شهابسنگ میان ستارهای اُمواموا احتمال جالب توجهی را به ما عرضه کرد: اگر اشیاء میان ستارهای میتوانند از جایی خارج از محدوده منظومه شمسی به آن وارد شوند، پس شاید قبلاً هم چنین اتفاقی افتاده است!
تحقیق جدیدی میگوید این اتفاق افتاده است و چنین جسمی برای مدتهاست که در اینجا حضور دارد! این شئ که 2015 BZ509 نام دارد، نخستین مدار پایدار شناخته شده منظومه شمسی است که در اینجا شکل نگرفته.
بیشتر اشیاء منظومه شمسی از جمله سیارات، پادساعتگرد (تصویر شماره 1) به دور خورشید میچرخند؛ از هزاران هزار شهابسنگ و دنبالهدار و سیارک و سیاره و قمر فقط 95 تای آنها شناخته شده که ساعتگرد به دور خورشید میچرخند.
نه تنها 2015 BZ509 (که به نام Bee-Zed هم شناخته میشود) ساعتگرد به دور خورشید میچرخد، بلکه تنها چرخنده برعکسی است که مدارش با مدار یک سیاره اشتراک دارد.
جسم Bee-Zed با رزونانس 1:1 با سیاره مشتری هم مدار است؛ یعنی تقریباً با همان سرعت مشتری در حال چرخش به دور خورشید است (فقط در جهت برعکس).
مشتری مدارش را تقریباً با 6000 جسم فضایی به اشتراک میگذارد که بیشترشان، هم جهت با مشتری به دور خورشید میچرخند و از بین تعداد اندکی که در خلاف جهت میچرخند، هیچ کدام رزونانس Bee-Zed را ندارند.
طبق مقالهای که امسال منتشر شد، رابطه گرانشی آن با خورشید و مشتری به گونهای است که بتواند مدار غیرعادی خود را که به مدت یک میلیون سال در آن بوده است، حفظ کند.
مشتری و Bee-Zed در طول مدارشان دو بار با فاصله تنها 176 میلیون کیلومتر از کنار هم عبور میکنند. در یکی از این گذرها، مشتری آن را به سمت خودش میکشد و از منحرف شدنش به سمت خورشید جلوگیری میکند و سپس خورشید آن را به سمت خودش میکشد تا مانع از برخوردش با مشتری در هنگام عبور بعدی آنها از کنار هم شود (تصویر شماره 2).
اخترفیزیکدان و کیهانشناس، Fathi Namouni از رصدخانه de la Côte d'Azur در فرانسه توضیح میدهد: «اینکه این جسم چگونه وارد این مدار پایدار شده، هنوز یک راز است. اگر 2015 BZ509 بومی منظومه خودمان بود، باید همان جهت حرکت اصلی مانند دیگر سیارات و شهابسنگها را از ابرهای گازی و غبار فرمدهندهاش به ارث میبرد.»
دکتر Namouni و اخترفیزیکدان Helena Morais شبیه سازی کامپیوتریای را انجام دادند تا ببینند مدار Bee-Zed از چند وقت پیش میتواند شکل گرفته باشد. نتیجه اینکه قرار گیری آن در مدار، به 4.5 میلیارد سال پیش یعنی هنگام شکل گیری منظومه شمسی باز میگردد و به قدری پایدار است که تا 43 میلیارد سال دیگر هم میتواند در مدارش باقی بماند (اگر مرگ خورشید را در نظر نگیریم).
تفاوتهای بسیار Bee-Zed از سایر اجسام درون منظومه شمسی، محققان را متقاعد کرده است که منشأ آن به احتمال زیاد خارج منظومه شمسی است و هنگام عبور از داخل منظومه ما توسط گرانش خورشید و مشتری و زحل به دام افتاده و وارد این مدار پایدار شده است.
ممکن از اجسام دیگری هم در منظومه ما وجود داشته باشندکه از منظومه دیگری آمدهاند اما شناسایی آنها کار راحتی نیست.
منبع:
Oxford Academic
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
تحقیق جدیدی میگوید این اتفاق افتاده است و چنین جسمی برای مدتهاست که در اینجا حضور دارد! این شئ که 2015 BZ509 نام دارد، نخستین مدار پایدار شناخته شده منظومه شمسی است که در اینجا شکل نگرفته.
بیشتر اشیاء منظومه شمسی از جمله سیارات، پادساعتگرد (تصویر شماره 1) به دور خورشید میچرخند؛ از هزاران هزار شهابسنگ و دنبالهدار و سیارک و سیاره و قمر فقط 95 تای آنها شناخته شده که ساعتگرد به دور خورشید میچرخند.
نه تنها 2015 BZ509 (که به نام Bee-Zed هم شناخته میشود) ساعتگرد به دور خورشید میچرخد، بلکه تنها چرخنده برعکسی است که مدارش با مدار یک سیاره اشتراک دارد.
جسم Bee-Zed با رزونانس 1:1 با سیاره مشتری هم مدار است؛ یعنی تقریباً با همان سرعت مشتری در حال چرخش به دور خورشید است (فقط در جهت برعکس).
مشتری مدارش را تقریباً با 6000 جسم فضایی به اشتراک میگذارد که بیشترشان، هم جهت با مشتری به دور خورشید میچرخند و از بین تعداد اندکی که در خلاف جهت میچرخند، هیچ کدام رزونانس Bee-Zed را ندارند.
طبق مقالهای که امسال منتشر شد، رابطه گرانشی آن با خورشید و مشتری به گونهای است که بتواند مدار غیرعادی خود را که به مدت یک میلیون سال در آن بوده است، حفظ کند.
مشتری و Bee-Zed در طول مدارشان دو بار با فاصله تنها 176 میلیون کیلومتر از کنار هم عبور میکنند. در یکی از این گذرها، مشتری آن را به سمت خودش میکشد و از منحرف شدنش به سمت خورشید جلوگیری میکند و سپس خورشید آن را به سمت خودش میکشد تا مانع از برخوردش با مشتری در هنگام عبور بعدی آنها از کنار هم شود (تصویر شماره 2).
اخترفیزیکدان و کیهانشناس، Fathi Namouni از رصدخانه de la Côte d'Azur در فرانسه توضیح میدهد: «اینکه این جسم چگونه وارد این مدار پایدار شده، هنوز یک راز است. اگر 2015 BZ509 بومی منظومه خودمان بود، باید همان جهت حرکت اصلی مانند دیگر سیارات و شهابسنگها را از ابرهای گازی و غبار فرمدهندهاش به ارث میبرد.»
دکتر Namouni و اخترفیزیکدان Helena Morais شبیه سازی کامپیوتریای را انجام دادند تا ببینند مدار Bee-Zed از چند وقت پیش میتواند شکل گرفته باشد. نتیجه اینکه قرار گیری آن در مدار، به 4.5 میلیارد سال پیش یعنی هنگام شکل گیری منظومه شمسی باز میگردد و به قدری پایدار است که تا 43 میلیارد سال دیگر هم میتواند در مدارش باقی بماند (اگر مرگ خورشید را در نظر نگیریم).
تفاوتهای بسیار Bee-Zed از سایر اجسام درون منظومه شمسی، محققان را متقاعد کرده است که منشأ آن به احتمال زیاد خارج منظومه شمسی است و هنگام عبور از داخل منظومه ما توسط گرانش خورشید و مشتری و زحل به دام افتاده و وارد این مدار پایدار شده است.
ممکن از اجسام دیگری هم در منظومه ما وجود داشته باشندکه از منظومه دیگری آمدهاند اما شناسایی آنها کار راحتی نیست.
منبع:
Oxford Academic
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
نظریه کوانتوم به شدت مبتنی بر احتمالات است، زیرا اندازهگیری یک سیستم کوانتومی، هر بار نتیجه مشابهی را تولید نمیکند بلکه از میان نتایج محتمل، نتیجهای را که با احتمال خاصی رخ میدهد به دست میدهد. فیزیکدانان در مقالهای قاعده جدیدی برای احتمال کوانتومی به منظور نسبت دادن احتمالات به نتایج اندازه گیریها ارائه کردهاند که اساساً دو مورد از مهمترین قوانین احتمال کوانتومی یعنی “Born rule” (قاعده بورن) و “wave function collapse rule” (قاعده فروریزش تابع موج) را با یکدیگر ترکیب میکند.
قاعده بورن یکی از مهمترین قوانین احتمال در نظریه کوانتومی به شمار میرود که احتمال اندازهگیری یک رویداد خاص را به دست میدهد؛ البته هنگام پیشبینی رویدادهای متوالی قضیه کمی پیچیدهتر میشود. هرچند در دیدگاه کلاسیک امکان نسبت دادن احتمالهای مشترک به رویدادهای متوالی، تحت شرایطی خاص امکانپذیر است اما در دیدگاه کوانتومی این امکان وجود ندارد، زیرا هر اندازهگیری ضرورتاً سیستم را مختل میکند. بنابراین در مکانیک کوانتومی هر حالت باید بعد از هر اندازهگیری با اطلاعات جدید به روز رسانی شود.
برای به روز رسانی حالت سیستمهای کوانتومی، «قاعده به روز رسانی حالت» یا «قاعده فروریزش» مورد استفاده قرار میگیرند. فیزیکدانان در مقالهای جدید، این به روز رسانی را اساساً یک عنصر خاص معرفی میکنند؛ زیرا به صورت اصل موضوعهای که قابل اثبات نیست، معرفی شده و یک موجودیت کاملاً جدا از قانون بورن دارد. اگرچه این قانون جدید در موارد عملی، نتایج قابل قبولی داشته، اما دارای معایب اساسی در فهم صحیح ماهیت نظریه کوانتومی است؛ به ویژه تفاسیر نظریه کوانتومی به صورت بیانی در مورد دانش واقعیت، به جای خود واقعیت.
فیزیکدانان برای حل این مسائل، یک قانون احتمال کوانتومی یکپارچه تحت عنوان “Quantum Process Rule” (قاعده فرآیند کوانتومی) را پیشنهاد میکنند. نتایج نشان میدهند این قانون بنیادیتر از قاعدهی بورن عمل میکند؛ زیرا هم قاعده بورن و هم قاعده به روز رسانی حالت یا فروریزش میتوانند از این قانون جدید مشتق شوند؛ به این معنی که نیاز به معرفی قانون بهروزرسانی به شکل مستقیم از بین میرود. بر خلاف قاعده بورن، قانون فرآیند کوانتومی توانایی تخصیص احتمالات مشترک را به حوادث متوالی دارد.
یکی از پیامدهای جالب نشان دادن اینکه فروپاشی تابع موج از قاعده جدید احتمال کوانتومی پیروی میکند، این است که لازم نیست فروریزش تابع موج به عنوان یک جنبه اساسی نظریهی کوانتوم در نظر گرفته شود. این پیامد چشمانداز دیگری از فروریزش تابع موج و همچنین درک جدیدی از ماهیت نظریه کوانتوم ارائه میدهد.
دانشمندان میگویند: «اهمیت اصلی کار این است که قاعده احتمال کوانتومی یکپارچه، هر دو قانون بورن و قانون فروریزش را در بر میگیرد. این بدان معناست که دیگر نیازی به توضیح فروریزش تابع موج در یک فرآیند فیزیکی نیست، بلکه میتوان این بخش از چارچوب را به عنوان یک مورد از شرایط احتمال کلاسیک در نظر گرفت. این امکان دوم بدان معنی است که میتوانیم حالت کوانتومی را به عنوان موجودی در مورد دانش در نظر بگیریم، نه توصیف مستقیمی از یک واقعیت فیزیکی.»
منبع:
New Journal of Physics
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
قاعده بورن یکی از مهمترین قوانین احتمال در نظریه کوانتومی به شمار میرود که احتمال اندازهگیری یک رویداد خاص را به دست میدهد؛ البته هنگام پیشبینی رویدادهای متوالی قضیه کمی پیچیدهتر میشود. هرچند در دیدگاه کلاسیک امکان نسبت دادن احتمالهای مشترک به رویدادهای متوالی، تحت شرایطی خاص امکانپذیر است اما در دیدگاه کوانتومی این امکان وجود ندارد، زیرا هر اندازهگیری ضرورتاً سیستم را مختل میکند. بنابراین در مکانیک کوانتومی هر حالت باید بعد از هر اندازهگیری با اطلاعات جدید به روز رسانی شود.
برای به روز رسانی حالت سیستمهای کوانتومی، «قاعده به روز رسانی حالت» یا «قاعده فروریزش» مورد استفاده قرار میگیرند. فیزیکدانان در مقالهای جدید، این به روز رسانی را اساساً یک عنصر خاص معرفی میکنند؛ زیرا به صورت اصل موضوعهای که قابل اثبات نیست، معرفی شده و یک موجودیت کاملاً جدا از قانون بورن دارد. اگرچه این قانون جدید در موارد عملی، نتایج قابل قبولی داشته، اما دارای معایب اساسی در فهم صحیح ماهیت نظریه کوانتومی است؛ به ویژه تفاسیر نظریه کوانتومی به صورت بیانی در مورد دانش واقعیت، به جای خود واقعیت.
فیزیکدانان برای حل این مسائل، یک قانون احتمال کوانتومی یکپارچه تحت عنوان “Quantum Process Rule” (قاعده فرآیند کوانتومی) را پیشنهاد میکنند. نتایج نشان میدهند این قانون بنیادیتر از قاعدهی بورن عمل میکند؛ زیرا هم قاعده بورن و هم قاعده به روز رسانی حالت یا فروریزش میتوانند از این قانون جدید مشتق شوند؛ به این معنی که نیاز به معرفی قانون بهروزرسانی به شکل مستقیم از بین میرود. بر خلاف قاعده بورن، قانون فرآیند کوانتومی توانایی تخصیص احتمالات مشترک را به حوادث متوالی دارد.
یکی از پیامدهای جالب نشان دادن اینکه فروپاشی تابع موج از قاعده جدید احتمال کوانتومی پیروی میکند، این است که لازم نیست فروریزش تابع موج به عنوان یک جنبه اساسی نظریهی کوانتوم در نظر گرفته شود. این پیامد چشمانداز دیگری از فروریزش تابع موج و همچنین درک جدیدی از ماهیت نظریه کوانتوم ارائه میدهد.
دانشمندان میگویند: «اهمیت اصلی کار این است که قاعده احتمال کوانتومی یکپارچه، هر دو قانون بورن و قانون فروریزش را در بر میگیرد. این بدان معناست که دیگر نیازی به توضیح فروریزش تابع موج در یک فرآیند فیزیکی نیست، بلکه میتوان این بخش از چارچوب را به عنوان یک مورد از شرایط احتمال کلاسیک در نظر گرفت. این امکان دوم بدان معنی است که میتوانیم حالت کوانتومی را به عنوان موجودی در مورد دانش در نظر بگیریم، نه توصیف مستقیمی از یک واقعیت فیزیکی.»
منبع:
New Journal of Physics
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
Cosmos' Language
نظریه کوانتوم به شدت مبتنی بر احتمالات است، زیرا اندازهگیری یک سیستم کوانتومی، هر بار نتیجه مشابهی را تولید نمیکند بلکه از میان نتایج محتمل، نتیجهای را که با احتمال خاصی رخ میدهد به دست میدهد. فیزیکدانان در مقالهای قاعده جدیدی برای احتمال کوانتومی به…
Shrapnel_2018_New_J._Phys._20_053010.pdf
744.1 KB
دانشمندان بر این باورند که نوع کشف نشدهای از ذره وجود دارد؛ به “دی-اُمگا” سلام کنید!
@Cosmos_language
@Cosmos_language
با استفاده از یکی از قدرتمندترین کامپیوترهای جهان برای اجرای شبیهسازیهای پیچیده، دانشمندان نوع جدیدی از ذرات “Dibaryon” (دیباریون) را پیشبینی کردند. باریونها ذرات مرکبی هستند که از سه کوارک تشکیل شدهاند و دیباریونها (که گاهی با نام “hexaquark” هم معرفی میشوند) ذرات پیچیدهتری هستند که از دو باریون (شش کوارک) ساخته شده باشند. این دیباریون جدید، متشکل از شش کوارکِ هم نوع پیشبینی شده که محققان همکاری “HAL QCD” آن را “di-Omega” (دی-اُمگا) نامگذاری کردهاند.
دانشمندان تصور میکردند انواع دیگری از دیباریونها باید وجود داشته باشد اما تاکنون قادر به پیشبینی نظری آنها نبودند.
اما با راهاندازی شبیهسازی کامپیوتریای بر اساس QCD، نظریهای که برهمکنشهای کوارکها را توصیف میکند، همکاری HAL-QCD موفق به ساختن دیباریونهای بالقوه پایدار شد.
ولی به همین سادگی نبود؛ هر چه تعداد کوارکهای یک ترکیب بیشتر باشد، برهمکنشهای بین آنها پیچیدهتر میشود و این به معنای نیاز به توان پردازشی بیشتر است.
به همین دلیل محققان کامپیوتر K در مؤسسه علوم پردازشی پیشرفته RIKEN را به کار گرفتند که دارای توان پردازشیای برابر با 10 پتافلاپ است (یعنی توانایی انجام 10¹⁶ عملیات در هر ثانیه را دارد).
حتی با وجود چنین قدرت پردازشیای، سه سال طول کشید تا نتیجه مربوط به این ذره از محاسبات به دست آید!
دی-امگا متشکل از دو باریون امگا است که هر کدام از سه کوارک شگفت (Strange Quark) ساخته شدهاند.
این تحقیق بر اساس کار قبلی همین گروه در سال 2011 است؛ زمانی که آنها کشف نظری دیباریونی با دو کوارک بالا، دو کوارک پایین و دو کوارک شگفت را اعلام کردند.
اما از آن موقع آنها روشهای خود را اصلاح کردند، چارچوب نظری جدید و الگوریتم جدیدی طراحی کردند تا بتوانند محاسبات کارآمدتری انجام دهند.
و البته دسترسی به کامپیوتر K، که در سال 2012 آماده استفاده شد، تغییر عظیمی ایجاد کرد.
محققان باور دارند نتایج کار آنها میتواند برای جستجوی شواهد تجربی از وجود این ذرات در دنیای واقعی، در حیطه عملی به کار گرفته شود.
فیزیکدان کوانتوم، Tetsuo Hatsuda، از مؤسسه RIKEN میگوید: «ما معتقدیم این ذرات میتوانند در آزمایشات به وسیله برخورد یونهای سنگین که در اروپا و ژاپن برنامهریزی شده است، تولید شوند.
ما مشتاقانه برای کشف تجربی اولین سیستم دیباریونی، منتظر کار با همکارانمان در آنجا هستیم.»
منابع:
RIKEN
Phys. Rev. Lett. 120, 212001
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
دانشمندان تصور میکردند انواع دیگری از دیباریونها باید وجود داشته باشد اما تاکنون قادر به پیشبینی نظری آنها نبودند.
اما با راهاندازی شبیهسازی کامپیوتریای بر اساس QCD، نظریهای که برهمکنشهای کوارکها را توصیف میکند، همکاری HAL-QCD موفق به ساختن دیباریونهای بالقوه پایدار شد.
ولی به همین سادگی نبود؛ هر چه تعداد کوارکهای یک ترکیب بیشتر باشد، برهمکنشهای بین آنها پیچیدهتر میشود و این به معنای نیاز به توان پردازشی بیشتر است.
به همین دلیل محققان کامپیوتر K در مؤسسه علوم پردازشی پیشرفته RIKEN را به کار گرفتند که دارای توان پردازشیای برابر با 10 پتافلاپ است (یعنی توانایی انجام 10¹⁶ عملیات در هر ثانیه را دارد).
حتی با وجود چنین قدرت پردازشیای، سه سال طول کشید تا نتیجه مربوط به این ذره از محاسبات به دست آید!
دی-امگا متشکل از دو باریون امگا است که هر کدام از سه کوارک شگفت (Strange Quark) ساخته شدهاند.
این تحقیق بر اساس کار قبلی همین گروه در سال 2011 است؛ زمانی که آنها کشف نظری دیباریونی با دو کوارک بالا، دو کوارک پایین و دو کوارک شگفت را اعلام کردند.
اما از آن موقع آنها روشهای خود را اصلاح کردند، چارچوب نظری جدید و الگوریتم جدیدی طراحی کردند تا بتوانند محاسبات کارآمدتری انجام دهند.
و البته دسترسی به کامپیوتر K، که در سال 2012 آماده استفاده شد، تغییر عظیمی ایجاد کرد.
محققان باور دارند نتایج کار آنها میتواند برای جستجوی شواهد تجربی از وجود این ذرات در دنیای واقعی، در حیطه عملی به کار گرفته شود.
فیزیکدان کوانتوم، Tetsuo Hatsuda، از مؤسسه RIKEN میگوید: «ما معتقدیم این ذرات میتوانند در آزمایشات به وسیله برخورد یونهای سنگین که در اروپا و ژاپن برنامهریزی شده است، تولید شوند.
ما مشتاقانه برای کشف تجربی اولین سیستم دیباریونی، منتظر کار با همکارانمان در آنجا هستیم.»
