دانشمندان شکل‌گیری ستارگان جدید را رصد می کنند

بیگ بنگ: بر اساس نتایج تحقیقات تیمی به رهبری موسسه‌ی اخترفیزیک جزایر قناری، دقیقترین راه برای اندازه گیری سرعت شکل‌گیری ستارگان در کهکشان ها، استفاده از تابش رادیویی آنها در محدوده فرکانس ۱۰ گیگاهرتز است.

به گزارش بیگ بنگ، تقریبا تمام نوری که در کیهان می‌بینیم نشات گرفته از ستارگانی است که درون ابرهای گازی متراکم در محیط میا‌ن‌ستاره‌ای شکل می‌گیرد. سرعت شکل‌گیری این ستارگان(SFR) به میزان ذخایر گاز موجود در کهکشان و شرایط فیزیکی در محیط میان‌ ستاره‌ای که ستارگان در آن درگیر هستند بستگی دارد. بنابراین اندازه‌گیری سرعت شکل‌گیری ستارگان کلید فهم شکل‌گیری و تکامل کهکشان‌ها می‌باشد.

تاکنون رصدهای مختلفی در طول‌ موج‌های مختلف برای اندازه‌گیری سرعت شکل‌گیری ستارگان صورت گرفته که هر کدام مزایا و معایب خود را دارند. امواج مرئی و فرابنفش منتشر شده که قسمتی از آن توسط غبار میان‌ستاره‌ای جذب می‌شود رایج ترین امواج استفاده شده به عنوان ردیاب‌های سرعت شکل‌گیری ستارگان می‌باشند. به دلیل جذب قستی از امواج توسط غبار میان‌ستاره‌ای از ردیاب‌های ترکیبی که دو یا چند تابش متفاوت از جمله فروسرخ به منظور تصحیح جذب گرد و غبار ترکیب می‌کند، استفاده می‌کنند. با این وجود این ردیاب‌ها گاهی قابل اعتماد نیستند چرا که مکانیزم‌های یا منشاءهای دیگری که مرتبط با شکل‌گیری ستارگان عظیم نیستند می‌توانند روی نتایج تاثیر بگذارند و سبب گمراهی شوند.

یک تیم تحقیقاتی بین‌المللی به رهبری فاطمه طباطبایی که متخصص اخترفیزیک موسسه‌ی جزایر قناری می‌باشد آنالیزی با جزئیات از توزیع انرژی طیفی یک کهکشان نمونه ارائه داده است و توانسته برای اولین بار انرژی تولید شده در محدوده‌ی فرکانسی ۱-۱۰ گیگاهرتز را که برای تشخیص سرعت شکل‌گیری ستاره مورد استفاده قرار می‌گیرد، اندازه‌گیری کنند. این محقق می‌گوید: «ما از تابش رادیویی استفاده کرده‌ایم چرا که در مطالعات پیشین میان تابش رادیویی و فروسرخ هبستگی تنگاتنگی شامل بازه‌ای بیش از ۴ سطح قدر تشخیص داده شد.» برای بررسی بیشتر این همبستگی نیاز به مطالعاتی با جزئیات بیشتر بود تا منبع انرژی و فرایندی که این تابش‌های رادیویی مشاهده شده از کهکشان‌ها را تولید می‌کنند بهتر درک شود.

اوا اسچینرر از انستیتوی نجوم ماکس پلانک (MPIA) در هایدلبرگ آلمان می‌گوید: «ما در گروه تحقیقاتی تصمیم گرفتیم تا کهکشان‌های نمونه‌ی کینگ فیش(KINGFISH) را در مجموعه‌ای از فرکانس‌های رادیویی بررسی کنیم.» نمونه‌ی نهایی شامل ۵۲ کهکشان با ویژگی‌های بسیار متفاوت است. ماریتا کراوزه از انستیتوی اخترشناسی رادیویی ماکس پلانک در شهر بن که مسئول رصد‌های رادیویی این کهکشان‌ها با تلسکوپ رادیویی افلسبرگ بود، می‌گوید: «تلسکوپ رادیویی صد متری افلسبرگ با حساسیت بالایی که دارد ابزاری مناسب برای دریافت شارهای رایویی کهکشان‌ها و هر چیز دیگری در فضا است که سرعت گسترش پایینی دارد. ما اسم این پرژه را کین گفیش نامیده‌ایم که به معنای کهکشا‌ن‌های تولید‌کننده‌ی امواج رادیویی است.»

