لنز گرانشی مناطق مخفی سیاهچاله ها را نشان می دهد!

 تلسکوپ انتگرال فرمی و تلسکوپ فضایی هابل از قدرت لنز های کیهانی برای مشاهده مناطق مخفی سیاهچاله ها استفاده کرده اند.اشعه گاما اشعه پر انرژی است که از اشیا بسیار شدید در جهان ساطع می شوند.جت های اشعه گاما نزدیک سرعت نور از جریان هایی در اطراف سیاهچاله ها حرکت می کنند،برای مثال این جت ها از طریق ساطع کردن مواد بسیار گرمی که بطور وحشیانه به دور آن می چرخند و توسط سیاه چاله بلعیده می شوند ساطع می شود.

تلسکوپ های ما هرگز بری مشاهده نواحی داخلی سیاهچاله ها کافی نیست و دانشمندان در تلاش هستند تا برسی بکنند چگونه این جت ها به هر طریقی در جهان ما هستند.
برای که با دقیقا نمی دانیم اینجا چه خبر است ما نمی توانیم این رفتار را درک بکنیم.در هر حال این روش به دانشمندان اجازه می دهد که بطور مستقیم دیدی نسبت به این منطقه از فضا یعنی اطراف سیاهچاله پرجرم PKS 1830-211 داشته باشند،
ابن سیاهچاله در فاصله میلیاردها سال نوری ما قرار دارد،نه ماهواره انتگرال سازمان فضایی اروپا و نه تلسکوپ فرمی اشعه گاما می توانند این منطقه را مشاهده کنند.اما یک تصادف شانسی یک کمک را مهیا کرد و آن لنز گرانشی بود.
سیاهچاله ها از زمین بسیار دور هستند و کوچک به نظر می رسند،تلاش برای مشاهده سیاهچاله PKS 1830-211 همانند تلاش برای مشاهده مورچه در ماه است،هیچ کدام از تلسکوپ های ما قادر به مشاهده چیزهای بسیار کوچک نیستند،بنابر این تنها دانشمندان از یک ترفند برای مشاهده مورچه استفاده می کنیم و آن لنز گرانشی است.
اشیا عظیم از ستاره های تنها تا خوشه های کهکشانی نور را هم خم و متمرکز می کنند که جریان های اطراف آنها با گرانش آنها همانند ذره بین های غول پیکر عمل می کند.
دکتر نیرو و هم دانشگاهی هایش از مکان ستارگان بین زمین و هدفشان برای تمرکز و اندازه گیری اندازه جت های ساطع کننده در سیاهچاله های بزرگ استفاده کردند.اولین بار این متد حتی با اشعه گاما استفاده شده بود.
آنها ساختار زاویه این مورچه روی ماه را برداشتند،آنها مسیر آسمان را که در حدود صد برابر فاصله زمین و آسمان را پوشش می دهد،در یک ناحیه مشاهده کردند.از نظر نجومی این مقدار بسیار کوجک است.
مشاهدات ما نشان می دهد که اشعه گاما مستقیما از مجاورت سیاهچاله آمده است،این ایده ای به ما می دهد که در تولید جت ها اهمیت ندارد.این شگفت انگیز است که چیزهای بسیار کوچکی که در فاصله های بسیار دور از ما وجود دارند را مشاهده کنیم.
مشاهدات منبع اشعه گاما با تلسکوپ انتگرال و فرمی ناسا به ستاره شناسان اجازه می دهد که تصویر کامل تری از جریان های اشعه بدست آورند.
اشعه گامای پر انرژی تشخیص داده شده با فرمی،مشاهده شده است و از منبع کوچکی از جت ها می آید،به اندازه یک مورچه بروی ناحیه ای بروی ماه،در حالی که جریان های اشعه گاما کم انرژی که توسط انتگرال تشخیص داده شده است،از یک ناحیه بسیار بزرگتر آمده است
تیم مطالعه اشعه ایکس با استفاده از انتگرال و سویفت در یافتند که این اشعه ایکس از ناحیه ای در اطراف سوراخی به اندازه 400 میلیارد کیلومتر یا بیشتر نشات می گیرد.
این سیاهچاله یکی از قدرتمند ترین اشیا شناخته شده در نوع خود است،که تجزیه و تحلیل تابش آن بطور کامل مشخص می کند که جت ها چگونه شکل می گیرند.
خوشبختانه سیاهچاله در میدانی از فضا که به طرف مرکز کهکشان واقع شده است،بنابر این انتگرال آن را مشاهده کرد،این مشاهدات اغلب اطلاعات منحصر به فردی را در باره فرآیند های پر انرژی که در اطراف سیاهچاله های غول پیکر اتفاق می افتد به ما می دهد و به ما اجازه می دهد که به ساختارهای بسیار کوچکی که از ما نهفته شده است بنگریم.

منبع dailygalaxy.com

یک انفجار چهار قولو

ستاره شناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل برای اولین بار بروی چهار تصویر در یک فاصله از یک انفجار ستاره ای تمرکز کردند.تصاویر در یک الگوی علامت ضربدری شکل با نیروی گرانشی قوی نمای نزدیک کهکشان  در یک خوشه ستاره ای پر جرم کهکشان ها جاسازی شده بود.
برای مشاهده کهکشان بیضوی و خوشه MACS J1149+2223  که نور آن از بیش از 5 میلیارد سال نوری به ما می رسد. و جرم عظیمی از خوشه ها و کهکشان ها که نور را از یک فاصله بسیار دورتر از ابرنواختر آن خمی می کنند اخترشناسان تصاویر جداگانه از آنها را ایجاد نمودند.نور به وسیله لنز گرانشی منحرف و بزرگتر شده بود و در ننیجه تصاویر به شکل کهکشان بیضوی شکلی که به صلیب انشتین موسوم است در آمده بود.
در حالی که ستاره شناسان دهها ابرنواختر مختلف را کشف کرده بودند.قبلا هرگز چندین تصویر از انفجار ستاره ای را مشاهده نکرده بودند.کشف ابر نواختر در حالی انجام گرفت که جست و جوی تیم لنز(دوربین) منجر به کشف گروهی از لنز ها (دوربین ها)و و میدان های جلویی ابر نواختر شد تیم از 2013 تا به حال مشغول جست و جو بوده و حالا داده های تصاویر ابر نو اختر از نه میلیارد سال نوری را آنالیز می کند.
این ابرنواختر حدودا بیست برابر روشن تر از مقدار طبیعی است و تصویر آن اثر ترکیبی دو لنز گرانشی است.نور ابر نواختر در میان حدقلا سه مسیر جداگانه است.و زمانی که اثر لنز یکی از مسیر ها اتفاق می افتد دقیقا با یک کهکشان بیضوی شکل خوشه کهکشانی دومین اثر لنز گرانشی نیز اتفاق می افتد.ماده تاریک کهکشان بیضوی نور را خم و از نور را به چهار مسیر که توسط تیم مشاهده شده است هدایت می کند.
این مشاهدات منحصر به فرد به ستاره شناسان کمک خواهد کرد که مقدار انحراف ماده تاریک را در اثر گرانشی کهکشان و خوشه های کهکشانی بیابند.ماده تاریک بیشتری در جهان قابل مشاهده وجود دارد و اثر گرانشی جهان قابل مشاهده و بنابر این اثر لنز کهکشان ها و خوشه های ستاره ای بزرگترین سرنخ برای یافتن ماده تاریک آن است.زمانی که چهار تصویر ابر نواختر زمانی که ابرنواختر فورکش کند کمرنگ شوند،اختر شناسان شانس گیر انداختن انفجار را خواهند داشت.تصاویر ابر نواختر چندین بار به زمین نرسیده است زیرا برای هر تصویر ایجاد شده نور یک مسیر  و زمین یک مسیر  متفاوت از طرح  بندی ماده را دارند.هر دو تاریک و قابل مشاهده در میان مسیر هایشان هستند و به دلیل این خم شدن در مسیر بهچندین مسیر نور برای مدت زمان طولانی تری به ما می رسد.اختر شناسان می توانند از مدل هایشان مقدار ماده تاریک در خوشه و مکان آن را پیش بینی بکنند.زمانی که تصویر بعدی می رسد به نظر می رسد از تاخیر زمانی مشاهدات برای برای ایجاد مدل های جدید استفاده بکنند.
چهار تصویر گرفته شده از ابر نواختر به فاصله چنین هفته از هم گرفته شده است.و ابر نواختر در یک تصویر 20 سال زودتر از جاهای دیگر خوشه ظاهر شده است و حتی دقیق تر به نظر می رسد که انتظار می رود که یک بار بیشتر در یک تا پنج سال بعدی رخ  می دهدو آن زمانی است که دانشمندان در  عمل آن را گیر بندازند.
ابر نواختر رفسدال که به افتخار ستاره شناس نروژی سرجان رفسدال کسی که در 1964 اولین بار پیشنهاد استفاده از زمان تاخیر را از یک لنز ابرنواختر برای انفجار های جهان اراه داده بود نام گذاری کردند.

همگرایی گرانشی(لنز گرانشی) از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد :همگرایی گرانشی هنگامی روی می‌دهد که نور یک چشمهٔ درخشان بسیار دور (مانند یک اختروش) در مسیرش تا رصدگر، از کنار جسم پرجرم دیگری (مانند یک خوشهٔ کهکشانی) بگذرد و مسیرش خمیده شود. جسم میانی عدسی گرانشی نامیده می‌شود. این پدیده یکی از پیش‌بینی‌های نظریهٔ نسبیت عام اینشتین است. براساس نسبیت عام، جرم می‌تواند فضازمان را خمیده کند و در نتیجه میدان گرانشی‌ای بسازد که می‌تواند نور را منحرف کند. این پدیده را نخستین بار آرتور ادینگتون در سال ۱۹۱۹ در جریان یک خورشیدگرفتگی آزمود که در آن نور ستاره‌ای که از نزدیک خورشید می‌گذشت کمی خم شده و در نتیجه مکان ظاهری ستاره کمی جابه‌جا شد. با همگرایی گرانشی می‌توان اطلاعاتی دربارهٔ جسم میانی (عدسی) از جمله جرم آن به دست آورد.
منبع spacetelescope.org
صفحه ما در اینستاگرام :
http://www.instagram.com/nojom_news

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.