دانشمندان یک سیاهچالۀ غیرممکن کشف کردند!

image e LBبه گزارش بیگ بنگ، این سیاهچاله در واقع یک سیاهچاله ستاره‌وار است؛ این نوع سیاهچاله پس از مرگ و انفجار ستاره‌های عظیم تشکیل می‌شوند. محققان پیش از این معتقد بودند که حد مجاز جرم سیاهچاله‌های ستاره‌وار حدود ۵ تا ۲۰ برابر جرم خورشید است؛ زیرا با مرگ ستاره‌ها، آنها بیشتر جرم خود را از طریق انفجارهایی که باعث نابودی ماده و گازهای ستاره‌ای می شود، از دست می دهند.

نکتۀ جالب این است که با توجه به مدل‌های کنونی تکامل ستاره‌ای، وجود سیاه‌چاله‌ای به این اندازه در کهکشان راه‌شیری، غیرممکن به نظر می‌رسد. این سیاهچاله که LB-۱ نام دارد ۱۳۸۰۰ سال نوری از زمین فاصله دارد و جرم آن ٧٠ برابر خورشید است. دانشمندان معتقدند LB-۱ یک نوع جدیدی از سیاهچاله است که در نتیجه یک مکانیزم متفاوت از شیوه معمول به وجود می آید.

“لیو جیفنگ” که هدایت گروه تحقیقاتی را بر عهده داشت، گفت: «بر اساس بیشتر الگوهای فعلی تکامل ستاره‌ها، سیاه‌چاله‌هایی به این اندازه نباید در کهکشان راه‌شیری وجود داشته باشند. سیاهچاله LB-۱ چند برابر بزرگتر از چیزی است که تصور می‌کردیم. اکنون نظریه‌پردازان باید به توضیح شکل‌گیری این سیاهچاله بپردازند.»

سیاهچاله‌های ستاره‌وار فقط در لحظۀ بلعیدن گاز یک ستارۀ مجاور قابل شناسایی هستند. در هنگام این رویداد، پرتو ایکس منتشر می‌شود، که از طریق آن می‌توانیم ستارۀ در حال فروپاشی و سیاهچالۀ اطرافش را شناسایی کنیم. همراه این سیاهچاله، ستاره‌ای از نوع B قرار دارد که ۸٫۲ برابر سنگین‌تر و ۹ برابر بزرگتر از خورشید است.  این ستاره تنها ۳۵ میلیون سال سن دارد و هر ۷۸٫۹ روز یک بار به دور سیاهچاله می‌چرخد. پروفسور دیوید ریتز، مدیر «لایگو» و استاد دانشگاه فلوریدا، گفت: «این کشف ما را وادار می‌کند که در الگوهای خود از نحوه شکل‌گیری سیاه‌چاله‌های ستاره‌وار بازنگری کنیم.» جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله Nature منتشر شده است.

کهکشانی با حلقه‌ای از ستارگان آبی


بیگ بنگ: چرا این کهکشان دارای حلقه‌ای از ستارگان آبی روشن است؟ جهان جزیره‌ای زیبای مسیه ۹۴ در فاصلۀ ۱۵ میلیون سال نوری از زمین و در صورت فلکی تازی‌ها واقع شده است. این کهکشان مارپیچی که هدف معروفی برای اخترشناسان محسوب می‌شود تقریبا ۳۰ هزار سال نوری گستردگی دارد و بازوهای مارپیچی آن در حومۀ دیسک گسترده آن نوسان می‌خورند.

M Hubbleاما این میدان دید تلسکوپ فضایی هابل تقریبا ۷۰۰۰ سال نوری از منطقۀ مرکزی M94 را نشان می‌دهد. این کلوزآپ برجسته هستۀ فشرده و درخشان، خطوط غبارآلود داخلی و حلقۀ آبی ِ ستارگان عظیم جوان را نمایش می‌دهد. ستارگان آبی همگی کمتر از ۱۰ میلیون سال نوری قدمت دارند که نشان می‌دهد مسیه ۹۴ یک کهکشان ستاره‌فشان است. این یک کهکشان دورۀ سریع از تشکیل ستاره را تجربه می‌کند. موج دایره‌ای ستارگان آبی احتمالا موجی است که به سمت بیرون منتشر می‌شود و در اثر گرانش و چرخش یک تودۀ بیضوی از مواد تحریک می‌شود. از آنجاییکه M94 نسبتا نزدیک است، اخترشناسان می‌توانند جزئیات حلقۀ ستاره‌فشان آن را بررسی نمایند.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: apod

درک جدیدی از عناصر تشکیل دهندۀ کل حیات


بیگ بنگ: تحقیقات جدید در مورد آنزیمی که برای فتوسنتز و کل حیات بر روی کره زمین الزامی است یک یافتۀ کلیدی دارد. این پژوهش نشان می‌دهد چگونه نور می‌تواند با ماده، تعامل برقرار کرده و یک رنگدانۀ ضروری برای حیات شکل دهد.

image muzmبه گزارش بیگ بنگ، این تحقیق یک درک ِ ساختاری از نحوۀ عملکرد آنزیمِ محرک نور (آنزیمی که با نور فعال می‌شود) که در سنتز کلروفیل دخیل است، ارائه می‌دهد. آنزیم‌های محرک نور در طبیعت به ندرت وجود دارند و فقط سه مورد شناخته شده است. این آنزیم به ویژه آنزیمی که پروتوکلروفیلید اکسیدوریداکتاز یا «POR» نامیده می‌شود، مسئول ساختن رنگدانۀ حیاتی برای “کلروفیل” در گیاهان است.

درک ساختار آنزیم POR یک نگاه ِ اجمالی از نحوۀ عملکرد یک آنزیم طبیعی محرک ِ نور، ارائه می‌دهد. شیمیدانان و زیست‌شناسان برای سال‌ها مجذوب فعالیت نور در تجزیۀ بیولوژیکی شده‌اند و درک نقش ِ نور در واکنش‌های این آنزیم به یک چالش بزرگ تبدیل شده است. ساختارِ کشف شده نشان می‌دهد که معماری این آنزیم چگونه به یکی از واکنش‌دهنده‌ها اجازه می‌دهد تا نور را دریافت و هدایت کرده تا یک واکنش بیولوژیکی حیاتی را در سنتز کلروفیل، انجام دهد.

تحقیقی که با سرپرستی دانشگاه منچستر و همکارانش در چین(آکادمی چینی علوم کشاورزی، دانشگاه جیاوو تانگ شانگهای، دانشگاه تکنولوژی ژجیانگ و موسسه Qi) انجام شده امروز در مجلۀ ساینس منتشر شد. پروفسور “نیگل اسکروتون” گفت: «مطالعات ِ ما یک مبنای ساختاری برای مهار انرژی نور ارائه می‌دهد تا کاتالیز در این آنزیم بیوسنتزی کلروفیل مهم را مهیا سازد؛ آنزیمی که برای تبدیل نور به انرژی شیمیایی و جریان انرژی در بیوسفر حیاتی است».

دکتر “درن هیس” که چند آزمایش برای این تحقیق جدید انجام داد، گفت: «ساختار کریستالی این آنزیم ِ محرک نور، چندین سال ما را فریب داد. تحقیق جدید یک رابطه‌ی گمشدۀ حیاتی بین ساختار پروتئین و واکنش‌های شیمیایی نشان می‌دهد و راه را برای مطالعات ِ محاسباتی دقیق بر روی این واکنش در آینده هموار می‌سازد.»

اثبات چنین جنبۀ بنیادی از حیات بیولوژیکی برای اولین‌بار به ما می‌گوید که فرآیند درون سلول‌ها چگونه انجام می‌شود و فتوسنتز را امکانپذیر می‌کند. این تیم کشف کرد که انرژی نور یکی از زیرلایه‌هایش به نام پروتوکلروفیلید (پیش‌مادۀ کلروفیل) را درون آنزیم فعال می‌کند تا واکنش‌های پیوندی و برهم زدن پیوند را انجام دهد.

این کشف جدید نشان می‌دهد که ما هنوز مشغول کشف عناصر تشکیل‌دهندۀ اصلی حیات هستیم که قدمت  آنها به پیش از شکل‌گیری انسان و میلیاردها سال پیش بر می‌گردد. این دستاورد علمی بزرگ یک بینش فیزیکی و ساختاری منحصربفرد را در رابطه با یک واکنش بنیادی در طبیعت ارائه می‌دهد و می‌تواند پنجره‌ای را به سوی احتمال مهندسی زیستیِ آنزیم‌های محرک نوری مصنوعی در طبیعت بگشاید.

ترجمه: سحر الله‌وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily.com

سیاهچاله ای با حجمی ۷۰۰ برابر بیش از خورشید!

بزرگترین سیاهچاله راه شیری

در این مطلب به معرفی سیاهچاله ای می پردازیم که به تازگی شناخته شده است و جرمی ۷۰ برابر بیش از خورشید دارد. با ما در ادامه همراه باشید تا با این سیاهچاله ی عظیم بیشتر آشنا شویم.

منجمان یک سیاه چاله را به تازگی کشف کردند که حجم آن ۷۰ برابر بیشتر از خورشید است! آن ها پیش از این تصور می کردند که وجود چنین سیاهچاله ای در کهکشان راه شیری غیر ممکن است.

دانشمندان این سیاهچاله را پس از پیدا کردن ستاره ای که مدارش تنها با یک «همدم تاریک» قابل توصیف بوده، کشف کرده اند. این همدم (بخوانید سیاهچاله) جرمی ۷۰ برابر خورشید دارد و «LB-1» نامگذاری شده است.

محققان رصدخانه ملی نجوم آکادمی علوم چین (NAOC) به رهبری «لیو جیفنگ» (Liu Jifeng)، از مدت ها پیش به دنبال شناسایی ۱۰۰ میلیون سیاهچاله ستاره‌وار (stellar black hole) بوده اند که به عقیده آنها در کهکشان خانگی ما ساکنند.

محققان به کمک تلسکوپ LAMOST ستاره ای را در فاصله ۱۵ هزار سال نوری از زمین رصد کردند که به نظر می رسید در حال گردش به دور یک سیاهچاله است. دانشمندان با بررسی داده ها متوجه شدند ستاره ای که در حال گردش به دور سیاهچاله است، حدوداً ۸ برابر سنگین تر از خورشید است و هر ۷۹ روز، یک دور کامل دور آن می زند. اما نکته جالب اینکه سیاهچاله بسیار بسیار بزرگتر از آنچه تصور می شد بوده است.

لیو بیان می کند آنها از این کشف شگفت زده شدند و به کمک تلسکوپ بزرگ جزایر قناری در اسپانیا و تلسکوپ کک در آمریکا رصدهای بیشتری انجام دادند. آنها برای پیدا کردن سیاهچاله مورد بحث در مجموع ۲۶ رصد که ۳۰۰ هزار جرم آسمانی را شامل می شده، انجام داده اند و یافته های خود را در ژورنال Nature منتشر کرده اند.

لیو می گوید سیاهچاله LB-1 طبق بیشتر مدل های تکامل ستاره ای نباید در کهکشان خانگی ما وجود داشته باشد و دو برابر بزرگ تر از تصورات دانشمندان است و تئوریسین ها کار سختی برای توضیح نحوه شکل گیری آن خواهند داشت.

لیو و تیمش در حال برنامه ریزی برای جستجوی سیاهچاله های بیشتر و همچنین رصد بیشتر سیاهچاله LB-1 هستند تا جرم آن را به شکل دقیق تری تخمین بزنند.

“شکر” با شهاب سنگ‌ها به زمین آمده است!

ecfecd a b bcfe faeffad shutterstockبه گزارش بیگ بنگ به نقل از ایسنا، شهاب سنگ‌ها از دیرباز بعنوان حامل‌های اصلی عناصر بیولوژیکی و حیات‌بخش در زمین شناخته می‌شوند، اما قند تاکنون جزئی از آنها نبود. اکنون ناسا فاش کرده است که یک گروه بین‌المللی از محققان، قندهای اساسی را در شهاب سنگ‌ها یافته‌اند، کشفی که می‌تواند به پاسخ‌های جدیدی دربارۀ چگونگی آغاز حیات روی کره زمین منجر شود.

“یوشیهیرو فروکاوا” از دانشگاه توهوکو در ژاپن و سرپرست این مطالعه می‌گوید: تاکنون سایر خشت‌های مهم اولیه زمینه‌ساز حیات در شهاب سنگ‌ها از جمله اسیدهای آمینه(اجزای پروتئین) و “باز نوکلئوتیدی (اجزای DNA و RNA) یافت شده است، اما قندها در میان بخش‌های اصلی زمینه ساز حیات، قطعه گمشده این پازل بودند.

این تحقیق اولین شواهد مستقیم از وجود “ریبوز” در فضا و آمدن قند به زمین توسط شهاب سنگ‌ها را ارائه می‌دهد. شکر فرازمینی ممکن است به شکل‌گیری RNA در زمین اولیه که احتمالاً به منشأ ظهور حیات منجر شده است، مرتبط باشد. محققان “ریبوز” و سایر قندهای ضروری بیولوژیکی شامل “آرابینوز” و “زایلوز” را در دو شهاب سنگ مختلف به نام‌های “NWA 801” و “Murchison” پیدا کردند.

“ریبوز” یکی از اجزای مهم RNA (ریبونوکلئیک اسید) است که به عنوان یک مولکول قاصد در ساخت پروتئین‌های خاص مورد نیاز برای طی شدن مراحل حیات عمل می‌کند. “جیسون دورکین” یکی از محققان این مطالعه از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا می‌گوید: قابل توجه است که یک مولکول به شکنندگی ریبوز در یک ماده باستانی یافت شود. این نتایج به هدایت ما در تجزیه و تحلیل نمونه‌های بکر از سیارک‌های اولیه “ریوگو”(Ryugu) و “بنو”(Bennu) که توسط کاوشگر “هایابوسا۲” متعلق به آژانس اکتشاف هوافضای ژاپن و فضاپیمای “اُسیریس-رکس” متعلق به ناسا جمع‌آوری و بزودی به زمین آورده می‌شوند، کمک می‌کند.

maxresdefaultدانشمندان تاکنون نتوانسته بودند توضیح دهند که چگونه زیست شناسی می‌تواند ناشی از فرآیندهای شیمیایی غیربیولوژیکی باشد. اکنون محققان حدس می‌زنند که RNA ممکن است ابتدا تکامل یافته باشد تا بعداً توسط DNA جایگزین شود. مولکول‌های RNA مانند توانایی کپی کردن خود بدون کمک سایر مولکول‌ها، دارای قابلیت‌هایی هستند که در DNA یافت نمی‌شود. یافته‌های جدید می‌تواند نشان دهد که RNA ممکن است مسئول هماهنگی اجزای تشکیل دهنده حیات قبل از ظهور DNA باشد.

“دنی گلاوین” یکی دیگر از نویسندگان این مطالعه از ناسا می‌گوید: قند در دی‌.ان‌.ای(۲-deoxyribose) در هیچ یک از شهاب سنگ‌های مورد بررسی در این مطالعه مشاهده نشد و این خود می‌تواند نشان دهنده این باشد که ابتدا آر.ان‌.ای تکامل یافته است و اول ریبوزهای فرازمینی توسط شهاب سنگ‌ها به زمین اولیه رسیده‌اند. این مطالعه در مجله Proceedings of a National Academy of Sciences منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencedaily.com

شاید معمای ماده تاریک و پادماده با هم پیوند خورده باشد


بیگ بنگ: آیا امکان دارد معمای عمیق پادماده و ماده تاریک با هم پیوند داشته باشند؟ دانشمندان در پروژه همکاری بین‌المللی BASE به سرپرستی «استفان اولمر» از مرکز تحقیقات پیشگام ریکن بر این باورند که این امکان می‌تواند وجود داشته باشد. در همین راستا، آنان اولین آزمایش‌های خود را در آزمایشگاه انجام داده‌اند تا مشخص کنند آیا شیوۀ نسبتا متفاوتِ برهمکنشِ ماده و پادماده با «ماده تاریک» می‌تواند کلید حل هر دو معما باشد یا خیر.

Dark Matter Antimatter Mystery xبه گزارش بیگ بنگ، ماده تاریک و پادماده هر دو از مسائل آزاردهنده‌ای برای آن دسته از فیزیکدان‌هایی هستند که میخواهند بدانند جهان ما در سطح بنیادی چگونه کار می‌کند. مشکلی که پادماده به همراه دارد این است که اگرچه احتمال می‌رود بیگ بنگ مقادیر مساوی از «ماده» و «پادماده» را به وجود آورده باشد، اما جهانی که ما در آن زندگی می‌کنیم تنها از «ماده» ساخته شده است. پادماده همه روزه در آزمایشگاه‌ها تولید می‌شود و فرایندهای طبیعی از جمله “صاعقه” نیز در تولید آن نقش دارد، اما پادماده خیلی سریع در برخورد با مادۀ معمولی از بین می‌رود. پیش‌بینی‌ها نشان می‌دهد که درک ِ ما از محتوای مادۀ جهان تا ۹ برابر از حد مورد نظر دور است و هیچکس از دلیل وجود این “عدم تقارن” خبری ندارد.

نکته‌ای که در مورد “ماده تاریک” وجود دارد این است که بر اساس مشاهدات ِ اخترشناسی، نوعی جرم ناشناخته بر گردش ِ ستارگان در کهکشان‌ها تاثیر می‌گذارد، اما هیچکس هنوز نتوانسته ویژگی‌های میکروسکوپیِ دقیق این ذرات را تعیین کند. یکی از نظریه‌ها می‌گوید که آنها نوعی ذره فرضی به نام «اکسیون» هستند. این ذره نقش مهمی در تبیین عدم وجودِ نقض تقارن، در برهمکنش قوی در مدل استاندارد فیزیک ذرات دارد.

محققان در پروژۀ همکاری BASE گمانه‌زنی کردند که شاید عدم وجود پادماده به این دلیل باشد که بطور متفاوت با ماده تاریک برهمکنش می‌کند و به همین منظور دست به آزمایش زدند. در این آزمایش، آنها از وسیله‌ای با طراحی خاص به نام «تله‌ی پِنینگ» استفاده کردند تا بطور مغناطیسی یک پادپروتون را به دام بیندازند و جلوی تماس آن با ماده معمولی و نابودی‌اش را بگیرند.

محققان سپس یکی دیگر از ویژگی‌های پادپروتون را به نام «بسامد انحراف چرخش» اندازه گرفتند. در حالت عادی، باید این بسامد در میدان مغناطیسی ثابت باشد. بر اساس اعلام نویسنده اول مقاله، «کریستین اسمورا»، محققان برای اولین‌بار صراحتا به دنبال برهمکنشی میان ماده تاریک و پادماده هستند و اگرچه هنوز تفاوتی را نیافته‌اند، اما حد ِ بالای جدیدی برای برهمکنش بالقوه میان ماده تاریک و پادماده منظور کردند.

“استفان اولمر” از مرکز تحقیقات پیشگام ریکن که سخنگوی پروژه همکاری BASE نیز می‌باشد، گفت: «از الان به بعد، ما درصدد آن هستیم که دقت اندازه‌گیری بسامد انحراف چرخش پادپروتون را بهبود ببخشیم. این کار می‌تواند به ما فرصت دهد تا محدودیت‌های سختگیرانه‌تری را بر تغییرناپذیری اساسی بار، زوجیت و زمان اِعمال کنیم و با حساسیت بیشتری به جستجوی “ماده تاریک” بپردازیم.»

این پژوهش در آزمایشگاه تقارن‌های اساسی ریکن انجام شد و گروهی از محققان دانشگاه یوهانس گوتنبرگ، فعالانه مشغول ِ یافتن “ماده تاریک” هستند. مرکز تحقیقات هسته‌ای اروپا(cern) نیز در انجام این آزمایش نقش ِ کلیدی داشتند. در این تحقیق، محققانی از کشورها و موسسه‌های مختلف حضور داشتند. این مقاله در مجله معتبر Nature منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: scitechdaily.com

بندپایان ۴۸۰ میلیون سال پیش نوعی رفتار جمعی داشتند!


بیگ بنگ: بتازگی محققان به بررسی بندپایان خرچنگی فسیل شده امپکس مراکش، که ۴۸۰ میلیون سال پیش می‌زیستند، پرداختند و دریافتند احتمالاً این بندپایان خرچنگی در محل‌هایی دفن شده‌اند که همۀ آنها در یک جهت قرار گرفته‌اند. این دانشمندان نتیجه گرفتند حرکت دست‌جعی این امپکس‌ها ممکن است نوعی رفتار جمعی بوده باشد که در پاسخ به نابسامان شدن چرخه‌ای شرایط زیست، رخ داده است.

acbe f c edd fdaebdc largex APبه گزارش بیگ بنگ، اگرچه درک ما از آناتومی حیوانات اولیه نسبت به قبل پیشرفت چشمگیری داشته، اما هنوز در مورد رفتار آنها چیز زیادی نمیدانیم. آیا رفتار گروهی اخیراً در حیوانات فرگشت یافته یا از ابتدا وجود داشته؟ برای پاسخ به این سؤال، محققان موسسه CNRS، دانشگاه پوآتیه، دانشگاه بریتانی غربی، دانشگاه لیون ۱ کلود برنارد، دانشگاه کدی ایاد(مراکش) و دانشگاه لوزان(سوئیس)، فسیل بندپایان خرچنگی مراکش که ۴۸۰ میلیون سال پیش در زمین می‌زیستند را مورد مطالعه قرار دادند.

این مطالعات نشان داد که احتمالاً این بندپایان خرچنگی در جایگاه‌های خودشان که همگی در یک جهت، و در خطوط منظم قرار گرفته بودند و در حالیکه می‌توانستند در طول طوفان از طریق ستون فقرات طولانی خود با یکدیگر ارتباط برقرار کنند، دفن شده‌اند. با مقایسۀ این شواهد با رفتار حیوانات زنده مانند خرچنگ‌های خاردار آمریکای شمالی، دانشمندان به این نتیجه رسیدند که حرکت دسته‌جمعی امپکس‌ها ممکن است نوعی رفتار جمعی را نشان دهد که در پاسخ به اختلالات دوره‌ای ِ به وجود آمده در شرایط زیست محیطی مانند طوفان‌ها یا تغییرات ِ شیمیایی مرتبط با تولید مثل بروز می‌کردند.

به نظر می رسد این مثال نشان می‌دهد که رفتار گروهی منشأ باستانی دارد و از همان اوایل در ابتدایی‌ترین موجودات هم وجود داشته و به آنها اجازه می‌داده تا خود را از استرس محیطی دور نگاه دارند و شانس ِ تولید مثل و بقا را در اجتماع ِ خود افزایش دهند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Scientific Reports منتشر شده است.

ترجمه: سهیلا دوست پژوه/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily.com

“تلسکوپ جیمز وب” چشم‌انداز بی‌نظیری از کیهان ارائه می‌کند


بیگ بنگ: مرکز کهکشان راه شیری ما مملو از ابرهای متشکل از گردوغبار و گازی است که آن را از چشم‌های مشتاق تلسکوپ‌های نوری پنهان نموده‌اند؛ اما در این چشم‌انداز ِ خیره‌کننده، دوربین‌های فروسرخ تلسکوپ فضایی اسپیتزر توانسته‌ به قسمت زیادی از این گردوغبار نفوذ کرده و ستاره‌های منطقه پر ازدحام مرکز کهکشان را رصد نمایند. تلسکوپ جیمز وب نیز در آیندۀ نزدیک به لطف ابزار فروسرخ خود، می‌تواند منظرۀ بسیار بهبودیافته‌ای ارائه دهد و حتی ستاره‌های ضعیف‌تر و جزئیات واضح‌تری را به ما نشان دهد.

gallery webb telescopeبه گزارش بیگ بنگ، مرکز کهکشان ما یک مکان شلوغ و پرازدحام است: سیاه‌چاله‌ای به جرم ۴ میلیون برابر خورشید توسط میلیون‌ها ستاره که با سرعت‌های وحشتناکی در جست‌وخیز هستند احاطه‌شده؛ و حالا قرار است که این محیط در زیر نور شدید فرابنفش و پرتونگاری اشعه ایکس برای ما نمایان‌تر از قبل شود. تاکنون بخش اعظم این فعالیت از دید ما پنهان مانده و ما تنها شاهد گردوغبارهای میان ستاره‌ای بوده‌ایم.

تلسکوپ فضایی جیمز وب ناسا به گونه‌ای طراحی‌شده که بتواند جهان را در زیر نور فروسرخ که برای چشم انسان نامرئی است، مشاهده نماید. این تلسکوپ پس از راه‌اندازی، نور فروسرخی را که به درون گردوغبار نفوذ کرده جمع‌آوری می‌کند و مرکز کهکشانی ما را با جزئیات بی‌سابقه‌ای نشان می‌دهد.

Center of Milky Way Galaxy“رولند وندر مالن” از موسسه علوم تلسکوپ فضایی(STScI) و پژوهشگر اصلی این مطالعه گفت: « تصاویر به‌دست‌آمده از جیمز وب دارای بالاترین کیفیت تصویری خواهند بود که تاکنون از مرکز کهکشانی به‌دست‌آمده‌ است.» در واقع تاکنون تلسکوپ‌های موجود در زمین و فضا، جلوه‌های چشمگیری از اجرام مرکز کهکشان را برایمان فراهم کرده‌اند. اخترشناسان ستارگان را در حال چرخش در اطراف سیاهچاله مشاهده کرده‌اند که برخی از آن‌ها به اندازه‌ای به سیاهچاله نزدیک هستند که می‌توانند آزمونی برای سنجش نظریۀ نسبیت عام اینشتین باشند، بااین‌حال، تاکنون فقط درخشان‌ترین ستاره‌ها قابل‌ردیابی بوده‌اند و بخش زیادی از دیدها پنهان شده‌اند.

در حقیقت تاکنون ما فقط نوک کوه یخ را از زمین دیده‌ایم اما تلسکوپ “جیمز وب” می‌تواند ستاره‌های بیشتری را رصد کرده و در مورد نوع ستاره‌ها نیز اطلاعاتی را در اختیارمان قرار دهد. مشاهدات فروسرخ با استفاده از تلسکوپ زمینی کِک به اخترشناسان این امکان را داده بود تا ستاره‌های مختلف را در حال چرخش در اطراف سیاهچاله مرکز کهکشان ردیابی کنند. پیش‌بینی می‌شود که وب از ستاره‌های کم‌نورتر نیز تصویربرداری کند و آمار کامل‌تری از جمعیت ِ ستارگان موجود در هسته کهکشانی ما ارائه دهد.

هم‌اکنون دانشمندان از این امر تعجب کرده‌اند که چگونه ستاره‌های کم نور تازه شکل گرفته در جایی نزدیک به این سیاه‌چاله ابرجرم گردش می‌کنند و – برخی تنها چند سال نوری از این سیاهچاله فاصله دارند. از لحاظ تئوری، گرانش و تابش شدید این حجم سیاه باید هر ابر گازی را مختل کند و از فروپاشی آن‌ها به شکل ستارگان جلوگیری نماید. با این‌حال این ستاره‌های کوچک که پیش ستاره نامیده می‌شوند همچنان پابرجا هستند. مشاهدات جیمز وب ممکن است پیش ستاره‌های بیشتری را برایمان آشکار کند و می‌تواند سرنخ‌هایی از نحوه شکل‌گیری ستاره‌ها در چنین مکانی را به ما ارائه نماید.

اسرار سیاه‌چاله

سیاه‌چاله ابرجرم کهکشان راه شیری که توسط اخترشناسان باعنوان کمان آ شناخته می‌شود نیز تحت پوشش لنزهای جیمز وب قرار دارد. این سیاه‌چاله عظیم با دیسک‌های گاز و گردوغباری پوشیده شده که برخی از آن‌ها به‌ناچار به درون سیاه‌چاله فرومی‌ریزند. اخترشناسان تنها زمانی می‌توانند پرتوهای نور را مشاهده کنند که سیاه‌چاله یک ماده را به درون خود ببلعد. با این‌حال، آن‌ها هرگز تابشی را از درون دیسک‌های سیاهچاله مشاهده نکرده‌اند.

“باکر” گفت: «شناسایی دیسک اطراف سیاهچالۀ کمان آ با استفاده از تلسکوپ جیمز وب می‌تواند یک کار مهم و مؤثر باشد؛ علاوه بر این داده‌های این تلسکوپ می‌توانند به سؤالات گسترده‌تری دربارۀ چگونگی شکل‌گیری کهکشان‌ها پاسخ دهد – مانند مسئله طولانی‌مدت «مرغ و تخم‌مرغ» که می‌گوید اول، کهکشان به وجود آمده یا سیاهچاله!

“جی اندرسون” از موسسه علوم تلسکوپ فضایی(STScI) که یکی از محققان این مطالعه است در این خصوص گفت:« آیا سیاه‌چاله اول به وجود آمده و ستاره‌ها در اطرافش شکل‌ گرفته‌اند؟ یا ستاره‌ها به دور هم جمع شده‌اند و سیاهچاله را تشکیل داده‌اند؟» مطالعات نشان می‌دهد که جرم ِ سیاهچاله مرکزی کهکشان با کل تودۀ ستاره‌های اطرافش در ارتباط است، اما دلیل این رابطه هنوز ناشناخته مانده!

“مارسیا ریکه” از دانشگاه آریزونا و محقق اصلی ابزارهای NIRCam جیمز وب گفت:« آیا سرنخ‌هایی در مورد ارتباط بین ستارگان و سیاه‌چاله وجود دارد یا خیر؟ آیا شکل‌گیری ستاره‌های جوان نشانه‌ای از آنچه ممکن است در گذشته اتفاق افتاده باشد است؟» تلسکوپ جیمز وب قصد دارد به همۀ این سوالات کلیدی پاسخ دهد.

قابلیت‌های عجیب

در نهایت، نتایجی که از مشاهدات جیمز وب به دست می‌آید، احتمالا غیرمنتظره‌اند. به‌عنوان‌مثال، این تلسکوپ ممکن است ستاره‌هایی را در مدارهای غیرمعمول پیدا کند. یا ممکن است ابر تودۀ گازی‌ای را کشف کند که قرار است توسط نیروهای گرانشی از مرکز کهکشان جدا شود. ون در مارل گفت: «ما دوست داریم چیزهای غیرعادی‌ای را مشاهده کنیم، نظیر ستاره‌ای که در حال بلعیده شدن توسط سیاهچاله است.

fcfaf oدر حالت ایده‌آل، این مطالعات ِ اولیه در مورد مرکز کهکشان می‌توانند زمینه‌ای برای مشاهدات ِ آینده باشند. اخترشناسان با بررسی مجدد مرکز کهکشان در طی یک دورۀ چند ساله، می‌توانند درک تازه‌ای از این منطقه پر هرج‌ومرج بدست آورند. علاوه بر این ممکن است بسیاری از اتفاقات جالب و عجیب که در مراکز کهکشان‌ها رخ می‌دهد نیز توسط محققان رصد شود.

تلسکوپ فضایی جیمز وب در سال ۲۰۲۱ به فضا پرتاب می‌شود. این تلسکوپ می‌تواند بسیاری از اسرار منظومه‌شمسی ما را حل کند و باعث شود که بتوانیم به سیارات دور و ستاره‌های دیگر نیز نگاه کنیم و ساختارهای اسرارآمیز و ریشه‌های کیهانمان را بررسی نماییم.  این پروژه بین‌المللی توسط ناسا و شرکای‌ آن، نظیر آژانس فضایی اروپا و آژانس فضایی کانادا، هدایت می‌شود.

ترجمه: سهیلا دوست پژوه/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: scitechdaily.com

ویدئویی سرگیجه‌آور از چرخش زمین در آسمان شب


بیگ بنگ: از همین جایی که در زمین ایستاده‌ایم، می‌توان به راحتی این واقعیت را به دست فراموشی سپرد که سیارۀ ما بطور پیوسته در حال حرکت است. اکثر تایم‌لپس‌های سنتی از راه‌شیری به گونه‌ای آن را به نشان می‌دهد که گویی آسمان شب در حال چرخش به دور ماست، اما در واقع، خلاف آن به وقوع می‌پیوندد.

Milkywayبه گزارش بیگ بنگ، ویدئویی خیره‌کننده از «آریه نیرنبرگ» این دیدگاه را اصلاح کرده و واقعیت را به طرزی باورنکردنی نشان می‌دهد. این عکاس نجومی با تهیۀ یک سری عکس در هر ۱۲ ثانیه برای تقریبا ۳ ساعت توانست چرخش زمین را نسبت به کمان ستارگان راه‌شیری نشان دهد. ماحصل کارِ او، سطحی لرزان است که به نظر می‌رسد گویی قرار است آدم را از سیاره به بیرون بیندازد. این تایم‌لپس سرگیجه‌آور تقریبا ۲ سال پیش در کلرادو گرفته شد و اصلا قرار نبود اینطور باشد.

نیرنبرگ در گفتگو با وبسایت «Science Alert» اظهار داشت: «من برای اولین‌بار به این منطقه رفتم تا تایم‌لپسی از راه‌شیری بگیرم به طوری که ذخیرۀ آب در پیش زمینه تصویر بیفتد، اما دسترسی به بخش کناری ذخیرۀ آب که روبروی راه‌شیری بود توسط یک فنس مسدود شده بود. چون نمیتوانستم مخزن آب را در پیش زمینه تایم‌لپسم بگنجانم، باید کار دیگری انجام میدادم تا شرایط جالب شود.»

او تصمیم گرفت از سه پایه ردیابی استوایی(Equatorial Tracking) که ابزاری رایج در عکاسی نجومی است، استفاده کند. این پایه این فرصت را به عکاس می‌دهد تا ستاره‌ها و سیاره‌ها را به هنگام حرکتشان در آسمان ردیابی و رصد کند. و این کار را با تقلید از چرخش تقریبا پیوسته زمین انجام می‌دهد. او گفت: «به این ایده رسیدم که باید دوربینم را روی پایه استوایی بگذارم و تایم‌لپسی از زمین در حال چرخش بگیرم، نه آسمان.»

همزمان که کرۀ زمین به دور خورشید می‌چرخد، روی محوری گردش می‌کند که از شمال تا جنوب ادامه دارد و تقریبا ۱۶۰۰ کیلومتر بر ساعت گسترده است. مدت زمان ِ لازم برای زمین به منظور تکمیل این چرخش «روز نجومی» نامیده می‌شود که دقیقا ۲۴ ساعت نیست؛ دقیق‌تر بخواهیم بگوییم، معادل ۲۳٫۹۳۴۴۶۹۶ ساعت می‌باشد. بنابراین، پایۀ عکاسی با چرخیدن در سرعتی یکسان و در امتداد محور یکسان مثل سیاره خودمان عمل می‌کند، اما در جهت مخالف.

نیرنبرگ افزود: «سه پایه استوایی همتراز با ستارۀ قطبی است و دوربین را با سرعت ۱۵ درجه در هر ساعت چرخش می‌دهد که این مقدار برابر است با سرعت چرخش زمین، یعنی دوربین ستاره‌ها را در آسمان دنبال می‌کند. و مهم نیست چند ساعت بگذرد، دوربین بخش یکسانی از آسمان را مورد رصد قرار می‌دهد.» به همین شیوه در ویدئو می‌بینیم که ستارگان راه‌شیری در زمان چرخش ِ سیارۀ زمین، ثابت به نظر می‌رسند.

ترجمه: منصور نقی‌لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencealert.com

معرفی کتاب: تاس اینشتین و گربه شرودینگر


بیگ بنگ: کتاب تاس اینشتین و گربه شرودینگر اثر پل هالپرن، بیان می‌کند که چگونه دو ذهن برتر، در پیکار با تصادفی بودن کوانتوم، سعی در خلق نظریه وحدت در فیزیک داشتند.

Tas anishtain va gorbeh sheridinger copyنام اصلی: Einstein’s Dice and Schrödinger’s Cat
نوشته: پل هالپرن
ترجمه: فاطمه همتیان
ناشر: سبزان
موضوع: فیزیک
چاپ اول: ۱۳۹۶
تعداد صفحه: ۳۶۸

کتاب «تاس اینشتین و گربه شرودینگر» شرحی از رفاقت‌ها و رقابت‌های دو فیزیکدان برجسته است که هر یک دارنده جایزه نوبل بودند و هر دو، دوران اوج کاری خود را پشت سر گذاشته بودند. اینشتین طرفداران زیاد و شهرتی فوق‌ العاده داشت، اما شرودینگر در مقایسه با او کمتر از استقبال عموم برخوردار بود. آلبرت اینشتین نظریه زیبای نسبیت را ارائه و دنیای جدیدی از رفتار طبیعی را رمز گشایی کرد، اما ذوق او به کنکاش عمق طبیعت، همچنان او را به فهم عمیق تر رهنمون می کرد تا جایی که بتوان طبیعت را در چارچوبی واحد بیان نمود.

اروین شرودینگر، خالق معادله موج در مکانیک کوانتوم، نیز مانند اینشتین به دنبال فهم رفتار طبیعت در چارچوب واحد بود. او همراه با اینشتین در مخالفت با تعبیر احتمالاتی مکانیک کوانتوم هم عقیده بود و آزمانش گربه شرودینگر را به کمک اینشتین مطرح کرد، اما دیری نپایید که این دو خردمند در کنار احترام به یکدیگر و نظرات مشترک میانشان به اختلاف نظرهایی رسیدند و این امر مجادله ای زیبا و علمی میان آن دو به وجود آورد.

در بخشی از کتاب نوشته شده:

آنچه در این کتاب می‌خوانیم، روایتی از دو فیزیکدان برجسته است، جنگ رسانه‌ای سال ۱۹۴۷ و ذات شکننده‌ی همکاری علمی و اکتشاف که دوستی طولانی‌مدت آن‌ها را به هم زد. آن دو زمانی به رقابت باهم پرداختند که هریک دارنده جایزه نوبل و در سن میان سالگی بودند، بعلاوه هر دو دوران اوج کاری خود را پشت سر گذاشته بودند. بااین‌حال مطبوعات بین‌المللی داستان دیگری از ماجرای بین آن‌ها روایت کردند. داستانی آشنا از یک جنگجوی آماده که هنوز در برابر رقیبی که مدعی قهرمانی و تشنه بردن نشان پیروزی است، با قدرت ایستادگی می‌کند. آلبرت اینشتین شهرتی فوق‌العاده داشت و هر اعلامیه‌ای که به‌طور رسمی از جانب او مطرح می‌شد به شدت مورد استقبال رسانه‌ها قرار می‌گرفت؛ درحالی‌که به نسبت او، خوانندگان کمتری از کار فیزیکدان اتریشی، اروین شرودینگر، مطلع بودند.

طرفداران اینشتین می‌دانستند که او ده‌ها سال است که روی یک نظریه اتحاد میدانی کار می‌کند. او امید داشت که کار فیزیکدان قرن نوزدهم، جیمز کلارک ماکسول را مورد یکپارچه‌سازی نیروهای طبیعت با مجموعه ساده‌ای از معادلات به فرجام برساند. ماکسول توضیحی واحد برای الکتریسیته و مغناطیس ارائه کرد که میدان الکترومغناطیس نام گرفت و تشخیص داد که آن‌ها امواج نوری می‌باشند. نظریه نسبیت عام اینشتین، گرانش را انحنایی در هندسه فضا و زمان توصیف کرد. به اثبات رسیدن فرضیه اینشتین، برایش شهرت به ارمغان آورد؛ اما او قصد نداشت که به همین بسنده کند. رویای او این بود که نتایجی را که ماکسول به دست آورده با تعمیم نسبیت عام به هم پیوند دهد و به موجب آن الکترومغناطیس را با گرانش متحد کند.

اینشتین هر چند سال یک‌بار نظریه‌ی وحدتی ارائه و هیاهوئی برپا می‌کرد که رفته‌رفته در خفا رد و با نظریه‌ای دیگر جایگزین می‌شد، او کار را در دهه ۱۹۲۰ میلادی آغاز کرد و یکی از اهداف اولیه او یافتن جایگزینی جبرگرایانه برای نظریه کوانتومی وابسته به احتمالات بود که توسط نیلز بور، ورنر هایزنبرگ، ماکس بورن و دیگران ایجاد شد.

شرودینگر در دهه ۱۹۴۰ میلادی پس از پیوستن اتریش به نازی‌ها به نوعی به ایرلند تبعید شد. او با اینشتین در مورد تفسیر مرسوم مکانیک کوانتومی، نظری مشترک داشت و او را یاور مسلم خود می‌دانست. اینشتین نیز با شرودینگر احساس خویشاوندی می‌کرد. شرودینگر پس از در میان گذاشتن وحدت نیروها، ناگهان فریاد پیروزی برآورد و سیل توجه‌ها را به خود جلب کرد که این کار بین آن دو فاصله انداخت…

فهرست کوتاه مطالب:

پیشگفتار: رفیقان و دشمنان
فصل ۱: جهانی به منظمی ساعت
فصل ۲: آزمودن دقیق گرانش
فصل ۳: امواج مادی و پرش‌های کوانتومی
فصل ۴: در تکاپوی نظریه وحدت
فصل ۵: ارتباطات شبح‌وار و گربه‌های مرده متحرک
فصل ۶: خوش شانسی برای ایرلندی‌ها
فصل ۷: فیزیک از طریق روابط اجتماعی
فصل ۸: آخرین پیروزی: سال‌های پایانی زندگی اینشتین و شرودینگر
سخن آخر: فراتر از اینشتین و شرودینگر: تلاش مداوم در جستجوی وحدت

لینک خرید کتاب

سایت علمی بیگ بنگ: bigbangpage.com

یک سایت برای دوست داران نجوم و سیارات