ستاره زایی بر فراز رادیوتلسکوپ آلما

عکس از: بابک تفرشی

در این تصویر شگفت انگیز و باکیفیت که با یک بار نوردهی و در برنامه ی وضوح بسیار بالای ESO گرفته شده، سه جرم دوردست آسمان را می بینیم که بر فراز بشقاب یکی از آنتن های دقت-بالای آرایه ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما، ALMA) می درخشند.
این تصویر در اندازه ی بسیار بزرگ تر (۷.۹ مگابایت)
خیره کننده ترین جرم از این میان، سحابی سرخ فام کارینا یا شاه‌تخته است که به نام NGC ۳۳۷۲ هم شناخته می شود، ابری بزرگ از گاز -بیش از همه، هیدروژن- که به تازگی روند ستاره زایی در آن آغاز شده. ستارگان بزرگ و آبی فامی که در این سحابی به دنیا آمده اند و عمر کوتاهی هم خواهند داشت، مقدار فراوانی پرتوهای فرابنفش می تابانند و با همین پرتوها آن چنان گازهای پیرامونشان را یونیده اند که اتم های هیدروژن را به تابش در رنگ سرخ ویژه ی خود واداشته اند. در پایان، انفجارهای ابرنواختری بزرگ ترین ستارگان و بادهای نیرومندشان گازهای سحابی کارینا را پراکنده خواهد کرد و یک یا چند خوشه ی ستاره ای بر جای خواهد گذاشت.

در این تصویر دو تا از این خوشه های ستاره ای، با نام های NGC ۳۵۳۲ و IC ۲۶۰۲ را می توانید به ترتیب در بالا، راست و پایین، چپ سحابی کارینا ببینید. [درباره ی خوشه ی NGC ۳۵۳۲ اینجا بیشتر بخوانید: * یک خوشه ستاره ای به نام "چاه آرزوها"]

هر سه جرم (یک سحابی و دو خوشه) در صورت فلکی کارینا (شاه‌تخته) جای دارند و نخستین بار توسط اخترشناس فرانسوی، نیکلا-لویی لاکای رده بندی شدند. این اجرام در این تصویر کنار یکدیگر دیده می شوند ولی در عمل، فاصله ی آن ها از ما بسیار متفاوت است. IC ۲۶۰۲ کمتر از ۵۰۰ سال نوری، NGC ۳۵۳۲ حدود ۱۳۰۰ سال نوری، و سحابی کارینا هم نزدیک به ۱۰ هزار سال نوری از زمین دور است.

واژه نامه:
ESO - Ultra HD Expedition - dish - Atacama Large Millimeter/submillimeter Array - ALMA - antenna - Carina Nebula - NGC 3372 - hydrogen - star formation - nebula - ultraviolet - ionise - supernova - stellar wind - star - star cluster - NGC 3532 - IC 2602 - constellation of Carina - The Keel - Nicolas Louis de Lacaille

چرا مدار ماه نسبت به زمین کج است؟

* بر پایه ی پژوهشی تازه که به رهبری دانشمند ایرانی، کاوه پهلوان انجام شده، انحراف رازآلود مدار ماه در اثر کشش های گرانشی‌ای پدید آمده که از سنگ های بزرگی که از کنارش می گذشتند و به زمین برخورد می کردند بر آن وارد می شده.
* اگر صفحه ی مداری زمین و ماه یکی بود، ما به طور ماهانه بیننده ی یک ماه گرفتگی می بودیم.

نظریه ی پیشرو درباره ی ریشه ی پیدایش ماه اینست که جرمی به نام تئا با بزرگی سیاره ی بهرام، حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش به زمین نوپا برخورد کرد و ماه از به هم پیوستن انبوه آوارهایی ساخته شد که از این برخورد به فضا رفته و در قرصی به گرد زمین به چرخش در آمده بودند.
صفحه ی مداری ماه به اندازه ی ۵ درجه نسبت به صفحه ی مداری زمین کج است که دلیلش می تواند کشش های گرانشی از سوی اجرام کوچک تر در آغاز پیدایش آن باشد
با این وجود، مدار کنونی ماه حدود ۵ درجه نسبت به صفحه ی مداری زمین کج است. پژوهش پیشین نشان داده بود که این کجی می بایست ۱۰ برابر کوچک تر باشد- یک راز دیرپا که به نام مساله ی انحراف ماه شناخته می شود. اینک، پژوهش تازه نشان می دهد که تلنگر گرانشی به ماه در دوران نوزادیش شاید بتواند پاسخگوی این چیستان باشد. به نوشته ی نویسندگان پژوهش تازه، این یافته همچنین می تواند به توضیح سطح طلا، پلاتین، و فلزهای دیگری که در لایه های بیرونی زمین یافته شده کمک کند.

برخوردها در آغاز پیدایش سامانه ی خورشیدی
سامانه ی خورشیدی در روزگار آغازینش انباشته از سنگ های غول پیکری بود که در فضای آن به این سو و آن سو می رفتند و سرانجام به زمین و سیاره های دیگر کوبیده می شدند.

دانشمندان برای این پژوهشِ تازه، شبیه سازی هایی رایانه ای از روزگار نوزادی سامانه ی خورشیدی انجام دادند و مدل های خود را با یکی کردن صفحه ی مداری ماه و زمین آغاز کردند (برخورد میان سنگ هایی که سرانجام ماه را ساختند به هدررفت انرژی آن ها انجامید و قرص آوارهای پیرامون زمین را تخت و هموار ساخت، که باعث شد ماه در همان صفحه ی مداری زمین به گرد آن بچرخد). جرم کلی سنگ ها در این شبیه سازی ها هم ارز ۰.۷۵ تا ۱.۵ درصد جرم زمین در نظر گرفته شد (برای مقایسه، جرم ماه حدود ۱.۲ درصد جرم زمین است.)

پیش از آن که سنگ های غول پیکر به زمین برخورد کنند، هر یک به طور معمول هزاران بار از کنار این سیاره گذشته بودند و برخی از آن ها می توانستند به اندازه ای به زمین یا ماه نزدیک شده باشند که با کشش گرانشی خود، در مدار ماه آشفتگی (اختلال) ایجاد کنند. پژوهشگران دریافتند شانس بسیاری وجود دارد که ده ها میلیون سال پس از پیدایش ماه، این گذرهای نزدیک به کج شدن مدار ماه و رسیدن آن به انحرافی که اکنون می بینیم انجامیده باشند.

کاوه پهلوان، یک دانشمند سیاره ای در رصدخانه ی کوت دازور در نیس فرانسه، و نویسنده ی اصلی این پژوهشنامه به اسپیس دات کام گفت: «شگفت آورترین چیز درباره ی این یافته ها اینست که مسیر مداری ماه به آسانی در اثر برهم کنش های گرانشی با اجرام گذری کج شده یا دچار آشفتگی می شود.»

بر پایه ی این یافته ها، برخورد سهمگینی که ماه را پدید آورد نزدیک پایان پیدایش زمین رخ داده بوده.

پهلوان می گوید: «اگر آن رویداد سازنده ی ماه زودتر رخ داده بود، یعنی در زمانی که اجرام بزرگ بیشتری به این سو و آن سو می رفتند، مدار ماه آشفتگی بیشتری پیدا می کرد و به احتمال بسیار ناپایدار می شد، به گونه ای که یا به زمین برخورد می کرد یا از چنگ گرانش زمین می گریخت و راهی فضای میان-سیاره ای می شد. این که برخورد ماه-ساز در زمانی به نسبت دیرتر در تاریخ زمین رخ داد می تواند به عنوان یک ضرورت برای ماندگاری آن شناخته شود. ماه اگر زودتر می آمد به سادگی از دست می رفت.»
در روزگار نوجوانی زمین، برهم کنش های گرانشی بسیاری میان سامانه ی زمین-ماه و اجرام کوچک تر رخ داده بوده
فلزهای گرانبها
این یافته ها همچنین پژوهش گذشته را هم تایید می کنند که بر پایه ی آن، سنگ های بزرگ آسمانی با پوشاندن یک "روکش دیرهنگام" از فلزات بر روی زمین، حدود ۱ درصد به جرم آن افزودند. طلا، پلاتین، ایریدیوم، و فلزهای ویژه ی دیگر به شدت آهن-دوست (سیدروفیل) هستند، یعنی گرایش شیمیایی نیرومندی به آهن دارند. از آن جایی که زمین نوزاد تا اندازه ی بسیاری مذاب بود، بیشتر آهنش در همان زمان پایین رفت و در هسته ته نشین شد، و گمان می رود بیشتر عنصرهای به شدت آهن‌دوست زمین را هم با خود برده باشد. این واقعیت که اکنون چنین فلزهایی در لایه های به نسبت بالای سطح زمین یافته می شوند نشان می دهد که از آغاز مال زمین نبوده اند بلکه توسط سنگ های بزرگی به زمین آورده شده اند که پس از پایان شکل گیری هسته ی زمین به سطح آن برخورد کردند.

روبین کنوپ، یک دانشمند سیاره ای در بنیاد پژوهشی جنوب باختر، در یادداشتی درین باره نوشت: «اگر این انبوه اجرام گذرنده وجود نداشت، چه بسا کره ی ماه اکنون داشت در صفحه ی مداری زمین به گرد آن می چرخید و ما هر ماه بیننده ی یک خورشیدگرفتگی زیبا بودیم. ولی [در عوض] جواهراتمان زیبایی کمتر داشتند- زیرا به جای طلا و پلاتین، از قلع و مس درست می شدند.»

پهلوان می گوید: «این آسیب پذیری سامانه های سیاره-ماه نسبت به آشفتگی های گرانشی که از اجرام خارجی بر آن ها وارد می شده می تواند به توضیح برخی از ویژگی های اسرارآمیز در بخش درونی سامانه ی خورشیدی کمک کند.» برای نمونه، ناهید هم به احتمال بسیار دچار همان گونه برخوردهای سهمگینی شده که ماهِ زمین را پدید آوردند، ولی هیچ ماهی ندارد، و -به گونه ی شگفت انگیزی- چرخش محوری بسیار کمی دارد.»

پهلوان می گوید: «آیا می توان ویژگی های ناهید را دستاورد یک سامانه ی سیاره-ماه دانست که در اثر رویارویی های بزرگ ولی بدون برخورد دچار ناپایداری شده بوده؟ این موضوعی برای پژوهش های آینده است.»

پهلوان و نویسنده ی همکارش، الساندرو موربیدلی یافته های خود را در شماره ی ۲۶ نوامبر نشریه ی نیچر منتشر کردند.

واژه نامه:
moon - gravitational tug - Earth - Mars - Theia - lunar inclination - gold - platinum - metal - solar system - planet - computer simulation - orbital plane - Kaveh Pahlevan - Observatory of the Côte d'Azur - platinum - iridium - siderophile - iron - core - element - total solar eclipse - Robin Canup - Southwest Research Institute - Nature - tin - copper - Venus - axis - Alessandro Morbidelli

منبع: Space.com

دگرگونی های گردباد قطبی ناهید

* ۱۰ سال پیش (نوامبر ۲۰۰۵)، فضاپیمای ونوس اکسپرس سازمان فضایی اروپا (ESA) زمین را ترک کرد و سفر ۱۳۵ روزه ای به سوی ناهید را آغاز نمود. این فضاپیما تا پیش از پایان ماموریتش در دسامبر ۲۰۱۴، هشت سال را به بررسی ناهید گذراند.

یکی از هدف های ماموریت ونوس اکسپرس بررسی پیوسته ی جو این سیاره در دوره هایی بلند و در تلاش برای شناخت رفتار پویا (دینامیک) آن بود.
این تصویر در اندازه ی بزرگ تر
هوای (جو) ناهید چگال ترین هوا در میان سیاره های سنگی سامانه ی خورشیدی است و تقریبا به طور کامل از دی اکسید کربن تشکیل شده. این سیاره همچنین با لایه ای ضخیم از ابرهایی که به طور عمده از اسید سولفوریک درست شده اند در میان گرفته شده. آمیزه ی این دو (گاز گلخانه ای و لایه ی همیشگی ابر) به گرمایشی گلخانه ای انجامیده که سطح ناهید را بی‌اندازه داغ -بالاتر از ۴۵۰ درجه ی سانتیگراد- کرده و آن را از چشم ما پنهان ساخته است.

اگرچه بادها روی سطح این سیاره بسیار آرام حرکت می کنند -تنها با سرعت چند کیلومتر بر ساعت- ولی چگالی جو در این سطح به اندازه ای بالاست که نیروی وارده از این بادها بسیار بیشتر از نیروی بادهای بسیار سریع ترِ زمینی شده.

ولی بادهایی که در بالایی ترین بخش ابرها می وزند داستانشان به کلی متفاوت است. این بادهای فراز بلند سرعت هایی نزدیک به ۴۰۰ کیلومتر بر ساعت دارند که خدود ۶۰ برابر سریع تر از چرخش خود سیاره است. این باعث پیدایش اثرهایی به ویژه پویا و پرسرعت در جو بالایی سیاره می شود که یکی از برجسته ترین آن ها "گردبادهای قطبی" این سیاره اند.

گردبادهای قطبی به دلیل این روی می دهند که تابش آفتاب در عرض های پایین تر بیشتر است. هنگامی که گازها در عرض های پایین گرم می شوند، از سطح بلند می شوند و رو به قطب ها حرکت می کنند، جایی که خنک شده و پایین می روند. این پایین رفتن به شکل چرخشی مارپیچ وار انجام می شود، مانند آبی که مارپیچ وار در چاهک حمام فرو می رود.

در مرکز گردباد قطبی، هوای پایین رونده ابرها را تا چند کیلومتر پایین تر می برد و به فرازهایی با دمای بیشتر می رساند. از همین رو "چشم گردباد" که در مرکز آنست را می توان به روشنی در نقشه های گرمایی-نور فروسرخ که دمای بالای ابرها را نشان می دهند دید: ابرها در هسته ی گردباد (رنگ زرد) نسبت به ناحیه ی پیرامون دمای بیشتری دارند، در نتیجه خود را به روشنی در این تصاویر نشان می دهند.

فضاپیمای ونوس اکسپرس نشان داده که گردبادهای قطبی ناهید یکی از تغییرپذیرترین ها در سامانه ی خورشیدی‌اند. این رشته عکس ها را همین کاوشگر با دستگاه VIRTIS خود از قطب جنوب ناهید در بازه ی زمانی فوریه ی ۲۰۰۷ (بالا، چپ) تا آوریل ۲۰۰۸ (پایین، راست) گرفته بود.

پیکره ی هسته ی این گردباد که پهنایش به طور معمول به ۲۰۰۰-۳۰۰۰ کیلومتر می رسد، در اثر برخورد بادهای پرآشوب به گونه ی چشمگیری تغییر می کند. دگرگونی روز به روز آن به گونه ایست که گاهی به شکل S در آمده، گاهی به شکل 8، گاهی یک مارپیچ ساخته، گاهی مانند یک چشم شده، و چیزهای دیگر.

پهنای هر یک از این نماها حدود ۴۰۰۰ کیلومتر است.

این تصویر در گالری ESA با زیرنویس و در دو نگارش در دسترس است: سیاه و سفید، رنگی.

پیش تر هم خوانده بودید: * گردباد جنوبی ناهید 

واژه نامه:
ESA - Venus Express - Earth - Venus - planet - terrestrial planet - carbon dioxide - sulphuric acid -  polar vortex - latitude - eye of the vortex - thermal - infrared - Solar System - VIRTIS

منبع: ESA

راز کاهش وزن بزرگ ترین ستاره کهکشان راه شیری

یک گروه از اخترشناسان با بهره از تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی، VLT) در رصدخانه ی جنوبی اروپا (ESO) پرجزییات ترین عکس هایی که تا به امروز از ستاره ی فراغولِ "وی وای سگ بزرگ" در فاصله ی ۳۸۴۰ سال نوری زمین دیده شده را گرفته اند. این تصاویر نشان می دهند که چگونه بزرگیِ نامنتظره ی ذرات غبار پیرامون این ستاره ی رو به مرگ، باعث از دست رفتن چشمگیر جرم آن می شود. این فرآیند که اکنون برای نخستین بار درک و شناخته شده، برای آماده سازی چنین ستارگان غول پیکری جهت روبرو شدن با مرگ ابرنواختری خودشان، فرآیندی ضروری است.
در این تصویرِ نمای بسیار نزدیک که با بهره از سامانه ی SPHERE  گرفته شده، خود ستاره ی وی وای سگ بزرگ در پشت قرص پوشاننده ی دستگاه پنهان است. ضربدرها به دلیل ویژگی های ساختمانی دستگاه پدید آمده اند. در این پیوند می توانید هر بخش عکس که خواستید را بزرگنمایی کنید.
وی وای سگ بزرگ (VY Canis Majoris) یک هیولای ستاره ایست، یک فراغول سرخ، یکی از بزرگ ترین ستارگان شناخته شده در کهکشان راه شیری که ۳۰-۴۰ برابر خورشید جرم دارد و ۳۰۰ هزار بار از آن درخشان تر است. این ستاره که با ورود به گام های پایانی زندگیش گسترش چشمگیری پیدا کرده، در وضعیت کنونی‌ به اندازه ایست که اگر در جای خورشید بود، تا مدار مشتری را پر می کرد.

رصدهای تازه از این ستاره با کمک دستگاه SPHERE روی تلسکوپ وی‌ال‌تی انجام شده. سامانه ی اپتیک سازگارِ این دستگاه تصویر اجرام آسمانی را با درجه ی بالاتری نسبت به سامانه های اپتیک سازگارِ پیشین تصحیح می کند و باعث می شود ساختارهای بسیار نزدیک به چشمه های درخشان نور، با جزییات عالی دیده شوند [۱]. دستگاه SPHERE آشکارا نشان داد که چگونه پرتوی درخشان وی وای سگ بزرگ دارد ابرهای مواد پیرامونش را روشن می کند.

و این دانشمندان با گذاشتن دستگاه SPHERE روی حالت ZIMPOL نه تنها توانستند ژرفای بیشتری از قلب ابر گاز و غبار پیرامون ستاره را ببینند، بلکه توانستند این را هم ببینند که چگونه نور ستاره توسط این مواد پبرامونی پراکنده و قطبیده می شود. این سنجش ها عاملی کلیدی برای پی بردن به ویژگی های نه چندان آشکار گرد و غبار بود.

این نمای میدان گسترده آسمان پیرامون فراغول بسیار درخشانِ
وی‌وای سگ بزرگ را نشان می‌دهد، یکی از بزرگترین ستارگان
شناخته شده در کهکشان راه شیری. خود ستاره در مرکز تصویر
دیده می شود، با ابرهای برافروخته ی غبار و گاز هیدروژن، و
خوشه ی ستاره ایِ درخشان پیرامون ستاره ی پرنور دیگری به
نام تاو سگ بزرگ در بالا، سمت راست. این عکس یکی از
دستاوردهای پیمایش دیجیتالی آسمان اسلون ۲ است.
اندازه ی بسیار بزرگ تر (۱۶.۲ مگابایت)
بررسی دقیق قطبش نور ستاره نشان داد که اندازه ی نسبی این دانه های غبار بزرگ است، به پهنای ۰.۵ میکرومتر. این شاید به نظر کوچک بیاید ولی حدود ۵۰ بار بزرگ تر از ذرات غباریست که به طور معمول در فضای میان‌ستاره ای پیدا می شود.

ستارگان بزرگ و پرجرم در زمان گسترش خود مقادیر فراوانی از مواد پس می زنند- وی وای سگ بزرگ در هر سال ۳۰ برابر جرم زمین را به شکل گاز و غبار از سطحش پس می زند. این ابرِ مواد تا پیش از انفجارِ ستاره رو به بیرون پخش می شود. با انفجار ستاره، بخشی از آن نابود می شود و بخش دیگر هم در فضای میان‌ستاره ای پراکنده می گردد. این مواد که عنصرهای سنگین تری که در انفجار ابرنواختر ساخته شده نیز به آن افزوده شده، بعدها دوباره به کار می رود و نسل بعدی ستارگان را می سازد که بخشی از آن را هم برای ساختن سیاره هایشان به کار می برند.

این که لایه های بیرونی این ستارگان غول پیکر تا پیش از انفجار آن ها چگونه پس زده و به فضای میان‌ستاره ای دمیده می شود تاکنون برای دانشمندان یک راز مانده بود. با این حال همیشه "فشار تابشی" به عنوان بالاترین احتمال برای چیزی که به این پس‌زنی می انجامیده شناخته می شده، یعنی نیرویی که از نور ستاره به بیرون وارد می شود. از آنجایی که این فشار بسیار ضعیف است، این فرآیند بر پایه ی درشت بودن دانه های غبار انجام می شود؛ زیرا سطح غبارها باید به اندازه ی کافی گسترده باشد که نیروی تابش بتواند فشار کارآمدی بر آن وارد کند [۲].

نویسنده ی اصلی پژوهش، پیتر سیکلونا از بنیاد اخترشناسی و اخترفیزیک تایوان می گوید: «ستارگان بزرگ زندگی کوتاهی دارند. این ستارگان هنگامی که به روزهای پایان زندگیشان نزدیک می شوند جرم فراوانی از دست می دهند. در گذشته، ما تنها می توانستیم نظریه هایی درباره ی چگونگی رخ دادن این فرآیند بدهیم. ولی اکنون با داده های تازه ی SPHERE، دانه های بزرگی از غبار را پیرامون این فراغول یافته ایم. این ذرات به اندازه ی کافی بزرگ هستند که در اثر فشار تابش شدید ستاره هل داده شوند، چیزی که هدررفت سریع جرم از این ستاره را توضیح می دهد.»

دیدن دانه های بزرگی از غبار آن هم تا این اندازه نزدیک به ستاره به این معناست که ابر پیرامون ستاره می تواند به گونه ی کارآمدی نور دیدنی (مریی) ستاره را بپراکند و در اثر فشار تابشی ستاره پس زده شود. اندازه ی این دانه های غبار همچنین بدین معناست که به احتمال بسیار، بیشتر آن ها از تابشی که در مرگ ابرنواختری و اجتناب ناپذیرِ وی وای سگ بزرگ پدید خواهد آمد جان به در خواهند برد [۳]. این غبارها سپس به مواد محیط میان‌ستاره ای افزوده خواهند شد و نسل های بعدی ستارگان و سیاره های آن ها را پدید خواهد آورد.

در ویدیوی زیر بخشی از صفحه ی کهکشان در صورت فلکی سگ بزرگ، بزرگنمایی شده و به ستاره ی وی وای سگ بزرگ می رسد. برای دریافت ویدیو در اندازه ها و نگارش های گوناگون به این پیوند بروید:

----------------------------------------------------
یادداشت ها:
۱] سامانه ی SPHERE/ZIMPOL با بیشترین بهره از ترفند اپتیک سازگار، عکس های با پراش محدود پدید می آورد به گونه ای که عکس هایش نسبت به سامانه ی های اپتیک سازگار پیشین، بیشترین نزدیکی را با عکس های گرفته شده در بیرون از جو دارند. اپتیک بی‌اندازه سازگار همچنین به دانشمندان اجازه می دهد تا اجسام بسیار کم نورتر را در جاهایی بسیار نزدیک به یک ستاره ی درخشان ببینند.

عکس های این پژوهش تازه در طیف نور دیدنی (مریی) هم گرفته شده اند- طول موج های کوتاه تر از فروسرخ-نزدیک، که بیشتر تصویربرداری های اپتیک سازگار گذشته در آن محدوده انجام شده بود. این دو عامل باعث شد نسبت به عکس های پیشینِ تلسکوپ وی‌ال‌تی، عکس هایی بسیار واضح تر گرفته شود. با بهره از تداخل سنج وی‌ال‌تی (VLTI) وضوح فضایی بالاتراز این هم به دست آمده ولی این تداخل سنج عکسبرداری مستقیم انجام نمی دهد.

۳] ذرات غبار باید به اندازه ی کافی بزرگ و پهن باشند که نور ستاره بتواند بر آن ها فشار وارد کرده و آن ها را هُل دهد، ولی نه آنقدر بزرگ که به آسانی ته نشین شوند. اگر بیش از اندازه کوچک باشد، نور ستاره از لابلای غبارها می گذرد، اگر بیش از اندازه بزرگ باشد، سنگین تر از آن می شود که نور ستاره بتواند بر آن فشار بیاورد. غباری که این دانشمندان پیرامون وی وای سگ بزرگ دیدند درست به اندازه ای بود که نور ستاره بتواند بیشترین فشار رو به بیرون را بر آن وارد کند.

۳] این انفجار در استاندارهای کیهانی به زودی رخ خواهد داد، ولی نیازی به آماده باش نیست، زیرا به احتمال بسیار، هنوز چند صد هزار سالی به آن مانده. از چشم انداز زمین انفجاری تماشایی خواهد بود -چه بسا به روشنی ماه- ولی خطری برای زندگی زمینی در پی نخواهد داشت.

واژه نامه:
ESO - Very Large Telescope - VLT - hypergiant - star - VY Canis Majoris - supernova - goliath - Milky Way - Sun - Jupiter - SPHERE - adaptive optics - ZIMPOL - polarisation - Earth - element - planet - Peter Scicluna - Academia Sinica Institute for Astronomy and Astrophysics - radiation pressure - visible light - wavelength - infrared - spatial resolution - VLTI - interferometer - Moon

روزتا و دنباله دار میزبانش در راه بازگشت به فضای دوردست

این تصویر در اندازه ی بزرگ تر
دنباله دار 67-P/چوریموف-گراسیمنکو یا ۶۷پی، همان میزبان فضاپیمای روزتا، اکنون پیش از طلوع آفتاب به آرامی در آسمان سیاره ی زمین، تقریبا هم‌ردیف با سیاره ها و نزدیک به صفحه ی برجگاهی (دایره البروجی) به پیش می رود، گرچه دنباله دار پرنوری نیست.
این تصویر که از همگذاری نماهای تلسکوپی از اواخر سپتامبر (چپ) تا اواخر نوامبر (انتهای راست) درست شده، پیشروی این دنباله دار را نشان می دهد که اکنون جایی بیرون از مدار سیاره ی بهرام است و دارد روز به روز از خورشید دورتر می شود.
گیسو و دُم های کم نور ولی گسترده ی آن بر پس زمینه ی ستارگان رنگارنگ نزدیک لبه ی خاوری صورت فلکی شیر (اسد) دیده می شود.
البته این دنباله دار یک سال پیش که هنوز به نزدیک ترین نقطه ی مدارش به خورشید (پیراهور) نرسیده بود، از این هم فعالیتش کمتر بود. در آن زمان، کاوشگر فیله با جدا شدن از فضاپیمای روزتا فرودی تاریخی انجام داد و بر روی سطح هسته ی این دنباله دار نشست.

