کمتر از دو ماه پس از افتتاح بزرگترین تلسکوپ دنیا، اختر شناسان دانشگاه فلوریدا با استفاده از یکی از پیشرفته ترین تجهیزات تلسکوپی دنیا به تصویر برداری از آسمانها پرداختند.

یک تیم به رهبری پروفسور اخترشناسی استفان ایکن بری، اواخر هفته گذشته اولین تصاویر بی نظیر از گیتی را با کمک دوربین/طیف سنج (با طراحی و ساخت دانشگاه فلوریدا) پیشرفته این تلسکوپ تهیه نمود. این دوربین بر روی تلسکوپ جنوب جمینی (Gemini South) واقع در شیلی نصب گردید. تعدادی از این تصاویر رنگی اولیه شامل موارد زیر است: ساختار گوی مانند زرد و آبی که در واقع کهکشان راه شیری را به تصویر کشیده است، خانه هزاران سیاه چاله، و در مرکز آن یک ابر سیاه چاله که به نظر می رسد دارای جرمی برابر 4 میلیون خورشید باشد.

نصب این وسیله که با نام فلامینگوس-2 شهرت یافته هفت سال زمان، پنج میلیون دلار هزینه و  تلاش و کوشش شامل 30 دانشمند، مهندس، دانشجو و استاد را در برداشته است. این دستگاه یک بار از نظر علمی آزمایش می شود – پروژه ای که انتظار می رود 6 ماه به طول انجامد- و محدوده ای از علوم جدید را پوشش خواهد داد.

فلامینگوس-2 مخفف "طیف سنج تصویربردار گریسیم مولتی آبجکت فلوریدا"  (Florida Array Multi-object Imaging Grism Spectrometer) است.

 

داشمندان از آن برای جستجوی اولین کهکشان های جهان، دیدن ستاره های درحال تولد، آشکار سازی سیاه چاله ها و برسی دیگر پدیده ها استفاده خواهند نمود.

فلامینگوس-2 با نور نزدیک به مادون قرمز یا نوری که از گرما ساطع شده، در محدوده ای ماورای محدوده دید انسان می نگرد و قادر است اجرام غیر قابل رویت برای چشم نظیر ستاره های محو شده در غبارهای کیهانی، یا اجرام بسیار دوری که نورشان قابل رویت نیست را آشکار می سازد.

 

فلامینگوس-2 به طور بی نظیری قادر است به طور همزمان طیف بیش از 80 جسم را اندازه گیری کند. این کار باعث افزایش سرعت کار اخترشناسان برای جستجوی کهکشانهای قدیمی، ستاره ها و سیارات درحال شکل گیری می گردد.

ایکن بری می گوید: «با صرف هزینه یک دلار در هر ثانیه برای کار با تلسکوپ جمینی، این تلسکوپ قادر خواهد بود به یافته های بزرگی در تولیدات علمی و افزایش کارآیی رصدخانه دست یابد. آنچه قبلاً در طی یک سال فراهم می شد، الان در طی 4 شب حاصل می شود.»

وی در کار با این تلسکوپ سه مطالعه و تحقیق بزرگ را در برنامه خود جای داده؛ اولین هدف او، بیشتر دانستن در مورد هزاران سیاه چاله و ستاره نوترونی موجود در مرز کهکشان راه شیری است.

 

دومین هدفش کاوش درباره شکل گیری و تکامل کهکشانها در طی زمان می باشد و در نهایت تحقیق درباره تولد ستارگان جدید خواهد بود.

اولین کار فلامینگوس-2 کمتر از دو ماه پس از افتتاح تلسکوپ گرن (Gran) جزایر قناری (بزرگترین تلسکوپ جهان واقع در جزایر قناری اسپانیا) انجام گرفت. دانشگاه فلوریدا که 5 درصد از تلسکوپ های 10متری را به خود اختصاص داده تنها سهام دار از ایالات متحده است.

 

ترجمه نعیمه موحدی از سایت رسمی ناسا

 

آیا حیات در تیتان وجود دارد؟ به گفته یکی از زیست شناسان علوم سیاره ای، اگر حیات در تیتان وجود داشته باشد، به گونه ای نخواهد بود که انسان ها قادر به زندگی با یکی از ساکنین این قمر در یک اتاق باشند! دکتر ویلیام بینز در این رابطه می گوید: "هالیوود با بیگانگان تیتانی مشکلاتی خواهد داشت !! "

اگر روزگاری فضاپیمایی حامل یکی از این موجودات تیتانی بود، بدون شک گازهای ساتع شده از بدن او باعث مرگ هر جانداری درنزدیکی او می شد. در چنین شرایطی ، حتی کوچکترین حرکت درنفس یک جاندار تیتانی که در نزدیکی یک انسان قرار داشت، به شکل باورنکردنی برای انسان ها مخوف و وحشتناک می باشد. دکتر بینز در ادامه می گوید: با این حال از دیدگاه من این موضوع جالبی به نظر می رسد! غم انگیز نبود اگر عجیب ترین گونه های حیاتی که در کهکشان موفق به کشف آنها می شدیم، درست مثل ما بودند ، تنها با رنگ آبی و دم! (اشاره دارد به موجودات فضایی که در فیلم آواتار نمایش داده شده اند)

 

 

درحالی که دکتر بینز با اشاره به فیلم آواتار سرش را به حالت تایید تکان می دهد، تحقیقات این دانشمند نشان دهنده مشکلات فراوانی است که اگر روزگاری با موجودات بیگانه فضایی روبرو شویم به طور حتم خواهیم داشت. مشکلاتی فراتر از رویارویی بین فرهنگ ها و تمدن های ما. ملاقات بیگانگان فضایی بی شک اثرات مضر ناخواسته ای را برای یکی و یا هردو طرف (انسان ها و موجودا ت فضایی) خواهد داشت.

 

 

بینز در حال حاضر در حال تحقیق در رابطه با اشکال شیمیایی حیات و درک طبیعت خارق العاده آن می باشد. زندگی در تیتان (بزرگترین قمر سیاره زحل) دربرگیرنده یکی از عجیب ترین سناریوهای علمی است که تاکنون مورد مطالعه قرار گرفته است. در حالی که تصاویر ارسالی توسط عملیات Cassini/Huygens تیتان را مکانی زمین مانند و جذاب نمایش داده، باید بدانیم که این قمر دارای اتمسفر زخیم منجمد و نارنجی رنگی از بخارات شیمیایی است. در فاصله ای 10 برابر دورتر از فاصله ما تا خورشید، تیتان مکانی منجمد با دمایی معادل منفی 180 درجه سانتی گراد در سطح قمر می باشد. آب به شکل یخ منجمد و همیشه ثابت بوده و تنها مایعاتی که در آن وجود دارد متان و اتان مایع می باشد.

بنابراین بجای زندگی مبتنی بر آب، زندگی در تیتان بایستی بر پایه متان باشد.

 

به منظور بررسی بیشتر تیتان فضاپیمای پژوهشی کاسینی به فضا فرستاده شد و در سال ۲۰۰۴ این فضاپیما به نزدیکی تیتان رسید و علاوه بر تهیه عکس‌هایی از نزدیکی تیتان با فرستادن کاوشگری به سطح تیتان با نام هویگنس امکان آزمایش‌هایی را نیز از سطح تیتان فراهم آورد که نتایج این آزمایشات توسط کاسینی به زمین مخابره شد. سفر کاسینی و همراهش، هویگنس، به زحل ۷ سال به طول انجامید. پس از رسیدن به زحل، هویگنس از کاسینی جدا شد و روی سطح تیتان، بزرگ‌ترین قمر زحل فرود آمد. به لطف داده‌های کاسینی و هویگنس، آن‌چه امروز از منظومهٔ زحل می‌دانیم بسیار بیش‌تر از گذشته‌است

 

 

بینز در ادامه می گوید: " زندگی به یک مایع نیازمند است. حتی خشک ترین گیاه صحرایی در زمین نیز برای متابولیزم (تحولات بدن موجود زنده براي حفظ حيات) خود نیاز مند آب است. بنابراین اگر زندگی در تیتان وجود داشته باشد، سیستم خونی و حیاتی آن بایستی بر پایه متان مایع باشد و نه آب. این بدان معناست که کل سیستم های شیمیایی این موجودات به شکلی کاملاً بنیادین متفاوت از ما می باشد. مولکول ها بایستی از تنوع بیشتری از عناصری که ما از آن استفاده می کنیم ولی در قالبی کوچکتر و واکنش پذیری شیمیایی بالاتری ساخته شده باشند.

 

بینز می گوید: " زندگی زمینی از حدود 700 مولکول استفاده می کند، اما برای پیدا نمودن این 700 نمونه درست، این امر ضروریست که بدینگونه بیاندیشد ؛ شما نیاز دارید قادر به ساختن 10 میلیون مولکول و یا بیشتر باشید. این برآمد اشاره به تعداد مولکول هایی که شما قادر به ساخت آن هستید ندارد، اما موضوع اصلی به مجموعه مولکول هایی اشاره دارد که برای موناژ و پیاده سازی یک متابولیسم به آن نیازمندید."

به گفته بینز پیاده سازی و جمع آوری چنین مجموعه ای از ترکیب مولکول ها کاری بسیارسخت و دشواربوده و مانند ساخت میز چوبی است که هر قطعه ریز آن را باید در یک میدان عظیم چوب بری پیدا کنیم.

 

تصویری از دریاچه های مایع در سطح تیتان (اعتبار تصویر از ناسا)

 

در تئوری تنها به 5 مولکول نیازمندیم. اما در عمل ممکن است میلیون ها مولکول را در کنار هم قرار داده و باز هم به ترکیب اساسی دست نیابید. بنابریان شما باید دارای این پتانسیل برای ساخت مولکول های بیشتری که در واقع برای ایجاد یک متابولیزم به آنها نیازمندید باشید. بدینگونه وجود فسفر و گوگرد در تنوع بیشتر و اشکال بی ثبات تر در تیتان و دیگر عناصر از قبیل سیلیکان می توانند عواملی دال بر وجود حیات به اشکال متنوع تری در تیتان باشند.

انرژی نیز گزینه دیگریست که می تواند بررشد و شکل زندگی در تیتان تاثیر گذارد. با تابش آفتاب بر سطح تیتان، که یک دهم درصد نسبت به میزان آن در سطح زمین می باشد، در تیتان انرژی بسیار کوتاه عرضه می شود.

 

 

مقایسه اندازه تیتان در برابر کره زمین

 

بینز می گوید : "رشد و حرکت سریع نیازمند انرژی فراوانی می باشد. در تئوری حیات ارگانیسم ها و موجودات زنده ای مانند گلسنگ ها امکانپذیر است اما سایر اقسام حیاتی خارج از این گروهند! "

 

به هر حال زندگی در تیتان به هر شکلی که باشد، حداقل این موضوع را می دانیم که این حیات به شکل پارک ژوراسیک نخواهد بود! (حیات موجودات ماقبل تاریخی مانند دایناسورها و ... )

بینز ، که پژوهش های علمی او از طریق روفوس در کمبریج، انگلستان و MIT در ایالات متحده صورت گرفته است ، تحقیق خود را در جلسه ملی نجوم در گلاسکو، اسکاتلند در تارخ 13 آوریل 2010 ارائه می نماید.

 

منبع : سایت نجوم ایران

ترجمه مهدی خسروی از universeToday / Nasa / solarviews

 

Titan Statistics
Discovered by	Christiaan Huygens
Date of discovery	1655
Mass (kg)	1.35e+23
Mass (Earth = 1)	2.2590e-02
Equatorial radius (km)	2,575
Equatorial radius (Earth = 1)	4.0373e-01
Mean density (gm/cm^3)	1.88
Mean distance from Saturn (km)	1,221,850
Rotational period (days)	15.94542
Orbital period (days)	15.94542
Mean orbital velocity (km/sec)	5.58
Orbital eccentricity	0.0292
Orbital inclination (degrees)	0.33
Escape velocity (km/sec)	2.65
Visual geometric albedo	0.21
Magnitude (Vo)	8.28
Mean surface temperature	-178°C
Atmospheric pressure (bars)	1.5

 

 

Saturn Statistics
Mass (kg)	5.688e+26
Mass (Earth = 1)	9.5181e+01
Equatorial radius (km)	60,268
Equatorial radius (Earth = 1)	9.4494e+00
Mean density (gm/cm^3)	0.69
Mean distance from the Sun (km)	1,429,400,000
Mean distance from the Sun (Earth = 1)	9.5388
Rotational period (hours)	10.233
Orbital period (years)	29.458
Mean orbital velocity (km/sec)	9.67
Orbital eccentricity	0.0560
Tilt of axis (degrees)	25.33
Orbital inclination (degrees)	2.488
Equatorial surface gravity (m/sec^2)	9.05
Equatorial escape velocity (km/sec)	35.49
Visual geometric albedo	0.47
Magnitude (Vo)	0.67
Mean cloud temperature	-125°C
Atmospheric pressure (bars)	1.4

 

 

 

تصویری از تیتان بزرگترین قمر سیاره زحل

آزمایشگاه علمی مریخ یا همان Curiosity که به عنوان جدیدترین مریخ نورد ناسا در حال سخت و آماده سازی می باشد به عنوان یکی از بخش های اصلی برنامه های بلند مدت ناسا و اکتشافات ربوتیک سیاره مریخ به شمار می آید. بر طبق برنامه ریزی ها این ماموریت برای اواخر سال 2011 برنامه ریزی شده و مریخ نورد از کیپ کاناورال فلوریدا به سوی مریخ پرتاب می شود. همچنین بر اساس محاسبات در آگوست سال 2012 در یکی از جذاب ترین نقاط مریخ فرود خواهد آمد.

از جمله اهداف اصلی Curiosity که در واقع یک آزمایشگاه متحرک و بسیار مجهز است ارزیابی شرایط مریخ می باشد به گونه ای که تمامی تردیدها و ابهامات را در رابطه با شرایط حیات در این سیاره برطرف نماید. این مریخ نورد به ما خواهد گفت که آیا محیط مریخ قادر به پشتیبانی حیات میکروبی بوده و در صورت پاسخ مثبت آیا هنوز هم امکان حیات در این سیاره وجود دارد یا خیر. درواقع این ماموریت به ما کمک خواهد نمود تا به درک بهتری نسبت به شرایط حیات در سیاره مریخ دست یابیم.

 

 

 

1- این مریخ نورد در چه اندازه ای ساخته شده است؟

Curiosity در اندازه ای بسیار بزرگتر از مریخ نوردهای پیشین یعنی Spirit ، Opportunity و Pathfinder طراحی شده است. این مریخ نورد دارای طولی درحدود 2 برابر (در حدود 2.8 متر) و وزنی معادل 4 برابر مریخ نوردهای روح و فرصت می باشد که در سال 2004 در مریخ فرود آمدند. Pathfinder نیز از لحاظ اندازه در حدود یک اجاق مایکروویو بود و در سال 1997 در مریخ فرود آمد.

 

 

 

2- curiosity دقیقاً در چه نقطه ای از مریخ و چطور فرود خواهد آمد؟

در نوامبر سال 2008 ، پس از برسی ها، بهترین نقاط برای فرود مریخ نورد به 4 نقطه در سیاره سرخ محدود گردید . تمامی این نقاط دارای یک وجه مشترک و بسیار مهم بودند. نقاط باستانی که در گذشته مریخ احتمال وجود آب در این اماکن وجود داشته است. از بین این 4 مکان، ناسا نقطه ای که بر اساس شواهد جغرافیایی دارای مناسب ترین و بالاترین احتمال شرایط حیات است را برخواهد گزید. البته این مکان بایستی دارای شرایط مناسبی برای فرود مریخ نورد نیز باشد.

 

 

 

سیستم فرود مریخ نورد تا حد زیادی شبیه به هلیکوپترهایی است که به عنوان جرثقیل های هوایی برای حمل اشیای سنگین مورد استفاده قرار می گیرند. در نزدیکی سطح مریخ، پس از اینکه چتر نجات سرعت فرود فضاپیما را کاهش داد، یک سیستم موشکی در آخرین لحاظ فرود فعال خواهد شد و فرود نهایی مریخ نورد را ممکن خواهد ساخت. این سیستم بر خلاف سیستم های پیشین ( که بر مبنای کیسه های هوا در اطراف مریخ نوردها تعبیه شده بود) این امکان را فراهم نموده که یک مریخ نورد بسیار بزرگ و سنگین را به سلامت در سطح سیارهفرود آورد. سایر نوآوری های بکار رفته در سیستم فرودفضاپیما نیز امکان فرود در محدوده ای کوچکتر و با دقت بسیار بالاتر نسبت به ماموریت های پیشین را مهیا ساخته است.

 

 

 

3- این مریخ نورد دارای چه تجهیزات و قابلیت هایی است؟

Curiosity از 10 ابزار علمی پیشرفته برای تست سنگ ها و صخره ها ، خاک و اتمسفر مریخ استفاده خواهد نمود. یک سیستم لیزری از فاصله دور، بخش هایی از سنگ را تبخیر نموده و ابزار دیگری به دنبال ترکیبات آلی، جسم مورد نظر را جستجو می نماید. سایر ابزارها از جمله دوربین های سوار بر دکل مریخ نورد، برای مطالعه جسم مورد نظر از فاصله دور، ابزارهای مبتنی بر بازوهای مریخ نورد برای مطالعه مواردی که لمس می شود و ابزارهای تحلیلی درونی مریخ نورد، ترکیبات سنگ ها و نمونه های خاک به دست آورده از مته و بیل مخصوص دستگاه را آنالیز می نمایند.

 

 

 

4- چرخ های بزرگ این مریخ نورد دارای چه ویژگی هایی می باشند؟

هر یک از 6 چرخ Curiosity دارای یک موتور محرک مستقل می باشد. همچنین دو چرخ جلویی و دو چرخ عقب دارای موتورهای کنترلی مستقل از یکدیگر نیز می باشند. این موتورهای کنترلی مریخ نورد را قادر به چرخش 360 درجه در یک مکان ثابت در سطح مریخ می نمایند. قطر چرخ های Curiosity در حدود 2 برابر قطر چرخ هایی است که برای مریخ نوردهای روح و فرصت استفاده شده بود. این ویژگی Curiosity را قادر خواهد ساخت تا از موانعی با ارتفاع بیشتر از 75 سانتی متر به راحتی عبور نماید.

 

 

 

5- درباره سیستم تامین انرژی مریخ نورد توضیح دهید ؟

یک باطری اتمی در Curiosity تعبیه شده است که آنرا قادر می سازد تا بیش از یکسال کار کند و پس از آن مریخ نورد تنها بوسیله سیستم های انرژی خورشیدی به کار خود ادامه خواهد داد.

 

ترجمه محمد علی مسلمی از سایت رسمی ناسا

 

 

تصوير جدید گرفته شده توسط ESO ، چندين هزار كهكشان دور و به طور ويژه اي يك گروه بزرگ متعلق به خوشه كهكشاني عظيم Abell 315 را به ما نشان مي دهد. از حجم زياد كهكشانها مي توان چنين استنباط كرد كه Abell 315 نظير اغلب خوشه هاي كهكشان غني از ماده تاريك است. جرم بسيار زياد اين خوشه نور كهكشانهاي پس زمينه را منحرف كرده و باعث انحراف در شكل مشاهده شده كهكشان مي شود.

زماني كه با چشم غير مسلح به آسمان نظاره مي شود غالبا تنها مي توان ستاره هاي درون كهكشان راه شيري خودمان و برخي از نزديكترين همسايه هامان را ببينيم. بيشتر كهكشانهاي دور آنقدر نور ضعيفي دارند كه چشم بشر قادر به مشاهده آنها نيست. اما اگر بتوانيم آنها را ببينيم احتمالاً پهناي آسمان را خواهند پوشاند. اين تصوير جديد كه توسط ESO منتشر شده هم يك تصوير وسيع الطيف و عريض است و هم تصويري است با آشکارسازی طولانی مدت . در این تصویر هزاران كهكشان جمع شده و در فضايي به اندازه يك ماه به نمایش گذاشته شده اند.

 

اين كهكشانها در فاصله هاي متفاوتي از ما قرار گرفته اند. برخي نسبتا نزديك اند به طوري كه بازوهاي مارپيچي يا فرم بيضوي آنها قابل تشخيص است. به ويژه در قسمت بالايي تصوير. كهكشانهاي دورتر تنها به صورت حباب هاي نوراني ظريفي ديده مي شوند. نور آنها قبل از رسيدن به زمين هشت ميليارد سال و يا بيشتر در جهان عبور كرده است.

قسمت مركز تصوير به طرف پايين و چپ شامل تركيبي از صدها كهكشان زرد رنگ است كه نشان دهنده يك خوشه كهكشانی بسيار حجيم است . اين خوشه در بين كهكشانهاي كم نور آبي و قرمز و زمين و حدوداً در فاصله 2 ميليارد سال نوري و در صورت فلكي حوت ( Cetus -the Whale) واقع شده است.

 

تصویر گرافیکی از ساختمان اصلی ESO

 

خوشه هاي كهكشانی از بزرگترين ساختارها در جهان هستند كه با نيروي گرانش به يكديگر متصل اند. اين ساختارها در مقايسه با كهكشانهايي كه مي بينيم داراي جرم بسيار بسيار بيشتري می باشند. كهكشانهايي به اين بزرگي تنها حاوي 10 درصد جرم مي باشند. گاز داغ بين كهكشانها 10 درصد ديگر را شامل مي شود (1). 80 درصد باقي مانده شامل يك تركيب ناشناخته و غير قابل رويت به نام ماده تاريك مي باشد كه در بين كهكشانها قرار مي گيرد.

 

وجود ماده تاريك از طريق اثرات گرانشي آن آشكار مي شود: جرم بسيار عظيم يك خوشه كهكشانی بر روي نور كهكشانهاي پشتي اش اثري مشابه يك شيشه مغناطيسي جهاني است و باعث ايجاد اندكي انحراف در شكل ظاهري كهكشان مي گردد (2). اخترشناسان با مشاهده و آنالیز دوتایی اشکال این کهکشانها می توانند جرم کلی خوشه مسئول این انحراف را، حتی زمانی که این جرم ناپیدا باشد، به دست آورند. در هر حال این اثر بسیار ضعیف است و برای به دست آوردن نتایج معنی دار لازم است تعداد بسیار زیادی کهکشان سنجش شود: در مورد Abell 315 برای تخمین جرم کلی خوشه تقریبا شکل 10000 کهکشان کم نور در این تصویر مطالعه شد؛ بیش از یک صد هزار میلیارد برابر جرم خورشید ما (3)

 

 

برای دیدن تصویر در اندازه بزرگ اینجا کلیک کنید. (حجم تصویر : 1.7 مگابایت)

 

برای تکمیل رنج وسیع اندازه ها و فاصله ها در این تصویر، تعدادی اجرام بسیار کوچکتر از کهکشانها و خوشه های کهکشانی و بسیار نزدیک به زمین بررسی شد: در کنار چندین ستاره متعلق به کهکشان ما تعداد زیادی آستروئید که به شکل دنباله های آبی، سبز یا قرمز دیده می شوند مورد بررسی قرار گرفت(4). این اجرام متعلق به کمربند اصی آستروئید بوده و در بین مدارهای مریخ و مشتری واقع شده اند. ابعاد آنها از چند ده کیلومتر (درخشان ترین آنها) تا فقط چند کیلومتر (کم نورترین آنها) متغییر است.

این تصویر به وسیله تصویرگر وسیع الطیف (WFI) با تلسکوپ 2.2 متر MPG/ESO در رصدخانه شیلی تهیه شده و در طی چندین مرحله و با استفاده از سه فیلتر وسیع باند مختلف به دست آمده است. تقریبا 1 ساعت در فیلتر B و حدود 1.5 ساعت در فیلترهای V و R .

 

توضیحات:

(1): ده درصد از جرم خوشه کهکشانی شامل مخلوطی از الکترونها و پروتونهای سیار داغ (پلاسما) با درجه حرارتی برابر ده میلیون درجه یا بیشتر می باشد که با تلسکوپ های اشعه ایکس (X-Ray) قابل رویت است.

(2): اخترشناسان با توجه به این انحراف ظریف، پدیده های بسیار ویژه نظیر کمانهای بزرگ، حلقه ها و تصاویر چندتایی را تهیه می کنند.

(3): مطالعه ای راجع به خوشه کهکشان Abell 315 توسط جی دیتریج و همکاران در مقاله ای در محله اخترشناسی و اخترفیزیک سال 2009 به چاپ رسیده است. (با عنوان:

("Weak lensing observations of potentially X-ray underluminous galaxy clusters," by J. Dietrich et al.)

(4): دنباله دارهای آبی، سبز یا قرمز نشان دهنده این مطلب است که هر یک به وسیله یکی از سه فیلتر مخصوص شناسایی شده اند. هر دنباله دار تشکیل شده از چندیدن زیردنباله کوچکتر که در فیلترهای مختلف اثرات خاصی را منعکس می کنند؛ از طول این زیردنباله ها، فاصله تا آستروئید قابل محاسبه است.

 

منبع : سایت نجوم ایران

ترجمه نعیمه موحدی از sciencedaily

دو تیمی که در آزمایشگاه بین المللی شتاب دهنده ذرات Tevatron واقع در باتیویا کار می کردند٬ نشانه هایی از نسل جدید ذرات بنیادی پیدا کرده اند که می تواند به سه نسل قبلی که تاکنون می شناختیم اضافه شود. اما این ذرات جدید چه چیز خاصی میتوانند داشته باشند؟

اگر این ذرات واقعا وجود دارند باید درباره معمای چندین ساله ای که چگونه جهان در نخستین لحظات خود بعد از انفجار بزرگ از خودویرانگری اجتناب کرد توضیحی داشته باشند. در ابتدا گزارشی از آنچه تاکنون میدانیم به این شرح داریم. هر یک از سه نسل معلوم ماده دربرگیرنده دو نوع ذره بنیادی به نامهای کوارک و لپتون است. لپتونهای نسل اول شامل الکترون و نیوترینو (نوترون خودی یا مانوس) هستند.

 

 

 

اولین نسل ماده میتواند هرچیزی را که ما در زندگی روزمره مان با آن مواجه می شویم شرح دهد. به عنوان مثال هسته های اتمی از پروتون و نوترون ساخته شده اند که هر کدام به تنهایی از کوارکهای صعودی و نزولی تشکیل یافته اند.

دومین و سومین نسل معرفی شدند تا دوجین های متنوع ذرات بی دوام درون اتمی را توضیح دهند که در آثار مخرب برخورد ذرات تشخیص داده شده بودند.

هر یک از این دو نسل شامل یک جفت کوارک (که بسیار سنگین تر از نسل اول بوده ) و نیز muon و tau ، گونه های سنگین الکترون می باشند. علاوه بر این هر یک دارای نیوترینوی مربوط به خود هستند.

 

 

The Collider Detector at Fermilab -CDF

 

نسلهای جدید ماده تمایل داشتند تا هر 30 یا 40 سال یکبار ظاهر شوند که آخرین بار این اتفاق در سال 1975 رخ داد یعنی زمانیکه tau کشف شد . Amarjit Soni از لابراتوار ملی Brookhaven در Upton, New York چنین می گوید: پیش از این ما سه نسل دیده ایم و سوال اینجاست که چرا چهار تا ندیده ایم؟

او می گوید: نسل چهارم باید دنباله ساده ای از این روند باشد که تاکنون دیده ایم.

اکنون نشانه های این نسل چهارم در سوابقی از شتاب دهنده Tevatron ظاهر شده است که پروتون ها و آنتی پروتون ها را با هم خرد میکند.

محققان بخش ردیابی CDF در Tevatron در ماه مارس آثار باقیمانده از تصادمات را بخوبی جستجو کردند که در آنجا بین ماه مارس 2002 و 2009 ایجاد شده بود. آنها در جستجوی نشانه هایی از کوارک نسل چهارم بودند که سنگین تر از کوارک های سه نسل دیگر باشد.

دلیل اینکه چرا این کوارک در آزمایشات پیشین دیده نشده بود چنین شرح داده می شود که هر چقدر ذره سنگین تر و غلیظ تر باشد انرژی بیشتری برای ساخت آن مورد نیاز است و برخوردها در آزمایشات قبلی مستلزم انرژی خیلی کمتری برای تولید چنین موجود بزرگ و عظیمی بود.

 

مرکز تحقیقات و کنترل شتاب دهنده

یک کوارک سنگین نسل چهارم هنگامی که تنزل می کند انرژی بسیار زیادی رها می سازد و در بین سایر ذرات muon های بسیار فعالی تولید می کند. سه نسل دیگر ماده هم این فراورده های پوسیده را تولید می کنند و برآوردها اشاره بر این دارند که این سه نسل باید برای دو رویداد تنزل در بالاترین انرژی محاسبه شوند که در آزمایش مورد سنجش قرار گرفته است. اما تیم CDF هشت رویداد را مشاهده کردند یعنی مازادی که اشاره به کوارک نسل چهارم دارد.

نشانه های کوارک جدید در فراورده های پوسیده شتاب دهنده برخورد ذرات Tevatronظاهر شده اند. اما این فزونی بقدری جزئی است که نمی تواند ضربه موفقیت آمیز آماری باشد٬ از اینرو تیم نمیتواند ادعا کند که علائمی از نسل چهارم دیده است. John Conway یکی از بانیان این تحقیق و بررسی از دانشگاه کالیفرنیا در Davis اظهار می کند که ادعاهای خاص و غیر عادی نیاز به مدارک و شواهد غیر عادی نیز دارد.

 

 

نمایی از ساختمان درونی شتاب دهنده

 

با این وجود هیچکس حاضر به منفصل کردن این فزونی نیست.Stephen Martin از دانشگاه Northern Illinois در Dekalb که عضوی از این تحقیق و بررسی نبود چنین می گوید: این بقدری جالب است که ما به چشم داشت و تجزیه و تحلیلات آتی توجه خواهیم کرد چون اگر کوارک [نسل چهارم] براستی وجود داشه باشد همه چیز بسیار مهیج خواهد شد.

اگر چه اهمیت فزونی CDF مورد بحث قرار می گیرد اما DZero٬ گواه تازه ای از دیگر ردیاب اصلی Tevaron٬ اثر و نشانه ممکن متفاوتی از نسل چهارم نشان می دهد که منفصل کردن آن دشوارتر است.

تجزیه و تحلیل جدید برخوردهای پروتون-آنتی پروتون در DZero فراورده های پوسیده ای را بنیان نهاد که بطور غیرمنتظره ای نامتوازن بودند. تا حدودی اکثر muon ها نسبت به antimuon ها نقطه مقابل ضدماده هایشان را ایجاد می کنند.

Soni می گوید: اگر این تائید شود٬تبدیل به اکتشاف بینهایت مهمی می شود و انعکاس بسیار مهمی برای کل فیزیک ذرات خواهد داشت. این نتیجه با مدل استاندارد فیزیک ذرات یعنی بهترین تئوری که ما تاکنون دنیای درون اتمی را با آن شرح داده ایم مغایرت دارد.

 

 

 

این مدل تفاوت بسیار جزئی را بین تعداد ذرات ماده و ضدماده پیش بینی می کندکه در برخوردها حدود 40/1 ام برابر آنچه که DZero واقعا مشاهده می کند تولید میکند. بنظر می رسد که عامل جدید و نامعلومی در اینجا نقش داشته باشد.

برخی از فیزیکدانان قبلا خاطر نشان کردند که چهارمین نسل ذرات می تواند تعادل ماده- ضدماده را در نوع فرایند مشاهده شده در DZero متوازن کند.

این عمل چگونه اتفاق می افتد؟ قوانین خارق العاده مکانیک کوانتوم به ذرات مجازی اجازه میدهند تا مختصرا به وجود آیند و اگر کوارک های نسل چهارم در DZero از این طریق رخ دهند ٬می توانند با ترتیب طبیعی وقایع مداخله کنند که این ذرات در آزمایش تنزل کرده اند. برای مثال جفت های کوارک که دربرگیرنده پایه های نسل سوم است معمولا با مجمو عه ای از واکنشهایی که moun ها و antimuon ها را تولید می کند مورد بحث قرار می گیرد. کوارک نسل چهارم می تواند با این فرایند مداخله کند و تعادل معمول بین تولید ماده و ضدماده را به هم بریزد و نتایج را به نفع ماده تحریف کند.

اگر بی نظمی در DZero بر اثر ذرات نسل چهارم باشد ٬ استنباط ها عمیق و بنیادی خواهند بود. فیزیکدانان برای چندین دهه در این حقیقت متحیر مانده اند که دنیائی که ما آنرا می شناسیم اصلا وجود ندارد.

 

 

 

بر اساس مدل استاندارد٬ ماده و ضدماده٬ تقریبا باید به میزان مساوی از انرژی فراهم شده در اوایل جهان متراکم می شدند. از آنجاییکه ماده و ضدماده در تماس با هم یکدیگر را خنثی می کنند٬ بسیاری از هر دو نوع ماده سریعاً نابود می شوند و دریای سترونی از تشعشعات باقی می گذارند که تقریباً بطور کامل تهی از ماده ای است که مورد نیاز برای ساخت ستاره ها٬ کهکشان ها و سیارات می باشد. آگر این اتفاق به وضوح نیافتاد ٬ بنابراین باید چیزی میزان تولید برای ماده را بالا برد و مازادی را باقی گذارد تا وضعیت شدید نابودی را سپری کند و باعث بوجود آمدن جهان شود.

چهارمین نسل ذرات می تواند توضیح دهد که چگونه ماده برای بوجود آوردن ستاره ها و کهکشان ها باقی می ماند.

اگر کوارک های چهارمین نسل مسئول برهم زدن این تعادل باشند٬ پس ما بدون آنها نمی توانیم وجود داشته باشیم. George Hou از دانشگاه ملی تایوان در تایپه می گوید: برای من این نشانه ای از تنها انگیزه مهم برای موجودیت [چهارمین نسل] می باشد. وی افزود: ما شاید با یک بسط انحصاری از نسل سوم تا چهارم ٬ عدم تقارن کافی برای توضیح اینکه چگونه ماده در اوایل جهان از نابودی زنده مانده است را داشته باشیم.

 

 

اگر چه عدم تقارن Dzero با موجودیت چهارمین نسل تناسب دارد اما آنرا ثابت نمی کند. همچنین امکان تولید عدم تقارن ماده وضدماده در تئوری هایی است که سعی دارند فیزیک ذرات را با مطرح کردن ابعاد زائد پنهان شرح دهند٬ همینطور در فراتقارن یعنی تئوری ای که در هر کدام ذره در هر سه نسل شناخته شده ماده است و آنهایی که حامل نیرو هستند شریک پرزورتری دارند.

ذرات چهارمین نسل نیز می توانند به توضیح مبداء ماده تاریک کمک کنند که بنظر می آید بیشترین حجم جهان را تشکیل می دهد. راه حل برای این اندیشه نیوترینو غلیظ می باشد. مانند نیوترینوها در همه نسلهای دیگر ذرات٬ این یکی با نیروی الکترومغناطیسی فعل و انفعال داخلی ندارد تا آنرا شفاف و آشکار سازد و ازاینرو نامرئی می باشد.

درحالیکه سه نیوترینو شناخته شده دیگر برای محاسبه کسر مفاد ماده تاریک بسیار کم وزن هستند ٬ نیوترینوهای غلیظتر چهارمین نسل باید قادر به انبوه شدن با همدیگر باشند و بذرهای کهکشان ها را تشکیل دهند.

 

 

 

با اینحال این اندیشه همچنان با دشواری هایی روبه رو می بود چراکه اولاً نیوترینوی غلیظ معمولاً در کسر ثانیه ای به ورژنی سبک تراز نسل دیگر تنزل کرده٬ بنابراین هیچیک از نیوترینوهای غلیظ از جهان اولیه نباید باقی می ماندند تا ماده تاریک را تشکیل دهند که ما فکر می کنیم امروزه موجود می باشد. فیزیکدانان باید روشی مطرح می کردند تا توضیح دهند که چگونه یک نیوترینو غلیظ برای بیلیون ها سال پس از انفجار بزرگ پایدار مانده است.

خوشبختانه Large Hadron Collider در CERN قادر به توضیح این چیزها بود. اکنون ذرات بهم خورنده با انرژی ترکیب شده 7 تراالکترون ولت وجود دارد که برخورد های Tev Tevatron2 را از حرکت بازمی دارد.

با قدرت اضافی داده شده برای LHC کشف کوارک چهارمین نسل با حجمی بالغ بر 450 GeV نباید زیاد طول بکشد. مارتین می گوید: آزمایشات LHC قادر به حل قطعی این معما خواهد بود.

 

منبع : سایت نجوم ایران

ترجمه نعیمه افشار از CDF / newscientist

 

جستجو به دنبال حیات فرازمینی با تمرکز برگوش دادن به سیگنال های رادیویی که ممکن است به شکل عمدی از سوی موجوداتی هوشمند در خارج از زمین به سوی ما فرستاده شوند ادامه دارد. اما حتی اگر این تمدن های بیگانه هیچگونه تلاشی در جهت برقراری ارتباط با ما انجام ندهند، بازهم فعالیت های آنها می تواند نشانه هایی قابل ردیابی برجای گذارد. در اینجا به برسی برخی از این مهمترین نشانه های قابل ردیابی که اخیراً توسط ریچارد کاریگان ازآزمایشگاه شتاب دهنده های بین اللملی درایلی نویز به چاپ رسیده است خواهیم پرداخت.

1 – به دلیل وجود نورهای مصنوعی ، شهرهای کره زمین در شب از فضای خارج از سیاره قابل رویت می باشند، از اینرو این امکان وجود دارد که سیارات فراخورشیدی متمدن و قابل سکونت نیز دارای اینچنین آلودگی های نوری باشند.

 

اما پیدا نمودن چنین موضوعی شاید آنقدرها هم آسان نباشد چراکه اگر تمامی نیروی الکتریکی سیاره برای تولید نور به خدمت گرفته شود، باز هم هزاران بار ضعیف تر از یک بازتاب از نور خورشید بر سطح زمین می باشد.

(اعتبار تصویر :NASA/GSFC )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2- ما قادر هستیم تا به دنبال شواهدی دال برآلوده کننده های شیمیایی در اتمسفر این سیارات فراخورشیدی باشیم. ترکیبات مصنوعی از قبیل chlorofluorocarbons یا CFS می توانند اثراتی از خود بر جای گذارند که مشاهده آن از فواصل بسیار دور را امکانپذیر می سازد. با توجه به این نکته که CFS ها به شکل قابل ملاحضه ای پرتوهای مادون قرمز را در طول موج های مشخصی جذب می نمایند، این امکان وجود دارد تا CFSها حتی زمانی که درصد تمرکز آنها کمتر از یک تریلیون بوده نیز قابل شناسایی باشند. اما برای ردیابی چنین گزینه ای نیازمند تلسکوپی فوق العاده حساس و بسیار فراتر از تجهیزات امروزی می باشیم. (اعتبار تصویر : NASA/ ESA/G. Bacon/STScI )

 

 

 

3 – به گفته ریچارد کارگان، شکستن اتم ها درطی یک فرآیند اتمی ستاره ای ، می تواند باعث آزاد سازی مقادیر بسیار عظیمی از عناصر نادراز جمله تکنتیوم و نئودیمیوم شود که امکان رویت و شناسایی آن دریک نور ضعیف ستاره ای وجود دارد. اما ساخت چنین اثری به دست هوشمندان فضایی نیازمند حجم بسیار عظیمی از این مواد می باشد (برای مثال 100000 تن از تکنتیوم بر طبق برآورد Guillermo Lemarchand از دانشگاه ملی کویلمز در آرژانتین) و این در حالیست که کل راکتورهای هسته ای زمین درطی قرن اخیر تنها 100 تن تکنتیوم تولید نموده اند. (اعتبار تصویر : JAXA )

 

 

 

 

4 – این امکان وجود دارد که یک تمدن در بیرون از محیط زمین خود را به شکلی از شاهکارها و کارهای برجسته عظیم مهندسی که گوی های دایسون نامیده می شوند به عرصه نمایش گذارد. این ساختارهای فرضی پیله ای شکل بوده و قادر به جمع آوری انرژی خورشیدی می باشند. یک گوی دایسون قادر است به شکل کامل و یا بخشی ازنور قابل دید یک ستاره را بلوکه نماید. حال با توجه به این نکته که گوی در اثر تابش ستاره گرم می شود امکان تشخیص پرتوهای مادون قرمز بازتاب شده از سطح آن وجود دارد.

ستاره شناسان تاکنون موفق به کشف هیچگونه " گوی دایسون" به شکل مشخص نشده اند و چند نامزدی که احتمال تعریف آنها با این پدیده وجود دارد، این امکان را نیز دارا می باشند که تنها ابرهایی از گاز هیدروژن و گردوغبار مربوط به ستاره های پیر و حتی سیارک ها باشند.

(اعتبار تصویر : Vedexent/Wikimedia )

 

5 – به جای بلوکه نمودن نور مربوط به یک ستاره ، یک تمدن فرا زمینی ممکن است گوی های دایسون را در اطراف ستاره های بسیاری بسازد و دست به ساخت تکه تاریک برجسته ای به نام حباب فرمی (Fermi bubble) در خانه کهکشانی خود بزند. درست مانند گوی های دایسون منفرد، حباب های فرمی نیز به تابش گرما پرداخته و خود را با پرتوهای مادون قرمز آشکار می سازند.

اما پیدا نمودن آنها هنوز نیازمند مهارت بالایی می باشد. کهکشان های مارپیچ مانند کهکشان های فرفره ای (که در عکس نمایش داده شده است) سرشار از گرد و غبار و شکاف های تاریک می باشند. کهکشان هایی که به شکل طبیعی دارای نور یکنواخت تری می باشند ، مانند کهکشان های بیضی شکل، نامزد های بهتری برای یافتن حیات فرازمینی می باشند.

(اعتبار تصویر : NASA/ESA/STScI/K. Kuntz et al )

 

6 – این احتمال وجود دارد که یک تمدن پیشرفته دست به اصلاح و ایجاد تغییراتی در ستاره مادر خود نماید تا خانه سیاره ای خود را به شکل قابل سکنی درآورد. همانطور که سن ستارگان و مصرف هیدروژن در هسته آنها تحلیل می رود ، متورم شده و به غول های قرمز تبدیل می شوند، و ازین رو می توانند سیارات مجاور خود و حیات را در این مکان ها به خطر انداخته و غرق نمایند.

 

یک تمدن تکامل یافته می تواند با پیدا نمودن راهی برای تمدید زندگی یک ستاره، دست به جلوگیری از وقوع این بلایا زند. انجام چنین موضوعی نیازمند یک تلاش شگف آور و فوق العاده عظیم در جهت تغییر شرایط درونی یک ستاره می باشد . برای مثال آمیختن هیدروژن استفاده نشده از بخش بیرونی یک ستاره با هسته، برداشتن بخشی از مواد ستاره، و یا تنظیم نرخ چرخش ستاره، به منظور تغییر فشار درونی آن می توانند به تغییر شرایط درونی یک ستاره بیانجامند. اینچنین مداخلاتی به ستارگان مشخصات غیرمعمولی اعمال می نماید و ازینرو شواهدی بر وجود تمدن های قدرتمند بیگانه را برای ما به عرصه نمایش خواهد گذاشت.

(اعتبار تصویر: Mark Garlick/HELAS)

 

منبع : سایت نجوم ایران

ترجمه مهدی خسروی از سایت تحقیقاتی New Scientist