سیگنال هایی از لبه جهان قابل مشاهده

جمعاوری اطلاعات در باره لبه کیهان بسیار سخت است :سینگنال هایی از یدنه آسمان"رقیق"در مسیر سفر چندین میلیارد ساله از فضا به زمین است.آنها را بعنوان هدف های سخت برای مشاهده می کند.تخمین زدن اینکه چگونه مولکول های هیدروژن حاضر در کهکشان ها بطور مخصوص شارژ می شوند:این مولکول اغلب هیچ اشعه ای را ساطع نمی کند.با این وجود اخترشناسان مشتاق هستند تا نقشه ای از فراوانی این عنصر را داشته باشند:مولکول هیدروژن از بلوک های بنیادی سازنده کهکشان های جدید است؛مقدار بیشتر در کهکشان های مخصوصی یافت می شود که ستاره های بیشتری می تواند در آن تولید شود.
با استفاده از ابرکامپیوتر ،محققان قادر هستند تا تا اثرات نزدیک شدن آنها را با شبیه سازی شکل گیری کهکشان های غولپیکر نشان در قسمت های پایینی عمر کیهان نشان بدهند.تلسکوپ رادیویی آلاما که در ارتفاع 5000 متری ذر آتاکاما در صحرهای شیلی قرار دارد یکی از خشک ترین مناطق روی زمین است-زمانی که آنها مشاهدات را ایجاد کردن نشان داده شد که چگونه متد آنها نسبت به تاثرات قبلی بهبود یافته است.
در حال حاضر،اختر فیزیکدانان برای تشخیص فراوانی هدروژن از فوت و فن استفاده می کنند:آنها ابتدا مقدار کربن مونو اکسید را اندازه گیری می کنند که نور بیشتری از هیدروژن را ساطع می کند و سپس سیگنال کربن مونواکسید را به مقدار مولکول هیدروژن با استفاده از روش های پیچیده تبدیل می کنند.در هر حال این روش مبهم است و در معرض خطا قرار دارد.
دانشمندان قادر بودند تا اشعه کربن خنثی را که برای مشاهده کهکشان های خیلی دو مناسب بود مشاهده کنند.این اندازه گیری ارزشمند اجازه داد تا یک تخمین خیلی دقیق از میزان هیدروژن موجو بشود.متاسفانه اشعه های کربن خنثی بطور کامل توسط بخار آب اتمسفر زمین جذب می شوند که شبیه به یک جفت عینک دودی در هنگام مشاهده سیگنال کربن است.
تلسکوپ رادیویی جدید در شیلی با آرایه میلیمتری و ساب میلیمتری با این محدودیت های ذهنی در ارتفاع 5000 متری طراحی شده بود.شرایط بسیار مرطوب تر بود که تلسکوپ به راحتی بتواند اشعه های بین ستاره ای از اتم کربن را تخمین بزند.
بر طبق محاسبات ما،آلاما می تواند این کهکشان های دور را تشخیص دهد، سیگنال هایی که بیشتر از 12 میلیارد سال قبل به طرف ما سفر کرده اند، حتی اندکی مهمتر:برای اولین بار قادر هست تا بطور دقیق میزان مولکول های هیدروژن موجود در سیارات را تخمین بزند.
این کار علمی تاثیر مهمی در مشاهدات نجومی خواهد داشت و به ما برای درک بهتر منشا اسرار امیز کیهان کمک خواهد نمود.
تصویر هابل Z8-GND-5296 دو ترین کهکشان جهان را نشان می دهد.چیزی که این کشف را متمایز می سازد مقایسه آن با سایر کشفها است،طیف بینی فاصله آن را تایید می کند.کشف این کهکشان با طیف سنجی چندین شی با کاوش مادون قرمز ممکن شده است.

ترجمه رامین فخاری منبع : dailygalaxy.com

یکی از پیرترین و دورترین کهکشان های جهان مشاهده شد!

ترجمه رامین فخاری - Ramin Fakhari
منبع spacetelescope.org
با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل ستاره شناسان قابل اعتماد ترین اندازه گیری را از جسمی که در سالهای اولیه شکل گیری کیهان وجود داشت را انجام داده اند.این کهکشان کم نور ترین،کوچکترین و دورترین کهکشانی است که مشاهده شده است و اندازه گیری فاصله آن با این دقت تنها به علت جزئیات فوق العاده نقشه برداری از چگونگی پیچ و تاب خوردن خوشه های کهکشانی فضا و زمان به دورشان است.
ستاره شناسان اغلب از اثر لنز گرانشی-که خوشه های کهکشانی را با قدرت بزرگنمایی می کند برای یافتن کهکشان های دور استفاده می کنند.در هر حال زمانی که در جهان اولیه پدید آمد،فاصله اندازه گیری آن می تواند نادرست باشد زیرا این اشیا بسیار کم نور هستند.حالا یک نیم از ستاره شناسان روش های سنتی اندازه گیری دور را با روش های مهندسی معکوس ترکیب کردند که بطور گسترده دقت را افزایش داده است.
اثر لنز کهکشان ماموت خوشه هابیل 2744 یا خوشه پاندورا،بر نوری که از کهکشان های دورتر تمرکز می کند مورد مطالعه قرار گرفته است،و به نظر ده بار روشن تر می رسد و به ستاره شناسان اجازه مطالعه آن را می دهد.اثر لنز همچنین تصاویر را سه برابر بزرگتر در چندین کهکشان نشان می دهد.
دانشمندان قادر هستند تا تصویر کهکشان تحت تاثیر چند لنز گرانشی را با استفاده از مادون قرمز نزدیک و نور مرئی هابل تشخیص بدهند.اما برای اولین بار فاصله آن از زمین را نمی دانستند.
با تجزیه و تحلیل رنگ کهکشان از دور تیم توانست فاصله آن را تخمین بزند.در حالی که نور باقیمانده کهکشان از گسترش جهان طول موجش را خم کرده بود،تغیر رنگ آن به رنگ قرمز در آشکارگر ,و این تغیر رنگ و انتقال به سرخ می توانست اندازه گیری شود.برای این شی اندازه انتقال به سرخ برابر 10 محاسبه شد،که بیشترین رکورد را داشت و نشان می داد که نور از جسمی در فاصله 13 میلیارد سال نوری به ما می رسد.ولی این برای اجسام کم نور دور سخت بود و این متد دارای محدودیت هایی بود و می توانست در بعضی از موارد نادرست و گمراه کننده باشد و نگرانی ها افزایش یافت.
برای اطمینان از اندازه گیری تیم می توانست از تصاویر متعدد تولید شده توسط لنز بهره بگیرد.جداسازی زاویه ای در تصاویر سه برابر بزرگنمایی شده هابل اندازه گیری شد.ستاره شناسان تاثیر انحرافی لنز های گرانشی را بروی خوشه برسی کردند بنابراین آنها می توانستند بگویند کهکشان در چه فاصله ای از لنز گرانشی قرار داشت.دانشمندان این کار را با مقایسه جداسازی زاویه ای با کم فاصله ترین کهکشان تحت تاثیر لنز خوشه انجام دادند.بزرگترین جداسازی زاویه ای متعلق به دور ترین کهکشان از ما بود.
این یک نمایش از قددرت نسبی نور است.دانشمندان فهمیده اند که این لنزها برای اندازه گیری فاصله ها بسیار خوب هستند و معادل استفاده از دوربین برای تمرکز بروی جسم و خواندن فاصله بروی حلقه بزرگ نمایی لنز هستند هستند.استفاه از مهندسی معکوس در این فاصله یک موفقیت بزرگ برای دانشمندان است.
