نقش الکتریسیته در ساخته شدن سیاره‌ها

*آیا الکتریسیته نقشی مهم‌تر از آنچه می‌پنداشتیم در ساخته شدن سیاره‌ها دارد؟ 

ما هنوز به درستی نمی‌دانیم ذرات ریز چگونه به هم می‌پیوندند تا نوزاد سیاره‌ها را بسازند، ولی آزمایشِ انداختنِ مهره‌های شیشه‌ای از بالای یک برج بلند نشان داد که این کار ممکن است با کمک الکتریسیته‌ی ساکن انجام شود.
این ابر گاز و غبار پر از حباب‌هایی‌ست که در اثر بادها و پرتوهای ستارگان بزرگ و جوان باد شده‌اند. در هر حباب صدها تا هزاران ستاره است که از ابرهای چگال و انبوه گاز و غبار پدید آمده‌اند. تصویر بزرگ‌تر
نخستین تخم‌های (بذرهای) سیاره‌ها از دانه‌های غباری در اندازه‌ی میکرومتری درست می‌شود که همزمان با چرخش به گرد یک ستاره به هم می‌خورند و با چسبیدن به یکدیگر توده‌های سُستی می‌سازند. همچنان که دانه‌های ریزِ بیشتر و بیشتری به هم می‌چسبند، این توده‌ها هم آغاز به فشرده شدن می‌کنند تا جایی که دیگر سست نباشند و به جای این که با برخورد به هم، به یکدیگر بچسبند، مانند توپ‌های بیلیارد به هم تنه زده و از روی هم بجهند. این هنگامی رخ می‌دهد که توده‌ها به اندازه‌های میلیمتری رسیده‌اند و به نام "سد جهش" (bouncing barrier) شناخته می‌شود.

این دانه‌های غبار میلیمتری برای این که بتوانند یک سیاره بسازند باید بر سد جهش چیره شده و بزرگ‌تر شوند. در گذشته نشان داده شده بود که این کار ممکن است با الکتریسیته‌ی ساکن عملی شود: همچنان که دانه‌های غبار به یکدیگر برخورد و مالش پیدا می‌کنند، بار الکریکی می‌گیرند و این می‌تواند آنها را ترغیب کند تا به هم بچسبند.

توبیاس اشتاین‌پیلتز از دانشگاه دویسبورگ-اسن آلمان به همراه همکارانش این موضوع را به کمک برج سقوط دانشگاه برمن بررسی کردند. برج سقوط برمن یک برج توخالی به بلندی حدود ۱۲۰ متر است که مانند یک اتاقک خلا کار می‌کند. اجسام سقوط‌کننده در این برج رفتاری مانند این که در شرایط ریزگرانشِ فضا باشند پیدا می کنند.

آنها از پرتابگر درون برج بهره گرفتند تا یک محفظه را که درونش مهره‌های شیشه‌ایِ ۰.۴ میلیمتری بود به بالای برج پرتاب کنند، سپس به آن اجازه دادند تا رو به پایین بیفتد و همزمان با یک دوربین پرسرعت که درون محفظه بود به آن نگاه کردند. آنها پی بردند که مهره‌ها در اثر الکتریسیته‌ی ساکن بار الکتریکی گرفتند و با چسبیدن به هم توده‌هایی به پهنای چند سانتیمتر پدید آوردند.

اشتاین‌پیلتز می‌گوید: «هنگامی که دانه‌ها را باردار می‌کنید و آنها توده‌هایی چند سانتمیتری مانند چیزی که ما در آزمایش‌ها و شبیه‌سازی‌هایمان دیدیم می‌سازند، دیگر می‌توانیم شکافی که در اثر "سد جهش" در اندازه‌ی دانه‌ها پدید آمده را پر کنیم.» پس از این، ذرات آزادانه با هم توده می‌سازند و اینجا دیگر گرانش هم به کمکشان می‌آید و تا جایی توده می‌شوند که سیاره‌ای ساخته شود.

گزارش این دانشمندان در نشریه‌ی نیچر فیزیکز منتشر شده.

--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

واژه نامه:
static electricity - planet - star - billiard - bouncing barrier - Tobias Steinpilz - University of Duisburg-Essen - Germany - Bremen - drop tower - vacuum chamber - microgravity - electrical charge - Nature Physics

تازه‌ترین دیدارهای تلسکوپ هابل با مهمان میان‌ستاره‌ای ما، دنباله‌دار بوریسف

این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر
دنباله‌دار ۲آی/بوریسف  تنها دومین جرم میان‌ستاره‌ایِ شناخته شده‌ایست که از درون سامانه‌ی خورشیدی ما گذشته است. در اینجا نماهایی را می‌بینیم که تلسکوپ فضایی هابل ناسا از این مهمان بیگانه ثبت کرده است.

سمت چپ: عکسی که تلسکوپ هابل در ۱۶ نوامبر ۲۰۱۹ گرفت و دنباله‌دار بوریسف را جلوی یک کهکشان مارپیچی دوردستِ نه چندان آشا با نام دورودراز 2MASX J10500165-0152029 نشان می‌دهد. هسته‌ی مرکزی درخشان کهکشان در این تصویر مات شده زیرا هابل در آن هنگام داشت دنباله‌دار را که با سرعتی باورنکردنی حدود ۱۵۰ هزار کیلومتر بر ساعت پیش می‌رفت دنبال می‌کرد. بوریسف در زمان گرفت عکس حدود ۳۲۶ میلیون کیلومتر از زمین فاصله داشت و دُم غباری که از آن بیرون زده بود از گوشه‌ی بالا، سمت راست تا بیرون از چارچوب کشیده شده بود.

سمت راست: دیدار دوباره‌ی تلسکوپ هابل با دنباله‌دار بوریسف که در ۹ دسامبر ۲۰۱۹، و اندکی پس ازگذشتن آن از نزدیک‌ترین نقطه‌ی مسیرش به خورشید انجام شد. بوریسف در زمان گرفته شدن این عکس ۲۹۸ میلیون کیلومتر از زمین فاصله داشت و نزدیک لبه‌ی درونی کمربند سیارک‌ها بود. هسته‌ی آن که توده‌ای از خاک و یخ است کوچک‌تر از آن بود که در این عکس نمایان شود. گیسوی درخشان آن از غبارهایی تشکیل شده که در اثر نور و گرمای خورشید دارند از سطح آن جدا می‌شوند.

--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

واژه نامه:
Comet 2I/Borisov - Solar System - NASA - ESA - Hubble Space Telescope - 2MASX J10500165-0152029 - comet - spiral galaxy - Earth - Sun - asteroid belt - com

منبع: spacetelescope

آذین‌بندی آسمان با نورهای کیهانی

این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر (۶.۲ مگ)
ستارگان درخشان، ابرهای غبار و سحابی‌های برافروخته با هم این چشم‌انداز کیهانی درست در شمال کمربند شکارچی را آراسته‌اند.
این نمای میدان‌گسترده حدود ۵.۵ درجه از آسمان نزدیک صفحه‌ی کهکشان راه شیری را می‌پوشاند.
در سمت راست، سحابی بازتابی خیره‌کننده‌ی ام۷۸ را می‌بینیم که از بازتاب نور آبی ستارگان دغ و جوان از روی ذرات غبارش، به رنگ آبی در آمده است.
نوار سرخ‌فامی از گاز هیدروژن برافروخته که در مرکز چشم‌انداز دیده می‌شود و یک پادسانی (تضاد) رنگی با ابرهای آبی‌فام بازتابی پدید آورده بخشی از یک سحابی گسیلشی کم‌نور ولی گسترده در این منطقه است که به نام حلقه‌ی بارنارد شناخته می‌شود.
پایین، سمت راست چارچوب یک ابر تیر‌ه‌ی غبار را می‌بینیم که سایه‌نمای (ضدنورِ) آشکاری بر زمینه‌ی روشن پشت سرش پدید آورده و سحابی تاریک ال‌دی‌ان ۱۶۲۲ نام دارد.
فاصله‌ی ام۷۸ و ساختار حلقه‌ی بارنارد از زمین چیزی حدود ۱۵۰۰ سال نوری است ولی ال‌دی‌ان ۱۶۲۲ بسیار به ما نزدیک‌تر است و تنها حدود ۵۰۰ سال نوری از سیاره‌مان فاصله دارد.

--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

واژه‌نامه:
star - Orion's belt - Milky Way galaxy - M78 - reflection nebula - hydrogen - emission nebula - Barnard's Loop - silhouette - LDN 1622 - planet - Earth

منبع: apod.nasa

فایرفاکس در فضا

این ابرنواختر چه چیزی بر جای گذاشته؟
حدود ۲۰۰۰ سال پیش، نور انفجار مرگبار یک ستاره در ابر ماژلانی بزرگ (ال‌ام‌سی) به زمین رسید.
ال‌ام‌سی یکی از همسایه‌های کهکشانی نزدیک راه شیری است و چیزی که ما اکنون از این رویداد می‌بینیم موج شوکی است که دارد رو به بیرون گسترده می‌شود و با خودش ابرهای گازی محیط را جابجا کرده یا نابود می‌کند و پشت سرش گره‌های به نسبت چگالی از گاز و غبار به جا می‌گذارد.
چیزی که از این هیاهو پدید آمده یکی از بزرگ‌ترین پسماندهای ابرنواختر در ابر ماژلانی بزرگ است با نام "ان۶۳ای" (N63A).
بسیاری از این گره‌های چگال خودشان دارند فشرده‌تر می‌شوند و چه بسا در آینده ستارگانی تازه پدید بیاورند. برخی از این ستارگان هم می‌توانند دچار انفجار ابرنواختری شوند، و بدین گونه این چرخه را ادامه دهند.
تصویری که اینجا از ان۶۳ای می‌بینید از پیوند داده‌های پرتو ایکس تلسکوپ فضایی چاندرا و داده‌های نور دیدنی (مریی) تلسکوپ فضایی هابل به دست آمده است.
توده‌ی بزرگ و برجسته‌ای از گاز و غبار که بالا، سمت راست می‌بینید و به نام غیررسمی فایرفاکس خوانده می‌شود، در طیف نور دیدنی به شدت می‌درخشد ولی خود پسماند ابرنواختر که گسترده‌تر نیز هست بیشتر در طیف پرتو ایکس نورافشانی می‌کند.
ان۶۳ای بیش از ۲۵ سال نوری پهنا دارد و با فاصله‌ی حدود ۱۵۰ هزار سال نوری از زمین، در راستای صورت فلکی جنوبی زرین‌ماهی دیده می‌شود.

--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

واژه‌نامه:
supernova - Large Magellanic Cloud - LMC - planet - Earth - Milky Way Galaxy - supernova remnant - N63A - star - X-ray - Chandra Space Telescope - visible light - Hubble - Firefox - constellation of Dorado

منبع: apod.nasa

چه چیزی شکل سایه یک سیاهچاله را تعیین می‌کند؟

نمایی از شبیه‌سازی گازهای برافزایشی که به گرد یک ابرسیاهچاله در چرخشند. جزییات این گاز چه تاثیری بر نمایی که از سایه‌ی سیاهچاله می‌بینیم می‌گذارد؟
نخستین تصویر دقیق از یک سیاهچاله (در مرکز
کهکشان ام۸۷) که به کمک تلسکوپ ایونت
هورایزن گرفته شده
در ماه آوریل امسال، تلسکوپ "ایونت هورایزن" یا افق رویداد نخستین تصویر پرجزییات از سایه‌ی یک سیاهچاله را ثبت کرد. اکنون در پژوهشی تازه، یک گروه از دانشمندان به بررسی چیزی که اندازه و شکل سایه‌ی سیاهچاله‌هایی مانند این نمونه را تعیین می‌کند پرداختند. 

تصویربرداری از یک سایه
این تصاویر رادیویی خیره‌کننده‌ی تازه که از ابرسیاهچاله‌ی مرکزی کهکشان نزدیکِ ام۸۷ گرفته شده و در بهار امسال از سوی گروه دانشمندان تلسکوپ ایونت هورایزن منتشر شدند یک حلقه‌ی درخشانِ تابشی را گرداگرد یک منطقه‌ی دایره‌ای تیره نشان می‌دهند.

این ساختار روشن از نتایج خمش و تابیده شدن فضازمان به گرد اجسام پرجرمی مانند سیاهچاله‌هاست. این حلقه‌ی نور از فوتون‌هایی تکیل شده که از گازهای داغ و درخشان گرداگرد سیاهچاله گسیلیده شده و مسیرشان پیش از رسیدن به تلسکوپ‌های ما دورِ سیاهچاله خم شده است. منطقه‌ی تیره در مرکز به نام "سایه"ی سیاهچاله خوانده شده؛ این سیاهی مجموعه‌ی مسیرهای فوتون‌هایی‌ست که نتوانسته‌اند بگریزند، بلکه به دام سیاهچاله افتاده‌اند.

تصویر سایه‌ی سیاهچاله در ۳ مدلِ این پژوهش:
فضازمان غیرنسبیتی (بالا)، فضازمان نسبیتی با
گازهای ایستای پیرامون (مرکز)، و فضازمان
نسبیتی با قرص گازی برافزایشی که مارپیچ‌وار
به درون سیاهچاله فرومی‌ریزد
با آن که در برخی از پژوهش‌های گذشته به بررسی شکل سایه‌ی سیاهچاله‌ای که با قرص بسیار نازکی از گازهای برافزوده (قرص برافزایشی) در بر گرفته شده پرداخته شده بود (یک سیاهچاله‌ با قرص فیلم اینترستلار را در نظر بگیرید)، ولی بیشتر ابرسیاهچاله‌ها -مانند ابرسیاهچاله‌ی مرکز ام۸۷ و همچنین ابرسیاهچاله‌ی کهکشان خودمان- به احتمال بسیار با قرص‌هایی از گاز برافزوده‌ی داغ در بر گرفته شده‌اند که بسیار گسترده‌ترند و یک قرص ضخیم انبوه و یا شبه-کروی را ساخته‌اند.

آیا هندسه و حرکت گازهای برافزایشی بر اندازه و شکل سایه‌ی یک سیاهچاله تاثیر می‌گذارد؟

مدل‌های هیولاها
در یک پژوهش تازه، سه دانشمند به نام‌های رامش نارایان و مایکل جانسون از بنیاد اخترفیزیک هاروارد-اسمیتسونین و چارلز گَمی از دانشگاه ایلینوی در اربانا-شمپین به بررسی چگونگی تغییرات سایه‌ی سیاهچاله بر پایه‌ی رفتار گاز داغ پیرامون آن پرداخته‌اند.

نارایان، جانسون، و گمی مدل‌های تحلیلی از یک سیاهچاله که با گاز داغ و نورگذر (نور از گاز می‌گذرد و دیده می‌شود) در بر گرفته شده پدید آورند. سپس آنها نما و ظاهر سایه را به کمک فضازمان‌های گوناگون، حرکت‌های گازیِ گوناگون، و رفتارهای گوناگونِ گازِ نزدیک به سیاهچاله بررسی کردند

کاهش پیچیدگی‌ها
این دانشمندان با شگفتی دریافتند که نمای سایه‌ی سیاهچاله به جزییاتِ برافزایشِ گازِ نزدیک سیاهچاله بستگی ندارد. اندازه‌ی سایه به طور عمده توسط خود فضازمان (که تحت تاثیر جرم سیاهچاله است) تعیین می‌شود. ولی این که پراکندگی (توزیع) گازها پیرامون سیاهچاله چگونه است، و این که گاز ایستا است یا دارد برافزایش یافته و به درون سیاهچاله کشیده می‌شود، اثر آنچنانی روی نمای سایه نمی‌گذارند.

ولی سیاهچاله‌های واقعی کمی آشفته‌تر و پیچیده‌تر از این مدل ساده‌ی با تقارن کروی هستند؛ چرخش سیاهچاله و وجود فواره‌ها یا برون‌ریزی‌ها باعث بی‌تقارنی سایه می‌شوند. ولی نتایج این پژوهشگران به طور کلی به ما می‌گوید که جزییات نزدیک به جریان‌های برافزایشی آنچه ما می‌بینیم را پیچیده نمی‌کنند. و این آگاهی ارزشمندی است که می‌توانیم از آن برای تفسیر و برداشت تصویرهای آینده‌ی سیاهچاله‌ها بهره ببریم!
مقایسه‌ی پنداشت‌ها از سیاهچاله‌ای با قرص برافزایشی نازک و سیاهچاله‌ای با قرص برافزایشی انبوه
--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

واژه نامه:
Event Horizon Telescope - black hole - radio - supermassive black hole - galaxy - Messier 87 - spacetime - photon - Interstellar - M87 - Sagittarius A* - Ramesh Narayan - Michael Johnson - Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics - Charles Gammie - University of Illinois - Urbana–Champaign - accretion

رد زمان در آسمان و زمین

این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر
در تصویربرداری با نوردهی بلند از آسمان شب، ستارگان ردهایی روشن از خود به جا می‌کذارند که دستاورد چرخش زمین به گرد محورش است.
این تصویر که در یک بازه‌ی دو ساعت و اندی، از پیوند دیجیتالی نوردهی‌های پی در پی درست شده، به کمک دوربینی با عدسی میدان‌گسترده گرفته شده که روی یک سه‌پایه در جایی نزدیک کشتزار اورل، سرزمین پریمورسکی روسیه جای داده شده بود.
ردهای ستارگان همگی با هم کمان‌هایی هم‌مرکز گرداگرد قطب جنوب آسمانی زیر افق سمت چپ و بیرون از چارچوب، و قطب شمال آسمانی بالا سمت راست، بیرون از چارچوب درست کرده‌اند.
همچنین، رنگ‌های گوناگون و زیبای ستارگان هم از پیوند چندین نوردهی کوتاه در این تصویر ثبت شده. ردهای آبی‌فام از ستارگان داغ‌تر از خورشید است و ردهای زردفام از ستارگانی کم‌دماتر از خورشید.
درخت پیش‌زمینه دیرزمانی پیش از این غرق در شکوفه می‌شده ولی گذشت زمان تنها چین و چروک‌هایی در پوست آن و ردهایی از فرسودگی بر بدنه‌اش به یادگار گذاشته است.

--------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

واژه‌نامه:
Orel - Primorsky Krai - Russia - planet - Earth - star - celestial pole - Sun

منبع: apod.nasa

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه