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
جلب توجه مشتریان در فروشگاه ها به سمت Apple Pay

جلب توجه مشتریان در فروشگاه ها به سمت Apple Pay

طبق گفته خرده فروشی ها، مشتریانشان در حال استفاده از Apple Pay هستند. این امر باعث می‌شود Apple Pay تبدیل به اولین خدمت موبایلی در پرداخت شود که به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. رقبایی مانند Softcard (قبلا ISIS نامیده می‌‌شد) و گوگل توجه می‌کنند که خدماتشان مکررا مورد استفاده قرار می‌گیرد، درحالیکه اپل هرگز در مقابل رقبایش موفقیت چندانی به دست نیاورده بود

مطالعه متن کامل
وزن کم در زمان تولد با ابتلا به دیابت نوع دو در بزرگسالی ارتباط دارد.

وزن کم در زمان تولد با ابتلا به دیابت نوع دو در بزرگسالی ارتباط دارد.

طبق نتایج پژوهشی جدید، وزنِ زمانِ تولد و سبک زندگی افراد بر خطر ابتلا به دیابت نوع دو تأثیر دارد.

مطالعه متن کامل
معرفی بهترین تبلت های ویندوز 8.1 (کلاس متوسط)

معرفی بهترین تبلت های ویندوز 8.1 (کلاس متوسط)

در خبر پیش رو قویترین، روان‌ترین و جالب‌ترین تبلت های ویندوز 8.1 را بصورت اجمالی بررسی کرده ایم. تبلتهایی که در حال حاضر ارزش خرید دارند.

مطالعه متن کامل
نتایج مطالعه ای جدید نشان داد چند شهر ساحلی آمریکا از جمله نیویورک سیتی به زیر آب خواهند رفت

نتایج مطالعه ای جدید نشان داد چند شهر ساحلی آمریکا از جمله نیویورک سیتی به زیر آب خواهند رفت

هرچند مدت زمانی است که زنگ های هشدار تغییرات اقلیمی به صدا درآمده است، اما مطالعه ای جدید ادعا می کند امکان دیدن اثرات این تغییراتِ زودتر از موعد، مخصوصاً در امتداد مناطق ساحلی آمریکا، محتمل تر از آن چیزی است که قبلاً پیش بینی می شد.

مطالعه متن کامل
نکسوس 9 در برابر آی پد مینی 2 اپل: آیا ورق برگشته است؟

نکسوس 9 در برابر آی پد مینی 2 اپل: آیا ورق برگشته است؟

سال گذشته آی پد مینی 2 اپل، صفجه نمایشی زیبا را به همراه تجربه کاربری سریع و دلپذیر و عمر باتری خوب به مشتریانش ارائه داد. بنابراین اگر قرار بود دنبال تبلتی آندرویدی بروید که با آی پد مینی دارایِ صفحه نمایش Retina قابل قیاس باشد به نتیجه ای نمی رسیدید. نکسوس 7 گوگل، عمر باتری بسیار پایینی داشت، صفحه نمایشش خوب بود و تجربه کاربری قابل قبول عرضه می کرد که البته آنچنان عالی هم نبود. اما آنچه باعث عزیزشدن نکسوس 7 در نظر خیلی ها شد، قیمتش بود زیرا این مدل تقریبا در قیاس با هر تلفن دیگر بازار ارزان تر بود. اما امسال جالب است که وقتی به نکسوس 9 و آی پد مینی2 نگاه می کنیم، انگار همه چیز نسبت به پارسال برعکس شده است

مطالعه متن کامل