با عرض خوش آمد گویی و با تشکر از حسن انتخاب شما بخاطر مطالعه این وبلاگ لطفا در صورتی که مطالب ما را مورد توجه شما قرار گرفت برای دریافت روزانه مطالب علمی دو پیج پایین صفحه و پیج های سمت راست صفحه را لایک بفرمایید لطفا انتقادات و پیشنهادات خود را نیز در صورت تمایل از طریق صفحات فیسبوک ما یا قسمت نظرات منعکس نمایید.
‏نمایش پست‌ها با برچسب فضای بین ستاره ای. نمایش همه پست‌ها
‏نمایش پست‌ها با برچسب فضای بین ستاره ای. نمایش همه پست‌ها

۱۳۹۳ شهریور ۴, سه‌شنبه

فضای بین ستاره ای یک آزمایشگاه کوانتمی عجیب و غریب است و واکنش هایی در آنجا اتفاق می افتد که نباید وجود داشته باشد.

منبع : DailyGalaxy.com
ترجمه رامین فخاری
آنجا واکنش های شیمیایی بین ستاره ای در فضای بین ستاره ای اتفاق می افتد که دانشمندان آن را نسنجیده بودند.در سال 2012 ستاره شناسان مولکول های متوکسی شامل کربن اکسیژن و هیدروژن را در ابر مولکولی پرسئوس در حدود 600 سال نوری از زمین کشف کردند ولی دانشمندان قادر به ساختن این مولکول در آزمایشگاه با اجازه واکنش دهنده های متراکم در دانه های گرد و غبار نبودند و نحوه تشکیل آنها بصورت راز مانده بود.
پاسخ های یافت شده در کوانتم عجیب و غریب بود آنها می توانند مولکول هایی در فضا ایجاد کنند که در شیمی کلاسیک وجود ندارد.بطور خلاصه فضای بین ستاره ای یک آزمایشگاه شیمی کوانتمی است.که میزبانی برای ایجاد مولکول های ارگانیک کشف شده در فضا است.
بخاطر دمای کم با بادهای مولکولی بین ستاره ای واکنش ها واکنش ها می توانند بعنوان مهمترین مانعی که سرعت بسیاری از واکنش های شیمیایی را کم می کنند فعال شوند.دمای کم می تواند انرژی مورد نیاز مولکول های شناور را برای شکستن پیونشان کمتر کند.اما تعدادی از واکنش ها می تواند در چسبندگی مولکلی مختلفی در سطح گرد و غبار کیهانی اتفاق بیفتند.این زمان کافی برای بدست آوردن انرژی مورد نیاز واکنش ها را می دهد.یک قانون استانداد می گوید که زمانی که شما در درجه حرارت پایین هستید سرعت واکنش ها باید کمتر باشد.
اما متوکسی می تواند با ترکیب هیدرون کسیل های رادیکال و گاز متانل ایجاد شود.هر دو در فضا فرآیندی را بنام تونل کوانتمی ایجاد می کنند که می تواند انرژی هیدروکسیل را بجای مسدود کردن آن از طریق گذر از آن فراهم کند.تیم دانشگاهی شرحی را برای در سد انسداد یافتند.میزان ضریب واکنش بین هیدروکسیل رادیکال(OH) و متان یکی از محتمل ترین مولولک های ارگانیک در فضا است که از دو واحد از 63 K  بزرگتر است و قبلا در ~200 K دماهای پایین فضا اندازه گیری می شد.مولکول ها با کم کردن سرعت احتمال تونل زنی را افزایش می دهند.در دماهای معمولی هر یک از آنها با هم برخورد می کنند اما در دماهای پایین به اندازه کافی به همدیگر می چسبند.
همچنین تیم شکل گیری رادیکل های مولکول متوکسی را که از هیدروژن به هم متصل چسبیده که به حد کافی در تونل مکانیکی کوانتمی مانده بود مشاهده کردند.آنها محاسبه کردند که این تول زنی مکانیکی برای اکسیداسیون مولکول های ارگانیک با OH در دمای کم محیط بین ستاره ای رایج است.این واکنش ها پنجاه برابر سریع تر از طریق تونل کوانتمی نسبت به دمای عادی اتاق به وسیله فاوق آمدن بر مانع راه را می دهد.فضای خالی سرد تر از 63 درجه کلیون است اما ابر های گرد و غبار در نزدیکی ستاره ها می توانند در این دما غنی بشوند.
دانشمندان مشاهده کردند نوعی از واکنش های شیمی ارگانیک که فرض نمی کردند رخ نمی دهد آنجا اتفاق افتاده است.تصویر ابر مولکولی تحت طول موج های مایکروویو را که به وسیله تلسکوپ سفینه پلانگ گرفته شده و حرکت الکترون ها از طیق منظومه شمسی را نشاند می دهد و گرد و غبار با نور ستاره گیری شکل گیری ستاره ها داغ می شود.این اجزا بین ستاره ای متوسط از طریق چندین لنز مختلف مطالعه شده اند.الکترون هایی که بعناون انتشار بنیادی در موج های رادیویی شناخته می شوند در حالی که ذرات گرد و غبار بنیادی در مادون قرمز شناخته می شوند.
در 1990 ساطع شدن هایی مشاهده شد که قبلا شرح داده نشده بود و بعنوان تابلو های انتشار ماکرویو شناخته شده.چندین نظریه در باره منشا انتشار مطرح شد و حالا طول موج پوشش داده شده توسط ابزار فرکانس پایی پلانگ یک مشاهده ایده آل برای توصیف آن است.
یکی از مشکلات پلانک ترکیب دو ابزار برای پوشش طول موج بسیار گسترده تر بوده است که به جداسازی ساطع شدن های بی شباهت برای فهم بهتر اجزا کمک می کرد اجازه می داد.
دانشمندان مطمئن هستند که گازهای خارج شده از میاس نانو توسط ذرات گرد و غبار احاطه شده که چرخشی معادل ده هزار میلیون بار در ثانیه را دارند.این دانه ها از ده تا 50 اتم تشکیل شده اند و با برخورد اتم ها به فوتون ها می چرخند و اشعه ای در فرکانس های بین 10 تا 60 گیگاهرتز را منتشر می کنند.
این منطقه که در صورت فلکس برساوش نشان داده شده است یکی از دو منطقه ای است که در کهکشان با ما جزئیاتش مورد مطالعه قرار گرفته و مدیون حساسیت بالای پلانگ برای پوشش بی سابقه طیفی است که امکان تشخیص انتشار غیر عادی برخواسته از دو شی را در جزئیات بسیار بزرگ مشخص کرده که جایگزین بسیاری از نظریه های قدمی است و حدقلا سهم قابل توجهی را در AME مقیاس ذرات نانو در حال چرخش را دارا می باشد.
تصویر بالا ابر گازی گرد و غبار و گاز شناور در مرز جنوبی صورت فلکی براوش را نشان می دهد.مجموعه مواد قابل مشاهده در آسمان با ستاره های مایل به آبی در سمت چپ صورت فلکی هستند اما بصورت قابل ملاحضه ای به رنگ قرمز نمایش داده شده است.NGC 1499 بعنوان سحابی کالیفورنیا نیز شناخته شده است و مشخصه آن تب و تب هیدوژن اتمی توسط ماورا بنفش از ستاره های روشن آبی مستقیم پرسئوس است.
دورتر یک خوشه ستاره ای جوان بنام  IC 348  و سهابی شبح مانند همسایه اش را در مرکز تصویر نشان می دهد که با گاز و گرد و غباری که بر ملوکولی را احاطه کرده ارتباط مستقیم دارد.یکی دیگر از نواحی فعال شکل گیری ستاره ها  NGC 1333 است که در نزدیکی ابر گرد و غبار کمرمگ نهفته شده است و در سراسر صحنه در چند صد سال نوری بالا صفحه کیهانی نور کهکشان راه شیری را منعکس می کند. 

۱۳۹۲ تیر ۱۷, دوشنبه

فضای بین ستاره ای یک آزمایشگاه کوانتمی-شیمی الی است.

ممکن است مجموعه ای از واکنش های شیمیایی در فضای بین ستاره ای اتفاق افتاده باشد که ستارشناسان به آن توجه نکرده باشند در سال 2012 اختر شناسان متوجه زنجیره های حاوی دی اکسید کربن اکسیژن در یک ابر مولکولی بنام  پرسئوس در فاصله 600 سال نوری از زمین را کشف کردند.امام محققان قادر به  تکثر این مولکول با توجه به اجازه دادن واکنش دهنده ها برای انقباض روی دانه های گرد و غبار نیستندو مانند رازی در قرآیند شکل گیری باقی مانده است.که چگونه شکل می گیرد؟کوانتم فیزیک می تواند پاسخی به این سوال بدهد که در علم شیمی وجود ندارد.در واقع فضای بین ستاره ای یک آزمایشگاه شیمی کوانتمی است که دارای مولوکول هایی است که ممکن است میزبان سایر مولکول های ارگانیکی باشند که اختر شناسان در فضا کشف کرده اند.اما زنجیره همچنان می تواند با ترکیب گاز هیدروکسل و متانول ایجاد شود هر دوی اینها در حال حاضر در فضا از طریق فرآیندی بنام توونل کوانتم که می تواند رادیکال های هیدروکسیل را از طریق سد انرژی با حضور یک مانع ضریب سرعت وادار به جلوگیری از پیشروی بکنند.
هیدروکسیل و متانول یکی از فراوانترین مواد آلی در فضا هستند و تقریبا به دو قدر نسبت 63 کیلومتر و در داماهای پایین 200 کیلومتر یافت می شوند در این مولکول ها برای کم کردن سرعت افزایش احتمال تونل زنی وجود دارد در دماهای معمولی این مولکول ها فقط به هم می خورند اما در دماههای پایی طولانی می شوند..
همچنین این تیم تشکیل زنجیره های رادیکال مولکولی را و تشکیل یک ترکیب هیدروژن دوتایی را می دهند که طول عمر کافی برای زدن تونل مکانیک کوانتمی را دارد مشاهده شده است.
این دانشمدان به این نتیجه رسیدند که این ساز و کار تونل زنی برای اکسیداسیون مولکول های الی OH در دماهای پایین محیط های ستاره ای گسترده است و این واکنش پنجاه برابر سریعتر از تونل زنی کوانتمی در دمای معمولی اتاق است چون سد انرژی مانع از رخ دادن آن می شود.فضای خالی دمایی بسیار سردتر از 63 درجه کلوین را دارد.امام ابر های گرد و غبار در نزدیک ستاره ها می توانند به این دما برسند.
ما در حال حاضر در حال نشان دادن شیمی آلی در فضا از نوع واکنش هایی که در آن در نظر گرقته نشده است که اتفاق می افتاد هستیم
تصیر یک ابر مولکوی بنام پرسئوس را نشان می دهد که می تواند در طول موج های ماکرویو توسط سفینه فضایی پلانگ گرفته شده است.گرد و غبار گرم بطور مستقیم ستاره را شکل می دهند این مولفه از فضای میدان ستاره ها بیش از چند دهه است که مورد مطالعه قرار گرفته است.
الکترون در امواج رادیویی فرکانس پایین و در مادون قرمز شناخته می شوند.
در 1990 این انتشار مشاهده شد که نمی توان برای آن توضیحی داد و بعنوان انشتار مایکروویو غیر عادی شناخته می شوند و چندین نظریه برای منشا این انتشار پیشنهاد شد و در حال حاضر پوشش طول موج فرکانس پایین پلانگ ایده آل ترین ابزار برای مشاهده و توصیف آن است.و این مزیت را دارد که پلانگ ترکیبی از دو ابزار را شامل می شود که طول موج گسترده تری را پوشش می دهد و باعث درک بهتر از این انتشار غیرعادی می شود.
 کلایو دیکنسون از دانشگاه منچستر:ما در حال حاضر با اعتماد به نفس می گوییم که این انتشار گازهای گرد و غبار خروجی در مقیاس نانو که با سرعت تا هزار میلیون بار در ثانیه هستند.این ذرات کوچکترین ذرات گرد و غبار شناخته شده متشکل از ده تا پنجاه اتم با فتون های چرخان هستند.و در فرکانس ده تا شصت گیگاهرتز منتشر می شوند.
این تصویر از صورت فلکی پرسئوس در کهکشان ما با استفاده از حساسیت بالای پلانگ و پوشش بی سابقه آن گرفته شده است و انتشار غیر عادی را با جزئیات منعکس می کند و می تواند جایگزین تئوری های مادر مقیاس نانو ودانه های ر و غبار شود..