نتایج این پروژه نشان می دهد که تابش رادیویی ۱-۱۰ گیگاهرتز استفاده شده، به چندین دلیل ردیابی ایده‌آل در شکل‌گیری ستارگان است. اولا غبار میان‌ستاره‌ای نمی‌تواند آن را در این فرکانس جذب یا رقیق کند. دوما این تابش توسط ستارگان بزرگ و در طی فازهای متفاوت شکل‌گیری از غبار ستاره‌ای جوان تا منطقه‌ی اچ ۲ (منطقه‌ای شامل گازهای یونیزه شده ) و بقایای ابرنواختر آزاد شده است. و نهایتا نیازی به ترکیب آن با هیچ ردیاب دیگری نیست. به همین دلایل اندازه‌گیری‌ها در محدوده‌ی انتخاب شده روشی دقیق تر برای تخمین سرعت شکل‌گیری ستارگان بزرگ نسبت به ردیاب‌هایی که به طور سنتی استفاده می‌شوند، می‌باشد.

این مطالعه ماهیت فرایند بازخوردی حاصل از فعالیت شکل‌گیری ستاره که عامل اصلی در تکامل ستارگان است را توضیح می‌دهد. فاطمه طباطبایی می‌گوید: «با استفاده از افتراق منشاء زنجیره‌های رادیویی می‌توان نتیجه گرفت که الکترون‌های پرتوی کیهانی(که یکی از اجزای محیط  میان ستاره‌ای است) در کهکشان‌های با سرعت شکل‌گیری ستاره‌ی بالاتر، جوان‌تر هستند. این الکترون‌های کیهانی می‌توانند بادها و جریان‌هایی قدرتمند پدید بیاورند و پیامد‌های مهمی در تنظیم شکل‌گیری ستارگان داشته باشند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Astrophysical منتشر شده است.

ترجمه: معصومه رحیمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: phys.org

image_pdfimage_print

چه زمانی با بیگانگان فضایی ملاقات می کنیم؟

بیگ بنگ: مدتی پیش نیل دگراس تایسون در فضای اینترنت نوشته ­ای با این مضمون ثبت کرد: «من اخترفیزیک­دان شخصی شما هستم.» این نوشته سوالاتی از این قبیل در صفحه شخصی این محقق را برمی ­انگیزد: « آیا شما فکر می ­کنید که ما در ۵۰ سال ِ آینده قادر به تماس با موجودات پیشرفته خواهیم بود؟» اما پاسخ او به این سوال “خیر” بود.

پارادوکس فرمی

فقط در کهکشان راه ­شیری حدود ۱۰۰ میلیارد سیاره وجود دارد. حتی اگر درصد کمی از این سیارات قابل سکونت باشند(که حتی با استانداردهای محافظه کارانه، باید اینطور باشد)، خود احتمال وجود حیات بیگانه در میلیون­ها سیاره و حیات موجودات پیشرفته در صدها هزار سیاره در کهکشان راه ­شیری را افزایش می­ دهد. با توجه به این فرضیات، پارادوکس فرمی این سوال را مطرح می کند که چرا ما تنها به نظر می­ آییم؟

مطالعه ­ای اخیر از سوی دانشگاه ملی استرالیا در سال ۲۰۱۶ نشان می ­دهد که دلیل احتمالی نیافتن حیات بیگانه توسط ما در سیارات دیگر این است که حیات­ های بیگانه در سیارات دیگر نابود شده ­اند. پس حیات ما بر روی زمین فقط به دلیل شانس بالای ما در کیهان می­ باشد. برایان کاکسِ فیزیک­دان اینطور فکر می­ کند که ما به این زودی­ ها موفق به یافتن حیات هوشمند بیگانه نخواهیم شد زیرا که علم بسیار پیشرفته این موجودات، آنها را به نابودی می­ کشاند؛ علم بسیار بالای آنها باعث تولید تکنولوژی­ هایی خواهد شد که این تمدن­ها هنوز از نظر اجتماعی و سیاسی برای مدیریت این تکنولوژی­ها آماده نشده ­اند.

ستاره ­شناسان مرکز کورنل نیز با نظر دگراس موافق می­باشند و بر این عقیده­ اند که زمان بسیار زیادی برای مخابره ­ی سیگنال ارتباطی و دریافت پاسخی از سوی موجودات دیگر مورد نیاز است و حداقل زمان تخمینی شنیدن پاسخی از سوی بیگانگان ۱۵۰۰ سال می­باشد. موسسات ناسا و سِتی-SETI(جستجوی حیات هوشمند) نیز بر این عقیده ­اند که حتی در صورت وجود حیات بیگانه، ممکن است آنها سفینه­ های مناسب برای سفر به منظومه ما را نداشته باشند. یا اگر هم داشته باشند، ممکن است علاقه­ ای به ایجاد ارتباط با تمدن­ های ناشناخته نداشته باشند.

استیون هاوکینگ هرگونه ارتباط اولیه ­ای را خطرناک می­داند و به داستان کریستف کلمب اشاره می­ کند که در زمان تماس تمدن پیشرفته با بومیان منطقه، تمدنی که به گونه ­ای قوانین و دستوراتی را متحمل شد، بومیان منطقه با تکنولوژی بسیار پایین­تر بودند که ممکن است برای ما نیز اتفاق بیافتد. داگلاس واکوچ رئیس شرکت METI International فکر می­ کند که تمدنی که قابلیت سفر میان ستاره­ ای را داشته باشد، در حال حاضر از وجود ما اطلاع دارد و طبعا نمی­ تواند تمدنی متخاصم باشد.

گرچه دگراس سعی در پاسخ به پرسش ما که توانایی انسان را برای کشف تمدن­ های بیگانه به چالش می­ کشید داشت و ارزیابی ­های او بر اساس مسافت­ های میان ستاره ­ای صورت گرفته بود. به نظر می­ رسد اگر ما بتوانیم در تکنولوژی سفرهای فضایی خود تغییراتی اساسی صورت بدهیم، او نیز از اشتباه بودن فرضیه­ اش خوشحال می شود.

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: futurism.com

image_pdfimage_print

معنای واقعی E=mc^2 چیست؟

بیگ بنگ: یک حقیقت عجیب که احتمالاً نمی‌دانستید – جرم هیدروژن، از مجموع جرم‌های پروتون و الکترونی که ذرات تشکیل‌دهنده‌ی آن هستند، کمتر است. نه تنها هیدروژن، بلکه جرم تمام عناصر جدول تناوبی از مجموع اجزاء سازنده‌ خود کمتر است.

حالا یک چالش ذهنی دیگر: اگر دو جسم، که اجزاء سازندشان تا اتم‌هایشان یکسان باشد داشته باشیم، این دو جسم به احتمال زیاد اجرام متفاوت خواهند داشت. چرا؟ پاسخ تمام این سوالات، در دل مشهورترین رابطه‌ی فیزیک است: E=mc^2

همانطور که در ویدیو می‌بینیم، جرم چیزی که از اجزای کوچک‌تری تشکیل شده، با مجموع اجرام آن اجزاء برابر نیست. اگر می‌خواهید از جرم حقیقی ماده سر درآورید، باید به نوع کنار هم قرار گرفتن اجزاء، و حرکت این اجزاء در شی بزرگ‌تر توجه کنید. به عنوان مثال، اگر به اینشتین دو ساعت دقیق می‌دادید –و منظور من از دقیق در حد اتمی است – اما فقط یکی از این دو ساعت کار کند، اینشتین به شما می‌گوید ساعتی که کار می‌کند، جرم بیشتری نسبت به ساعتی که کار نمی‌کند دارد. دلیل این امر چیست؟

تمام انرژی‌ جنبشی حرکت عقربه، انرژی پتانسیل فنرها، و اصطکاک چرخ‌دنده‌ها، براساس قانون E=mc^2 باعث افزایش جرم می‌شوند. اما در همین حین که تمام تمرکزتان را روی عبارت “انرژی پتانسیل برابر است با جرم اضافه” معطوف کرده‌اید، داستان کمتر بودن جرم هیدروژن از اجزای سازنده‌اش را به خاطر آورید. ظاهراً، انرژی پتانسیل می‌تواند منفی هم باشد. اما چطور ممکن است؟ آنطور که در ویدیو توضیح داده می‌شود، فاصله‌ی بسیار ناچیز پروتون و الکترون در اتم هیدروژن باعث کاهش انرژی پتانسیل، حتی تا زیر صفر و مقادیر منفی می‌شود:

دانلود ویدئو

البته از گردش الکترون به دور پروتون، انرژی جنبشی تولید می‌شود، اما حتی این انرژی برای برگرداندن مجموع به صفر کافی نیست. این گزاره درباره‌ی تک تک عناصر جدول تناوبی نیز صادق است. اما اگر خیلی ریز شویم و به جمع جرم‌های اجزاء سازنده‌ی پروتون و الکترون، یعنی کوارک بنگریم، چطور؟ و اگر طبق مدل‌های فیزیکی، خود کوارک‌ها از ذرات بنیادی‌تر تشکیل نشده‌اند، اصلاً کوارک‌ها جرمشان را از کجا می‌آورند؟ نترسید، ویدیوی بالا از PBS Space Time پاسخ تمام این سوالات را می‌دهد، و شما را قدردان معادله‌ای می‌کند که در دل خود، تمام این مسائل را پوشش داده است. هرچقدر بگوییم کم است. ممنونیم آلبرت اینشتین عزیز.

ترجمه: بهروز شجاعیان/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

image_pdfimage_print

غبار ذرات کیهانی بر پشت بام منازل

غبار ذرات کیهانی بر پشت بام منازل

ماه گذشته مقاله ای به قلم متیو گنگ Matthew J. Genge در مجله زمین­ شناسی (Geology) منتشر شد که خبر از کشف تعداد قابل ملاحظه ای (۵۰۰) ریز شهاب سنگ بزرگ (بزرگ تر از ۱۰۰ نانومتر) از پشت بام های مناطق شهری می داد.  ریزشهاب سنگ هایی که نیوساینتیست (New Scientist)  از آنها با عنوان «ذرات غبار کیهانی» یاد می کند. این نمونه از ریز شهاب سنگ ها در  آغاز از سقف های شیروانی در نروژ جمع آوری شده بودند اما مطالعه جدید نشان می دهد که بر خلاف تصور رایج، ریزشهاب سنگ ها در محیط های شهری هم وجود دارند. این بدان معناست که غبار اشیای کیهانی تخریب شده را می توان در میان برگ های پاییزی، ته مانده سیگار و غبار روی ترمز و حتی بر روی پنجره اتاق خوابتان بیابید. مدل های تکامل مداری غباری که به زمین می رسد نشان می دهد اکثر ذرات غبار متعلق به خانواده های سیارک های کورونیس، تمیس و وریتاس هستند. این خانواده ها طی خرد شدن شدید سیارک های والد ایجاد شده اند و با غباری که در اثر برخورد اعضای خانواده ایجاد شده و از کهکشان راه شیری به زمین رسیده است، ارتباط دارند.

به گزارش آکاایران: تصویری از میز کار Matthew Genge در جریان این پژوهش که در حساب توییتر وی منتشر شده است.

البته امکان نمونه برداری از مناطق شهری و کشف ریزشهاب سنگ­ها موضوع تازه ای نیست، قسمت جالب توجه خبر آنجاست که این غبارها احتمالاً ظرف شش سال گذشته به زمین رسیده اند اما به شکل محسوسی اندازه متوسط آن ها بیش از اندازه متوسط ریزشهاب سنگ هایی است که اخیراً ثبت شده اند و مربوط به بازه ای ۸۰۰ هزار ساله هستند. در واقع از تغییر اندازه و شکل این ذرات می توان به توعی تغییرات عظیم کیهانی پی برد. تفاوت اندازه این ذرات شاید به سبب تغییر مدار سیاره هایی مانند زمین و مریخ طی میلیون ها سال باشد. ذرات غباری که از سیارک کورونیس ایجاد شده و اخیراً کشف شده نشان می دهد سیارک های کورونیس شامل مواد کاندریت مانند هستند و همچنین دگردیسی گرمایی را تجربه کرده اند. احتمالاً غبار کربن دار کاندریت مانند مربوط به سیارک های تمیس و وریتاس باشد. هدف از این تحقیق شناسایی ویژگی های اساسی مواد تشکیل دهنده این خانواده های سیارک ها و تعیین میزان و سبک دگردیسی آبی، گرمایی و ضربه ای به کمک تعیین ویژگی های معدنی، بافت و ترکیب ریزشهاب سنگ ها و شهاب سنگ هاست. به گفته گنگGenge «اهمیت مقاله در آن است که برای بررسی غبار کیهانی جمع آوری شده از صخره های باستانی جهت بازسازی پیشینه منظومه شمسی باید ابتدا متوجه شویم که چگونه این غبار در اثر کشش مستمر سیاره ها تغییر کرده است.» به عبارت دیگر چیزی در رابطه با غبار کیهانی در حال تغییر است و شواهد این تغییر به تدریج بر روی پشت بام ها و پیاده رو پدیدار می شود و بر روی شیروانی ها و حیاط خانه ها می نشیند.

سحابی تاریک لیند و حلقۀ بارنارد

بیگ بنگ: شبحِ یک سحابی تاریک و جالب این صحنۀ کیهانی را به وجود آورده است. سحابی تاریکِ لیند ۱۶۲۲ در پایین مرکز در پس زمینۀ کم رنگِ گاز هیدروژن درخشان، به چشم می خورد.

این سحابی در نزدیکی صفحۀ ستارگان راه شیری یعنی نزدیک به آسمانِ حلقۀ بارنارد قرار دارد – حلقۀ بارنارد یک ابر بزرگ در اطراف مجموعه سحابی نشری در کمربند و شمشیر ِ جبار میباشد. بخشی از این حلقه ها تا بالای این چارچوب امتداد پیدا کرده است. اما گرد و غبارِ تیرۀ سحابی لیند ۱۶۲۲ به ما خیلی نزدیکتر از سحابی معروفترِ جبار است، این سحابی فقط ۵۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد. در این فاصله، این میدان دید به عرضِ ۱ درجه کمتر از ۱۰ سال نوری گستردگی دارد.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

image_pdfimage_print

منبع سیگنال های رادیویی اسرارآمیز از فضا میباشد

بیگ بنگ: نزدیک به یک دهه، دانشمندان سعی در رمزگشایی منبع سیگنال های اسرارآمیز رادیویی در کیهان داشتند که با نام انفجار رادیویی سریع(FRB) شناخته می­ شوند. به نظر می رسد بررسی های جدید آنها موثر واقع شده است.

به گزارش بیگ بنگ، این انفجارهای انرژی که فقط چند میلی ­ثانیه عمر دارند، از هر پدیده ­ای که ما تاکنون در کهکشان خود مشاهده کرده­ ایم نورانی ­تر هستند و به نظر می ­آید از راه دورتری آمده باشند. اما برخلاف اینکه بیش از ۲۰ عدد از این سیگنال ها شناسایی و ثبت شده ­اند، دانشمندان هنوز موفق به کشف منبع و علت آنها نشده ­اند. بتازگی محققان با رد کردن هرگونه منبع زمینی، یک قدم به کشف منبع این تشعشعات نزدیک­تر شده­ اند.

هنوز چند فرضیه وجود دارد که برای تشخیص منبع قطعی این سیگنال ها، باید آنها را رد کنیم. یکی از عجیب ترین فرضیه ­ها در این مورد توسط دانشمندان هاروارد در ماه گذشته ارائه شده است که بیان می­ کند احتمالا منبع این سیگنال ها، از سوی بیگانگان می آید. اما اینکه ما می­دانیم منبع این سیگنال ها در فضا می­باشد خود مسئله مهمی است. حتی ممکن است این کشف آشکار به نظر برسد اما فراموش نکنیم که در سال ۱۹۹۸ محققان اعلام کرده بودند که نوعی سیگنال رادیویی جدید فضایی را کشف کردند که بعد از ۱۷ سال متوجه شدند منبع این سیگنال، یک دستگاه مایکروویو در خود ساختمان بود.

دلیل مشکل بودن کشف منبع سیگنال ها این است که ما معمولا آنها را با تلسکوپ­ های رادیویی تک بشقابه می­ یابیم و این تلسکوپ­ ها در صورت تعریف نشدن منبع سیگنال، قادر به دریافت گسترۀ بالایی از آنها هستند. “کریس فلین” از دانشگاه تکنولوژی سوین­برن استرالیا گفت: « تلسکوپ­ های رادیویی تک بشقابۀ مرسوم، در یافتن منبع سیگنال دریافتی که خارج از جو زمین باشد، مشکلات زیادی دارند.»

برای غلبه کردن یک بار و برای همیشه بر این مشکل و رد احتمال زمینی بودن منبع این سیگنال ها، محققان از رادیو تلسکوپ مولنگلو(Molonglo) استرالیایی که سطح دریافتی آن معادل ۱۸ هزار متر مربع است، استفاده کردند. این سطح دریافت عظیم به این معنی است که این تلسکوپ برای دریافت ِ سیگنال رادیویی سریع مناسب می­ باشد، اما در سال ۲۰۱۳ تیم تحقیقاتی متوجه شدند به دلیل ساختار این تلسکوپ، امکان تشخیص سیگنال­ هایی از داخل جو زمین توسط این تلسکوپ وجود ندارد. بنابراین تیم تحقیقاتی، شروع به بررسی داده­ های این تلسکوپ کردند که منبعی برای این تشعشعات رادیویی سریع بیابند.

این تلسکوپ روزانه در حدود ۱۰۰۰ ترابایت اطلاعات جمع­ آوری می­ کند پس بررسی این حجم از اطلاعات کار ساده ­ای نخواهد بود. فرض بر این بود که اگر این تلسکوپ سیگنال­ ها را شناسایی کرده بود، پس به طور قطع منبع آن باید خارج از زمین بوده باشد. در نهایت محققان متوجه شدند که سه سیگنال رادیویی سریع در میان داده ­های این تلسکوپ وجود دارد. این سیگنال­ ها با سیگنال مورد نظر آنها همخوانی کامل داشتند که خود ثابت کرد منبع این سیگنال­ ها از داخل زمین نمی­باشد.

نتایج مطالعه محققان یافته­ های قبلی که امسال صورت گرفت را ثابت می ­کرد که در آن محققان منبع این سیگنال ها را کهکشان کوتوله ­ای در فاصله ۳ میلیارد سال نوری زمین دانسته بودند. اما اکنون جدای از اینکه منبع سه سیگنال جدید یافت­ شده خارج از زمین می­باشد، منبع اصلی آنها همچنان ناشناخته باقی مانده است. داده­ ها نشان می دهد که این سیگنال­ ها از سوی صورت فلکی کشتی­ دم و مار باریک به سمت ما می ­آیند(مشخص شده با سه ستاره سرخ در تصویر بالا)

اکنون تلسکوپ مولنگو به امید آنکه در آینده بینش ­های بیشتری به ما ارائه کند در حال بروزرسانی می­باشد. امیدواریم بتوانیم حتی مکان دقیق این تشعشعات کهکشانی را نیز مشخص بنماییم. “مانیشا کیلب” رهبر تحقیقات در این خصوص گفت: « کشف محل انفجارهای رادیویی کلید فهم علت تولید آنها می­باشد. تنها یک انفجار سیگنالی به کهکشان مشخصی ارتباط داده شده است. ما انتظار داریم تلسکوپ مولنگلو محل دیگر انفجارها را نیز برای ما پیدا کند.» جزئیات بیشتر این پژوهش در arXiv.org منتشر شده است.

ترجمه: رضا کاظمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

image_pdfimage_print

حیات در منظومه ی تراپیست ۱ چگونه خواهد بود؟

حیات در منظومه ی تراپیست ۱ چگونه خواهد بود؟

هنوز هیچکسی نمی  داند که آیا بر روی سیارات تازه کشف شده ی ستاره تراپیست ۱ TRAPPIST-1 حیات وجود دارد یا نه. دست کم به این زودی ها از وجود یا عدم وجود حیات در منظومه تراپیست ۱ اطلاعی پیدا نخواهیم کرد. اما این مانع از آن نیست که انسان دست از گمانه زنی بر دارد و درباره شکل ظاهری این سیارات و یا حتی امکان وجود حیات در آنها تخیل پردازی نکند. پژوهشگران بسیاری بر اساس قواعد زیست شناسی و فیزیک و نجوم، حدس های هوشمندانه ای درباره شکل احتمالی حیات در منظومه های فراخورشیدی طرح می کنند. حتی در منظومه خورشیدی ما نیز چیزهای بسیاری هست که نمی دانیم. اما دست کم سه چیز هست که می توانیم ادعا کنیم می دانیم.
۱. اطمینان داریم که در منظومه شمسی ، حیات به شکل زمینی آن تنها بر روی زمین وجود دارد.
به گزارش آکاایران: ۲. چند سیاره منظومه شمسی بسیار به زمین شبیه اند اما در عین حال به قدر کافی پیش شرط شکل گیری حیات در آنها وجود ندارد.
۳. پهنه کیهان پر است از ستاره هایی که بسیار به خورشید ما شبیه هستند.
مهمترین چیزی که از این سه واقعیت می توان نتیجه گرفت این است که وجود حیات، جایی در کیهان کاملا ممکن است. به عبارت دیگر وجود سیاراتی که قابلیت حیات داشته باشند به لحاظ نظری صد در صد محتمل است. همچنین می توان نتیجه گرفت که جستجوی حیات فرازمینی کاری بیهوده نیست. چون حیات فرازمینی مساله  اساسا ناممکنی نیست و از قضا بر اساس فاکت ها و واقعیت های سه گانه ای که ذکر شد کاملا هم ممکن است. اگر بر روی تراپیست ۱ حیات وجود داشته باشد و اگر این حیات ، حیات هوشمند باشد موجودات ساکن آن می توانند روی سیارات همسایه خود نیز جابجا شوند. دلیل آن هم واضح است. سیارات کشف شده در منظومه تراپیست ۱ بسیار به یکدیگر نزدیک هستند. دست کم در مقایسه با فاصله سیارات در منظومه شمسی. مقصود از جابجا شدن و سفر بین سیارات همسایه در منظومه تراپیست ، الزاما سفر نیست. حیات می تواند به صورت کاملا بدون برنامه ریزی در فضا پخش شود. این نظریه پان اسپرمیا Panspermia مشهور است.  بر اساس این دیدگاه، حیات در جایی به وجود نمی آید بلکه همواره در جهان هستی وجود داشته و بذرهای آن در سراسر جهان هستی پراکنده شده و مدام از نقطه ای به نقطه دیگر انتقال می یابد. مثلا در قالب برخورد سیارک ها به یک سیاره ممکن است بتوان رد حیات را پیگیری کرد. میکروارگانیسم هایی که روی یک سیارک وجود دارند ممکن است با برخورد سیارک به یک سیاره دوردست بتوانند شالوده حیات را جایی در فراسوی کیهان جابجا کنند. صرف نظر از منظومه ی شمسی ، با توجه به نزدیک بودن سیارات منظومه تراپیست ۱ به یکدیگر، این امکان بسیار محتمل تر است که حیات روی یک سیاره (به فرض وجود) به سایر سیارات مجاور سرایت کرده باشد. آبراهام لووب Abraham Loeb و ماناسوی لینگام Manasvi Lingam از دانشگاه کمبریج در هاروارد این موضوع را به لحاظ ریاضیاتی مورد بررسی قرار داده اند که چگونه ممکن است پان اسپرمیا در منظومه تراپیست ۱ رخ داده باشد. نتیجه این مطالعه دانشگاهی که در این لینک در دسترس است نشان می دهد که انتقال ماده بین سیارات منظومه تراپیست ۱ می تواند ۱۰۰ بار بیشتر از احتمال انتقال ماده از زمین به مریخ در منظومه شمسی باشد. زمان لازم برای سفر و همچنین امکان جابجایی حیات بین سیارات این منظومه بر اساس این مطالعه در حدود ۱۰۰ بار بیشتر از منظومه شمسی ماست. این اعداد و ارقام به هیچ عنوان دلیلی مبنی بر اثبات وجود حیات در سیارات منظومه تراپیست ۱ نیستند. شاید در دهه های آینده با به کار گیری تلسکوپ های پیشرفته تر بشر بتواند اطلاعات دقیقتری از آنچه که در کیهان می گذرد به دست بیاورد. اگر حیات جایی در دوردست های کیهان وجود داشته باشد می توان تصور کرد که این حیات ممکن است به نقاط دیگر کیهان نیز سرایت کرده باشد. این بدان معنی است که در این صورت حیات تنها در یک نقطه  متمرکز نشده است. تا زمانی که بشر ، تکنولوژی های لازم برای مشاهده دقیق تر از دوردست های کیهان در اختیار ندارد هیچ راهی جز گمانه زنی و بیان حدس های خود در اختیار نداریم. شاید در دهها سال یا صدها سال آینده بشر بتواند از وجود حیات در نقاط دیگر کیهان اطلاع پیدا کند و شاید هم کاملا برعکس، هیچ اثر و ردپایی از حیات لااقل در محدوده چند صد سال نوری پیدا نکند. در هر دو صورت همه چیز به نوعی ترسناک خواهد بود. چه ما در کیهان تنها باشیم و چه تنها نباشیم مساله ای است که درک و تحلیل آن به سادگی ممکن نیست.

میکروب‌ها با سازگاری، در بدن انسان مستقر می‌شوند

بیگ بنگ: ابزارهای جدید مدلسازی آماری به دانشمندان اجازه می‌دهد تا تکامل یا فرگشت گونه‌های میکروب‌ها را در قسمت‌های مختلف بدن ردیابی کنند. تحقیقات نشان می دهد انواع میکروب‌ها، در قسمت‌های مختلفی از بدن ِ انسان ساکن شده و جزئی از همان قسمتِ بدن می‌شوند.

به گزارش بیگ بنگ، بر اساس نتایج تحقیقات جدیدی که توسط دانشمندان دانشگاه دوک انجام شده، میکروب‌ها با سازگار شدن با ارگان‌های بدن، مثل: بینی، اندام‌ تناسلی و دل و روده به گونه‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. لورانس آ.دیوید، استادیار ژنتیک مولکولی و میکروبیولوژی دانشگاه دوک گفت:« در طی یک دهه‌ی اخیر علاقه‌ی زیادی به توسعه‌ی پروبیوتیک‌ها و استفاده از باکتری‌های مفید برای درمان طیف گسترده‌ای از بیماری‌ها وجود داشته است. تحلیل‌های ما پنجره‌ای جدید به فهم نحوه‌ی سازگار شدن باکتری‌های مختلف و فرگشت آنها است که به پیش بینی موثرتر احتمال زنده‌ماندن گونه‌های مختلف باکتری‌ها برای  تاثیر گذاشتن بر روند بیماری ها کمک کننده است.»

مطالعات زیادی حاکی از تاثیرات مهم و نقش زیاد میکروب‌ها در جنبه‌های مختلف سلامتی انسان می‌باشند. اما فهم چگونگی فرگشت میکروب‌ها و ساکن شدن در انواع سیستم‌های بیولوژیکی انسان از مغز تا دستگاه گوارش کار دشواری است. یکی از مشکلات اصلی، اندازه‌گیری چگونگی تاثیر تغییر در فروانی یک گونه از باکتری‌ها بر روی گونه‌های دیگر است. محققان دانشگاه دوک با استفاده از مدلی که برای تحلیل نسبت مواد معدنی در سنگ‌ها استفاده می‌شود، راه حلی برای این مشکل پیدا کرده‌اند.

محققان مدل خود را با اطلاعات توالی میکروبی، اطلاعات مربوط به هرگونه و جایگاه آنها در شجره‌نامه مقداردهی کردند. محققان در مقاله‌ی خود توضیح دادند که استراتژی استفاده شده، مدل‌های آماری و فلوژنتیکی را ترکیب می‌کند تا بر چالش‌های داده‌ی ترکیبی فائق آیند و به بینش‌هایی فرگشتی در مورد جوامع میکروبی دست پیدا کنند. شبیه‌سازی‌های آماری آنها تاثیر تغییرات در فراوانی باکتری‌ها بر فرگشت میکرو‌ب‌ها در قسمت‌های مختلفی از بدن را نشان داد.

جاستین سیلورمن، دانشجوی دکترا که در آزمایشگاه دیوید کار می‌کند می‌گوید: «این تکنیک جعبه‌ابزاری شگرف از روش‌های آماری را گشوده است که پیش از این استفاده نشده بود اما اکنون می‌توان از آن برای آنالیز داده‌های میکروبیوم استفاده کرد.» دیوید و سیلورمن با استفاده از ابزار آماری خود داده‌های توالی باکتریایی از پروژه‌ی میکروبیوم انسان را آنالیز کرده‌اند. آنها گروهی از باکتری‌های استروپتوکوک را کشف کردند که اخیرا از خویشاوندان خود که در قسمت‌های دهان، کام، زبان، گلو، لوزه، لثه و پلاک ساکن است منشعب شده است. محققان امیدوارند یافته‌های آنان که در مجله‌ی eLife ‌ منتشر شده، در کشف درمان‌های میکروبی جدید برای مشکلات سلامتی انسان کمک کننده باشند.

ترجمه: معصومه رحیمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: upi.com

image_pdfimage_print

صافی گرافینی، آب شور را به آب آشامیدنی تبدیل می کند

بیگ بنگ: تیمی از محققان در بریتانیا موفق به ساختن یک فیـلتر گرافینی شده است که می تواند نمک را از آب دریا بزداید و آن را به آب آشامیدنی تبدیل کند. این اختراع می تواند به میلیون ها نفر در اطراف جهان که به آب پاکیزه دسترسی ندارند کمک کند.

غشای گرافینی نویدبخش تصفیه کم هزینه آب دریا به آب نوشیدنی است

به گزارش BBC، این فیـلتر که محققان آن را “صافی” می نامند از جنس اکسید گرافین است که قابلیت بالایی در زدودن نمک دارد و به زودی با سایر فیـلترهای موجود تصفیه آب شور مقایسه خواهد شد. تولید فیلـتر گرافینی در ابعاد انبوه صنعتی قبلا دشوار بود. تیم دانشمندان به سرپرستی دکتر راهول نیر از دانشگاه منچستر در گزارشی نوشتند که چگونه بعضی از مشکلات استفاده از اکسید گرافین برای این منظور را حل کرده اند.

گرافین لایه ای به ضخامت فقط یک اتم کربن است که در صفحه ای مشبک با خانه های شش ضعلی به هم چسبیده اند. این ماده ابتدا توسط تیمی از محققان دانشگاه منچستر در سال ۲۰۰۴ جداسازی و مشخصات آن تعریف شد. خواص غیرعادی گرافین مثل قابلیت کشسانی با مقاومت بالا در برابر پارگی و رسانایی الکتریکی آن را به یکی از نویدبخش ترین مواد در صنعت بدل کرده است. اما تولید انبوه گرافین تک لایه با شیوه های موجود مثل “سی وی دی” (رسوب بخار شیمیایی) دشوار بوده است. شیوه های کنونی تولید همچنین خیلی پرهزینه است.

دسترسی به آب پاکیزه برای میلیون ها نفر در جهان یک مشکل است

اما دکتر نیر می گوید که “تولید اکسید گرافین با شیوه های ساده اکسیداسیون در آزمایشگاه ممکن است. وی گفت: «می توانیم آن را مثل جوهر یا یک محلول روی یک لایه متخلخل (پرمنفذ) تولید کنیم. بعد می توانیم آن را مثل یک غشا به کار بگیریم.» او می گوید که اکسید گرافین از نظر تولید انبوه و هزینه به طور بالقوه بر گرافین خالی برتری دارد. فایده غشا تولید شده از اکسید گرافین در الک کردن ذرات نانو، مولکول های ارگانیک و حتی نمک های درشت ثابت شده بود.

اما تاکنون نمی شد از آن برای تصفیه آب حاوی نمک معمولی استفاده کرد چون نیازمند غربالی حتی ظریف تر است. مطالعات قبلی نشان داده بود که اکسید گرافین پس از خیس خوردن کمی باد می کند و باعث عبور نمک های ریزتر از منفذها به همراه مولکول های آب می شود. اکنون دکتر نیر و همکارانش نشان داده اند که آغشتن این غشا به “شیره اپوکسی” (ماده ای که به عنوان پوشش یا چسب به کار گرفته می شود) مانع تورم آن می شود. سازمان ملل پیش بینی می کند که تا سال ۲۰۲۵ حدود ۱۴ درصد جمعیت جهان با کمبود آب روبرو شوند.

غشا ساخته شده از اکسید گرافین با مواد موجود در بازار مقایسه خواهد شد

همزمان با ادامه روند گرمایش زمین و تاثیر آن بر منابع آب شهری، کشورهای ثروتمند مشغول سرمایه گذاری در فناوری های تصفیه آب شور هستند. تاسیسات تصفیه آب شور در اطراف جهان از غشاهای پلیمری استفاده می کنند. دکتر نیر گفت که مرحله بعدی مطالعه مقایسه اکسید گرافین با تازه ترین محصولات موجود در بازار است.

رام دواناتان از “آزمایشگاه ملی پاسیفیک نورت وست” در ریچلند آمریکا نوشت که مطالعات بیشتری برای تولید صنعتی و ارزان اکسید گرافین لازم است. او افزود که محققان همچنین باید استقامت این غشا در تماس دراز مدت با آب شور را نشان دهند. با این حال او نوشت که این شیوه راه را برای تولید فیلترهای ارزان برای نمک زدایی از آب هموار می کند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Nature Nanotechnology منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: BBC

image_pdfimage_print

یک سایت برای دوست داران نجوم و سیارات