منابع:
RIKEN
Phys. Rev. Lett. 120, 212001
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
مدل جدیدی که توضیح میدهد وقتی یک سیاهچاله کلانجرم ستارهای را میبلعد، چه میبینیم.
@Cosmos_language
@Cosmos_language
در مرکز کهکشان ما یک سیاهچاله کلانجرم به نام “Sagittarius A” (کمان A) ساکن است.
بر اساس مشاهداتی که در حال انجام است، اخترفیزیکدانان قطر این سیاهچاله را 44 میلیون کیلومتر تعیین کردهاند و جرم آن را نیز 4.31 میلیون برابر جرم خورشید تخمین میزنند.
زمانی که ستارهای به کمان A نزدیک شود، طی یک فرایند خشونت آمیز به نام “Tidal Disruption Event” (رویداد اختلال کِشندی) (TDE) از هم میپاشد.
این رویداد باعث انتشار پرتوهای درخشانی میشود که اخترفیزیکدانان را قادر میسازد از افتادن یک ستاره در دام سیاهچاله مطلع شوند. متأسفانه دههها بود که منجمان قادر به تشخیص این رویداد از دیگر پدیدههای کهکشانی نبودند.
اما به لطف یک تحقیق جدید از سوی تیمی بینالمللی از اخترفیزیکدانان که توسط فیزیکدانی به نام Jane Lixin Dai از “مرکز کیهانشناسی تاریک مؤسسه نیلز بور” رهبری میشد، منجمان اکنون یک مدل یکپارچه دارند که مشاهدات اخیر این رویدادهای شدید را توضیح میدهد.
پروفسور Enrico Ramirez-Ruiz، استاد دانشگاه ساناتا کروز کالیفرنیا و دانشگاه کپنهاگن و از همکاران این مقاله توضیح میدهد: «تنها حدود یک دهه است که توانستهایم TDE را از سایر پدیدههای کهکشانی تشخیص دهیم و مدل جدید یک چارچوب پایه برای درک این پدیدههای نادر فراهم میکند.»
در بیشتر کهکشانها، سیاهچالههای کلانجرم به طور مداوم مادهای نمیبلعند و به همین دلیل هیچ نوری از خود منتشر نمیکنند که این موضوع آنها را از کهکشانهایی که دارای هسته کهکشانی فعال هستند، متمایز میکند.
به همین دلیل رویدادهای اختلال کِشندی نادر هستند و تنها یک بار در هر 10,000 سال در یک کهکشان معمولی رخ میدهند. با این حال وقتی ستارهای متلاشی شود، باعث انتشار مقدار زیادی تابش شدید میشود؛ همانطور که Dai توضیح میدهد: «دیدن اینکه چطور ماده تحت این شرایط حاد راهش را به سمت سیاهچاله میپیماید، بسیار جالب است. هنگامی که سیاهچاله مشغول بلعیدن گاز ستاره است، مقدار زیادی پرتو منتشر میشود. پرتو چیزی است که ما میتوانیم مشاهده کنیم و به وسیله آن میتوانیم فیزیک سیاهچاله را درک کنیم و ویژگیهای آن را محاسبه کنیم. این موضوع، رفتن به شکار رویداد اختلال کِشندی را به شدت جذاب میکند.»
در چند سال گذشته، چندین کاندید برای TDE به استفاده از میدان وسیع اپتیکال، مشاهدات گذرای UV و همچنین تلسکوپهای پرتوی X آشکارسازی شدهاند.
در حالی که انتظار میرفت فیزیک تمام TDSها یکسان باشد، منجمان متوجه شدند چند دسته TDS بیاد وجود داشته باشد. بعضی از آنها بیشتر پرتوی X منتشر میکنند و بعضی دیگر بیشتر نور مرئی و فرابنفش.
در نتیجه فیزیکدانان نظری تلاش کردند تا خواص متنوعی که مشاهده شده بود را درک کنند و یک مدل منسجم برای توضیح تمامی آنها به دست آورند.
برای رسیدن به چنین مدلی، Dai و همکارانش عناصر نسبیت عام، میدانهای مغناطیسی، تابش و هیدرودینامیک گازها را با هم ترکیب کردند.
با استفاده از مدلی که به دست آمد، گروه نتیجه گرفت که این زاویه دید ناظر است که موجب این تفاوتهای مشاهدات میشود.
اساساً کهکشانهای مختلف به جهتهای تصادفی متفاوت نسبت به ناظرین زمینی متمایل شدهاند و ناظرین زمینی جنبههای متفاوتی از TDEها را بسته به جهتگیری آنها میبینند.
پروفسور Ramirez-Ruiz توضیح میدهد: «این مانند پردهای است که بخشی از یک جانور را پوشانده باشد. از برخی زوایا یک جانور نمایان را میبینیم ولی از زوایای دیگر یک جانور پوشیده شده را. جانور همان جانور است، اما برداشتهای ما متفاوت است.»
طبق گفته Dai، این مدل جدید به منجمان میگوید که هنگام مشاهده TDEها از زوایای مختلف، انتظار دیدن چه چیزی را میتوانند داشته باشند و به آنان اجازه میدهد تا پدیدههای مختلف را در یک چارچوب منسجم جای دهند. او میگوید: «ما صدها تا هزاران رویداد اختلال کشندی را در چند سال مشاهده خواهیم کرد. این به ما آزمایشگاههای زیادی برای آزمودن مدلمان و استفاده از آن برای درک بیشتر سیاهچالهها میدهد.»
همچنین این درک اصلاح شده از چگونگی بلعیده شدن ستارهها توسط سیاهچالهها، آزمونهای بیشتری برای نسبیت عام و تحقیقات بیشتری روی امواج گرانشی را فراهم میکند و به اخترفیزیکدانان کمک میکند تا چیزهای بیشتری در مورد تکامل کهکشانها بیاموزند.
منابع:
Astrophysical Journal Letters
University of California Santa Cruz (UCSC)
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
بر اساس مشاهداتی که در حال انجام است، اخترفیزیکدانان قطر این سیاهچاله را 44 میلیون کیلومتر تعیین کردهاند و جرم آن را نیز 4.31 میلیون برابر جرم خورشید تخمین میزنند.
زمانی که ستارهای به کمان A نزدیک شود، طی یک فرایند خشونت آمیز به نام “Tidal Disruption Event” (رویداد اختلال کِشندی) (TDE) از هم میپاشد.
این رویداد باعث انتشار پرتوهای درخشانی میشود که اخترفیزیکدانان را قادر میسازد از افتادن یک ستاره در دام سیاهچاله مطلع شوند. متأسفانه دههها بود که منجمان قادر به تشخیص این رویداد از دیگر پدیدههای کهکشانی نبودند.
اما به لطف یک تحقیق جدید از سوی تیمی بینالمللی از اخترفیزیکدانان که توسط فیزیکدانی به نام Jane Lixin Dai از “مرکز کیهانشناسی تاریک مؤسسه نیلز بور” رهبری میشد، منجمان اکنون یک مدل یکپارچه دارند که مشاهدات اخیر این رویدادهای شدید را توضیح میدهد.
پروفسور Enrico Ramirez-Ruiz، استاد دانشگاه ساناتا کروز کالیفرنیا و دانشگاه کپنهاگن و از همکاران این مقاله توضیح میدهد: «تنها حدود یک دهه است که توانستهایم TDE را از سایر پدیدههای کهکشانی تشخیص دهیم و مدل جدید یک چارچوب پایه برای درک این پدیدههای نادر فراهم میکند.»
در بیشتر کهکشانها، سیاهچالههای کلانجرم به طور مداوم مادهای نمیبلعند و به همین دلیل هیچ نوری از خود منتشر نمیکنند که این موضوع آنها را از کهکشانهایی که دارای هسته کهکشانی فعال هستند، متمایز میکند.
به همین دلیل رویدادهای اختلال کِشندی نادر هستند و تنها یک بار در هر 10,000 سال در یک کهکشان معمولی رخ میدهند. با این حال وقتی ستارهای متلاشی شود، باعث انتشار مقدار زیادی تابش شدید میشود؛ همانطور که Dai توضیح میدهد: «دیدن اینکه چطور ماده تحت این شرایط حاد راهش را به سمت سیاهچاله میپیماید، بسیار جالب است. هنگامی که سیاهچاله مشغول بلعیدن گاز ستاره است، مقدار زیادی پرتو منتشر میشود. پرتو چیزی است که ما میتوانیم مشاهده کنیم و به وسیله آن میتوانیم فیزیک سیاهچاله را درک کنیم و ویژگیهای آن را محاسبه کنیم. این موضوع، رفتن به شکار رویداد اختلال کِشندی را به شدت جذاب میکند.»
در چند سال گذشته، چندین کاندید برای TDE به استفاده از میدان وسیع اپتیکال، مشاهدات گذرای UV و همچنین تلسکوپهای پرتوی X آشکارسازی شدهاند.
در حالی که انتظار میرفت فیزیک تمام TDSها یکسان باشد، منجمان متوجه شدند چند دسته TDS بیاد وجود داشته باشد. بعضی از آنها بیشتر پرتوی X منتشر میکنند و بعضی دیگر بیشتر نور مرئی و فرابنفش.
در نتیجه فیزیکدانان نظری تلاش کردند تا خواص متنوعی که مشاهده شده بود را درک کنند و یک مدل منسجم برای توضیح تمامی آنها به دست آورند.
برای رسیدن به چنین مدلی، Dai و همکارانش عناصر نسبیت عام، میدانهای مغناطیسی، تابش و هیدرودینامیک گازها را با هم ترکیب کردند.
با استفاده از مدلی که به دست آمد، گروه نتیجه گرفت که این زاویه دید ناظر است که موجب این تفاوتهای مشاهدات میشود.
اساساً کهکشانهای مختلف به جهتهای تصادفی متفاوت نسبت به ناظرین زمینی متمایل شدهاند و ناظرین زمینی جنبههای متفاوتی از TDEها را بسته به جهتگیری آنها میبینند.
پروفسور Ramirez-Ruiz توضیح میدهد: «این مانند پردهای است که بخشی از یک جانور را پوشانده باشد. از برخی زوایا یک جانور نمایان را میبینیم ولی از زوایای دیگر یک جانور پوشیده شده را. جانور همان جانور است، اما برداشتهای ما متفاوت است.»
طبق گفته Dai، این مدل جدید به منجمان میگوید که هنگام مشاهده TDEها از زوایای مختلف، انتظار دیدن چه چیزی را میتوانند داشته باشند و به آنان اجازه میدهد تا پدیدههای مختلف را در یک چارچوب منسجم جای دهند. او میگوید: «ما صدها تا هزاران رویداد اختلال کشندی را در چند سال مشاهده خواهیم کرد. این به ما آزمایشگاههای زیادی برای آزمودن مدلمان و استفاده از آن برای درک بیشتر سیاهچالهها میدهد.»
همچنین این درک اصلاح شده از چگونگی بلعیده شدن ستارهها توسط سیاهچالهها، آزمونهای بیشتری برای نسبیت عام و تحقیقات بیشتری روی امواج گرانشی را فراهم میکند و به اخترفیزیکدانان کمک میکند تا چیزهای بیشتری در مورد تکامل کهکشانها بیاموزند.
منابع:
Astrophysical Journal Letters
University of California Santa Cruz (UCSC)
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
علم کلید آینده ماست و اگر به علم باور ندارید، دارید همه را عقب نگه میدارید.
~ بیل نای
@Cosmos_language
~ بیل نای
@Cosmos_language
Media is too big
VIEW IN TELEGRAM
Mohsen Raeisi:
◾️ پاسخ به چند سوال درباره جهان ◾️
➖ آغاز همه چیز
➖ مِهبانگ "کجا" اتفاق افتاده؟
➖ جهان آغازین، ماده یا انرژی؟
@cosmos_language
◾️ پاسخ به چند سوال درباره جهان ◾️
➖ آغاز همه چیز
➖ مِهبانگ "کجا" اتفاق افتاده؟
➖ جهان آغازین، ماده یا انرژی؟
@cosmos_language
فیزیکدانان یکی از عجیبترین ایدههای اینشتین را امتحان کردند؛ اصول فیزیک در خطر است!
@Cosmos_language
@Cosmos_language
دانشمندان با استفاده از کل منظومه شمسی به عنوان آزمایشگاه و همچنین پیشرفتهترین تجهیزات زمانسنجی، به صحتسنجی فرضیه آسانسور اینشتین که یکی از اجزای مرکزی نظریه نسبیت عام او است کمک کردند.
این نظریه با اساس جرم، گرانش، فضا و زمان سر و کار دارد، درستی آن را تا بیشترین حدی که در توان داشتیم اثبات کردهایم و یکی از ستونهای مهم برای فیزیک به آن شکلی که میشناسیم است.
الهام بخش ایده آسانسور اینشتین - که به طور رسمی به نام اصل همارزی شناخته میشود - این موضوع است که اگر خود را درون آسانسوری معلق و در حالت بیوزنی بیابیم و امکان دیدن بیرون را هم نداشته باشیم، از هیچ راهی نمیتوان تشخیص داد که آیا آسانسوری که در آنیم در فضا به دور از هر میدان گرانشیای معلق است و یا درون میدان گرانشی یک جرم، در حال سقوط آزاد است.
احتمالاً شما هرگز خود را در هیچ کدام از این دو موقعیت نخواهید یافت اما اصل ذکر شده این است که قوانین فیزیک یکسانی صرف نظر از اینکه کجا هستید و با چه سرعتی حرکت میکنید بر شما اعمال میشود.
گرانش تنها در یکی از دو موقعیت نام برده شده نقش دارد اما نتیجه در هر دو موقعیت یکسان است و این چیزی بود اینشتین به آن پی برد.
ایدهای مرتبط به این اصل وجود دارد که در این مطالعه اندازهگیری شد و آن این است که همه چیز درون این آسانسور فرضی سقوط کننده به درون میدان گرانشی، با شتاب یکسان سقوط میکند. شما، فنجان قهوهای که کنارتان است، قهوهای که درون فنجان است و یک جسم ناشناس در نزدیکی شما همگی به یک اندازه شتاب خواهید گرفت و به همین دلیل موقعیت و فاصله شما نسبت به این اشیاء، هرگز تغییری نخواهد کرد.
برای آزمودن این موضوع، دانشمندان مؤسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) از زمین به عنوان آسانسور و از خورشید به عنوان جسم عامل میدان گرانشی استفاده کردند.
محققان برای اندازهگیری شتاب، به پیشرفتهترین ساعتهای اتمیای که داریم روی آوردند: چهار مایزر هیدروژن و هشت ساعت سزیمی. با مقایسه تیکهای این ساعتها در یک دوره 14 ساله، گروه اختلافی به مقدار زیر را مشاهده کرد:
0.00000022 ± 0.00000025
این عدد بسیار نزدیک به صفر، بهترین یافته تاکنون است؛ زیرا اگر حق با اینشتین باشد و تمام این ساعتها واقعاً با نرخ یکسان در حال سقوط باشند، این مقدار باید مطلقاً صفر باشد.
به عبارت دیگر، با وجود کششهای مختلف گرانشی خورشید، مشتری و اجسام دیگر، تیک تاک کردن ساعتهای اتمی باید ثابت باقی بماند درست مانند اشیاء فرضی ما که درون آسانسور نسبیت به یکدیگر ثابت باقی میماندند.
این بسیار متفاوت از اولین باری که این فرضیه تأیید شد میباشد اما دانشمندان تاکنون هرگز قادر به اندازهگیری با این دقت نبودهاند و این به لطف بهبودهایی که روی دقت ساعتهای اتمی انجام گرفته است میباشد.
دکتر Bijunath Patla میگوید: «دلیل اصلی ما برای انجام این کار، نشان دادن استفاده ساعتهای اتمی در آزمودن اصول پایهای فیزیک، به ویژه اصول پایهای نسبیت عام بود.»
هنوز دقتهای بالاتری برای دستیابی وجود دارد و راههای بیشتری برای فیزیکدانان که این نتایج را صحتسنجی کنند.
از طرفی اندازهگیریهای دقیقتر بر روی اصل همارزی به معنای اندازهگیریهای دقیقتر بر روی اساس فضا و زمان در کیهان است و ساعتهای اتمی نقش مهمی در این میان بازی میکنند.
دکتر Patla میگوید: «ما آزمونهای نسبیت عام را با ساعتهای اتمی ربط دادیم، محدودیتهای نسلهای فعلی ساعتها را در نظر بگیرید و چشمانداز آینده برای شدت ارتباط ساعتهای نسل بعد را تصور کنید.»
هنوز هم ناسازگاری بین نسبیت عام و مکانیک کوانتوم وجود دارد اما بررسی آن بر دوش تحقیقات آینده است. فعلاً اینشتین باز هم پیروز میدان شد.
منابع:
NIST
Nature
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language
این نظریه با اساس جرم، گرانش، فضا و زمان سر و کار دارد، درستی آن را تا بیشترین حدی که در توان داشتیم اثبات کردهایم و یکی از ستونهای مهم برای فیزیک به آن شکلی که میشناسیم است.
الهام بخش ایده آسانسور اینشتین - که به طور رسمی به نام اصل همارزی شناخته میشود - این موضوع است که اگر خود را درون آسانسوری معلق و در حالت بیوزنی بیابیم و امکان دیدن بیرون را هم نداشته باشیم، از هیچ راهی نمیتوان تشخیص داد که آیا آسانسوری که در آنیم در فضا به دور از هر میدان گرانشیای معلق است و یا درون میدان گرانشی یک جرم، در حال سقوط آزاد است.
احتمالاً شما هرگز خود را در هیچ کدام از این دو موقعیت نخواهید یافت اما اصل ذکر شده این است که قوانین فیزیک یکسانی صرف نظر از اینکه کجا هستید و با چه سرعتی حرکت میکنید بر شما اعمال میشود.
گرانش تنها در یکی از دو موقعیت نام برده شده نقش دارد اما نتیجه در هر دو موقعیت یکسان است و این چیزی بود اینشتین به آن پی برد.
ایدهای مرتبط به این اصل وجود دارد که در این مطالعه اندازهگیری شد و آن این است که همه چیز درون این آسانسور فرضی سقوط کننده به درون میدان گرانشی، با شتاب یکسان سقوط میکند. شما، فنجان قهوهای که کنارتان است، قهوهای که درون فنجان است و یک جسم ناشناس در نزدیکی شما همگی به یک اندازه شتاب خواهید گرفت و به همین دلیل موقعیت و فاصله شما نسبت به این اشیاء، هرگز تغییری نخواهد کرد.
برای آزمودن این موضوع، دانشمندان مؤسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) از زمین به عنوان آسانسور و از خورشید به عنوان جسم عامل میدان گرانشی استفاده کردند.
محققان برای اندازهگیری شتاب، به پیشرفتهترین ساعتهای اتمیای که داریم روی آوردند: چهار مایزر هیدروژن و هشت ساعت سزیمی. با مقایسه تیکهای این ساعتها در یک دوره 14 ساله، گروه اختلافی به مقدار زیر را مشاهده کرد:
0.00000022 ± 0.00000025
این عدد بسیار نزدیک به صفر، بهترین یافته تاکنون است؛ زیرا اگر حق با اینشتین باشد و تمام این ساعتها واقعاً با نرخ یکسان در حال سقوط باشند، این مقدار باید مطلقاً صفر باشد.
به عبارت دیگر، با وجود کششهای مختلف گرانشی خورشید، مشتری و اجسام دیگر، تیک تاک کردن ساعتهای اتمی باید ثابت باقی بماند درست مانند اشیاء فرضی ما که درون آسانسور نسبیت به یکدیگر ثابت باقی میماندند.
این بسیار متفاوت از اولین باری که این فرضیه تأیید شد میباشد اما دانشمندان تاکنون هرگز قادر به اندازهگیری با این دقت نبودهاند و این به لطف بهبودهایی که روی دقت ساعتهای اتمی انجام گرفته است میباشد.
دکتر Bijunath Patla میگوید: «دلیل اصلی ما برای انجام این کار، نشان دادن استفاده ساعتهای اتمی در آزمودن اصول پایهای فیزیک، به ویژه اصول پایهای نسبیت عام بود.»
هنوز دقتهای بالاتری برای دستیابی وجود دارد و راههای بیشتری برای فیزیکدانان که این نتایج را صحتسنجی کنند.
از طرفی اندازهگیریهای دقیقتر بر روی اصل همارزی به معنای اندازهگیریهای دقیقتر بر روی اساس فضا و زمان در کیهان است و ساعتهای اتمی نقش مهمی در این میان بازی میکنند.
دکتر Patla میگوید: «ما آزمونهای نسبیت عام را با ساعتهای اتمی ربط دادیم، محدودیتهای نسلهای فعلی ساعتها را در نظر بگیرید و چشمانداز آینده برای شدت ارتباط ساعتهای نسل بعد را تصور کنید.»
هنوز هم ناسازگاری بین نسبیت عام و مکانیک کوانتوم وجود دارد اما بررسی آن بر دوش تحقیقات آینده است. فعلاً اینشتین باز هم پیروز میدان شد.
منابع:
NIST
Nature
@Cosmos_language
https://telegram.me/Cosmos_language