👑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
«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
«ماری که آبستن ستاره است!»
—------------------------—

در این تصویر تلسکوپ فضایی هابل ناسا "مار کیهانی" را می‌بینیم، یک کهکشان دوردست انباشته از مناطق پرانرژی ستاره‌زایی که پیکره‌اش در اثر پدیده‌ی همگرایی گرانشی، از چشم ما به پیچ و تاب افتاده. این کهکشان غول‌پیکرِ کمان-مانند در حقیقت پشت یک خوشه‌ی کهکشانی غول‌آسا به نام MACSJ1206.2-0847 جای دارد ولی به لطف گرانش نیرومند خوشه می‌توانیم آن را از زمین ببینیم. فاصله‌ی این خوشه که میان ما و کهکشان مار کیهانیست ۴ میلیارد سال نوری است و در صورت فلکی دوشیزه جای دارد.

طول موج نور این کهکشان دوردست در اثر پدیده‌ی سرخگرایی (انتقال به سرخ) بسیار بلندتر شده و به سرخی گراییده و با گذر از درون خوشه‌ی سر راهش، در اثر گرانش آن خم شده. جالب این که این گونه همگرایی‌های نیرومند به جای آن که دیدن و شناختن اجرام کیهانی را دشوارتر کنند، واگشود (وضوح) آنها را بهتر کرده و با بزرگنمایی اجرام پس‌زمینه، ژرفای میدان تصویرشان را بالا می‌برد. همگرایی گرانشی گاهی حتی می‌تواند با خم کردن نور یک جرم از جهت‌های گوناگون، چندین تصویر از یک جرم پدید بیاورد.

اخترشناسان به تازگی به کمک هابل چندین نمونه از تصاویری که از این مار کیهانی پدید آمده بود و بزرگنمایی هر یک با دیگری تفاوت داشت را رصد کردند. در این شیوه، کهکشان و ساختارهایش را می‌توان با مقیاس‌های گوناگون بررسی کرد. پُروضوح‌ترین تصاویر نشان می‌دادند که توده‌های غول‌پیکرِ درون کهکشان‌های بسیار دوردست از زیرساختار پیچیده‌ای از توده‌های کوچک‌تر تشکیل شده، و این چیزیست که می‌تواند به ما در شناخت فرآیند #ستاره‌زایی در کهکشان‌های دوردست کمک کند.

#تلسکوپ_فضایی_هابل #همگرایی_گرانشی #صورت_فلکی_دوشیزه
https://goo.gl/KacXSM
—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/11/CosmicSnake.html
—-------------------------------------------------
کانال یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
«"شبدر چهاربرگ" اینشتین»
—------------------------

بیشتر کهکشان‌ها یک هسته بیشتر ندارند - ولی آیا این کهکشان چهار تا دارد؟

اخترشناسانی که در پی پاسخ شگفت‌انگیز این پرسش بودند به این نتیجه رسیدند که هسته‌ی این کهکشان اصلا در این تصویر دیده نمی‌شود.

شبدر چهاربرگی که در مرکز این کهکشان می‌بینیم نوریست که از یک اختروش در پشت کهکشان می‌تابد. میدان گرانشی کهکشانی که در تصویر دیده می شود و در حقیقت میان ما و آن اختروش دوردست جای گرفته، نور آن را شکسته و از آن چهار تصویر جداگانه ساخته است.

برای این که از دیدگاه ما چنین سرابی درست شود، آن اختروش می‌بایست درست پشت مرکز این کهکشان پرجرم و در راستای خط دید ما جای گرفته باشد. نام کلی این پدیده #همگرایی_گرانشی است و در این مورد ویژه، به نام صلیب انیشتین خوانده می‌شود.

شگفت‌آورتر اینست که درخشش نسبی صلیب انیشتین تغییر می‌کند؛ زیرا گاهی اثر همگرایی گرانشی ستارگانی از کهکشان جلویی هم افزوده شده و باعث افزایش گاه به گاهی نور صلیب می‌گردد. این اثرِ افزوده به نام ریزهمگرایی گرانشی شناخته می‌شود.

#apod
https://goo.gl/Xc522R
—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/12/EinsteinCross.html
—-------------------------------------------------
کانال یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
«نمای زیبای یک کهکشان دوردست از پشت یک "تلسکوپ کیهانی"»
—------------------------------------------------------------

* عدسی‌های گرانشی نمایی مارگونه از یک کهکشان دوردستِ "خاموش" به اخترشناسان داده‌اند، آن هم در روزگاری که بیشتر کهکشان‌ها به شدت ستاره‌زا بوده‌اند.

هر چه جرمی دورتر باشد، از چشم ما نمایی کوچک‌تر دارد. اخترشناسان برای دیدن و بررسی این گونه اجرام دوردست تلسکوپ‌های بزرگی ساخته‌اند، ولی گاهی خود کیهان پا پیش می‌گذارد و از راه فرآیندی به نام همگرایی گرانشی، یک "تلسکوپ" طبیعی ویژه‌ی خود می‌سازد. هر ماده‌ای که میان ما و آن جرم دوردست باشد، از تک ستارگان گرفته تا خوشه‌های کهکشانی، می‌توانند مانند یک عدسی گرانشی رفتار کرده و با خم کردن نور اجرام دورتر که در حالت معمولی شاید سخت دیده شده یا حتی اصلا دیده نشوند، تصویری بزرگ‌تر و روشن‌تر پدید بیاورند. این همان چیزی بود که برای eMACSJ1341-QG-1 رخ داد- یک کهکشان دوردست که در اثر گرانش یک خوشه‌ی کهکشانیِ نزدیک‌تر، ۳۰ برابر بزرگ‌تر شده و چشم‌اندازی بی‌مانند از ساختار خود برای اخترشناسان فراهم کرده.

نور کهکشان eMACSJ1341-QG-1 از روزگاری می‌آید که تنها حدود چهار میلیارد سال از عمر کیهان می‌گذشته. این یک کهکشان خفته است که دیگر از ذخیره‌ی گاز و غبارش ستاره‌ی تازه‌ای نمی‌سازد. اگرچه eMACSJ1341-QG-1 دورترین نمونه‌ی دیده شده از چنین کهکشان‌هایی نیست، ولی بیشتر از همه‌ی نمونه‌هایی که تاکنون دیده‌‌ایم بزرگنمایی شده و روشن‌تر از همه‌ی آنها دیده می‌شود. این کشف که گزارشش در نشریه‌ی آستروفیزیکال جورنال لترز منتشر شده، دستاورد کار گروهی از اخترشناسان به رهبری هرالد ابلینگ از بنیاد اخترشناسی دانشگاه هاوایی است. وی درگزارش رسانه‌ای گفت: «ما به طور ویژه در پی یافتن خوشه‌های بی‌اندازه پرجرمی هستیم که مانند تلسکوپ‌های طبیعی رفتار می‌کنند و تاکنون چندین مورد همگرایی گرانشی جالب را نیز کشف کرده‌ایم. ولی این یکی با دیگران تفاوت دارد زیرا توان بزرگنمایی شدید خوشه‌ی کهکشانی eMACSJ1341.9-2441 به ما اجازه‌ی بررسی دقیق یک کهکشان از گونه‌ای بسیار کمیاب را داده.»

کمیاب بودن eMACSJ1341-QG-1 از این جهت است که بسیار آرام و خفته است، آن هم در روزگاری که کیهان بسیار جوان‌تر از امروز بوده. در آن دوران، کهکشان‌ها بسیار در #ستاره‌زایی فعال بودند، برخلاف بیشتر کهکشان‌های امروزی که آرامند. یکی از اعضای گروه به نام میکل استوکمان از دانشگاه کپنهاگ می‌گوید: «به کهکشان‌های دورتر که نگاه می‌کنیم، به گذشته‌ی دورتر می‌رویم، بنابراین اجرامی را می‌بینیم که جوان‌ترند و نباید هنوز ذخیره‌ی گازشان را به پایان برده باشند. بررسی این که چرا این کهکشان به این زودی ستاره‌زایی را متوقف کرده می‌تواند سرنخ‌های کلیدی درباره‌ی فرآیندهای حاکم بر فرگشت و دگرگونی کهکشان‌ها برای ما فراهم کند.»

#همگرایی_گرانشی، پدیده‌ای که اینشتین وجودش را پیش بینی کرده بود، به اخترشناسان امکان می‌دهد تا هر چیزی، از فراسیاره‌ها (سیاره‌های فراخورشیدی) گرفته تا کهکشان‌های کهن را بررسی کنند. آنها نه تنها تصویری بزرگ‌تر از اجرامی که دور از دسترس تلسکوپ‌ها هستند می‌آفرینند، بلکه آگاهی‌هایی درباره‌ی جرم میانجی که نقش عدسی گرانشی را بازی کرده نیز به ما می‌دهند، از جمله درباره‌ی میزان انبوهی و پراکندگی جرم در خوشه‌های کهکشانی، و همچنین سنجش مقدار ماده‌ی تاریکِ درونشان. خوشه‌ی eMACSJ1341.9-2441 تنها یکی از چندین خوشه‌ی کهکشانی بزرگیست که برای شناخت کیهان دور و نزدیک به اخترشناسان کمک کرده.

🔹 در چارچوب پیوست، نمای واقعی این کهکشان خاموش و دوردست را بدون تاثیر همگرایی گرانشی می‌بینیم.
https://goo.gl/yqueb5
—-------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/02/eMACSJ1341-QG-1.html
—-------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
«پنجره‌ای به دوردست‌های کیهان»
—---------------------------—

در این عکسِ تلسکوپ فضایی هابل ناسا یک خوشه‌ی کهکشانی به نام PLCK G004.5-19.5 را می‌بینیم. این خوشه توسط ماهواره‌ی اروپایی پلانک و به کمک پدیده‌ی سونیائف-زلدویچ یافته شده بود. در این پدیده‌، با گذر تابش زمینه‌ی ریزموج کیهان از درون خوشه‌های کهکشانی، اعوجاج‌هایی توسط الکترون‌های پرانرژیِ گازهای درون خوشه در این تابش پدید می‌آید.

کهکشان بزرگ مرکز تصویر درخشان‌ترین کهکشانِ خوشه و جرم اصلی در تصویر است. یک کمان باریک عدسی گرانشی هم بالای آن دیده می‌شود. این کمان دستاورد نیروهای گرانشی خوشه است که نور ستارگان و کهکشان‌های پشتش را خم کرده و به چشم ما رسانده، همانند روشی که در آن، یک عدسی شیشه‌ای نور را خم می‌کند.

تک و توکی ستاره در پیش‌زمینه دیده می‌شود که همگی از ستارگان کهکشان خودمانند، و این را از روی تیزی‌های پراش که در نورشان پدید آمده می‌توانیم تشخیص دهیم [زیرا این ستارگان به ما نزدیکند و تلسکوپ رویشان تنظیم نشده-م]. به جز این تک‌ستارگان، هر جرم دیگری که در تصویر دیده می‌شود یک کهکشان دوردست است.

نور این کهکشان‌ها به دلیل گسترش کیهان به سرخی گراییده و باعث شده آنها را سرخ‌تر از چیزی که واقعا هستند ببینیم. اخترشناسان با سنجش میزان این سرخگرایی (انتقال به سرخ) پی برده‌اند که نور کهکشان‌های این خوشه بیش از ۵ میلیارد سال در راه بوده تا به چشم ما برسد. کهکشان‌های پشتی که آنها را به شکل کمان‌های #همگرایی_گرانشی می‌بینیم از این هم دورترند و از همین رو می‌توان گفت این تصویر پنجره‌ای به روزگار بی‌اندازه کهن کیهان رو به ما گشوده.

#تلسکوپ_فضایی_هابل این عکس را به کمک دوربین پیمایشی پیشرفته‌ (ACS) و دوربین میدان‌گسترده‌ی شماره ۳ی خود (WFC3) و به عنوان بخشی از یک برنامه‌ی رصدی گسترده به نام RELICS گرفته. در این برنامه از ۴۱ خوشه‌ی بزرگ کهکشانی تصویربرداری می‌شود تا با بهره از آنها به عنوان عدسی‌های گرانشی، به جستجوی کهکشان‌های درخشان دوردست بپردازند. این کهکشان‌ها سپس به کمک تلسکوپ‌های کنونی و همچنین در آینده با تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) با جزییات بیشتری بررسی خواهند شد.

#خوشه_کهکشانی
https://goo.gl/RYzDXT
—-------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/02/PLCKG004.5-19.5.html
—-------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
«تلسکوپ هابل به کمک یک همترازی کمیاب توانست دورترین ستاره‌ای که تاکنون دیده شده را ببیند»
—---------------------------------------------------------------------—

تلسکوپ فضایی هابل یک رکورد رصدی دیگر را هم شکست: یافتن دورترین ستاره‌ی "معمولی" که تاکنون دیده شده، در فاصله‌ی سرگیجه‌آور ۹ میلیارد سال نوری زمین- یعنی نوری که از آن می‌بینیم ۹ میلیارد سال در راه بوده تا به چشممان برسد؛ فراموش نکنید که عمر جهان هستی حدود ۱۳.۸ میلیارد سال است.

به طور معمول دیدن تک‌ستارگان از فاصله‌ی بسیار دور کار سختی‌ست؛ یک کهکشان و یا ستاره‌ای که منفجر شود (ابرنواختر) بسیار آسان‌تر دیده می‌شوند. ولی این ستاره که یک ستاره‌ی رشته‌ی اصلی است (یعنی در گام همجوشی هیدروژن به هلیوم از زندگی‌اش به سر می‌برد) به کمک یک همترازی کمیاب دیده شد. هنگامی که سوخت هیدروژن یک ستاره‌ی رشته‌ی اصلی ته می‌کشد و هیدروژن‌سوزی در هسته‌‌اش پایان می‌یابد از گام رشته‌ی اصلی خارج می‌شود و در پی آن به سرنوشت‌های گوناگونی دچار می‌شود. ستارگانی که بزرگ‌تر از حدی باشند، پس از گام رشته‌ی اصلی دچار انفجار ابرنواختری می‌شوند ولی ستارگان کم‌جرم تر می‌رمبند و کوتوله‌ی سفید می‌سازند.

این ستاره که ایکاروس نام گرفته به کمک پدیده‌ی #همگرایی_گرانشی یافته شد- پدیده‌ای که در آن، یک جرم بزرگ، مانند یک خوشه‌ی کهکشانی، نور اجرام پشت سرش را خم می‌کند و باعث می‌شود به چشم ما برسد، آن هم با درخششی بیش از اندازه‌ی معمولی که به طور مستقیم می‌توانستیم ببینیم.

به طور معمول، توان بزرگنمایی این فرآیندهای همگرایی می‌تواند به ۵۰ برابر برسد، ولی در این مورد اخترشناسان خوش‌شانس بودند: ستاره‌ی ایکاروس تا بیش از ۲۰۰۰ برابر بزرگنمایی شد زیرا یک ستاره داشت از درون خط دید میان هابل و آن می‌گذشت. به گفته‌ی پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، دیده شدن ستاره‌ای به این دوری می‌تواند آگاهی‌هایی درباره‌ی چگونگی فرگشت ستارگان به طور عام، و ستارگان بی‌اندازه تابان به طور خاص به ما بدهد.

نویسنده‌ی اصلی پژوهش، پاتریک کلی می‌گوید: «ما می‌توانیم کهکشان‌های بسیار دور را ببینیم، ولی این ستاره دستکم ۱۰۰ برابر دورتر از دورترین تک‌ستاره‎ایست که می‌توانیم بررسی‌اش کنیم.»

ایکاروی که نام ...

ادامه در پست بعد 👇👇👇👇
«گویا واقعا تنها چیزی که ماده تاریک حس می‌کند "گرانش" است»
—----------------------------------------------------------
https://goo.gl/7XUrDT
ماده‌ی تاریک سه سال دانشمندان را پی "نخود سیاه" فرستاده بود!! سنجش‌های تازه‌ای که با دقت بیشتر روی دسته‌ای از کهکشان‌های برخوردی انجام شده نشان می‌دهد که این ماده‌ی رازگونه به احتمال بسیار تنها نیرویی که حس می‌کند نیروی گرانش است و تنها از این راه با خودش و ماده‌ی معمولی برهم‌کنش انجام می‌دهد، چیزی بر خلاف نتیجه‌ی پژوهشی در سه سال پیش.

#ماده‌_تاریک حدود ۲۷ درصد جرم کیهان را تشکیل داده ولی دانشمندان هنوز شناختی از چیستی واقعی آن ندارند. این ماده هیچ نوری نمی‌گسیلد و بازنمی‌تاباند و از همین رو بررسی‌اش بسیار دشوارست. ولی نیروی گرانش آن می‌تواند مسیر نور را در پدیده‌ای به نام #همگرایی_گرانشی خم کند و همین اخترشناسان را از وجود چیزی در آنجا آگاه می‌سازد.

سه سال پیش، یک گروه از پژوهشگران به کمک تلسکوپ فضایی هابل کهکشان‌های برخوردی در خوشه‌ی آبل ۳۸۲۷ در فاصله‌ی حدود ۱.۳ میلیارد سال نوری زمین را بررسی کردند و دیدند که گویا ماده‌ی تاریکِ این کهکشان‌ها از ماده‌ی معمولیِ آنها جدا شده [و در حرکت از آن عقب افتاده]. در آن هنگام دانشمندان این عقب‌افتادگی را نشانه‌ی احتمالی این دانستند که ماده‌ی تاریک از راه نیرویی به جز گرانش هم برهم‌کنش انجام می‌دهد [خبر کامل سه سال پیش را اینجا بخوانید: * نخستین نشانه‌ها از برهمکنش ماده تاریک با خودش (https://goo.gl/nd5KtE)].

اکنون همان گروه از دانشمندان دوباره و این بار به کمک آرایه‌ی میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (#آلما) در شیلی این کهکشان‌ها را بررسی کردند. این آرایه‌ی قدرتمند توانست جزییاتی را ببیند که هابل ندیده بود: اعوجاج نور فروسرخی که از یک کهکشان در پس‌زمینه می‌آمد. این داده‌های تازه جایگاه ماده‌ی تاریکی در این برخورد را نشان می‌دهند که پیش‌تر دیده نشده بود.

لیلیا ویلیامز، پژوهشگر دانشگاه مینه‌سوتا و یکی از نویسندگان پژوهش تازه می‌گوید: «ما به کمک آلما این کهکشان دوردست را با وضوحی بیشتر از هابل دیدیم. جایگاه واقعی ماده‌ی تاریک دقیق‌تر از پژوهش پیشین نشان داده شد.»

تصویر تازه نشان می‌دهد که بیشتر ماده‌ی تاریک این کهکشان‌ها در هنگامه‌ی برخورد همراهشان مانده [و بر خلاف بررسی سه سال پیش، از آنها عقب نیفتاده-م]. این نشان می‌دهد که ماده‌ی تاریک یا تنها اثر گرانش را حس می‌کند یا اگر هم با نیروی دیگری برهمکنش داشته باشد بسیار اندک و ضعیف است.

ولی به گفته‌ی پژوهشگران، اگر حرکت خوشه رو به زمین باشد، حتی اگر ماده‌ی تاریک از آن عقب هم افتاده باشد، عقب‌افتادگی یا حتی پیش‌افتادگی‌اش نسبت به خوشه از دیدگاه ما دیده نمی‌شود.

اخترشناسان سراسر جهان به رصد آسمان برای یافتن سرنخ‌هایی درباره‌ی سرشت ماده‌ی تاریک ادامه‌می‌دهند. در چند سال گذشت انگاشت‌های (فرضیه‌های) بسیاری در این باره پیشنهاد شده و همچنین دانشمندان شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای برای این که بهتر بدانیم به دنبال چه باید بگردیم انجام داده‌اند. اندرو رابرتسون از دانشگاه دورام بریتانیا و یکی دیگر از نویسندگان این پژوهش می‌گوید: «ویژگی‌های گوناگون ماده‌ی تاریک نشانه‌های بارزی به جا می‌گذارند.»

وی می‌افزاید: «یکی از آزمایش‌های جالب در این زمینه اینست که برهم‌کنش‌های ماده‌ی تاریک [می‌بایست] توده‌های ماده‌ی تاریک را کروی‌تر کند. این چیز بعدیست که ما می‌خواهیم بررسی‌اش کنیم.»

گزارش این دانشمندان در ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر خواهد شد.

************
🔴توضیح تصویر:
در این تصویر چهار کهکشان مرکزی در خوشه‌ی آبل ۳۸۲۷ را می‌بینید که از پیوند داده‌های فرابنفش هابل (رنگ آبی) و داده‌های فروسرخ آلما (رنگ سرخ) درست شده. دانشمندان در این طول موج‌ها می‌توانند میزان کج‌نمایی (اعوجاج) یک کهکشان دوردست در اثر گرانش ماده‌ی تاریک و معمولی خوشه را تعیین کنند.

—-------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/04/blog-post_8.html
—-------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky
«کشف شواهد ستاره‌زایی‌های آتشین در "سپیده‌دم کیهان"»
—-------------------------------------------------
https://goo.gl/2dQJAt
اخترشناسان نخستین ستارگان کیهان را در کهکشانی بسیار دور رصد کرده‌اند. آگاهی ما درباره‌ی ستاره‌زایی در کیهان آغازین بسیار اندک است، تنها به این دلیل که بسیار دورتر از آنست که دیده و بررسی شود. رصد اجرامی در چندصد میلیون سال نخست پس از مهبانگ چالشی بزرگ حتی برای بهترین تلسکوپ‌های ما است.

اما اکنون تاکویا هاشیموتو از دانشگاه سانگیو اوزاکای ژاپن به همراه همکارانش ستارگانی را دیده‌اند که تنها ۲۵۰ میلیون سال پس از مهبانگ ساخته شده اند؛ آنها این کار را به کمک عدسی بزرگنمای خود کیهان انجام دادند.

کهکشان میزبان این ستاره‌ها که MACS1149-JD1 نام گرفته، ۱۳.۲ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد و دورتر از آنست که به طور مستقیم دیده شود، ولی اخترشناسان آن را به کمک پدیده‌ی همگرایی گرانشی، هنگامی که نور آن توسط یک خوشه‌ی کهکشانیِ نزدیک‌تر به نام MACS J1149.5+2223 در فاصله‌ی ۵ میلیارد سال نوری زمین خم و همگراییده شد مشاهده کردند.

پژوهشگران برای بررسی این کهکشان در سه دامنه‌ی طیفی جداگانه، ۴ تا از پرقدرت‌ترین تلسکوپ‌های جهان را به کار گرفتند. آنها برای اندازه‌گیری فاصله‌ی این کهکشان از شناسه‌ی طیفی اکسیژن بهره جستند -آغازین‌ترین شناسه‌ی اکسیژن در جوانی کیهان که تاکنون دیده‌ایم.

بسامد نوری که یک ستاره می‌گسیلد با پیرتر و سردتر شدن آن بلندتر می‌شود، بنابراین هاشیموتو و همکارانش برای اندازه‌گیری سن این ستارگان، از طیف نور کهکشانشان کمک گرفتند.

سرزمین ناشناخته
این کهکشان به اندازه‌ای دور است که ما آن را به شکلی که در ۵۵۰ میلیون سالگی کیهان داشته می‌بینیم. سنجش‌های پژوهشگران نشان داد که پیرترین ستارگان آن حدود ۳۰۰ میلیون سال سن دارند، بنابراین می‌بایست زمانی ساخته شده باشند که تنها ۲۵۰ میلیون سال از مهبانگ می‌گذشته.

دنیل استارک از دانشگاه آریزونا، توسان می‌گوید: «این قلمرویی ناشناخته است. ما همچنان به گذشته نزدیک می‌شویم تا سرشت نخستین ستارگان را بشناسیم- این که چگونه زندگی می‌کردند، چگونه می‌مردند، و چه تاثیری روی کیهان می‌گذاشتند.»

به گفته‌ی استارک، ستارگان پیر در این کهکشان دوردست مانند گونه‌ای "ردپای سنگواره‌" (ردپای فسیل) رفتار می‌کنند. آنها از نخستین و بهترین گواه‌ها از وجود ستاره‌زایی‌های آتشین در کیهان آغازینند. در ماه فوریه، اخترشناسان گزارش دادند که با بهره از تلسکوپ اجِز (EDGES)، رد نخستین ستارگان کیهان را از حدود ۱۸۰ میلیون سال پس از مهبانگ پیدا کرده‌اند، ولی آنها به طور مستقیم این ستارگان را ندیده بودند، و دانشمندان دیگر در این زمینه یافته‌های آنها را بسیار به چالش کشیدند. [اینجا خواندید:* جستجوی نخستین ستارگان کیهان به کشف نشانه‌های ماده تاریک انجامید (https://goo.gl/mJdpeC)]

ما این را می‌دانستیم که هر چه به گذشته‌ی دورتر نگاه می‌کنیم، کهکشان‌های ستاره‌زای کمتری می‌بینیم، ولی چون کهکشان‌های بسیار دوردست به سختی دیده می‌شوند، از میزان #ستاره‌زایی در آن روزگار اطمینان نداشتیم. این پژوهش تازه به ما در کامل کردن این تصویر کمک خواهد کرد.

این پژوهش با بهره از داده‌های آرایه‌ی بزرگ میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (آلما)، تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی) انجام گرفته. یافته‌های این دانشمندان در نشریه‌ی نیچر منتشر شده است.
#همگرایی_گرانشی

—-------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/05/MACS1149-JD1.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