هالۀ کهکشان آندرومدا مشاهده شد

Andromeda Galaxy Gaseous Haloبه گزارش بیگ بنگ، این هالۀ تقریباً نامرئی که از پلاسمای پراکنده ساخته شده، ساختاری لایه لایه دارد و یک “پوسته” گاز درون آن قرار دارد. همچنین محققان با استفاده از مشاهدات تلسکوپ هابل توانستند اندازه و ساختار دقیق هالۀ گازی کهکشان آندرومدا را به دست آورده و متوجه شوند که این هاله وارد محدودۀ هاله کهکشان راه شیری شده است. این امر بدین معناست که در آینده برخوردی کیهانی رخ خواهد داد.

کهکشان آندرومِدا، یک کهکشان مارپیچی واقع در صورت فلکیِ آندرومدا است که حدود ۲.۵ میلیون سال نوری از کهکشان راه شیری فاصله دارد. کهکشان‌ها معمولاً به شکل دیسک‌های مسطح از ستاره‌ها دیده می‌شوند، اما این مشاهده کامل نیست. بیشتر کهکشان‌ها، با یک پوشش بزرگ کروی گاز و پلاسما احاطه شده‌اند که هزاران یا حتی میلیون‌ها سال نوری گسترش یافته‌اند. با این حال رویت این ساختارها بسیار دشوار است، زیرا مولکول‌های سازندۀ آن بسیار پراکنده بوده و تابش زیادی ندارند.

برای مطالعۀ این هاله‌ها، منجمان نور اجرام بسیار دور را تجزیه و تحلیل و فیلتر می‌کنند. اختروش منبع خوبی برای این کار است چراکه بسیار پرنور است. اختروَش، یا کوازار یک هسته فعال به شدت نورانی و دوردست بوده که وابسته به یک کهکشان جوان است.

آندرومدا نزدیک‌ترین کهکشان به راه شیری است و دانشمندان برای بررسی هالۀ آن از ۴۳ اختروش پراکنده‌ شده در اطرافش استفاده کردند. براساس این یافته‌ها هاله آندرومدا وارد محدودۀ هاله کهکشان راه شیری شده است. این هاله حاوی عناصر سنگینی است که در انفجارهای ابرنواخترها وجود دارد. بررسی این هاله به دانشمندان در درک موضوعاتی مانند شکل‌گیری ستاره‌ها در آینده و همچنین ارائه سرنخ‌هایی از گذشته و آیندۀ کهکشان کمک می‌کند.

Andromeda Halo Quasars scaled“نیکولاس لنر”، محقق ارشد تحقیق، می گوید: «ما دریافتیم که پوسته درونی آن تا حدود نیم میلیون سال نوری بسیار پیچیده‌تر و پویاتر است اما پوسته بیرونی صاف و گرم‌تر است. این اختلاف احتمالاً ناشی از تأثیر فعالیت ابرنواخترها در صفحه کهکشان بوده که مستقیماً روی هاله داخلی تأثیر می گذارد.» محققان دریافتند که لایه‌های بیرونی بسیار بیشتر از آنچه که قبلا شناخته شده بود، هستند. هاله به اندازۀ ۱.۳ میلیون سال نوری از آندرومدا امتداد دارد و در بعضی جهات این هاله تا ۲ میلیون سال نوری امتداد دارد.

نکته جالب این ارقام اینجاست که هاله آندرومدا در حال حاضر شروع به فشار آوردن به کهکشان راه شیری کرده است. انتظار می‌رود که این دو کهکشان در طی حدود چهار میلیارد سال ِ آینده، با یکدیگر برخورد کرده و با هم ادغام شوند و به نظر می‌رسد که این روند در مراحل اولیه است. از آنجا که آندرومدا بسیار شبیه به کهکشان راه شیری است، این مطالعه می‌تواند به درک بهتر ما از کهکشان خودمان کمک کند. گذشته از این، مطالعه هاله راه شیری از موقعیت ما که در داخل آن هستیم، بسیار دشوار است. جزئیات بیشتر این پژوهش در The Astrophysical Journal منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منابع بیشتر: NASA , newatlas.com

نمای قرص برافزایشی سیاهچاله


بیگ بنگ: چرخیدن به دور یک سیاهچاله چگونه به نظر می‌رسد؟ اگر سیاهچاله توسط یک قرص برافزایشی چرخان حاوی گاز درخشان احاطه شده باشد، در این صورت گرانش ِ عظیم سیاهچاله، باعث می‌شود نور ساطع شده، توسط قرص منحرف شده و به گونه‌ای عجیب آن را دگرگون کند.

این انیمیشن یک تصویرسازی از «قرص برافزایشی سیاهچاله» را نشان می‌دهد که از نگاه ناظر شروع می‌شود. ناظر در این ویدئو دقیقاً از بالای صفحۀ قرص برافزایشی به سیاهچاله نگاه می‌کند. در اطراف سیاهچالۀ مرکزی یک تصویر دایره‌ای باریک از قرص در مدار قرار دارد که موقعیت فوتون کرۀ سیاهچاله را نشان می‌دهد – درون آن “افق رویداد سیاهچاله” قرار دارد. در سمت ِ چپ، قسمت‌هایی از تصویر اصلی بزرگ قرص نشان داده شده که هرچه به ناظر نزدیکتر می‌شود، روشن‌تر به نظر می‌رسد.

در ادامۀ این ویدئو، خیلی زود از بالا به پایین نگاه می‌کنید، سپس از کنار صفحۀ قرص عبور می‌کنید و سپس به قسمت اصلی خود باز می‌گردید. در “قرص برافزایشی” وارونگی‌های جالبی دیده می‌شود – اما هرگز مسطح به نظر نمی‌رسد. روز دهم آوریل ۲۰۱۹، تیم «تلسکوپ افق رویداد» توانست اولین عکس از سیاهچاله را با استفاده از مشاهدات رادیویی در قلب کهکشان M87 تهیه کند. این نوع تصویرسازی‌ها اهمیت ویژه‌ای دارند، زیرا به درک ساختار سیاهچاله‌ کمک می‌کنند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

فیزیکدانان فعل و انفعال کریستال‌ زمان را کنترل کردند


بیگ بنگ: وجود کریستال‌های زمان که یک حالت جذاب ماده است، چند سال پیش تأیید شد؛ اما فیزیکدانان در حال حاضر به یک پیشرفت بسیار بزرگ دست یافتند: محققان فعل و انفعال بین دو کریستال زمانی را تحریک و مشاهده کردند.

PWJulBall hourglass HERO xبه گزارش بیگ بنگ، در یک ابرسیال هلیوم-۳، دو کریستال زمان شبه‌ذرات را بدون ایجاد اختلال در انسجام آنها تبادل کردند؛ دستاوردی که محققان می‌گویند امکاناتی را برای زمینه‌های نوظهور مانند پردازش اطلاعات کوانتومی فراهم می‌کند، جایی که انسجام از اهمیت حیاتی برخوردار است.

“سامولی اتتی”، فیزیکدان و نویسنده اصلی از دانشگاه لنکستر در انگلستان گفت: «کنترل فعل و انفعال دو کریستال زمان یک دستاورد بزرگ است. پیش از این، هیچکس دو کریستال زمان را در یک سیستم ِ یکسان مشاهده نکرده بود، چه برسد به اینکه آنها را در تعامل قرار دهد. فعل و انفعالات کنترل شده آیتم شماره یک در فهرست آرزوهای هر کسی که به دنبال استفاده از یک کریستال زمان برای برنامه‌های عملی مانند پردازش اطلاعات کوانتومی است، می‌باشد.»

کریستال‌های زمان بسیار جذاب هستند. آنها دقیقاً مانند کریستال‌های معمولی به نظر می‌رسند، اما خاصیت عجیب و غریب و خاصی دارند. در کریستال‌های مرتب، اتم‌ها در یک ساختار شبکه‌ی سه بعدی ثابت مانند شبکه‌ی اتمی یک کریستال الماس یا کوارتز قرار گرفته‌اند. این شبکه‌های تکراری می‌توانند از لحاظ پیکره‌بندی متفاوت باشند، اما خیلی به اطراف حرکت نمی‌کنند: آنها فقط بصورت فضایی(مکانی) تکرار می شوند.

در کریستال‌های زمانی، اتم‌ها کمی متفاوت رفتار می‌کنند. آنها نوسان می‌کنند، ابتدا در یک جهت می‌چرخند و بعد به جهت دیگر می‌روند. این نوسانات – که از آنها بعنوان «تیک زدن» یاد می‌شود – در یک فرکانس منظم و خاص قفل می‌شوند. بنابراین، در جایی که ساختار کریستال‌های منظم در فضا تکرار می‌شود، در واقع در کریستال‌های زمان در فضا و زمان تکرار می‌شود.

crystalبه طور نظری، کریستال‌های زمان در پایین‌ترین حالت انرژی ممکن خود – که بعنوان حالت اساسی(حالت پایه) شناخته می‌شود – می‌چرخند و بنابراین در طولانی مدت پایدار و منسجم هستند. این می‌تواند مورد سوء استفاده قرار بگیرد، اما تنها در صورتی كه انسجام آنها در یک فعل و انفعال کنترل شده حفظ گردد.

بنابراین، اتتی و همکارانش از انگلستان و فنلاند یک تاریخ بازی برای کریستال زمان برپا کردند. ابتدا، آنها هلیوم-۳ – یک ایزوتوپ پایدار هلیوم با دو پروتون اما فقط یک نوترون – را تا در یک ده هزارم درجه از صفر مطلق خنک کردند تا یک ابرسیال فاز B یعنی یک سیال با ویسکوزیته صفر و فشار کم ایجاد کنند.

در این محیط، دو کریستال زمان، بعنوان چگالش فضایی مجزای بوز-اینشتین از ذرات مگنون ظاهر شدند. مگنون‌ها ذرات واقعی نیستند، اما از یک برانگیختگی جمعی از چرخش الکترون‌ها تشکیل شده‌اند – مانند موجی که از طریق شبکه‌ای از چرخش‌ها پخش می‌شود. هنگامی که فیزیکدانان اجازه دادند تا دو کریستال یکدیگر را لمس کنند، آنها مگنون‌ها را تبادل کردند – که نوسانات را به فاز مخالف تغییر داد بدون آنکه انسجام را قربانی کند.

نتایج مطابق با پدیدۀ ابررسانایی موسوم به اثر جوزفسون بود که در آن جریان بین دو قطعه ماده‌ی ابررسانا که توسط یک عایق نازک معروف به اتصال جوزفسون جدا شده‌اند جریان می‌یابد. این سازه‌ها یکی از چندین موردی هستند که برای ساخت کوبیت‌ها، واحدهای پایه‌ی اطلاعات در یک کامپیوتر کوانتومی، مورد کاوش قرار گرفته‌اند.

این فقط یک فعل و انفعال بسیار ساده است، اما در تلاش برای ایجاد و کنترل موارد بسیار پیچیده‌تری است. محققان در مقالۀ خود نوشتند: «نتایج ما نشان می‌دهد كه کریستال‌های زمان از پویایی كلی مکانیك كوانتومی پیروی می‌كنند و مبنایی را برای بررسی بیشتر در مورد خصوصیات اساسی این فازها، گشودن مسیرهایی برای كاربردهای احتمالی در زمینه‌های در حال توسعه، مانند پردازش اطلاعات كوانتومی، ارائه می‌دهند.»

محققان افزودند: «سیستم‌های کوانتومی منسجم طولانی مدت با فعل و انفعالات قابل تنظیم مانند کریستال‌های زمان قوی که در اینجا مورد مطالعه قرار گرفته‌اند بستری را برای ساخت دستگاه‌های کوانتومی جدید مبتنی بر پدیده‌های چرخش منسجم فراهم می‌کنند». این تحقیق در مجله‌ی Nature Material منتشر شده است.

ترجمه: سحر الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

عدم توانایی ذهنی چگونه رخ می‌دهد؟


بیگ بنگ: همه افراد این توانایی را ندارند که با بستن چشمان‌شان، تصاویر را در ذهن خود تجسم کنند و به چیزهای مختلف بیندیشند؛ در حالی که بسیاری از ما این توانایی را اصلاً جدی نمی‌گیریم. اگرچه این موضوع از دهه ۱۸۰۰ میلادی برملا شده، اما هیچگاه به صورت جامع مورد مطالعه قرار نگرفته است. این پدیده بتازگی آفانتازیا(aphantasia) نامگذاری شده است.

aphantasiaMessyMemoriesTooبه گزارش بیگ بنگ، تصور بر این است که عدم تصویرسازی بصری – ذهنی به صورت اختیاری در ۲ الی ۵ درصد از افراد وجود داشته باشد. بر اساس مطالعات اخیر، آفانتازیا به عدم تصویرسازی ذهنی اشاره می‌کند، نَه عدم آگاهی از داشتن تصویرسازی ذهنی درونی. برخی افراد این توانایی را پس از آسیب یا جراحات مختلف از دست می‌دهند. اکنون تحقیقات جدید گویای آن است که افراد مبتلا به آفانتازیا دارای سایر تفاوت‌های شناختی هم هستند.

“الکسی داوز”، عصب‌شناس از دانشگاه نیوساوث ولز استرالیا گفت: «ما دریافتیم که پدیدۀ آفانتازیا با فقط با عدم تصویرسازی ذهنی ارتباط ندارد، بلکه با طیف وسیعی از تغییرات در سایر فرایندهای شناختیِ مهم نیز گره خورده است. ما در تحقیقات خود، ۶۶۷ نفر را در پرسشنامه آورده و سوالاتی از آنها پرسیدیم. این پرسشنامه به بررسی معیارهایی از قبیل تصویرسازی، حافظه، رویاپردازی و واکنش در برابر حمله روحی و غیره می‌پردازد.»

در این پرسشنامه، از مشارکین خواسته شد تا به میزان وضوح خاطرات از یک تا پنج امتیاز بدهند. افرادی که از آفانتازیا رنج می‌بردند، مشکل زیادی در به یاد آوردن گذشته، تصور آینده و حتی رویاپردازی داشتند. این نشان می‌دهد که تصویرسازی ذهنی می‌تواند نقش بسیار مهمی در فرایندهای حافظه داشته باشد. نه تنها افرادی که از آفانتازیا رنج می‌بردند، کمتر خواب می‌دیدند، بلکه خواب‌شان واضح نبود و جزئیات حسی کمتری می‌توانستند به خاطر بسپارند. “جو پیرسون”، مدیر آزمایشگاه UNSW Future Minds Lab گفت: «این نشان می‌دهد که هرگونه کارکرد شناختی که با جزء بصری – حسی در ارتباط باشد، چه اختیاری چه غیراختیاری، در اثر پدیده آفانتازیا روند کاهشی به خود گرفته و تضعیف می‌شود.»

aefceaedcdd xxbigمحققان در مقالۀ خود نوشتند: «داده‌های ما حکایت از این واقعیت دارد که افراد مبتلا به آفانتازیا نه تنها در تصویرسازی ذهنی با مشکل جدی روبرو هستند، بلکه در سایر الگوهای حسی هم عملکرد قابل قبولی نمی‌توانند داشته باشند؛ مِن جمله بخش‌های شنیداری، چشایی، گوارشی، احساسات، حرکت و غیره. همه این یافته‌ها مهر تاییدی بر تجارب افرادی که از این پدیده رنج می‌برند، می‌زند.»

یک فرد مبتلا به آفانتازیا به نام “آلان کندل”، تجربه خود را این چنین نشان می‌دهد: «وقتی متوجه شدم همه می‌توانند در ذهن خود موسیقی مورد علاقه‌شان را به خاطر آورند و زمزمه کنند، حس خوبی نداشتم. در ابتدا اصلاً نمی‌توانستم این مسئله را درک کنم؛ توان زمزمه موسیقی در ذهن برای من خارق‌العاده بود؛ شبیه به ترفند یا شعبده‌بازی در تلویزیون.»

اما همۀ افرادی که از آفانتازیا بصری رنج می‌بردند، با مشکل تصور حسی مواجه نبودند؛ پس این نشان می‌دهد که افراد مختلف تجربه متفاوتی در ذهن درونی‌شان دارند. محققان اعلام کردند که چون مطالعه‌شان روی موارد خودگزارشی استوار بوده، احتمال دارد نتایج مطالعه تحت تاثیر سوگیری‌های مختلف قرار گرفته باشد. شاید افراد در برخی موارد به طور صادقانه از پاسخگویی به سوالات امتناع ورزیده باشند. “داوز” در پایان گفت: «ما در حال پی‌بردن به این مسئله هستیم که افراد مبتلا به آفانتازیا چه تجارب متفاوتی دارند و دنیایشان چگونه است. هنوز مسائل زیادی وجود دارد که باید بررسی‌شان کنیم.» جزئیات این مقاله در مجله Scientific Reports منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

خورشید در حال ِ چرخش


بیگ بنگ: آیا خورشید با چرخشی که دارد تغییر می‌کند؟ بله، و این تغییرات می‌توانند ظریف یا چشمگیر باشند. در توالی‌های این ویدئوی تایم‌لپس، خورشید ما – همانطور که توسط رصدخانه پویای خورشیدی ناسا به تصویر کشیده شده – چرخش ِ یک ماهه خورشید در سال ۲۰۱۴ را نشان می‌دهد.

در تصویر بزرگ در سمت چپ، کروموسفر خورشیدی(دومین لایۀ خورشید) در نور فرابنفش نشان داده شده است، در حالی که تصویر کوچکتر و روشن‌تر در سمت راست بالای آن به طور همزمان فوتوسفر خورشیدی آشناتر را در نور مرئی نشان می‌دهد. بقیۀ شش تصویر از خورشید در واقع انتشار پرتو ایکس را توسط اتم‌های آهن نسبتاً کمیاب واقع در ارتفاعات مختلف تاج خورشیدی نشان می‌دهند که همگی رنگ‌های کاذبی دارند تا تفاوت‌ها را بصورت برجسته نشان دهند. دقیقاً کمتر از یک ماه طول می‌کشد تا خورشید بطور کامل چرخش کند – سریع‌ترین چرخش خورشید به دور خودش، در استوا رخ می‌دهد.

دانشمندان از روی تغییرات لکه‌های خورشیدی، می‌توانند سرعت چرخش خورشید به دور خودش را نشان دهند. در واقع حدود ۲۵ روز طول می‌کشد تا یک لکه خورشیدی بر روی استوای خورشید، حرکت کرده و دوباره به مکان اولیه‌اش باز گردد. اما سرعت چرخش خورشید به دور خودش، همچنان که به سمت قطب‌ها حرکت می کنید آهسته‌تر می شود؛ بطوریکه در قطب‌های شمال و جنوب خورشید ۳۵ روز هم طول می کشد تا یک نقطه فرضی به مکان اولیه اش برگردد! دلیل این موضوع سرعت جابجای گازها در مرکز خورشید میباشد که در مقایسه با قطب‌های آن بیشتر و راحت‌تر انجام می‌شود.

بلافاصله پس از آغاز فیلم، یک منطقۀ بزرگ و فعال از لکۀ خورشیدی شروع به چرخش می‌کند. اثرات ظریف شامل تغییراتی در بافت سطحی و اَشکال مناطق فعال است. جلوه‌های دراماتیک شامل گرفتگی‌های بیشمار در مناطق فعال و برجستگی‌های طغیان و فوران است که در سراسر لبه خورشید قابل مشاهده است. در حال حاضر، خورشید در حال عبور از دورۀ کمینه خورشیدی در فعالیت چرخه مغناطیسی ۱۱ سالۀ خود قرار دارد. در انتهای این ویدئو، همان منطقۀ بزرگ و فعال لکۀ خورشیدی که قبلاً گفته شد مجددأ نمایان می شود اما این بار متفاوت به نظر می‌رسد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

هوش مصنوعی ۵۰ سیاره فراخورشیدی کشف کرد


بیگ بنگ: دانشمندان “دانشگاه واریک” بتازگی توانستند با استفاده از یک الگوریتم یادگیری هوش مصنوعی ۵۰ سیاره فراخورشیدی را شناسایی و تأیید کنند.

exoplanetsبه گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، اخترشناسان برای اولین‌بار از یک فرآیند مبتنی بر یادگیری ماشین(شکلی از هوش مصنوعی) استفاده کردند تا نمونه‌ای از سیارات را مورد تجزیه و تحلیل قرار دهند و تعیین کنند که کدام یک واقعی هستند و کدام یک مثبت کاذب هستند و سپس احتمال واقعی بودن یک سیاره را محاسبه کنند. محققان طی این مطالعه با استفاده از تکنیک‌های اعتبار سنجی چندگانه، از جمله الگوریتم یادگیری ماشین موفق به شناسایی ۵۰ سیاره جدید شدند.

محققان دانشکده فیزیک و علوم کامپیوتر دانشگاه “واریک” و همچنین موسسه آلن تورینگ، الگوریتمی مبتنی بر یادگیری ماشینی را ساختند که می‌تواند سیارات واقعی را از سیارات غیرواقعی در نمونه‌های بزرگ مانند حضور هزاران جرم آسمانی که توسط مأموریت‌هایی مانند کپلر ناسا و تس کشف شده‌اند تشخیص دهد.

به این الگوریتم آموزش داده شده تا سیارات واقعی را با استفاده از دو نمونه بزرگ سیارات تأیید شده و مثبت کاذب توسط ماموریت “کپلر” تشخیص دهد. فضاپیمای “کپلر” یک تلسکوپ فضایی ساخت ناسا است که با هدف کشف سیارات فراخورشیدی مشابه زمین به فضا پرتاب شده‌است. این ۵۰ سیاره از جهان به بزرگی نپتون تا کوچکتر از زمین متغیر هستند، با مدارهای مختلف تا ۲۰۰ روز تا کمتر از یک روز. اخترشناسان با تأیید اینکه این ۵۰ سیاره واقعی هستند، اکنون می توانند برای مشاهده‌های بیشتر با تلسکوپ‌های اختصاصی این موارد را در اولویت قرار دهند.

دکتر “دیوید آرمسترانگ” از دانشکده فیزیک دانشگاه واریک گفت: الگوریتمی که ما ایجاد کرده‌ایم به ما امکان داد تا ۵۰ سیاره فراخورشیدی را شناسایی کنیم. سیاره فراخورشیدی، سیاره‌ای است که خارج از منظومه شمسی قرار دارد و به دور یک ستاره(غیر از خورشید) در حال گردش‌ است. یافته‌های این مطالعۀ جدید در مجله “Monthly Notices of a Royal Astronomical Society” منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: phys.org

معرفی کتاب: تکامل شگفت انگیز


بیگ بنگ: کتاب «تکامل شگفت انگیز» به شما می‌گوید که تکامل چیست، چگونه کار می‌کند و چه کسی اسرار آن را کشف کرد. چرا زرافه گردنی به این درازی دارد؟ چه چیزی باعث می‌شود که یک ماهی ماهی به شمار آید؟

bookنام اصلی: Snakes, Sunrises, and Shakespeare
نوشته: آنا کلی بورن
ترجمه: کاوه فیض اللهی
ناشر: فرهنگ نشر نو
موضوع: تکامل(زیست شناسی)
چاپ اول: ۱۳۹۹
تعداد صفحه: ۸۶

دانلود بخشی از کتاب

چگونه ممکن است تمام جانداران، از گیاهان، باکتری‌ها و قارچ‌ها گرفته تا سنجاقک، هشت‌پا و انسان با هم خویشاوند باشند؟ پاسخ این پرسش‌ها و بسیاری از پرسش‌های دیگر دربارۀ حیات روی زمین در تکامل است. این کتاب به شما می‌گوید که تکامل چیست، چگونه کار می‌کند و چه کسی اسرار آن را کشف کرد. و سفر دور و دراز حیات را نشانتان می‌دهد؛ از نخستین جانداران ساده‌ای که ۳/۸ میلیارد سال پیش پدید آمدند تا انسان ریخت‌های سخنگوی اعجاب‌انگیزی که امروزه در سیارۀ زمین ساکن‌اند، و انسان نامیده می‌شوند!

ما در دنیایی زندگی می‌کنیم که همه چیز آن در تغییر است. سنگ‌ها کم‌کم ترک می‌خورند، از هم می‌پاشند و باز از نو تشکیل می‌شوند. شکل دیواره‌ها، دره‌ها و ساحل‌ها تغییر می‌کند. خود سیاره‌ها و ستاره‌ها نیز مدام در حرکت و تغییرند. بیشتر از همه، و سریع‌تر از همه موجودات زنده‌اند که تغییر می‌کنند. از فصلی به فصل بعد تغییر می‌کنند. به دنیا می‌آیند، رشد می‌کنند، پیر می‌شوند و می‌میرند. وقتی که می‌میرند بچه‌هایشان جای آنها را می‌گیرند و با گذشت نسل‌ها انواع جدید از موجودات زنده به وجود می‌آینده یا تکامل می‌یابند. تکامل یا فرگشت توضیح می‌دهد که چگونه تمام جانداران امروزی روی زمین به وجود آمده‌اند و با محیط زندگی‌شان متناسب یا سازگار شده‌اند. (این کتاب که گرافیک‌های بسیار زیبایی دارد، با توضیحات ساده و روان برای کودکان و نوجوانان نیز مناسب است.)

فهرست کوتاه مطالب:

فصل ۱: درک تکامل

فصل ۲: حیات در دوران گذشته

فصل ۳: درخت خانوادگی

فصل ۴: تکامل در عمل

پوشۀ سازش‌های شگفت انگیز

لینک خرید کتاب

سایت علمی بیگ بنگ: bigbangpage.com

کیهان با یک “ابرنواختر کوتوله سیاه” پایان خواهد یافت!


بیگ بنگ: آخرین انفجارهایی که در کیهان رخ می‌دهد “ابرنواختر کوتوله‌ی سیاه” خواهد بود، آتشبازی‌های خاموشی که دیرزمانی پس از مرگ همه چیزِ کیهان در تریلیون‌ها سال دیگر، رخ خواهند داد.

blackdwarfاین گفته بر پایۀ پژوهشی‌ است که در ماهنامه‌ انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شده و در آن، “مت کاپلن”، استادیار فیزیک دانشگاه ایالتی ایلینوی به جستجوی یک گونه انفجار نظری پرداخته که می‌تواند در پایان کیهان رخ دهد.

کیهان سرانجام انرژی‌اش ته می‌کشد، چیزی که به نام “مرگ گرما”، یا همچنین به نام‌های “سرمای بزرگ” یا یخ‌زدگی بزرگ شناخته می‌شود. سرانجام با ادامۀ گسترش کیهان ذخیره‌ گازی که برای ساختن ستارگان تازه نیاز است به پایان می‌رسد، یعنی دیگر ستاره‌ی تازه‌ای شکل نمی‌گیرد. از آن پس هر چه ستاره در کیهان هست، آغاز به مُردن می‌کنند تا جایی که تنها چیزی که می‌ماند پسماندهای ستاره‌ای است، چیزهایی مانند سیاهچاله، ستارۀ نوترونی، و کوتوله‌ی سفید.

در این پژوهش، “کاپلن” به چیزی که در آینده‌ دور بر سر کوتوله‌های سفید می‌آید نگاه کرد. کوتوله‌های سفید بر خلاف بیشتر ستارگان پرجرم کیهان، به شکل ابرنوختر منفجر نمی‌شوند. به جایش، پس از میلیون‌ها سال جان دادن، سرانجام به چیزی به نام “کوتوله‌ی سیاه” تبدیل می‌شوند، ستاره‌ای که دیگر هیچ نور یا گرمایی منتشر نمی‌کند. این ستارگان فوق فشرده به اندازه‌ی زمین می‌رسند، اما با جرمی به اندازه‌ی خورشید. در این نقطه، واکنش‌های هسته‌ای درون “کوتوله‌های سیاه” رخ خواهد داد ولی با نرخی بسیار آهسته‌تر از ستارگان امروزی‌ای مانند خورشید.

این واکنش‌ها سرانجام از راه تونل‌زنی کوانتومی به انفجارهایی می‌انجامند. “کاپلن” می‌گوید: «واکنش‌های هسته‌ای از راه تونل‌زنی کوانتومی در طی گذشت سالیان بسیار بسیار زیاد، یک ستاره را به آهن تبدیل می‌کند. و سپس، همین که محتوای آهنِ ستاره به اندازه‌ای کافی رسید، ستاره بسیار سریع منفجر می‌شود، مانند ابرنواخترهای امروزی. اگر به اندازۀ کافی صبر کنید، “تونل‌زنی کوانتومی” انجام واکنش‌های “ممنوعه” را برایتان امکان‌پذیر می‌سازد.»

در ستارگانی شبیه خورشید، همجوشی هسته‌ای به این دلیل رخ می‌دهد که هسته‌ها به این سو و آن سو می‌جهند و شانس خوبی است که به هم بخورند و همجوشی کنند. در کوتوله‌های سیاه، انرژی کافی برای رخ دادنِ این واکنش‌های گرما هسته‌ای وجود ندارد. “کاپلن” می‌گوید: «ولی هسته‌ها هنوز شانس اندکی برای همجوشیِ خودبخود و اساسا “یک راست گذشتن از سد دافعه‌ الکتریکی” را دارند- این همان تونل‌زنی کوانتومی‌ است.»

hiresرخ دادن این واکنش‌ها زمانی بی‌اندازه دراز می‌طلبد. به برآورد کاپلن، نخستین “ابرنواختر کوتوله‌ سیاه” ۱۰ به توان ۱۱۰۰ سال دیگر رخ خواهد داد. این رقم مانند این است که یک تریلیون را تقریبا ۱۰۰ بار در خود ضرب کنیم. آخرین ابرنواختر کوتوله‌ سیاهِ کیهان هم در زمانی حدود ۱۰ به توان ۳۲۰۰ سال دیگر روی خواهد داد. “کاپلن” می‌گوید: «اگر این عدد را با رقم بنویسیم در یک مقاله نمی‌گنجد- یک کتاب کوچک می‌شود. این بزرگ‌ترین عددی‌ است که احتمالا تاکنون در دورۀ کاری‌ام در یک محاسبه‌ی جدی به کار برده‌ام، و هیچ روش واقعی برای به تصویر کشیدنش ندارم.»

“کاپلن” می‌گوید شاید هر تک واکنش همجوشی در یک “کوتوله‌ سیاه” یک میلیون سال زمان ببرد، ولی سرانجام به اندازۀ کافی برای یک ابرنواختر رخ خواهد داد: «بدون فشار درونی از سوی الکترون‌ها برای نگه داشتن ستاره و جلوگیری از فروریختن آن، گرانش کار خود را می‌کند و یک رُمبش مهارناپذیر به راه می‌اندازد. ستاره در خود فرو می‌ریزد و دمایش به اندازه‌ای باورنکردنی بالا می‌رود، و بیشترِ مواد بیرونی‌اش را پرتاب می‌کند.»

یافته‌های “کاپلن” نشان می‌دهد که ابتدا بزرگ‌ترین کوتوله‌های سیاه نخست منفجر می‌شوند و کوچک‌ترها زمان بیشتری می‌برد تا به این نقطه برسند. با رخ دادن این واپسین انفجارها، دیگر هیچ چیزی به جا نخواهد ماند و به گفتۀ او، کیهان “سرد، تاریک، و خسته‌کننده” خواهد شد: «تا رخ دادن آخرین ابرنواختر کوتوله‌ی سیاه به اندازه‌ای زمان خواهد گذشت که من نمی‌توانم تصور کنم رویداد جالب دیگری هرگز در جای دیگری رخ دهد.» کاپلن اکنون برنامه دارد تا برای شبیه‌سازی ابرنواختر کوتوله‌ی سیاه تلاش کند. او می‌گوید: «هیچکس تاکنون این انفجارها را در واقعیت ندیده، ولی شاید در رایانه بتوانیم یکی را ببینیم.»

کاوشگرهای بشر با موفقیت در راه مریخ


بیگ بنگ: سه فضاپیمای رباتیکی که ماه گذشته از زمین پرتاب شدند، مسیر خود را در منظومه شمسی به درستی تنظیم کرده‌اند و با پایان دور اول اصلاح مسیرشان باید شاهد رسیدن آنها در فوریه ۲۰۲۱ به سیاره سرخ باشیم. کاوشگر «استقامت مریخ ۲۰۲۰» ناسا روز سی جولای از کیپ کارناوال پرتاب گردید؛ یعنی پس از پرتاب موفقیت‌آمیز مدارگرد «امید» امارات متحده عربی در ۱۹ جولای و فضاپیمای تیان‌ون چین هم در ۲۳ جولای به فضا پرتاب شد.

mcruiseبه گزارش بیگ بنگ، این فضاپیماها در طی بازه چند هفته‌ای و زمانی پرتاب شدند که زمین و مریخ در موقعیت مناسبی در مدارشان به دور خورشید قرار داشتند و مسیری مستقیم میان سیاره‌ها فراهم آمده بود. قرار است هر سه فضاپیما در ماه فوریه ۲۰۲۱ به مقصد برسند. ناسا روز ۱۴ آگوست اعلام کرد که فضاپیمای مریخ ۲۰۲۰ توانست نخستین اصلاح مسیرش را با موفقیت انجام دهد. این فضاپیما سه موتور پیشران خود را برای تنظیم مسیرش به سوی مریخ به کار انداخت. لانچر اطلس ۵ به طور عامدانه فضاپیمای مریخ ۲۰۲۰ را به سمت مسیری هدایت کرد تا از مریخ دور شود؛ با این کار اطمینان حاصل می‌شد که بخش بالایی موشک در سیاره سرخ سقوط نمی‌کند. تا همین امروز ۴ شهریور، کاوشگر استقامت که درون پوسته هوایی فضاپیمای مریخ ۲۰۲۰ قرار گرفته، بیش از ۷۱ میلیون کیلومتر را طی کرده است.

Untitledکاوشگر استقامت یکی از گودال‌های سیاره مریخ را برای یافتن نشانه‌هایی از حیات باستانی و همچنین جمع‌آوری نمونه سنگ بررسی خواهد کرد. قرار است این نمونه‌ها به زمین باز گردانده شوند. علاوه بر پنج مورد اصلاحی که مدیران ماموریت مریخ ۲۰۲۰ در نظر گرفته‌اند، آنها این فرصت را دارند تا فضاپیما را به گونه‌ای هدایت کنند که در صورت نیاز عملیات پشتیبانی هم انجام دهد. تصحیح مسیر بعدیِ مریخ ۲۰۲۰ برای روزهای ۳۰ سپتامبر، ۱۸ دسامبر، ۱۰ فوریه و ۱۶ فوریه در نظر گرفته شده است. بدین ترتیب، زمینه برای فرود استقامت در مریخ در روز ۱۸ فوریه مهیا خواهد شد.

این فضاپیما با سرعت حدود ۱۱۴ هزار کیلومتر بر ساعت، از زمین فاصله می‌گیرد. سفر به مریخ حدود هفت ماه طول خواهد کشید، مریخ حدود ۴۸۰ میلیون کیلومتر از زمین فاصله دارد. طی این سفر، مهندسان چندین فرصت برای تنظیم مسیر پرواز فضاپیما دارند تا اطمینان حاصل کنند که سرعت و جهت آن برای ورود به دهانۀ جزرو در مریخ بهترین است.

n
نمایی از فضاپیمای تیان‌ ون ۱ مریخ متعلق به چین، به هنگام عزیمت به سیاره سرخ.

بر اساس آژانس خبری دولتی ژین‌هوآی چین، فضاپیمای تیان‌ ون ۱ مریخ چین نخستین دور اصلاح مسیرش را پس از پرتاب در روز ۱ آگوست تجربه کرد. فضاپیما موتور اصلی خود را به مدت ۲۰ ثانیه اول مانورش به کار انداخت تا عزیمت به سمت مریخ به شکل برنامه‌ریزی پیش رود. این مانور به منظور آزمایش موتور اصلی این کاوشگر انجام شد که عملکرد خوبی در دور اول داشت. فضاپیمای تیان‌ ون ۱ مریخ در روز ۲۳ جولای با موشک Long Mar 5 به فضا پرتاب شد. این عملیات بلندپروازانه نخستین اقدام فضایی چین به مقصد مریخ برشمرده می‌شود.

طبق برنامه‌ریزی‌، این فضاپیما در ماه فوریه ۲۰۲۱ خود را به مدار پیرامون مریخ خواهد رساند؛ مدارگرد پیش از آزادسازیِ فرودگر به مدت ۲ الی ۳ ماه به دنبال محل فرود مناسب در مریخ خواهد گشت تا سرانجام زمینه برای ورود مریخ‌نورد به اتمسفر مریخ فراهم آید. اگر همۀ این اهدافِ چین با موفقیت تحقق بپذیرد، چین به سومین کشور پس از شوروی و آمریکا تبدیل خواهد شد که در مریخ فرود می‌آید. همچنین، دومین کشوری خواهد بود که یک کاوشگر رباتیک به سیاره سرخ ارسال می‌کند. ناسا تنها سازمانی است که تاکنون موفق شده یک کاوشگر را در این سیاره فرود آورَد. مدارگرد اُمید امارات نیز نخستین دور اصلاح مسیرش را با موفقیت به پایان رسانده است. مقامات این ماموریت روز ۱۷ اوت این خبر را اعلام کردند.

EfniGtSXsAAlJX
مرکز فضایی محمد بن راشد / آژانس فضایی امارات

مدارگرد امید امارات نیز به مانند فضاپیمای مریخ ۲۰۲۰ ناسا و تیان‌ ون چین در ماه فوریه به مریخ خواهد رسید. مدارگرد امید که تحت حمایت مالی امارات قرار دارد، یک دوربین دیجیتال با خود حمل می‌کند تا از سطح مریخ، طوفان‌های گرد و غبار و ابرهای یخی این سیاره عکس بگیرد. امید نخستین کاوشگر میان‌سیاره‌ای جهان عرب است.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: spaceflightnow.com

شناسایی یک گاز مرموز در نزدیکی مرکز کهکشان راه شیری

milky wayبه گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، گرچه دانشمندان موفق به کشف این گاز شده‌اند اما علت اینکه این گاز چگونه منتشر شده است همچنان برایشان یک معما است. اخیراً تیمی بین‌المللی از دانشمندان یک گاز متراکم و سرد را که از مرکز راه شیری مانند گلوله به بیرون رها می‌شد را کشف کردند.

پروفسور “نائومی مک کلور-گریفیتس” از دانشگاه ملی استرالیا(ANU) گفت: کهکشان‌ها در بیرون راندن مواد از خودشان مهارت دارند. وقتی کهکشان‌ها جرم زیادی را به بیرون می‌رانند، مقداری از مواد موجود در شکل گیری ستاره‌ها را از دست می‌دهند و اگر مقدار خاصی از این مواد را از دست بدهند، این کهکشان دیگر نمی‌تواند ستاره تشکیل دهد. بنابراین دیدن این پدیده های جالب زمانی که کهکشان راه شیری ساختار گازی تشکیل ستاره خود را از دست می‌دهد هیجان‌انگیز است و این باعث می‌شود به این موضوع فکر کنید که در آینده چه اتفاقی رخ خواهد داد.

وی گفت: باد در مرکز کهکشان راه شیری که با نام “حباب‌های فِرمی”شناخته می‌شود از زمان کشفش در یک دهه پیش تاکنون موضوع بحث بسیاری از مقالات بوده است. در پدیده حباب‌های فرمی، دو گوی غول‌پیکر با گاز داغ و پرتوهای کیهانی پر می‌شوند. ما مشاهده کردیم که نه تنها گاز داغ از مرکز کهکشان ما می‌آید بلکه گازی که می‌آید بسیار سرد و بسیار متراکم است. این گاز سرد بسیار سنگین است، بنابراین با سرعت کمتری می‌چرخد.

mysterygasdiاخترشناسان بر این باورند که سیاهچاله‌های کلان جرم تقریباً در همه کهکشان‌های عظیم، حتی کهکشان راه شیری ما قرار دارند. اما این نکته که آیا این سیاهچاله گاز را بیرون رانده است یا هزاران ستاره عظیم آن را در مرکز کهکشان شیری منفجر کرده‌اند همچنان مبهم است.

دکتر “انریکو دی تئودورو”یکی از محققان این مطالعه از دانشگاه جانز هاپکینز گفت: ما نمی‌دانیم سیاه چاله یا پدیده تشکیل ستاره چگونه می‌تواند سبب ایجاد این پدیده شود. ما هنوز به دنبال شواهد بیشتری هستیم، اما هرچه اطلاعات بیشتری در مورد آن پیدا کنیم موضوع پیچیده تر می‌شود.

ما می‌بینیم که این نوع فرآیندها در سایر کهکشان‌ها نیز اتفاق می‌افتد اما با توجه به افزایش تعداد کهکشان‌های خارجی، تعداد سیاهچاله‌های کلان جرم بسیار بیشتر خواهد شد و به همان میزان فعالیت تشکیل ستاره‌ها نیز بیشتر خواهد شد و در نتیجه خروج مواد از کهکشان آسان‌تر می‌شود و این کهکشان‌ها چنان از ما دور هستند که ما نمی‌توانیم جزئیات زیادی را درباره آنها بدانیم. کهکشان ما تقریباً مانند آزمایشگاهی است که می‌توانیم با دیدن مواردی در آن پی ببریم که عملکرد کهکشان‌ها چگونه است. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: techexplorist.com