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
صخره ها، راز شکل گیری ماه را فاش می کنند

صخره ها، راز شکل گیری ماه را فاش می کنند

تصویری فرضی از برخورد تئیا (Theia) با زمین. در مورد منشا ماه نظرهای متعددی مطرح شده است، اما با توجه به مکانیسم های گردشی، نظریه مقبول آنست که حدود 150 میلیون سال بعد از شکل گیری منظومه شمسی (در حدود 4میلیارد و 600 میلیون سال قبل) شیئی به نام تئیا که به اندازه مریخ بوده است با زمین کهن برخورد کرد و از میان گرد و خاک این تصادم عظیم ماه شکل گرفت.

مطالعه متن کامل
6 ابزار تعبیه شده در ویندوز که احتمالا از وجود آن ها بی خبرید

6 ابزار تعبیه شده در ویندوز که احتمالا از وجود آن ها بی خبرید

یکی از مزایای ویندوز این است که کاربران می توانند میلیون ها برنامه بر روی آن نصب کنند. اما از آنجایی که مایکروسافت این سیستم عامل را ارتقاء و گسترش داده است تعداد زیادی از ابزارها را به آن افزوده است که شما را از نصب برخی از نرم افزارهای اضافه بی نیاز می کنند. در این جا برخی از ابزارهای تعبیه شده در ویندوز که ممکن از شما از وجود آن ها ناآگاه باشید را معرفی می کنیم.

مطالعه متن کامل
آنچه باید در مورد بروزرسانی ابزارهایتان به iOS 8 بدانید

آنچه باید در مورد بروزرسانی ابزارهایتان به iOS 8 بدانید

هرچند هزاران هزار نفر در صف مغازه های اپل استور یا درخانه هایشان منتظر کارمندان شرکت اپل هستند که آخرین نسخه از گوشی iPhone 6 یا iPhone 6 plus اپل را به دستشان بدهند، اما علاوه بر گوشی های اپل، کلی سخت افزارهای دیگر اپلی هم هستند که می توان آنها را به نسخه iOS 8 بروزرسانی کرد.

مطالعه متن کامل
ربات ها با تماشای ویدئوهای یوتیوب، نحوه استفاده از ابزار را یاد می گیرند

ربات ها با تماشای ویدئوهای یوتیوب، نحوه استفاده از ابزار را یاد می گیرند

قرار است آینده ما پر از ربات هایی باشد که قادر به انجام انواع وظایف هستند و هوش مصنوعی نیز راه را برای تحقق این آینده فراهم می سازد. به تازگی یادگیری عمیق (Deep Learning) توجه بسیاری را به خود جلب کرده است و جدیدترین خبر در این زمینه نیز مربوط به پروژه ایست که محققان در آن با استفاده از ویدئوهای آشپزی یوتیوب به ربات ها بهره گیری از ابزار را یاد می دهند.

مطالعه متن کامل
شواهد بیشتری حاکی از قرار داشتن زمین در دوره انقراض بزرگ ششم

شواهد بیشتری حاکی از قرار داشتن زمین در دوره انقراض بزرگ ششم

طبق نتایج مطالعه ای جدید جمعیت انواع مختلف حیوانات در سرتاسر جهان همزمان با ورود زمین به دوره انقراض بزرگ ششم به سرعت درحال کاسته شدن و از میان رفتن است. به گفته نویسندگان مطالعه مذکور، از آغاز قرن گذشته، گونه های مختلف مهره داران با سرعتی حداکثر 114 برابر سریع تر از قبل از زمان آغاز دخالت انسانی در اکوسیستم های طبیعیِ زمین، رو به زوال می روند. این گفته محققانی است که از محافظه کارانه ترین آمارهای موجود برای ارزیابی نرخ انقراض گونه های حیوانی سود جسته اند و در تفسیر نتایج بدست آمده اظهار داشته اند که در شرایط عادی زیستی 11400سال طول می کشیده تا گونه هایی که طی 100 سال اخیر از بین رفته (یا درحال انقراض هستند) نابود شوند.

مطالعه متن کامل