تایید احتمالی یک نظریه کوانتومی پس از ۸۰ سال

* به نظر می‌رسد مشاهدات تازه‌ای که به کمک تلسکوپ وی‌ال‌تی انجام شده، پیش بینی ۸۰ ساله‌ی فیزیکدانان درباره‌ی ویژگی‌های خلا را تایید می‌کنند.

اخترشناسان با بررسی نور یک ستاره‌ی نوترونیِ بیش از اندازه چگال و به شدت مغناطیسی به کمک تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی) در رصدخانه‌ی جنوبی اروپا (ESO) اعلام کرده‌اند احتمالا به نخستین نشانه‌های دیداری از یک اثر کوانتومی نیرومند که نخستین بار در دهه‌ی ۱۹۳۰ میلادی پیش‌بینی شده بود دست یافته‌اند. قطبش نورِ دریافتی نشان می‌دهد که فضای تهی پیرامون این ستاره‌ی نوترونی دستخوش یک اثر کوانتومی به نام قطبش خلا (دوشکستی خلا، vacuum birefringence) شده است.

در این تصویر، ستاره‌ی نوترونی را سمت چپ می‌بینیم. راستای میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی آن با خط‌های سرخ و آبی نشان داده شده. شبیه‌سازی‌ها نشان می‌دهند که چگونه با گذشتن نور از درون منطقه‌ی پیرامون ستاره‌ی نوترونی، این میدان‌ها در راستای ترجیحی تراز می‌شوند. با تراز شدن آنها در راستاهای ویژه، نور قطبیده می‌شود و می‌توان با دستگاه‌های زمینی این قطبش‌ها را دید [ویدیوی زیر را ببینید]. تصویر بسیار بزرگ‌تر

یک گروه به رهبری روبرتو مینیانی از بنیاد ملی اخترفیزیک (INAF) در میلان ایتالیا و از دانشگاه ژلونا گورا در لهستان، با بهره از تلسکوپ وی‌ال‌تی در رصدخانه‌ی پارانال شیلی این ستاره‌ی نوترونی به نام RX J1856.5-3754 و در فاصله‌ی حدود ۴۰۰ سال نوری از زمین را رصد کردند [۱].

با آن که این جرم یکی از ستاره‌های نوترونی نزدیک است، ولی بی‌اندازه‌ کم نور است و اخترشناسان تنها توانستند آن را در طیف دیدنی (مریی) به کمک دستگاه FORS2 در وی‌ال‌تی که بالاترین فناوری در تلسکوپ‌های کنونی را دارد ببینند.

ستارگان نوترونی هسته‌های بسیار چگال ستارگان بزرگ -دستکم ۱۰ برابر پرجرم‌تر از خورشید- هستند که در پایان زندگی دچار انفجار ابرنواختری شده‌اند. ستارگان نوترونی همچنین میدان مغناطیسی بی‌اندازه نیرومندی هم دارند -میلیاردها برابر نیرومندتر از میدان مغناطیسی خورشید- که از سطحشان بیرون زده و بر محیط پیرامون تاثیر می‌گذارد.

این میدان‌ها به اندازه‌ای نیرومندند که حتی بر ویژگی‌های فضای تهی پیرامون ستاره هم اثر می‌گذارند. عموما خلا به طور کامل تهی پنداشته می‌شود، و نور می‌تواند در آن بدون هیچ تغییری حرکت کند. ولی بر پایه‌ی الکترودینامیک کوانتومی (QED) -نظریه‌ی کوانتومی که برهم‌کنش‌های میان فوتون‌ها و ذرات بارداری مانند الکترون‌ها را توصیف می‌کند- فضا پر از جفت ذرات مجازی‌ای است که در تمام مدت پدید می‌آیند و ناپدید می‌شوند. میدان‌های مغناطیسیِ بسیار نیرومند می‌توانند این فضا را به گونه‌ای تغییر دهند که بر قطبیدگی نوری که از درونش می‌گذرد اثر بگذارد.

امیدان گسترده پیرامون ستاره‌ی نوترونی
کم‌نورِ RX J1856.5-3754 در صورت
فلکی تاج جنوبی- اندازه‌ی بزرگ‌تر

مینیانی می‌گوید: «بر پایه‌ی QED، یک خلاِ به شدت مغناطیده در برابر انتشار نور رفتاری مانند یک منشور پیدا می‌کند؛ اثری که به نام قطبش یا دوشکستی خلا شناخته می‌شود.»

ولی برخلاف بسیاری از پیش‌بینی‌های QED، قطبش خلا تاکنون هیچ تایید دیداری مستقیمی نداشته. از ۸۰ سال پیش که این پدیده در پژوهشنامه‌ای از ورنر هایزنبرگ (همان که اصل عدم قطعیتش پرآوازه است) و هانس هاینریش اولر پیش‌بینی شده بود تاکنون همه‌ی تلاش‌ها برای دیدن آن در آزمایشگاه ناکام مانده بود.

روبرتو تورولا از دانشگاه پادوای ایتالیا می‌گوید: «این پدیده تنها می‌تواند در حضور میدان‌های مغناطیسی بی‌اندازه نیرومند و شدید دیده شود، مانند میدان‌های پیرامون ستارگان نوترونی. این یک بار دیگر نشان می‌دهد که ستارگان نوترونی آزمایشگاه‌هایی بسیار ارزشمند برای بررسی قوانین بنیادی طبیعتند.»

مینیانی و گروهش پس از بررسی دقیق داده‌های وی‌ال‌تی یک قطبش خطی -با میزان چشمگیر حدود ۱۶%- را اندازه گرفتند که به گفته‌ی آنان، می‌تواند به دلیل اثر تقویت کننده‌ی قطبش خلا در منطقه‌ای تهی در فضای پیرامونِ RX J1856.5-3754 باشد [۲].

وینچنزو تستا از INAF در رم ایتالیا درین باره نوشته: «این کم‌نورترین جرمی است که تاکنون برایش قطبش اندازه گرفته شده. برای افزایش سیگنال‌های دریافتی از چنین جرم کم‌نوری نیاز به یکی از بزرگ‌ترین و کارآمدترین تلسکوپ‌های جهان (وی‌ال‌تی)، و شیوه‌های دقیق و درست بررسی داده‌ها داشتیم.»

مینیانی می‌گوید: «قطبش خطی بالایی که ما به کمک وی‌ال‌تی اندازه‌ گرفتیم را به آسانی نمی‌توان با مدل‌های کنونی توضیح داد مگر این که اثر قطبش خلا که QED پیش‌بینی کرده را هم در نظر بگیریم.»

سیلویا زین از کالج دانشگاهی لندن/MSSL در بریتانیا می‌گوید:‌ «این بررسی وی‌ال‌تی نخستین پشتیبانی دیداری برای این دست از اثرهای پیش‌بینی‌ شده در QED که در میدان‌های مغناطیسی بی‌اندازه نیرومند رخ می‌دهند را ارایه می‌کند.»

شبیه‌سازی از چگونگی قطبش نوری که رو به زمین می‌آید، توسط میدان مغناطیسی بی‌اندازه نیرومند یک ستاره‌ی نوترونی در خلا پیرامون آن. این اثر به نام قطبش خلا شناخته می‌شود.

مینیانی هیجان‌زده امیدوار است که به کمک تلسکوپ‌های به‌روزتر، پیشرفت‌های بیشتری در این زمینه انجام شود: «سنجش‌های قطبیدگی با نسل‌ بعدی تلسکوپ‌ها -مانند تلسکوپ بی‌اندازه بزرگ ESO- می‌تواند نقشی کلیدی در آزمودن پیش‌بینی‌های QED درباره‌ی قطبش خلا پیرامون ستارگان نوترونیِ بسیار بیشتری داشته باشد.»

کین‌واه وو از UCL/MSSL بریتانیا می‌گوید: «این سنجش قطبیدگی که اکنون برای نخستین بار در نور دیدنی انجام شده، راه را برای انجام چنین سنجش‌هایی در طول موج‌های پرتو X نیز هموار می‌کند.

--------------------------------------------

یادداشت‌ها:

۱] این جرم عضو یک گروه از ستارگان نوترونی به نام "هفت باشکوه" (Magnificent Seven) است. آنها به عنوان ستارگان نوترونی جداافتاده یا منزوی (INS) شناخته می‌شوند، که هیچ گونه همدم ستاره‌ای ندارند، برخلاف تپ‌اخترها امواج رادیویی نمی‌گسیلند، و با مواد ابرنواختری که آنها را پدید آورده در میان گرفته نشده‌اند.

۲] فرآیندهای دیگری هست که می‌توانند نور ستارگان را به هنگام حرکت در فضا بقطبند (قطبیده کنند). دانشمندانِ این پژوهش همه‌ی امکان‌های دیگر را بررسی کردند -برای نمونه، قطبشی که در اثر پراکندگی نور از روی ذرات غبار رخ می‌دهد- ولی بعید به نظر می‌رسید که این سیگنال قطبشی دستاورد فرآیندهای دیگری باشند.

--------------------------------------------

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

VLT - vacuum - neutron star - ESO - Very Large Telescope - quantum - polarisation - quantum effect - vacuum birefringence - Roberto Mignani - INAF - Milan - Italy - University of Zielona Gora - Poland - Paranal Observatory - Chile - RX J1856.5-3754 - Earth - visible light - FORS2 - core - star - Sun - supernova - magnetic fields - quantum electrodynamics - QED - photon - electron - magnetised vacuum - Werner Heisenberg - uncertainty principle - Hans Heinrich Euler - Roberto Turolla - University of Padua - linear polarisation - Vincenzo Testa - Rome - Silvia Zane - UCL - MSSL - UK - European Extremely Large Telescope - X-ray - wavelength - Kinwah Wu - Magnificent Seven - INS - radio wave - pulsar - scattering

منبع: رصدخانه‌ی جنوبی اروپا (ESO)

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

میماس کوچک، حلقه‌های بزرگ

این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر

میماس، ماه یخی سیاره‌ی کیوان (زحل) که نزدیک گوشه‌ی پایین، سمت چپ این تصویر دیده می‌شود، در برابر حلقه‌های این سیاره بسیار کوچک و خرد می‌نماید. با توجه به همین تفاوت ظاهری، شاید به نظر بیاید که این حلقه‌ها به راستی بسیار بزرگ‌تر هستند، ولی اینگونه نیست.

به گمان دانشمندان، جرم کل حلقه‌های کیوان بیش از چند برابر میماس نیست، و چه بسا تنها به اندازه‌ی درصدی از آن هم باشد. با گذشتن فضاپیمای کاسینی از نزدیک حلقه‌های کیوان و ردگیری سیگنال‌های رادیویی دریافتی از آن، انتظار می‌رود جرم این حلقه‌ها تنها "چند صدم" جرم میماس برآورد شود.

حلقه‌های کیوان که از ذرات و تکه‌های کوچک یخ‌ِ پخش شده در منطقه‌ای گسترده درست شده‌اند، بی‌اندازه نازکند و به طور معمول ضخامتی بیش از یک خانه ندارند. بنابراین حلقه‌ها با وجود ابعاد غول‌آسایشان، مقدار بی‌اندازه کمی از مواد را در خود جای داده‌اند.

قطر میماس ۳۹۶ کیلومتر است.

دیدگاه این تصویر رو به سمت آفتاب‌گرفته‌ی حلقه‌ها و حدود ۶ درجه بالاتر از صفحه‌ی آنهاست. عکس در نور سرخ و توسط دوربین زاویه-گسترده‌ی کاسینی، در روز ۲۱ ژوییه‌ی ۲۰۱۶ گرفته شده.

در زمان گرفته شدن عکس، فاصله‌ی کاسینی از کیوان تقریبا ۹۰۷۰۰۰ کیلومتر و زاویه‌ی خورشید-فضاپیما-کیوان (زاویه‌ی گام) هم برابر با ۳۱ درجه بود. هر پیکسل تصویر در اندازه‌ی اصلی هم‌ارز ۵۴ کیلومتر است.

--------------------------------------------

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

Mimas - Saturn - moon - rings - radio signal - ring plane - Cassini spacecraft - wide-angle camera - Sun - phase angle

منبع: nasa

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

کمان باشکوه کهکشان بر فراز یک کشتی شکسته

می‌دانید چه اتفاقی برای این کشتی افتاده؟

این کشتی در جریان توفانی سهمگینی که در سال ۲۰۰۲، ساحل آرژانتین را در هم کوبید اینجا به گل نشست.

این کشتیِ رها شده که اکنون به نام Naufragio del Chubasco (کشتی شکسته‌ی باران) شناخته می‌شود، نزدیک شهر تقریبا متروک "کابو راسو" (با جمعیت ۱ نفر) به گل نشسته.

در این عکس، نمای زنگ زده‌ی این قایق برای عکس‌برداری از آسمان زیبای بالای سر یک پیش‌زمینه‌ی تماشایی و شاید هراس‌انگیز پدید آورده. در این آسمان کهکشان راه شیری را می‌بینیم که با نوار باشکوهش کمانی بر روی کشتی شکسته انداخته و دو کهکشان ماهواره‌ای راه شیری، ابرهای بزرگ و کوچک ماژلانی هم نزدیک لبه‌ی سمت چپ خودنمایی می‌کنند.

ستارگان سهیل (پَرَک)، کرکس پرنده (نسر طایر)، سیاره‌های بهرام و نپتون، سحابی‌هایی از جمله مرداب، گونی زغال، و شاه‌تخته (کارینا) نیز در آسمان به چشم می‌خورند. [تصویر دوم را ببینید]

این چشم‌انداز موزاییکی از پیوند بیش از ۸۰ عکس که در اوایل ماه سپتامبر گرفته شده بودند درست شده. یک گسترده‌نمای برهمکنشی (پانورامای تعاملی) ۳۶۰ درجه هم برای این چشم‌انداز در دسترس است.

به گفته‌ی عکاس ماجراجوی این تصویر، ترسناک‌ترین بخش این تصویربرداری وجود این کشته شکسته نبود، بلکه فراوانی بیش از همیشه‌ی کرم‌های پیله‌ساز سیاه و پرمو بود.

این تصویر در اندازه‌ی بسیار بزرگ‌تر (۵ مگابایت)

--------------------------------------------

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

ship - Argentina - boat - Naufragio del Chubasco - Cabo Raso - Milky Way - galaxy - Large Magellanic Cloud - Small Magellanic Cloud - star - Canopus - Altair - planet - Mars - Neptune - nebula - Lagoon - Carina - Coal Sack - interactive panoramic - astrophotographer - caterpillar

منبع: apod.nasa.gov

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

نخستین عکس‌های فضاپیمای اگزومارس از سطح بهرام

در اینجا نمایشی از شماری از نخستین و پُروضوح ترین عکس‌هایی را می‌بینید که فضاپیمای مدارگرد ردیابی گاز اگزومارس در روز ۲۲ نوامبر ۲۰۱۶ توسط "سامانه‌ی تصویربرداری رنگی و برجسته‌نما از سطح" خود (کاسیس، CaSSIS) از سطح سیاره‌ی بهرام (مریخ) گرفته.

ویدیو را می‌توانید از این پیوند دریافت کنید (به بزرگی ۱۶.۹ مگابایت)

نخستین تصویر از این رشته عکس‌ها از فاصله‌ی ۵۳۰۰ کیلومتری و با وضوحِ ۶۰ متر بر پیکسل، حدود ۴۴ دقیقه پیش از رسیدن فضاپیما به نزدیک‌ترین فاصله گرفته شده. در این عکس می‌بینیم که دستگاه کاسیس چگونه با گرفتن همزمانِ عکس‌های رنگی، داده‌ها را گردآوری می‌کند: در طول موج‌های پانکروماتیک (همه‌رنگی)، سرخ، فروسرخ-نزدیک، و آبی.

سپس روند بازسازی سه بُعدی از یک ناحیه‌ی کوچک در "هزارتوی شب" (Noctis Labyrinthus) را می‌بینیم. این بازسازی با بهره از یک جفت عکس برجسته‌نما (استریو) درست شده، و اینجا با یک نقشه‌ی فرازا با وضوح کمتر از ۲۰ متر نشان داده شده است.

پس از آن، یک رشته تصاویر پروضوح و تماشایی می‌آید که از نزدیک‌ترین فاصله، یعنی ۲۳۵ کیلومتری گرفته شده‌اند. در آن هنگام فضاپیما داشت از فراز منطقه‌ی شکاف یا دره‌ی هِبِس (Hebes Chasma) می‌گذشت. پروضوح‌ترین داده‌ها با کیفیت ۲.۸ متر بر پیکسل گرفته شده‌اند. سرعت این نمایش نصف سرعت واقعیِ گردآوری داده‌ها توسط فضاپیما است.

در پی این نمایش، نواری به پهنای حدود ۲۵ کیلومتر از شکاف‌های آریسا (Arisa Chasmata) در کنار یک آتشفشان به نام کوه آرسیا (Arsia Mons) را می‌بینیم.

و در پایان، نمای نزدیک از یک دهانه‌ به قطر ۱.۴ کیلومتر نشان داده شده که بر لبه‌ی یک دهانه‌ی بسیار بزرگ‌تر نزدیک استوای بهرام پدید آمده. وضوح این عکس ۷.۲ متر بر پیکسل است.

این ویدیو توسط دانشمندان گروه دوربین کاسیس و دانشگاه برن درست شده.

--------------------------------------------

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه‌نامه:

Colour and Stereo Surface Imaging System - CaSSIS - ExoMars Trace Gas Orbiter - panchromatic - infrared - wavelength - 3D - Noctis Labyrinthus - Hebes Chasma - Arisa Chasmat - volcano - Mars - Arsia Mons - crater - equator - University of Bern

منبع: ESA

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

شنای ماه در آسمانی خشک

این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر

بیابان آتاکاما در شیلی که به خشک بودن آوازه یافته، به نظر نمی‌رسد جایی برای شنا کردن داشته باشد، ولی در این تصویر زیبا گویا ماه دارد درست همین کار را در آسمان آن می‌کند! این عکس توسط سفیر عکاسی رصدخانه‌ی جنوبی اروپا (ESO)، پیتر هورالک گرفته شده.

یکی از عکس‌های بالا به همراه سیاره تابناک ناهید
اندازه‌ی بزرگ‌تر

هلال ماه در آغاز بالا بود، ولی کم کم در آسمان صاف شیلی پایین آمد و در پایان وارد فشرده‌ترین بخش‌های جو، درست روی افق شد.

و اینجا بود که یک "نمایش کمیاب" آغاز شد. هلال باریک ماه که داشت از درون لایه‌های هوا با چگالی‌های گوناگون می‌گذشت، دستخوش اعوجاج تصویری شد و در اثر فشارها، دماها و نمناکی‌های متفاوت به شکل یک "مار عجیب و غریب" در آمد [نمناکی=رطوبت].

هلال ماه صافی خود را از دست می‌دهد و به جای آن نمایی زیگزاگی و پرپیچ و تاب می‌یابد؛ "انگار که دارد در یک استخر شنا می‌کند". تاثیر لایه‌های نزدیک به همِ هوا باعث می‌شود بخش های گوناگون تصویر ماه به هنگام فرو رفتن در افق اقیانوس آرام، به شیوه‌های متفاوت شکست پیدا کند و به این ریخت در آید.

همه‌ی این عکس‌ها از رصدخانه‌ی لاسیای ESO در شیلی، و رو به افق اقیانوس آرام گرفته شده‌اند. در تصویر روبرو، یکی از این نماها را به طور گستره‌تر می‌بینید که سیاره‌ی تابناک ناهید هم در آن خودنمایی می‌کند.

--------------------------------------------

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

Atacama Desert - Moon - ESO - Photo Ambassador - Petr Horálek - theatre - snaky - zig-zag - La Silla Observatory - Chile - Pacific Ocean

منبع: رصدخانه‌ی جنوب اروپا (ESO)

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

ستون‌ها و ستارگان سحابی روح

این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر

ستارگان در چه جاهایی ساخته می‌شوند؟

در بسیاری از موارد، ستارگان در مناطق پرانرژی شکل می‌گیرند که گاز و غبارهای تیره در اثر ضربه، به پیرامون رانده شده و فشرده شده‌اند.

در این عکس، ستارگان درخشان و پرجرم نزدیک مرکز W5 یا سحابی روح را می‌بینیم. این ستارگان با انفجار خود و همچنین با تابش پرتوهای یونَنده (یونیده کننده) و بادهای پرانرژی، ابرهای گاز و غبار پیرامون خود را رو به بیرون پس زده و بیشتر آنها را بخار و ناپدید می‌کنند، ولی در بخش‌هایی از این ابرها که چگال‌تر از جاهای دیگرند، ستون‌هایی از گاز به جا می‌گذارند. در همین ستون‌ها و گره‌های چگال است که ستارگان ساخته می‌شوند.

عکسی که اینجا می‌بینید بخش کم‌چگال درونی دبلیو۵ را نشان می‌دهد، فضایی به گستردگی حدود ۱۰۰۰ سال نوری که پر از ستون‌های ستاره‌ساز است.

سحابی روح که به نام آی‌سی ۱۸۴۸ هم شناخته می‌شود، با فاصله‌ی ۶۵۰۰ سال نوری از زمین در صورت فلکی ملکه‌ی اتیوپی (کاسیوپیا، ذات‌الکرسی، خداوند اورنگ) جای دارد.

به احتمال بسیار تا چند صد میلیون سال دیگر، از این سحابی تنها خوشه‌ای از ستارگانی که در پی این فرآیند پدید آمده‌اند به جا خواهد ماند که آنها هم پس از چندی از یکدیگر جدا شده و به راه خود خواهند رفت.

--------------------------------------------

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

W5 - star - Soul Nebula - ionizing - star forming - IC 1848 - constellation - Queen of Aethopia - Cassiopeia - cluster

منبع: apod.nasa.gov

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

تنها اندکی هیدروژن و متان کافی بوده تا سیاره بهرام در گذشته گرم شود

نمایی از دره‌ی ریول (Reull Vallis) روی سیاره‌ی بهرام که گمان می‌رود بستر یک رود خروشان باستانی است. اندازه‌ی بزرگ‌تر
درباره‌ی عکس بیشتر بخوانید: *نماهای خیره کننده از بستر یک رود روی بهرام

* احتمال می‌رود ردی از هیدروژن یا متان در هوای بهرام (مریخ) این سیاره را به اندازه‌ی کافی گرم کرده بوده که آب مایع بتواند رویش روان شود.

دانشمندان از دهه‌ی ۷۰ میلادی به این موضوع پی برده‌اند که گرچه سیاره‌ی بهرام امروزه بسیار سرد است ولی احتمالا در گذشته به اندازه‌ی کافی گرم بوده که رودهایی از آب بر سطحش روان باشد. پرسش اینجاست که سیاره‌ای که نسبت به خورشید دورتر از زمین است چگونه می‌توانسته این اندازه گرم باشد- آن هم در زمانی که خورشید کم‌نورتر از امروز بوده.

امروزه، جوِ (هوای) نازک بهرام به طور عمده از دی اکسید کربن (CO۲) ساخته شده که گرچه یک گاز گلخانه‌ای است، ولی گرمای کمی را در خود نگه می‌دارد. مدل‌ها نشان‌می دهند که حتی یک جو ضخیم و فشرده‌ی CO۲ هم نمی‌توانسته دمای بهرام در روزگاران دور را بالاتر از نقطه‌ی یخ‌زدگی (انجماد) ببرد.

اکنون رابین وردزورث از دانشگاه هاروارد به همراه همکارانش محاسبه کرده‌اند که اگر حتی چند درصد از یک هوای عمدتا CO۲ هم از مولکول‌های هیدروژن یا متان تشکیل شده باشد، می‌تواند تغییرات چشمگیری به وجود آورد. این گازها هنگامی که به مولکول‌های CO۲ برخورد می‌کنند، نور را در یک محدوده‌‌‌ی کلیدی از طول موج‌ها جذب می‌کنند، که همین می‌تواند دمای سیاره را به اندازه‌ی کافی برای روان شدن آب بالا ببرد.

جیمز کستینگ از دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا در یونیورسیتی پارک که گروه خود او در گذشته، هیدروژن مورد نیاز را بسیار بیشتر از این محاسبه کرده بود می‌گوید: «این واقعا هیجان‌انگیز است... ما باید تلاش بسیاری می‌کردیم تا میزان بالای هیدروژن در هوای بهرام در گذشته را توجیه کنیم. این پژوهش تازه می‌تواند همین انگاشت را با زحمت کمتری پاسخ دهد.»

کستینگ در پاسخ به این که آیا هیدروژن بود یا متان که دقیقا چنین گرمایشی را پدید آورد می‌گوید بستگی به این دارد که اصولا بهرام هرگز موجود زنده‌ای داشته یا نه. زیرا اگر داشته، باکتری‌های هیدروژن‌خوار می‌توانسته‌اند بیشتر هیدروژن هوا را به متان تبدیل کنند.

پژوهشنامه‌ی منتشر شده: arxiv.org/abs/1610.09697

--------------------------------------------

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

hydrogen - methane - Mars - water - sun - Earth - carbon dioxide - greenhouse gas - CO2 - freezing point - Robin Wordsworth - Harvard University - molecule - wavelength - planet - James Kasting - Pennsylvania State University - University Park - bacteria

منبع: newscientist

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

عکس فوری از کشمکش‌های دو کهکشان

این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر

چرا میان این دو کهکشان مارپیچی یک پل به وجود آمده؟

این پل که از گاز و ستاره تشکیل شده، گواه نیرومندیست بر این که هر دوی این کهکشان‌های غول‌پیکر روزگاری از نزدیک یکدیگر گذشته و در اثر گرانش دوسویه‌، کشندهای گرانشی سهمگینی میانشان روی داده بوده.

این دو مارپیچی و پل میانشان بر روی هم به نام آرپ ۲۴۰ شناخته می‌شوند ولی هر کهکشان نام ویژه‌ی خود را نیز دارد: ان‌جی‌سی ۵۲۵۷ و ان‌جی‌سی ۵۲۵۸. مدل‌های رایانه‌ای و همچنین سن خوشه‌های ستاره‌ای نشان می‌دهد که این دو حدود ۲۵۰ میلیون سال پیش نخستین گذر از کنار یکدیگر را کامل کرده بودند [کهکشان‌ها در برخوردهایشان بارها از کنار یکدیگر می‌گذرند و مواد پیکر یکدیگر را بیرون می‌کشند-م].

کشندهای گرانشی نه تنها مواد را از این دو بیرون کشیده، بلکه باعث فشرده شدن گازها نیز شده و در نتیجه فرآیندهای ستاره‌فشانی را در هر دو کهکشان و در این پل شگفت‌انگیز به راه انداخته‌اند.

