بایگانی دسته بندی ها: بینگ بنگ

اولین گل های زمین چه شکلی بودند؟

بیگ بنگ: یک تیم بین المللی از محققان در پروژه  eFLOWER به بازسازی اجداد گل های باستانی زمین پرداخته اند. گیاهان گل دار تاکنون با حداقل سیصد هزار گونه، متنوع ترین گروه گیاهان در سیاره زمین هستند. این گیاهان تقریبا شامل تمامی گونه های استفاده شده در غذاها، داروها و بسیاری دیگر از کاربردها می باشد.

مدل سه بعدی گل اجدادی که توسط تیم تحقیقاتی در پروژه eFLOWER ایجاد شده است.

به گزارش بیگ بنگ، گیاهان گل آور در حدود  ۱۴۰ میلیون سال پیش پدید آمدند؛ یعنی در اواخر دوره فرگشت گیاهان و سال های پایانی عصر دایناسورها. از آن زمان به بعد، گیاهان گل آور به طرز چشمگیری تنوع پیدا کرده اند. هیچ کس دلیل این اتفاق را نمی داند. منشأ و فرگشت اولیه گیاهان گل آور (به ویژه گل ها) همچنان یکی از معماهای بزرگ در علم زیست شناسی محسوب می شود.

دانشمندان می گویند: «تلاش های قبلی برای ایجاد دوباره گل های باستانی با استفاده از چارچوب مدرن فرگشت نژادی نهاندانه ها، درک ما را نسبت به صفات اجدادی گل ها گسترش داده است؛ مثل ساختار اجدادی برچه. با این حال، چندین جنبه اساسی گل های اجدادی به دلیل متغیر بودن ساختارهای شان، بصورت یک راز باقی مانده است.»

برای مثال، تک جنسی یا دو جنسی بودن گل های اجدادی همچنان نامشخص است. به گزارش تیم eFLOWER، گل های اجدادی دو جنسی بودند و دو بخش مذکر (پرچم) و مونث (برچه) داشتند؛ علاوه بر این، جوانه زنی برگ یا گلبرگ به طور حلقه وار در دور ساقه انجام می پذیرفت. در حدود ۲۰ درصد از گل های موجود دارای این نوع جوانه زنی سه بخشی هستند؛ اما گل های سوسن و ماگنولیا به ترتیب دو و سه بخش دارند.

بازسازی جنسیت گل های اجدادی در نهاندانه ها: نتایج پژوهش حاکی از آن است که گل های دو جنسی در زمره گل های اجدادی قرار دارند و گل های تک جنسی چندین بار بطور مستقل فرگشت یافته اند؛ نمودار مدور در مرکز شکل، احتمال نسبی حالات اجدادی بازسازی شده را در پانزده گره اصلی نشان می دهد.

«دکتر هروه سوکوئت» نویسنده ارشد از دانشگاه پاریس سود فرانسه در طی توضیحاتی گفت: «وقتی به نتایج کامل دست پیدا کردیم، من در بهت و حیرت فرو رفته بودم تا اینکه متوجه شدم نتایج قابل فهم و معقول هستند. هیچ کس به این شیوه در مورد فرگشت اولیه گل ها به تفکر نپرداخته است. معماهای بسیاری را می توان با سناریوی جدید توضیح داد.» «پروفسور جورگ شونبرگر» از دانشگاه وین اتریش افزود: «نتایج جدید، قسمت اعظمی از آنچه قبلا درباره فرگشت گل ها آموزش داده شده است را زیر سوال می برد.»

این تیم شکل گلها را در درخت تکاملی گیاهان گل آور شبیه سازی کردند؛ مثل فرگشت اولیه دو گروه از بزرگترین گیاهان گل آور به نام های  مونوکات ها (ارکیده، سوسن و چمن) و یودیکات ها (گل خشخاش، رز و گل آفتابگردان). «دکتر ماریا ون بالتازار» دانشمند ارشد در دانشگاه وین اتریش و یکی از نویسندگان مقاله گفت: «نتایج واقعا جالب توجه اند. این نخستین بار است که به بینش روشنی از فرگشت اولیه گل های نهاندانه دست می یابیم.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله  Nature Communications منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sci-news.com

image_pdfimage_print

احتمال وجود چشمه حیات در مغز انسان

بیگ بنگ: بر اساس یافته های جدید، سلول های بنیادی موجود در هیپوتالاموس بر فرآیند پیری تاثیر می گذارند. احتمالاً کلید عمر طولانی در قسمت های عمیق مغز نهفته است.

به گزارش بیگ بنگ، دانشمندان در درک انسان از نحوه کنترل فرآیند پیری توسط مغز به دستاورد بزرگی دست یافتند. آنان توانستند با دستکاری حجم سلول های بنیادی موجود در هیپوتالاموس، فرآیند پیری را در موش ها به تاخیر انداخته و حتی تسریع ببخشند. تیمی از محققان دانشکده پزشکی آلبرت اینشتین نیویورک در سال ۲۰۱۳ دریافتند که قسمتی از مغز به نام هیپوتالاموس ظاهرا نقشی کلیدی در نحوه تنظیم فرآیند پیری دارد. هیپوتالاموس در کارکردهای بسیاری ایفای نقش می کند که از جمله آنها میتوان به رشد، تولید مثل و فرآیندهای سوخت و ساز خاص اشاره کرد، اما ارتباط آن با پیری کشف جدیدی به شمار می رود.

اکنون آن دانشمندان دریافته اند که تعداد اندکی از سلول های بنیادی واقع در هیپوتالاموس نقشی اساسی در کنترل روند پیری دارند. «دونگ چنگ چای» نویسنده ارشد مقاله خاطر نشان کرد: «تحقیقات ما نشان می دهد که تعداد سلول های بنیادی هیپوتالاموس بطور طبیعی در طول زندگی حیوانات کاهش می یابد و این کاهش باعث تسریع پیری می شود.» در مطالعات اولیه در خصوص موش ها، رابطه میان سن و تعداد سلول های بنیادی هیپوتالاموس به بررسی رسید. مشاهدات حاکی است که با بالا رفتن سن موش، تعداد این سلول های بنیادی شروع به کاهش کرد. وقتی موش ها به دو سالگی رسیدند، دیگر خبری از اکثر این سلول ها نبود.

دانشمندان برای تایید رابطه میان پیری و سلول های بنیادی هیپوتالاموس، بطور گزینشی این سلول ها را در موش های میان سال دستکاری کرده و از حالت طبیعی خارج نمودند. این کار در مقایسه با گروه کنترل، باعث تسریع قابل توجه فرآیند پیری موش ها شد. آخرین و هیجان انگیز ترین مرحله مطالعه تیم تحقیقاتی، بررسی این نکته بود که آیا افزودن سلول های بنیادی هیپوتالاموس به مغز میتواند روند پیری را به تاخیر بیندازد یا خیر. سلول های بنیادی هیپوتالاموس به مغز موش های پیر سالم تزریق شد و سپس شاهد کند شدن و حتی در برخی موارد تسریع معیارهای مختلف پیری بودیم.

محققان در تلاش برای پی بردن به چگونگی عملکرد این راهکار ضد پیری دریافتند که این سلول های بنیادی هیپوتالاموس مولکول هایی به نام میکرو RNA را به مایع مغزی – نخاعی آزاد کردند. در این شرایط، فرآیند پیری بطرز چشمگیری با تاخیر همراه شد. باید توجه داشت که این اکتشاف خارق العاده نمی تواند اکسیر جوانی را برای زندگی تا ابد فراهم نماید، اما باعث ارتقای فهم دانشمندان نسبت به عملکرد هیپوتالاموس بعنوان جایگاه فرمان مرکزی در کنترل پیری می شود. در کنار طیف وسیعی از تحقیقات درباره عوامل ضد پیری که هم اکنون در حال انجام است، (از تنظیم پس زایشی گرفته تا دسته جدیدی از داروها به نام سنولیتیک ها)، این مسئله در حال تبدیل شدن به امری قابل باور است که نسل های بعدی انسان ها بتوانند بیشتر از انسان های امروزی عمر کنند. جزئیات بیشتر این مقاله در مجله Nature منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: newatlas.com

image_pdfimage_print

پروازِ فضاپیمای افق های نو بر فراز شارون

بیگ بنگ: چه اتفاقی می افتد اگر بتوانید بر فراز شارون قمر پلوتو، پرواز کنید – چه چیزی خواهید دید؟ فضاپیمای افق های نو این کار را در ژانویۀ سال ۲۰۱۵ انجام داد، یعنی با دوربین هایش از میان ِ پلوتو و شارون عبور کرد.

این تصاویرِ بازسازی شدۀ دیجیتالی، سطح شارون را نمایش می دهد و پروازهای ساختگی بر فراز شارون را با استفاده از این داده ها ایجاد کردند. این ویدیوی تایم لپس خیالی و یک دقیقه ای در اینجا با ارتفاع و رنگ ویژگی های سطحی نشان داده شده، از لحاظ دیجیتالی ارتقا یافته است. سفر شما بر فراز یک شکاف وسیع آغاز می شود که چشم اندازهای شارون را به انواع مختلفی تقسیم می کند، توهمی که با انجماد شارون شکل می گیرد. خیلی زود به شمال می رسید و بر فراز یک موردور رنگی پرواز می کنید؛ این فرضیه مطرح شده که موردور بقایای غیرعادی یک اثر قدیمی در این قمر است. سفر شما بر فراز چشم انداز بیگانۀ مملو از دهانه های آتشفشانی، کوه ها و شکاف ها ادامه پیدا می کند که قبلأ هرگز آنها را ندیده اید. فضاپیمای رباتیک افق های نو اکنون در کمربند کوییپر در مسیر جرم ۲۰۱۴ MU 69 قرار دارد که در روز سال نوی ۲۰۱۹ هدفگذاری شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

image_pdfimage_print

نبرد بین ستارگان و گاز و غبار در سحابی کارینا

بیگ بنگ: مناطق پر هرج و مرج در سحابی کارینا جایی هستند که ستارگان پر جرم تشکیل می شوند و از بین می روند. این عکس کلوز آپ دقیق از بخشی از این سحابی معروف در واقع ترکیبی از نور منتشر شده از هیدروژن (به رنگ قرمز) و اکسیژن (به رنگ آبی) را نشان می دهد.

نقاط گرد و غبار تاریک چشم نواز و ویژگی های پیچیده در اثر باد و تابش ستارگان پرجرم و پرانرژی کارینا تشکیل شده اند. یک ویژگی نمادین از سحابی کارینا در واقع خط گرد و غبار V شکل تاریک است که در نیمۀ بالای عکس به چشم می خورد. سحابی کارینا تقریبا ۲۰۰ سال نوری وسعت دارد، همچنین این سحابی ۷۵۰۰ سال نوری با زمین فاصله دارد و با دوربین های دوچشمی می توان آن را در صورت فلکی جنوبی کارینا مشاهده کرد. ظرف یک میلیارد سال پس از تشکیل گرد و غبار – یا در صورت تخریب گرد و غبار و انتشار گاز – یا متراکم شدن گرانشی آن، فقط ستاره ها باقی خواهند ماند، اما نه درخشان ترین آنها.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

image_pdfimage_print

نقشه پراکندگی انرژی نوری در کهکشان راه شیری ترسیم شد

بیگ بنگ: برای اولین بار یک تیم متخصص از دانشمندان توانستند پراکندگی انرژی نوری در کهکشان راه شیری را از طریق نقشه برداری محاسبه کنند. این اطلاعات جدید، بینش جدیدی در مورد چگونگی به وجود آمدن کهکشان‌های مارپیچی شکل، مانند کهکشان راه شیری می‌دهد.

به گزارش بیگ بنگ، این تحقیق با همکاری‌ محققان دانشگاه مرکزی لنکشایر، انجمن فیزیک هسته‌ای ماکس پلانک در آلمان و انجمن اخترشناسی در کشور رومانی انجام شد که نشان می‌دهد نور و فوتون های درخشان چگونه باعث به وجود آمدن فوتون‌های بسیار پرانرژی و پرتو‌های گاما می‌شوند. این، ایده‌ی جدیدی برای گسترش و پیشرفت محاسبات کامپیوتری است. این محاسبات، سرنوشت فوتون‌های کهکشان راه شیری را مشخص می کند. فوتون‌هایی که همانند گرما و حرارات از غبار موجود ستارگان خارج می شوند.

قبلا هم دانشمندان سعی در محاسبه و یافتن پراکندگی نور از طریق شمارش ستارگان در کهکشان راه شیری داشتند. اما با عکس‌هایی که توسط آژانس فضایی اروپا( عکس‌هایی که توسط دوربین‌های حرارتی و مادون قرمز ثبت شد) گرفته شد، نتوانستند این کار را انجام دهند و با شکست مواجه شدند. پروفسور کیریستیا پوپسکو از دانشگاه مرکزی لنکشایر می گوید: « ما فقط پراکندگی انرژی نوری را در کهکشان راه شیری تخمین نمی زنیم بلکه در طی این تحقیق، میتوانیم غبارهای درخشان و به وجود آمده در کهکشان راه شیری را پیش‌بینی کنیم.» با جستجوی فوتون‌های درخشان و پیش‌بینی اینکه چطور کهکشان راه شیری از طریق پرتو‌های فرابنفش و گرما، دیده می شوند، دانشمندان توانستند به کمک یک تصویر کامل از کهکشان راه شیری پراکندگی نور و انرژی گرمایی را محاسبه کنند. این تحقیقات بسیار مشکل‌اند، طوری که سختی آنرا تنها در طی انجام تحقیقات میتوان فهمید.

مدلسازی این پراکندگی نور در کهکشان راه شیری دقیقا مطابق همان تحقیقاتی است که پروفسور پوپسکو و دکتر ریچارد تافز از انجمن ماکس پلانک در گذشته انجام دادند. تحقیقات آنان بر روی کهکشان‌های دیگر بود. کهکشان‌هایی که آنان را میتوان از دید بیرون نگاه کرد. دکتر تافز دربارۀ این تحقیق بیان داشت: « نگاه کردن به کهکشان‌های دیگر از یک دید بیرونی کار بسیار راحت تری است تا اینکه ما بخواهیم کهکشانی که داخل آن هستیم، را مشاهده و بررسی کنیم.»

دانشمندان توانستند نشان دهند چگونه نور با تاثیراتی که کهکشان ما روی آن دارد، باعث به وجود آمدن پرتوی گامایی می شود که با پرتوهای کیهانی در تقابل است. آنان واکنش‌های شیمیایی را در فضای بین ستارگان گسترش می دهند تا ساختار ترکیب‌ها و مولکول‌هایی که برای زندگی بشر نیاز است را تولید کنند. دکتر ریچارد تافز افزود:« کار و تلاش بر روی تشعشعات و فعل و انفعالات آنان در کهکشان راه شیری می تواند منبع پرتوهای کیهانی را مشخص کند.»

بودجه این تحقیقات را کشور انگلستان تامین می کند. کشوری که در همه زمینه‌های علمی در رتبه بالایی قرار دارد و برای این تحقیقات دانشمندانی متخصص در علم لیزر و نور را گردهم آورده است. پروفسور پوپسکو میگوید: « ما قبل از شروع تحقیقات برنامه‌های محاسباتی از جمله مدل سازی کهکشان را به خوبی توسعه داده بودیم و این موضوع تنها توسط حمایت علمی و فناوری کشور انگستان انجام می شد. بدون حمایت‌های این کشور، انجام این تحقیقات ممکن نبود.» جزئیات بیشتر این پژوهش در Notices of a Royal Astronomical Society منتشر شده است.

ترجمه: علیرضا شیخ سفلی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily.com

image_pdfimage_print

محققان نظریه اینشتین در رابطه با سیاه‌چاله‌ها را ثابت کردند

به گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، در فاصله ۲۶ هزار سال نوری از زمین یک سیاه‌چاله کلان جرم به نام “کمان ای*”(  *Sagittarius A) قرار دارد که جرم آن ۴ میلیون برابر خورشید بوده و ۴۴ میلیون کیلومتر وسعت دارد و میزان گرانش آن به شدت بالاست. با توجه به اینکه شناسایی سیاه‌چاله‌ها از سوی منجمان به صورت مستقیم امکان‌پذیر نیست آنها، وجود سیاه‌چاله‌ ها را از روی آثار آنها بر روی ستاره‌های اطراف‌شان شناسایی می‌کنند.

تیم منجمان آلمانی و جمهوری چک موفق شدند با محاسبه میزان جاذبه این سیاه‌چاله بار دیگر نظریه نسبیت عام اینشتین را تایید کنند. در بررسی‌های این تیم تحقیقاتی که بر روی مجموعه رصدهای انجام شده از سوی رصدخانه جنوب اروپا و دیگر تلسکوپ‌های قدرتمند در ۲۰ سال گذشته انجام شده، یک تکنیک آنالیزی جدید مورد استفاه قرار گرفته است.

در این پروژه محققان مدارهای ستاره‌های در حال گردش به دور این سیاه‌چاله را اندازه‌گیری کردند تا ببینند قوانین فیزیک نیوتنی یا فیزیک کلاسیک و همچنین قوانین نسبیت عام در رابطه با آنها صدق می‌کند یا نه. در بررسی حرکت یکی از ستارگان در حال گردش به دور این سیاه‌چاله، موسوم به “S2“، محققان متوجه شدند که این ستاره از قوانین فیزیک کلاسیک پیروی نکرده و قوانین نسبیت عام در رابطه با آن صادق است.

این ستاره که در فاصله ۱۷ ساعت نوری(۱۲۰ برابر فاصله خورشید تا زمین) از سیاه‌چاله کلان جرم “کمان ای*” قرار دارد، هر ۱۵٫۶ سال یک بار به دور آن می‌گردد. محور گردش این ستاره بیضوی است و در بین ستاره‌های مختلف، بیشترین میزان بیضوی‌ بودن را دارد. محققان در طی بررسی مدار حرکتی این ستاره تغییراتی جزئی و در حد چند درصد را نسبت به مدار اصلی آن مشاهده کردند که تنها می‌توان با استناد به اثرات نسبیتی ناشی از سیاه‌چاله کلان‌جرم آنها را توضیح داد.

آیا جهان ما یکی از بی نهایت جهان موجود است؟

بیگ بنگ: برای بسیاری، دوازده ماه گذشته به نوعی ورود به جهان های موازی به حساب می آید، اما در نظر ستاره شناسان، پدیده خروج بریتانیا از اتحادیه اروپا و ترامپ، چیزی نیست که با جهان های متناوب مقایسه شود. این پدیده، چند جهانی نام دارد. در واقع تئوری چندجهانی، از کیهانی صحبت می کند که در آن جهان های متعدد و نامتناهی وجود دارد.

به گزارش بیگ بنگ، این قلمروهای نامحدود در کنارهم و در ابعاد بالاتری از کیهان می تواند وجود داشته باشد که حواس ما قادر به درک آن به طور مستقیم نیست. با این وجود کیهان شناسان و ستاره شناسان به طور فزاینده برای توضیح مشاهدات گیج کننده، به پدیده چندجهانی استناد می کنند. مخاطرات در این پدیده بالا هستند و هرکدام از این جهان ها حامل نسخه های متفاوتی از واقعیات هستند.

شاید دیوانه کننده به نظر برسد اما اخیرا تکه ای از پازل شواهدی دال بر وجود چندجهانی توسط جامعه مطالعاتی نجوم سلطنتی بریتانیا اعلام شده است. این مطالعه پدیده ای به نام نقطه سرد کیهانی را توضیح می دهد. نقطه سرد تابش زمینه کیهانی، منطقه ای از فضاست که در تابش شکل گیری کیهان تولید شده است. این تابش که مربوط به ۱۳ میلیارد سال پیش است، توسط ماهواره wmap ناسا در سال ۲۰۰۴ به طور اتفاقی رصد شده و در سال ۲۰۱۳ طی ماموریت ماهواره پلانک مورد تایید قرار گرفت.

نقطه سرد به طور خارق العاده ای معما گونه و گیج کننده است. اکثر کیهان شناسان بر این باورند که به وجود آمدن این نقطه توسط فرآیندهای تولد جهان بعید به نظر می رسد؛ چرا که از لحاظ ریاضی برای توضیح تئوری در حال گسترش تورم کیهانی، توضیح این پدیده دشوار است. مطالعه اخیر در تلاش برای رد توضیح کسل کننده پیشین برای نقطه سرد، تحت عنوان آخرین خندق است که بیان می کند نقطه سرد توهم نوری تولید شده به علت عدم وجود کهکشان های مداخله گر است.

یکی از نویسندگان پروژه، پروفسور تام شانکس از دانشگاه دورهام می گوید: نمی توانیم به طور کامل این نکته را که نقطه سرد توسط یک تابش غیرمعمول (که نظریۀ بیگ بنگ توضیح دهنده آن است) به وجود آمده، را رد کنیم. اما اگر جواب این نیست، پس توضیحات عجیب و غریبی در این باره وجود دارد. شاید هیجان انگیز ترین پاسخ این است که این نقطه سرد به علت برخورد جهان ما و جهان حبابی مجاور به وجود آمده باشد. اگر مطالعات، تحلیل ها و کاوش های دقیق تر این ادعا را اثبات کند این سوژه می تواند جزو اولین نشانه های اثبات وجود چندجهانی باشد. هیجان انگیز است اما نکته طنز ماجرا اینجاست که اگر فرضیه چندجهانی اثبات شود، دانشمندان مجبور به قبول این واقعیت هستند که هدف غایی فیزیک، توضیح اینکه چرا جهان ما به این شکل است، برای همیشه دور از دسترس خواهد بود.

غایت فیزیک ارائه پاسخی مناسب برای این سوال است که چرا جهان ما به این شکل است؟ ابتدا فیزیک برای رسیدن به این پاسخ، باید توضیح دهد که چرا مقادیر بنیادینی نظیر سرعت نور، جرم الکترون و قدرت تعامل گرانشی دارای این مقدار هستند؟ اگرچندجهانی وجود داشته باشد، پس تلاش های فزیک محکوم به شکست است. همانگونه که مقدار نامحدودی جهان، با تفات های اندک وجود دارد(مانند آنچه در آن شما و نه من این ستون را نوشته اید) مقدار نامحدودی جهان وجود خواهد داشت که قوانین اساسی فیزیک در آنها متفاوت است. بنابراین هر ترکیب ممکن از فیزیک در سراسر جهان های چندگانه وجود دارد پس با یک شانس کور لااقل در یکی از آنها می شود که فضایی مشابه آنچه که امروز دراطرافمان می بینیم را داشته باشد. از قضا، یکی از مخالف ترین مدعیان تئوری چندجهانی، یکی از معماران اصلی آن است.

پائول استینهاردت، از دانشگاه پرینستون، در توسعه نظریه تورم کیهانی، از نظریات بنیادین در رابطه با منشا پیدایش جهان ما، نقش بسزایی داشت. وی یکی از کسانی است که تلاش می کند تا نقطه سرد کیهانی را توضیح دهد در حالیکه این توضیح، نظریه چندجهانی را نیز به عرصه ظهور می رساند؛ چرا که براساس محاسبات ریاضی این مساله، یک جهان یک بار شروع به راه اندازی می کند تا برای همیشه متولد شود. هرچند بعدتر، استینهاردت به یکی از مخالفان تئوری خود تبدیل شد. او در سال ۲۰۱۴ در مصاحبه ای با مجله علمی آمریکا بیان کرد: جهان قابل دید ما فقط یک امکان خارج از یک طیف پیوسته از نتایج است، بنابراین ما با معرفی تورم کیهانی، هیچ یک از خصوصیات جهان را توضیح نداده ایم. ما فقط مشکل را از مدل بیگ بنگ به مدل تورم انتقال دادیم.با این تفاسیر، چندجهانی جذاب به نظر نمی رسد.

چندجهانی ممکن است قلب فیزیک را نشانه برود اما زیاد مهم نیست. شاید کیهان واقعا همینگونه است و باید همینگونه قبولش کنیم. بدیهی است که بسیاری خواهان دفاع از تئوری چندجهانی به عنوان یک راه حل موجود برای فکر هستند. آرام باشید! اگر ما در چندجهانی زندگی کنیم می توانیم با آرامش اطمینان داشته باشیم که جایی خارج از اینجا وجود دارد که نسخۀ جایگزینی از من و شما در آن هست که در حال حاضر اینها را نمی فهمد و موفق به کسب جایزه نوبل برای تلاش هایش شده است!

ترجمه: محبوبه معصوم نیا/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: theguardian.com

image_pdfimage_print

نمایی دقیق از کسوف هالۀ خورشید

بیگ بنگ: فقط در تاریکی یک کسوف کامل نور ِ هالۀ خورشید به وضوح قابل مشاهده است. این هاله گسترده که جو خارجی خورشید است در صفحۀ خورشیدی درخشان غرق شده است. اما جزئیات ظریف و دامنه های گسترده ی روشنایی هاله با چشم قابل رویت هستند، اما عکاسی از آنها دشوار است.

هرچند، عکسی که در اینجا مشاهده می کنید با استفاده از تصاویر متعدد و پردازش دیجیتالی گرفته شده و تصویر دقیقی از هالۀ خورشیدی است که در حین کسوف کامل خورشید در آگوست سال ۲۰۰۸ از مغولستان گرفته شده است. لایه های پیچیده و اشعه های سوزانندۀ مخلوط گاز داغ و میدان های مغناطیسی به وضوح قابل رویتند. حلقه های برجستۀ درخشان در بالای خورشید به رنگ صورتی به نظر می رسند. یک هاله خورشیدی مشابه در آسمان صاف در یک نوار باریک در آمریکا در حین کسوف کامل خورشید که شش روز بعد اتفاق می افتد، قابل مشاهده می باشد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

image_pdfimage_print

تعداد نئاندرتال‌ها دهها هزار نفر بیشتر از محاسبات پیشین میباشد

به گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، صدها هزار سال پیش از این قبل از آنکه انسان‌های خردمند در زمین پیدا شوند، نئاندرتال‌ها و “دنیسووان‌ها”( Denisovans) در زمین زندگی می‌کردند که هنوز ارتباط بیولوژیک بین آنها شناسایی نشده است. در مطالعه جدیدی که بر روی دی.ان.ای‌های این انسان‌های نخستین انجام شده رازهایی از این ارتباط برملا شده است؛ هرچند که برخی از یافته‌های این تحقیق با نظریه‌های معمول در رابطه با فرگشت انسان تناقض دارد.

براساس یافته‌های این تحقیق تغییر ماهیت انسان‌های اولیه به دو دسته نئاندرتال و دنیسووان ۳۰۰ هزار سال زودتر از آنچه تصور می‌شد رخ داده است یعنی حدود ۷۴۴ هزار سال پیش از این. بررسی محققان نشان می‌دهد گونه‌هایی از انسان‌های اولیه که بین ۲۰۰ تا ۶۰۰ هزار سال قبل در آفریقا، اروپا و غرب آسیا می‌زیسته‌اند، نئاندرتال‌های اولیه بوده‌اند. تیم تحقیقاتی دانشگاه یوتا به سرپرستی پروفسور “آلن راجرز”(Alan Rogers)، یک روش آنالیز جدید با استفاده از تاریخچه‌ دی.ان.ای‌های انسان‌های اولیه طراحی کردند که در آن نمونه‌های نئاندرتال‌ها و دنیسوان‌ها نیز دیده می‌شد.

یافته‌های آنها نشان می‌دهد که جد مشترک این گونه‌ها پس از پخش شدن انسان‌های خردمند امروزی، به تدریج منقرض شده‌اند و سپس پس از گذشت ۳۰۰ نسل، این دو رده به طور کامل از هم جدا شده‌اند. پس از این جدا شدن، جمعیت نئاندرتال‌ها به بیش از چند ۱۰ هزار تن رسیده که بیشتر در منطقه اوراسیا پراکنده بوده‌اند. این تعداد زیاد بسیاری از ژن‌های خود را به انسان امروزی منتقل کرده‌اند و طبق بررسی‌ها در هر منطقه‌ای که تراکم جمعیت نئاندرتال‌ها بیشتر بوده است، تعداد ژن‌هایی که از آنها به ساکنان بومی امروزی آن مناطق رسیده بیشتر از دیگر مناطق بوده است.

در ژنوم انسان ۳٫۵ میلیارد محل نوکلوئوتید وجود دارد که برخی از ژن‌های آنها در طول زمان جهش پیدا کرده‌اند. اگر والدین جهش را به فرزندان خود منتقل کنند، این جهش در کل نسل تسری پیدا می‌کند. دانشمندان از این جهش‌ها استفاده می‌کنند تا بتوانند به تاریخچه نژادی افراد دست پیدا کنند و بر این اساس بفهمند در هر نژاد چه میزان از ژن‌ها و دی.ان.ای‌های انسان‌های اولیه وجود دارد.

پروفسور راجرز در این رابطه افزود: ما به دنبال اثری از انسان‌های نخستین در ژن‌های انسان امروزی می‌گردیم که با اینکه میزان آن کم است اما همچنان وجود دارد. محققان دو نمونه فسیل به دست آمده از انسان‌های نخستین را که در غارهای سیبری کشف شده بود با یک دسته ۱۰۰تایی از ژنوم‌های انسان‌های امروزی مقایسه کردند. این ژنوم‌ها متعلق به انسان‌هایی از چین، شمال اروپا و آمریکا بوده است.

طی بررسی چندین میلیون نطفه نوکلئوتیدی، محققان به ۱۰ الگوی متفاوت دست یافتند و متوجه شدند که در صورتی که نظریه‌های پیشین درست بوده باشند می‌بایست میزان شباهت‌ها بیشتر می‌بود اما اینگونه نیست و گویا باید تاریخ جدیدی برای ژنتیک انسانی و ارتباطات آن نوشته شود. انسان نئاندِرتال(Homo neanderthalensis) گونه‌ای از سردهٔ انسان بود که در اروپا و قسمت‌هایی از غرب آسیا، آسیای مرکزی و شمال چین (آلتای) سکونت داشتند.

اولین نشانه‌ها از نئاندرتال‌های اولیه به حدود ۲۳۰٫۰۰۰ تا ۳۰ هزار سال پیش در اروپا برمی‌گردد. در ۵۰ هزار سال قبل نئاندرتال‌ها دیگر در آسیا دیده نشدند، با این وجود نسل آنها در اروپا در حدود سی هزار تا چهل هزار سال پیش منقرض شد. با توجه به اینکه انسان امروزی در پنج هزار سال پیش از انقراض آنها وارد اروپا شد، احتمالاً این دو گروه انسانی با هم تماس‌هایی داشته‌اند.

برخی ژن‌ها میان نئاندرتال‌ها و انسان امروزی مشترک است. این به آن دلیل است که نئاندرتال‌ها و اجداد انسان مدرن زمانیکه تازه از آفریقا بیرون آمده بودند با یکدیگر آمیزش داشتند. بدن نئاندرتال‌ها برای زندگی در آب و هوای سرد سازگاری یافته بود، بطور مثال آنها کاسه سر بزرگ داشتند، کوتاه قامت اما بسیار قوی بودند و دارای بینی بزرگی بودند، ویژگی‌هایی که مطلوب آب و هوای سرد است.

طبق تخمین‌ها اندازه کاسه سر آنها و مغزشان بزرگتر از انسان‌های مدرن بوده‌ است، با این وجود در این بررسی‌ها بدن قوی‌تر آنها در مقایسه با انسان‌های امروزی در نظر گرفته نشده‌ است. بطور میانگین، نئاندرتال‌های مذکر دارای قد ۱۶۵ سانتی‌متر، از نظر وزنی سنگین و به دلیل فعالیت بدنی زیاد دارای استخوان‌بندی قوی بوده‌اند. بلندی زن‌های نئاندرتال بین ۱۵۳ تا ۱۵۷ سانتی‌متر بوده‌ است.

انسان‌تبار دنیسووان نام جمعیتی از انسان‌تباران است که باقی‌مانده دو نفر از ایشان در غار دنیسووا در رشته‌کوه آلتایی سیبری جنوبی کشف شده است. پژوهشگران معتقدند این نوع از انسان که حدود ۳۰ تا ۵۰ هزار سال پیش زندگی می‌کرده، با انسان خردمند هم‌زیستی داشته است. شواهد به‌دست‌آمده تنها بخشی از انگشت دست یکی از مادینگان جوان این گونه است. در دسامبر سال ۲۰۱۰، گروهی از دانشمندان با بررسی ژن‌های استخوان انگشت یک انسان‌تبار دنیسووان کشف کردند که این گروه با نئاندرتالها مربوط بوده و با نیاکان انسان‌های امروزی منطقه ملانزی وصلت کرده‌ بودند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ pnas منتشر شده است.

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

آیا یک کوتوله‌ سفید بیشتر از یک ستاره‌ نوترونی عمر می‌کند؟

بیگ بنگ: این سوال بسیار جالبی است چرا که بیشتر اوقات وقتی که در مورد طول عمر یک ستاره حرف می‌زنیم منظورمان پیش از شکل گرفتن یک کوتوله‌ی سفید یا ستاره‌ی نوترونی است. یک ستاره طول عمری دارد که در این بازه هیدروژن را به هلیوم تبدیل می‌کند و نور تولید می‌کند.

به گزارش بیگ بنگ، با این تعریف  از طول عمر، خورشید ما یک ستاره‌ی میانسال است که ۴٫۵ میلیارد سال سن دارد و تخمین زده می‌شود برای ۹ میلیارد سال هیدروژن برای سوزاندن داشته باشد. زمانی که سوزاندن هیدروژن تمام شد، خورشید و تمام ستارگان به جرم خورشید وارد یک مرحله‌ی دگردیسی آخر عمر می‌شوند که شامل از بین رفتن بیشتر لایه‌های خارجی ستاره می‌شود. در مورد خورشید یک سحابی سیاره‌نما خارج از سطح خارجی از دست رفته تولید شده و از خورشید فقط هسته‌ی داغ آن به عنوان یک کوتوله‌ی سفید به جا خواهد ماند.

اگر ستاره اندکی بزرگتر بود به جای تولید یک سحابی سیاره نما و کوتوله‌ی سفید یک ابرنواختر تولید می‌کرد. به منظور تولید یک ستاره‌ی نوترونی، جرم ستاره باید در یک بازه‌ی کاملای خاصی قرار گرفته باشد اگر وزن بسیار زیاد باشد وزن گرانشی ستاره می‌تواند هسته‌ی ستاره را به جای ستاره‌ی نوترونی به یک سیاهچاله تبدیل کند. اگر ستاره بسیار کم وزن باشد نمی‌تواند به یک ابرنواختر تبدیل شود و به جای ستاره‌ی نوترونی به یک کوتوله‌ی سفید تبدیل خواهد شد.

ستاره‌ی نوترونی و کوتوله‌ی سفید هر دو بقایای ستاره‌ای می‌باشند. آنها پس از آنکه همجوشی در هسته‌ی یک ستاره متوقف شد گرانش ستاره‌ی ناپایدار را پایدار کرد، از ستاره به جا می‌‌مانند. ستاره‌ی نوترونی و کوتوله‌ی سفید، هیچکدام قادر به تولید گرمای جدید در هسته‌های خود نیستند و علاوه بر آن بدون یک نفوذ خارجی قادر به هیچکار دیگری نیز نمی‌باشند.

یک کوتوله‌ی سفید کم کم انرژی خود را از دست می‌دهند تا جایی که گرمای خود را از دست داد و دمای آن مطابق با دمای پس زمینه‌ی کیهان که سه درجه‌ی کلوین است می‌رسد. اگر کوتوله‌ی سفید به این مرحله برسد آن را کوتوله‌ی سیاه می‌نامیم اما تاکنون کوتوله‌ی سیاهی را رصد نکرده‌ایم. رصد نشدن یک کوتوله‌ی سیاه تعجب برانگیز نیست چرا که زمان مورد نیاز برای تبدیل شدن یک کوتوله‌ی سفید به کوتوله‌ی سیاه بیش از میزان زمانی است که از تولد کیهان می‌گذرد و بنابراین زمان کافی برای تولید یک کوتوله‌ی سیاه وجود نداشته است.

ستاره‌های نوترونی نیز دمای بالایی دارند و تمام کاری که می‌توانند انجام دهند سرد شدن است اما آنها مجهز به یک میدان مغناطیسی قوی می‌باشند. بنابراین فرایند سردن شدن آنها کمی بیشتر درگیر است. ما توانسته‌ایم با مشاهده‌ی پرتوهای ایکس ساطع شده از ستارگان نوترونی در آسمان شب تعداد زیادی از آنها را رصد کنیم. ستارگان نوترونی را با توجه به چرخش سریع آنها می‌توان با مشاهده‌ی پالس‌هایشان در روشنایی همچون یک فانوس دریایی تشخیص داد.

بدون وجود یک عامل خارجی نه ستاره‌ی نوترونی و نه کوتوله‌ی سفید از بین نمی‌روند. عوامل خارجی وجود دارند که می‌توان از آنها برای از بین بردن یک کوتوله‌ی سفید یا ستاره‌ی نوترونی استفاده کرد. این عوامل اغلب توسط یک ستاره‌ی دیگر تامین می‌شود که به کوتوله‌ی سفید یا ستاره‌ی نوترونی جرم می‌بخشد. اگر کوتوله‌ی سفید ماده‌ی لازم برای بلعیدن ستاره‌ی همسایه را داشته باشد در یک ابرنواخر منفجر خواهد شد و خود را به دست فراموشی می‌سپارد. یک ستاره‌ی نوترونی نیز می‌تواند جرم لازم برای تبدیل شدن به یک سیاهچاله را به دست بیاورد.

دلیلی وجود ندارد که یک کوتوله‌ی سفید این کار را سریعتر از یک ستاره‌ی نوترونی انجام دهد چرا که فاکتور اصلی در اینجا سرعت ستاره در دزدیدن مواد از همسایه است. سرعت این دزدی بستگی به مدار همسایه دارد نه اینکه ستاره‌ی نوترونی است یا کوتوله‌ی سفید. بدون یک اهدا کننده‌ی ستاره‌ای هر دوی این بقایای ستاره‌ای در جهان باقی خواهد ماند و به آرامی گرمای خود را از دست خواهند داد تا زمانی که دمای آنها با دمای پیش‌زمینه‌ی کیهان یکی شود.

ترجمه: معصومه رحیمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: forbes.com

image_pdfimage_print