«یک پیروزی برای ماده تاریک: چرخش میله‌های کهکشان‌ها کندتر از چیزیست که گمان می‌رفت»
—------------------------------
https://goo.gl/MJf0nr
* بر پایه‌ی پژوهشی تازه، سریع‌ترین میله‌های کهکشانی چرخان در واقع سرعتی کمتر از چیزی که گمان می‌رفت دارند و دلیل آن هم وجود #ماده‌_تاریک است.

چرا بیشتر اخترشناسان به ماده‌ی تاریک باور دارند- ماده‌ای با همنهش ناشناخته که به نظر می‌رسد نزدیک به ۸۰ درصد جرم کهکشان‌ها را تشکیل داده؟ پنداشت ماده‌ی تاریک در دهه‌ی ۱۹۳۰ میلادی توسط فریتس تسوئیکی برای پاسخ به این پرسش پیشنهاد شد که چرا حرکت کهکشان‌های خوشه‌ی گیسو بسیار سریع‌تر از آنست که بشود بر پایه‌ی جرم شناخته شده‌شان توضیح داد. گام سرنوشت‌ساز در این باره در در دهه‌ی ۷۰ و زمانی برداشته شد که ورا روبین نشان داد بخش‌های بیرونی کهکشان‌ها بسیار سریع‌تر از چیزی که بتوان با بهره از کل محتوای ستاره، گاز و غبار آنها، و قانون گرانش نیوتن یا اینشتین توضیح داد [به گرد هسته‌ی کهکشان] می‌چرخند.

از آن هنگام تاکنون باور استاندارد اخترشناسان این بوده که کهکشان‌ها با هاله‌ای از این ماده‌ی تاریک در بر گرفته شده‌اند که بر میدان گرانشی آنها تاثیر می‌گذارد. ولی با وجود سخت‌ترین تلاش‌ها از سوی فیزیکدانان ذرات، هنوز هیچ کس نتوانسته چیستی این ماده و چیزی که آن را ساخته شناسایی کند. این پژوهشگران را واداشته تا به آزمایش‌هایی از گونه‌های دیگر فکر کنند. یکی از این آزمایش‌ها ۲۰ سال پیش پیشنهاد شد. نظریه‌پردازان پیش‌بینی کردند که هاله‌های کهکشان‌ها می‌بایست بر چرخش میله‌های درون کهکشان‌ها نیروی ترمزی وارد کنند. اگر میله‌ها کند می‌چرخیدند، اثبات نیرومندی برای وجود هاله‌ها بود، ولی اگر سریع می‌چرخیدند وجود هاله‌ها با شک و تردید روبرو می‌شد و در نتیجه سایه‌ی تردید بر مدل استاندارد کیهان‌شناسی‌ می‌افتاد.

در کهکشان‌های مارپیچی [میله‌ای]، ستارگان درون میله معمولا به دلیل گرانش، سریع‌تر از ستارگان درون بازو‌ها می‌چرخند. پیرامون مرکز کهکشان منطقه‌ای به نام "دایره‌ی هم‌چرخش" (corroding circle) وجود دارد، نقاطی با فاصله‌ی برابر از مرکز کهکشان که در آنها سرعت چرخش ستارگان میله‌ای و ستارگان بقیه‌ی قرص کهکشان یکی است. فاصله‌ی میان این ستارگان و مرکز کهکشان هم به نام شعاع هم‌چرخش نامیده می‌شود، که دانشمندان توانسته‌اند آن را از راه رصد پیدا کنند. این دانشمندان سپس یک روش "چندی" (کمّی) برای تشخیص سرعت چرخش میله‌ها پدید آوردند. اگر میله کم کم کُند شود، این نقطه باید کم کم رو به بیرونِ قرص جابجا شود. بر پایه‌ی این پیش‌بینی، اگر شعاع هم‌چرخش بلندتر از ۱.۴ برابر بلندی خود میله باشد، پی می‌بریم که میله دارد توسط هاله‌ی ماده‌ی تاریک پیرامون کهکشان ترمز داده می‌شود.

اندازه‌گیری شعاع هم‌چرخش آسان نیست، ولی در دهه‌ی گذشته چند اندازه‌گیری برای آن در ده‌ها کهکشان انجام شده و تقریبا در همه‌ی آنها، نسبت شعاع هم‌چرخش به طول میله کمتر از ۱.۴ بوده. این نتیجه‌ها بر وجود هاله‌های ماده‌ی تاریک سایه‌ی تردید افکنده و به نظر می‌رسد کل پنداشت ماده‌ی تاریک را تهدید می‌کنند. ولی اکنون بر پایه‌ی پژوهشنامه‌ای که به تازگی توسط گروهی از پژوهشگران در بنیاد اخترفیزیک جزایر قناری (IAC) در نشریه‌ی آستروفیزیکال جورنال منتشر شده، سرعت چرخش میله‌ها در کهکشان‌ها بسیار کندتر از چیزیست که در پژوهش‌های گذشته اندازه‌گیری شده بود.

آنها در این پژوهش نخست یک روش تازه و دقیق که خودشان ابداع کرده بودند را برای اندازه‌گیری شعاع‌های هم‌چرخش در بیش از ۱۰۰ کهکشان به کار بردند. آنها همچنین اندازه‌گیری‌های تازه و دقیقی روی بلندی میله‌ها انجام دادند و نسبت‌ها را محاسبه کردند. بیشتر این نسبت‌ها واقعا کمتر از ۱.۴ بود، ولی شیوه‌ی اندازه‌گیریشان به پژوهشگران اجازه‌ی کاوش ژرف‌تر داد. آنها نسبت سرعت چرخش میله به سرعت چرخش قرص کهکشان را هم اندازه گرفتند و پی بردند که اگر سرعت چرخش قرص را پایه در نظر بگیریم، بسیاری از میله‌ها، به ویژه بلندترین‌ها، چرخشی بسیار آهسته دارند. این یک معما بود زیرا این کهکشان‌ها دارای نسبت‌هایی بسیار کمتر از ۱.۴ بودند و در برخی از آنها به حدود ۱ می‌رسید....

ادامه در پست بعد 👇👇👇👇👇👇👇

«کهکشانِ حلقه بر کمر»
—------------------—
https://goo.gl/yyXYQj
در این عکس ان‌جی‌سی ۶۶۰ را می‌بینیم، کهکشانی که با فاصله‌ی بیش از ۴۰ میلیون سال نوری از زمین، در مرزهای #صورت_فلکی_ماهی شناور است و به دلیل نمای شگفت‌آور و عجیبش به عنوان یک کهکشان حلقوی قطبی شناخته می‌شود.

حلقوی قطبی‌ها گونه‌ای کمیاب از کهکشان‌ها هستند. در این کهکشان‌ها انبوه چشمگیری ستاره، گاز، و غبار وجود دارد که همگی در حلقه‌هایی بسیار کج نسبت به صفحه‌ی کهکشان (تقریبا عمود بر آن) در چرخش‌اند.

این پیکربندی شگفت‌انگیز می‌تواند زمانی پدید آید که یک کهکشان دیگر از فاصله‌ی نزدیک یک کهکشان قرص‌گون (disk galaxy) معمولی بگذرد یا برخوردی نزدیک با آن داشته باشد. در این حال ممکن است کهکشان معمولی مواد را از کهکشان دوم بگیرد و این مواد هم سرانجام به شکل حلقه‌ای چرخان به گرد آن در آیند. [تصویر پویا (gif) در مطلب بعدی را ببینید].

برهم‌کنش‌های خشن گرانشی به پیدایش هزاران منطقه‌ی صورتی رنگ ستاره‌زایی انجامیده که در جای جای حلقه‌ی ان‌جی‌سی ۶۶۰ به چشم می‌خورند.

این حلقه‌ی قطبی می‌تواند برای بررسی شکل و ساختار هاله‌ی نادیدنی کهکشان که از #ماده‌_تاریک تشکیل شده نیز به کار رود به این گونه که تاثیر گرانشی ماده‌ی تاریک بر چرخش حلقه و قرص کهکشان را می‌سنجند و از این راه به شکل و شیوه‌ی پراکندگی فضایی ماده‌ی تاریک پی می‌برند.

هر چه میزان ماده‌ی تاریک بیشتر باشد، سرعت چرخش کهکشان و حلقه بیشتر خواهد بود. اگر شکل ماده‌ی تاریک کروی باشد، سرعت چرخش قرص کهکشان میزبان با سرعت چرخش حلقه برابر می‌شود. اگر ماده‌ی تاریک در صفحه‌ی کهکشان، یکدست پخش شده باشد، سرعت چرخش قرص میزبان بیشتر از حلقه خواهد بود و اگر در صفحه‌ی حلقه باشد، سرعت چرخش حلقه بیشتر از قرص میزبان می‌شود. (منبع: obspm)

حلقه‌ی ان‌جی‌سی ۶۶۰ که گسترده‌تر از خود کهکشان است، بیش از ۵۰ هزار سال نوری پهنا دارد.

#apod #کهکشان_حلقوی_قطبی #برخورد_کهکشانی
—------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/02/NGC660.html
—-------------------------------------------------
به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:
telegram: @onestar_in_sevenskies

«ماده تاریک از همان آغاز بر کهکشان‌ها تسلط نداشته»
—---------------------------------------------—
* حدود ۱۰ میلیارد سال پیش، کهکشان‌های بزرگ ستاره‌ساز در تسلط ماده‌ی معمولی بودند، برخلاف کهکشان‌های امروز که ماده‌ی تاریک تاثیری بیش از ماده‌ی معمولی رویشان دارد.

اگر کهکشان‌های مارپیچی تنها از ماده‌ی دیدارپذیر معمولی تشکیل شده باشند، ستارگان در لبه‌ای بیرونی آنها می‌بایست کندتر از ستارگان بخش‌های درونی به گرد مرکز کهکشان بچرخند. ولی در دهه‌ی ۱۹۷۰ میلادی، دو اخترشناس آمریکایی به نام‌های ورا روبین و کِنت فورد پی بردند که جریان چیز دیگریست: همه‌ی ستارگان درون کهکشان زن در زنجیر (آندرومدا) با سرعت‌های یکسانی به گرد مرکز کهکشان می‌چرخند، چه بیرونی باشند و چه درونی.

پژوهش آنها نمایانگر نخستین شواهد ماده‌ی تاریک بود، ماده‌ای که هیچ برهمکنشی به امواج الکترومغناطیسی ندارد و تنها به کمک نیرویی گرانشی که بر ماده‌ی معمولی وارد می‌کند خود را نشان می‌دهد. اگر یک قرص کهکشانی درون "هاله‌ی" گسترده‌ای از ماده‌ی تاریک جای گرفته باشد، جرم نادیدنی آن می‌تواند چرخش نامنتظره‌ی ستارگان را توجیه کند.

برای پی بردن به این که چگونه ماده‌ی تاریک بر کهکشان‌های امروز چیره شد، می‌بایست پیشینیان آنها را بررسی می‌کردیم، کهکشان‌های ستاره‌زا در کیهان آغازین. ولی آموختن درباره‌ی ماده‌ی تاریک در کهکشان‌های باستانی کار دشواریست: زیرا نمی‌توانیم ماده‌ی تاریک را ببینیم و همچنین می‌بایست حرکت ستارگانی در فاصله‌های باورنکردنی را زیر نظر بگیریم، آن هم با دقت.

اکنون، ناتاشا فورتر شرایبر از بنیاد ماکس پلانک برای فیزیک فرازمینی در آلمان به همراه همکارانش با بهره از تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی، VLT) در شیلی، پرجزییات‌ترین مشاهدات تا به امروز را از شش قرص کهکشانی بزرگ در دوران اوج پیدایش کهکشان‌ها، یعنی ۱۰ میلیارد سال پیش، انجام داده‌اند.
@onestar_in_sevenskies
چرخش آهسته
آنان دریافتند که ستارگان در لبه‌های این کهکشان‌های باستانی، بر خلاف بیشتر کهکشان‌های امروزی، کندتر از ستارگان دورنی‌تر می‌چرخند. فورستر شرایبر می‌گوید: «این به ما می‌گوید که در آن دوران کهن، پراکندگی نسبی ماده‌ی تاریک و ماده‌ی معمولی تفاوت چشمگیری با آنچه امروزه می‌بینیم داشته.»

این پژوهشگران برای بررسی نتایج نامنتظره‌ای که به دست آورده بودند، پشته‌ای از ۱۰۰ تصویر از دیگر کهکشان‌های باستانی درست کردند و به یک تصویر میانگین از چرخش آنها دست یافتند. این پشته از کهکشان‌ها با چرخش آن شش کهکشان نخست که بیشتر بررسی شده بودند همخوانی داشت. فورستر شرایبر می‌گوید: «تنها آن شش کهکشان شگفت‌انگیز نبود- این می‌توانست بسیار رایج‌تر باشد. این برای من غافلگیرکننده بود.»

تفاوت چرخش کهکشان های آغازین نشان می‌دهد که ماده‌ی تاریک درون آنها بسیار کمتر از کهکشان‌های امروز بوده. به نظر می‌رسد آنها تقریبا به طور کامل از ماده‌ی معمولی دیدارپذیر (ستارگان و گازها) تشکیل شده بودند. هر چه کهکشان‌های دورتر (بنابراین گذشته‌ی دورتر) نگاه کنیم، ماده‌ی تاریک درون کهکشان‌ها کمتر بوده.

نتیجه‌ی کلی اینست که ۳ تا ۴ میلیارد سال پس از مهبانگ، گازهای درون کهکشان‌ها به خوبیی چگالیده شده و در قرص‌های تخت چرخانی گرد آمده بودند، ولی هاله‌های ماده‌ی تاریک پیرامون آنها هنوز بسیار گسترده‌تر و پراکنده‌تر بوده. به نظر می‌رسد چگالش و انباشته شدن ماده‌ی تاریک چند میلیارد سال بیشتر زمان برد، از همین رو چیرگی و اثرگذاری آن بر چرخش کهکشان‌ها چیزیست که تنها در قرص‌های کهکشانی امروزی دیده می‌شود.

مارک سوینبنک از دانشگاه دورام می‌گوید: «این یک گام ارزشمند در تلاش برای شناخت چگونگی ساخته شدن راه شیری و کهکشان‌های بزرگ‌تر است. داشتن یک محدودیت بر چگونگی پیدایش قرص‌های کهکشانی توسط ستارگان و گازها و این که چگونه به این خوبی با #ماده‌_تاریک در آمیختند برای آگاهی از فرگشت و دگرگونی آنها مهم است.»
https://goo.gl/okMdTX
این دانشمندان گزارش یافته‌های خود را در شماره‌ی ۱۶ مارس نشریه‌ی نیچر منتشر کردند.

ویدیوی کوتاهی در این زمینه را هم می‌تواند درپست بعدی ببینید👇👇👇.

—---------------------------------------------—
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/03/darkmatter.html
—-------------------------------------------------
به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:
telegram: @onestar_in_sevenskies

«نقشه‌ای برای ماده تاریک کیهان»
—---------------------------—

* گروهی از دانشمندان به رهبری دانشگاه ییل یکی از پُروضوح‌ترین نقشه‌های ماده‌ی تاریک تا به امروز را پدید آورده‌اند که نمایی پرجزییات برای وجود ماده‌ی تاریک سرد -گونه‌ی فرضیِ کُندی از ماده‌ی تاریک- فراهم می‌کند. ماده‌ی تاریک بخش بزرگی از جرم موجود در کیهان را تشکیل داده است.

نقشه‌ی #ماده‌_تاریک با بهره از داده‌های "میدان‌های مرزی #تلسکوپ_فضایی_هابل" به دست آمد. این داده‌ها از سه خوشه‌ی کهکشانی که با رفتاری مانند عدسی‌های کیهانی، بخش‌های دورتر کیهان را بزرگنمایی کرده بودند گردآوری شد؛ پدیده‌ای که به نام #همگرایی_گرانشی شناخته می‌شود.

بررسی داده‌های هابل را گروهی از پژوهشگران به رهبری اخترفیزیکدان دانشگاه ییل، پریام‌وادا ناتاراجان انجام دادند. ناتاراجان می‌گوید: «ما به کمک داده‌های این سه خوشه‌ی همگراینده توانستیم با پیروزی، نقشه‌ی دانه‌بندیِ (granularity) ماده‌ی تاریک درون این خوشه‌ها را با جزییاتی عالی تهیه کنیم. ما از همه‌ی توده‌های ماده‌ی تاریک که داده‌ها اجازه‌ی دیدنشان را به ما می‌دادند نقشه برداشته‌، و پرجزییات‌ترین نقشه‌ی مکان‌نگاشتی (توپوگرافیک) از چشم‌انداز ماده‌ی تاریک تا به امروز را پدید آورده‌ایم.»

دانشمندان بر این باورند که احتمالا ماده‌ی تاریک (ذرات پنداشتی نادیدنی که نور را نه بازمی‌تابانند و نه درمی‌آشامند، ولی می‌توانند نیروی گرانش وارد کنند) هشتاد درصد ماده‌ی درون کیهان را تشکیل داده. ماده‌ی تاریک شاید سرشت چگونگی پیدایش کهکشان‌ها و چگونگی ساختاربندی کیهان را توضیح بدهد. آزمایشگاه‌ها در ییل و جاهای دیگر در تلاش برای شناسایی ذرات سازنده‌ی ماده‌ی تاریکند؛ نامزدهای پیشرو برای آن، اکسیون‌ها و نوترالینوها هستند.

ناتاراجان می‌گوید: «با این که ما اکنون محتوای دقیق ماده‌ی تاریک کیهان و چگونگی پراکندگی آن در جهان هستی را می‌دانیم، ولی خود ذرات سارنده‌اش هنوز برایمان ناشناخته است.»

پنداشته می‌شود ذرات ماده‌ی تاریک جرم نادیدنی‌ای که مسئول همگرایی گرانشی است را فراهم می‌کند و نور کهکشان‌های دوردست را می‌خماند (خم می‌کند). خمیدگی نور مایه‌ی پیدایش اعوجاج‌هایی سامان‌مند در ساختار کهکشان‌های دوردستی می‌شود که ما آنها را از پشت این عدسی‌های کیهانی می‌بینیم. گروه ناتاراجان با رمزگشایی از این اعوجاج‌ها توانستند نقشه‌ی تازه‌ی ماده‌ی تاریک را به دست آورند.

این نقشه همخوانی نزدیک و چشمگیری با شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای از ماده‌ی تاریک که نظریه‌ها برای مدل ماده‌ی تاریک سرد پیش‌بینی کرده بودند دارد؛ سرعت حرکت ماده‌ی تاریک سرد کمتر از سرعت نور است، ولی ماده‌ی تاریک گرم سرعت بیشتری [نسبت به ماده‌ی تاریک سرد] دارد. به گفته‌ی پژوهشگران، با توجه به این که همه‌ی شواهدی که تاکنون از ماده‌ی تاریک به دست آمده نامستقیم بوده‌اند، این سازگاری با مدل استاندارد توجه‌برانگیز است.

شبیه‌سازی‌های پُروضوحی که در این پژوهش به کار رفتند -با نام برنامه‌ی Illustris- پیدایش ساختارها در کیهان بر پایه‌ی نظریه‌های پذیرفته شده‌ی کنونی را مانندسازی می‌کنند. جزییات این پژوهش در گزارشی در شماره‌ی ۲۸ فوریه‌ی ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شد.

****************************
🔴این تصویر یک نمایش سه-بعدی از پراکندگی بازسازی شده‌ی توده‌های ماده‌ی تاریک در یک خوشه‌ی کهکشانی دوردست، با بهره از داده‌های برنامه‌ی "میدان‌های مرزی" تلسکوپ فضایی هابل است. ماده‌ی نادیدنی تاریک در این نقشه از یک برآمدگی هموار ماده‌ی تاریک که توده‌هایی رویش شکل گرفته‌اند درست شده.
https://goo.gl/LptirF


—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/04/darkmatter.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram: @onestar_in_sevenskies

«نخستین تصویر از پل ماده تاریک میان کهکشان‌ها»
—----------------------------------------------

* پژوهشگران دانشگاه واترلو توانسته‌اند نخستین تصویر ترکیبی از یک پل ماده‌ی تاریک میان کهکشان‌ها را آشکار کنند. پژوهشنامه‌ی این دانشمندان در ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شده است.

این تصویر همنهاده (ترکیبی) که پیوندی از چندین تک-عکس است پیش‌بینی‌هایی را تایید می‌کند که بر پایه‌ی آنها، کهکشان‌های سرتاسر کیهان در شبکه‌ای کیهانی از ماده‌ی تاریک به هم وصل شده‌اند که تاکنون دیدارناپذیر مانده است.

#ماده‌_تاریک، جوهره‌ای رازگونه که حدود ۲۵ درصد کیهان ما را تشکیل داده نه خود نوری دارد، نه نوری می‌درآشامد (جذب نمی‌کند) و نه نوری را باز می‌تاباند، که باعث شده از چشم پنهان بماند و تنها از روی گرانشی که بر ماده‌ی معمولی وارد می‌کند به وجودش پی ببریم.

مایک هادسن، استاد اخترشناسی دانشگاه واترلو می‌گوید: «چندین دهه است که پژوهشگران وجود رشته‌هایی از ماده‌ی تاریک میان کهکشان‌ها را پیش بینی کرده بودند که با رفتاری مانند یک ابرساختار تارعنکبوتی، کهکشان‌ها را به هم پیوند داده. این تصویر ما را از پیش‌بینی‌ها فراتر برده و به چیزی که می‌توانیم ببینیم و بسنجیم رسانده.»

هادسن و همکارش، سِت اِپس که در آن زمان دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه واترلو بود، از ترفندی (تکنیکی) به نام "#همگرایی_گرانشی ضعیف" بهره گرفتند، پدیده‌ای که باعث می‌شود تصویر کهکشان‌های دوردست در اثر گرانش اجرام ناپیدای نزدیک‌تر، مانند سیاره‌ها، سیاهچاله‌ها، یا در این مورد، ماده‌ی تاریک، تاب برداشته و اعوجاج یابد. این اثر در تصاویری که از یک پیمایش چندساله با تلسکوپ کانادا-فرانسه-هاوایی به دست آمده بود اندازه‌گیری شد.

آنها عکس‌های همگرایی از بیش از ۲۳۰۰۰ جفت کهکشان در فاصله‌ی ۴.۵ میلیارد سال نوری را با هم ترکیب کردند تا یک تصویر یا نقشه‌ی همنهاده که حضور ماده‌ی تاریک میان کهکشان‌ها را نشان می‌دهد را پدید آورند. نتایج نشان می‌دهند که پل ماده‌ی تاریک میان کهکشان‌هایی که کمتر از ۴۰ میلیون سال نوری با هم فاصله دارند، نیرومندترین است.

اپس می‌گوید: «با بهره از این ترفند، ما نه تنها می‌توانیم ببینیم که این رشته‌های ماده‌ی تاریک در کیهان وجود دارند، بلکه می‌توانیم اندازه‌ی گستره‌ای که این رشته‌ها کهکشان‌ها را به هم پیوند داده‌اند را نیز ببینیم.»

****************************
🔴 در این تصویر یا نقشه‌ی نقشه‌ی رنگ نمایشی می‌بینیم که رشته‌های ماده‌ی تاریک مانند پلی در پهنه‌ی فضا، کهکشان‌ها را به هم پیوند داده‌اند. جایگاه کهکشان‌های درخشان به رنگ سفید نشان داده شده و پل ماده‌ی تاریک میان آنها به رنگ سرخ.
https://goo.gl/QGs4BS

—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/04/darkmatter-bridge.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram: @onestar_in_sevenskies

«تهیه دقیق‌ترین نقشه پراکندگی ماده تاریک کیهان »
—------------------------------------------

* یافته‌ی تازه نشانگر دقت سنجش‌های گذشته از تابش زمینه‌ی ریزموج کیهان است- که از این نظریه پشتیبانی می‌کند که ماده‌ی تاریک و انرژی تاریک بیشتر جهان هستی را ساخته‌اند.

تصور کنید دانه‌ای را در زمین بکارید و بتوانید با دقت بسیار، بلندی دقیق درختی که از آن می‌روید را پیش‌بینی کنید. اکنون تصور کنید به آینده بروید و درستی پیش‌بینی خود را با عکس گرفتن نشان دهید.

اگر این دانه را مانند کیهان آغازین، و آن درخت را مانند چیزی که کیهان امروزی دیده می‌شود در نظر بگیرید، تصوری از آنچه "پیمایش انرژی تاریک" (DES، دی‌ئی‌اس) به تازگی انجام داده خواهید داشت. بر پایه‌ی گزارشی که در نشست "بخش میدان‌ها و ذرات انجمن فیزیک آمریکا" در آزمایشگاه ملی شتابدهنده‌ی فرمیِ وزارت انرژی آمریکا (DOE، دی‌اواس) ارایه شد، دانشمندان دقیق‌ترین سنجشی که تاکنون از ساختار بزرگ-مقیاس امروز کیهان انجام شده را تهیه کرده‌اند.

این سنجش‌ها از مقدار و پراکندگی ماده‌ی تاریک در کیهان امروزی با دقتی انجام شده که برای نخستین بار، با نتیجه‌گیری‌های ماهواره‌ی اروپایی پلانک از کیهان آغازین هماوردی (رقابت) می‌کند. یافته‌ی تازه‌ی دی‌ئی‌اس (درخت، در استعاره‌ی بالا) نزدیک به "پیش‌یینی‌هایی" است که به کمک داده‌های ماهواره‌ی پلانک از کیهان دورست (تخم) به دست آمده بود، و به دانشمندان اجازه می‌دهد شناخت بیشتری از چگونگی فرگشت کیهان در درازنای ۱۴ میلیارد سال پیدا کنند.

@onestar_in_sevenskies
اسکات دادلسون از آزمایشگاه فرمی (فرمی‌لب)، و یکی از دانشمندان اصلی این پژوهش می‌گوید: «این دستاوردی فراتر از هیجان‌انگیز است. ما برای نخستین بار توانسته‌ایم ساختار کنونی کیهان را به همان روشنیِ روزگار کودکی آن ببینیم، و مسیر میان یکی به دیگری را دنبال کرده و پیش‌بینی‌های بسیار در آن را تایید کنیم.»

مهم‌تر از همه این که این یافته‌ها پشتیبان نظریه‌ای هستند که می‌گوید ۲۶ درصد کیهان از جنس ماده‌ی رازگونه‌ی تاریک، و فضا انباشته از یک جوهره‌ی نادیدنی دیگر به نام انرژی تاریک است که باعث شتاب شدن گسترش کیهان شده و ۷۰ درصد آن را تشکیل داده است.

تناقض اینست که سنجش پراکندگی ساختار بزرگ-مقیاس کیهان در گذشته‌ی دور ساده‌تر از کیهان کنونی است. در ۴۰۰ هزار سال پس از مهبانگ، کیهان انباشته از گازی برافروخته بود که نور آن تا امروز هم پاییده و دیده می‌شود. نقشه‌ی ماهواره‌ی پلانک از #تابش_زمینه‌_ریزموج کیهان نمایی از جهان هستی در روزگار بسیار دور به ما می‌دهد. از آن روزگار تاکنون، گرانشِ #ماده‌_تاریک مواد را به سوی هم کشیده و گرد هم آورده و کیهان را توده‌تر کرده. ولی انرژی تاریک با این روند مخالفت کرده و مواد را از هم دور می‌کند. کیهان‌شناسان با بهره از نقشه‌ی پلانک به عنوان آغاز، می‌توانند دستاورد این نبرد و کشاکش در درازنای تاریخ ۱۴ میلیاردساله‌ی کیهان را با دقت اندازه بگیرند.
@onestar_in_sevenskies
جو زونتز، از دانشگاه ادینبرو که ...

ادامه‌ی مطلب را در پست بعدی بخوانید:
👇👇👇👇👇👇

«آیا ماده تاریک در کهکشان راه شیری سریع‌تر نابود می‌شود؟»
—-------------------------------------------------------

* بر پایه‌ی نظریه‌ای تازه، ماده‌ی تاریک در کهکشان راه شیری گویا بسیار سریع‌تر از کهکشان‌های بزرگ‌تر یا کوچک‌تر و همچنین در کهکشان‌های آغازین کیهان نابود شود.

دانشمندان بنیاد پژوهش‌های بنیادی تاتا در بمبئی نظریه‌ای را ارایه کرده‌اند که می‌گوید #ماده‌_تاریک در کهکشان راه شیری شاید بسیار سریع‌تر از کهکشان‌های بزرگ‌تر یا کوچک‌تر و در کهکشان‌های روزگار آغازین کیهان نابود شود.

آنیربان داس به همراه مشاورش، دکتر باسودب داسگوپتا به این دلیل چنین احتمالی را مطرح کردند که تقریبا در همه‌ی مشاهداتِ انجام شده تاکنون هیچ سیگنالی که نشانگر واپاشی ماده‌ی تاریک باشد جایی دیده نشده- به جز سیگنال‌های وسوسه‌انگیزی از کهکشان راه شیری که توسط آشکارسازهای PAMELA و AMS02 و تلسکوپ پرتوگامای فرمی دریافت شده. اگر بررسی‌های بیشتر تایید کند که سرچشمه‌ی این سیگنال‌ها ماده‌ی تاریک است و سیگنال‌ها از جاهای دیگری به جز راه شیری دریافت نشوند، نظریه‌ی آنها می‌تواند کهکشان راه شیری را کهکشانی ویژه نشان دهد.

در آسمان فریبنده‌ی شب، با بی‌شمار ستاره و کهکشان درونش، ما تنها حدود ۲۰ درصد از همه‌ی ماده‌ی موجود در کیهان را می‌بینیم. بقیه‌ی آن را گونه‌ای ماده‌ی بی‌فروغ و بیگانه تشکیل داده که بسیار کم از آن می‌دانیم. این به اصطلاح "ماده‌ی‌ تاریک" در چند دهه‌ی گذشته به شدت مورد بررسی و پژوهش بوده. بر پایه‌ی بسیاری از نظریه‌های رایج، ذرات ماده‌ی تاریک در همه‌ی اجرام بزرگ و کوچک و در هر زمانی از تاریخ کیهان، با نرخی یکسان نابود می‌شود.

این پژوهش تازه که گزارش آن روز ۲۳ ژوئن ۲۰۱۷ در نشریه‌ی فیزیکال ریویو لترز منتشر شد نشان می‌دهد که این رفتار شگفت‌آور ماده‌ی تاریک، که نرخ نابودی‌اش همه‌ جا یکسان نیست، ریشه در تقارن‌های نابودی ذرات این ماده دارد. همچنین، به پیش‌بینی این پژوهش، ماده‌ی تاریک از بیش از یک ذره ساخته شده و برهم‌کنش آن از راه یک ذره‌ی کم‌جرمِ هنوز ناشناخته انجام می‌شود. نبودِ سیگنال‌های نابودی ماده‌ی تاریک بیرون از راه شیری می‌تواند یک نشانه‌ی کلیدی برای این نظریه باشد، که رصدهای بیشتر آن را به آزمایش خواهد گذاشت.

_________
تصویر: * در این تصویر که بر پایه‌ی داده‌های ۵ ساله‌ی ماهواره‌ی فرمی ناسا درست شده، سرتاسر آسمان را در طیف پرتوهای گاما، انرژی‌های بالاتر از ۱ گیگاالکترون ولت می‌بینیم. رنگ‌های روشن‌تر نشانگر درخشش بیشترِ پرتو گاما هستند. نوار درخشان مرکز تصویر مربوط به کهکشان خودمانست.
https://goo.gl/Z8XMZR
—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/08/DarkMatter.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies

«کوچک ولی پراهمیت»
—------------------—

در این عکسِ #تلسکوپ_فضایی_هابل ناسا، یک کهکشان کوتوله به نام ان‌جی‌سی ۵۹۴۹ در #صورت_فلکی_اژدها را می‌بینیم. فاصله‌ی این کهکشان از زمین حدود ۴۴ میلیون سال نوریست، یعنی در همسایگی راه شیری جای دارد. به لطف همین نزدیکی به ما، ان‌جی‌سی ۵۹۴۹ هدفی عالی برای بررسی کهکشان‌های کوتوله است.

ان‌جی‌سی ۵۹۴۹ به داشتن جرمی حدود یک صدم راه شیری، یک کهکشان کوتوله‌ی به نسبت انبوه و چگال به شمار می‌آید. این کهکشان به دلیل شمار به نسبت کمِ ستارگانش به عنوان یک #کهکشان_کوتوله رده‌بندی شده، ولی بازوهای مارپیچی شل و ولش باعث شده در رده‌های کهکشان‌های مارپیچی میله‌ای نیز گنجانده شود. این ساختار که در این عکس نمایانست، کهکشان را مانند چرخ‌دنده‌ای به هم ریخته نشان می‌دهد.

ان‌جی‌سی ۵۹۴۹ با وجود کوچکی‌اش، به دلیل نزدیک بودن به زمین از پشت تلسکوپ‌های به نسبت کوچک نیز دیده می‌شود، حتی به کوچکی تلسکوپی که نخستین بار در سال ۱۸۰۱، ویلیام هرشل به کمکش آن را دید.

اخترشناسان هنگامی که به سراغ کهکشان‌های کوتوله‌ای مانند ان‌جی‌سی ۵۹۴۹ می‌روند، با شگفتی‌های کیهانی بسیاری روبرو می‌شوند. برای نمونه، این که پراکندگی #ماده‌_تاریک در کهکشان‌های کوتوله بسیار گیج‌کننده است (مساله‌ی "هاله‌ی تیزه‌ای" یا مساله‌ی تیزه-مرکز)، و این که شبیه‌سازی‌های ما از کیهان پیش‌بینی می‌کند که کهکشان‌های کوتوله باید بسیار پرشمارتر از چیزی که پیرامونمان می‌بینیم باشند ("مساله‌ی کهکشان کوتوله" یا "ماهواره‌های گمشده").

#کهکشان_مارپیچی
https://goo.gl/whxLKP
—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/08/NGC5949.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies

«کشف کهکشان‌هایی که در مرکز خوشه‌های کهکشانی "وول می‌خورند"»
—----------------------------------------------------------------

اخترشناسان به کمک تلسکوپ فضایی هابل ناسا پی برده‌اند که درخشان‌ترین کهکشان‌ها در خوشه‌های کهکشانی، نسبت به مرکز جرم خوشه "می‌لولند" (وول می‌خورند). این یافته‌ی نامنتظره با پیش‌بینی‌های کنونی مدل استانداردِ ماده‌ی تاریک سازگار نیست. شاید بررسی بیشتر در این باره بتواند بینش‌های تازه‌ای درباره‌ی سرشت ماده‌ی تاریک به ما بدهد، شاید حتی نشان دهد که در این باره نیاز به فیزیک تازه‌ای داریم.

ماده‌ی تاریک کمی بیش از ۲۵ درصد جرم-انرژی کیهان را تشکیل می‌دهد ولی به طور مستقیم دیده نمی‌شود و از همین رو به عنوان یکی از بزرگ‌ترین رازهای اخترشناسی نوین دانسته می‌شود. هم کهکشان‌ها و هم خوشه‌های کهکشانی با هاله‌هایی نادیدنی از ماده‌ی تاریک در بر گرفته شده‌‌اند. خوشه‌های کهکشانی گروه‌های غول پیکری از کهکشانند که گاه تا هزار کهکشان را در خود جای داده‌اند و همه‌ی آنها در گاز داغ میان‌کهکشانی غرقند. چنین خوشه‌هایی هسته‌های بسیار چگال و انبوهی دارند که در هر یک، کهکشانی غول‌آسا با عنوان "درخشان‌ترین کهکشان خوشه" (بی‌سی‌جی، BCG) دیده می‌شود.

مدل استاندارد ماده‌ی تاریک (مدل ماده‌ی تاریک سرد) پیش‌بینی می‌کند که اگر یک خوشه‌ی کهکشانی پس از گذراندن دوره‌ی پرآشوب ادغام کهکشان‌ها، به یک حالت واهِلیده (آرام گرفته، relaxed) برگردد، دیگر درخشان‌ترین کهکشانش (بی‌سی‌جی) از مرکز خوشه جابجا نخواهد شد و نفوذ گرانشی سهمگین ماده‌ی تاریک، آن را سر جای خود نگه خواهد داشت.

ولی اکنون گروهی از اخترشناسان سوییسی، فرانسوی و بریتانیایی با بررسی ۱۰ #خوشه‌_کهکشانی به کمک #تلسکوپ_فضایی_هابل دریافته‌اند که بر خلاف چشمداشت‌ها، بی‌سی‌جی‌های آنها در مرکز خوشه ثابت نیستند.

بر پایه‌ی داده‌های هابل، با آن که این خوشه‌ها دیرزمانیست به حالت واهلیده رسیده‌اند، ولی این کهکشان‌ها دارند به گرد مرکز جرم (گرانیگاه) خوشه "می‌لولند". به بیان دیگر، مرکز بخش دیدارپذیر هر یک از این خوشه‌ها و گرانیگاه کلی آنها (که هاله‌ی ماده‌ی تاریک را هم در بر دارد) بر هم منطبق نیستند و به اندازه‌ی ۴۰ هزار سال نوری از هم فاصله دارند.

دیوید هاروی، اخترشناس بنیاد پلی‌تکنیک فدرال لوزان سوییس (EPFL)، و نویسنده‌ی اصلی گزارش این پژوهش می‌گوید: «ما پی بردیم که این بی‌سی‌جی‌ها به گرد مرکز هاله‌ها می‌لولند. این نشان می‌دهد که در مرکز این خوشه‌ها به جای یک منطقه‌ی انبوه و چگال (چیزی که مدل ماده‌ی تاریک سرد پیش‌بینی کرده)، ناحیه‌ای با چگالی بسیار کمتر وجود دارد. این یک نشانه‌ی خیره‌کننده از وجود گونه‌های ناشناخته‌ای از ماده‌ی تاریک درست در قلب خوشه‌های کهکشانیست.»

بررسی حرکت بی‌سی‌جی‌ها تنها می‌تواند به هنگام بررسی رفتار #همگرایی_گرانشی خوشه‌ها انجام شود. این خوشه‌ها به اندازه‌ای پرجرمند که فضازمان را خم کرده و باعث شده‌اند مسیر نوری که از اجرام دورتر (اجرام پشتشان) تابیده را خم کنند [مانند یک عدسی]. این اثر که به نام همگرایی گرانشی قوی شناخته می‌شود می‌تواند در تهیه‌ی نقشه از ماده‌ی تاریک خوشه‌های کهکشانی به کار رود، و به اخترشناسان اجازه دهد جای گرانیگاه را به دقت شناسایی کرده و سپس انحراف بی سی‌جی‌ها از این مرکز را اندازه بگیرند.

اگر این "لنگش" یک پدیده‌ی ناشناخته‌ی اخترفیزیکی نباشد و در حقیقت دستاورد رفتار ماده‌ی تاریک باشد، پس با مدل استاندارد ماده‌ی تاریک همخوانی نداشته و تنها می‌تواند با "برهمکنش ذرات #ماده‌_تاریک با یکدیگر" توجیه شود- یک ناسازگاری (تناقض) نیرومند با تعریف کنونی ما از ماده‌ی تاریک. این می‌تواند نشان دهد که برای حل راز ماده‌ی تاریک نیازمند فیزیک بنیادی تازه‌ای هستیم.

فردریک کوربَن، یکی از نویسندگان پژوهش از EPFL در پایان می‌گوید: «ما چشم به راه کاوشگرهای بزرگی مانند ماهواره‌ی اقلیدس هستیم که مجموعه داده‌های ما را گسترش خواهند داد. پس از آن خواهیم فهمید که این لولیدن بی‌سی‌جی‌ها زیر سر یک پدیده‌ی اخترفیزیکی تازه‌ است یا فیزیک بنیادی تازه‌ای نیاز داریم. هر کدام که باشد، چیز هیجان‌انگیزی خواهد بود!»

**********
تصویر: خوشه‌ی کهکشانی آبل اس۱۰۶۳ از چشم تلسکوپ هابل. این خوشه به اندازه‌ای پرجرم است که مانند یک عدسی همگرا، نور اجرام پشتش را خمانده و به چشم ما رسانده. این خوشه با فاصله‌ی ۴ میلیارد سال نوری از زمین، در صورت فلکی درنا جای دارد.


https://goo.gl/SaETxg
—---------------------------------------—
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/10/DarkMatter.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies

«تارهایی که در سرتاسر کیهان تنیده شده»
—---------------------------------—

آیا جهان ما در تسخیر چیزیست؟ این نقشه‌ی "ماده‌ی تاریک" گویا چنین چیزی را نشان می‌دهد.

نیروی گرانشی که از سوی ماده‌ی نادیدنیِ تاریک وارد می‌شود بهترین توضیح برای این پرسش است که چرا کهکشان‌ها اینقدر سریع دور خود می‌چرخند، چرا کهکشان‌ها اینقدر سریع خوشه‌های کهکشانی را دور می‌زنند، چرا عدسی‌های گرانشی اینقدر شدید نور را خم می‌کنند، و چرا پراکندگی ماده‌ی دیدارپذیر (معمولی) هم در فضای نزدیک و هم در پس‌زمینه‌ی ریزموج کیهانی به این شکل است.

در این تصویر که از آنِ نمایشگاه جهان تاریکِ آسمان‌نمای هایدن در موزه‌ی تاریخ طبیعی آمریکاست، نمایی از چگونگی تسخیرِ کیهان توسط ماده‌ی فراگیر تاریک را نشان می‌دهد.

این تصویر خود بخشی از یک شبیه‌سازی پرجرییات است و در آن، رشته‌های درهم پیچیده‌ی ماده‌ی تاریک (به رنگ سیاه) را می‌بینیم که مانند تار عنکبوت در کیهان تنیده شده، و در اندک جاهایی از آن هم توده‌های ماده‌ی باریونی (ماده‌ی معمولی) به رنگ نارنجی دیده می‌شود.

این شبیه‌سازی‌ها از دید آماری همخوانی نزدیکی با مشاهدات اخترشناسی دارند.

چیزی که مایه‌ی هراس است اینست که #ماده‌_تاریک اگرچه جوهره‌ای شگفت‌انگیز و کاملا ناشناخته است، ولی شگفت‌انگیزترین سرچشمه‌ی گرانش در کیهان نیست.

این افتخار اکنون از آنِ #انرژی_تاریک است، سرچشمه‌ی یکدست‌تری از گرانشِ -البته از نوع وازننده (پادگرانش)- که تا جایی که می‌دانیم بر روند گسترش کیهان فرمان می‌راند.

#apod
https://goo.gl/8qJD2s
—---------------------------------------—
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/10/blog-post_31.html
—-------------------------------------------------
کانال یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies

«پرتوهای X نامنتظره از یک خوشه کهکشانی»
—----------------------------------------

خوشه‌ی کهکشانی برساووش به گونه‌ی شگفت‌انگیزی در یک رنگ ویژه‌ از طیف #پرتو_X می‌درخشد، ولی چرا؟

هیچ کس پاسخ قطعی این پرسش را نمی‌داند ولی بر پایه‌ی انگاشتی (فرضیه‌ای) که بسیار بر سرش بحث و گفتگو شده، این پرتوهای ایکس سرنخی برای شناسایی سرشتِ ماده‌ی تاریک‌اند که دیرزمانیست در پی آنند.

این راز درباره‌ی رنگی از طیف پرتو ایکس با انرژی ۳.۵ کیلوالکترون ولت است- به نظر می‌رسد مناطق بیرون از مرکز خوشه در این طیف به شدت می‌درخشند ولی اگر یکراست به بخش‌های پیرامون مرکز خوشه که احتمالا ابرسیاهچاله‌ای نیز در آنست نگاه کنیم، اثر چندانی از پرتوهای ۳.۵ کیلو الکترون ولت دیده نمی‌شود.

بر پایه‌ی نظریه‌ی بسیار جنجال‌برانگیز که درین باره پیشنهاد شده، اینجا می‌تواند چیزی باشد که تاکنون هرگز دیده نشده: ماده‌ی تاریک فلورسنت (اف‌دی‌ام، FDM).

ذرات این گونه از ماده‌ی تاریک می‌توانند پرتوهای ایکس ۳.۵ کیلوالکترون ولت را درآشامند (جذب کنند). اگر چنین چیزی درست باشد، ذرات اف‌دی‌ام پس از جذب می‌توانند این پرتوهای ایکس ۳.۵ کیلوالکترون ولت را از سرتاسر خوشه بگسیلند و یک خط گسیلشی (نشری) پدید بیاورند.

ولی اگر به ذراتی از این ماده که در خوشه، میان ما و منطقه‌ی مرکزی آن، پیرامون ابرسیاهچاله هستند نگاه کنیم، جذب بیشتری از اف‌دی‌ام‌ها دیده می‌شود که این به پیدایش یک طیف درآشامی (جذبی) در این طیف می‌انجامد.

در اینجا تصویری از #خوشه‌_کهکشانی برساووش را می‌بینیم که در آن، پرتوهای نور دیدنی (مریی) و رادیویی به رنگ سرخ، و پرتوهای X که توسط رصدخانه‌ی زمین‌گرد چاندرای ناسا گردآوری شده هم به رنگ آبی نشان داده شده است.

#apod #ماده_تاریک
https://goo.gl/JgaE9J
—-------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/01/ap180102.html
—-------------------------------------------------
کانال یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies