«کیهان بخشی از ماده تاریکش را از دست داده»
—------------------------------------------------
*بر پایه‌ی پژوهشی تازه، جهان آغازین شاید بیش از امروز ماده‌ی تاریک در بر داشته. این یافته‌ها می‌تواند به دانشمندان در بهتر شناختن کیهان در زمانی درست پس از #مهبانگ (بیگ بنگ) کمک کند.
بیشتر ماده‌ی موجود در کیهان نادیدنی و تا حد بسیاری توصیف‌ناپذیر است؛ کهکشان‌ها را در کنار هم نگاه داشته و تنها از راه نیروی گرانشی که بر ماده‌ی معمولی وارد می‌کند خود را به ما نشان می‌دهد. پژوهشگران این جوهره‌ی شگفت‌انگیز را #ماده_تاریک نامیده‌اند، و یکی از بزرگ‌ترین پرسش‌ها برای اخترفیزیک‌دانان چیستی آن در زمان کنونی و چگونگی تکامل یا فروپاشی احتمالی آن در گذر زمان است.
پژوهش تازه‌ای که به دست گروهی از دانشمندان روس انجام شده ممکن است بینش‌هایی درباره‌ی این پرسش فراهم کند. دیمیتری گربونف، ایگور تکاچیف، و آنتون چودایکین این را بررسی کردند که آیا گونه‌ای ماده‌ی تاریک ناپایدار می‌توانسته از آغاز کیهان تاکنون واپاشیده و ذره یا ذراتی که سازنده‌ی ماده‌ی تاریک هستند -خود این هنوز روشن نیست- را به ذرات سبک‌تر تبدیل کرده باشند؟
تکاچوف در بیانیه‌ای گفت: «ما اکنون توانسته‌ایم -برای نخستین بار- محاسبه کنیم که چه مقدار ماده‌ی تاریک می‌توانسته از دست برود و درصد ناپایدار آن چقدر می‌توانسته باشد.»
محاسبه‌های تازه‌ی این گروه نشان می‌دهد که مقدار ماده‌ی تاریک از دست رفته از مهبانگ تاکنون، نمی‌توانسته بیش از ۵ درصد مقدار کنونی بوده باشد.
به گفته‌ی این دانشمندان، پژوهش آنها افزون بر پیشنهاد ویژگی‌های تازه برای ماده‌ی تاریک، می‌تواند برای کمک به پژوهشگران در شناخت دگرگونی‌های جهان هستی در گذر زمان اهمیت داشته باشد. برای نمونه، این یافته‌ها شاید بگویند که نرخ #گسترش_کیهان چگونه تغییر کرده و در چند صدهزار سال نخست پس از مهبانگ، زمانی که ماده از گونه‌ای که می‌شناسیم آغاز به ساخت اتم کرد چه روی داده بوده.
@onestar_in_sevenskies
ماده رازگونه
ماده‌ی تاریک گونه‌ای از ماده است که جرم دارد، پس کشش گرانشی وارد می‌کند. ولی هیچ برهم‌کنش الکترومغناطیسی با ماده‌ی معمولی ندارد، از همین رو ناپیداست، یعنی هیچ نوری را نه باز می‌تاباند و نه در می‌آشامد (جذب می‌کند). نبود بار الکتریکی هم ماده‌ی تاریک را ناملموس کرده. فیزیکدانان هنوز در پی یافتن ذرات سازنده‌ی ماده‌ی تاریکند، ولی بیشتر پژوهشگران بر این همرَایَند که این ماده حدود چهار-پنجم ماده‌ی موجود در جهان هستی را تشکیل داده.
به گفته‌ی دانشمندان، داده‌های ماهواره‌ی پلانک نشان می‌دهد که تنها حدود ۴.۹ درصد از کیهان از ماده‌ی معمولی تشکیل شده، حدود ۲۶.۸ درصد از ماده‌ی تاریک، و ۶۸.۳ باقیمانده هم از انرژی تاریک، که به سرعت گسترش (انبساط) کیهان شتاب بخشیده.
این یافته‌ها می توانند به دانشمندان در شناخت چگونگی دگرگونی‌های کیهان در گذر زمان کمک مهمی کنند. برای نمونه، این پژوهش می‌تواند تغییرات در نرخ گسترش (انبساط) کیهان و این که در چندصد هزار سال نخست تاریخ گیتی، زمانی که ماده‌ی معمولی آغاز به ساختن اتم کرد چه رخ داده بوده. در آن دوره، نخستین فوتون‌ها (نور) توانسته بودند برای نخستین بار به نسبت آزادانه در کیهان جابجا شوند.
@onestar_in_sevenskies
جهان ناپایدار
دانشمندان در این پژوهش داده‌های #ماهواره_پلانک را بررسی کردند که از فاصله‌ی حدود ۱.۵ میلیون کیلومتری زمین، تابش #زمینه_ریزموج_کیهانی (#CMB) را می‌سنجد. تابش زمینه‌ی ریزموج کیهانی یک "پژواک" از مهبانگ است؛ فوتون‌هایی (نوری) است که نخستین بار آزادانه در کیهان آغاز به حرکت کردند. با بررسی نوسان‌های درون این تابش، می‌توان مقدار پارامترهای گوناگون را محاسبه کرد، مانند سرعت گسترش کیهان در زمان آزاد شدن این تابش.
چیزی که آنها دریافتند این بود که کیهان در نخستین روزهایش -حدود ۳۰۰ هزار سال پس از پیدایش- رفتارش کمی متفاوت با رفتار امروزش بوده. این نتیجه‌گیری از محاسبه‌ی نرخ گسترش کیهان، و همچنین شمار کهکشان‌های درون خوشه‌ها به دست می‌آید که اگر مقدار ماده‌ی تاریک ۲ تا ۵ درصد بیش از امروز در نظر گرفته شود، توضیحشان آسان‌تر خواهد بود.
دانشمندان برای یافتن پاسخ، کیهان واقعی را با دو مدل بررسی کردند: یک کیهان با فرض پایدار بودن ماده‌ی تاریک و یک کیهان با فرض تغییرپذیر بودن "مقدار کل" ماده‌ی تاریک.
مدل دومی بهتر به پیدایش جهانی مانند آنچه که امروزه می‌بینیم می‌انجامید. به گفته‌ی پژوهشگران، بنابراین احتمالا ماده‌ی تاریکِ کیهان آغازین از دو بخش تشکیل شده بوده: یک بخش که به ذرات دیگر وامی‌پاشد و یک بخش که در درازنای میلیاردها سال پایدار می‌ماند... ادامه در پست بعد👇🏼👇🏼👇🏼
—------------------------------------------------
*بر پایه‌ی پژوهشی تازه، جهان آغازین شاید بیش از امروز ماده‌ی تاریک در بر داشته. این یافته‌ها می‌تواند به دانشمندان در بهتر شناختن کیهان در زمانی درست پس از #مهبانگ (بیگ بنگ) کمک کند.
بیشتر ماده‌ی موجود در کیهان نادیدنی و تا حد بسیاری توصیف‌ناپذیر است؛ کهکشان‌ها را در کنار هم نگاه داشته و تنها از راه نیروی گرانشی که بر ماده‌ی معمولی وارد می‌کند خود را به ما نشان می‌دهد. پژوهشگران این جوهره‌ی شگفت‌انگیز را #ماده_تاریک نامیده‌اند، و یکی از بزرگ‌ترین پرسش‌ها برای اخترفیزیک‌دانان چیستی آن در زمان کنونی و چگونگی تکامل یا فروپاشی احتمالی آن در گذر زمان است.
پژوهش تازه‌ای که به دست گروهی از دانشمندان روس انجام شده ممکن است بینش‌هایی درباره‌ی این پرسش فراهم کند. دیمیتری گربونف، ایگور تکاچیف، و آنتون چودایکین این را بررسی کردند که آیا گونه‌ای ماده‌ی تاریک ناپایدار می‌توانسته از آغاز کیهان تاکنون واپاشیده و ذره یا ذراتی که سازنده‌ی ماده‌ی تاریک هستند -خود این هنوز روشن نیست- را به ذرات سبک‌تر تبدیل کرده باشند؟
تکاچوف در بیانیه‌ای گفت: «ما اکنون توانسته‌ایم -برای نخستین بار- محاسبه کنیم که چه مقدار ماده‌ی تاریک می‌توانسته از دست برود و درصد ناپایدار آن چقدر می‌توانسته باشد.»
محاسبه‌های تازه‌ی این گروه نشان می‌دهد که مقدار ماده‌ی تاریک از دست رفته از مهبانگ تاکنون، نمی‌توانسته بیش از ۵ درصد مقدار کنونی بوده باشد.
به گفته‌ی این دانشمندان، پژوهش آنها افزون بر پیشنهاد ویژگی‌های تازه برای ماده‌ی تاریک، می‌تواند برای کمک به پژوهشگران در شناخت دگرگونی‌های جهان هستی در گذر زمان اهمیت داشته باشد. برای نمونه، این یافته‌ها شاید بگویند که نرخ #گسترش_کیهان چگونه تغییر کرده و در چند صدهزار سال نخست پس از مهبانگ، زمانی که ماده از گونه‌ای که می‌شناسیم آغاز به ساخت اتم کرد چه روی داده بوده.
@onestar_in_sevenskies
ماده رازگونه
ماده‌ی تاریک گونه‌ای از ماده است که جرم دارد، پس کشش گرانشی وارد می‌کند. ولی هیچ برهم‌کنش الکترومغناطیسی با ماده‌ی معمولی ندارد، از همین رو ناپیداست، یعنی هیچ نوری را نه باز می‌تاباند و نه در می‌آشامد (جذب می‌کند). نبود بار الکتریکی هم ماده‌ی تاریک را ناملموس کرده. فیزیکدانان هنوز در پی یافتن ذرات سازنده‌ی ماده‌ی تاریکند، ولی بیشتر پژوهشگران بر این همرَایَند که این ماده حدود چهار-پنجم ماده‌ی موجود در جهان هستی را تشکیل داده.
به گفته‌ی دانشمندان، داده‌های ماهواره‌ی پلانک نشان می‌دهد که تنها حدود ۴.۹ درصد از کیهان از ماده‌ی معمولی تشکیل شده، حدود ۲۶.۸ درصد از ماده‌ی تاریک، و ۶۸.۳ باقیمانده هم از انرژی تاریک، که به سرعت گسترش (انبساط) کیهان شتاب بخشیده.
این یافته‌ها می توانند به دانشمندان در شناخت چگونگی دگرگونی‌های کیهان در گذر زمان کمک مهمی کنند. برای نمونه، این پژوهش می‌تواند تغییرات در نرخ گسترش (انبساط) کیهان و این که در چندصد هزار سال نخست تاریخ گیتی، زمانی که ماده‌ی معمولی آغاز به ساختن اتم کرد چه رخ داده بوده. در آن دوره، نخستین فوتون‌ها (نور) توانسته بودند برای نخستین بار به نسبت آزادانه در کیهان جابجا شوند.
@onestar_in_sevenskies
جهان ناپایدار
دانشمندان در این پژوهش داده‌های #ماهواره_پلانک را بررسی کردند که از فاصله‌ی حدود ۱.۵ میلیون کیلومتری زمین، تابش #زمینه_ریزموج_کیهانی (#CMB) را می‌سنجد. تابش زمینه‌ی ریزموج کیهانی یک "پژواک" از مهبانگ است؛ فوتون‌هایی (نوری) است که نخستین بار آزادانه در کیهان آغاز به حرکت کردند. با بررسی نوسان‌های درون این تابش، می‌توان مقدار پارامترهای گوناگون را محاسبه کرد، مانند سرعت گسترش کیهان در زمان آزاد شدن این تابش.
چیزی که آنها دریافتند این بود که کیهان در نخستین روزهایش -حدود ۳۰۰ هزار سال پس از پیدایش- رفتارش کمی متفاوت با رفتار امروزش بوده. این نتیجه‌گیری از محاسبه‌ی نرخ گسترش کیهان، و همچنین شمار کهکشان‌های درون خوشه‌ها به دست می‌آید که اگر مقدار ماده‌ی تاریک ۲ تا ۵ درصد بیش از امروز در نظر گرفته شود، توضیحشان آسان‌تر خواهد بود.
دانشمندان برای یافتن پاسخ، کیهان واقعی را با دو مدل بررسی کردند: یک کیهان با فرض پایدار بودن ماده‌ی تاریک و یک کیهان با فرض تغییرپذیر بودن "مقدار کل" ماده‌ی تاریک.
مدل دومی بهتر به پیدایش جهانی مانند آنچه که امروزه می‌بینیم می‌انجامید. به گفته‌ی پژوهشگران، بنابراین احتمالا ماده‌ی تاریکِ کیهان آغازین از دو بخش تشکیل شده بوده: یک بخش که به ذرات دیگر وامی‌پاشد و یک بخش که در درازنای میلیاردها سال پایدار می‌ماند... ادامه در پست بعد👇🏼👇🏼👇🏼
«عدسی‌های کیهانی تازه‌ترین برآورد از شتاب گسترش کیهان را تایید کردند»
—---------------------------------------------------------------------—
https://goo.gl/sm7daU
شماری از اخترشناسان از گروه همکاری H0LiCOW، به رهبری شری سویو، استاد دانشگاه فنی مونیخ (TUM) و بنیاد اخترفیزیک ماکس پلانک در گارشینگ آلمان برای رسیدن به یک برآورد مستقل از ثابت هابل، پنج کهکشان جداگانه را به کمک تلسکوپ فضایی هابل ناسا و چند تلسکوپ فضایی و زمینی دیگر رصد کرده‌اند. #ثابت_هابل نرخ گسترش (انبساط) کیهان و یکی از مقادیر بنیادین برای توصیف جهان هستی است.
این پژوهش در چند پژوهشنامه ارایه شده که در ماهنامه‌ی انجمن سلطنی اخترشناسی به چاپ خواهند رسید.
این سنجش تازه به طور کامل مستقل از دیگر اندازه‌گیری‌های ثابت هابل برای کیهان محلی است که چندی پیش با بهره از ستارگان متغیر قیفاووسی و ابرنواخترها به عنوان نقطه‌ی مرجع انجام شده بودند، ولی بسیار با آنها همخوانی دارد. [خوانده بودید: * انبساط کیهان سریع‌تر از چیزیست که گمان می‌رفت (https://goo.gl/RUC2EI)]
با این وجود، عددی که سویو و گروهش به دست آورده‌اند [۷۱.۹ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک]، و همچنین مقادیری که به کمک قیفاووسی‌ها و ابرنواخترها به دست آمده بود، متفاوت با اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ی اروپایی پلانک است که آن را برابر با ۶۶.۹ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک برآورد کرده بود. البته اینجا یک تفاوت ویژه و مهم وجود دارد: پلانک ثابت هابل را با مشاهده‌ی تابش زمینه‌ی ریزموج کیهان و برای کیهان آغازین (دوردست) به دست آورده بود [نه برای کیهان محلی].
مقداری که #ماهواره_پلانک به دست آورده با شناخت کنونی ما از کیهان سازگار است، ولی مقدارهایی که گروه‌های گوناگون اخترشناس برای کیهان محلی به دست آورده‌اند با مدل نظری پذیرفته شده‌ی ما برای کیهان سازگاری ندارد. سویو می‌گوید: «نرخ گسترش کیهان اکنون دارد از راه‌های گوناگون و با چنان دقتی اندازه گرفته می‌شود که اختلاف‌های واقعی در آنها چه بسا نشانگر فیزیک تازه‌ای باشند که فراتر از دانش امروز ما از کیهانست.»
در این پژوهش از کهکشان‌های بزرگی کمک گرفته شد که میان زمین و اختروش‌های بسیار دوردست -هسته‌های کهکشانی بی‌اندازه تابناک- جای داشتند. نور اختروش‌های دوردست در اثر پدیده‌ی #همگرایی_گرانشی، با گذشتن از کنار کهکشان‌های پرجرم خم می‌شود. این به شکل‌گیری چندین تصویر از اختروش‌های پس‌زمینه می‌انجامد که برخی از آنها به شکل کمان‌های کشیده دیده می‌شوند.
از آنجایی که کهکشان‌ها اعوجاج‌های کاملا کروی در بافت فضا پدید نمی‌آورند و کهکشان‌های همگراینده و اختروش‌ها هم درست روی یک خط نیستند، نور تصویرهای گوناگونِ اختروش‌های پس‌زمینه مسیرهایی با بلندی‌های متفاوت را می‌پیمایند. چون نور اختروش‌ها در درازنای زمان تغییر می‌کند، این تصاویر گوناگون از دید ما چشمک می‌زنند، یعنی نورشان با گذشت زمان تغییر می کند و درنگ (تاخیر) میان چشمک‌های آنها هم بسته به بلندی مسیر نورشان است [۱]. این درنگ‌‌ها به طور مستقیم به مقدار ثابت هابل مربوطند. فردریک کوربن، یکی از اعضای این گروه پژوهشی از آزمایشگاه اخترفیزیک لاسترو (EPFL) در سوییس می‌گوید: «روش ما ساده‌ترین و سرراست‌ترین راه برای اندازه‌گیری ثابت هابل است زیرا تنها از هندسه و نسبیت عام بهره می‌گیرد، نه هیچ پنداشت دیگری.»
این دانشمندان با اندازه‌گیری دقیق درنگ‌های زمانی میان چند تصویر، و همچنین با بهره از مدل‌های رایانه‌ای توانستند ثابت هابل را با دقتی چشمگیر ۳.۸ درصد تعیین کنند. ویوین بونون، یکی از این پژوهشگران از EPFL سوییس می‌گوید: «اندازه‌گیری درست و دقیق ثابت هابل یکی از بزرگ‌ترین خواسته ها در پژوهش‌های کیهانشناختی امروز است.»«ثابت هابل برای اخترشناسی نوین بسیار کلیدی است زیرا می‌تواند به ما بگوید آیا تصویری که از جهان هستی ساخته‌ایم (این که کیهان از ماده‌ی معمولی، ماده‌ی تاریک، و انرژی تاریک تشکیل شده) واقعا درست است یا این که چیزی بنیادین را از قلم انداخته‌ایم.»
#تلسکوپ_هابل
—---------------------------------------------—
یادداشت:
۱] یک نمونه از چنین پدیده‌ای را اینجا خواندید: * ابرنواختری که پیش بینی شده بود پدیدار شد! (https://goo.gl/kloAsv)
—------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/01/Hubble-constant.html
—-------------------------------------------------
به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:
telegram: @onestar_in_sevenskies
—---------------------------------------------------------------------—
https://goo.gl/sm7daU
شماری از اخترشناسان از گروه همکاری H0LiCOW، به رهبری شری سویو، استاد دانشگاه فنی مونیخ (TUM) و بنیاد اخترفیزیک ماکس پلانک در گارشینگ آلمان برای رسیدن به یک برآورد مستقل از ثابت هابل، پنج کهکشان جداگانه را به کمک تلسکوپ فضایی هابل ناسا و چند تلسکوپ فضایی و زمینی دیگر رصد کرده‌اند. #ثابت_هابل نرخ گسترش (انبساط) کیهان و یکی از مقادیر بنیادین برای توصیف جهان هستی است.
این پژوهش در چند پژوهشنامه ارایه شده که در ماهنامه‌ی انجمن سلطنی اخترشناسی به چاپ خواهند رسید.
این سنجش تازه به طور کامل مستقل از دیگر اندازه‌گیری‌های ثابت هابل برای کیهان محلی است که چندی پیش با بهره از ستارگان متغیر قیفاووسی و ابرنواخترها به عنوان نقطه‌ی مرجع انجام شده بودند، ولی بسیار با آنها همخوانی دارد. [خوانده بودید: * انبساط کیهان سریع‌تر از چیزیست که گمان می‌رفت (https://goo.gl/RUC2EI)]
با این وجود، عددی که سویو و گروهش به دست آورده‌اند [۷۱.۹ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک]، و همچنین مقادیری که به کمک قیفاووسی‌ها و ابرنواخترها به دست آمده بود، متفاوت با اندازه‌گیری‌های ماهواره‌ی اروپایی پلانک است که آن را برابر با ۶۶.۹ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک برآورد کرده بود. البته اینجا یک تفاوت ویژه و مهم وجود دارد: پلانک ثابت هابل را با مشاهده‌ی تابش زمینه‌ی ریزموج کیهان و برای کیهان آغازین (دوردست) به دست آورده بود [نه برای کیهان محلی].
مقداری که #ماهواره_پلانک به دست آورده با شناخت کنونی ما از کیهان سازگار است، ولی مقدارهایی که گروه‌های گوناگون اخترشناس برای کیهان محلی به دست آورده‌اند با مدل نظری پذیرفته شده‌ی ما برای کیهان سازگاری ندارد. سویو می‌گوید: «نرخ گسترش کیهان اکنون دارد از راه‌های گوناگون و با چنان دقتی اندازه گرفته می‌شود که اختلاف‌های واقعی در آنها چه بسا نشانگر فیزیک تازه‌ای باشند که فراتر از دانش امروز ما از کیهانست.»
در این پژوهش از کهکشان‌های بزرگی کمک گرفته شد که میان زمین و اختروش‌های بسیار دوردست -هسته‌های کهکشانی بی‌اندازه تابناک- جای داشتند. نور اختروش‌های دوردست در اثر پدیده‌ی #همگرایی_گرانشی، با گذشتن از کنار کهکشان‌های پرجرم خم می‌شود. این به شکل‌گیری چندین تصویر از اختروش‌های پس‌زمینه می‌انجامد که برخی از آنها به شکل کمان‌های کشیده دیده می‌شوند.
از آنجایی که کهکشان‌ها اعوجاج‌های کاملا کروی در بافت فضا پدید نمی‌آورند و کهکشان‌های همگراینده و اختروش‌ها هم درست روی یک خط نیستند، نور تصویرهای گوناگونِ اختروش‌های پس‌زمینه مسیرهایی با بلندی‌های متفاوت را می‌پیمایند. چون نور اختروش‌ها در درازنای زمان تغییر می‌کند، این تصاویر گوناگون از دید ما چشمک می‌زنند، یعنی نورشان با گذشت زمان تغییر می کند و درنگ (تاخیر) میان چشمک‌های آنها هم بسته به بلندی مسیر نورشان است [۱]. این درنگ‌‌ها به طور مستقیم به مقدار ثابت هابل مربوطند. فردریک کوربن، یکی از اعضای این گروه پژوهشی از آزمایشگاه اخترفیزیک لاسترو (EPFL) در سوییس می‌گوید: «روش ما ساده‌ترین و سرراست‌ترین راه برای اندازه‌گیری ثابت هابل است زیرا تنها از هندسه و نسبیت عام بهره می‌گیرد، نه هیچ پنداشت دیگری.»
این دانشمندان با اندازه‌گیری دقیق درنگ‌های زمانی میان چند تصویر، و همچنین با بهره از مدل‌های رایانه‌ای توانستند ثابت هابل را با دقتی چشمگیر ۳.۸ درصد تعیین کنند. ویوین بونون، یکی از این پژوهشگران از EPFL سوییس می‌گوید: «اندازه‌گیری درست و دقیق ثابت هابل یکی از بزرگ‌ترین خواسته ها در پژوهش‌های کیهانشناختی امروز است.»«ثابت هابل برای اخترشناسی نوین بسیار کلیدی است زیرا می‌تواند به ما بگوید آیا تصویری که از جهان هستی ساخته‌ایم (این که کیهان از ماده‌ی معمولی، ماده‌ی تاریک، و انرژی تاریک تشکیل شده) واقعا درست است یا این که چیزی بنیادین را از قلم انداخته‌ایم.»
#تلسکوپ_هابل
—---------------------------------------------—
یادداشت:
۱] یک نمونه از چنین پدیده‌ای را اینجا خواندید: * ابرنواختری که پیش بینی شده بود پدیدار شد! (https://goo.gl/kloAsv)
—------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/01/Hubble-constant.html
—-------------------------------------------------
به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:
telegram: @onestar_in_sevenskies