ادغام‌های کهکشانی رویدادهای رایجی در کیهانند، و آرپ ۲۴۰ یک عکس فوری از یک گام کوتاه در این رویدادهای اجتناب‌ناپذیر را نشان می‌دهد.

جفت آرپ ۲۴۰ حدود ۳۰۰ میلیون سال نوری از زمین فاصله دارند و آنها را می‌توان با یک تلسکوپ کوچک در صورت فلکی دوشیزه مشاهده کرد.

گذرهای پی در پیِ این دو کهکشان سرانجام به یکی شدن (ادغام) آنها و پدید آمدن یک تک کهکشان خواهد انجامید.

--------------------------------------------

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

Arp 240 - spiral galaxy - star - bridge - star system - mutual gravity - NGC 5257 - NGC 5258 - star cluster - Gravitational tide - star formation - Galactic merger - constellation of Virgo

منبع: apod.nasa.gov

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

بلندترین پرتگاه در منظومه خورشیدی

آیا می ‌توانید از فراز بلندترین پرتگاه سامانه‌ی خورشیدی به پایین بپرید و زنده بمانید؟ کاملا امکانش هست.

برآورد می‌شود دیواره‌ی ورونا (Verona Rupes) روی میراندا، ماهِ اورانوس، ژرفایی برابر با ۲۰ کیلومتر داشته باشد- ۱۰ برابر ژرفای گرند کنیون روی سیاره‌ی زمین.

از آنجایی که گرانش میراندا پایین است، اگر یک ماجراجو بخواهد از بالای این دیواره به پایین بپرد، در زمانی حدود ۱۲ دقیقه به پایین می‌رسد و سرعتش در زمان پایین رسیدن هم برابر با سرعت یک خودروی مسابقه خواهد بود، یعنی حدود ۲۰۰ کیلومتر بر ساعت. با این حال، اگر از یک کیسه هوای محافظ مناسب استفاده کند می‌تواند از این سقوط جان سالم به در ببرد.

آنچه اینجا می‌بینید عکسی است که فضاپیمای رباتیک وویجر۲ به هنگام گذرش از کنار سامانه‌ی اورانوس در سال ۱۹۸۶از دیواره‌ی ورونا گرفت. دلیل پیدایش این پرتگاه غول‌پیکر را هنوز نمی‌دانیم، ولی می‌تواند مربوط به یک برخورد سهمگین و یا یک جابجایی زمین‌ساختی (تکتونیکی)باشد.

--------------------------------------------

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

Verona Rupes - Cliff - Solar System - Uranus - Miranda - gravity - Voyager 2 - impact - tectonic

منبع: apod.nasa.gov

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

پرتوهای خورشید از شرق تا غرب در یک نما

عکس از: بابک تفرشی

در این چشم‌انداز گسترده‌نما (پانورامیک) که در یک بامداد پاییزی از پارک ملی آمبوسلی کنیا گرفته شده، هلال پیرِ ماه و ستاره‌ی بامدادی (در واقع "سیاره‌ی" ناهید) را می‌بینیم درست پیش از بالا آمدن خورشید از افق خاوری سر بر آورده‌اند.

با آن که خورشید هنوز پایین افق، درست زیر یک درخت اکاسیا است ولی جایگاهش را به سادگی می‌توان شناسایی کرد زیرا در سمت چپ تصویر، خود را با رگه‌های همگرای نور و سایه‌ای که در آسمان بامدادی درست کرده نشان داده است.

این رگه‌ها که به نام پرتوهای شفقی (یا نیمتابی) شناخته می‌شوند، پرتوهای گرم آفتابند که از میان تکه‌های ابر نزدیک افق تابیده‌اند؛ این ابرها اینجا دیده نمی‌شوند ولی با سایه‌های خود، رگه‌هایی تیره در میان پرتوهای خورشید پدید آورده‌اند.

این رگه‌های نور و سایه‌ی نیمتابی که در این عکس، رو به سمت راست و بالای کوه کیلیمانجارو کمانه زده‌اند، در افق باختری و در نقطه‌ای درست مخالف خورشید به هم رسیده‌اند و در آنجا به نام پرتوهای پادشفقی یا پادنیمتابی شناخته می‌شوند.

سایه‌های ابرها تقریبا به طور کامل همراستا هستند ولی ژرفانمایی (پرسپکتیو) باعث شده در دو افق به هم برسند [مانند ریل‌های راه‌آهن که در دوردست به هم می‌رسند-]

--------------------------------------------

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

Babak Tafreshi - crescent - Moon - Venus - Sun - panoramic - acacia tree - Kenya - Amboseli National Park - crepuscular ray - Mount Kilimanjaro - anti-crepuscular ray - perspective

منبع: apod.nasa.gov

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

تنها چند روز به آغاز "پایان" کاسینی مانده

در توییتر یک روبات (bot) درست شده که به طور تصادفی این پیام را می‌فرستد: "NOOOOOOOO Cassini can’t be ending!" (با شمار Oهای متفاوت). پیام @CassiniNooo غم و اندوه و آشفتگی همه‌ی کسانی مانند ما را بیان می‌کند که نمی‌توانیم باور کنیم ماموریت تاریخی و گسترده‌ی کاسینی تا چند ماه دیگره به پایان خواهد رسید.

و اکنون چند روز بیشتر به آغاز این پایان نمانده. در روز ۳۰ نوامبر، فضاپیمای کاسینی گامی از ماموریتش را آغاز می‌کند که دانشمندان نام آن را "مدارهای حلقه-خراش کاسینی" گذاشته‌اند و در آن، فضاپیما از لبه‌ی بیرونی حلقه‌های کیوان می‌گذرد. در زمان‌هایی از این گذر، فاصله‌ی کاسینی از حلقه‌ها تنها حدود ۷۸۰۰ کیلومتر خواهد بود.

در این تصویر مسیر فضاپیمای کاسینی را در دو گام پایانی ماموریتش می‌بینیم. گام نخست از ۲۰ مدار "حلقه-خراش" تشکیل شده (رنگ خاکستری)، و ۲۲ مدار "پایان بزرگ" (رنگ آبی). مدار آخر که با فرورفتن فضاپیما به درون کیوان، نیمه‌تمام می‌ماند هم به رنگ نارنجی نشان داده شده.

لیندا اسپیلکر، دانشمند پروژه‌ی کاسینی می‌گوید: «داده‌های علمی این عملیات باورنکردنی خواهد بود. ما چیزهایی را بررسی خواهیم کرد که هیچ جای دیگری امکانش را نداشتیم.»

کاسینی از ۳۰ نوامبر ۲۰۱۶ تا ۲۲ آوریل ۲۰۱۷ از فاصله‌ی بسیار زیاد به گرد قطب‌های کیوان (به عربی: زحل) خواهد چرخید و هر هفت روز یک بار به درون بخش‌های ناشناخته‌ای از لبه‌ی بیرونی حلقه‌های اصلی شیرجه خواهد زد (روی هم رفته ۲۰ بار).

دستگاه‌های کاسینی در این گذرهای نزدیک به طور مستقیم از ذرات یخی حلقه‌ها و مولکول‌های گازهای پراکنده‌ای که نزدیک حلقه‌ها یافته شده نمونه بر می‌دارند. کاسینی همچنین برحی از باکیفیت‌ترین عکس‌هایش را نیز از حلقه‌ها و ماه‌های کیوان -اتلس (اطلس)، پان، دافنیس، و پاندورا- که نزدیک لبه‌ی بیرونی حلقه‌ها هستند خواهد گرفت.

فضاپیما در دو مدار حلقه-خراشِ نخست یکراست از درون یک حلقه‌ی بی‌اندازه کم‌نور که در اثر برخورد شهاب‌های ریز به دو ماه کوچک -ژانوس و اپیمتئوس- پدید آمده می‌گذرد. در گذرهای بعدی که در مارس و آوریل انجام خواهند شد، کاسینی از درون کناره‌های بیرونی و غبارآلود حلقه‌ی F می‌گذرد.

اِرل مایز، مدیر ماموریت کاسینی در JPL می‌گوید: «اگرچه نزدیک‌تر از همیشه از کنار حلقه‌ی F می‌گذریم، نگرانی بسیار کمی بابت خطر غبارهای آن داریم.»

البته "پایان بازی" در ۱۵ سپتامبر ۲۰۱۷، و زمانی خواهد بود که کاسینی “Grand Finale" را انجام داده و به درون خود کیوان فرو می‌رود. کاسینی سوختش دارد به پایان می‌رسد و هر آن امکان دارد به یکی از ماه‌های کیوان بخورد به همین دلیل دانشمندان این برنامه را ریخته‌اند تا مبادا به یکی از ماه‌های احتمالا زیست‌پذیرش برخورد کرده و محیط آن را با میکروب‌های زمینی که ممکن است هنوز همراهش باشند بیالاید.

مهندسان کاسینی برای آماده‌سازی این پایان بزرگ، از ژانویه‌ی ۲۰۱۶ دارند کم کم مدار فضاپیما را تغییر می‌دهند و با روشن کردن موتور آن، مانورهایی را انجام می‌دهند که فضاپیما بتواند پیش از فرو رفتن در کیوان، پی در پی از درون شکاف باریک میان سیاره و حلقه‌ها بگذرد. در برخی از این مدارهای پایانی، کاسینی از فاصله‌ی تنها ۱۶۲۸ کیلومتری قله‌ی ابرهای کیوان خواهد گذشت.

منبع ویدیو: ناسا. آن را می‌توانید به شکل اصلی، یعنی پویانمایی gif هم از وبگاه ناسا ببینید.

یک پرسش برای گروه مهندسان کاسینی اینست که واقعا چقدر سوخت در مخزن موتورهای اصلی کاسینی که برای انجام تنظیمات مدار نیازست باقی مانده، در سال گذشته هر بار که موتورهای اصلی را روشن می‌کردند خدا خدا می‌کردند که سوخت کافی داشته باشد.

به گفته‌ی مایز، در روز ۴ دسامبر، موتور فضاپیما برای آخرین بار روشن خواهد. این کار برای تنظیم دقیق مدار و انجام درستِ واپسین گام ماموریت اهمیت دارد.

وی می‌گوید: «بر پایه‌ی برنامه‌ریزی کنونی، این ۱۸۳مین و آخرین دور روشن شدن موتور اصلی کاسینی خواهد بود. گرچه ما هنوز می‌توانیم تصمیم بگیریم که [بعد از آن] باز هم موتور اصلی را روشن کنیم، ولی برنامه‌ی کنونی اینست که مانورهای بعدی را به کمک پیشران‌ها انجام دهیم.»

مایز و اسپیلکر در گفتگویی که چند ماه پیش انجام شد مشتاقانه گفته بودند که برخی از "آخرین‌ها"ی ماموریت را آغاز کرده‌اند: آخرین دیدار با انسلادوس و ماه‌های دیگر. و یک "آخرین"بزرگ در پیش است: روز ۲۹ نوامبر، کاسینی از فاصله‌ی حدود ۱۱۰۰۰ کیلومتری تیتان می‌گذرد و آخرین دیدارش را با این ماه زمین‌سان ولی همچنان به کلی ناشناخته انجام خواهد داد.

این واپسین گذر که عملیات "Flyby T-125" نام گرفته دو هدف عمده دارد: نقشه‌برداری از سطح تیتان، و امکان‌پذیر ساختن تغییر مدار فضاپیما برای آغازِ پایان ماموریت [تیتان با گرانش خود "لگدی" به فضاپیما زده و آن را وارد مدار تازه می‌کند-م]. ولی این شاید شجاعانه‌ترین و هراس‌انگیزترین بخش از ماموریت تقریبا ۲۰ ساله‌ی کاسینی هم باشد.

با این وجود باز هم می‌گوییم: نــــــــــــــــــــــــــــــــــه‌!

--------------------------------------------

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

Twitter - bot - @CassiniNooo - Cassini mission - Ring-Grazing Orbit - rings - Linda Spilker - Saturn - molecule - moons - Atlas - Pan - Daphnis - Pandora - meteors - Janus - Epimetheus - F ring - Earl Maize - JPL - Grand Finale - fuel - planetary protection - microbe - Earth - habitable - engine - thruster - Titan - Earthlike - alien - Flyby T-125

منبع: universetoday

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

نمای سه بعدی از یک جایگاه VIP روی ماه

این تصویر در اندازه‌ی بزرگ‌تر (۲.۷ مگابایت)

عینک های سرخ/آبی خود را بر چشم بزنید و این نمای سه بعدی (استریو) از دره ی ثور - لیترو (Taurus-Littrow Valley) روی ماه را تماشا کنید!
در جلوی این تصویر برجسته‌ی رنگی (آناگلیف)، نمایی پرجزییات و سه بُعدی از خودروی ماه نوردِ فضاپیمای آپولو ۱۷ می‌بینید. پشت سر خودرو، گردونه‌ی ماه نشین دیده می‌شود و دورتر از آن هم تپه‌های ماه.

در آن زمان این امکان پدید آمده بود که مردم روی زمین به وسیله‌ی دوربین تلویزیونی که روی خودرو جای داشت، برخاستن ماه‌نشین از سطح ماه را تماشا کنند. از همین رو این ایستگاه خودرو به نام "جایگاه ویژه" (VIP) هم شناخته می‌شود. [ویدیوی برخاستن ماه‌نشین را با دو کیفیت ببینید: ۲ مگابایت و ۴ مگابایت]

در دسامبر سال ۱۹۷۲، فضانوردان آپولو ۱۷، یوجین سرنان و هریسون اشمیت حدود ۷۵ ساعت را روی ماه گذراندند، در حالی که همکارشان رونالد ایوانز بالای سرشان در خود فضاپیما به گرد ماه می‌چرخید. این فضانوردان با خود ۱۱۰ کیلوگرم نمونه‌ی سنگ و خاک ماه را به زمین آوردند که از همه‌ی نمونه‌هایی که از جاهای دیگر ماه آورده شده بود بیشتر بود.

سرنان و اشمیت هنوز هم آخرین کسانی هستند که روی سطح ماه راه رفته یا رانندگی کرده‌اند.

در همین زمینه: 

* ایستگاه آپولو ۱۷ روی ماه 

* آپولو ۱۷: نمای سه بعدی از مدار ماه  

--------------------------------------------

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

red/blue glasses - Taurus-Littrow valley - Moon - anaglyph - 3D - Apollo 17 - Lunar Rover - Lunar Module - TV camera - VIP - astronaut - Eugene Cernan - Harrison Schmitt - Ronald Evans

منبع: apod.nasa.gov

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

نظریه تازه: سرعت نور در آغاز کیهان بیشتر از گرانش بوده

* سرعت نور را بنیادی‌ترین ثابت فیزیکی می‌دانند، ولی بر پایه‌ی نظریه‌ای تازه، شاید همیشه هم سرعتش به اندازه‌ی امروز نبوده. این نظریه شاید بتواند دانش استاندارد ما از جهان هستی را زیر و رو کند.

در سال ۱۹۹۸، ژوا ماگیژو در کالج سلطنتی لندن برای حل چیزی که کیهان‌شناسان "مساله‌ی افق" می‌نامند، متغیر بودن سرعت نور را پیشنهاد کرد. مساله‌ی افق می‌گوید کیهان بسیار پیش از آن که فوتون‌های گرمابَر که سرعت نور دارند به چهار گوشه‌ی کیهان برسند، به تعادل گرمایی رسیده بوده. [تصویر را ببینید]

مساله‌ی افق: هنگامی که به تابش زمینه‌ی کیهان نگاه می‌کنیم، می‌بینیم از فاصله‌ی همراه ۴۶ میلیارد سال نوری می‌آید. ولی زمانی که این نور تابیده شد، کیهان بسیار جوان‌تر بود (تنها ۳۰۰ هزار سال داشت). در آن زمان، نو تنها می‌بایست به اندازه‌ی دایره‌های کوچک‌تر پیش می‌رفته. این دو نقطه که روی نمودار نشان داده شده نمی‌توانسته‌اند با هم تماس داشته باشند زیرا کره‌های ویژه‌شان با یکدیگر همپوشانی نداشته.

روش استاندارد برای توضیح این معما نظریه‌ایست که به نام پَندام (تورم) شناخته می‌شود و بر پایه‌ی آن، جهان هستی در نخستین گام پیدایش، در یک چشم بر هم زدن گسترشی ناگهانی یافت- پس دما هنگامی یکنواخت شد و به تعادل رسید که جهان بسیار کوچک‌تر بود، و سپس ناگهان بزرگ شد. ولی ما هنوز نمی‌دانیم پندام چرا آغاز شد و چرا پایان یافت. به همین دلیل ماگیژو به جستجوی جانشینی برای این نظریه پرداخت.

اکنون وی و نیایش افشردی [دانشمند ایرانی-م] از بنیاد پریمتر کانادا نگارش تازه‌ای از این نظریه را مطرح کرده‌اند- و این نسخه آزمون‌پذیر هم هست. آنها پیشنهاد دادند که در آغاز کیهان، نور و گرانش با سرعت‌هایی متفاوت منتشر می‌شدند. پژوهشنامه ‌آنها در شماره‌ی ۲۸ نوامبر نشریه‌ی فیزیکال ریویو منتشر شده است.

به گفته‌ی آنها، اگر فوتون‌ها درست پس از مهبانگ سریع‌تر از گرانش حرکت می‌کردند می‌توانستند به اندازه‌ی کافی دور بشوند تا کیهان بسیار سریع‌تر به دمای یکنواخت برسد.

یک نظریه‌ی آزمون‌پذیر

چیزی که واقعا در این نظریه ماگیژو را به هیجان آورده اینست که یک پیش‌بینی ویژه برای تابش زمینه‌ی ریزموج کیهانی (CMB) دارد. این تابش که سرتاسر کیهان را پر کرده، اندکی پس از مهبانگ پدید آمد و یک ردپای "فسیل شده" از شرایط آغاز کیهان را در خود دارد.

در مدل ماگیژو و افشردی، برخی جزییات از CMB شیوه‌ی تغییر سرعت نور و سرعت گرانش به هنگام تغییرات دمای کیهان را باز می‌تاباند. آنها دریافتند که در نقطه‌ای خاص، تغییری ناگهانی رخ داده بوده، زمانی که نسبت سرعت نور و گرانش به سرعت به بی‌نهایت رسید.

این یک مقدار به نام شاخص طیفی (spectral index) که امواج چگالی آغازین در کیهان را توصیف می‌کند را تعیین کرد: ۰.۹۶۴۷۸ -مقداری که در سنجش‌های آینده می‌تواند بررسی شود. آخرین اندازه‌گیری بر پایه‌ی داده‌های تلسکوپ پلانک که نقشه‌ی CMB را تهیه می‌کند، در سال ۲۰۱۵ این عدد را حدود ۰.۹۶۸ تعیین کرد که به گونه‌ی وسوسه‌انگیزی به اندازه‌گیری ماگیژو و افشردی نزدیک است.

اگر داده های بیشتر یک ناهمخوانی را نشان دهند، این نظریه رد خواهد شد. ماگیژو می‌گوید: «عالی می‌شود. دیگر مجبورنخواهم بود که دوباره به این نظریه‌ها فکر کنم. کل این دسته از نظریه‌ها که در آنها سرعت نور و گرانش با هم تفاوت دارند کنار گذاشته خواهند شد.»

ولی هیچ اندازه‌گیری‌ای نمی‌تواند نظریه‌ی پندام (تورم) را به کلی کنار بگذارد، زیرا هیچ چیز خاصی را پیش‌بینی نمی‌کند. پیتر کولز از دانشگاه کاردیف بریتانیا می‌گوید: «پندام برای نظریه‌پردازی بسیار جا دارد که همین آزمایش ایده‌ی بنیانی آن را بسیار دشوار می‌کند. آزمایش آن کار حضرت فیل است!»

وی می‌افزاید که به همین دلیل کاوش برای یافتن نظریه‌های جایگزین مانند متغیر بودن سرعت نور اهمیت بسیار دارد.

جان وب از دانشگاه نیو ساوث ولز در سیدنی استرالیا سال‌هاست که بر روی نظریه‌ی متغیر بودن احتمالی ثابت‌ها کار می‌کند. نظریه‌ی ماگیژو و افشردی وی را بسیار تحت تاثیر قرار داده. وی می‌گوید: «نظریه‌ای که بشود آن را آزمود نظریه‌ی خوبیست.»

این نظریه می‌تواند پیامدهایی بسیار ژرف داشته باشد. فیزیکدانان مدت‌هاست که می‌دانند یک ناهمخوانی در کارکرد کیهان در کوچک‌ترین اندازه‌ها و بالاترین انرژی‌ها وجود دارد، و در پی یافتن نظریه‌ای برای گرانش کوانتومی بوده‌اند که بتواند آنها را با هم یکپارچه و متحد کند. اگر نظریه‌ی ماگیژو سازگاری خوبی با مشاهدات داشته باشد، می‌تواند پلی بر روی این شکاف بزند و بر شناخت ما از نخستین لحظه‌های کیهان بیفزاید.

--------------------------------------------

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

fundamental constant - speed of light - Joao Magueijo - Imperial College - London - horizon problem - photon - conundrum - inflation - Physical Review - Niayesh Afshordi - Perimeter Institute - Canada - big bang - cosmic microwave background - CMB - spectral index - Planck satellite - Peter Coles - Cardiff University - UK - John Webb - University of New South Wales - Sydney - Australia - quantum gravity

منبع: newscientist

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان- با سپاس از مهران مرتضایی عزیز

یک مارپیچی کم‌نور از چشم هابل

اِن تصویر در دو اندازه‌ی دیگر: بزرگ- بسیار بزرگ (۴.۱ مگابایت)

در این تصویرِ تلسکوپ فضایی هابل، کهکشان مارپیچی ان‌جی‌سی ۳۲۷۴ را می‌بینیم. هابل این عکس را به کمک دوربین میدان گسترده‌ی شماره۳ی خود (WFC3) گرفته که دامنه‌ی دیدش از طیف فرابنفش تا فروسرخ-نزدیک را در بر می‌گیرد و به اخترشناسان اجازه می‌دهد طیف گسترده‌ای از رویدادها و ساختارها، از ستاره‌زایی‌های نزدیک گرفته تا دورترین کهکشان‌های کیهان را بررسی کنند.

ولی این عکس از پیوند داده‌هایی درست شده که WFC3 با بهره از پنج فیلتر گوناگون گردآوری کرده و نورهای فرابنفش، دیدنی (مریی)، و فروسرخی که از ان‌جی‌سی ۳۲۷۴ می‌تابد را یکجا نشان می‌دهد. این آمیزه‌ی رنگ‌ها شکوه و جلال این کهکشان را دو چندان کرده. هابل که در مدار زمین جای دارد، با هیچ مزاحمتی از سوی هوای زمین و آشفتگی‌هایی که در تصویر به وجود می‌آورد روبرو نیست و با دوربین WFC3ی خود می‌تواند عکس‌هایی پُروضوح، روشن و پرجزییات بگیرد و به زمین بفرستد.

ان‌جی‌سی ۳۲۷۴ یک کهکشان به نسبت کم‌نور است که با فاصله‌ی بیش از ۲۰ میلیون سال نوری از زمین، در راستای صورت فلکی شیر (به عربی: اسد) جای دارد. این کهکشان نخستین بار در سال ۱۷۸۳ توسط ویلیام هرشل یافته شد. همچنین در این چشم‌انداز یک کهکشان دیگر به نام PGC 213714 هم در گوشه‌ی بالا، سمت راست چارچوب دیده می‌شود که نسبت به ما بسیار دورتر از ان‌جی‌سی ۳۲۷۴ است.

--------------------------------------------

به کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

NGC 3274 - spiral galaxy - NASA - ESA - Hubble Space Telescope - Wide Field Camera 3 - WFC3 - ultraviolet - infrared - star formation - visible - Earth - planet - constellation of Leo - The Lion - Wilhelm Herschel - galaxy - PGC 213714

منبع: spacetelescope

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

حلقه‌های کیوان

این تصویردر راستای افقی فشرده شده است. مقیاس واقعی آن را در دو اندازه ببینید: بزرگ- بسیار بزرگ

با نگاه کردن از یک سر به سرِ دیگر این تصویر، در حقیقت پهنای کل حلقه‌های یخی سیاره‌ی کیوان را می‌پیمایید. [تصویر در راستای افقی فشرده شده]

این تصویر باکیفیت یک موزاییک از عکس‌هاییست که در رنگ طبیعی گرفته شده‌اند. این عکس‌ها را فضاپیمای کاسینی در ماه می ۲۰۰۷، و در بازه‌ی زمانی بیش از ۲.۵ ساعت که داشت از فراز سمتِ روشن حلقه‌ها می‌گذشت گرفت.

برای کمک به شما، نام حلقه‌های اصلی و شکاف‌ها و همچنین فاصله‌ی آنها تا مرکز این غول گازی نوشته شده (فاصله‌ها به کیلومتر است).

نامگذاری الفبایی حلقه‌های کیوان بر پایه‌ی ترتیب زمانیِ یافته شدن آنهاست. حلقه‌های A و B حلقه‌های روشنی هستند که با شکاف کاسینی از هم جدا شده‌اند. بر پایه‌ی فاصله از کیوان، ترتیب هفت حلقه‌ی اصلی اینست: D،C،B،A،F،G،E (از چپ به راست بخوانید). حلقه‌های کم‌نور و بیرونی‌تر G و D در این تصویر دیده نمی‌شوند.

چهار روز دیگر، یعنی روز ۲۹ نوامبر عملیات برای پایان زندگی کاسینی آغاز خواهد شد. در آن روز، کاسینی از کنار تیتان، بزرگ‌ترین ماه کیوان می‌گذرد تا از آن یک تنه‌ی گرانشی خورده و وارد یک رشته‌ی ۲۰ تایی از مدارهای بیضی خطرناک و حلقه-خراش (ring-grazing) شود.

نخستین شیرجه‌ی کاسینی به درون صفحه‌ی حلقه‌ها در روز ۴ دسامبر و از فاصله‌ی ۱۱۰۰۰ کیلومتری حلقه‌ی F (لبه‌ی سمت راست چارچوب) انجام خواهد شد.

در این تصویر، مدارهای حلقه-خراش به رنگ زرد نشان داده شده‌اند. شماری از مدارهای پیشین کاسینی هم به رنگ آبی دیده می‌شوند.

--------------------------------------------

به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

http://telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

Saturn - Cassini spacecraft - rings - gas giant - moon - Titan - gravity - ring-grazing - ring plane - F ring

منبع: apod.nasa.gov

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

مشاهده هاله‌های درخشان پیرامون ۱۹ اختروش‌ دوردست

یک گروه بین‌المللی از اخترشناسان ابرهای برافروخته‌ای از گاز را پیرامون اختروش‌های دوردست یافته‌اند. آنها در پیمایش تازه‌ی خود نشان داده‌اند که هاله‌های پیرامون اختروش‌ها بسیار رایج‌تر از چشمداشت‌های ماست. همچنین ویژگی‌های این هاله‌ها تضاد چشمگیری با نظریه‌های پذیرفته شده‌ی کنونی درباره‌ی پیدایش کهکشان‌ها در روزگار آغازین کیهان دارد.

در این تصویر موزاییکی ۱۸ اختروش از ۱۹ اختروش بررسی شده را می‌بینیم. هر کدام از این اختروش‌ها با یک هاله‌ی گازی روشن در میان گرفته شده. این نخستین بارست که در یک پیمایش از اختروش‌ها، چنین هاله‌های پیرامون همه‌ی آنها دیده می‌شود. اندازه‌ی بزرگ‌تر

دانشمندان در این پژوهش از دستگاه MUSE روی تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی) در رصدخانه‌ی جنوبی اروپا (ESO) برای بررسی گازهای پیرامون کهکشان‌های فعال در روزگاری کمتر از ۲ میلیارد سال پس از مهبانگ کمک گرفتند. این کهکشان‌های فعال که به نام اختروَش (کوازار) شناخته می‌شوند، ابرسیاهچاله‌های غول‌پیکری در مرکز خود دارند که ستارگان، گازها و دیگر مواد کهکشان را با نرخی سرسام‌آور فرو کشیده و می‌بلعند که به نوبه‌ی خود مرکز کهکشان را به تابش‌های بسیار شدیدی وا می‌دارد. به همین دلیل اختروش‌ها به عنوان درخشان‌ترین و فعال‌ترین اجرام کیهان شناخته می‌شوند.

این پژوهش روی ۱۹ اختروش انجام شد که از میان درخشان‌ترین اختروش‌هایی که دستگاه MUSE می‌توانست ببیند برگزیده شدند. پژوهش‌های گذشته نشان داده که حدود ۱۰% از همه‌ی اختروش‌های بررسی شده با هاله‌هایی از گاز به نام محیط میان‌کهکشانی در بر گرفته شده‌اند. این هاله‌ها تا ۳۰۰ هزار سال نوری دورتر از مرکز اختروش‌ها گسترده شده‌اند. ولی در پژوهش تازه، با شگفتی تمام هاله‌هایی بزرگ پیرامون همه‌ی این ۱۹ اختروش دیده شد، بسیار بیش از ۲ هاله‌ای که به طور آماری انتظار می‌رفت. دانشمندان گمان دارند این به دلیل افزایش گسترده‌ی توان دید MUSE نسبت به دستگاه‌های پیشین است ولی مشاهدات بیشتری باید انجام شود تا به درستی یا نادرستی آن پی ببریم.

نویسنده‌ی اصلی پژوهش، النا بوریسووا از ETH زوریخ می‌گوید: «هنوز خیلی زود است که بگوییم چیزی که دیده شده به دلیل شیوه‌های تازه‌ی رصدی ماست یا این که اختروش‌های دیده شده در این پژوهش واقعا با دیگران تفاوت دارند. پس هنوز چیزهای بسیاری را باید بدانیم؛ ما تازه در آغاز دوره‌ی نوینی از اکتشافات هستیم.»

پویانمایی سه بُعدی یک هاله‌ی اختروش

هدف اصلی این پژوهش بررسی همنه‌های (مولفه‌های) گازی کیهان در ساختار بزرگ-مقیاسی بود که گاهی به نام شبکه‌ی کیهانی شناخته می‌شود و اختروش‌ها در آن گره‌های درخشان ساخته‌اند [۱]. به طور معمول دیدن جزییات گازی این شبکه بی‌اندازه دشوار است، برای همین مشاهده‌ی هاله‌های گازی روشن پیرامون اختروش‌ها شانسی تقریبا یگانه برای بررسی گازهای درون این ساختار بزرگ-مقیاس جهان هستی به دانشمندان می‌دهد.

این ۱۹ هاله‌ی نویافته یک شگفتی دیگر را هم رو کرده‌اند: آنها از گازهای میان‌کهکشانیِ به نسبت سرد (حدود ۱۰ هزار درجه‌ی کلوین) تشکیل شده‌اند. این در تضادی شدید با مدل‌های پذیرفته شده‌ی کنونی از ساختار و پیدایش کهکشان‌ها است که می‌گویند گازهایی تا این اندازه نزدیک به کهکشان‌ها می‌بایست دماهایی تا یک میلیون‌ درجه داشته باشند.

--------------------------------------------

یادداشت‌:

۱] شبکه‌ی کیهانی ساختار کیهان در بزرگ‌ترین اندازه‌ است. این شبکه از افروزه‌ها (رشته‌های باریک مواد بسیار کهن، به طور عمده گاز هیدروژن و هلیوم) و ماده‌ی تاریک درست شده که کهکشان‌ها را به هم پیوند داده و پل‌هایی میان آنها ساخته‌اند. مواد درون این شبکه می‌تواند از راه این افروزه‌ها به کهکشان‌ها برسد و سوخت مورد نیاز برای رشد و دگرگونی آنها را فراهم آورد.

--------------------------------------------

به کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

quasar - MUSE - ESO - Very Large Telescope - halo - galaxy formation - Swiss Federal Institute of Technology - ETH - Zurich - Switzerland - VLT - Paranal Observatory - Big Bang - supermassive black holes - stars - intergalactic medium - Elena Borisova - cosmic web - intergalactic gas - hydrogen - helium - dark matter

منبع: رصدخانه‌ی جنوبی اروپا (ESO)

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان

قلب پلوتو روز اول اینجا نبوده!

* به نظر می‌رسد دشت بزرگ و پوشیده از یخ نیتروژن روی پلوتو و همچنین وجود احتمالی یک اقیانوس آب مایع زیر آن باعث شده بوده در درازنای میلیون‌ها سال، سرتاسر پوسته‌ی این سیاره‌ی کوتوله جابجا شود.

جابجایی قلب: این پویانمایی gif نشان می‌دهد که چگونه پوسته‌ی پلوتو در واکنش به انباشت یخ‌های گریزا (فرّار) در دشت اسپوتنیک (نیمه‌ی سمت چپ "قلب" پلوتو) جابحا شد. دشت اسپوتنیک از شمال باخترِ جایگاه کنونی آغاز به کوچیدن کرد، و با انباشته شدن یخ‌ها درون آن، کِشندهای شارون هم باعث شد کل این سیاره‌ی کوتوله بچرخد. اگر انباشت یخ در دشت اسپوتنیک هنوز هم ادامه داشته باشد، پس پلوتو باز هم به چرخش خود ادامه خواهد داد. اندازه‌ی بزرگ‌تر (۵.۱ مگابایت)

همین یکی دو دهه پیش بود که تلسکوپ فضایی هابل وجود یک ویژگی روشن همیشگی را بر روی پلوتو و در سمتی از آن که همیشه دور از ماه بزرگش، شارون است را نشان داد. فضاپیمای نیوهورایزنز که سال گذشته از کنار پلوتو گذشت هم این سطح بسیار روشن که اکنون به نام دشت اسپوتنیک شناخته می‌شود را نمایان کرد که نیمه‌ی باختریِ یک پهنه‌ی قلب-مانند بزرگ‌تر به نام منطقه‌ی تامبا را تشکیل می‌دهد.

دانشمندان سیاره‌ای از دیدن دشت اسپوتنیک شگفت‌زده شدند زیرا روی سطح ۱۰۰۰ کیلومتری آن هیچ دهانه‌ای وجود ندارد (بنابراین بسیار جوان است)، با رشته‌کوه‌هایی از آب یخ‌زده در بر گرفته شده، و یخ‌رودهایی (جریان‌هایی یخچال-مانند) روی آن دیده می‌شود. بی‌شک دشت اسپوتنیک نمایان‌ترین ویژگی زمین‌شناختی پلوتو است و احتمال می‌رود یک حوضه‌ی برخوردی باستانی باشد که در گذر زمان تا اندازه‌ای با یک لایه‌ی نازک یخ نیتروژن، متان، و مونوکسید کربن پر شده.

اگر دشت اسپوتنیک می‌خواسته رو به استوا جابجا شود،
می‌بایست جرم‌توده‌ای بیش از پوسته‌ی پیرامونش می‌داشته.
این جرم‌توده توسط سه چیز می‌توانسته فراهم شده باشد:
لایه‌ی یخ نیتروژن (سبز)، رشته کوه‌های پیرامونش، یا
توده‌ای از مایع که از اقیانوس زیرین بالاتر آمده.

اکنون بر پایه‌ی دو پژوهش تازه، این که دشت اسپوتنیک تقریبا درست روی نقطه‌ای از پلوتو که مخالف شارون است جای دارد تصادفی نیست -از نظر آماری، این که دشت اسپوتنیک از آغاز در اینجا پدید آمده باشد تنها ۵% است- بلکه به این دلیل اینجاست که خود شارون عملا پوسته‌ی پلوتو را کشیده و به جای کنونی آورده. ژئوفیزیکدانان این جابجایی پوسته را یک "سرگردانی قطبی واقعی" (true polar wander) می‌نامند و دلیلش اینست که اجرام چرخان گرایش به این دارند که جهت خود را به گونه‌ای میزان کنند تا جاهای با جرم بیشتر به استوا آمده و مناطق کم‌جرم‌تر به قطب‌ها بروند.

چهار ژئوفیزیکدان به رهبری جیمز کین از دانشگاه آریزونا در پژوهشنامه‌ی شماره‌ی ۱۷ نوامبر نشریه‌ی نیچر نوشته‌اند که این دشت بزرگ در آغاز بسیار دورتر، در شمال پلوتو، نزدیک عرض جغرافیایی ۶۰ درجه بوده و کم کم به سمت استوا جابجا شده است. به نوشته‌ی آنها: «دشت اسپوتنیک نمی‌توانسته به طور شانسی در هر جایی پدید آمده باشد. جایگاه‌های آغازین آن محدود به مناطقی در تنها یک-چهارمِ شمال روی سمتِ مخالفِ شارونِ پلوتو می‌شوند.»

آنها یک شبیه‌سازی انجام دادند تا ببینند سطح پلوتو در مدت این جابجایی آرام، و همچنین یخ بستن تدریجی یک اقیانوس زیرسطحی در آغاز تاریخ آن چه تنش‌هایی را باید تحمل می‌کرده و دچار چه نوع شکستگی‌هایی می‌شده. شکستگی‌هایی که در این شبیه‌سازی پدید آمد با چیزهایی که اکنون روی پلوتو دیده می‌شود به خوبی همخوانی دارد. [تصویر سوم را ببینید] کین در نشست رسانه‌ای دانشگاه آریزونا گفت: «این مانند یخ زدن مکعب‌های یخی است. آب در اثر یخ زدن منبسط می‌شود. این فرآیند در یک سیاره باعث شکسته شدن سطح پیرامون سیاره شده و گسل‌‌هایی که امروزه روی پلوتو می‌بینیم را پدید می‌آورد.»

با این وجود، دشت اسپوتنیک که اکنون مرکز آن در ۱۷۶ درجه‌ی خاوری و ۲۴ درجه‌ی شمالی جای دارد، یک گودی بزرگ است [یعنی می‌بایست جرم کمتری را در خود انباشته باشد]، پس چرا در همان قطب شمال نمانده؟ یک سرنخ، یخ‌های نیتروژن درون آنست که با انباشته شدن، یک لایه به ضخامت چند صد متر ساخته‌اند. یخ نیتروژن چگالی بیشتری نسبت به یخ آب دارد (۱.۰۲۷ در برابر ۰.۹۳۴ گرم بر سانتیمتر مکعب)، پس در واقع ورقه‌ای با انبوه جرمی بسیار بیشتر است.

به گفته‌ی کین، با انباشت یخ به اندازه‌ی کافی -شاید به ضخامت چند صد متر، تاثیرگذاری آن بر پیکره‌بندی سیاره هم آغاز شد و جهت‌گیری‌اش را تغییر داد.، به گونه‌ای که پس از چندین میلیون سال، کل سیاره را چرخاند. به بیان دیگر، پلوتو سیاره‌ی [کوتوله‌ای] است که شکل و جایگاهش در فضا توسط آب و هوایش کنترل می‌شود.

بالا: الگوی تَرک‌ها و دیگر ویژگی‌های زمین‌ساختی که روی پلوتو دیده شده. پایین: الگویی که بر پایه‌ی شبیه‌سازی‌ها درست شده و تاثیر انبساط سرتاسری (در اثر یخ زدن پوسته)، انباشت جرم، و سرگردانی قطبی واقعی بر سطح پلوتو را نشان می دهد. چنان چه می‌بینیم، این دو الگو با یکدیگر همخوانی دارند. اندازه‌ی بزرگ‌تر

ولی به گفته‌ی گروهی از دانشمندان ماموریت نیوهورایزنز به رهبری فرانسیس نیمو از دانشگاه کالیفرنیا، یک ورقه‌ی یخ به تنهایی برای پاسخ به این پرسش بسنده نمی‌کند. در پژوهشنامه‌ی دیگری که از سوی این گروه در نشریه‌ی نیچر منتشر شده برآورد کرده‌اند که این یخ نیتروژن دستکم می‌بایست ۴۰ کیلومتر ژرفا داشته باشد تا بتواند این دشت را از قطب به استوا جابجا کند. این ضخامت پذیرفتنی و توجیه‌پذیر نیست، از همین رو گروه نیمو استدلال می‌کنند که جرم افزوده‌ی این بخش ناشی از یک لایه‌ی گسترده‌‌ی آب زیر آنست که بر روی اقیانوس درونی‌اش جای گرفته [تصویر دوم را ببینید]. نیمو می‌گوید: «این اقیانوس یک حفره‌ی بزرگ و بیضیگون زیر سطح است، بنابراین جرم افزوده می‌بایست جایی در زیر سطح پنهان شده باشد. یک اقیانوس می‌تواند راهی طبیعی برای رسیدن به اینجا باشد.»

به گفته‌ی گروه نیمو، برخوردی که دشت اسپوتنیک را پدید آورد به احتمال بسیار سوراخی به ژرفای ۷ کیلومتر در پوسته‌ی یخی پلوتو درست کرد. این نازک شدن پوسته باعث شد اقیانوس زیرین (که احتمالا آمیزه‌ی پرفشاری از آب و گونه‌ای "ضدیخ"، مانند آمونیاک است) پوسته را بشکافد و بیرون بزند و یک توده‌ی "عدسی-مانند" از آب مایع نزدیک سطح پدید آورد. و از آنجایی که آب مایع چگال‌تر از آب یخ‌زده است، کل این عدسی مایع بر چگالی جرم پلوتو زیر دشت اسپوتنیک افزود (یک "جرم‌توده" (mascon)، مانند چیزی که زیر بسیاری از دریاواره‌های ماه وجود دارد). سپس یخ نیتروژن بر روی سطح انباشته شده و باز هم افزوده‌ی جرم در ناهماهنگی جرمی دشت اسپوتینک را بیشتر کرد. [و این باعث شد کشش بیشتری از سوی شارون بر پلوتو وارد شده و کل آن را بچرخاند.]

تغییر جهت پلوتو: دشت اسپوتنیک (نیمه‌ی سمت چپ "قلب پلوتو) به احتمال بسیار در پی برخورد یک دنباله‌دار به سطح آن پدید آمده. این دشت نخست در شمال باختری جایگاه کنونی‌اش بود، و سپس کم کم با انباشته شدن یخ‌های گریزا (فرّتر) بر رویش، جایش را تغییر داد و به اینجا رسید.

پس شواهد نیرومندی برای این وجود دارد که قلب پوشیده از یخ پلوتو (دشت اسپوتنیک) جابجا شده، و شاید کوچ آن به استوا باز هم به آرامی ادامه پیدا کند. شبیه‌سازی‌های اقلیمیِ دانشمندان ام‌آی‌تی نشان می‌دهد که سطحِ تقریبا تمام-سفید دشت اسپوتنیک نور خورشید را به اندازه‌ای کم جذب می‌کند که به یک "تله‌ی سرد" (cold trap) برای یخِ به شدت گریزای نیتروژن تبدیل شده است. و کجی بی‌اندازه‌ی محور چرخش پلوتو هم باعث شده به همین اندازه سرد باقی بماند. در گزارش رسانه‌ای ام‌آی‌تی آمده: «ویژگی استوا اینست که اگر یک سطح روشن روی آن باشد، چون هرگز گرم‌تر یا سردتر نمی‌شود، بنابراین همیشه دمایش پایین می‌ماند. اگر یخ روی استوا باشد، سر جایش خواهد ماند و آب نخواهد شد.»

کین می‌گوید: «در هر دور چرخش پلوتو به گرد خورشید، کمی نیتروژن روی قلب آن انباشته می‌شود. اندیشه‌ی کج شدن کل یک سیاره‌ در اثر چرخه‌ی مواد گریزایش چیزی نیست که بسیاری از مردم تاکنون واقعا به آن فکر کرده باشند.»

--------------------------------------------

به کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

واژه نامه:

nitrogen - Pluto - crust - Hubble Space Telescope - moon - Charon - New Horizons - Sputnik Planitia - heart - Tombaugh Regio - glacier - geologic - impact basin - methane - carbon monoxide - true polar wander - equator - pole - Nature - James Keane - University of Arizona - subsurface ocean - fault - depression - north pole - planet - Francis Nimmo - University of California - UCSC - water - antifreeze - ammonia - mass concentration - mascon - Moon - maria - Alissa Earle - Richard Binzel - MIT - spin axis - Sun - crater - tectonic - expansion - dwarf planet

منبع: skyandtelescope

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان