سرعت گسترش کائنات مشخص شد

سرعت گسترش کائنات مشخص شد

دانشمندان با استفاده از یک روش محاسباتی جدید موفق به ارائه دقیق‌ترین محاسبه درخصوص سرعت گسترش کائنات با دقت دو درصدی شدند.
تیم تحقیقاتی «بررسی دیجیتالی آسمان اسلون» (SDSS) در نیومکزیکو دو روش محاسباتی مختلف شامل استفاده از کوازارها و گاز هیدروژن بین کهکشانی را برای اندازه گیری سرعت گسترش کائنات با یکدیگر ترکیب کردند.
در این مطالعه 140 هزار کوازار دوردست – مناطق نوری در مرکز کهکشان‌های عظیم – در زمانیکه کائنات تنها یک چهارم سن فعلی عمر داشت، مورد بررسی قرار گرفتند؛ سپس موقعیت ابرهای گازی بصورت سه‌بعدی و در سه فاصله مختلف نقشه‌برداری شدند.
در این روش پیشگامانه محاسباتی، از توزیع هیدروژن در بزرگترین مقیاس استفاده شد.
محققان میزان سرعت گسترش کائنات را از زمان عبور نور از هر تکه هیدورژنی محاسبه کردند که نشان می‌دهد، 10.8 میلیارد سال قبل، کائنات هر 44 میلیون سال یک درصد گسترش پیدا کرد و این سرعت گسترش در پنج میلیارد سال گذشته بدلیل وجود انرژی تاریک سریعتر شد.
به گفته دکتر «متیو پیری» از موسسه کیهان‌شناسی و گرانش دانشگاه پورتسموث، با ابداع روش جدید امکان محاسبه سرعت گسترش کائنات با جزئیات عالی مشابه تعیین سن درخت با استفاده از حلقه‌های آن فراهم شد؛ در این مطالعه هر طیف کوازاری به آرشیوی از تاریخچه جهان تبدیل شد.
محققان بدنبال بررسی نحوه و چرایی گسترش کائنات هستند تا بتوانند ماهیت انرژی تاریک را شناسایی کنند.
نتایج این مطالعه در کنفرانس انجمن فیزیک آمریکا ارائه شد.

استیون هاوکینگ: شرط را من بردم

در حالیکه ردیابی امواج گرانشی حاصل از آفرینش جهان در لحظه بزرگ هیجان بسیاری در جامعه علمی ایجاد کرده اما بحث و اختلاف نظر همچنان ادامه دارد.
پروفسور استیون هاوکینگ، فیزیکدان و کیهان شناس این کشف را دلیلی بر صحت نظریه تلاطم کوآنتومی خود می‌داند اما پروفسور آلن توراک آن را قانع کننده نمی‌داند.
استیون هاوکینگ دیروز به بی‌بی‌سی گفت: "در سال ۱۹۸۱ آلن گات این نظریه را مطرح کرد که جهان در اولین لحظات شکل گیری، لحظه‌ای گسترش بسیار سریع و تصاعدی داشته است. این نظریه تورم کیهانی نامیده می شود."
"تورم کیهانی توضیح می دهد چرا عالم هستی تقریبا در همه جا و در تمام جهات یکسان است. اما جهان نمی تواند دقیقا در همه جا یکسان باشد و گرنه کهکشان و ستاره‌ها شکل نمی گرفتند."
"در ماه مه ۱۹۸۲، من در مقاله‌ای این نظریه را مطرح کردم که از لحظه شکل گیری جهان تلاطم‌هایی (Fluctuation) کوانتومی وجود داشته که بی‌نظمی را کاهش داده است."
"این مقاله توجه دانشمندان دیگری را که در همین حوزه کار می‌کردند جلب کرد."
"بنابراین من آنها را برای نشستی به کمبریج دعوت کردم."
"در این جلسه ما تصویری از نظریه تورم کیهانی در ابتدای پیدایش جهان را اکنون پذیرفته شده، ترسیم کردیم البته این نظریه ده سال بعد بر اساس مشاهدات تایید شد."

"تورم کیهانی امواج گرانشی را ایجاد می‌کند که چین‌هایی در ساختار فضا-زمان هستند."
دیروز دانشمندان هاروارد اعلام کردند امواج گرانشی مربوط به آغاز پیدایش را جهان را ردیابی کرده‌اند."
"این نظریه تورم کیهانی را ثابت می‌کند و همچنین به این معناست که من شرطی را که با نیل توراک بسته بودم بردم."
"نظریه ادواری (Cyclic) او برای پیدایش جهان جایی برای امواج گرانشی در آغاز پیدایش قائل نیست."
نیل توراک مدیر موسسه پریمتر در فیزیک نظری کانادا که مدتی با استیون هاوکینگ همکار بوده قبول ندارد که شرط را باخته است.

پروفسور توراک می‌گوید: "در سال ۲۰۰۱ من در یک سخنرانی نظریه ادواری را مطرح کردم، بر اساس این نظریه فقط یک بیگ بنگ وجود ندارد بلکه بیگ بنگ ها پشت سر هم تکرار می شوند، بنابراین جهان مرتب منبسط و منقبض می‌شود."
"در پایان صحبتهای من، استیون هاوکینگ به شیوه همیشگی‌اش گفت شرط می‌بندم ماهواره پلانک وجود امواج گرانشی را ثابت خواهد کرد و این نظریه تو را باطل می‌کند."
"ماهواره پلانک سال پیش یافته‌هایش را منتشر کرد و در آن اثری از موج گرانشی نبود بنابراین تا پارسال شرط را من برده بودم."
"اما دیروز اعلام شد داشمندانی بر اساس نتایج آزمایش دیگری، تصور می‌کنند امواج گرانشی آغاز پیدایش جهان را ردیابی کرده‌اند."
"این امواج به نظریه تورم کیهانی ربط دارند به همین دلیل هم استیون احساس می‌کند شرط را برده است."
پرفسور توراک گفت: "این آزمایشی چشمگیر بوده چون نشان می‌دهد ما در آستانه گشودن دریجه‌ای تازه به بیگ بنگ هستیم و اینکه چه اتفاقی در آن افتاده، بنابراین کاری بی‌اندازه جالب بوده است."
"اما نتایج آن برای من قانع کننده نیست چون آنها چیزی را که می گویند دیده‌اند به‌روشنی ندیده اند. آنها دقیقا توضیح نمی‌دهند که چرا به چنین یقینی در این باره رسیده‌اند بنابراین این کارآزمایی باید تایید شود."
پروفسور توراک قبول دارد که بسیاری از دانشمندان برجسته با نظر او موافق نیستند اما معتقد است گالیله هم در چنین شرایطی قرار داشت.
بنابراین، شرط را هنوز کسی نبرده است.

 

 

   حیرت پدر نظریه تورم کیهانی از تائید نظریه‌اش!

کشف تاریخی پژواک تورم جهان در پی «انفجار بزرگ»

ستاره‌شناسان روز گذشته (دوشنبه) از کشف بزرگ خود در مورد ریزموج‌های موجود در بافت فضا-زمان پرده برداشتند که پژواکی از انبساط عظیم جهان شکل گرفته پس از «انفجار بزرگ»(بیگ بنگ) است.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، کشف این ریزموج‌ها که به موجهای گرانشی موسومند و وجود آنها نزدیک به یک قرن پیش در نظریه آلبرت انشتین مطرح شده، می‌تواند یکی از بزرگترین پیروزی‌های عقل بشری محسوب شود: درک اینکه جهان به شکل ظرف قیف‌مانندی از کهکشانها و ستارگان، سحابی‌ها و گستره وسیعی از فضایی نسبتا خالی که جهان شناخته شده را تشکیل می‌دهد، آغاز شده و تکامل یافته است.

این کشف می‌تواند همراه خود جایزه نوبل فیزیک را برای کاشفان آن به همراه داشته باشد.

مارک کامیونکفسکی، فیزیکدان دانشگاه جانز هاپکینز و یکی از محققان حاضر در این پژوهش در گفت‌وگو با خبرنگاران در نشستی خبری که شامگاه دوشنبه در مرکز فیزیک نجومی هاروارد-اسمیتسونین در ماساچوست برگزار شد، اظهار کرد: این کشف، حلقه گمشده کیهان‌شناسی است.

امواج گرانشی، نوسانات ضعیف و بسیار کهنی هستند که در طول کیهان با سرعت نور منتشر شده‌اند. ستاره‌شناسان برای چندین دهه به دنبال مشاهده این پدیده بوده‌اند چرا که مدرک گمشده دو نظریه محسوب می‌شود.

یکی از آنها، نظریه نسبیت عام انشتین است که اولین بار در سال 1915 ارائه شده و عصر جدید پژوهش در مورد منشا و تکامل کیهان را آغاز کرد. نظریه نسبیت عام، گرانش را به عنوان تغییر شکل فضا اجسام عظیم توصیف می‌کند. انشتین بر این فرض بود که فضا مانند یک پتوی سست است که ستارگان و سیارات آن باعث منحنی شدن جهان به جای مسطح بودن آن شده‌اند.

جیمی بوک، فیزیکدان موسسه فناوری کالیفرنیا و یکی از دانشمندان ارشد این پژوهش، اظهار کرد: به گفته انشتین، این منحنی‌های فضا ثابت نیست. آنها در عوض مانند آب در یک چشمه یا امواج لرزه‌ای در پوسته زمین منتشر می‌شوند. امواج گرانشی نیز همین‌گونه هستند و به طور متناوب فضا را در یک جهت تحت فشار قرار داده و از جهت دیگر آن را می‌کشد.

نظریه جدیدتر دیگری که امواج گرانشی را پیش‌بینی کرده، تورم کیهانی نام دارد. این نظریه که در دهه 1980 طراحی شده، با ایده پذیرفته شده آغاز جهان با انفجار بزرگ آغاز می‌شود که شامل انفجار فضا-زمان در 13.8 میلیارد سال قبل است.

پدر نظریه تورم با شنیدن تائید شدن نظریه‌اش حیرت‌زده شد

بر اساس این نظریه، کمی بعد از انفجار، تورم کیهانی به صورت تصاعدی گسترش یافته و تا 100 تریلیون برابر متورم شده است. این امر باعث یکنواخت شدن قابل‌ملاحظه کیهان در وسعت گسترده‌ای از فضا و همچنین نوسانات بسیار ریز در گرانش شده که امواج گرانشی را بوجود آورده است.

اگرچه نظریه تورم کیهانی از حمایت تجربی بسیاری برخوردار شده، عدم موفقیت در کشف امواج کیهانی به شکل پیش‌بینی شده آن باعث شد تا بسیاری از کیهان‌شناسان تائید آن را کنار بگذارند.

این امر ممکن است پس از نتایج نشست روز گذشته تغییر کند.

آوی لوئب، فیزیکدان دانشگاه هاروارد در بیانیه‌ای اعلام کرد: این نتایج نه تنها مدرک غیرقابل انکاری از فرضیه تورم هستند، بلکه همچنین به ما زمان رویداد این تورم و میزان قدرتمند بودن فرآیند را نشان می‌دهند.

قدرت سیگنال امواج گرانشی بسته به میزان قدرت انبساط جهان در طول دوره کوتاه تورم است.

سنجش‌های اعلام شده توسط فضانوردان در نشست روز دوشنبه دو برابر بزرگتر از پیش‌بینی‌های انجام شده برای امواج گرانشی است که نشانگر درسهای قابل یادگیری بیشتر در مورد عملکرد تورم است.

امواج گرانشی توسط یک تلسکوپ رادیویی موسوم به BICEP2 کشف شدند. این ابزار که از قطب جنوب به اسکن آسمان می‌پردازد، تابش بسیار ضعیفی موسوم به پیش‌زمینه ریزموج کیهانی را بررسی می‌کند که در آسمان پخش شده است. کشف این پدیده در سال 1964 توسط ستاره شناسان آزمایشگاههای بل در نیوجرسی، به عنوان بهترین شاهد تاکنون از آغاز جهان در یک انفجار بسیار داغ شناخته شد.

تابش زمینه ریزموج که از 380 هزار سال پس از انفجار بزرگ، جهان را دربرگرفته است، تقریبا سه درجه بالاتر از صفر مطلق است که از یک پلاسمای بسیار داغ که جهان را در کسری از ثانیه پس از ایجاد آن تشکیل می‌داد، تا نزدیک عدم وجود سرد شده بود.

تابش زمینه دقیقا یکنواخت نیست. همچنین مانند نور، تابش باقیمانده در نتیجه تعامل با الکترونها و اتمها در فضا پلاریزه شده است.

مدلهای رایانه‌ای یک الگوی خمیده خاص را در تابش زمینه پیش‌بینی کرده بودند که با آنچه از تورم جهان پس از انفجار بزرگ انتظار می‌رود، منطبق است.

کلم پیرک، جیمی بوک، چائولین کو و جان کوواک در نشست خبری مرکز فیریک نجومی هاروارد-اسمیتسونین

کلم پریک، فیزیکدان دانشگاه مینه‌سوتا و دیگر دانشمند ارشد این پژوهش در گفت‌وگو با خبرنگاران گفت: بررسی چیزی مانند این پدیده و کشف آن بسیار متحیرکننده است. ما برای اولین بار نشانه هایی از یک سیگنال مشاهده کردیم که قابل باور نبود.

تائید این یافته‌ها به عهده تیم‌های دیگر از دانشمندان خواهد بود که با تلسکوپهای زمین، بالونی و فضایی کار می‌کنند.

کامیونکفسکی گفت: این مدرکی غیر قابل انکار برای تورم است. اما آنچه اهمیت دارد، این است که باید از سنجش‌های دقیقتر و جزئی‌تر برای استنباط کامل دستاورد جدید استفاده کرد.

به گزارش ایسنا، در این میان، دانشمندان دانشگاه استنفورد ویدیویی را بر روی اینترنت آپلود کرده‌اند که لحظه واکنش پرفسور آندره لیندای، «پدر تورم» را در مورد اعلام درست بودن نظریه وی به نمایش گذاشته است. این ویدیو نشان می‌دهد که لیندای پس از شنیدن این خبر با حیرت خواستار تکرار جمله توسط محققان می‌شود.

تلسکوپ BICEP2 در قطب جنوب که برای کشف امواج گرانشی مورد استفاده قرار گرفت

فوری : اینشتین راست می‌گفت. «امواج گرانشی» بیگ بنگ آشکار شدند

اینشتین راست می‌گفت. «امواج گرانشی» بیگ بنگ آشکار شدند

لحظاتی پیش فیزیکدانان آمریکایی‌ اعلام کردند که توانسته اند پیچ و تاب پیش بینی‌ شده نور حاصل از امواج گرانشی به وجود آماده از انفجار بزرگ را در عکسی که مشاهده می‌کنید ثبت کنند.

این یافته نشان میدهد جهان بعد از تولد مهبانگ گونه خود به سرعت در حال گسترش است.دانشمندان می‌گویند نتایج حاصل بسیار فراتر از از سیگنال‌هایی‌ بوده که آنها از طریق مدل‌های گرانشی و تورم بر اساس تئوری‌های فیزیک نوین انتظار داشتند. "مارس کمینکوسکی" از دانشگاه جان هاپکینز که در این کشف شرکت نداشته اما در سال ۱۹۹۷ پیش بینی‌ کرد که چطور می‌توان آثار امواج گرانشی را ثبت کرد می‌گوید: هر روز که انسان از خواب بیدار میشود همواره به دنبال چیزی در مورد جهان اولیه بوده است.به نظر من این اکتشاف شایسته دریافت جایزه نوبل خواهد بود.
چنین یافته بزرگی‌ باید از طریق آزمایش‌ها و راه‌های دیگری نیز مورد تأیید قرار گیرد.البته امکان اشتباه نیز وجود دارد اما بسیار غیر محتمل است.
"آلن گوس" از مؤسسه ماساچوست که برای اولین بار در سال ۱۹۸۰ نرخ تورم را پیش بینی‌ کرد می‌گوید : به نظر من محققان این پروژه کار فوق‌العاده‌ای از نظر تجزیه و تحلیل داده‌ها انجام داده‌اند.
اثبات امواج گرانشی ناشی‌ از تورم کیهانی که در این تصویر از تابش ریز موج‌های زمینه کیهانی جمع‌آوری شده توسط آزمایش" BICEP2 " در قطب جنوب ثبت شده است.که با اثبات حالت B-mode polarization , جهت گیری امواج و قطبش نور که در تصویر با خطوط سیاه و سفید نشان داده شده‌اند و تفاوت رنگ‌های ثبت شده نشان دهنده نوسانات کوچک دما در تابش زمینه کیهانی است که با نوسانات تراکم در جهان اولیه مطابقت دارند.

ترجمه "گاهی به آسمان نگاه کن"
بخشی از خبر این اکتشاف در سایت"Scientific American "

اعلام «بزرگترین کشف قرن»

فریاد جهان در نخستین لحظه تولد شنیده شد.

دانشمندان آمریکایی به دنبال اعلام بزرگترین کشف قرن در روزهای آتی هستند که می‌تواند جایزه نوبل فیزیک را برای آنها به ارمغان بیاورد.

  دانشمندان موسسه هاروارد-اسمیتسونیان ادعا کرده‌اند که روز دوشنبه، 17 مارس(26 اسفند) و طی جلسه‌ای در مرکز فیزیک نجومی این موسسه از کشف بزرگی در حوزه فیزیک نجومی پرده برخواهند داشت.

انتظار می‌رود منجمان، کشف امواج گرانشی آغازین و پژواکی از «انفجار بزرگ» را اعلام کنند که طی آن، جهان 14 میلیارد سال پیش پا به عرصه وجود گذاشته است.

تایید این پدیده که همچون پیغامی از افق زمان است، کشف بزرگی به شمار می‌آید که چهره فیزیک را تغییر داده و به دانشمندان نخستین نگاه از چگونگی تولد جهان را ارائه می‌دهد.

امواج گرانشی که آخرین پیش‌بینی آزمایش‌نشده «نظریه نسبیت عام» آلبرت اینشتین به شمار می‌آیند، امواج ریزی در ساختار جهان هستند که انرژی را در عرض فضا همچون حرکت امواج در عرض اقیانوس، حمل می‌کنند.

شایعه شده که این سیگنال توسط تلسکوپ تخصصی «تصویربرداری پیش‌زمینه از قطبی‌شدن فراکهکشانی کیهانی»(Bicep) واقع در قطب جنوب کشف شده است. این سامانه آسمان را در فرکانس‌های میکروموج رصد و انرژی فسیل‌شده انفجار بزرگ را شکار می‌کند.

بر اساس نظریات موجود، امواج گرانشی آغازین اطلاعاتی را در خصوص نخستین لحظات تاریخ جهان در اختیار می‌گذارد. کیهان‌شناسان بر این باورند 10 تا 34 ثانیه پس از «انفجار بزرگ»، جهان شروع به انبساط قابل‌توجهی کرده است.

این نظریه که «تورم» نام دارد، توضیح می‌دهد که چرا جهان از مکانی به مکان دیگر منسجم است. با این حال، منجمان هرگز قادر به توضیح آنچه رخ داده، نبوده‌اند.

کارشناسان می‌گویند ارائه شواهدی متقاعدکننده از کشف جدید توسط دانشمندان، به کسب جایزه نوبل می‌انجامد.

بازتاب شرایط پس از انفجار بزرگ در کهکشان جدید 

تیمی بین‌المللی از دانشمندان به رهبری فیزیکدانان نجومی دانشگاه مینه‌سوتا، با استفاده از تلسکوپ‌های پیشرفته، یادگار ارزشمندی از شرایط پس از انفجار بزرگ را در حیاط پشتی کهکشان راه شیری کشف کرده‌اند.

به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، این تیم علمی دریافته‌اند کهکشان ریزی به نام «Leo P» واقع در صورت‌فلکی اسد، حاوی تقریبا چند ستاره معدود بوده اما دارای ابرهای عظیم متشکل از هیدروژن و هلیم است. نسبت عناصر موجود در این ابرها از اهمیت خاصی برخوردار است زیرا تصور می‌شود، آن‌ها شرایطی از نخستین دقایق پس از انفجار بزرگ را منعکس می‌کنند.

با مشاهده‌ Leo P توسط «تلسکوپ دوچشمی بزرگ» (LBT)، این محققان فاصله و ترکیب شیمیایی کهکشان جدید را بررسی کردند.

نظریه انفجار بزرگ توضیح می‌دهد چگونه در جهان اولیه، نخستین اتم‌های هیدروژن شکل گرفتند و تعدادی از آن‌ها همجوشی را برای تشکیل اولین اتم‌های هلیم متحمل شدند؛ با این حال، خنک‌شدن جهان این فرآیندها را پس از پنج دقیقه متوقف کرد و حوضچه‌ای از این دو عنصر را بر جای گذاشت. فراوانی اولیه هلیم نسبت به هیدروژن یکی از معدود اندازه‌گیری‌هایی است که مستقیما جهان آغازین را کنکاش می‌کند.

فقط مدت زمان کوتاهی وجود داشت که در آن، دمای جهان برای همجوشی اتم‌های هیدروژن و شکل‌گیری هلیم مناسب بود و چنانچه فراوانی هلیم پس از این مدت زمان اندازه‌گیری شود، با پیش‌بینی‌های نظریه انفجار بزرگ مطابقت خواهد داشت.

حوضچه هیدروژن و هلیم میلیون‌ها سال پس از انفجار بزرگ و با ظهور نخستین ستارگان و آنچه آن‌ها انجام دادند، یعنی سوزاندن هیدروژن و هلیم برای تشکیل عناصر سنگین‌تر، آلوده شد؛ اما کهکشان‌هایی مانند Leo P در شکل‌دادن ستارگان ناکارآمد بودند و بنابراین، دامنشان توسط عناصر سنگین‌تر کم‌تر آلوده شده است. چنین کهکشان‌هایی نادر بوده اما مدل‌های ایده‌آلی برای مطالعه استخر اولیه هیدروژن/هلیم هستند.

دانشمندان حاضر در این مطالعه، فراوانی هلیم را در این کهکشان اندازه‌گیری کردند و آن را برای هر 12 اتم هیدروژن، یک اتم برآورد کردند؛ این موضوع آن‌ را برای آزمایش نظریه انفجار بزرگ مناسب می‌کند.

رقم کشف کهکشان‌هایی از این دست پایین بوده و نرخ شکار آن‌ها در هر دهه یک مورد اعلام شده است.

کهکشان جدید 5.7 میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد و جزئیات آن در مجله Astronomical منتشر شده است.

دستیابی «هابل» به دریایی عمیق از پرجمعیت‌ترین کهکشان‌های جهان

دستیابی «هابل» به دریایی عمیق از پرجمعیت‌ترین کهکشان‌های جهان

تلسکوپ هابل، دریایی عمیق از کهکشان‌های کم‌نور و کوچک موجود در آغاز جهان را کشف کرد.به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران(ایسنا)، نور فرابنفش تلسکوپ فضایی هابل ناسا، جمعیتی از کهکشان‌های پنهان را آشکار کرده که خوشه‌ای از ستاره‌های جوان را در سال‌های آغازین جهان تولید کرده‌اند.این اجرام، کوچک‌ترین، کم‌نورترین و پرجمعیت‌ترین کهکشان‌هایی هستند که تاکنون در جهان دوردست مشاهده شده‌اند.تعداد 58 کهکشان‌ تازه‌کشف‌شده، 100 برابر شلوغ‌تر از خویشاوندان بزرگ‌تر خود بوده و همچنین 100 برابر ضعیف‌تر از کهکشان‌هایی هستند که به طور معمول در تحقیقات میدان عمیق پیشین جهان آغازین کشف شده بودند.

این کهکشان‌ها برای رصدشدن رایج توسط هابل، بیش از اندازه کم‌نور هستند و منجمان به منظور شناسایی آنها، هابل را با یک لنز بزرگنمایی طبیعی در فضا مجهز کردند؛ این لنز توسط گرانش یک خوشه‌کهکشان پیش‌زمینه عظیم به نام Abell 1689 تولید شده بود.این خوشه به اندازه‌ای بزرگ است که نور حاصل از کهکشان‌های دوردست پشت خود را بزرگنمایی می‌کند و این عمل را به خاطر پدیده‌ای موسوم به «عدسی گرانشی» انجام می‌دهد.در این پدیده، انحنای فضا مانند یک آینه عظیم برای بسط دادن و روشن‌کردن اشیای دوردست عمل می‌کند.تیم علمی معتقد است که توانسته سرشماری کهکشان‌های موجود در دورانی را تکمیل کند که در آن، کیهان تقریبا 3.4 میلیارد سال عمر داشت.چنانچه این نمونه از کهکشان‌ها نماینده تمامی جمعیت زمان آغازین باشند، 80 درصد از ستارگان جدید در آنها شکل گرفته‌اند.تیم هابل از « دوربین 3 میدان وسیع» برای جستجوی کهکشان‌های ضعیف و شکل‌دهنده ستارگان در نور فرابنفش استفاده کرد.این کهکشان‌ها زمانی که جهان در حال شکوفایی شکل‌گیری ستاره‌ای بود، وجود داشتند. این زمان حدود 9 تا 12 میلیارد سال پیش گزارش شده است.جزئیات این مطالعه در مجله Astrophysical منتشر شد.

مروری بر نظریات انقلابی سیاهچاله‌ها (به نقل از کانوت)

 مروری بر نظریات انقلابی سیاهچاله‌ها

به‌تازگی استیون هاوکینگ٬ فیزیکدان سرشناس٬ عنوان خبرسازی را بیان کرد مبنی بر این‌که سیاهچاله‌ها وجود ندارند و یا اگر وجود داشته باشند آن طور که ما تصور می‌کنیم نیستند. برای‌این‌که متوجه شویم چنین تفکراتی چگونه در فیزیکدان برجسته‌ای مانند هاوکینگ یا دیگر فیزیکدانان شکل می‌گیرد باید به تاریخ مراجعه کنیم. طی این نظریه‌پردازی‌ها هر نظریه‌ی تازه‌ای در مورد خصوصیات سیاهچاله‌ها٬ گروهی از مشکلات را حل کرده است اما مثل مار هیدرا که با قطع هر کدام از سرهایش سر جدید جوانه می زند، هر نظریه‌ی جدید هم اگرچه برخی از مشکلات را حل می کند اما مشکلات جدیدی را نیز با خود به همراه دارد.

داستان سیاهچاله‌ها از سال ۱۷۸۴ شروع می‌شود؛ زمانی که یک زمین‌شناس به نام جان مایکل عمیقاً در مورد تئوری گرانش نیوتنی به فکر فرو رفت. در فیزیک نیوتنی یک توپ می‌تواند با گرفتن سرعت پیش برند‌ه‌ی خاصی -که به آن سرعت گریز از سیاره یا «سرعت فرار» می‌گویند- به مداری حول زمین پرتاب شود. این سرعت به جرم و شعاع هدفی که سعی برای گریز از آن داریم بستگی دارد. در سال ۱۹۷۶ اوله رومر٬ منجم دانمارکی موفق شد سرعت نور را حدود ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه اندازه‌گیری کند؛ مایکل چنین سرعتی را معادل با سرعت فرار از برخی از اجرام عالم معادل دانسته بود. وی نتایج خود را به‌این صورت ارائه داد: «ستارگان تاریک» بسیار پر جرمی به وفور در آسمان وجود دارند که نوری از آن‌ها تابش نمی‌شود؛ چراکه نور از سطح آن‌ها نمی‌تواند فرار کند. پس از چندی ریاضیدان فرانسوی پیِر سایمون لاپلاس به طور مستقل به کشفی مشابه در مورد این ستارگان تاریک دست پیدا کرد و به‌درستی هر دو این دانشمندان به عدد ۶ کیلومتر برای شعاع این ستارگان تاریک دست پیدا کردند. بعد از انقلاب فیزیک در قرن ۲۱، سیاهچاله‌ها بسیار جالب‌تر هم شدند. در سال ۱۹۱۶ مدتی کوتاه پس از این‌که اینشتین معادلات پیچیده‌ی زیربنایی خود برای نسبیت عام را چاپ کرد( معادلاتی که خود نیز قادر به حل کامل آن ها نبود) یک منجم آلمانی به اسم کارل شوارتزشیلد نشان داد در صورتی که اجرام سنگین در یک نقطه فشرده شوند می‌توانند فضای اطراف خود را دچار انحراف کنند تا آن جا که حتی نور نیز ممکن نیست از آن فرار کند؛ مانند یک جارو برقی است که همه چیز را به درون خود می‌کشد و حتی نور مادامی که در محدوده‌ی شعاع شوارتزشیلد باشد ممکن نیست از آن خارج شود. اما فراتر از شعاع شوارتزشیلد -که به آن «افق رویداد» می‌گویند- به‌آسانی می‌توان از مجاورت سیاهچاله گریخت.

جالب این‌جاست که نه اینشتین و نه شوارتزشیلد حتی تصور هم نمی‌کردند که این جرم چیزی جز حس کنجکاوی ریاضیاتی باشد. با جدی‌تر شدن بررسی‌ها برای درک بهتر زندگی ستاره‌ها قبل از تبدیل‌شدن به سیاهچاله‌ها دانستند که ستاره‌ها برای حفظ تعادل بین گرانشی که به‌طور مداوم در حال تلاش برای کشیدن مواد به داخل‌اش است و همجوشی‌های هسته‌ای در مرکز ستاره که سبب اعمال فشار به بیرون می‌شود به سختی در حال فعالیت‌اند. در برخی موارد که سوخت حاصل از همجوشی‌های هسته‌ای ستاره‌ای تمام می‌شود تعادل از بین می‌‍رود و گرانش غالب می‌شود و باعث می‌شود تا ستاره به روی خودش فرو بریزد. برای ستاره‌هایی مانند خورشید ما، این فروریزش زمانی که الکترون‌های درون اتم‌های ستاره‌ای به قدری بهم نزدیک شوند که نیرویی از جنس مکانیک کوانتومی به اسم «فشار تبهگنی الکترون» را بوجود آورند متوقف می‌شود. جرمی که به این روش به‌وجود می‌آید را کوتوله‌ی سفید می‌گویند. در سال ۱۹۳۰ فیزیکدانی هندی به نام سابراهمانیان چاندراسِکار نشان داد که در صورتی که یک ستاره به اندازه کافی پرجرم باشد گرانش‌اش می‌تواند به فشار تبهگنی الکترونی‌اش غالب شود. فیزیکدان رابرت اوپنهایمر متوجه شد که در صورت غلبه گرانش بر فشار تبهگنی الکترون٬ کل ستاره می‌تواند در یک نقطه فشرده شود. پس از آن آرام آرام دانشمندان پذیرفتند که اجرامی که در نظریات به آن اشاره کرده‌اند وجود حقیقی دارند.

.

در سال ۱۹۶۷ فیزیکدان به‌نام جان ویلر در مقاله‌ی خود از واژه‌ی «سیاهچاله» برای توضیح آن‌ها استفاده کرد؛ نامی که تا به امروز نیز ماندگار شده است. با مطالعات بیشتر محققان روی سیاهچاله‌ها مسائل عجیب و تازه‌تری نیز نمود پیدا کرد. در سال ۱۹۷۴ استیون هاوکیگ نظریه‌ی معروف خود مبنی بر این‌که سیاهچاله‌ها می‌توانند پرتو نور گسیل کنند ارائه داد. در مقیاس زیر اتمی، ذرات بنیادی به طور پیوسته خلق و نابود می شوند (خیلی عجیب است که این اتفاق به طور مداوم همه‌ی مدت اطراف ما رخ بدهد) هاوکینگ پی برد که اگر یک ذره و پادذره اش درست در لبه‌ی افق رویداد سیاهچاله‌ای به هم برخورد کنند اتفاق معمولی که رخ می‌دهد این است که دو ذره نابود شوند و به صورت انرژی به جهان باز خواهند گشت ولی اتفاق خاص و عجیب‌تری نیز ممکن است رخ دهد مبنی بر این‌که یکی از این جفت ذره‌ها به طرف سیاهچاله جذب شود که در پی آن٬ دیگری به بیرون پرتاب خواهد شد. ذره‌ی خارج شده مقداری از انرژی سیاهچاله را با خود به بیرون حمل می‌کند و این باعث می‌شود تا پس از مدتی آرام آرام سیاهچاله تبخیر شود.

در این‌جاپرسش مطرح می‌شود که دقیقاً چه اتفاقی برای ذراتی که داخل سیاهچاله‌ها سقوط می کنند می‌افتد؟ بر طبق قوانین مکانیک کوانتومی٬ اطلاعات ذرات نباید از بین برود اما هنگامی که ذره در داخل افق رویداد به‌دام بیفتد هیچ چیز حتی اطلاعات مکانیک کوانتوم نمی تواند خارج شود. البته این چیزی است که هاوکینگ بیش از ۳۰ سال پیش استدلال کرده بود؛ او حتی تا جایی برای پافشاری روی نظریه‌اش پیش رفت که در سال ۱۹۹۷ با فیزیکدان معروفی به نام جان پرسکیل بر سر این‌که گرانش شدید سیاهچاله‌ها بیش از قدرت قوانین مکانیک کوانتومی است شرط بندی کرد اما سرانجام در سال ۲۰۰۴ مجبور به قبول اشتباه خود شد. فعالیت‌های سایر دانشمدان به‌ویژه دانشمند نظریه ریسمان٬ دونالد مارولف و فیزیکدان برجسته خوان ملدسنا نشان داد که محققاً راهی وجود ندارد که اطلاعات کوانتومی از بین برود و در حقیقت اطلاعات باید از سیاهچاله‌ها به بیرون نشت پیدا کنند. با وجود این که همگی با این واقعیت موافق‌اند اما هنوز هیچکس نظر دقیقی در مورد چگونگی رخداد این پدیده نداشت. بنابراین نتیجه مشکل بدون حل دیگری را سبب شد. ذره و پادذره مسئول این آشفته بازار بودند؛ چراکه مشخصاً همیشه با هم در ارتباط‌‌‌‌اند. فیزیکدان نظری٬ جوزف پولچینسکی که با مارولف و دیگران کار می‌کرد در سال ۲۰۱۲ نشان داد که اگر بخواهیم فرض را بر این بگذاریم که هر آن‌چه درباره‌ی سیاه‌چاله‌ها می‌دانیم درست است باید این درگیری‌های کوانتومی را قبول کنیم. رفع ابهام در مورد جفت ذره‌ها سبب ایجاد مقدار زیادی انرژی در افق رویداد سیاهچاله‌ها می‌شود. این انرژی تولید شده دیواری از آتش فروزان اطراف سیاهچاله تشکیل خواهد داد که هر چیزی که به آن نزدیک شود را در خود خواهد سوزاند.

همان‌طور که می‌بینید به‌تدریج در حال رسیدن به نظریه‌ی اخیر هاوکینگ هستیم فقط کافی است کمی صبر کنیم؛ چرا که هیچ چیز در مورد سیاهچاله‌ها راحت و سریع به‌دست نخواهد آمد. راه حل «دیواره‌ی آتش سوزان» هنوز به طور کامل در بین اهالی فیزیک قابل قبول نیست. البته حتی در صورتی که این نظریه را قبول کنیم باز هم مشکلات اساسی دیگری پیش رویمان خواهد بود. به صورت کلی دانشمندان با دو انتخاب روبرو هستند: ۱- از نظریه‌ی انیشتن دست بردارند و اذعان داشته باشند که دیواره‌ی آتش وجود دارد. ۲-از مکانیک کوانتوم دست بردارند و قبول کنند که اطلاعات در سیاهچاله ها نابود می‌شود.

در تلاش برای رسیدن به بهترین گزینه هاوکینگ اخیراً پیشنهاد جدید خود را مبنی بر وجود«افق ظاهری» اطراف سیاهچاله مطرح کرده است. نظریه‌ی «افق ظاهری» بسیار شبیه به «افق رویداد» عمل می‌کند؛ به‌طوری که پرتوهای نور از داخل آن نمی‌توانند بگریزند و در محدوده‌ای به‌دام می‌افتند و با بیشترین سرعت ممکن٬ حرکت می‌کنند تا بتوانند درهمان محل باقی بمانند. درست مثل ملکه قرمز در فیلم آلیس در سرزمین عجایب! به این ترتیب، نور و سایر اطلاعات می‌توانند در «افق ظاهری» ذخیره شوند و پس از مدتی راه خودشان را به بیرون پیدا کنند. افق ظاهری و افق رویداد به‌طور کامل تداخلی با یکدیگر ندارند؛ چرا که هر دو پدیده ممکن است رخ بدهد. نخست این که سیاهچاله می‌تواند با جذب جرم بیشتر رشد کند و افق رویدادش به ورای افق ظاهری برود و یا اینکه با انتشار تابش کوچک‌تر شود به‌طوری که افق رویداد در داخل افق ظاهری قرارگیرد. البته این مفهومی بسیار عجیب حتی برای فیزیکدانان است و این‌طور به نظر می‌رسد که به روشی که برای تقسیم‌بندی فضا-زمان در معادلات‌مان انتخاب می‌کنیم بستگی دارد. هاوکینگ در آخرین مقاله‌ی خود بیان کرد که افق ظاهری تنها نظریه‌ی صحیح ممکن است زیرا به دانشمندان اجازه می‌دهد تا از افق رویداد و مشکلاتی که دیواره ی آتش آن با خود می آورد چشم‌پوشی کنند. استفاده از افق ظاهری در حقیقت مشکل دیگری را نیز حل می‌کند و آن نحوه ی خروج اطلاعات از سیاهچاله‌هاست. چرا که به‌دام افتادن در دام افق ظاهری موقت است و پرتو‌ها می توانند پس از مدتی سیاه چاله را ترک و اطلاعات را با خود به خارج حمل کنند؛ اگرچه این اطلاعات بسیار پیچیده است.

آیا سرانجام به نقطه‌ای رسیده‌ام که ادعا کنیم مشکل سیاه‌چاله‌ها با این نظریه حل شده است؟ قطعاً خیر! چرا که هضم موضوعی که هاوکینگ مطرح کرده از طرف اهالی فیزیک مدتی زمان می‌برد. در حال حاضر برخی دانشمندان این نظریه را قبول و برخی هنوز برای قبول‌اش مطمئن نیستند.
تنها چیزی که اساساً در حال حاضر می‌توان تضمین کرد این است که فیزیکدانان به برخی نظریه‌ها که حاصل افکار ذهن منعطف بشر است دست پیدا کرده‌اند که با دانسته‌های قبلی ما تناقض دارد.

به نقل از کانوت

کشف یکی از 'نخستین' ستارگان عالم

گروهی از دانشمندان استرالیایی ستاره‌ای را شناسایی کرده‌اند که قدمتی به اندازه انفجار بزرگ (بیگ بنگ) دارد.

کشف این ستاره که ۱۳.۶ میلیارد سال عمر دارد به پژوهشگران امکان داده تا ترکیبات "نخستین ستاره" هستی را بررسی کنند.این محققان امیدوارند کشف این ستاره به آنها کمک کند تا ناهمخوانی‌هایی که بین تئوری‌های فیزیک نظری در مورد انفجار بزرگ با مشاهدات اخترشناسی وجود دارند برطرف کنند.

دانشمندان دانشگاه ملی پس از یازده سال جستجو توانستند با استفاده از تلسکوپ اسکای‌مپر در رصدخانه سایدینگ اسپرینگ این ستاره را که اندکی بعد از انفجار بزرگ شکل گرفته شناسایی و ترکیبات شیمیایی آن را بررسی کنند.

دکتر استیون کلر، که هدایت این گروه از دانشمندان دانشگاه ملی استرالیا را بعهده دارد این ستاره را "کپسول زمان" لقب داده و می‌گوید "پیدا کردن این ستاره مثل پیدا کردن سوزن در کاهدان بوده است.""این ستاره به ما شناختی از بنیادی‌ترین نقطه عالم می‌دهد، آنچه ما می‌بینیم منشا تمام موادی است که هستی ما از آنها نشات گرفته است."

تلسکوپ اسکای‌مپر در رصدخانه سایدینگ اسپرینگ در نیوساوت ویلز استرالیا

این ستاره کهنسال در فاصله ۶۰۰۰ هزار سال نوری از زمین قرار دارد که در مقیاس‌های نجومی فاصله‌ای کوتاه محسوب می‌شود.

بر اساس نظریه‌های موجود اولین ستارگان عالم در انفجارهایی بسیار شدید از بین رفته‌اند. این انفجارها بخش عظیمی از فضا را با عنصر آهن آغشته‌اند.

"ستارگان مثل پیاز لایه لایه هستند و عناصر سنگین مثل آهن در هسته آنها قرار دارند. اما ستاره ای که ما کشف کردیم کربن و اندکی منیزیم دارد."

به گفته اخترشناسان هر چه ستاره‌ای کمتر آهن داشته باشد قدیمی‌تر است و این ستاره یک شصتم ستاره های دیگر آهن دارد.

به گفته دکتر کلر کشف این ستاره یکی از نظریه‌های قدیمی را نقض می‌کند که بر اساس آن ستارگان کهنسال بیشتر از هیدروژن و هلیوم تشکیل شده بودند.

این ستاره یکی از ۶۰ میلیون ستاره‌ای است که تلسکوپ اسکای‌مپر از آنها عکسبرداری کرده است.

انفجار بزرگ (مهبانگ) بطور ساده لحظه آفرینش کائنات است که پیش از آن هستی وجود نداشته است

تلسکوپ اسکای مپر برای شناسایی ستارگان کهنسال ساخته شده و بخشی از پروژه تهیه نقشه دیجیتال جنوب آسمان است.

این تلسکوپ میدان دید وسیعی دارد و دوربین دیجیتال آن هر دقیقه از محدوده‌ای از آسمان به وسعتی ۲۹ برابر ماه کامل عکسبرداری می‌کند.

کشف این ستاره با استفاده از تلسکوپ ماژلان در شیلی تایید و نتایج این تحقیق در نشریه نیچر منتشر شده است.

منبع bbc