کوی دانش - kooy

لنزِ گرانشی، صلیب انیشتین را درباره اَبَر نواختر دور دست ایجاد می کند

لنزِ گرانشی، صلیب انیشتین را درباره اَبَر نواختر دور دست ایجاد می کند
17 اسفند
21:00 1393
تصاویر چندتایی مربوط به یک اَبَر نواختر (سوپر نوآ) (1) که به وسیله لنزِ گرانشی (2) ایجاد شده اند، برای نخستین بار توسط یک تیم بین المللی از اخترشناسان و با بهره گیری از تلسکوپ فضائی هابل (HST) در اختیار گرفته شده است. الگوی "صلیب انیشتین"، چهار تصویر از یک اَبَر نواختر دور دست را دربر می گیرد، تصاویری که به وسیله لنز گرانشیِ مربوط به نورِ این اَبَر نواختر ایجاد شده اند، این نور از کهکشان دور دستی عبور کرده است، کهکشانی که در میان خوشه ای از کهکشان های واقع در مسیرِ آن نور به زمین وجود دارد. تیم مربوطه می گوید علاوه بر آنکه این کشف سبب می شود ما از دینامیکِ اَبَر نواختر دور دست، دید نزدیک تری به دست آوریم، به کمک آن خواهیم توانست استنباط خودمان را هم از توزیع ماده سیاه (3) در کهکشان و خوشه کهکشانی بهبود دهیم که این کار با "قرار گرفتن لنز" در مسیر انجام می شود. این کشف همچنین برای آزمودن نظریه نسبیتِ عامِ انیشتین و سنجشِ سرعتِ انبساط جهان در درونِ کیهان به کار گرفته می شود.

یک لنز گرانشی، کهکشانی بزرگ یا گروهی از کهکشان ها است که نور یک منبع دور دست را که به سوی یک مشاهده گر می آید، خم می کند و یا می توان گفت به گونه ای آن را از یک "لنز" عبور می دهد. این پدیده توسط نظریه نسبیتِ عامِ انیشتین پیش بینی شده بود و نخستین بار، این گونه "لنز" در سال 1979 کشف شد. گاهی منبع نوری دور دست، کهکشانی که به عنوان لنز عمل می کند و شخص مشاهده گر، همگی دقیقاً در یک خط قرار می گیرند و ما می توانیم یک "حلقه انیشتین" ببینیم، و این چنبره کاملی از نورِ منبع مربوطه می باشد که جرم ایجاد کننده لنز را فرا گرفته است. ولی اگر هر گونه همتراز نبودن در طول مسیر وجود داشته باشد، ما شاهد کمان های ناقص و یا لکه هایی نورانی خواهیم بود. بر اساس موقعیت های نسبی افراد، چهار لکه نورانی را می توان دید که اینها صلیب انیشتین را تشکیل می دهند. اثر لنز گذاری به عنوان یک "تلسکوپ طبیعی" برای اخترشناسان عمل می کند و آنها می توانند جرم کهکشانِ ایجاد کننده لنز و جرم محتوی ماده سیاهِ آن را بر اساس اعوجاج مشاهده شده تعیین کنند.

جستجوی طولانی

Alex Filippenko از دانشگاه برکلیِ کالیفرنیا می گوید: «این یک کشف شگفت انگیز است». او یکی از اعضاء تیمی است که آخرین تصویرِ اَبَر نواختر از بین تصاویر چهار برابر شده با لنز را پیدا کرده است وی توضیح می دهد که «پژوهشگران به مدت 50 سال در جستجوی اَبَر نواختری بوده اند که نور آن به شدت با "لنز" اعوجاج پیدا کرده باشد و اکنون ما یکی از آنها را پیدا کرده ایم». با توجه به شرایط بسیاری که باید برای یک لنز گرانشی انجام شود تا بتوان اَبَر نواخترِ تحتِ لنز را از زمین دید و با توجه به طول عمر نسبتاً کوتاه یک اَبَر نواختر، چنین اَبَر نواخترِ "تحت لنز" که چهار تصویر از آن داشته باشیم، پیش از این هرگز دیده نشده است.

حتی موضوع جالب تری نیز وجود دارد و آن این است که با توجه به استنباطی که از مختصاتِ لنز گرانشی وجود دارد، این تیم از پیش می دانست که تصویر پنجمی نیز در دهه بعد پدیدار خواهد شد. این موضوع از بابتِ اَبَر نواختر، یک "پاسخ" به اخترشناسان می دهد، چون نور می تواند مسیرهای گوناگونی در پیرامونِ لنز گرانشی و نیز از میان آن داشته باشد و بنابر این در زمان های گوناگونی به زمین برسد. این حالت خاصِ کمیاب، حالت سودمندی است چون معمولاً اخترشناسی دانشی نیست که مسائل را پیش گویی کند. Filippenko می گوید: «طولانی تر شدن مسیر و یا قوی تر شدن آن میدان گرانشی که نور از میانش می گذرد، سبب بیشتر شدن زمان تأخیر می شود».

تیم از یک مدل کامپیوتری بهره برد تا بتواند مسیرهایی را پیش بینی کند که نورِ اَبَر نواختر می تواند از پیرامون خوشه کهکشانی از طریق آن مسیرها بگذرد، موضوع یاد شده این مطلب را مطرح می کند که ما پیش از این، دیدن تصاویر قبلی را از دست داده ایم، تصاویری که مربوط به انفجار ستاره در 10 سال پیش و 50 سال پیش می باشند. تیم، نام این اَبَر نواختر را SN Refsdal گذاشته است (پس از درگذشتِ اختر- فیزیک دان مرحوم Sjur Refsdal). این اَبَر نواختر در حدود 9.3 میلیارد سال نوری (با مقدارِ انتقال به فرو سرخ به میزان 1.5) از زمین فاصله دارد و در نزدیکی لبه جهانِ قابل مشاهده قرار دارد و این در حالی است که کهکشانِ "تحتِ لنز" در حدود 5 میلیارد سال نوری (با مقدارِ انتقال به فرو سرخ به میزان 0.5) از ما دور است.

تکرارهای چند تایی

 «در اصل، ما اَبَر نواختر را چهار بار می بینیم و تأخیرهای زمانی را که بین ورود آن در تصاویر گوناگون وجود دارد، اندازه می گیریم و امیدواریم که مطالبی را درباره اَبَر نواختر و نوع ستاره ای که اَبَر نواختر از انفجار آن پدید آمده است و نیز درباره لنزهای گرانشی یاد بگیریم». این سخنان را Patrick Kelly می گوید که یکی از اعضاء این تیم است و نیز کسی است که در ماه نوامبر گذشته در دانشگاه برکلی، هنگامی اَبَر نواخترِ مورد نظر را کشف کرد که به تصاویر مادون قرمز گرفته شده توسط تلسکوپ فضائی هابل نگاه می کرد.

کهکشانی که نورِ اَبَر نواختر را دو نیمه می کند، بخشی از خوشه بزرگ تر است (MACS J1149.6+2223) که بیش از 10 سال از کشف آن می گذرد. اخترشناسان در سال 2009 درباره خوشه ای گزارش دادند که توسط بزرگ ترین تصویر شناخته شده تاکنون ایجاد شده است که مربوط به یک کهکشان مارپیچی است و از طریق یک لنز گرانشی بوده است. کهکشان دورتر که در تصاویر چندتایی پدیدار می شود، در پیرامون خوشه نزدیک تر وجود دارد و میزبانِ اَبَر نواختر در یکی از بازوهای مارپیچی خود می باشد. Kelly توضیح می دهد: «ما شاهدِ لنز گذاری قدرتمندی توسط یک کهکشان سرخ رنگ هستیم ولی آن کهکشان بخشی از یک خوشه کهکشانی می باشد که بزرگ نمایی "لنز" آن بیشتر است. پس ما یک سیستم لنز گذاری دو برابری داریم».

Kelly امیدوار است که اندازه گیری تأخیرهای زمانیِ بین فازهای اَبَر نواختر که در چهار تصویر مزبور دیده می شود، سبب شود که آنها بتوانند محدودیت های بیشتری برای توزیع جرمِ کهکشان های نزدیک تر قائل شوند و نیز محدودیت در انبساط کیهان و هندسه کیهانی را افزایش دهند. اگر پژوهشگران با مطالعه طیف این اَبَر نواختر، آن را به عنوان تیپِ اَبَر نواختر از نوع Ia شناسایی کنند (که روشنایی نسبتاً استانداردی دارد)، در آن صورت حتی می توانند محدودیت های قوی تری، هم در مورد توزیع جرمی و هم در مورد پارامترهای کیهانی قائل شوند.

این کار پژوهشی در نشریه ساینس منتشر شده است.

....................................................................................................................................................

(1) اَبَر نواختر (supernova)- ستاره ای است که روشنایی آن به طور ناگهانی افزایش بسیار زیادی پیدا می کند که این در اثر انبساط فاجعه آمیزی است که بیشتر جرم آن را به بیرون پرتاب می کند. روشنایی برخی از اَبَر نواخترها صد میلیون برابر روشنایی خورشید ما است!

(2) لنز گرانشی  (gravitational lensing)- منطقه ای از فضا است که محتوی جرم بسیار عظیمی می باشد که میدان گرانشی آن، تابش های الکترو مغناطیسیِ گذرنده از آن را دچار اعوجاج می کند و به مانند یک لنز عمل می کند که گاهی از آن شیء دور دست، تصویری چندتایی می دهد.

(3) ماده سیاه (dark matter)- (در برخی از نظریه های کیهان شناسی)، ماده غیر درخشنده ای است که وجود آن در فضا بدیهی فرض می شود. این ماده می تواند شکل های گوناگونی داشته باشد، از جمله آنکه شامل ذرات متعاملِ ضعیفی باشد (ماده تاریکِ سرد) و یا ذرات پر انرژی دارای حرکت تصادفی باشد که بلافاصله پس از مهبانگ ایجاد شده اند (ماده تاریک داغ).

کلمات کلیدی

اشتراک

درباره نویسنده

ابراهیم یگانه

ابراهیم یگانه

با درودهای گرم به همه.

 

*  تحصيلات: لیسانس الكترونيك

*  تاریخ تولد: 1342

*  سابقه کار ترجمه (به جز سایت کوی دانش): همکاری با دارالترجمه ها، شرکت ها و اعضاء هیئت علمی دانشگاه ها و دانشجویان مقاطع تحصیلی مختلف، ترجمه چندین سایت (سایت آمریکایی سرطان، ...)

*  پیشینه شغلی در سایر زمینه ها: مهندس بازنشسته ایران خودرو با تجربه علمی و عملی در زمینه بهینه سازی مصرف انرژی (برق، آب، گاز، هوای فشرده) در صنایع و در محیط های خانگی.

شما اولین نفری باشید که برای این خبر نظر میدهد
تصویر امنیتی



عبارت در تصویر را وارد کنید


سنگهایی از آنسوی منظومه شمسی

سنگهایی از آنسوی منظومه شمسی

پس از 16 سال که این تکه سنگها بر روی زمین افتاده اند، دانشمندان به این واقعیت پی بردند که آنها از خارج از منظومه شمسی به زمین رسیده اند. این سنگها در سال 2000 (1378) بر روی دریاچه یخ زده تاگیش واقع در بریتیش کلمبیای کشور کانادا به زمین برخورد کردند و در همان زمان هم دانشمندان اعلام کردند که آنها، نمونه هایی کاملاً متفاوت از تمامی نمونه های بدست آمده و طبقه بندی شده از سنگهای کیهانی هستند. هم اکنون محققانی که به ارزیابی ترکیب سنگ مشغول هستند می گویند که نظریه بهتری برایش دارند که البته با شنیدن آن کمی تعجب خواهید کرد. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه باشید...

مطالعه متن کامل
سیاره ای با سه خورشید، سه غروب و سه طلوع

سیاره ای با سه خورشید، سه غروب و سه طلوع

جایی در کهکشان یک اگزوپلنت وجود دارد که سه خورشید را برای خود کنار گذاشته است. یک تیم از ستاره شناسان دانشگاه آریزونا با استفاده از ESO (تلسکوپی بسیار بزرگ از رصدخانه جنوبی اروپا) موفق به یافتن HD 131399Ab شده اند، اگزوپلنتی که بصورت کلی به آن یک «سیستم سه ستاره ای» triple-star system می گویند. برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
تصحیح اطلاعات موجود درباره سطح یخی قمر انسلادوس

تصحیح اطلاعات موجود درباره سطح یخی قمر انسلادوس

تصویر فوق ضخامت لایه یخی در انسلادوس را نمایش می دهد که در مناطق استوایی خود (بخش زرد رنگ) به حداکثر 35 کیلومتر هم می رسد ولی در منطقه قطبی جنوب آن (قسمت آبی رنگ) صرفاً 5 کیلومتر ضخامت دارد. این اطلاعات حاصل مدلسازی جدید دانشمندان از این قمر دوستداشتنی زحل است. لیکن اطلاعات پیشین از ضخامت بسیار بیشتر این لایه یخی گفته بود.برای بررسی بیشتر با کوی دانش همراه شوید...

مطالعه متن کامل
کشف نوع جدیدی از شهاب سنگ در سوئد

کشف نوع جدیدی از شهاب سنگ در سوئد

یک سنگ فضایی باستانی در معدن سنگی در سوئد کشف شده است. این سنگ، نوعی شهاب سنگ می باشد که پیش از این هرگز روی زمین مشاهده نشده بود و احتمالاً باقی مانده تصادم عظیم سیارکی است که 470 میلیون سال قبل از این رخ داده و نخاله هایش روانه زمین شده است.

مطالعه متن کامل
دوردست ترین اکسیژنی که تا به امروز مشاهده شده است

دوردست ترین اکسیژنی که تا به امروز مشاهده شده است

تیمی از ستاره شناسان با استفاده از آرایه بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (ALMA) دست به شناسایی اکسیژن در کهکشان دوردستی زده اند که صرفاً 700 میلیون سال بعد از انفجار بزرگ مشاهده می شود. این کهکشان دوردست ترین کهکشانی است که تاکنون شناسایی اکسیژن روی سطح آن به صورت قطعی انجام شده است و به احتمال زیاد به خاطر تشعشع قوی از ستاره های غول پیکر جوان، یونیزه گشته است. کهکشان مزبور می تواند نمونه منابعی باشد که مسئول سازماندهی کیهان درسال های نخستین شکل گیری کیهان هستند.

مطالعه متن کامل
فقر با افسردگی در دوران کودکی ارتباط دارد و ارتباطات مغزی را تغییر می‌دهد.

فقر با افسردگی در دوران کودکی ارتباط دارد و ارتباطات مغزی را تغییر می‌دهد.

رشد در فقر، پیامدهای منفیِ بسیاری دارد. پژوهشگرانِ دانشگاه واشنگتن در سنت لوئیس، پیامد دیگری نیز شناسایی کردند: تغییرِ ارتباطات مغزی.

مطالعه متن کامل
کاوشگر پروژه "رزتا" روی سیاره دنباله دار در سایه فرو رفته و نیاز به انرژی خورشیدی دارد.

کاوشگر پروژه "رزتا" روی سیاره دنباله دار در سایه فرو رفته و نیاز به انرژی خورشیدی دارد.

فرود آمدن کاوشگر "Philae" روی سیاره دنباله دار"67p /Churyumov-Gerasimenko" پس از ده سال فضانوردی، موفقیت بسیار چشمگیری در تاریخ علوم فضایی است. سازمان فضایی اتحادیه اروپا ( ESA) انتظار داشت که کاوشگر Philae انرژی خود را از خورشید تامین کند تا تجهیزات فنی و علمی خود را دوباره شارژ نماید، متاسفانه در حال حاضر کاوشگر فیله در بدترین مکان ممکن فرود آمده، در سایه، مکانی که حدس زده می شود خورشید تنها 3 ساعت در روز دیده شود.

مطالعه متن کامل
بک‌یاک (Backyak) ماژولار، همزمان، سورتمه، کایاک، قایق بادبانی و کوله‌پشتی است

بک‌یاک (Backyak) ماژولار، همزمان، سورتمه، کایاک، قایق بادبانی و کوله‌پشتی است

بک‌یاک وسیله‌ای آبی قابل حمل و ماژولار است. هفته گذشته در دورترین گوشه نمایشگاه Boot Düsseldorf محصولی عرضه شد که از جمله جالب‌ترین‌های Boot Düsseldorf بود. نام وسیله این آبی چند منظوره Klepper Backyak است. همانگونه که از نامش هم برمی‌آید، Backyak در واقع کایاکی است که می‌توان آن را روی پشت حمل کرده و بعد از رسیدن به مکانی پرآب، سرهم کرد. اما افزون بر کایاک، این وسیله می‌تواند قایق بادبانی، سورتمه برفی و حتی تخته آفتاب‌گیری شناور هم باشد.

مطالعه متن کامل
برف پاک کن جگوار لندرور با فناوری تعقیب نگاه

برف پاک کن جگوار لندرور با فناوری تعقیب نگاه

در دی ماه گذشته بود که شرکت جگوار لندرور از همکاری خود با شرکتهای Intel و Seeing Machines برای طراحی یک سیستم تعقیب حرکت چشم خبر داد که می توانست خواب آلودگی راننده را تشخیص داده و نسبت به آن هشدار دهد. اما علاوه بر آن، این شرکت ایده های دیگری نیز برای استفاده از فناوری تعقیب چشم دارد که هم معمولی تر بوده و هم در رانندگی روزمره مفیدتر است.

مطالعه متن کامل
در نمایشگاه IFA 2015 چه خواهد گذشت.

در نمایشگاه IFA 2015 چه خواهد گذشت.

زمان برگزاری یکی از بزرگترین نمایشگاه های فناوری فرار سیده است. این نمایشگاه که در شهر برلین و در نمایشگاه بین اللملی Messe برگزار خواهد شد، نمایشگاه IFA نام دارد. در این نمایشگاه، شرکت های بزرگ فناوری از سراسر دنیا تازه ترین محصولات خود را برای اولین بار نمایش خواهند داد که شامل گوشی های هوشمند، تبلت ها و گجت هایی که بی صبرانه منتظر حضورشان در بازار هستیم. سعی می کنیم تمامی محصولات این نمایشگاه را بطور دقیق بررسی کنیم.

مطالعه متن کامل