👑یک ستاره در هفت آسمان👑
1.11K subscribers
2.29K photos
598 videos
73 files
5.28K links
وبلاگ تخصصی نجوم و اخترفیزیک که از سال ۲۰۱۰ تاکنون بی‌وقفه به کار ترجمه‌ی مطالب متنوع و گوناگونِ این حوزه‌ی دانش، از معتبرترین سایت‌های بین‌المللی می‌پردازد:
http://www.1star7sky.com/
فیسبوک: https://www.facebook.com/1star7sky/
Download Telegram
«آیا می‌توانیم یک تکینگی را ببینیم؟»
—----------------------------------

* یک گروه از دانشمندان بنیاد پژوهش‌های بنیادین تاتا (TIFR) در بمبئی هند، روش‌های تازه‌ای برای شناسایی یک تکینگی برهنه -افراطی‌ترین جرم کیهان- یافته‌اند.

هنگامی که سوخت یک ستاره‌ی بسیار بزرگ به پایان می‌رسد، ستاره زیر گرانش خودش می‌رُمبد و سرانجام به منطقه‌ای بی‌اندازه چگال به نام "تکینگی گرانشی" که در آن قانون‌های رایج فیزیک شکسته می‌شوند تبدیل می‌گردد. اگر این #تکینگی درون یک افق رویداد پنهان شده باشد، سیاهچاله نامیده می‌شود. افق رویداد سطح نادیدنی بسته‌ایست که هیچ چیز، حتی نور هم نمی‌تواند از آن بگریزد. در مورد #سیاهچاله، تکینگی را نمی‌بینیم و نگرانی بابت اثرهای آن هم نداریم.

ولی اگر افق رویداد تشکیل نشود چه؟ در حقیقت، نظریه‌ی #نسبیت_عام اینشتین چنین امکانی را در پی رُمبش ستارگان بزرگ در پایان چرخه‌ی زندگیشان پیش‌بینی کرده است. در این مورد، ما با گزینه‌ی وسوسه‌انگیزِ دیدن یک تکینگی برهنه روبرو می‌شویم.

پرسش مهمی که پیش می‌آید اینست که چگونه به طور دیداری یک تکینگی برهنه را از یک سیاهچاله بازشناسیم. نظریه‌ی اینشتین یک پدیده‌ی جالب را پیش‌بینی می‌کند: بافت فضازمان در همسایگی هر جرم چرخانی، به دلیل همین چرخش "خم می‌گردد". این اثر باعث یک چرخش ژیروسکوپی شده و مدار ذرات پیرامون این اجرام اخترفیزیکی را پیشاینده (تقدیمی) می‌کند.

گروه TIFR می‌گویند هنگامی که ژیروسکوپ به گرد یک سیاهچاله‌‌ی چرخان و یا یک تکینگی برهنه‌ی چرخان می‌چرخد، نرخ پیشایندگی آن (بسامد پیشایان) می‌تواند برای شناسایی این جرم چرخان به کار رود. اینجا روشی ساده برای توصیف یافته‌های این دانشمندان را بیان می‌کنیم: اگر یک فضانورد بسامد پیشایان یک ژیروسکوپ را در دو نقطه‌ی ثابت نزدیک جرم چرخان اندازه بگیرد، دو چیز می‌تواند ببیند: ۱) بسامد پیشایان ژیروسکوپ به گونه‌ای خودسرانه تغییرات بزرگی می‌کند، یعنی تغییر رفتاری خشن دارد، یا ۲) بسامد پیشایان تغییری کوچک، با نرخ منظم و به شیوه‌ای ملایم می‌کند.

در مورد (۱)، جرم چرخان یک سیاهچاله است ولی در مورد (۲)، یک تکینگی برهنه خواهد بود.

گروه TIFR (دکتر چاندراچور چاکرابورتی، پراشانت کوچرلاکوتا، پرفسور سودیپ بهاتاچاریا و پرفسور پانکاج جوشی) به همراه یک گروه لهستانی (دکتر ماندار پاتیل و پرفسور آندژی کرولاک) در حقیقت نشان داده‌اند که بسامد پیشایان یک ژیروسکوپ که به گرد یک سیاهچاله یا یک تکینگی برهنه می‌چرخد نسبت به حضور یک افق رویداد حساس است [افق رویداد روی رفتارش اثر دارد]. ژیروسکوپی که دور خودش می‌چرخد و در همان حال به افق رویداد یک سیاهچاله نزدیک می‌شود، رفتارش به گونه‌ی فزاینده‌ای خشن‌تر می‌شود، یعنی بسامد پیشایانش به گونه‌ی فزاینده‌ای بالا می‌رود، بدون هیچ قید و مرزی. ولی اگر به گرد یک تکینگی برهنه بچرخد، بسامد پیشایان تنها در صفحه‌ی استوایی افزایش شدیدی می‌یابد و در دیگر صفحه‌ها رفتاری آرام و منظم خواهد داشت.

گروه TIFR همچنین پی برده‌اند که #پیشایان "مدار" ماده‌ای که به درون تکینگی برهنه یا یک سیاهچاله‌‌ی چرخان کشیده می‌شود نیز می‌تواند برای تشخیص این اجرام به کار رود. دلیلش اینست که بسامد پیشایان صفحه‌ی مداری با نزدیک شدن ماده به سیاهچاله‌ی چرخان افزایش می‌یابد، ولی با نزدیک شدن به یک تکینگی برهنه‌ی چرخان، کاهش یافته و حتی می‌تواند صفر شود. در عمل هم می‌توان از این یافته برای بازشناختن سیاهچاله یا تکینگی برهنه‌ی چرخان بهره جست، زیرا مواد به هنگام کشیده شدن به سوی این اجرام، پرتوهای X می‌گسیلند و از این راه می‌توان بسامدهای پیشایان را در طول موج‌های پرتو X اندازه گرفت.

* توضیح تصویر:
یک سیاهچاله (چپ) و یک تکینگی برهنه (راست). خط نقطه‌چین نشانگر افق رویداد سیاهچاله است، چیزی که تکینگی برهنه ندارد؛ و پیکان‌ها (فلش‌ها) هم نشانگر جهت تابش پرتوهای نورند. برای یک سیاهچاله، به دلیل وجود افق رویداد، همه‌ی پرتوهای نور به سوی تکینگی کشیده می‌شوند. ولی برای تکینگی برهنه، پرتوهای نور می‌توانند از کنار آن گریخته و به چشم بیننده‌ای در دوردست برسند و به این ترتیب، بیننده آن را مشاهده کند.
https://goo.gl/0e3zxv

در همین زمینه:
* شرطی که هاوکینگ آن را باخت: وجود تکینگی عریان (https://goo.gl/7RddBC)
* اگر به سوی یک سیاهچاله می روید مطمئن شوید که چرخان است (https://goo.gl/Q9Paxx)
* سیاهچاله پنج بعدی می تواند نسبیت عام را "نقض کند" (https://goo.gl/W6aOky)

—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/04/NakedSingularity.html

تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram: @onestar_in_sevenskies
👑یک ستاره در هفت آسمان👑
«آیا ستارگان به طور کامل در سیاهچاله‌ها فرو می‌روند، یا به چیزی کاملا ناشناخته برخورد می‌کنند؟» —------------------------------------------------------- * اخترشناسان دانشگاه تگزاس در آستین و دانشگاه هاروارد یک اصل بنیادین سیاهچاله‌ها را به آزمایش گذاشته‌اند…
ادامه‌ی پست پیشین👆🏽👆🏽👆🏽👆🏽👆🏽👆🏽

... لو می‌گوید: «ما با در دست داشتن نرخ ستارگانی که به سوی سیاهچاله‌ها در کیهان نزدیک فروکشیده می‌شوند، برآورد کردیم که تلسکوپ پان-استارز در این دوره‌ی ۳.۵ ساله باید چند تا از چنین پدیده‌های گذرایی را می‌دیده. ما پی بردیم که در صورت درست بودن نظریه‌ی سطح سخت، این تلسکوپ باید بیش از ۱۰ تا این گذراها را می‌دید.»

🔹چیزی یافته نشد.
نارایان می‌گوید: «پژوهش ما نشان می‌دهد که برخی، و شاید همه‌ی سیاهچاله‌ها دارای افق رویدادند و مواد هنگامی که به سوی این اجرام شگفت‌انگیز فروکشیده می‌شود، به راستی از چشم کیهان دیدارپذیر ناپدید می‌گردد. #نسبیت_عام از یک آزمون کلیدی دیگر سربلند بیرون آمد.»
@onestar_in_sevenskies
اکنون این گروه بر آنند تا این آزمایش را با تلسکوپی بزرگ‌تر هم انجام دهند: تلسکوپ بزرگ پیمایش هم‌نوا (ال‌اس‌اس‌تی) که یک تلسکوپ ۸.۴ متریست و اکنون در شیلی در دست ساخت است. ال‌اس‌اس‌تی هم مانند پان-استارز برای یافتن گذراها، در یک بازه‌ی زمانی چندین بار از آسمان نقشه خواهد برداشت- ولی با حسمندی بسیار بیشتر.

گزارش این پژوهش در ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شده است.

در همین زمینه: * بهترین مدرکی که نشان می دهد سیاهچاله ها به راستی وجود دارند (https://goo.gl/hQg3vZ)

#سیاهچاله

—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/05/BlackHole.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram: @onestar_in_sevenskies
«اندازه‌گیری جرم یک کوتوله سفید به کمک نسبیت عام»
—-------------------------------------------------

* اندازه‌گیری جرم ستارگان کار آسانی نیست- نمی‌توانیم آنها را در ترازو بگذاریم و دقیق اندازه بگیریم. ولی اخترشناسان به لطف یکی از پیش‌بینی‌های کلیدی اینشتین در نظریه‌ی #نسبیت_عام توانسته‌اند برای نخستین بار، به طور مستقیم جرم یک کوتوله‌ی سفید را اندازه بگیرند.

بر پایه‌ی پیش‌بینی اینشتین که به نام "#همگرایی_گرانشی" شناخته می‌شود، خمیدگی فضا نزدیک یک جرم سنگین، مانند یک ستاره یا یک سیاهچاله، باعث می‌شود نور اجرام دیگر با گذشتن از کنار آن، به جای مسیر راست، مسیری خمیده را بپیمایند. ولی او در پژوهشنامه‌ای که در سال ۱۹۳۶ منتشر شد، دیدن مستقیمِ چنین پدیده‌ای را ناممکن دانست، زیرا تلسکوپ‌ها توان دیدن این سطح از جزییات را نخواهند داشت.

ولی به نظر می‌رسد وی توانایی نسل‌های بعدی تلسکوپ‌ها را دست کم گرفته بود، مانند همین رصد تازه که به کمک تلسکوپ فضایی هابل انجام شده.

کایلاش ساهو از بنیاد علمی تلسکوپ فضایی در بالتیمور مریلند به همراه همکارانش، برای اندازه‌گیری جرم کوتوله‌ی سفید "استاین ۲۰۵۱ بی"، خمش نور توسط آن را اندازه گرفتند. این ستاره ۱۸ سال نوری از زمین فاصله دارد. به هنگام گذر این ستاره از برابر ستاره‌ی پس‌زمینه، نور ستاره‌ی دورتر در اثر گرانش استاین ۲۰۵۱ بی به اندازه‌ی ۲ هزارم ثانیه‌ی قوس جابجا شد. این خمیدگی به اندازه‌ای کوچک است که دیدن آن مانند دیدن راه رفتن مورچه‌ای روی سطح یک سکه‌ی ۲۵ سنتی در فاصله‌ی ۲۴۰۰ کیلومتری است.

ساهو می‌گوید: «جرم ستاره اساسا همه چیز را درباره‌ی آن آشکار می‌کند.» دانستن جرم یک ستاره می‌تواند به اخترفیزیکدانان در اندازه‌گیری سن ستاره و پی بردن به سرنوشت پایانی آن کمک کند.

دانشمندان پی بردند که استاین ۲۰۵۱ بی حدود ۶۸ درصد جرم خورشید را دارد. این چندان دورتر از برآوردهای پیشین نست، ولی برآورد تازه به این دلیل اهمیت دارد که برخلاف سنجش‌های گذشته، بر پایه‌ی پنداشت‌ها از همنهش (ترکیب) ستاره یا مدار آن پیرامون ستارگان دیگر انجام نشده. برای نمونه، در برآوردهای آغازین از جرم این کوتوله‌ی سفید فرض شده بود که دارای هسته‌ای آهنی است، ولی این سنجش سرراستِ تازه نشان می‌دهد که این فرض نادرست بوده.

مارتین بارستو از دانشگاه لستر بریتانیا، که در این پژوهش شرکت نداشت، از یافته‌های آن به هیجان آمده. وی می‌گوید: «اندازه‌گیری جرم کوتوله‌های سفید بدون به کار بردن هیچ مدلی به راستی دشوار و چالش‌برانگیز است.»

ساهو و همکارانش به مدت دو سال، گذشتن این کوتوله‌ی سفید از برابر یک ستاره‌ی دیگر رصد کردند. آنها توانستند با سنجش تغییر مسیر نور ستاره‌ی پشتی به هنگام گذر کوتوله‌ی سفید، جرم کوتوله را اندازه بگیرند- هر چه جرم ستاره بیشتر باشد، [گرانش نیرومندتر و] خمش نور ستاره‌ی پشتی بیشتر می‌شود.

این گروه اکنون در تلاشند جرم پروکسیما قنطورس را هم اندازه بگیرند، یک کوتوله‌ی سرخ که تنها ۴.۲۵ سال نوری از زمین فاصله دارد.

به گفته‌ی بارتو، همگرایی گرانشی راهی سودمند و کاربردی برای سنجش مستقلانه‌ی جرم یک ستاره است، ولی یافتن ستارگانی که با همترازی مناسب برای سنجش، از برابر ستاره‌ای دیگر می‌گذرند سخت است. ساهو و همکارانش بیش از ۵۰۰۰ ستاره را بررسی کردند تا سرانجام به مورد مناسبِ استاین ۲۰۵۱ بی رسیدند.

با این وجود، بارستو می‌گوید همگرایی گرانشی تنها راه برای اندازه‌گیری دقیق جرم ستارگانیست که جفت نیستند. [ولی] در سامانه‌های دوتایی که در آنها، دو ستاره با هم به گرد یک مرکز جرم مشترک می‌چرخند، اخترشناسان می‌توانند جرم آنها را با بررسی مدارشان نیز برآورد کنند.

ساهو می‌گوید اندازه‌گیری جرم استاین ۲۰۵۱ بی شاید ۷.۵ درصد خطا داشته باشد که آن هم به دلیل نبودِ وضوح کافی است، ولی باز هم بهترین برآورد ما از جرم یک #کوتوله‌_سفید است. به گفته‌ی وی، تلسکوپ‌های آینده، مانند تلسکوپ جیمز وب ناسا می‌توانند به اخترشناسان در اندازه‌گیری‌هایی از این هم دقیق‌تر کمک کنند.
https://goo.gl/GXV4iI
—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/06/Stein2015B.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram: @onestar_in_sevenskies
«کشف یکی از درخشان‌ترین کهکشان‌هایی که تاکنون شناخته شده»
—---------------------------------------------------------

بر پایه‌ی نظریه‌ی #نسبیت_عام اینشتین، هنگامی که پرتوی نور از نزدیک یک جسم بسیار پرجرم می‌گذرد، نیروی گرانش مسیر فوتون‌های آن جسم تغییر داده و به سوی خود می‌کشد. این پدیده به نام #همگرایی_گرانشی شناخته می‌شود و آن را می‌توان با اثری که یک عدسی روی پرتوهای نور می‌گذارد مقایسه کرد که مانند یک بزرگ‌نما رفتار کرده و اندازه و شدت تصویر ظاهری جسم آغازین را تغییر می‌دهد.

اکنون با بهره از همین پدیده، یک گروه از دانشمندان در بنیاد اخترفیزیک جزایر قناری (IAC) به رهبری آناستازیو دیاز-سانچز از دانشگاه پلی تکنیک کارتاخنا (UPT) یک کهکشان بسیار دوردست، با فاصله‌ی ۱۰ هزار میلیون سال نوری یافته‌اند که یک هزار برابر درخشان‌تر از کهکشان راه شیری است. این درخشان‌ترین "کهکشان زیرمیلیمتری" است که تاکنون یافته شده؛ نام این اجرام به دلیل گسیلش بسیار نیرومند پرتوهای فروسرخ-دور از آنهاست. دانشمندان برای این اندازه‌گیری از تلسکوپ بزرگ قناری (GTC) در رصدخانه‌ی صخره‌ی بچه‌ها در گارافیا، لاپالمای جزایر قناری بهره جستند.

آناستازیو دیاز سانچز، پژوهشگر UPCT و نویسنده‌ی نخست این پژوهش می‌گوید: «به لطف همگرایی گرانشی که توسط یک خوشه‌ی کهکشانی میان ما و این جرم پدید آمده و مانند یک تلسکوپ رفتار می‌کند، ما این کهکشان را ۱۱ برابر بزرگ‌تر و درخشان‌تر از چیزی که بدون این عدسی گرانشی دیده می‌شود می‌بینیم. از آن چندین تصویر پدید آمده که کمانی به مرکزیت پرجرم‌ترین بخش خوشه را ساخته؛ چنین کمانی به نام حلقه‌ی اینشتین شناخته می‌شود. خوبی این عدسی‌های کیهانی اینست که ویژگی‌های طیفی نور کهکشان را تغییر نمی‌دهد، به گونه‌ای که می‌توانیم آنها را مانند اجرامی که در فاصله‌ای بسیار نزدیک‌تر جای دارند بررسی کنیم.»

برای یافتن این کهکشان، که گزارش کشفش به تازگی در پژوهشنامه‌ای در آستروفیزیکال جورنال لترز منتشر شده، جستجویی در سرتاسر آسمان انجام شد و پایگاه داده‌های ماهواره‌های وایز (ناسا) و پلانک (سازمان فضایی اروپا) برای شناسایی درخشان‌ترین کهکشان‌های زیرمیلیمتری با هم ترکیب شدند. نور این کهکشان توسط یک خوشه‌ی کهکشانیِ بسیار نزدیک‌تر که رفتاری مانند یک عدسی همگرا دارد بزرگنمایی شده و تصویری از آن ساخته که بسیار بزرگ‌تر از آنچه واقعا هست به نظر می‌آید، و به لطف این پدیده، دانشمندان توانستند سرشت و ویژگی‌های آن را از راه طیف‌سنجی و با بهره از GTC بررسی کرده و بشناسند.

ستاره‌زایی با سرعت بالا
نرخ #ستاره‌زایی این کهکشان بسیار بالاست، و در هر سال ۱۰۰۰ ستاره‌ی هم‌جرم خورشید در آن ساخته می شود، بسیار بیش از کهکشان راه شیری که می‌شود گفت، سالانه تنها ۲ ستاره‌ی هم‌جرم خورشید می‌سازد. سوزانا ایگلسیاس-گروت، اخترفیزیکدان IAC و یکی از نویسندگان این پژوهش می‌گوید: «اجرامی مانند این کهکشان دارای نیرومندترین مناطق ستاره‌زایی شناخته شده در کیهانند. گام بعدی، بررسی محتوای مولکولی آنها خواهد بود.»

این حقیقت که این کهکشان بسیار درخشان است، نورش به طور گرانشی تقویت شده، و چندین تصویر از آن پدید آمده به ما اجازه می‌دهد تا نگاهی به ویژگی‌ها و ساختارهای درونیش بیندازیم- کاری که بدون کمک عدسی گرانشی برای چنین کهکشان دوردستی امکان نداشت.

پژوهشگر IAC، هلموت دنربائر که در این پژوهش همکاری داشت در پایان می‌گوید: «در آینده خواهیم توانست با تداخل‌سنج‌هایی مانند آرایه‌ی میلیمتری گسترده‌ی شمالی (NOEMA/IRAM) در فرانسه، و آرایه‌ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما) در شیلی، بررسی‌های دقیق‌تری روی ستاره‌زایی در این کهکشان انجام دهیم.»

* توضیح تصویر:
تصاویر این کهکشان با پیکان سفید نشان داده شده‌اند. پایین، سمت راست هم مقیاس تصویر به ثانیه‌ی قوس است.
https://goo.gl/X82RS9
—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/07/SubmillimetreGalaxy.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram: @onestar_in_sevenskies
«پوزخند گرانشی!»
—----------------
https://goo.gl/MVFiFF
نظریه‌ی #نسبیت_عام آلبرت اینشتین که بیش از ۱۰۰ سال پیش منتشر شد پدیده‌ای به نام #همگرایی_گرانشی را پیش‌بینی کرده بود. و این همان چیزیست که چنین نمای شگفت‌انگیزی را در آمیزه‌ی داده‌های پرتو ایکس و نور دیدنیِ تلسکوپ‌های فضایی چاندرا و هابل به این کهکشان‌های دوردست داده است.

این گروه با هم به نام گروه کهکشانی "گربه‌ی چشایر" نامیده شده‌اند و به نظر می‌رسد دو کهکشان بیضیگون آن با کمان‌هایی در بر گرفته شده‌اند. ["گربه‌ی چشایر" نام گربه‌ی خندان در داستان آلیس در سرزمین عجایب است]

این کمان‌ها تصاویر نوری کهکشان‌هایی دوردست هستند که جرم کلی گروه کهکشانیِ نزدیک‌تر به ما، با گرانش خود رفتاری مانند یک عدسی همگرا پدید آورده و تصویر آنها را همگراییده و دچار اعوجاج کرده است. گفتن ندارد که بخش بزرگ این جرم را ماده‌ی تاریک تشکیل داده.

دو کهکشان بیضیگون بزرگی که نقش "چشم‌ها" را بازی کرده‌اند درخشان‌ترین عضو #گروه_کهکشانی خود هستند که دارند با هم ادغام می‌شوند. سرعت نسبی برخورد آنها حدود ۱۳۵۰ کیلومتر بر ثانیه است و گازهای درون خوشه را تا میلیون‌ها درجه داغ کرده و چنین تابش بنفشی را در داده‌های پرتو X به آنها داده است.

پوزخند گربه‌ی چشایر با فاصله‌ی حدود ۴.۶ میلیارد سال نوری، در صورت فلکی خرس بزرگ (به عربی: دب اکبر) جای دارد.

*************
درباره‌ی این گروه بیشتر بخوانید:
* دیدار کیهانی آلبرت انیشتین با آلیس در سرزمین عجایب (https://goo.gl/ToCyfy)

#apod
—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/08/CheshireCat.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram: @onestar_in_sevenskies
«آزمایش نسبیت اینشتین به کمک یک ستاره و یک سیاهچاله هیولا»
—----------------------------------------------------------

* گروهی از اخترشناسان آلمان و جمهوری چک سه ستاره در یک خوشه را نزدیک ابرسیاهچاله‌ی مرکزی کهکشان راه شیری مشاهده کرده‌ و به کمک تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی) در رصدخانه‌ی جنوبی اروپا (اسو) توانسند شیوه‌ی جابجایی آنها به گرد این سیاهچاله‌ی هیولا را تعیین کنند.

به گفته‌ی این دانشمندان، یکی از این ستارگان به نام اس۲، در مدارش انحراف‌هایی دیده می‌شود که می‌تواند دستاورد اثرهای نسبیتی باشد. اگر این دیده‌ها تایید شوند، نشانگر اینست که نظریه‌ی #نسبیت_عام اینشتین حتی در شرایط افراطی -در میدان‌های گرانشی که توسط اجرامی مانند #ابرسیاهچاله‌ مرکزی کهکشانمان، با جرمی هم‌ارز ۴ میلیون خورشید پدید آمده- نیز پابرجاست. بر پایه‌ی نسبیت عام، این اجرام فضای پیرامون خود را خم می‌کنند و باعث می‌شوند اجرام دیگر از مسیر راستی که در نبودِ هیچ نیرویی باید بپیمایند منحرف شوند.

آندره اکارت، استاد فیزیک آزمایشگاهی (تجربی) در دانشگاه کلن آلمان، که رهبر این گروه پژوهشی بود در گفتگو با اسپیس دات کام می‌گوید: «بیشتر آزمایش‌های نسبیتی به کمک خورشید و ستارگان انجام می‌شود، بنابراین به جرم یک یا چند برابر خورشید محدودند. به تازگی هم به کمک رصدخانه‌ی لیگو انجام شده که آن هم تنها در حد چند ۱۰ جرم خورشیدی بود.»

اکارت می‌گوید ستاره‌هایی که در این آزمایش به کار رفتند به اندازه‌ای به ابرسیاهچاله نزدیکند که با سرعتی هم‌ارز ۱ تا ۲ درصد سرعت نور حرکت می‌کنند، و تنها حدود ۱۰۰ برابر فاصله‌ی زمین و خورشید به ابرسیاهچاله نزدیک می‌شوند، یعنی با استاندارد کهکشانی، بسیار نزدیک. (میانگین فاصله‌ی پلوتو از خورشید ۳۹ برابر فاصله‌ی زمین تا خورشید است- قاصله‌ی زمین تا خورشید برابر با ۱۵۰ میلیون کیلومتر، به نام یکای اخترشناسی شناخته می‌شود).

بهره گرفتن از اجرامی که در مدارها می‌گردند برای نشان دادن اثرهای نسبیتی چیز تاره‌ای نیست؛ رصدهایی که در سده‌ی ۱۹ بر روی سیاره‌ی تیر (عطارد) انجام شد جابجایی‌های آن نسبت به چیزی که نظریه‌ی گرانش آیزاک نیوتن پیش‌بینی می‌کند انحراف دارد. در آغاز اخترشناسان فکر کردند این انحراف‌ها نشانه‌ی وجود یک سیاره‌ی دیگر است که آن را وولکان نامیدند. اینشتین در سال ۱۹۱۵ توانست نشان دهد که نسبیت می‌تواند این انحراف‌ را توضیح دهد.»

مدار سیاره‌ی تیر درستی نظر اینشتین را ثابت کرد، ولی گرانش خورشید نسبت به گرانش یک ابرسیاهچاله ضعیف است. از همین رو اکارت و گروهش بر آن شدند تا درستی یا نادرستی نظریه‌ی اینشتین را در محیطی بسیار افراطی‌تر بیازمایند. اگرچه همگرایی گرانشی، خمیدن نور توسط اجرام بزرگ، نشان داد که جرم فضا را خم می‌کند، ولی این نخستین بارست که کسی سنجش‌هایی دقیق بر روی جرمی که مدارش تا این اندازه به یک سیاهچاله نزدیک است انجام داده.

به گفته‌ی اکهارت، خود این سنجش آن اندازه‌ای که می‌تواند باشد دقیق نیست. بررسی آینده می‌تواند خوانش بهتری از جایگاه این ستارگان داده و نتیجه را دقیق‌تر کند. وی می‌گوید یک نقشه، انجام دادن سنجش‌های طیفی بهتر است که می‌تواند حرکت‌های اس۲ را با دقت بیشتری نشان دهد.

https://goo.gl/n76gw4
—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/08/S2Relativity.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram: @onestar_in_sevenskies
«دیروز سالگرد نخستین آزمایش موفق نظریه "نسبیت عام" بود»
—-------------------------------------------------------

در روزی مانند دیروز، ۲۹ می ۱۹۱۹، یک خورشیدگرفتگی کلی به دانشمندان در اثبات نظریه‌ی #نسبیت_عام اینشتین کمک کرد. بر پایه‌ی این نظریه، گرانش می‌تواند با تاب دادن (انحنای) فضازمان، مسیر نور را خم کند. اینشتین می‌گفت برای اثبات این پنداشت، یک راه خوب اینست که به ستارگان پس‌زمینه‌ی آسمان که بسیار نزدیک خورشید دیده می‌شوند نگاه کنیم.

به دلیل درخشندگی بی‌اندازه‌ی خورشید، این کار را تنها در زمان یک خورشیدگرفتگی کلی می‌توان انجام داد. در خورشیدگرفتگی‌های کلی، قرص خورشید به طور کامل پشت قرص ماه پنهان می‌شود و در نتیجه، ستارگانی که در نور روز به هیچ روی دیده نمی‌شوند را می‌توان دید. بر پایه‌ی نسبیت عام، ستارگان نزدیک به خورشید در آن هنگام می‌بایست در جای اندکی متفاوت با همیشه در آسمان دیده شوند.

اینشتین می‌خواست این آزمایش را به هنگام خورشیدگرفتگی کلی ۲۱ اوت ۱۹۱۴ انجام دهد، ولی کمتر از یک ماه پیش از آن روز، جنگ جهانی اول آغاز شد و نقشه‌ی اینشتین را بر هم زد. در #خورشیدگرفتگی کلی بعدی که سال ۱۹۱۹ رخ داد، اخترشناس بریتانیایی، سر آرتور ادینگتون برنامه‌ای برای دو رصد و آزمایش یکسان در آفریقا و برزیل را سازمان داد.

آنها در زمان گرفتِ کامل از جایگاه ستارگان نزدیک به خورشید نقشه برداشتند تا ببینند آیا با جایگاه همیشگی‌شان تفاوت دارد یا نه. این تفاوت به راستی رخ داده بود- عکسی که اینجا می‌بینید در همان زمان گرفته شده و یکی از این ستارگان را نشان می‌دهد. نقطه‌ی سرخ‌رنگ نشانگر جاییست که ستاره بدون حضور خورشید می‌بایست دیده می‌شد. اگرچه این جابجایی ناچیزی بود، ولی برای اثبات نظریه‌ی اینشتین به خوبی بسنده می‌کرد.
https://goo.gl/jzt7iv
—-------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/05/relativityeclipse.html
—-------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
«دقیق‌ترین آزمایش نسبیت عام در بیرون از کهکشان راه شیری»
----------------------------------------------------------

* یک گروه بین‌المللی از اخترشناسان به کمک تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی) در رصدخانه‌ی جنوبی اروپا دقیق‌ترین سنجش برای نظریه‌ی #نسبیت_عام اینشتین بیرون از کهکشان راه شیری را انجام دادند.

کهکشانی بیضیگون به نام ئی‌اس‌او ۳۲۵-جی۰۰۴ با رفتاری مانند یک عدسی گرانشی نیرومند، نور یک کهکشان دورتر که پشتش است را خم کرده و یک حلقه‌ی اینشتین به گرد مرکز خود درست کرده است. اکنون دانشمندان با اندازه‌گیری جرم کهکشان نزدیک‌تر و مقایسه‌ی آن با خمش فضای پیرامونش پی بردند که رفتار گرانش در این فاصله‌های بلند هم همان رفتاریست که در نسبیت عام پیش‌بینی شده. با این نتیجه، برخی از نظریه‌های جایگزین برای گرانش رد می‌شود.

به پیش‌بینی نظریه‌ی نسبیت عام، اجرام با تغییر هندسه‌ی فضازمان باعث می‌شوند نوری که از کنار آنها می‌گذرد مسیرش کج شود و پدیده‌ای به نام #همگرایی_گرانشی رخ دهد. این پدیده تنها برای اجرام بسیار سنگین برجسته و نمایان است. تاکنون صدها عدسی گرانشی نیرومند شناخته شده ولی بیشترشان دورتر از آن بوده‌اند که بتوان جرم دقیق‌شان را اندازه گرفت. ولی کهکشان ئی‌اس‌او ۳۲۵-جی۰۰۴ با فاصله‌ی تنها ۴۵۰ میلیون سال نوری از زمین، نزدیک‌ترین عدسی گرانشی است که تا به امروز یافته شده.

این اخترشناسان با بهره از دستگاه میوز (MUSE) روی تلسکوپ وی‌ال‌تی، حرکت ستارگان در کهکشان ئی‌اس‌او ۳۲۵-جی۰۰۴ را سنجیده و از این راه جرم آن را اندازه گرفتند. به کمک تلسکوپ هابل هم توانستند حلقه‌ی اینشتین که که در اثر گذشتن نور کهکشانی دورتر از کنار ئی‌اس‌او ۳۲۵-جی۰۰۴ درست شده بود را ببینند. بررسی این حلقه به آنها اجازه داد تا میزان خمش نور، و در نتیجه، میزان انحنای فضازمان توسط جرم کهکشان غول‌پیکر ئی‌اس‌او ۳۲۵-جی۰۰۴ را بسنجند.

توماس کالت، رهبر این پژوهش از دانشگاه پورتسموث بریتانیا می‌گوید: «ما با دستگاه میوز جرم کهکشان پیش‌زمینه را اندازه گرفتیم و میزان همگرایی گرانشی‌ای که با هابل دیده بودیم را سنجیدیم. با مقایسه‌ی این دو راه، شدت گرانش [گرانش کهکشان پیش‌زمینه] را به دست آوردیم- و نتیجه با خطای تنها ۹ درصد، همان چیزی بود که نسبیت عام اینشتین پیش‌بینی کرده. این دقیق‌ترین آزمایشی بود که تاکنون بیرون از کهکشان راه شیری برای نسبیت عام انجام شده. آن هم تنها با یک کهکشان!»

نسبیت عام در فاصله‌های درون سامانه‌ی خورشیدی با دقت بسیار خوب آزموده شده، و حرکت ستارگان پیرامون ابرسیاهچاله‌ی مرکز کهکشان راه شیری هم در دست پژوهش‌های دقیق است. ولی تا به امروز هیچ سنجش دقیقی برای فاصله‌های دورتر انجام نشده بود. آزمایش ویژگی‌های گرانش در مسافت‌های بسیار بلند، برای تایید مدل کنونی کیهان‌شناختی نیازی بنیادین است.

این یافته‌ها پیامدهای مهمی برای نظریه‌های گرانشی جایگزینِ نسبیت عام دارد. بر پایه‌ی این نظریه‌های جایگزین، میزان تاثیر گرانش بر خمیدگی فضا "وابسته به مقیاس" است. این بدین معناست که در فاصله‌های نجومی بلندتر، رفتار گرانش باید متفاوت با رفتار آن در فاصله‌های کمتری مانند سامانه‌ی خورشیدی باشد. یافته های کالت و همکارانش نشان می‌دهد که چنین چیزی بعید است که درست باشد.

باب نیکول، یکی از اعضای گروه از دانشگاه پورتسموث می‌گوید: «کیهان جای شگفت‌انگیزیست که چنین عدسی‌های را به ما می‌دهد تا بتوانیم از آنها به عنوان آزمایشگاه‌ بهره ببریم. این که با به کار بردن بهترین تلسکوپ‌های جهان بتوانیم اینشتین را به چالش بکشیم بسیار مایه‌ی خشنودیست، تنها برای این که بفهمیم وی چقدر درست می‌گفته.»

کهکشان ئی‌اس‌او ۳۲۵-جی۰۰۴ با فاصله‌ی ۴۵۰ میلیون سال نوری از زمین، کهکشان مرکزی خوشه‌ی آبل اس۷۴۰ در صورت فلکی قنطورس است.

---------------------------------------------------
در همین زمینه:
* دیروز سالگرد نخستین آزمایش موفق نظریه "نسبیت عام" بود

---------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/06/GeneralRelativity.html
---------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
«نسبیت عام از سخت‌ترین آزمون هم سربلند بیرون آمد»
--------------------------------------------------

* نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین سخت‌ترین آزمایش خود را نیز با پیروزی پشت سر گذاشت.

نسبیت عام، که فیزیکدان بزرگ، آلبرت اینشتین در سال ۱۹۱۶ آن را ارایه کرد می‌گوید گرانش دستاوردِ انعطاف‌پذیریِ ذاتیِ بافتِ فضازمان است: این بافت توسط اجرام بزرگ خم می‌شود و گونه‌ای چاه پدید می‌آورد که اجرام دیگر به گرد آن می‌چرخند.

مانند همه‌ی نظریه‌های علمی، #نسبیت_عام هم پیش‌بینی‌هایی دارد که آنها را می‌توان آزمایش کرد. یکی از مهم‌ترین آنها "اصل هم‌ارزی" است که بر پایه‌ی آن، همه‌ی اجسام در مسیری یکسان فرو می‌افتند (سقوط می‌کنند)، جرمشان هر اندازه که باشد و از هر چیزی ساخته شده باشند تفاوتی ندارد.

پژوهشگران بارها اصل هم‌ارزی را روی زمین، و از همه پرآوازه‌تر، روی ماه آزمایش کرده‌اند. در سال ۱۹۷۱، دیوید اسکات فضانورد آپولو ۱۵ همزمان یک پَر و یک چکش را روی ماه رها کرد- هر دو با هم بر خاک خاکستری ماه افتادند- البته روی زمین، پر بسیار دیرتر از چکش روی زمین می‌افتد که دلیلش فشار هواست. [ویدیوی آزمایش در ماه را اینجا دیدید: * پر و چکش روی ماه، اثبات اصل هم‌ارزی]
@onestar_in_sevenskies
ولی آزمایش اصل هم‌ارزی در همه‌ی شرایط آسان نیست- برای نمونه هنگامی که اجرامِ مورد کاربرد بی‌اندازه چگال یا سنگینند. این موضوع روزنه‌ی امیدی برای اندک هواداران نظریه‌های جایگزین گرانش گشوده است.

این پژوهش تازه می‌تواند بخشی از امیدهای آنها را به باد دهد. یک گروه بین‌المللی از اخترشناسان اصل هم‌ارزی را روی یک سامانه‌ که از دو کوتوله‌ی سفید چگال و یک ستاره‌ی نوترونی فراچگال تشکیل شده بود آزمودند.

ستاره‌ی نوترونی از یک گونه‌ی ‌سریع-چرخان است، جرمی که به نام تپ‌اختر شناخته می‌شود. این اجرام شگفت‌انگیز ازین رو به این نام شناخته می‌شوند که به نظر می‌رسد تپ‌هایی منظم از پرتوها می‌گسیلند. ولی این تنها اثر چشم‌انداز است. تپ‌اخترها به طور پیوسته باریکه‌هایی از پرتو می‌افشانند. این باریکه‌ها در راستای محور مغناطیسی تپ‌اختر گسیلیده می‌شود و چون این محور با محور چرخش آنها یکی نیست، به هنگام چرخش تپ‌اختر، راستای باریکه‌ی پرتویش یک مخروط در فضا می‌سازد. بنابراین اخترشناسان نمی‌توانند آن را به طور پیوسته ببینند، تنها هنگامی می‌بینند که این باریکه با چرخش تپ‌اختر، مسیرش رو به زمین شود و در بازه‌های زمانی منظم به چشم آنها برسد.
@onestar_in_sevenskies
سامانه‌ی درون ای پژوهش با نام پی‌اس‌آر جی۰۳۳۷+۱۷۱۵، ۴۲۰۰ سال نوری از زمین دور است و در صورت فلکی گاو دیده می‌شود. تپ‌اختر که در هر ثانیه ۳۶۶ بار به گرد خود می‌چرخد [و بنابراین باریکه‌اش در هر ثانیه ۳۶۶ بار از روی زمین دریافت می‌شود-م] یک همدم کوتوله‌ی سفید دارد که هر دو در هر ۱.۶ روز زمین یک بار به گرد یک مرکز جرم مشترک می‌گردند. هر دوی اینها مداری ۳۲۷ روزه با یک کوتوله‌ی سفید دارند که بسیار دورتر از آنهاست (این را کوتوله‌ی سفید بیرونی، و کوتوله‌ی همدم را کوتوله‌ی سفید درونی می‌نامیم).

تپ‌اختر ۱.۴ برابر خورشید جرم دارد که آن را در کره‌ای به پهنای شهر آمستردام جای داده، ولی جرم کوتوله‌ی سفید درونی ۰.۲ خورشید، و بزرگی‌اش تقریبا برابر با زمین است. بنابراین آنها بسیار با هم متفاوتند- ولی اگر اصل هم‌ارزی درست باشد، هر دو باید به یک شیوه به سوی کوتوله‌ی سفید بیرونی کشیده شوند.

پژوهشگران حرکت تپ‌اختر را به کمک پرتوهای رادیوییِ گسیلیده از آن دنبال کردند. آنها این کار را شش سال ادامه دادند و برای آن از کمک تلسکوپ آمایش رادیویی وستربورک در هلند، تلسکوپ گرین بنک در ویرجینیای باختری، و رصدخانه‌ی آرسیبو در پورتوریکو بهره جستند.

رهبر پژوهشگران، آنه آرچیبالد از دانشگاه آمستردام و بنیاد رادیواخترشناسی هلند می‌گوید: «ما می‌توانیم تک تک تپ‌های تپ‌اختر را از زمان آغاز رصدهایمان دنبال کرده و جایگاه آن را با خطای چند صد متر تعیین کنیم. این دقتی بسیار بالا برای ردگیری ستاره‌ی نوترونی از جایی که بوده و جایی که دارد می‌رود است.»
@onestar_in_sevenskies
اگر اصل هم‌ارزی درست نباشد، می‌بایست اعوجاجی در مدار #تپ‌اختر دیده شود- تفاوتی میان مسیر آن با مسیر همدمِ کوتوله‌ی سفیدش. این کجروی باید باعث شود پرتوهای تپ‌اختر در زمانی متفاوت با چشمداشت‌ها به زمین برسد.

ولی پژوهشگران ....
ادامه‌ی مطلب را در پست بعدی بخوانید 👇👇👇👇👇👇
«وجود ابرسیاهچاله در مرکز کهکشان راه شیری تایید شد»
-----------------------------------------------------

* دانشمندان سرانجام تایید کردند که جرم بزرگ و سنگینی که در قلب کهکشان راه شیری لانه کرده در حقیقت یک ابرسیاهچاله (سیاهچاله‌ی ابرپرجرم) است.

پژوهشگران به کمک دستگاه جسمند "گراویتی" (GRAVITY) در تلسکوپ #وی‌ال‌تی در رصدخانه‌ی جنوبی اروپا درخشش‌های فروسرخی را از قرص برافزایشی پیرامون "کمان ای*" -جرم بزرگی که در مرکز کهکشان پنهان شده- مشاهده کردند. به باور دانشمندان، بیشتر کهکشان‌ها دارای یک ابرسیاهچاله در مرکز خود هستند، ولی تا به امروز هرگز داده‌ها و رصدهایی که این باور را اثبات کند به دست نیاورده بودند.

دانشمندان برای سنجش و اندازه‌گیری اثرهای گرانشی در نزدیکی یک سیاهچاله، نیاز به این دارند که بتوانند جرمی را که دارد بسیار نزدیک به آن به دورش می‌چرخد ببینند. آنها چنین چیزی را به لطف یک ستاره‌ی کوچک به نام اس۲ که در ژرفای چاه گرانشی کمان ای*، در مداری ۱۶ ساله به گرد آن می‌چرخد دیدند. آنها سه برق درخشان را نزدیک افق رویداد این سیاهچاله مشاهده کردند که داشتند با سرعت ۳۰ درصد سرعت نور (حدود ۳۴۷ میلیون کیلومتر بر ساعت) به گرد آن می‌چرخیدند.

[🔴 اس۲ همان ستاره‌ایست که چند ماه پیش، همین دانشمندان به کمکش نظریه‌ی نسبیت عام را تاید کردند. اینجا خواندید: * ابرسیاهچاله مرکز کهکشان هم نسبیت عام اینشتین را تایید کرد]

این گسیلش‌ها از سوی الکترون‌هایی به شدت پرانرژی نزدیک سیاهچاله می‌آمد و مانند سه برق بسیار درخشان و آشکار بودند. گمان می‌رود این درخشش‌ها دستاورد برهم‌کنش‌های مغناطیسی در گازهای داغی بودند که بسیار نزدیک به سیاهچاله به گرد آن می‌چرخد.

این دقیقا چیزیست که به پیش‌بینی اینشتین در نظریه‌ی #نسبیت_عام، اگر یک کانون گرمایی از نزدیک یک سیاهچاله با جرم ۴ میلیون برابر خورشید بگذرد باید رخ بدهد، و این مشاهدات ثابت کرد که به راستی چنین چیزی با این جرم در آنجاست.

الیور فول، دانشمند بنیاد ماکس پلانک برای فیزیک فرازمینی (ام‌پی‌ئی) در آلمان می‌گوید: «ما به دقت ستاره‌ی اس۲ را زیر نظر داشتیم، و البته همیشه هم چشممان به کمان ای* بود. ما شانس این را پیدا کردیم که در مدت رصدهایمان متوجه سه برق فروسرخ پیرامون سیاهچاله شویم- این یک همرویدادی شانسی بود!»

پنداشت‌های درست
این نخستین بارست که اخترشناسان مواد را در مداری تا این اندازه نزدیک به نقطه‌ی بی‌بازگشت یک سیاهچاله (افق رویداد) می‌بینند. این رصدها همچنین دقیق‌ترین مشاهداتیست که تا به امروز از مواد در مداری تا این اندازه نزدیک به یک سیاهچاله انجام شده.

فول می‌گوید: «این شگفت‌آور است که عملا بیننده‌ی موادی باشیم که دارند با سرعت ۳۰ درصد سرعت نور به گرد یک ابرسیاهچاله می‌چرخند. حسمندی بسیار بالای دستگاه گراویتی به ما اجازه داد تا فرآیندهای برافزایش را به طور زنده و با جزییاتی بی‌سابقه مشاهده کنیم.»

دانشمندان مدت‌هاست که می‌پندارند یک #ابرسیاهچاله در مرکز کهکشان راه شیری و بسیاری از کهکشان‌های دیگر لانه کرده. ولی این نخستین بارست که توانسته‌اند این نظریه‌ی دیرپای خود را به طور رصدی ثابت کنند.

راینهارد گنزل، رهبر این پژوهش از ام‌پی‌ئی می گوید: «این همیشه یکی از برنامه‌های رویایی ما بود ولی جرات این که امیدوار باشیم به این زودی انجام شود را نداشتیم... این یافته‌ها یک تایید استوار و قاطع از الگوواره‌ی (پارادایم) ابرسیاهچاله‌هاست.»

********
🔵 تصویر: نمایی ثابت از شبیه‌سازی حرکت مداری گازی که با سرعت ۳۰ درصد سرعت نور در مداری دایره‌ای به گرد سیاهچاله می‌چرخد.
********

--------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/11/SBH.html
---------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky