این یک فاجعۀ کیهانی است، نه فقط یک بلای آسمانی.»

این موارد خیلی وحشتناک است. اما آیا واقعأ باید نسبت به آن نگران باشیم؟ سرن در وب‌سایتش نوشته: «گروه ارزیابی امنیت شتاب دهنده» نتایج گزارش سال ۲۰۰۳ نشان می دهد که برخوردهای ذرات در این شتاب دهنده هیچ خطری را ایجاد نکردند و هیچ دلیلی برای نگرانی وجود ندارد. هر کاری که محققان در برخورد دهنده انجام می دهند، طبیعت قبلأ بارها در طول عمر زمین و اجرام نجومی دیگر انجام داده است.» و این نکته‌ مهم است – پرتوهای کیهانی اساسأ نسخه‌های طبیعیِ کارهایی هستند که LHC و دیگر شتاب‌سنج‌های ذره‌ایی اکنون انجام می‌دهند و این پرتوها دائمأ با زمین برخورد می‌کنند.

تیمِ برخورد دهنده نیز پاسخی را برای ذرات “استرنجلت” ارائه داده است. آنها توضیح دادند: «آیا استرنجلت‌ها می‌توانند با یک مادۀ معمولی برخورد کنند و آن را به یک ماده‌ عجیب تبدیل کنند؟ این سئوال در زمان افتتاح برخورد دهنده‌ یون‌های سنگین نسبیتی(RHIC) در سال ۲۰۰۰ در ایالات متحده مطرح شد. یک مطالعه در آن زمان نشان داد که هیچ دلیلی برای نگرانی وجود ندارد و این برخورد دهنده در حال حاضر به مدت هشت سال در حال کار است و به دنبال “استرنجلت‌ها” است، اما تاکنون چیزی کشف نکرده است.»

حتی مرحوم “استیون هاوکینگ” عنایت خود را نسبت به شتاب‎‌دهنده ذرات اعلام کرده بود: «وقتی برخورد دهنده روشن شود، دنیا به پایان نخواهد رسید. این دستگاه مطلقأ ایمن است… برخوردهایی که انرژی بیشتری را منتشر می‌کنند میلیون‌ها بار در روز در جو زمین رخ می‌دهند و هیچ اتفاق وحشتناکی رخ نمی‌دهد.» “ریس” به طریقی درست می‌گوید. ما ۱۰۰ درصد مطمئن نیستیم و ممکن است هرگز به اطمینان کامل نرسیم. اما همانطور که او توضیح می‌دهد، بسیاری از پیشرفت‌های علمی می‌توانند خطرناک باشند، اما نباید بگوییم که می‌خواهیم کل آنها را متوقف کنیم.

او در کتابش نوشت: «نوآوری اغلب خطرناک است، اما اگر از خطرات چشم‌پوشی نکنیم، از مزایا چشم‌پوشی خواهیم کرد. با این وجود، فیزیکدانان باید نسبت به اجرای آزمایشاتی که برخوردهایی بی‌سابقه ایجاد می‌کنند، احتیاط کنند. بسیاری از ما تمایل داریم این خطرات را بعنوان خطراتی علمی-تخیلی رد کنیم، اما خطراتی را ایجاد می‌کند که قابل انکار نیستند، حتی اگر به شدت غیرمحتمل باشند.» ما این کار عظیم‌ را به فیزیکدانان واگذار می‌کنیم و برایشان آرزوی موفقیت داریم!

ترجمه: سمیر  الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

بوزون هیگز از فروپاشی جهان جلوگیری ‌کرده است

بیگ بنگ: آیا جهان به انبساط خود ادامه می دهد یا در خود جمع شده و دچار فروپاشی می شود؟ مقاله­‌ای جدید نشان می دهد که به دلیل وجود نظریه‌­ای فیزیکی، انبساط بی­‌نهایت ِ کیهان غیرممکن است. اگرچه گمانه‌زنیدر این خصوص ادامه دارد و برخی فیزیکدانان نظر متفاوتی دارند.

dark appetite universeبه گزارش بیگ بنگ، «تیم راس»، فیزیکدان دانشگاه تکنولوژی وین در این باره گفت: «مردم در برابر این موضوع بسیار احساساتی می­ شوند، زیرا اگر درست باشد و به تایید برسد، بسیار جالب خواهد بود.» راس و همکارانش مقاله­‌ای مجزا را منتشر کردند که استدلال بالا را زیر سوال می­ برد و بدین معناست که فعلا نمی ­توان انبساط همیشگی جهان را رد کرد.

انرژی تاریک و انبساط کیهانی

نیرویی گسترده و نامرئی که به نظر در تضاد با گرانش است، جهان ما را تسخیر کرده، فیزیکدان­ها این نیرو را «انرژی تاریک» می نامند. تصور بر این است که این نیرو همواره در حال هل ­دادن جهان ما به سمت بیرون است. اما گروهی از فیزیکدان­ها در ماه ژوئن مقاله‌­ای در arXiv منتشر کردند که به تغییر انرژی تاریک در طول زمان اشاره دارد. این یعنی جهان ما تا ابد به انبساط خود ادامه نخواهد داد و در نهایت به اندازه­‌ای که قبل از بیگ­ بنگ داشت فروپاشی خواهد کرد.

البته کمی بعد فیزیکدانان متوجه وجود نواقصی در این نظریه شدند. مقاله‌ای که در تاریخ ۲ اکتبر ۲۰۱۸ امسال در مجلۀ Physical Review D منتشر شد، نشان می­دهد گمان اولیه نمی­تواند درست باشد زیرا نمی­توان با آن وجود بوزون هیگز را توجیه کرد. ما به لطف برخورددهنده هادرونی بزرگ در مرز فرانسه و سوئیس از وجود این ذره اطمینان داریم. با این وجود راس در مقالۀ جدید خود اظهار داشت که می­توان این نظریه را با کمی تغییر معتبر دانست.

چگونه می­توانیم توضیحی بر آنچه تاکنون وجود داشته بیابیم؟

نظریۀ ریسمان، که گاهی آن را نظریۀ همه ­چیز می ­نامند، از نظر ریاضیاتی زیباست، اما از نظر تجربی موفق به یکی­ کردن نظریۀ نسبیت عام اینشتین با مکانیک کوانتوم نشده است. طبق نظریه­ ریسمان تمام ذرات سازندۀ کیهان، نقطه نبوده بلکه ریسمان­‌های یک بعدی لرزان هستند و تفاوت در لرزش آنها به ما اجازه می­ دهد که یک ذره را به شکل فوتون و ذرۀ دیگر را به شکل الکترون ببینیم.

گرچه به منظور اینکه نظریه­ ریسمان، به یک نظریۀ جامع تبدیل شود، باید انرژی تاریک را وارد ِ کار کرد. “راس” اظهار داشت که انرژی تاریک را مانند توپی در منظرۀ کوه‌­ها و دره‌­ها تصور کنید که انرژی پتانسیل خود را نشان می­دهد. اگر این توپ را در نوک یک قله قرار دهیم ممکن است ساکن بایستد؛ اما می­تواند با کوچکترین آشفتگی به پایین بغلتد، بنابراین این توپ ناپایدار است. اگر توپ در انتهای یک دره، در حال تغییر یا حرکت نباشد، انرژِی کمی داشته و در جهانی پایدار قرار دارد زیرا حتی اگر نیرویی آن را حرکت دهد، باز هم به انتهای دره باز می­گردد.

منظره­ مورد نظر سطح شیب‌دار ملایمی است و توپ انرژی تاریک همواره به سمت پایین غلت میخورد. راس در این باره گفت: «انرژی تاریک در خلال غلتیدن به سمت پایین، کوچکتر و کوچکتر می­ شود. ارتفاع توپ معادل میزان انرژِی تاریک در جهان ما است.» در این نظریه، ممکن است انرژی تاریک به پایین‌تر از سطح ِ دریا رسیده و شروع به انقباض کیهان کند و آن را به شکل قبل از بیگ­ بنگ برساند.

اما راس معتقد بود که مشکلی وجود دارد. او گفت: «ما نشان دادیم که چنین قله­‌های ناپایداری باید وجود داشته باشند. به این دلیل که ما از وجود ذرۀ هیگز آگاه هستیم و به صورت تجربی اثبات کردیم که ذرات هیگز می­توانند در این قله‌­ها یا “جهان­های ناپایدار” وجود داشته باشند و با کوچکترین تماسی شروع به توزیع­ شدن کنند.»

مشکلات پایداری جهان­‌ها

کامران وفا، نظریه‌­پرداز ریسمان در دانشگاه هاروارد و نویسنده­ ارشد مقالۀ منتشر شده در ماه ژوئن، اظهار داشت “مشکلاتی با جهان­‌های ناپایدار” دارد. او اضافه کرد این مقالۀ جدید و چند مقاله­ دیگر، وجود این مشکل را تایید می­ کنند، اما مقالات خوب نیز وجود دارند. راس در این باره گفت:«حتی پس از بازبینی، ما در یک جهان پایدار قرار نداریم بلکه برخی چیزها تغییر می­ کنند. او اضافه کرد بازبینی به ما می­گوید که قلۀ کوه می­تواند وجود داشته باشد اما دره نه (زین یک اسب را در نظر بگیرید). توپ بالاخره باید شروع به غلتیدن کرده و انرژی تاریک باید شروع به تغییر کند؛ اما اگر این نظر غلط باشد، پس انرژِی تاریک می­تواند پایدار باشد و ما در انتهای دره‌­ای میان دو کوه خواهیم بود و جهان به انبساط خود ادامه می­ دهد.

او امیدوار است تا ۱۰ الی ۱۵ سال دیگر، ماهواره‌­هایی که با دقت بالاتری انبساط جهان را اندازه­‌گیری می ­کنند، به ما در فهم پایدار یا متغیر بودن انرژی تاریک کمک کنند. دکتر وفا موافقت خود را با این موضوع اعلام کرد:«اینها موارد جالبی در کیهان­شناسی هستند و امید است در سال‌های نزدیک ما شواهد تجربی برای تغییر انرژی تاریک در جهان خود بیابیم.»

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: livescience.com

هاوکینگ در آخرین کتابش از امکان سفر در زمان صحبت کرد

بیگ بنگ: «استیون هاوکینگ» در کتاب خود با عنوان «پاسخ‌های کوتاه به پرسش‌های بزرگ» که پس از مرگش به چاپ رسید، نوشته: «اگر کسی درخواست کمک مالی برای انجام تحقیقات بر روی سفر در زمان کند، بلافاصله رد می شود.» حق با او بود. همچنین او حق داشت که سفر در زمان مسئله‌ای بسیار جدی است و هنوز میتوان به صورت علمی آن را بررسی کرد.

file fitgmyبه گزارش بیگ بنگ، هاوکینگ با گفتن اینکه هنوز علم نمی تواند این امکان را بطور کامل کنار بگذارد، دیدگاه خوش‌بینانه‌ای نسبت به این پدیده داشت. خب این گفته‌ها ما را به چه مقصدی هدایت می کند؟ در حال حاضر، امکان ساخت ماشین زمان وجود ندارد، اما آیا در آینده چنین امری میتواند تحقق پذیرد؟ بگذارید با تجربه روزمره‌مان بحث را شروع کنیم. ما این قابلیت را سهل می انگاریم که می توانیم همه جا به خانواده و دوستان خود زنگ بزنیم و از آنها بپرسیم که اوضاع زندگی‌شان چطور است و چه کاری انجام می دهند. اما این در واقع چیزی است که ما نمی توانیم هیچگاه از آن سر در بیاوریم. سیگنال‌هایی که صداها و تصاویر آنها را حمل می کنند، با سرعت غیرقابل تصوری حرکت می کنند، اما خوشبختانه آن سیگنال‌ها به زمان محدودی برای رسیدن به ما نیاز دارند. عدم توانایی ما در دسترسی به وضعیت کنونی افرادی که در دوردست قرار دارند، در مرکز نظریه‌های فضا و زمان آلبرت اینشتین نهفته است.

سرعت نور

اینشتین به ما گفت که فضا و زمان بخشی از یک چیز به نام «فضا-زمان» هستند. به همان میزان که به تفکر دربارۀ فاصله در زمان می اندیشیم، باید فاصله در فضا را هم مد نظر قرار دهیم. اگرچه این امر قدری عجیب به نظر می رسد، اما وقتی کسی از ما می پرسد بیرمنگام چقدر با لندن فاصله دارد، به سادگی می گوییم «تقریبا ۲٫۵ ساعت». منظورمان این است که این سفر با سرعت متوسط ۸۰ کیلومتر در ساعت، تقریبا ۲٫۵ ساعت به طول می انجامد. از دیدگاه ریاضی، گفته فوق را میتوان اینطور تفسیر کرد که بیرمنگام تقریبا ۲۰۱ کیلومتر با لندن فاصله دارد. «برایان کاکس» و «جف فورشا» در کتاب خود با عنوان «چرا E=mc2» نوشته‌اند که زمان و فاصله میتوانند مبادله شوند.

اینشتین بر این فرض بود که نرخ تبادل از زمان به فاصله در فضا-زمان امری کلی و جهانی است و سرعت نور نام دارد. هر سیگنال در بهترین حالت می تواند با سرعت نور حرکت کند و نمی تواند از آن سرعت تخطی کند؛ لذا محدودیتی بنیادی بر این مسئله اِعمال می شود که ما چقدر زود می توانیم از اتفاقات سایر نقاط جهان مطلع شویم. پس اینجا علیت وارد کار می شود؛ یعنی معلول باید پس از علتش نمایان شود. برای من، سفر به گذشته و چیدن رویدادهایی که از تولدم پیشگیری می کنند، به معنای قرار دادن معلول (من) قبل از علت (تولدم) می باشد.

حالا اگر سرعت نور جهانی باشد، باید آن را با مقدار ۲۹۹,۷۹۲,۴۵۸ متر بر ثانیه در خلاء اندازه بگیریم. ساعت‌های در حال حرکت باید سریع تر از ساعت‌های ثابت تیک تاک کنند. هر چه سریع تر حرکت کنید، ساعت‌تان نسبت به آنهایی که ثابت و ایستا هستند، کندتر عمل می کند. واژه «نسبی» اینجا اهمیت دوچندان پیدا می کند: در ظاهر، زمان به نظر شما عادی کار می کند. اما از دیدگاه افرادی که ثابت در یکجا هستند، حرکت کندتری خواهید داشت.

اگر می توانستید با سرعت نور حرکت کنید، به صورت منجمد در زمان بنظر می رسیدید. پس چه می شود اگر سریع‌تر از سرعت نور حرکت کنیم؟ آیا همان طور که در آثار علمی – تخیلی دیده‌ایم، به گذشته سفر می کنیم؟ متاسفانه، به بی‌نهایت انرژی نیاز هست تا انسان بتواند به سرعت نور دست یابد؛ چه برسد به آنکه از آن سرعت هم پای فراتر بگذارد. اما حتی اگر این امکان برای ما وجود داشت، زمان به این سادگی به عقب باز نمی گشت. در عوض، دیگر صحبت کردن درباره جلو و عقب منظقی نمی بود. قانون علیت نقض می شد و مفهوم علت و معلول دیگر بی‌معنی می شد.

کرمچاله‌ها

به گفته اینشتین، نیروی گرانش نتیجه خمش فضا و زمان توسط جرم است. هر چقدر میزان جرمی که در یک ناحیه از فضا قرار می دهیم، زیاد باشد، فضا-زمان بیشتری دچار خمش و انحراف می شود و ساعت‌های پیرامون آن به کندی عمل می کنند. اگر جرم کافی را در فضای مورد نظر وارد کنیم، فضا-زمان به قدری خم می شود که حتی نور هم نمی تواند از کشش گرانشی آن بگریزد و سیاهچاله شکل می گیرد.

file buysaاگر قرار باشد به لبه سیاهچاله (افق رویداد) نزدیک شوید، ساعت‌تان تا بی نهایت کندتر از آنهایی عمل می کند که با آن نقطه فاصله دارند. پس آیا می توانیم فضا-زمان را به شکل مناسبی خم کنیم تا روی خودش بسته شود و امکان سفر به گذشته فراهم آید؟ شاید. خمشی که به آن نیاز داریم، میتواند از طریق کرمچاله قابل عبور محقق گردد. اما به تولید چگالی انرژی منفی هم نیاز داریم تا آن را ثبات ببخشیم و فیزیک کلاسیک قرن نوزدهم میلادی مانع این کار می شود. اما نظریه مدرن مکانیک کوانتومی شاید شرایطی را برای تحقق آن مهیا سازد. بر اساس مکانیک کوانتومی، فضای خالی عملا خالی نیست. بلکه با جفت ذراتی پر شده است که پیوسته به وجود آمده و از بین می روند. اگر بتوانیم ناحیه‌ای درست کنیم که در آن، جفت ذرات کمتری در مقایسه با دیگر مکان‌ها به وجود آمده و از بین بروند، این ناحیه میتواند از چگالی انرژی منفی برخوردار باشد.

با این حال، یافتن نظریه‌ای سازگار که بتواند مکانیک کوانتومی را با نظریه گرانش اینشتین ادغام کند، هنوز بعنوان یکی از بزرگترین چالش‌ها در فیزیک نظری باقی مانده است. البته نظریۀ ریسمان شاید احتمال دیگری را عرضه کند. این نظریه اعلام میدارد که فضا-زمان باید ۱۱ بُعد یا بیشتر داشته باشد. آیا میتوان از این ابعاد فضایی بیشتر برای ایجاد میانبر در فضا و زمان استفاده کرد؟ حداقل هاوکینگ به این مسئله امیدوار بود.

پس آیا سفر در زمان امکان دارد؟ درک فعلی ما نمی تواند این امکان را به طور کامل رد کند، اما احتمالا پاسخ آن، خیر است. نظریه‌های اینشتین نمی توانند ساختار فضا-زمان را در مقیاس‌های بسیار کوچک توصیف کنند. و اگرچه قوانین طبیعت غالبا می توانند متناقض با تجربه‌های روزمره ما باشند، اما همیشه از خودسازگاری بهره می برند. پس اجازه نمی دهند پارادوکس‌های زیادی در محیط پیرامون ما به وقوع بپیوندند. علی‌رغم دیدگاه خوش‌بینانه‌ای که هاوکینگ در پیش گرفته بود، وی دریافت که قوانین کشف نشده فیزیک که روزی از نظریات اینشتین پیشی خواهند گرفت، شاید اجازه ندهند اشیای بزرگی مثل من و شما به گذشته و آینده سفر کنیم. البته همچنان جای امیدواری وجود دارد.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: theconversation.com

ماموریت فضاپیمای سپیده‌دم به اتمام رسید

بیگ بنگ: فضاپیمای سپیده‌دم ناسا در یک عملیات تاریخی که به بررسی کمربند سیارکی منظومه شمسی پرداخت، اکنون به پایان کار خود رسیده است. این فضاپیما در روز چهارشنبه ۳۱ اکتبر ۲۰۱۸، ارتباط برنامه‌ریزی شده‌اش با شبکه فضایی عمیق ناسا را از دست داد و به ماموریت خود پایان داد.

legacyofnasa به گزارش بیگ بنگ، تیم پرواز پس از بررسی دلایل احتمالیِ از دست رفتن ارتباط با این فضاپیما دریافت که سوخت هیدرازین فضاپیمای سپیده دم به اتمام رسیده است؛ در این شرایط، سپیده دم دیگر نمی توانست آنتن خود را به سمت زمین نشانه بگیرد تا با کنترل عملیات به برقراری ارتباط بپردازد یا صفحات خورشیدی اش را برای شارژ دوباره به خورشید بچرخاند. فضاپیمای سپیده دم عملیاتش را یازده سال پیش آغاز کرد تا دو نمونه از بزرگترین اجرام در کمربند سیارکی اصلی را بررسی کند. در حال حاضر، در مداری پیرامون سیاره کوتوله سرس حضور دارد و برای چندین دهه در آنجا خواهد ماند.

«توماس زوربوچن» مدیر اجرایی بخش عملیات علوم ناسا در واشنگتن گفت: «اکنون باید پایان عملیات فضاپیمای سپیده‌دم را جشن بگیریم؛ این فضاپیما دستاوردهای فنی خیلی مهمی برای ما به ارمغان آورد و توانست با به اکتشافات مهمی نائل آید. عکس‌ها و داده‌های شگفت‌انگیزی که فضاپیمای سپیده دم از وِستا و سرس جمع کرد، نقش مهمی در درک ما از تاریخچه و تکامل منظومه شمسی ما داشته است.»

dawnmissiont

این عکس از سرس و مناطق درخشان دهانۀ اوکاتور یکی از آخرین چشم اندازهایی بود که فضاپیمای سپیده دم«Dawn» ناسا قبل از اتمام عملیاتش به ما مخابره کرد. همزمان که فضاپیما در مدار بیضوی خود در حال صعود بود، این چشم انداز که سمت جنوب را نشان می دهد در ارتفاع ۳۳۷۰ کیلومتری سرس در اول سپتامبر گرفته شد.

فضاپیمای سپیده‌دم ناسا ماموریتش را در سال ۲۰۰۷ آغاز کرد. این فضاپیما با استفاده از موتورهای یونی، به دستاوردهای مهمی در مسیر حرکتش رسید. در سال ۲۰۱۱ که فضاپیمای سپیده‌دم به وستا (دومین جرم به لحاظ بزرگی در کمربند سیارک اصلی) رسید، به اولین فضاپیمایی تبدیل شد که در ناحیه‌ای بین مریخ و مشتری به دور یک جرم سماوی می چرخد. در سال ۲۰۱۵ که سپیده‌دم به مدار پیرامون سرس (دومین سیاره کوتوله در کمربند سیارکی) عازم شد، به اولین فضاپیمایی تبدیل شد که از یک سیاره کوتوله دیدن می کند و به مداری پیرامون دو مقصد در ورای زمین عازم می شود.

«مارک ریمن» مدیر عملیات و مهندس ارشد در آزمایشگاه پیشران جت ناسا بیان کرد: «چالش‌هایی که ما پیش روی فضاپیمای سپیده‌دم گذاشتیم خیلی سخت بودند، اما این فضاپیما هر دفعه این چالش‌ها را با موفقیت پشت سر گذاشت. وداع با این فضاپیمای شگفت‌انگیز خیلی سخت است، اما زمان آن فرا رسیده است.»

داده‌هایی که سپیده‎دم از چهار آزمایش علمی‌اش به زمین مخابره کرد، این امکان را به دانشمندان داد تا دو جرم سیاره مانندی را که به شکل متفاوتی تکامل یافته بودند، مورد مقایسه قرار بدهند. از میان چندین دستاورد مهم، سپیده دم نشان داد که موقعیت چقدر در تشکیل و تکامل منظومه شمسی موثر بوده است. بر اساس داده های مخابره شده از جانب سپیده دم، سیاره های کوتوله شاید در طول بازه های طولانی در تاریخ میزبان اقیانوس ها بوده اند و بطرز بالقوه ای همچنان از این قابلیت برخوردارند.

این عکسها را فضاپیمای سپیده دم در روز ۱۹ فوریه ۲۰۱۵، از فاصله ی حدود ۴۹۰۰۰ کیلومتری از سرس گرفته است.

«کارول ریموند» محقق ارشد در آزمایشگاه پیشران جت ناسا گفت: «به طُرُق مختلف، میتوان بیان داشت که میراث ارزشمند سپیده‌دم تازه در اختیار دانشمندان قرار گرفته است چرا که آنها میتوانند با واکاوی داده‌های تهیه شده توسط این فضاپیما دریابند که سیاره‌ها چگونه رشد کرده و از همدیگر متمایز می شوند. سرس و وستا دو نمونه از اجرام مهم برای مطالعه هستند چرا که شرایط آنها به گونه‌ای است که احتمال می رود در پیرامون ستاره‌های جوان وجود داشته باشد.»

چون شرایط سرس مورد توجه دانشمندانی قرار گرفته است که ویژگی‌های شیمیاییِ منجر به توسعه حیات را مطالعه می کنند، ناسا از پروتکل‌های محافظت سیاره‌ای سِفت و سختی برای انهدام فضاپیمای سپیده‌دم پیروی می کند. این فضاپیما دستکم به مدت ۲۰ سال در مدار باقی خواهد ماند و مهندسان با اطمینان بالای ۹۹ درصد اعلام کرده‌اند که چرخش فضاپیما حداقل ۵۰ سال به طول خواهد انجامید. پس سرنوشت فضاپیمای کاسینی ناسا که سال پیش به کار خود پایان داد، برای سپیده‌دم تکرار نخواهد شد. سپیده‌دم تا آخرین قطره سوخت هیدرازین خود برای مشاهده سرس و مخابره آن استفاده کرد تا ما محققان اطلاعات بیشتری درباره منظومه شمسی‌مان بدست بیاوریم.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: phys.org