با ترکیب تجزیه و تحلیل های سنتری رنگ و مهندسی معکوس تیم قوی ترین محاسبه از فاصله را انجام داد.دانشمندان 95 در صد مطمئن هستند که جسم در انتقال از سرخ 10 قرار دارد.لنز هیچ شک و تردیدی را بر جای نمی گذارد که جسم به شدت سرخ شده است و به تغیر ظاهر یک جسم به مراتب دور تر می ماند.
کهکشان مانند یک لامپ کوچک با کثر اندکی از اندازه راه شیری به نظر می رسد، ولی یک نگاه زیر چشمی را به زمانی که جهان تنها 500 میلیون سال داشت در حدود سه در صد از سن 13.8 میلیارد سالی آن می اندازد.در حالی که ده کهکشان کاندید شده در این ناحیه ابتدایی وشش داده نشده اند.ستاره شناسان می گویند این جسم تازه یافت شده بطور قابل توجهی کوچکتر و کم نور تر از بیشتر اشیا دور دست است.
این شی یک مثال منحصر به فر است که مشگوک است در زیر لایه ای از کهکشان های کوچک و کم نور در 500 میلیون سال بعد از انفجار بزرگ دورتر باشد.کشف به ما می گوید که کهکشان های کم نور تر از این نیز وجود دارند و ما باید به جست وجوی آنها اداکه بدهیم و حتی اشیا کم نور تر می توانند به ما بگویند که چگونه کهکشان ها در طول زمان تحول یافته اند.
تجزیه و تحلیل کهکشان نشان می دهد که اندازه ای معادل 850 سال نوری را دارد و تخمین زده شده است که جرمی معادل 40 میلیون برابر خورشید ما را دارد و در مقایسه با کهکشان ما که به اندازه 100000 سال نوری گسترش یافته است کوچک است.و همچنین کشف شده است که در این کهکشان در هر سه سال یک ستاره شکل می گیرد.در حالی که این میزان تنها یک سوم از ستاره های شکل گرفته در راه شیری است.این دقیا یک پرکاری زیبا برای کهکشانی با این اندازه است که به سرعت در حال تحول و شکل گیری موثر ستارگان است.
کهکشان هایی مانند این احتمالا با توده های کوچکی از ماده شکل گیری ستارگان را آغاز کرده اند و درخشیده اند ولی هنوز یک ساختار تعریف شده ندارند.ممکن است در انجا دانشمندان تنها توده های ماده را که از طری لنز گرانشی مشاهده کرده اند دیده باشند و این تنها یکی از احتمالات ممکن است که چرا آن از میدان کهکشان های عادی در آن زمان کوچکتر بوده است.
ستاره شناسان مدتی است که مناظره می کنند که چگونه کهکشان های اولیه می توانستند اشعه کافی را برای گرم کردن هیدوژنی که بعد از بیگ بنگ سرد شد فراهم کنند.این فرآیند یونیزه شدن دوباره نام دارد که نور شفاف را در جهان به وجود آورد و به ستاره شناسان اجازه می دهد که در گذشته جهان بدون افتادن به مه هیدروژن سرد نگاه کنند.
ما تمایل داریم که فرض کنیم این کهکشان ها در جهان با نور فرابنفششان یونیزه شده اند.اما کهشکشان های کافی یا نور کافی ندیده ایم که بتوانیم بگویم بنابراین نیاز داریم به کهکشان های کم نور و کم نور تر و خطوط اولیه خوشه های تحت تاثیر اثر لنز را مشاهده بکنیم.

توده های فیروزه در درون یک ابر ماژالانی بزرگ

ترجمه رامین فخاری - Ramin Fakhari
منبع Hubble Space Telescope
توده های درخشانی که در این تصویر مشاهده می شوند یاد آور صحنه های زیر آب هستند،با جریان های فیروزه ای رنگی و کرانه های سحابی هایی که به اطراف ختم می شوند.
در هر حال آنجا اکسیژنی وجود ندارد،تصویر قسمتی از یک ابرماژالانی بزرگ را نشان می دهد،یک کهکشان همسایه که به دور کهکشان ما می چرخد و به نظر می رسد یک لکه تیره در آسمان ماست.تلسکوپ فضایی هابل چندین بار درون این کهکشان را مشاهده کرده است.تصویر ابرهای چرخان از گاز تیره و ستارگان درخشان را نشان می دهد.
تصویر قسمتی از حومه سحابی رتیل را نشان می دهد.این سحابی زیبا با استفاده از LMC مکان یابی شده است یک هدف مکرر برای هابل است.
در بیشتر تصویر LMC رنگها کاملا متفاوت هستند.این به این دلیل است که در این تصویر جدید از مجموعه فیلتر های جدیدی استفاده شده است.فیلتر R که نور قرمز را انتخاب می کند،توسط یک فیلتر که به نورهای نزدیک به مادون قرمز اجازه می دهد جایگزین شده است.در تصاویر سنتی گاز هیدروژن به رنگ صورتی به نظر می رسد،برای اینکه در مادون قرمز روشنتر می درخشد.در هر حال دیگر خطوط تابش برجسته به رنگ آبی و سبز نشان داده شده است.
این داده ها بخشی از پروژه آرشیو موازی محض(APPP)پروژه ای که 1000 تصویر گرفته شده هابل با میدان دوربین  Planetary Camera 2 با هم جمع می کند است که با استفاده از دیگر ابزار های هابل بدست آمده است.بیشتر این داده ها در پروژه ای تواند برای مطالعه یک محدوده از موضوعات نجومی از جمله لنز گرانشی و برش کیهانی،کاوش شکل گیری ستاره های دور کهکشانی،مکمل مشاهدات در محدوده طول موجهای دیگر با داده های نوری ،برسی جمعیت ستاره از موجهای سنگین ستاره ای که به توده ها یا ستاره های خورشیدی مورد استفاده قرار گیرد.
سحابی رتیل یک سحابی بسیار درخشان با ستاره های انفجاری است که درخشان ترین جسم غیر ستاره ای کشف شده تا کنون است که در فاصله ۱۷۹ هزار سال نوری ما قرار دارد و عرضی به اندازه ۵۰۰ سال نوری را دارا می باشد.

یک جسم شگفت انگیز از ترکیب یک غول قرمز و ستاره نترونی کشف شد!

منبع dailygalaxy.com
ترجمه رامین فخاری - Ramin Fakhari
در یک کشف جدید دانشندان برای اولین بار از یک ستاره ای که در 1975 توسط  کیپ ثورن و ستاره شناس آنا زیتکو کشف شده بود تشخیص دادندکه این جسم ترکیبی از غول قرمز و ستاره نترونی که سطحی شبیه به یک ابرغول قرمز معمولی را همانند بتلگئوس  در صورت فلکی جبار دارد است ولی آنها در اثر شیمیایی که در نتیجه فعالیت های شیمیایی درون ستاره ای صورت گرفته است متفاوت هستند.
بتلگئوس یکی از بزرگترین ستاره های شناخته شده است که دوره چرخشی به اندازه ژوپیتر دارد توسط یک سحابی احاطه شده است که بسیار از غول قرمز خودش بزرگتر است و در حدود 60 میلیون کیلومتری از سطح ستاره اش-در حدود چهارصد برابر فاصله زمین از خورشید  امتداد داه شده است.ابر وغول های قرمز شبیه بتلگئوس یکی از آخرین مراحل زندگی ستاره های پرجرم هستند که در اندازه گسترش یافته اند و ماده را با سرعت فوق العاده بالا در فضا پخش کرده اند.این ابر غول مقدار بزرگی از ماده را که با جرم خورشید برابر است در فاصله ده هزار سال نوری فضا افکنده است.
TŻOs  ها از طریق برهمکنش دو ستاره پرچرم یک ستاره ابرغول و یک ستاره نترونی در طی یک انفجار ابر نواختری در یک سیستم دوتایی نزدیک شکل گرفته اند.در حالی که مکانیسم دقیق آن نامشخص است اما تئوری رایج پیشنهاد می دهد که در طول برهمکنش یا تعامل تکاملی این دو ستاره ابر غول قرمز ضرورتا ستاره نترونی را  درون هسته غول سرخ فرو برده است.
در حالی که ابرغول های سرخ معمولی انرژی خود را از همجوشی هسته ای در درون هسته هایشان استخراج می کنند، TZO ها با استفاده فعالیت های غیر عادی از جذب ستاره نترونی در هسته نیرو می گیرند.کشف این ZTO شواهدی از مدل استاندارد قبلی فضای بین ستاره ای که قبلا توسط اختر شناسان تشخیص داده نشده بود را فراهم می کند.
ستاره شناسان این کشف را با تلسکوپ  6.5 متری Magellan Clay در لاس کامپاناس شیلی انجام دادند.آنها طیف نور ساطع شده آشکار شده از ابرغول قرمز را مورد برسی قرار دادند که می گفت عناصری وجود دارند.زمانی که آشکارگر طیف یک ستاره مخصوص بنام HV 2112 را در یک ابر ماژالانی کوچک را برای اولین بار نمایش داد ناظران از ویژگی های غیر معمول ان بسیار شگفت زده شدند.
وقتی امیلی لیوسگو از دانشگاه کلرادو بولدر و همکارانش از نزدیک به خطوط ظریف آشکارگر نگاه کردند متوجه شدند که شامل روبیدیوم و لیتیوم و مولیبدن است.تحقیقات گذشته فرآیند های طبیعی ستاره ای را که می تواند هر کدام از این عناصر را ایجاد کند نشان می داد ولی فراوانی بالای این ماده در درجه حرارت معمولی ابرغول قرمز یک اثر منحصر به فرد از TZO ها است.
امیلی گفت این اشیا شگفت انگیز هستند زیرا یک مدل کاملا جدید را از فضای بین ستاره ای نشان می دهند که کار می کند.همچنین در این فضای داخلی دانشمندان روش جدیدی از شکل گیری عناصر سنگین در جهان را یافته اند.شما این را شنیده اید که همه چیز از ستاره ها درست شده است.در داخل این ستاره ها شاید روش جدیدی را برای شکل گیری برخی از آنها داشته باشیم.
این مطالعه برای چاپ در باشگاه ماهانه انجمن نجوم سلطنتی پذیرفته شده است.
یکی از دانشمندان گروه گفت:من بسیار خوشحال هستم که مشاهدات تئوری های نظری ما را تایید کرده است.ما مدلی از ستاره ها با هسته ای از ستاره های نترونی را پیشنهاد دادیم که مردم قادر به رد کار ما نبودند.اگر تئوری بنامیم اش آزمایش های تجربی دیر یا زود آن را نشان خوهد داد.بنابر این ماده ای که از گروهی امیدوار کنند از ستاره ها در زمان پیشرفت پروژه تشخیص داده شد.
تیم به این موضوع با دقت اشاره کرد که ستاره HV 2112  برخی از ویژگی های شیمیایی را که مقداری با مدل های تئووری مطابقت نداشت نشان می داد.این به این معنی است که یافته ها دارای برخی تناقضات جزئی با مدل های پیش بینی شده است.اما پیش بینی های نظری مقداری قدیمی هستند و بسیار پیش رفته تر از تئوری های بعدی انها هستند.دانشمندا امیدوار هستند که کشف آنها یک کار اضافی در جهت تئوری های نظری باشد.

نوستار یکی از درخشان ترین تپ اختر ها را کشف کرد.

تپ اخترها (به انگلیسی: Pulsar) ستاره‌های نوترونی چرخانی هستند که با سرعت بسیار زیادی دوران می‌کنند و پالس‌های مداومی از انرژی تابشی به همراه خطوط میدان مغناطیسی قوی را از خود منتشر می‌کنند. برخی از تپ‌اخترها نیز پرتوهای ایکس تابش می‌کنند. ستاره‌های نوترونی در حقیقت بقایای هستهٔ ستارهٔ منفجر شده‌ای هستند که حجم کوچک و چگالی بسیار بالایی دارند. برای نمونه تپ‌اختری به قطر ۲۰ کیلومتر ۱٫۵ برابر جرم خورشید را در خود جای داده‌است. تپ اخترها هنگام تولد دمایی در حدود چند میلیون درجه سلسیوس دارند و بلافاصله شروع به سرد شدن می‌کنند. نحوه و سرعت سرد شدن نیز به مواد تشکیل دهنده و چگالی آن‌ها بستگی دارد. تلسکوپ طیف هسته ای ناسا یکی از درخشان ترین تپ اختر هایی را که تا کنون کشف شده است را تشخیص داد.که انرژی معادل ده میلیون خورشید را دارد.این نیروگاه کوچک با اندازه کوچک و قدرت بسیار زیادش باعث شگفتی ستاره شناسان شده است.[ادامه در ویکی پدیا]
این تپ اختر در فاصله 12 میلیون سال نوری در کهکشان M82  قرار دارد و بعنوان یک منبع پر نور اشعه ایکس(Ultraluminous X-ray source)که تا به حال تصور می شد توسط سیاهچاله ها نیرو داده می شود  طبقه بندی شده است  ولی امروز یکی از این منابع شناخته شده مقداری کم جرم تر از چیزی است که مورد انتظار است این منبع بعنوان M82 X-2 شناخته می شود که یک ستاره نترونی در حال چرخش است که از بقایای یک انفجار ابرنواختری بای مانده است.
ستاره شناسان هنوز مطمئن نیستند که چگونه یک ستاره مرده کوچک به این شدت تابیده است.فیونا هریسون، محقق اصلی NuSTAR یکی در موسسه فناوری کالیفرنیا می گوید که آن باید بروی رژیم غذایی یک سیاهچاله تغذیه شده باشد.این می توند آن باشد که تپ اختر در یک منطقه بسیار متراکم باشد یا آنکه به ستاره مجاور خود بسیار نزدیک باشد و به باقی مانده ماده از ستاره همدم اجازه می دهد که در مقدار بالا ترکیب شود.هریسون پیش بینی می کند که تپ اختر در طول زمان زمانی که جرم به حد کافی یکی شد به درون خودش سقوط می کند و یک سیاهچاله را تشکیل می دهد.
ستاره شناسان زمانی که ابرنواختر را مشاهده می کردند متوجه شدند پالس اشعه ایکس روشن  پالس اشعه X- که پیش بینی می شد از ULXs  ها باشد سیاهچاله بود و سیاهچاله ها قادر به تپش و ضربان نیستند و این واقعا شگفت انگیز بود و با استفااده از قابلیت های رصد خانه ایکس چاندرا و  ماهواره سوئیفت دانشمندان متوجه شدند که آن در واقع یک تپ اختر بود که فقط 1 تا 1,5 برابر خورشید ما را دارد در هر 1.37 ثانیه می چرخید و مانند یک فانوس دریایی از نقطه دیدگاه ما است ولی صد برابر روشن تر از تئوری های پیش بینی شده است.
در این نقطه ستاره شناسان نمی دانند که  M82 X-2 عجیب است یا نه تیم به مطالعه ULXs(منابع اشعه ایکس اضافی) ادامه خواهد داد و  M82 X-2 تا بفهمند چگونه اشعه های ایکس قدرتمند تولید می شوند.
M82 دارای دو ULXs که در تصویر نشان داده شده است در بالا و سمت راست با رتگ قرمز رنگ آبی روشن یک منبع بنام M82 X-1  است که جرمی معادل 400 برابر خورشید را دارد و تصور می شود که یک سیاهچاله باشد.

منبع