«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

ادامه ی پست پیشین👆🏽👆🏽👆🏽👆🏽👆🏽👆🏽

... نور شدید یک ابرنواختر -که فاصله‌ی کهکشان میزبانش به خوبی اندازه گرفته شده- مانند یک شمع استاندارد برای اندازه‌گیری نرخ شتابنده‌ی گسترش کیهان به کار می‌رود. از آنجایی که این اجرام به نسبت به کهکشان ما نزدیکند و از آنجایی که در هر جایی از کیهانِ دیدارپذیر که منفجر شوند مقدار انرژی یکسانی می‌گسیلند، انفجارشان راهی برای اندازه‌گیری #ثابت_هابل برای ما فراهم می‌کند.

از سوی دیگر، زمینه‌ی ریزموج کیهان نیز روشی برای کاوش کیهان آغازین (بسیار دور) به ما می‌دهد. هوشیت می‌گوید: «فوتون‌های سی‌ام‌بی تصویر روزگار نوزادی کیهان را برای ما نمایان می‌کنند. آنها به ما نشان می دهد که کیهان در آن گام از زندگی‌اش به گونه‌ی شگفت‌انگیزی همگن بوده، سوپی داغ و چگال از فوتون‌ها، الکترون‌ها و پروتون‌ها که دمایش در جاهای گوناگون آسمان تنها اندکی تفاوت می‌کند. ولی در حقیقت، این اختلاف‌های اندک دما درست همان چیزی هستند که به ما اجازه می‌دهند ثابت هابل را به کمک این ترفند کیهانی اندازه بگیریم.»
@onestar_in_sevenskies
به گفته‌ی هوشیت، از این راه می‌توان یک همسنجی سرراست میان اندازه‌گیریِ "کیهانیِ" ثابت هابل و اندازه‌گیری "محلی" آن (که با بررسی نور ابرنواخترهای به نسبت نزدیک انجام می‌شود) انجام داد.

بارگر می‌گوید این بررسی تازه‌ی هوشیت نشان می‌دهد که اکنون هیچ مانع دیداری برای این که نتیجه بگیریم راه شیری درون یک پوچی بسیار گسترده جای گرفته وجود ندارد. خوبی این پوچی اینست که می‌تواند برخی از ناسازگاری‌ها میان روش‌هایی که برای اندازه‌گیری شتاب گسترش کیهان به کار می‌رود را برطرف کند.
********
این تصویر دستاورد پروژه‌ی "شبیه‌سازی هزاره" است و نشان می‌دهد که ساختار بزرگ-مقیاس کیهان مانند یک پنیر سوییسی با افروزه‌ها (رشته‌ها) و پوچی‌ها (حفره‌ها) است. بر پایه‌ی پژوهشی تازه، کهکشان راه شیری درون یکی از همین پوچی‌ها جای گرفته.
https://goo.gl/hJTp1m
—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/06/KBCvoid.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram: @onestar_in_sevenskies

«سرعت گسترش کیهان بیش از برآوردهای پیشین است- آیا فیزیک ناشناخته‌ای در کارست؟»
—------------------------------------------------—

* بر پایه‌ی داده‌های تازه‌ی تلسکوپ فضایی هابل، کیهان دارد بسیار سریع‌تر از چیزی که انتظار می‌رفت گسترده می‌شود- و اخترشناسان می‌گویند شاید برای توضیح چرایی این سرعت نیاز به بازنویسی قوانین فیزیک داشته باشیم.

دانشمندان به کمک تلسکوپ فضایی هابل سنجش‌های دقیقی از نرخ گسترش (انبساط) کیهان انجام داده‌اند. ولی یافته‌های این رصدهای تازه با پیش‌بینی‌های گذشته ناهمخوانی دارد؛ پیش‌بینی‌های گذشته بر پایه‌ی مسیر #گسترش_کیهان اندکی پس از مهبانگ انجام شده بود.

تازه‌ترین یافته‌های #تلسکوپ_فضایی_هابل که سنجش استوارتری از نردبان فاصله‌های کیهانی فراهم می‌کند، یک ناسازگاری آزاردهنده را نشان می‌دهد- بر پایه‌ی این یافته‌ها، نرخ گسترش کیهان سریع‌تر از چیزیست که از روی مسیر دیده شده‌اش اندکی پس از مهبانگ انتظار می‌رفت. پژوهشگران احتمال می‌دهند فیزیک تازه‌ای برای توضیح این ناسازگاری نیاز باشد.
@onestar_in_sevenskies
آدام ریس، برنده‌ی نوبل و پژوهشگر اصلی می‌گوید: «اخترشناسان واقعا در توضیح این ناسازگاری سر در گم شده‌اند.» ریس اخترشناس بنیاد علمی تلسکوپ فضایی و استاد دانشگاه جانز هاپکینز است.

در این پژوهش، دانشمندان به کمک هابل فاصله‌ی دیگر کهکشان‌ها را با بهره از ستارگانی اندازه گرفت که درخشندگی متغیری دارند. این ستارگان که به نام متغیرهای قیفاووسی شناخته می‌شوند، به گونه‌ای پیش‌بینی‌پذیر کم‌نور و پرنور می‌شوند و پژوهشگران از این راه می‌توانند فاصله‌شان را اندازه بگیرند. سپس پژوهشگران با بهره از این داده‌ها نرخ گسترش کیهان که به نام #ثابت_هابل شناخته می‌شود را اندازه گرفته شد.

هشت #متغیر_قیفاووسی در کهکشان راه شیری که در این پژوهش به کار رفتند تا ۱۰ برابر دورتر از همه‌ی ستارگانی از این گونه بودند که تاکنون بررسی شده. بررسی آن قیفاووسی‌ها سخت‌تر از دیگران بوده زیرا میان ۶۰۰۰ تا ۱۲۰۰۰ سال نوری از زمین فاصله داشته‌اند. برای به دست آوردن این فاصله، پژوهشگران یک شگرد تازه پدید آوردند که به هابل اجازه می‌داد به گونه‌ی دوره‌ای، جایگاه یک ستاره را با نرخ ۱۰۰۰ بار در دقیقه بسنجد و از این راه، درخشندگی واقعی ستاره و فاصله‌ی آن با دقتی بیشتر اندازه گرفته شود.
@onestar_in_sevenskies
این پژوهشگران یافته‌های خود را با داده‌های گذشته که از ماهواره‌ی اروپایی پلانک به دست آمده بود مقایسه کردند. پلانک در چهار سال ماموریتش، نقشه‌ی تابش زمینه‌ ریزموج کیهان (سی‌ام‌بی) که یادگار مهبانگ است را تهیه کرده بود. داده‌های این ماهواره نشان می‌داد که ثابت هابل میان ۶۷ و ۶۹ کیلومتر بر ثانیه بر مگارپارسک است (هر مگاپارسک حدود ۳ میلیون سال نوریست).

ولی ثابت هابل بر پایه‌ی داده‌های پلانک حدود ۹ درصد کمتر از ثابت پلانکیست که از داده‌های تازه‌ی هابل به دست آمده- این داده‌های تازه ثابت هابل را ۷۳ کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک برآورد می‌کنند، و این نشان می‌دهد که کهکشان‌ها دارند سریع‌تر از چشمداشت‌ها حرکت می‌کنند.
@onestar_in_sevenskies
ریس می‌گوید: «هر دو یافته از چندین راه آزموده شده‌اند، پس سوای یک رشته اشتباهات نامرتبط، احتمال فزاینده‌ای هست که این یک اشکال در داده‌ها نیست بلکه یک ویژگی کیهان است.»

یک توضیح احتمالی برای ناهمخوانی می‌تواند این باشد که انرژی تاریک (نیروی رازگونه‌ای که شتاب گسترش کیهان به آن نسبت داده شده) دارد کهکشان‌ها را با شدت بیشتری هل می‌دهد و از هم دور می‌کند. در این صورت، مقدار شتاب گسترش کیهان می‌تواند ثابت نباشد و با گذشت زمان تغییر کند.

احتمال دیگر اینست که برهمکنش ماده‌ی تاریک با ماده‌ی معمولی یا تابش نیرومنتر از چیزیست که پنداشته می‌شد- ماده‌ی تاریک جوهره‌ای نادیدنیست که ۸۰ درصد ماده‌ی (جرم) درون کیهان را تشکیل داده.

یک احتمال دیگر وجود یک ...
ادامه در پست بعد 👇👇👇👇👇

«رویداد نادری که می‌تواند به دانشمندان درتعیین سن دقیق کیهان کمک کند»
--------------------------------------------------------------------

* گونه‌ای برخورد کیهانی وجود دارد که تاکنون نمونه‌اش دیده نشده، ولی اگر دیده شود می‌تواند بهترین شانس اخترشناسان برای سنجش نرخ گسترش کیهان باشد.

اخترشناسان دو راه برای اندازه‌گیری نرخ گسترش کیهان دارند، و هر دو روش هم بسیار دقیقند- ولی پاسخشان با هم یکی نیست. این ناامیدکننده است زیرا این عدد، که به نام "ثابت هابل" خوانده می‌شود، در معادله‌هایی به کار می‌رود که دانشمندان برای تعیین سن کیهان از آنها بهره می‌گیرند.

از همین روست که دانشمندان در پی یافتن یک راه سوم هستند. دو فیزیکدان در ماساجوست فکر می‌کنند این راه سوم می‌تواند با بررسی یک رویداد خشن -برخورد یک #ستاره‌_نوترونی و یک #سیاهچاله- به دست آید.

سالواتوره ویتاله، فیزیکدان بنیاد فناوری ماساچوست (ام‌آی‌تی) می‌گوید: «دوتایی‌های ستاره‌ی نوترونی-سیاهچاله سامانه‌هایی بسیار پیچیده‌اند که بسیار کم از آنها می‌دانیم. اگر یکی از آنها دیده شود می‌تواند سهمی چشمگیر در شناختمان از کیهان داشته باشد.»

تاکنون دانشمندان برخورد چنین سامانه‌ای را ندیده‌اند، تنها دوتایی‌های "سیاهچاله-سیاهچاله" و دوتایی‌های "ستاره‌ی نوترونی-ستاره‌ی نوترونی" را داشته‌ایم. از این میان هم بیشترشان جفت‌های سیاهچاله‌ای بوده‌اند و این رویدادیست که تنها به کمک #امواج_گرانشی شناسایی می‌شود [تنها موج گرانشی می‌گسیلد]. اخترشناسان برای اندازه‌گیری ثابت هابل نیاز به یک سیگنال نوری هم دارند، از همین رو باید یا به دنبال جفت‌ ستاره‌ی نوترونی باشند و یا جفت ستاره‌ی نوترونی-سیاهچاله.

خوب، در ماه اوت پارسال -برای نخستین بار- یک رویداد ادغام ستاره‌ی نوترونی-ستاره‌ی نوترونی دیده شد [رویداد جی‌دبلیو ۱۷۰۸۱۷- خبرش را اینجا خواندید]. ولی هنگامی که دانشمندان خواستند با بهره از داده‌های این رویداد، ثابت هابل را محاسبه کنند چندان به نتایجشان مطمئن نبودند. دلیلش این بود که برخورد دو ستاره‌ی نوترونی رویدادی آشوبناک است و مواد و آوارها در آن به گونه‌ای نامتقارن به فضا پرتاب می‌شود. از همین رو فاصله‌ی دقیق جایی که نور از آن دریافت شده را نمی‌توان سنجید.

اگر یکی از این ستاره‌های نوترونی را کنار بگذاریم، آشفتگی کمتر می‌شود و فیزیکدانان می‌توانند فاصله‌ای که برای محاسبه‌ی ثابت هابل نیازست را اندازه بگیرند. ولی دانشمندان بر این باورند که چنین برخوردهایی بسیار کمیاب‌تر است، از همین رو ویتاله و همکارش بر آن شدند تا بررسی کنند که آیا دقیق‌تر بودن جایگاه رویداد ارزش این را دارد که به دنبال چنین رویداد کمیابی بگردیم یا نه.

آنها نتیجه گرفتند که برای اندازه‌گیری #ثابت_هابل، تنها یکی از این ادغام‌ها می‌تواند به اندازه‌ی مجموع داده‌های ۵۰ برخورد گوناگونِ جفت ستاره‌ی نوترونی کارایی داشته باشد.

اکنون تنها کاری که باید بکنیم اینست که امید داشته باشیم شانس به ما روی آورد و چنین برخوردی را ببینیم.

مقاله‌ی این دانشمندان در شماره‌ی ۱۲ ژوییه‌ی نشریه‌ی فیزیکال ریویو لترز منتشر شده و نگارش برخط آن هم در دسترس است.

--------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/07/HubbleConstant.html
---------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

«پرده‌ای که از آغاز کیهان به یادگار مانده»
---------------------------------------

جهان ما از چه ساخته شده؟

برای یافتن پاسخ این پرسش، سازمان فضایی اروپا (اِسا) در سال ۲۰۰۹ ماهواره‌ای به نام پلانک را به فضا فرستاد که تا سال ۲۰۱۳ به نقشه‌برداری از آسمان می‌پرداخت.

#پلانک در این ماموریت، تفاوت‌های جزیی دما در کهن‌ترین سطح نوریِ شناخته شده‌ی کیهان -زمینه‌ی آسمان- را با دقتی بی‌سابقه نقشه‌برداری کرد. نوری که از این زمینه می‌تابد کهن‌ترین نور کیهانست و از زمانی می‌آید که جهان هستی برای نخستین بار نورگذر (شفاف) شده و نور را آزاد کرده بود [روزگار بازمیازش، این مطلب را بخوانید: * ساخته شدن جهان کمی بیش از ۶ روز طول کشید -م].

این نور که به نام زمینه‌ی ریزموج کیهانی شناخته می‌شود و از سرتاسر آسمان می‌آید، پرده‌‌ی نقش‌دار پیچیده‌ایست که تنها می‌تواند الگوهای گرم و سرد را در زمانی از تاریخ نشان دهد، زمانی که جهان هستی از گونه‌های ویژه‌ای از انرژی تشکیل شده بود که به روش‌هایی ویژه تکامل پیدا کردند.

نتیجه‌ی پایانی پیمایش‌های پلانک که هفته‌ی پیش منتشر شد، یک بار دیگر تایید می‌کند که بیشتر جهان هستی به طور عمده از یک انرژی رازگونه و ناآشنا به نام انرژی تاریک تشکیل شده. بخش دیگر کیهان را هم ماده و انرژی ساخته که آن هم بیشترش به گونه‌ی غریبی تاریک است.

افزون بر آن، این داده‌های "پایانی" ۲۰۱۸ پلانک سن کیهان را حدود ۱۳.۸ میلیارد سال، و نرخ منطقه‌ایِ گسترش کیهان یا "ثابت هابل" را هم ۶۷.۴ (با خطای ۰.۵) کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک نشان می‌دهند.

شگفت این که این #ثابت_هابل اندکی کمتر از ثابت هابلی‌ست که به روش‌های دیگر و در کیهانِ نزدیک‌تر و تازه‌تر به دست آمده. این ناسازی می‌تواند بحث‌های داغ و گمانه‌زنی‌های بسیاری را در میان دانشمندان به راه بیندازد.

#apod
--------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/07/ap180722.html
---------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky