کوی دانش - kooy

حفره های متداخل در خوشه های ستاره ای، منبع اولین سیاه چاله ها هستند

حفره های متداخل در خوشه های ستاره ای، منبع اولین سیاه چاله ها هستند
29 خرداد
01:15 1395
اخترفیزیکدانان دانشگاه نورث وسترن موفق به پیش بینی بسیار مهمی شده اند. در مطالعه ای جدید، دانشمندان نشان دادند پیش بینی های تئوریک سال قبل صحیح بوده است، منظور همان واقعه ادغام دو سیاه چاله غول پیکر است که به تاریخ 14 سپتامبر 2015 کشف شد و ممکن است به آسانی و به واسطه یک سری «تعاملات پویا» رخ داده باشد که در هسته متراکم ستاره ایِ خوشه قدیمی کروی انجام گرفته است. این سیاه چاله های دوتایی در حفره های متداخلِ پرهرج و مرجِ خوشه ایِ کروی متولد شدند که از خوشه به بیرون انداخته شده و در نهایت با سیاه چاله ای ادغام می گردند. داستان مزبور که آنرا شکل گیری دینامیکی می نامند یکی از دو کانال اصلی شناخته شده برای شکل گیری سیاه چاله های دوتایی است که LIGO (رصدخانه امواج گرانشی تداخل سنج لیزری) آنرا کشف کرده است.

اولین مورد شناسایی سیاه چاله های در حال ادغام توسط LIGO، کاملاً با مدل شکل گیری دینامیکی ارائه شده از سوی تیم تحقیقاتی دانشگاه نورث وسترن هماهنگی داشته و به گفته محققان دقیقاً همان رخدادی ست که می توان از خوشه ای کروی انتظارش را داشت. 
سیاه چاله هایی که با هم تصادم می کنند نوری از خود منتشر نمی کنند، بلکه انرژی بسیار زیادی در قالب امواج گرانشی از آنها آزاد می شود. اولین بار تشخیص امواج مزبور به تاریخ 14 سپتامبر 2015 رخ داد و دومین مورد شناسایی نیز در اصل سه ماه بعد از تشخیص اول بوده است. این رویدادها، عصر جدیدی را در نجوم رقم زد و آن استفاده از امواج گرانشی برای یادگیری در مورد کیهان است. 
به گفته فردریک ای راسیو، اخترفیزیکدان نظری دانشگاه نورث وسترن و نویسنده ارشد این مطالعه: "به لطف LIGO، دیگر کار ما محدود به تئوری پردازی و پیش بینی صرف نخواهد بود، بلکه هم اکنون داده ها را در اختیار داریم. به نظر میرسد روند ساده ای که شناخته شده هم هست در کار باشد. اصل فیزیکی که هر دانشجوی سال اولی فیزیک می داند، همان اصل حرکت نیوتون، دینامیک های گرانشی مربوط به اولین سیاه چاله ای را که LIGO کشف کرده شرح می دهد."
راسیو جزئیات مربوط به نحوه انطباقِ تشخیص انجام گرفته توسط LIGO با تئوری ارائه شده تیم تحقیقاتی خود را ساعت 2:15 بعدازظهر به وقت روزگاهی اقیانوس آرام طی گردهم آیی تابستانی انجمن ستاره شناسی آمریکا یا اختصاراً AAS در سن دیگو عرضه داشت. وی به علاوه نتایج حاصل از مطالعه را طی جلسه برگزار شده بعد از گردهم آیی AAS در فاصله 5:30 الی 6:30 عصر شرح داد.
 کارل ال. رودریگز، نویسنده ارشد مطالعه و دانشجوی پی اچ دی در گروه تحقیقاتی راسیو می گوید: "در پی خبری که اوایل امسال راجع به اولین مورد تشخیص سیاه چاله های در حال تصادم از سوی LIGO اعلام شد، بسیار به وجد آمدیم. این یافته ها تا حد زیادی با مکانی که ما هم پیش بینی کرده بودیم تطابق داشت و از اینرو چشم انتظار کار با داده های بدست آمده از کشفیات جدید هستیم."
بهم آمیختگی دو سیاه چاله رویدادی بسیار غیرمتعارف و شدید است. راسیو و تیم وی از مدل های خوشه های کروی، مجموعه های کروی از حداکثر یک میلیون ستاره بسیار فشرده به هم که در کیهان وجود دارد استفاده کرده و نشان دادند «یک خوشه ی نوعی» می تواند به طور کاملاً طبیعی سیاه چاله ای دوتایی را خلق کند که با سیاه چاله بزرگتری ادغام و ترکیب شود.
 مدل کامیپوتری قدرتمند ارائه شده توسط ایشان می تواند تعداد سیاه چاله های دوتایی ادغام شونده ای را که LIGO از عهده شناسایی آنها برمی آید پیش بینی کند، باید توجه داشت هر سال به طور بالقوه 100 مورد از چنین سیاه چاله هایی در هسته های خوشه های ستاره ای متراکمِ یاد شده، شکل می گیرند. این مدل به علاوه نشان می دهد که سیاه چاله های دوتایی کجای کیهان قرار دارند، چند سال قبل از این ترکیب شده اند و جرم هر  کدامشان چقدر است.
 راسیو می گوید: "روندهای فیزیکی ساده موجب راندن سیاه چاله های سنگین وزن به مرکز خوشه می شود. این جفت سیاه چاله در نهایت ادغام شده و LIGO شناسایی شان می کند." راسیو، پرفسورِ جوزف کامینگز در بخش فیزیک و نجوم کالج علوم و هنر واینبرگ در دانشگاه نورث وسترن می باشد.
رودریگز می افزاید: "انتظار ما بر آنست که LIGO تا پایان دهه جاری موفق به شناسایی صدها الی هزاران سیاه چاله دوتایی شود."
 راسیو و رودریگز هر دو  اعضای مرکز اکتشاف بین رشته ای و تحقیقات اخترفیزیک نورث وسترن (CIERA) هستند.
راسیو، رودریگز و همکاران در این مطالعه به تفصیل اقدام به توصیف آندسته از روندهای تعامل دینامیکی کرده اند که منتهی به شکل گیری سیستم سیاه چاله دوتاییِ ادغامی می شود. افزون بر این نشان دادند پیش بینی های نظری ناظر بر این کانال شکل گیری دینامیکی به طور کلی بسیار قدرتمندتر از مدل هایی هستند که جهت کانال اصلی دیگر شکل گیری سیاه چاله های دوتایی، برمبنای تکامل ستاره های غول پیکر در منظومه های دوتایی جداگانه (و نه در خوشه های ستاره ای) پیشنهاد شده است."
رودریگز و همکاران از 25 مدل کامپیوتری مفصل استفاده کرده و نشان دادند که خوشه ستاره ای چگونه به عنوان منبع مسلط سیاه چاله های دوتایی عمل کرده و طی خوشه ستاره ای که 12 میلیارد سال نوری سن دارد، دست به تولید صدها ادغام سیاه چاله ای می زنند.
با مقایسه کردن مدل ها با مشاهداتی که اخیراً ازخوشه ها در کهکشان راه شیری و فراتر از آن صورت گرفته است، نتایج نشان می دهد LIGO (رصدخانه موج گرانشی تداخل سنج لیزری) می تواند در نهایت بیش از 100 ادغام سیاه چاله های دوتایی را هر ساله مشاهده کند. 
تیم تحقیقاتی به منظور انجام مطالعه از «محاسبات موازی» برای مدلسازی خوشه های ستاره ای استفاده کردند که از طریق همکاری بین رشته ای با پشتیبانی CIERA بین دپارتمان فیزیک و نجوم نورث وسترن و  دپارتمان علوم کامپیوتریو مهندسی برق این دانشگاه توسعه داده شد. مقاله ارائه شده شامل 52 مدل محاسباتی می شود و بزرگترین مدل نیازمند 30 هزار ساعت قدرت محاسباتی بوده است.

درباره نویسنده

هنگامه خوش خلق

هنگامه خوش خلق

اینجانب فعالیت خود را به عنوان مترجم از سال 88 و با همکاری با انتشارات طاهریان آغاز کردم .و سپس به عنوان کارمند مترجم با شرکت های مختلفی همکاری داشته ام . در این میان لازم به ذکر است که فعالیت های اینجانب علاوه بر ترجمه کتاب (در آخرین مورد نشر آوند دانش)شامل ترجمه مقالات ، همکاری به عنوان مترجم شفاهی در دوره ها و سمینارهای مختلف و کار به عنوان مسئول مکاتبات و مکالمات خارجی شرکت توسعه اطلاعات بوده است .علاوه بر زبان انگلیسی ، آشنایی متوسط با زبان های اسپانیولی و ترکی استانبولی را نیز دارا می باشم .

 

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
آیا می توان روی مریخ کشاورزی کرد؟

آیا می توان روی مریخ کشاورزی کرد؟

همانطور که اطلاع دارید ناسا برنامه فرستادن انسان به فضا را در دهه 2030 در دست انجام دارد، اما نباید انتظار داشت کسانی که به مریخ فرستاده می شوند با منظره ای از مزارع مشابه آنچه در فیلم های هالیودی مواجه شوند، روبرو شوند.

مطالعه متن کامل
 3 استراتژی در زمان جا‌به‌جایی پایگاه داده

3 استراتژی در زمان جا‌به‌جایی پایگاه داده

اصلی‌ترین نگرانی در زمان انتقال پایگاه‌های داده حصول اطمینان از در دسترس باقی ماندن سرویس‌ها است. یادگیری نحوه انجام این فرآیند و هم چنین چگونگی جابجایی ایمن سخت‌افزار و داده‌ها اهمیت زیادی دارد.

مطالعه متن کامل
چه کسی برنده می شود؟ پاسخ این سوال شاید به ساعتهای بیولوژیکی ورزشکاران بستگی داشته باشد

چه کسی برنده می شود؟ پاسخ این سوال شاید به ساعتهای بیولوژیکی ورزشکاران بستگی داشته باشد

با توجه به مطالعه ای جدید، شاید نتیجه رویداد ورزشی بزرگی که بی صبرانه منتظر تماشایش هستید، به نحوه سازگاری زمان بندی بازی با ساعت بیولوژیکی ورزشکاران حاضر در تیم موردعلاقه تان بستگی داشته باشد. محققان می گویند ورزشکاران و مربیان با توجه به این موضوع و تنظیم برنامه های خود عملکرد بهتری خواهند داشت. امیلی دفروند (سمت چپ) و هالی پین (سمت راست) دو تن از بازیکنان هاکی روی یخ و دانشجوی دانشگاه بیرمنگام، اهل بریتانیا بوده و در مطالعه رولاند برند استاتر و الیز فیسر چایلدزشرکت داشته اند.

مطالعه متن کامل
گازهای عجیب در سطح مریخ سبب شگفتی دانشمندان شده است.

گازهای عجیب در سطح مریخ سبب شگفتی دانشمندان شده است.

یک واقعه عجیب در سطح مریخ به وقوع پیوسته است. منجمان آماتور توده عظیمی از گازهای در حالِ فوران در سطح سیاره سرخ کشف کردند که سبب شگفتی دانشمندان شده است.

مطالعه متن کامل
عنکبوت هایی که به آنها نانوتیوب های کربن پاشیده می شود ابریشم های بسیار محکمی می تنند

عنکبوت هایی که به آنها نانوتیوب های کربن پاشیده می شود ابریشم های بسیار محکمی می تنند

خصوصیات حیرت انگیز ابریشم عنکبوت ها باعث شده است که تحقیقات زیادی در این زمینه شکل بگیرد. گروهی از محققان دانشگاه تِرنتوی ایتالیا ادعا می کنند که توانسته اند ابریشم تنیده شده توسط عنکبوت ها را ارتقاء ببخشند و آن را استثنایی تر از قبل کنند. به گفته ی این محققان پاشیدن ناتیوب های کربن بر روی بدن عنکبوت ها باعث می شود ابریشم های تنیده شده 3.5 برابر محکم تر از ابریشم های عنکبوت های طبیعی باشند.

مطالعه متن کامل