واژه نامه:
comet - 67P/Churyumov-Gerasimenko - planet - Earth - ecliptic - Sun - Mars - coma - tails - star - constellation Leo - perihelion - Rosetta mission - lander - Philae - nucleus

منبع: apod.nasa.gov

بهرام هم درخت دارد؟

این تصویر در اندازه ی بزرگ تر
این ها همچون درختانی بر روی بهرام (مریخ) به نظر می رسند ولی در حقیقت درخت نیستند؛ بلکه دسته هایی از رگه های قهوه‌ای تیره اند که از آب شدن یخِ تلماسه های صورتی رنگی که با شبنمِ رنگ روشن پوشیده شده اند پدید آمده اند. این عکس در آوریل ۲۰۰۸ توسط مدارگرد شناسایی بهرام و از نقطه ای نزدیک به قطب شمال بهرام گرفته شده.
در آن هنگام، بهار در قطب شمال سیاره فرا رسیده بود و با آب شدن یخ های روشن ترِ دی اکسید کربن زیر نور خورشید، شن تیره ی درون تپه های شنی بهرام بیشتر و بیشتر نمایان می شد.
وقتی این اتفاق نزدیک بالای تپه ها روی می دهد، شن های تیره رنگ همچون آبشاری رو به پایین تپه سرازیر می شوند و رگه‌هایی تیره بر سطح آن به جا می گذارند. رگه هایی که در نگاه نخست شاید به درختانی که روی زمینه ی روشن ایستاده اند به نظر بیایند، ولی درختانی بدون سایه.
هر ۲۵ سانتی متر روی این عکس، در واقع "۱ کیلومتر" است. اگر تصویر را بزرگنمایی کنیم بخش هایی از آن را مواج و پَرمانند می بینیم که نشان می دهد شن ها در لحظه ی گرفتن عکس هم روان بوده اند.

واژه نامه:
Mars - streak - Mars Reconnaissance Orbiter - frost - North Pole of Mars - carbon dioxide

دیدار کیهانی آلبرت انیشتین با آلیس در سرزمین عجایب

صد سال پیش در این ماه، آلبرت انیشتین نظریه ی نسبیت عام خود که یکی از مهم ترین دستاوردهای علمی سده ی گذشته بود را منتشر کرد. یک نتیجه ی کلیدی از نظریه ی انیشتین اینست که ماده می تواند فضا-زمان را خم کند، و بنابراین یک جرم سنگین می تواند خمیدگی دیدارپذیری از نور جرم پس‌زمینه (جرمی که پشتش است) پدید آورد. نخستین تایید پیروزمندانه ی این نظریه به هنگام یک خورشیدگرفتگی انجام شد، زمانی که نور یک ستاره ی دوردست با گذشتن از کنار خورشید، به همان اندازه ای که نسبیت عام پیش بینی کرده بود کج شد.
داده های پرتو X تلسکوپ چاندرا (رنگ بنفش) نشان دهنده ی گازهای داغ در میان این کهکشان هاست. این تصویر در اندازه ی بسیار بزرگ تر (۳.۹ مگابایت)
اخترشناسان از آن هنگام تاکنون نمونه های بسیاری از این پدیده که به نام "همگرایی گرانشی" خوانده شده را یافته اند. همگرایی گرانشی که چیزی بیش از یک خطای دید کیهانی است، روشی برای کاوش و بررسی کهکشان ها و خوشه های کهکشانی بی‌اندازه دوری در اختیار دانشمندان می گذارد که بررسی‌شان بدون کمک چنین پدیده ای، حتی با نیرومندترین تلسکوپ ها هم ناممکن است.

تازه ترین یافته ها از یک گروه کهکشانی به نام "گربه ی چشایر" نشان می دهد که پدیده هایی که بر پایه ی نظریه ی ۱۰۰ ساله ی انیشتین استوارند چگونه می توانند به یافته های تازه تری بیانجامند. اخترشناسان به این دلیل نام این گروه کهکشانی را گربه ی چشایر (گربه ی خندان در داستان آلیس در سرزمین عجایب) گذاشته اند که نمایی مانند لبخند آن گربه دارد. برخی از ویژگی هایی که چهره ی این گربه را ساخته اند در حقیقت کهکشان هایی دوردستند که نورشان کش آمده و توسط انبوم جرم این بخش فضا -که بیشترش از جنس ماده ی تاریک است و تنها به کمک نیروی گرانشی که وارد کرده شناسایی می شود- کج شده و به چشم ما رسیده است. گروه گربه ی چشایر در فاصله ی ۴.۶ میلیارد سال نوری زمین، در راستای صورت فلکی خرس بزرگ (دب اکبر) دیده می شود.

بخواهیم دقیق تر بگوییم، جرمی که نور آن کهکشان های دوردست را خم کرده پیرامون سه کهکشانی گرد آمده که اعضای چهره ی گربه را می سازند: دو کهکشان غول پیکری که "چشم" های گربه را ساخته اند و کهکشانی که جای "بینی" آنست. چند کمانی که قرص "چهره" را ساخته اند تصویرهای چهار کهکشان گوناگونند که در فاصله ای بسیار دورتر، درست پشت "چشم های" گربه جای دارند و در اثر همگرایی گرانشی به این شکل دیده می شوند. این عکس از همگذاری داده های دو تلسکوپ بزرگ ناسا به دست آمده:  تلسکوپ فضایی هابل در طیف دیدنی (مریی) و رصدخانه ی پرتو ایکس چاندرا در طیف پرتوهای X. (عکس طیف دیدنی هابل را اینجا دیده بودید: * چهره خندان در ژرفای فضا!)

هر یک از دو کهکشان "چشم"، عضو یک گروه کهکشانی جداگانه هستند و درخشان ترین عضو گروه خود نیز به شمار می روند. این دو گروه کهکشانی دارند با سرعت ۴۸۰ هزار کیلومتر بر ساعت به سوی هم می آیند. داده های تلسکوپ چاندرا (رنگ بنفش) گازهای داغی را نشان می دهد که تا میلیون ها درجه گرم شده اند، نشانه ای از این که دو گروه کهکشانی دارند با یکدیگر برخورد می کنند. داده های پرتو ایکس چاندرا همچنین نشان می دهند که "چشم" چپ گربه ی چشایر دارای یک سیاهچاله ی ابرپرجرم و به شدت فعال و پُرخور در مرکزش است.
گربه ی چشایر در داستان "آلیس در سرزمین عجایب"
به باور اخترشناسان، گروه گربه ی چشایر سرانجام به یک گروه فسیل تبدیل خواهد شد، یعنی گروهی از کهکشان ها که یک کهکشان بیضیگون غول پیکر و چند بیضیگون بسیار کوچک تر و کم نورتر را در بر دارد. گروه های فسیلی می توانند نماینده ی یک گام گذرا (مرحله ی موقت) باشند که تقریبا همه ی گروه های کهکشانی در روند دگرگونی و فرگشت خود از آن می گذرند. از همین رو اخترشناسان مشتاقند تا ویژگی ها و رفتارهای این گروه ها را بهتر بشناسند.

گربه ی چشایر نخستین موردیست که به اخترشناسان شانس بررسی پیش‌ساز یک گروه فسیلی را می دهد. به برآورد آنان، دو "چشم" این گربه تا یک میلیارد سال دیگر به هم خواهند پیوست و یک کهکشان بسیار بزرگ با ده ها کهکشان بسیار کوچک تر در یک تک گروه ترکیبی پدید خواهند آورد. در آن زمان، این کهکشان ها یک گروه فسیلی را خواهند ساخت که شاید نام گروه "سیکلوپ" بیشتر برازنده اش شود [سیکلوپ: غول یک چشم-م].

پژوهشنامه ی تازه ای درباره ی گربه ی چشایر در آستروفیزیکال جورنال منتشر شده و در نگارش برخط (آنلاین) هم در دسترس است.

واژه نامه:
Alice in Wonderland - Albert Einstein - general relativity - star - deflect - sun - gravitational lensing - Cheshire Cat - dark matter - galaxy - NASA - Hubble Space Telescope - Chandra X-ray Observatory - supermassive black hole - fossil group - elliptical galaxy - progenitor - Cyclops - The Astrophysical Journal

منبع: nasa

کهکشانی در سراشیبی مرگ

این تصویر در دو اندازه ی دیگر: بزرگ- بسیار بزرگ تر (۱۲.۸ مگابایت)
این کهکشان به هم ریخته که به جای یک نام ساده، تنها با معجونی از حرف و عدد -2MASX J16270254+4328340- شناخته می شود، در میانه ی رقص شوریده‌وار ادغام کهکشانی توسط تلسکوپ فضایی اِسا/ناسای هابل به تصویر کشیده شده است. در پی یکی شدن این کهکشان با کهکشانی دیگر، دنباله هایی بلند از آن ها بیرون کشیده شده که انباشته از میلیون ها ستاره اند.

این تانگوی گرانشی با وجود نمای پرآشوبش، در گام های پایانی خود است و ساختاری که از پیوند آن دو پدید آمده، با پایان یافتن روزهای ستاره زاییش دارد به دوران پیری نزدیک می شود. درام واقعی در این فرآیند مدتی پیش از این رخ داده، زمانی که ابرهای گازی دو کهکشان آنچنان آشفته و درگیرِ این رویداد شده بودند که فشرده شده و با رُمبش در خود، فورانی از ستاره زایی را به پا کرده بودند. این ستاره فشانی سرآسیمه و آتشین بیشتر گازهای دو کهکشان را مصرف کرده و کهکشانی سترون به جا گذاشته که توان زایش ستارگان تازه را ندارد.

با فروکش کردن نبرد دو کهکشان، یک کهکشان بیضیگون پدید خواهد آمد که جمعیت ستارگانش رو به پیری و سرخ فام شدن گذاشته و سرانجام یکی پس از دیگری خاموش خواهند شد. از آنجایی که هیچ ستاره ی تازه ای در آن ساخته نخواهد شد که جایگزین این ستارگان شود، پس می توانیم بگوییم این کهکشان در سراشیبی مرگی گریزناپذیر افتاده است. 

2MASX J16270254+4328340 با فاصله ی ۵۰۰ میلیون سال نوری از زمین، در راستای صورت فلکی شمالی هرکول (زانوزَده) جای دارد.

واژه نامه:
galaxy - 2MASX J16270254+4328340 - NASA - ESA - Hubble Space Telescope - galactic merger - star - gravitational tango - star formation - sterile

منبع: spacetelescope

سپیده دم دروغین و ردیف سیاره های بامدادی

این تصویر در اندازه ی بزرگ تر
در این چشم انداز که رصدخانه ی لاس کامپاناس در نیمکره ی جنوبی را نشان می دهد، افق سیاره ی زمین را نیز می بینیم که زیر پای گروهی از اعضای خانواده ی خورشید پهن شده. این عکس در ساعت های پیش از سر زدن آفتاب گرفته شده و بُرجگاه (دایره البروج) را نشان می دهد که با ردیفی از سیاره های بامدادی آذین بسته شده: چشم اندازی آشنا برای سحرخیزان ماه نوامبر.
در سمت خاور آسمان سیاره های تابناک ناهید، بهرام، و مشتری را به همراه ستاره ی شیردل (قلب الاسد، ستاره ی آلفای صورت فلکی شیر) می بینیم.
سیاره ها در پرتوی کم سوی نور برجگاهی غرق شده اند، روشنایی سه گوشی که به گونه ی کج از افق برخاسته. این روشنایی که در آسمان های تاریک دیده می شود، به نام سپیده دم دروغین (فجر کاذب) نیز شناخته شده.
اتفاقی نیست که سیاره ها و نور برجگاهی روی یک خط دیده می شوند زیرا این روشنایی از پراکنش نور خورشید توسط ذرات غباری درست می شود که در فضای سامانه ی خورشیدی وجود دارد و از قرص گرد و غبار پیش‌سیاره ای به جا مانده، همان قرصی که سیاره ها از دلش ساخته شده بودند و از همین رو همه ی سیاره ها تقریبا در صفحه ی آن به گرد خورشید می چرخند. و از آنجا که نور برجگاهی هم در همین صفحه پدید می آید، از چشم ما همگی با هم در یک راستا دیده می شوند.
ردیف سیاره ها بر روی برجگاه (دایره البروج، ecliptic). از پایین: ناهید (Venus)، بهرام (مریخ، Mars)، مشتری (Jupiter). و بالاتر، ستاره ی شیردل (Regulus)- تصویر بزرگ تر
واژه نامه:
Earth - Solar System - southern hemisphere - Las Campanas Observatory - ecliptic - planet - Venus - Mars - Jupiter - Regulus - alpha star - constellation Leo - zodiacal light - protoplanetary disk

منبع: apod.nasa.gov

آیا انبوهی از دنباله دارها ستاره اسرارآمیز KIC 8462852 را در بر گرفته؟

* به تازگی خبرهایی را درباره ی ستاره ای به نام KIC 8462852 و رفتار شگفت انگیز و توضیح ناپذیرش خوانده ایم. تلسکوپ فضایی کپلر ناسا که به مدت چهار سال این ستاره را دیده بانی می کرد، در سال های ۲۰۱۱ و ۲۰۱۳ بیننده ی دو رویداد نامعمول بود: نور این ستاره دو بار به شیوه ای چشمگیر و بی سابقه کاهش یافت. چیزی از برابر ستاره گذشته و جلوی نور آن را گرفته بود، ولی چه چیزی؟


دانشمندان نخستین بار این یافته ها را در ماه سپتامبر منتشر کرده و "خانواده ای از دنباله دارها" را به عنوان امکان پذیرترین توضیح معرفی کردند. دلیل های دیگری هم گفته شد از جمله تکه هایی از سیاره ها یا سیارک ها.

در یک بررسی تازه که با بهره از داده های تلسکوپ فضایی اسپیتزر ناسا انجام شده، شواهد بیشتری برای ستاریوی "انبوه دنباله دارها" یافته شده است. این پژوهش که به رهبری ماسیمو مارنگو از دانشگاه ایالتی آیووا انجام شده، برای انتشار در Astrophysical Journal Letters پذیرفته شده است.
این نمای هنری (نقاشی) یک ستاره را پشت یک دنباله دار از هم پاشیده نشان می دهد. مشاهدات انجام شده از ستاره ی KIC 8462852 به کمک تلسکوپ های فضایی کپلر و اسپیتزر ناسا نشان می دهد که به احتمال بسیار، دلیل سیگنال های نامعمول نور آن، تکه های گرد و خاکی دنباله دارهاست که به هنگام گذشتن از برابر ستاره در سال های ۲۰۱۱ و ۲۰۱۳ جلوی نور آن را گرفته بودند. گمان می رود مدار این دنباله دارها به گرد ستاره یک مدار بسیار کشیده و برون-مرکز است. تصویر بزرگ تر
یک راه برای به دست آوردن آگاهی های بیشتر درباره ی این ستاره، بررسی آن در نور فروسرخ است. تلسکوپ کپلر آن را در نور دیدنی (مریی) رصد کرده بود. اگر پاسخ راز KIC 8462852 یک برخورد سیاره ای، یا برخوردی میان سیارک ها باشد، پس می بایست در پی این اُفت نورها، افزایشی در نور فروسرخ پیرامون ستاره دیده می شد، زیرا ذرات خاک و خرده سنگ هایی که در اثر برخورد سیاره ها یا سیارک ها پدید می آمدند دمایشان به اندازه ای بود که در طول موج فروسرخ بدرخشند.

در آغاز، پژوهشگران تلاش کردند تا به کمک کاوشگر پیمایشی میدان-گسترده ی فروسرخ (وایز، WISE) به دنبال نور فروسرخ بگردند، ولی چیزی نیافتند. ولی این رصدها در سال ۲۰۱۰ انجام شده بود، پیش از آن که کپلر آن دو رویداد شگفت انگیز را ببیند- و پیش از هر برخوردی که می توانست گرد و خاک پدید آورد.

پژوهشگران برای جستجوی نور فروسرخی که ممکن بود در پی آن رویدادها پدید آمده باشد، به سراغ تلسکوپ اسپیتزر رفتند که مانند تلسکوپ وایز، طیف فروسرخ را می بیند. اسپیتزر به گونه ای شانسی، در سال ۲۰۱۵ پیش از انتشار این خبرها KIC 8462852 را رصد کرده بود.

مایکل ورنر، دانشمند پروژه ی اسپیتزر در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در پاسادنای کالیفرنیا می گوید: «اسپیتزر همه ی صدها هزار ستاره ای که کپلر در جستجوی سیاره ها مشاهده کرده بود را رصد کرده، به این امید که پرتوی فروسرخِ تابیده از غبارهای پیراستاره ای را بیابد.» ورنر پژوهشگر اصلی در این برنامه ی رصدی ویژه ی اسپیتزر/کپلر است.

ولی اسپیتزر هم مانند وایز، هیچ افزایش چشمگیری در نور فروسرخ ناشی از غبار گرم ندید. این باعث کاهش اعتبار نظریه های برخوردهای سنگی شد و این احتمال که کاهش نور ستاره زیر سر دنباله دارهای سرد باشد را افزایش داد. احتمال دارد خانواده ای از دنباله دارها در مداری بسیار کشیده و برون-مرکز به گرد این ستاره در چرخ باشند. در جلوی همه ی این خانواده یک دنبال دار بسیار بزرگ است که در سال ۲۰۱۱ جلوی نور ستاره را گرفت و در داده های کپلر از آن سال ثبت شد. سپس در سال ۲۰۱۳، بقیه ی خانواده -دسته ای از دنباله دارهای گوناگون که پشت سر آن دنباله دار بزرگ می آمدند- از برابر ستاره گذشتند و دوباره جلوی نورش را گرفتند.

هنگامی که در سال ۲۰۱۵، تلسکوپ اسپیتزر ستاره را رصد کرد، این دنباله دارها در مدار بلند خود به گرد ستاره پیش رفته و دیگر بسیار از آن دور شده بودند؛ بدون بر جا گذاشتن هیچ شناسه ی فروسرخی که بشود دید.

به گفته ی مارنگو، رصدهای بیشتری نیازست تا پاسخ قطعی راز KIC 8462852 یافته شود.

وی می گوید: «این یک ستاره ی بسیار شگفت انگیز است. این ستاره مرا به یاد زمانی می اندازد که نخستین تپ اخترها را دیدیم. آن ها سیگنال های عجیبی می گسیلیدند که هیچ کس تا آن زمان ندیده بود. حتی نخستین مورد تپ اخترها LGM-1 نامیده شد که برگرفته از "مردان سبز کوچک" (Little Green Men) بود.» سرانجام کاشف به عمل آمد که سیگنال های LGM-1 یک پدیده ی طبیعی بودند.

وی می افزاید: «شاید هنوز به چیزی که پیرامون این ستاره رخ می دهد پی نبرده باشیم، ولی همین است که آن را تا این اندازه شگفت انگیز کرده.»

واژه نامه:
star - KIC 8462852 - NASA - Kepler mission - comet - planet - asteroid - Spitzer Space Telescope - Massimo Marengo - Astrophysical Journal Letters - infrared - wavelength - Wide-Field Infrared Survey Explorer - WISE - circumstellar dust - Michael Werner - Jet Propulsion Laboratory - eccentric orbit - pulsar - LGM-1 - Little Green Men -

منبع: nasa

آسمان سبز بر فراز ابرها

این تصویر در اندازه ی بزرگ تر
شفق های قطبی به طور معمول بسیار بالاتر از ابرها پدید می آیند.
تابش شفقی در پی برخورد ذرات پرسرعتی که از خورشید پرتاب شده اند به مغناطکره ی زمین رخ می دهد.، این ذرات باردار با برخورد به مغناطکره، به دام میدان مغناطیسی زمین افتاده و مارپیچی در آن حرکت می کنند تا سرانجام به اتم ها یا مولکول هایی که در بلندای جو زمینند برخورد کنند و آن ها را برانگیخته و به تابش وادارند.
برای نمونه، یک اتم اکسیژن با برانگیختگی و انرژی گرفتن در اثر چنین برخوردی، پرتوی سبزفامی می تاباند که به شکل شفق سبز دیده می شود. [خواندید: * شفق قطبی چیست؟]
پایین ترین بخش شفق قطبی به طور معمول در فراز حدود ۱۰۰ کیلومتری رخ می دهد، در حالی که بیشتر ابرها در فرازهای پایین تر از ۱۰ کیلومتری درست می شوند.
تفاوت فراز ابرها و شفق ها نسبت به یکدیگر را به خوبی می توانید در این تصویر که از جایی در شبه جزیره ی دیرهوله‌ای ایسلند گرفته شده ببینید.
یک عکاس نجومی باانگیزه که برای عکاسی از شفق قطبی بر فراز یک فانوس دریایی خوش منظره به این نقطه رفته و در برابر بادهای تند تاب آورده بود، در آغاز با آسمانی ابری روبرو شد ولی به گونه ای شانسی توانست چنین عکس چشمگیری را ثبت کند.

واژه نامه:
aurora - Sun - Earth - magnetosphere - magnetic field - atom - molecule - oxygen - Dyrholaey - astrophotographer - lighthouse

منبع: apod.nasa.gov

آیا سیاره زمین موهایی از ماده تاریک دارد؟

* سامانه ی خورشیدی شاید بسیار پُرموتر از چیزی باشد که می پنداشتیم.
* در پژوهشنامه ی تازه ای که در این هفته توسط گری پرِزو از آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در پاسادنای کالیفرنیا در آستروفیزیکال جورنال انتشار یافت، از وجود رشته های درازی از ماده ی تاریک گفته شده که "مو" نامیده شده اند.

ماده ی تاریک جوهره ی نادیدنی و رازگونه ایست که حدود ۲۷ درصد همه ی ماده و انرژی کیهان را ساخته است. ماده ی معمولی که هر چه پیرامون خود می بینیم از آن درست شده، تنها ۵ درصد کیهان را تشکیل می دهد. بقیه ی جهان هستی از انرژی تاریک است، پدیده ی شگرفی که شتاب گسترش کیهان به آن نسبت داده شده.
این تصویر هنری سیاره ی زمین را نشان می دهد که با رشته های نظری ماده ی تاریک، یا همان "موهای" ماده ی تاریک در بر گرفته شده. تصویر بزرگ تر
نه ماده ی تاریک و نه انرژی تاریک تاکنون به گونه ی مستقیم دیده نشده اند، هر چند که آزمایشگاه های بسیاری ژرفای زیر زمین گرفته تا فضا در تلاش برای گشودن گره از رازهای ماده ی تاریکند.

دانشمندان بر پایه ی رصدهای بسیاری که اثرهای گرانشی ماده ی تاریک بر ماده ی معمولی را نشان می دهند، به وجود آن اطمینان دارند و مقدار آن در کیهان را نیز با دقتی بهتر از یک درصد اندازه گرفته اند. نظریه ی پیشرو اینست که ماده ی تاریک "سرد" است، یعنی چندان حرکتی نمی کند، و "تاریک" است، به گونه ای که هیچ برهم کنشی با نور انجام نمی دهد.

کهکشان ها که ستارگانی از ماده ی معمولی را در بر دارند، به دلیل نوسان های چگالی ماده ی تاریک شکل می گیرند. گرانش مانند چسبی رفتار می کند که ماده ی معمولی و ماده ی تاریک را با هم در کهکشان ها نگه می دارد.

بر پایه ی محاسبه های دهه ی ۱۹۹۰ و شبیه سازی هایی که در دهه ی گذشته انجام شد، ماده ی تاریک "جریان های ریز-دانه"ای از ذرات پدید می آورد که با یک سرعت حرکت می کنند و مانند خود ما به گرد کهکشان می چرخند.

این برداشت هنری، بزرگنمایی از نمای احتمالی "موهای" ماده ی تاریک
پیرامون زمین را نشان می دهد. تصویر بزرگ تر
پرزو می گوید: «یک جریان می تواند بسیار بزرگ تر از سامانه ی خورشیدی باشد، و جریان های بسیار گوناگونی از همه سو دارند از میان محله ی کهکشانی ما می گذرند.»

پرزو پدید آمدن جریان های ریز-دانه ی ماده ی تاریک را به آمیختن شکلات و بستنی وانیلی تشبیه می کند. چند بار که قاشق را در آن ها بچرخانیم، مخلوطی به دست خواهیم آورد ولی هنوز هم می شود رنگ های جداگانه ی هر کدام را دید.

پرزو می گوید: «هنگامی که در روند ساخته شدن کهکشان، نیروی گرانش با گاز ماده ی تاریک سرد برهم کنش انجام می دهد، همه ی ذراتِ درون یک جریان با یک سرعت به حرکت خود ادامه می دهند.»

ولی اگر یکی از این جریان ها به سیاره ای مانند زمین نزدیک شود چه چیزی رخ می دهد؟ پرزو برای یافتن پاسخ، از یک شبیه سازی رایانه ای بهره گرفت.

بررسی های وی نشان می داد که هنگامی که یک جریان ماده ی تاریک از یک سیاره می گذرد، جریان ذرات فشرده شده و به یک رشته ی فرا-چگال تبدیل می شود که به نام "موی ماده ی تاریک" شناخته شده. در واقع بسیاری از چنین موهایی از زمین به بیرون روییده.

یک جریان ماده ی معمولی نمی تواند وارد زمین شود و از سمت دیگرش بیرون بیاید. ولی برای ماده ی تاریک، سیاره ی زمین مانعی به شمار نمی آید. بر پایه ی شبیه سازی های پرزو، گرانش زمین می تواند جریان ذرات ماده ی تاریک را متمرکز و کانونی کرده و آن ها را به یک موی باریک و فشرده تبدیل کند.

موهایی که از سیاره ها بیرون می زنند هم "ریشه" دارند (چگال ترین بخش ماده ی تاریک در مو)، و هم "نوک" (جایی که مو پایان می یابد). هنگامی که جریان ذرات ماده ی تاریک از درون هسته ی زمین می گذرد، فشرده می شود و کم کم "ریشه" ی مو را می سازد، جایی که چگالی ذراتش به یک میلیارد برابر اندازه ی میانگین می رسد. ریشه ی چنین مویی حدود ۱ میلیون کیلومتر دورتر از سطح زمین (حدود دو برابر فاصله ی ماه) تشکیل می شود. جریان ذرات که از سطح زمین بیرون می زنند، "نوک" مو را در جایی دو برابر دور از "ریشه" خواهند ساخت.

ریشه ی موی ماده ی تاریک که از جریان ذرات آن درست شده، با گذر از
هسته ی سیاره ی مشتری حدود ۱ تریلیون بار چگال تر از اندازه ی میانگین
خواهند شد. تصویر بزرگ تر
پرزو می گوید: «اگر بتوانیم جای دقیق ریشه ی این موها را تعیین کنیم، شاید بتوانیم کاوشگری به آنجا بفرستیم و گنجی بادآورد از داده ها درباره ی ماده ی تاریک به دست آوریم.»

شبیه سازی پرزو نشان می دهد جریانی که از درون هسته ی سیاره ی مشتری می گذرد ریشه هایی از این هم چگال تر خواهد ساخت: تقریبا ۱ تریلیون برابر جریان آغازین.

چارلز لاورنس، دانشمند ارشد اخترشناسی، فیزیک، و فناوری JPL می گوید: «بیش از ۳۰ سال است که همه ی تلاش های ما برای دیدن مستقیم ماده ی تاریک ناکام مانده. ریشه های موهای ماده ی تاریک با توجه به چگالی‌ای که به گمان ما دارند، جایی فریبنده برای جستجو خواهند بود.»

یک یافته ی جذاب دیگر از این شبیه سازی ها اینست که تغییرات چگالی درون سیاره ی ما -از هسته ی درونی، تا هسته ی بیرونی، تا گوشته و تا پوسته- در موها بازتاب خواهند یافت. "پیچ خوردگی هایی" در این موها پدید می آید که با گذشتن آن ها از لایه های گوناگون زمین همخوانی خواهد داشت.

از دیدگاه نظری، اگر بتوان این اطلاعات را به دست آورد، دانشمندان خواهند توانست از موهای ماده ی تاریک سرد برای نقشه برداری از لایه های هر جرم سیاره ای بهره گرفته و حتی ژرفای اقیانوس های ماه های یخی را هم بسنجند.

برای تایید و پشتیبانی از این یافته ها و گره گشایی از رازهای سرشتی ماده ی تاریک نیاز به بررسی بیشتری هست.

واژه نامه:
solar system - Astrophysical Journal - Gary Prézeau - NASA - Jet Propulsion Laboratory - dark matter - hair - dark energy - acceleration - Galaxy - star - ordinary matter - planet - computer simulation - root - tip - moon - Jupiter - Charles Lawrence - JPL - inner core - outer core - mantle - crust - kink - planetary body - icy moon -

منبع: nasa

۲۱۲ ساعت خیره به شکارچی آسمانی

صورت فلکی شکارچی (جبار) چیزی بیش از یک ردیف سه تایی ستاره است. این صورت فلکی پهنه ای از آسمان را می نمایاند که پر از سحابی های زیبا و چشمگیر است.
برای آشنایی بیشتر با این بخش پرآوازه ی آسمان، عکسی با نوردهی بسیار بسیار بلند در درازنای چند شب از شب های صاف ۲۰۱۳ و ۲۰۱۴ از آن گرفته شد.
دستاورد ۲۱۲ ساعت نوردهی با دوربین و یک سال کار پردازشی، این نمای تکه‌چسبانی (کولاژ) ۱۴۰۰ تکه است که پهنه ای ۴۰ برابر قطر زاویه ای ماه را می پوشاند.
این تصویر در دو اندازه ی بسیار بزرگ تر: ۷.۳ مگابایت- ۱۳.۳ مگابایت
جزییات شگفت انگیز بسیاری در این تصویر پدیدار شده ولی بخشی که بیش از همه چشم را می نوازد، حلقه ی بارنارد است، رشته ی نیمدایره ای درخشان و سرخ فامی که از مرکز چارچوب به پایین کمانه زده.
سحابی بزرگ و سرخی که نزدیک بالای تصویر دیده می شود سحابی رُزت "نیست"، بلکه سحابی بزرگ تر ولی کمتر شناخته شده ایست که "لاندا شکارچی" نام دارد [همنام ستاره ی مرکزیش-م]. سحابی رزت یا گل سرخ همان سحابی سرخ و سفید در گوشه ی بالا، سمت چپ تصویر است.
ستاره ی پرنور و نارنجی رنگی که درست بالای مرکز چارچوب دیده می شود آلفا شکارچی (ابط الجوزا، شبان‌شانه) است و ستاره ی آبی فام و درخشان پایین، سمت راست هم ستاره ی پای شکارچی نام دارد.
از جمله سحابی های نام آشنای دیگری که در تصویر به چشم می خورند می توان از سحابی سر جادوگر، سحابی شعله، سحابی پوست روباه، و -اگر بدانید کجا را باید نگاه کنید- سحابی به نسبت کوچکِ کله اسبی نام برد.
در این تصویر شلوغ به سختی می توان سه ستاره ی آشنایی که کمربند شکارچی را آذین بسته اند را شناسایی کرد، ولی چشم بینا و آگاه می تواند آن ها را درست زیر و رو به سمت راست مرکز تصویر پیدا کند.
اگر باز هم پیدا کردن تک تک این ساختارهای زیبا برایتان دشوار است، تصویر دوم را ببینید.
واژه نامه:
constellation of Orion - nebula - collage - angular diameter - Moon - Barnard's Loop - filament - Rosette Nebula - Lambda Orionis - Betelgeuse - star - Rigel - Witch Head Nebula - Flame Nebula - Fox Fur Nebula - Horsehead Nebula - Orion the Hunter

منبع: apod.nasa.gov

"اثر انگشتی" که از آغاز کیهان بر ستارگان باستانی مرکز کهکشان مانده

* یک گروه از اخترشناسان به رهبری پژوهشگران دانشگاه کمبریج و دانشگاه ملی استرالیا، برخی از پیرترین ستارگان کهکشان راه شیری را یافته اند که می توانند سرنخ هایی کلیدی درباره ی کیهان آغازین را در خود نگه داشته باشند، از جمله نشانه هایی درباره ی چگونگی مرگ نخستین ستارگان.

این ستارگان که میلیاردها سال در ژرفای دل کهکشان بوده اند، مقدار بی‌اندازه کمی فلز در خود دارند: یکی از آن ها کم-فلزترین ستاره ایست که تاکنون در مرکز کهکشانمان یافته شده. این ستارگان همچنین دارای اثر انگشت هایی شیمیایی هستند که نشان می دهد احتمالا نخستین ستارگان کهکشان، دچار مرگی شگفت انگیز به نام "فرانواختر" شده بوده اند، انفجاری که ده برابر پرانرژی تر از ابرنواخترهای معمولی بوده. این یافته ها که در نشریه ی نیچر منتشر شده است، می تواند در شناخت میزان دگرگونی کیهان در ۱۳.۷ میلیارد سال گذشته به دانشمندان کمک کند.
همنهش (ترکیب) شیمیایی این ستارگان باستانی نشانگر انفجارهای بسیار سهمگینی به نام فرانواختر است.
اخترشناسان چند دهه تلاش کرده اند تا دریابند جهان هستی اندکی پس از مهبانگ (انفجار بزرگ) چگونه بوده است- برای رسیدن به این هدف، آشنایی با چگونگی پیدایش نخستین ستارگان و کهکشان ها موضوعی کلیدی است. در حالی که برخی از اخترشناسان برای گره گشایی از این راز، نگاهشان را به میلیاردها سال نوری دورتر از کهکشان دوخته اند، برخی دیگر درون کهکشان خودمان و مرکز آن را می کاوند.

اگر تاکنون از جایی تاریک به آسمان شب نگریسته باشید، احتمالا مرکز کهکشان راه شیری را دیده اید. میلیاردها ستاره در کهکشان ما وجود دارد و اخترشناسان علاقمند به یافتن پیرترین ها و پی بردن به همنهش شیمیایی و جابجایی آن ها هستند.

اندکی پس از مهبانگ، سرتاسر کیهان تنها از هیدروژن، هلیوم، و مقدار کمی لیتیوم درست شده بود. همه ی عنصرهای دیگر، مانند اکسیژنی که با آن نفس می کشیم یا سدیمی که در خمیردندان هایمان است، در دل ستارگان یا به هنگام مرگ ابرنواختری آن ها درست شدند. همین باعث شده اخترشناسان به جستجوی ستارگان بی‌اندازه کم-فلز بپردازند: ستارگانی انباشته از هیدروژن، ولی با مقدار بسیار اندکی از عنصرهای دیگر. [خواندید: * چرا می گویند "ما از مواد ستاره ای ساخته شده ایم"؟]

گمان بر این بوده که نخستین ستارگان در مرکز کهکشان ساخته شدند، جایی که اثرهای گرانشی در بیشترین اندازه است. ولی پس از چند دهه جستجو، اخترشناسان دریافتند که محتوای فلزی بیشتر ستارگان مرکز کهکشان راه شیری همانند ستارگان نزدیک تر به خودمانست. با آن که ستارگان مرکز کهکشان حدود هفت میلیارد سال پیرتر از خورشید ما هستند، ولی باز هم به اندازه ی کافی پیر نیستند تا برای پی بردن به شرایط کیهان آغازین به ما کمک کنند.

اکنون گویا اخترشناسان با بهره از تلسکوپ هایی در استرالیا و شیلی توانسته اند به راهکاری برای یافتن پیرترین ستارگان کهکشان دست یابند. ستاره هایی که محتوای فلزی پایینی دارند کمی آبی تر از دیگر ستارگانند: این یک تفاوت کلیدی است که می تواند برای غربالگری میلیون ها ستاره در مرکز کهکشان به کار رود.

این دانشمندان با بهره از عکس هایی که با تلسکوپ اسکای مپر (SkyMapper) دانشگاه استرالیا گرفته شده بود توانستند ۱۴۰۰۰ ستاره را برگزینند تا به کمک یک طیف نگار بر روی تلسکوپی بزرگ تر، آن ها را با دقت بیشتری نگاه کنند. یک طیف نگار نور را ستاره را تجزیه می کند (بسیار همانند یک منشور) و از این راه به اخترشناسان اجازه می دهد تا بررسی های پرجزییات تری انجام دهند.

۲۳ گزینه ی نخست آنان همگی ستارگانی بسیار کم-فلز بودند، و در نتیجه این پژوهشگران به سراغ یک تلسکوپ بزرگ تر در بیابان آتاکامای شیلی رفتند. آنان با بهره از این داده ها ۹ ستاره با محتوای فلزی کمتر از یک هزارم خورشید شناسایی کردند، از جمله یکی با مقدار فلز یک ده هزارم خورشید که رکورد کم-فلزترین ستاره ی مرکز کهکشان را از آن خود کرد.

دکتر اندرو کیسی از بنیاد اخترشناسی کمبریج، و یکی از نویسندگان این پژوهش می گوید: «اگر می توانستیم همه ی آهن های خورشید را بفشاریم و به اندازه ی یک مشت خودمان کنیم، آهن برخی از این ستارگان به اندازه ی یک سنگریزه می شد. این ها گونه هایی بسیار بسیار متفاوت از ستارگانند.»

با این حال، دانستن این که این ستاره ها مقدار کمی فلز دارند برای مطمئن شدن از این که در آغاز کیهان به دنیا آمده اند بسنده نمی کرد. شاید آن ها ستارگانی باشند که در زمانی بسیار دیرتر در بخش های کم چگال کهکشان ساخته شده و تازه به مرکز کهکشان رسیده اند. برای جدا کردن این احتمال ها، پژوهشگران فاصله ها را اندازه گرفتند و با بهره از سنجش های دقیق از جابجایی این ستارگان در آسمان، مسیر آن ها و جایی که در گذشته بوده و جایی که اکنون می خواهند بروند را پیش بینی کردند.

آنان دریافتند که برخی از این ستارگان تازه پا به مرکز کهکشان گذاشته اند ولی هفت تای آن ها همه ی زندگیشان را در دل کهکشان گذرانده اند. شبیه سازی های رایانه ای نشان می دهد که چنین ستارگانی می بایست در سپیده دم کیهان ساخته شده باشند.

کیسی می گوید: «آنقدر ستاره در مرکز کهکشانمان هست که یافتن این ستارگان کمیاب واقعا مانند یافتن سوزن در انبار کاه است. ولی اگر ما آن ها را به روش درست برگزینیم، مانند اینست که مزعه را کامل بسوزانیم و سوزن ها را با آهنربا برداریم.»

پس از این که نخستین ستارگان کهکشان مُردند، یک شناسه ی شیمیایی در نسل بعدی ستارگان، یعنی همین ستارگانی که در این پژوهش از آن ها گفته شده به جا گذاشتند. این اثر انگشت های شیمیایی نشان می دهند که نخستین ستارگان کهکشان احتمالا دستخوش مرگی چشمگیر و تماشایی به نام فرانواختر شده بوده اند، انفجاری که ده برابر پرانرژی تر از یک ابرنواختر معمولیست. از این نظر آن ها یکی از پرانرژی ترین چیزهای کیهان بوده، و بسیار با گونه هایی از انفجار ستاره ای که امروزه می بینیم تفاوت داشتند.

کیسی می گوید: «این پژوهش وجود ستارگان باستانی در مرکز کهکشان را تایید می کند. ردپای شیمیایی که در این ستارگان به جا مانده به ما درباره ی روزگاری از تاریخ کیهان می گوید که بدون کمک این ردپا هیچ دسترسی‌ای به آن نداشتیم. جهان هستی شاید در آغاز بسیار متفاوت بوده، ولی هیچ کس نمی داند چقدر متفاوت، ما دیگر واقعا باید به دنبال شمار بیشتری از این ستاره ها بگردیم: سوزن هایی بیشتر در انبار کاهی بزرگ تر.»


واژه نامه:
University of Cambridge - Australian National University - star - galaxy - Milky Way - metal - fingerprints - hypernova - supernova - Nature - Big Bang - hydrogen - helium - lithium - oxygen - sodium - toothpaste - element - Sun - ANU - SkyMapper telescope - spectrograph - prism - Atacama desert - Andrew Casey - Cambridge's Institute of Astronomy

منبع: sciencedaily

یک روز پلوتو، یک روز شارون

فضاپیمای نیوهورایزنز ناسا در ژوییه ی ۲۰۱۵، هنگامی که داشت به پلوتو و سامانه ی ماه هایش نزدیک و نزدیک تر می شد، عکس هایی از این سیاره ی کوتوله و بزرگ ترین ماهش، شارون در مدت یک روز کاملِ آن ها گرفت. بهترین عکس هایی که نیوهورایزنز پیش از گذر روز ۱۴ ژوییه از پلوتو و شارون گرفته بود در کنار هم چیده شده و این دو تصویر از یک دور کامل چرخش آن ها پدید آمده:
این تصویر در اندازه ی بزرگ تر
۱) پلوتو
بلندی یک روز پلوتو ۶.۴ برابر روز زمین است. فضاپیمای نیوهورایزنز این عکس ها را با دوربین شناسایی برد بلند (لوری، LORRI) و دوربین رالف/چندطیفی (MVIC) خود، و در بازه ی زمانی ۷ تا ۱۳ ژوییه گرفت؛ در این مدت، فاصله ی فضاپیما و پلوتو از ۸ میلیون کیلومتر به ۶۴۵۰۰۰ کیلومتر رسید.

عکسی که از دورترین فاصله گرفته شده در جایگاه ساعت ۳ است و بخش بالایی ویژگی قلب-مانند پلوتو که به طور غیررسمی به نام ناحیه ی تامبا شناخته شده در آن نمایان است. این قلب دارد از میدان دید بیرون می رود تا در روز ۱۴ ژوییه که نیوهورایزنز از کنار پلوتو رد شود، برگردد و رو به فضاپیما قرار گیرد. سمتی از پلوتو که به نام "نیمکره ی رویارویی" خوانده شد و در روز ۱۴ ژوییه رو به نیوهورایزنز بود و با بیشترین جزییات دیده شد، اینجا در جایگاه ساعت ۶ است. .

این تصاویر و مانند آن ها جزییات بسیاری را درباره ی پلوتو آشکار می کنند، از جمله تفاوت هایی که میان نیمکره ی رویارویی و نیمکره ی به اصطلاح "سمت دور" آنست و با وضوح کم دیده شد. تورفتگی هایی که پایین (جنوب) قرص پلوتو دیده می شود در اثر دستکاری عکس هایی پدید آمده که از پیوندشان این تصویر درست شده.
این تصویر در اندازه ی بزرگ تر
۲) شارون
شارون هم مانند پلوتو، هر ۶.۴ روز زمینی یه دور به گرد محورش می چرخد. نیوهورایزنز این عکس ها را هم با دوربین شناسایی برد بلند (لوری، LORRI) و دوربین رالف/چندطیفی (MVIC) خود از ۷ تا ۱۳ ژوییه گرفته. در این بازه ی زمانی، فاصله ی فضاپیما از شارون به اندازه ی ۱۰.۲ میلیون کیلومتر کم شد.

عکسی که از دورترین فاصله گرفته شده در جایگاه ساعت ۹ است و جزییات کمی از ویژگی های سطح شارون را نشان می دهد، ویژگی هایی مانند بلندی های برخوردی، دره ها، یا دشت های جوانی که به طور غیررسمی، فلاته ی وولکان نام گرفته اند. سمتی از شارون که نیوهورایزنز در گذر روز ۱۴ ژوییه ی ۲۰۱۵ با بیشترین جزییات دید، در جایگاه ساعت ۱۲ دیده می شود.

این تصاویر و مانند آن ها جزییات بسیاری را درباره ی شارون آشکار می کنند، از جمله این که تا چه اندازه نیمکره ی رویارویی آن با "سمت دورش" که با وضوحِ کم دیده شده همانند یکدیگرند، بر خلاف پلوتو که دو نیمکره اش بسیار با هم متفاوتند. تورفتگی هایی که پایین (جنوب) قرص شارون دیده می شود هم در اثر دستکاری عکس هایی پدید آمده که از پیوندشان این تصویر درست شده.

واژه نامه:
Pluto - Earth - Long Range Reconnaissance Imager - LORRI - Ralph/Multispectral Visible Imaging Camer - Tombaugh Regio - New Horizons spacecraft - encounter hemisphere - far side - Charon - crater - Vulcan Planum - NASA - moon

منبع: nasa

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه