کوی دانش - kooy

آیا ردیاب امواج گرانشی، ماده تاریک را نیز یافته است؟

آیا ردیاب امواج گرانشی، ماده تاریک را نیز یافته است؟
29 خرداد
05:15 1395
دانشمندان دانشگاه جانز هاپکینز فرضیاتی را به منظور حل و فصل یکی از قدیمی ترین رازهای فیزیک عرضه داشته اند. سال گذشته وقتی یک رصدخانه نجومی اقدام به شناسایی دو سیاه چاله در حال تصادم در عمق فضا نمود، دانشمندان بابت تایید پیش بینی انیشتین مبنی بر وجودِ امواج گرانشی در فضا جشن گرفتند. تیمی از اخترفیزیکدانان اما متوجه نکته دیگری شدند و آن اینکه آیا در نتیجه این آزمایش، "ماده تاریک" که بیشترین مقدار جرم کیهان را تشکیل میدهد هم پیدا شده است؟

تصویر فوق، دو سیاه چاله را دقیقاً لحظاتی قبل از تصادم و ادغام شدن با همدیگر نشان می دهد، در نتیجه این واقعه انرژی به صورت امواج گرانشی آزاد می شود. در تاریخ 26 دسامبر 2015، امواج مزبور بعد از 1.4 میلیارد سال سفر به زمین رسیدند و توسط دو ردیاب دوقلوی LIGO نیز شناسایی شدند. به این ترتیب این دومین بار است که LIGO امواج گرانشی را شناسایی کرده است و تایید بیشتری مبنی بر صحیح بودن نظریه نسبیت عام انیشتین و اثبات آینده امواج گرانشی در حوزه نجوم را در اختیار قرار داده که ثابت می کند با بهره گیری از این امواج می توان کیهان را به شیوه جدیدی شناخت. سیاه چاله های مزبور (از سمت راست به چپ) 14 و 8 برابر جرم خورشید را داشته و بعد از ادغام شدنشان با همدیگر سیاه چاله ای را درست کردند که 21 برابر جرم خورشید را داراست. در واقع  جرمی برابر با جرم خورشید به صورت انرژی گرانشی آزاد شد. 
هشت دانشمند دپارتمانِ فیزیک و نجومِ هنری. ای رولند دانشگاه جانز هاپکینز بعد از اعلام کشف ادغام این سیاه چاله ها توسط رصدخانه امواج گرانشی تداخل سنج لیزری LIGO در ماه فوریه، دست به کار محاسبات شدند. این نتایج به تازگی در ژورنال Physical Review Letters منتشر شده است و فرضیه ای است که بر اساس آن راه حلی برای یکی از رموز دیرپای اخترفیزیک عرضه می شود. 
دانشمندانی که کار نگارش تحقیق را به عهده داشته اند، در ارجاع به جفت سیاه چاله مزبور که آنها را "دو تایی" می نامند می نویسند: "این امکان را در نظر گرفتیم که سیستم دوتایی سیاه چاله ای شناخته شده توسط LIGO ممکن است اثری از ماده تاریک باشد." در ادامه مقاله مزبور، 5 صفحه معادلات ریاضی عرضه شده است که نشان می دهد چگونه محققان جرم دو سیاه چاله شناسایی شده توسط LIGO را به عنوان نقطه شروع در نظر گرفته و اظهار می دارند: «این اجرام می توانند بخشی از ماده رازآلودی باشند که حدود 85 درصد از جرم کیهان را تشکیل می دهد.» 
ماده تاریک که از دهه 1930 به بعد ذهن دانشمندان را به خود مشغول ساخته است به تازگی با دقت بیشتری  مورد بررسی قرار گرفته و شواهد بیشتری از دهه 1970 به بعد در اختیار می گذارد که البته این شواهد «غیرمستقیم» هستند. درحالیکه خود ماده تاریک هنوز شناسایی نشده است اما اثرات گرانشی آن مشاهده گردیده است. به عنوان مثال بنا به اعتقاد دانشمندان، اثر ماده تاریک نزدیک، همان عاملی است که می توان برای شرح دادن عدم تجانس در چرخش ماده مرئی در کهکشان ها عرضه داشت.
 تیم جانز هاپکینز که هدایتشان را سیمون بِرد دانشجوی فوق دکتری به عهده دارد از عظمت جرم سیاه چاله های شناسایی شده توسط LIGO شگفت زده شد. رصدخانه مزبور، خود متشکل از سیستمهای ردیابی ال شکل گسترش پذیری است که به زمین محکم شده است. یکی از این سیستم های ردیابی در لوئیزیانا و دیگری در ایالت واشنگتن واقع است.
جرم سیاه چاله ها برحسب چند برابریِ خورشید ما اندازه گیری می شود. جرم اجرامِ در حال تصادم  که موج گرانشی شناسایی شده توسط LIGO (پروژه مشترک موسسه فناوری کالیفرنیا و موسسه فناوری ماساچوست) را تولید نمودند 36 و 29 برابر جرم خورشید می باشد. این اجرام بسیار بزرگتر از آن هستند که با پیش بینی های انجام شده از اندازه بیشتر سیاه چاله های ستاره ای (ساختارهای فوق  متراکمی که هنگام سقوط ستاره ها شکل می گیرند) تناسب داشته باشند. اما از سوی دیگر کوچکتر از آن هستند که با پیش بینی های عرضه شده از اندازه سیاه چاله های فوق عظیم در مرکز کهکشان ها متناسب باشند. 
البته اجرام شناسایی شده توسط LIGO  با طیف جرمی که از سیاه چاله های "بسیار کهن" انتظار می رود تناسب دارند.
سیاه چاله های بسیار کهن، نه از ستاره ها بلکه از سقوط توده های گسترده گازی طی زمان تولد کیهان شکل گرفته اند. درحالیکه موجودیت این سیاه چاله ها با قطعیت تثبیت نشده است، اما سیاه چاله های خاستگاهی در گذشته از جمله پاسخ های ممکن به مسئله ماده تاریک دانسته می شوند. از آنجایی که شواهد بسیار کمی از سیاه چاله های مزبور وجود دارد، فرضیه  "ماده تاریک همان سیاه چاله های بسیار کهن" است آنچنان طرفداری بین دانشمندان پیدا نکرده است. 
البته یافته های LIGO مجدداً همان فرضیه را به میدان آورده است، مخصوصاً زمانی که اجرام شناسایی شده در آزمایش با جرمی که برای ماده تاریک پیش بینی شده انطباق داشته باشد. پیش بینی هایی که دانشمندان در گذشته انجام داده بودند اظهار می دارد شرایط موجود به هنگام تولد کیهان موجب بوجود آمدن تعداد زیادی از این دست سیاه چاله های خاستگاهی شده است که تقریباً به صورت مساوی در کیهان منتشر شده و در هاله اطراف کهکشان خوشه بندی شده اند. تمام این دست شواهد است که باعث شده تا همین سیاه چاله ها مناسب ترین ماده برای شناسایی به عنوان ماده تاریک باشند.
تیم دانشگاه جانز هاپکینز دست به محاسبه این مطلب زدند که سیاه چاله های خاستگاهی مزبور هر چند وقت یکبار دست به تشکیل جفت های دوتایی می زنند و در نهایت تصادم می کنند. با در نظر گرفتن اندازه و شکل کشیده ای که مشخصه چرخش های دوتایی سیاه چاله های خاستگاهی دانسته می شود، تیم محققان به نرخ تصادمی رسیدند که با یافته های LIGO منطبق است. 
مارک کامینوکوفسکی، پرفسور دپارتمان نجوم و فیزیک ویلیارم آر. کنان جونیور و یکی از نویسندگان مطالعه می گوید: "ادعای ما این نیست که سیاه چاله های نامبرده همان ماده تاریک باشد. در واقع قصد شرط بندی کردن روی این مسئله را هم نداریم بلکه صرفاً بحث جالبی است که ارزش مطرح شدن دارد."
مشاهدات بیشتر انجام شده توسط LIGO و سایر شواهد، برای پشتیبانی از فرضیه ارائه شده لازم است از جمله تشخیص های بیشتری شبیه همان که در ماه فوریه اعلام شد. به این ترتیب فراوانی بیشتر اجرامی به اثبات می رسد که جرمشان با جرم محاسبه شده سنخیت دارد. 
به گفته نویسنده همکار، الی دی. کووتز دانشجوی فوق دکتری فیزیک و نجوم در دانشگاه جان هاپکینز: "در صورتی که رویدادهای 30 جرمی بسیار زیادی داشته باشیم، باید توضیحی برای این مسئله پیدا کرد." وی می افزاید: "کشف موج های گرانشی را می توان با ماده تاریک ربط داد و این مسئله اخترفیزیکدان ها را بسیار به وجد آورده است." کامینوکوفسکی می گوید "امکان صحت داشتن مسئله مزبور بسیار بالاست."

کلمات کلیدی

اشتراک

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
لنز چشمی جدید می تواند به شما قدرت بینایی فراتر از ایده آل بدهد

لنز چشمی جدید می تواند به شما قدرت بینایی فراتر از ایده آل بدهد

دکتر گارت وب یک پزشک کانادایی است که ادعا می کند یک لنز مصنوعی برای کاشت در چشم طراحی کرده است که می تواند به فرد قدرت بینایی فراتر از 20/20 بدهد. به گفته ی او جایگذاری این لنز برای یک چشم پزشک حرفه ای تنها 8 دقیقه کار می برد و پس از آن بیمار هیچگاه به عینک نیاز نخواهد داشت. سؤالات زیادی در مورد این لنزها مطرح است اما ساخت آنها غیرممکن نیست.

مطالعه متن کامل
پروژه دیپ مایند گوگل و خلق کامپیوتری با توانایی تقلید از حافظه کوتاه مدت انسان

پروژه دیپ مایند گوگل و خلق کامپیوتری با توانایی تقلید از حافظه کوتاه مدت انسان

کپی کردن قابلیت های ذهن انسان در کامپیوتر آسان نیست و بسیار فراتر از به هم متصل سازیِ کلی سی پی یو است. برای اینکه موفق به ساخت مغز مصنوعی شویم، روندهای بسیاری هستند که باید درک بهتری از آنها حاصل کنیم، به عنوان نمونه حافظه. برنامه Deep Mind شرکت گوگل به تازگی از نمونه اولیه کامپیوتری پرده برداری کرده است که حافظه کوتاه مدت خاص خودش را دارد.

مطالعه متن کامل
ساخت ابزارهای پزشکیِ اختصاصی برای بیمار با فناوری چاپ 3 بعدی

ساخت ابزارهای پزشکیِ اختصاصی برای بیمار با فناوری چاپ 3 بعدی

فناوری چاپ 3 بعدی جدید می تواند برای هر نوزاد بیمار کاتترها و ایمپلنت های جراحی خاص را تولید کند. بیشتر ابزارهای پزشکی که در بازار موجودند برحسب اندازه های استاندارد تولید می شوند، اما همانطور که شاید شما نیز توجه کرده اید اندازه و شکل بدن افراد بسیار متفاوت با هم است. از این نظر مخصوصا نوزادان بیمار یا نارس به واسطه بدن نحیفی که دارند نیازمند دقت دوچندان از سوی کادر پزشکی و مراقبت هنگام وارد کردن یا اتصال ابزار به قسمت های مختلف بدنشان هستند. اما در آینده نزدیک تمام تجهیزات زیست پزشکی را می توان به روش سه بعدی چاپ نمود، آنهم بر طبق ابعاد دقیقی که مطابق با ابعاد بدن بیمار خاص باشد.

مطالعه متن کامل
وقتی خورشید خاموش شود چه اتفاقی برای زمین خواهد افتاد؟

وقتی خورشید خاموش شود چه اتفاقی برای زمین خواهد افتاد؟

همانطور که می دانیم ستاره ها متولد شده، زندگی می کنند و می میرند. خورشید هم استثنا نیست و وقتی خاموش شود زمین نیز از میان خواهد رفت. البته روی تاریکی را نخواهد دید. حقیقت آنست که وقتی خورشید به هنگام نفس های آخر خود منبسط شده و بدل به غول قرمز رنگی شود، زمین را بخار خواهد کرد.

مطالعه متن کامل
تامین انرژی مقر اقتصادی جدید در صحرای امارات توسط 14500 متر مربع پنل خورشیدی

تامین انرژی مقر اقتصادی جدید در صحرای امارات توسط 14500 متر مربع پنل خورشیدی

مقر جدیدی که قرار است سال 2020 تکمیل شود در تلاش است تا سرسبزترین در نوع خود باشد. اواسیس اکو ریزورت که طراحی آن توسط Baharash Architecture انجام گرفته است و قرار است در سایتی «محصور با شن» در واحه لیوا ساخته شده و مجهز به تجهیزات پایدار کاملی باشد، شامل 14500 متر مربع پوشیده از پنل های خورشیدی است که قرار است انرژی کافی برای تامین 100 درصد این ساختمان780 متر مربعی را تولید کند.

مطالعه متن کامل