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.

۱۳۹۳ مرداد ۶, دوشنبه

یک خوشه کهکشان با جرم 160 تریلیون برابر خورشید!

توده های انبوه و بزرگی در کیهان در فضا و زمان اطرافشان انحنا و آشفتگی ایجاد می کنند.آنها شبیه مغناطیس هستند و نور را در مسیر سفرش از فاصله های دور کیهان خم می کنند.انحراف فضا و زمان به وسیله اشیا بزرگ در کیهان یکی از پیش بینی های تئوری نسبیت انشتین بود.
ستاره شناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل توده ای با یک خوشه کیهانی را با دقت بیش از قبل نقشه برداری کردند.مشاهدات ایجاد شده با استفاده از برنامه مشاهده میدان جلویی هابل مقدار و توزیع توده با MCS J0416.1-2403 را نشان می دهد که کهکشان خوشه ای پر جرمی پیدا شده است که جرمی معادل 160 تریلیون برابر جرم خورشید را دارد.جزئیات جرم در این نقشه مدیون عمق بی سابقه از داده هایی است که به تازگی توسط مشاهدات هابل مهیا شده همچنین مدیون لنز گرانشی قوی است.
اندازه گیری مقدار جرم با فاصله اشیا در جهان بسیار سخت نیست.اغلب یک فن توسط ستاره شناسان برای کاوش محتوی خوشه های بزرگ کیهانی با مطالعه تاثیرات جاذبه ای که بروی نور اشیا دور در ماورا آنها دارند به کار برده می شود.این یکی از اهداف اصلی کاوشگر خط مقدم هابل است.یک برنامه مشاهده جاه طلبانه شش حوشه کیهانی مختلف از جمله MCS J0416.1-2403 را اسکن کرد که در تصویر خیره کننده بالا قابل مشاهده است.
با وجود جرم بزرگشان تاثر خوشه های کیهانی به اطرافشان حدقلا مقدار است.برای بیشتر جاها آنها سبب چیزی می شوند که بنام عدسی گرانشی ضعیف شناخته می شود،که باعث می شود منابع دور تر به نظر برسند.مثل کمی بیضوی تر و آغشته تر در طول آسمان،زمانی که خوشه ها بزرگ و به اندازه کافی متراکم و انبوه هستند و هم تراز خوشه و شی ادور هستند، تاثیر می تواند بیشتر نمایش داده شود.تصاویری از کهکشان های معمولی که می توانند به حلقه تبدیل شوند و در مسر نور رفت و برگشت نمایند،حتی چندین برابر بقیه تصاویر به نظر ی رسد.این تاثر نیز بعناون لنز قوی شناخته می شود که پدیده ای است که به دور شش خوشه ای که در برنامه هابل مورد برسی قرار گرفته اند مشاهده می شود.این برای نقشه برداری آشفتگی MCS J0416.1-2403 با استفاده از داده های جدید هابل مورد استفاده قرار گرفته است.
عمق داده ها به ما اجازه مشاهده اشیا بسیار کم نور را می دهد و به ما اجازه می دهد تا کهکشان های تحت تاثر اثر لنز را قوی تر از قبل و حتی میدان های لنز مغناطیسی زمینه کیهان ها که هنوز بسیار دور و کم نور هستند و حتی می توانیم فاصله فوق العاده پس زمینه کهشان ها را تشخیص دهیم.ما می دانیم که کهکشان های خوشه بیشتر از چهار برابر تصور قبلی تحت تاثر اثر پدیده لنز در خوشه هستند.
با استفاده از دوربین توسعه یافته هابل اختر شناسان 51 کهکشان جدید را در اطراف خوشه تصویر برداری کردند.این چهار برابر تعدا قبلی برسی شده است و تعداد کهکشان های تحت تاثر اثر لنز به مقدار زیاد 68 رسید از آنجایی این کهکشان ها چندین برابر دیده می شوند این برابر 200 تصویر تحت تاثیر لنز است که در طول قاب دیده می شود.این به گروهی از دانشمندان اجازه داد که آشفتگی قابل مشاهده و ماده تاریک را در خوشه که در اثر جرم تحمیل شده است مشاهده کنند.
لنز گرانشی یکی از متدهای ستاره شناسان برای درک ماده تاریک است که به دور سه چهارم از ماده در کیهان ایجاد می شود که بطور مستقیم قابل مشاهده نیست و هیچ نوری ساطع می نمی کند و می تواند از بقه اجسام بدون اصطکاک عبور کندو تنها در جاذبه تاثیر می گذارد و حضور آن باید از تاثیرات گرانشی استنباط شود.
در حالی که بیشتر از بیست سال است دانشمندان می دانند چگونه از کهکشان هایی که تحت تاثیر اثر لنز گرانشی هستند عکس برداری کنند.زمان زیادی طول می کشد تا تلسکوپی درست شود که بتوان مشاهدات عمیق و موثری داشته باشد و مدل های دانشمندان برای نقشه برداری در جزئیات بسیار بی سابقه یک سیستم بغرنج مانند J0416.1-2403 بسیار پیشرفته هستند.
با مطالعه 57 تا از کهکشان های قابل اعتماد و واضح تحت تاثیر لنز، ستاره شناسان J0416.1-2403 را هم بطور عادی و هم با ماده تاریک مدل سازی کردند.این نقشه دو برابر بهتر از نقشه های قبلی است.
توده کلی همراه J0416.1-2403 در فاصله 650 هزار سال نوری مدل سازی شده است که دانشمندان می گویند 160 تریلیون برابر خورشید است.این اندازه گیری دقیق تر از همه نقشه ها از خوشه های ستاره ای است و دقیق ترین نقشه ای است که تا کنون تولید شده است.با تعین دقیق اینکه توده کجا ساکن است اختر شناسان آشفتگی فضا و زمان را با دقت دقیق تعین می کنند.
مشاهدات تلسکوپ هابل و تکنیک لنز گرانشی راه جدیدی را برای مشخص کردن دقیق اجسام دور باز کرده است.در این مورد خوشه در فاصله چهار و نیم میلیارد سال نوری از ماست.یکی از دانشمندان گفت اما ما در اینجا توقف خواهیم کرد زیرا برای گرفتن عکس توده دانشمندان به اندازه گیری لنز ضعیف نیز نیاز دارند.در حالی که این می تواند یک تخمین ناهنجار از جرم هسته داخلی خوشه دهد، مشاهدات لنز گرانشی ضعیف اطلاعات ارزشمندی از جرم اطراف خوشه را فراهم می کند.
تیم به مطالعاتش در باره خوشه با استفاده از تصویر بردار فوق عمیق هابل و جزئیاتاطلاعات لنز قوی و ضعیف گرانشی برای نقشه برداری قسمت بیرونی خوشه و همچنین سمت درونی خوشه استفاده خواهد کرد و بنابراین قادر به تشخیص ساختارهای اطراف خوشه خواهد بود.همچنین آنا امکان استفاده از اندازه گیری های طیف سنج اشعه ایکس از گازهای داغ برای نقشه برداری محتویات خوشه را برای ارزیابی سهم مربوط به گازهای داغ و ماده تاریک خواهند داشت.
با تریک این منابع داده ها از جزئیات توزیع جرم در نقشه بیشتر و شامل نقشه 3D و سرعت نسبی کهکشان ها خواهد شد که راهی را برای فهمیدن تاریخ و تکامل خوشه ها فراهم خواهد کرد.
نتایج این مطالعه بصورت آنلاین در ماهنامه نجوم سلطنتی در 2014 ژوئیه 24 منتشر شده است.

منبع Dailygalaxy.com

۱۳۹۳ مرداد ۲, پنجشنبه

کهکشان های کوتوله درک ما را از چگونکی کار کردن کیهان به چالش می کشند.

در ابتدای سال 2013 دانشمندان کشف شگفت انگیزشان را که نصف کهکشان های کوتوله که به دور آندرومرا می چرخند در حال چرخش به دور یک صفحه بزرگ هستند رونمایی کردند.این صفحه دارای مقیاس بیشتر از یک میلیون سال نوری  ولی بسیار نازک و دارای عرض سه هزار سال نوری است.زمانی که دانشمندان آن را مشاهده کردند متوجه یک ارتباط قوی بین هماهنگی حرکات کهکشان های کوتوله شدند از روی این دانشمندان توانستند مقایسه کنند که این صفحات دایره ای شکل از حرکت کوتوله ها در سراسر کیهان وجود دارد و در پنجاه در صد کهکشان ها دیده می شود.این یک مساله بزرگ است که با فهم ما از مدل استاندارد کیهانی در تضاد است و درک ما را از چگونگی کار کیهان از جمله ماده تاریک به چالش می کشد.
ستار شناسان قبلا آندرومرا را مشاهده کرده بودند،در حالی که ستاره شناسان ایرانی در هزاران سال قبل اولین بار به آن اشاره کرده بودند،اما در چند دهه گذشته مطالعات درست جزئیات پان آندرومرای باستانی را بر آورد کرد.این پروژه که بنام پاناداس معروف است یک پروژه بزرگ بین سالهای 2008 تا 2011 بوده است که با استفاده از تلسکوپ فرانسه-کانادا هاوایی که در موناکو هاوایی واقع شده بود انجام شد.حالا دانششمدان داده های جمعاوری شده آن را آزمایش می کنند و این اولین دید وسیع از همسایه بزگ و نزدیک و همدم مان را در جهان به ما می دهد.
زمانی که دانشمندا به کهکشان های کوتوله اطراف آندرومرا نگاه کردند آنها تشخیص دادند که یافتن وزوز آنها در اطراف تصادفی است مانند وزوز زنبور ها در اطراف یک کندوی زنبور عسل بجای آن دانشمندان نصف اقمار آندرومرا را را یافتند که با هم به دور یک صفحه بزرگ می چرخیدند که بیشتر از یک میلیون سال نوری مقیاس داشت اما تنها در 30000 سال نوری متراکم شده بود.این کهکشان های کوتوله یک حلقه را به دور اندرومرا ایجاد کرده اند."این کاملا غیر قابل تشخیص بود-شانس تصادفی بودند آنها در کنار هم هیچ است این واقعا شگفت انگیز است.
کهکشان های بزرگ مانند آندرومرا و راه شیری خودمان مدت زمان زیادی با چرخیدن همراه با کهکشان های کوچکتر شناخته شده بودند.این کهکشان های کوچکتر که بطور جداگانه در هر جا از حدقلا ده تا صدها و هزاران بار کم نور تر از میزبان درخشان خود بودند.دانشمندان فکر کردند که مسیر طراحی شده به دور کهکشان های بزرگ به هر کهکشان کوچک دیگر بستگی دارد.برای چندین دهه ستاره شناسان از مدل های کامپیوتری برای پیش بینی اینکه چگونه کهکشان های کوتوله باید به دور کهکشان های بزرگتر بچرخند استفاده کردند و هر دفع به این نتیجه رسیدند که کهکشان های کوتوله باید بطور تصادفی در آسمان پراکنده شده باشند که این ترکیب در کیهان درست نبود آنها مشاهده کردند که کهکشان های کوتوله در یک صفحه به دور آندرومرا مرتب شده اند.
حالا دانشمندان انبوهی از این کوتوله ها را که در یک دیسک به دور یک کهکشان بزرگ مانند آندرومرا می چرخد یافته اند.این شبیه این است که در مورد چگونگی شکل گیری یا تکامل کهکشان ها باید چیزی آن را رهبری کرده باشد تا این ساختار عجیب و غریب و متصل به هم را طراحی کرده باشد.کهکشان های کوتوله بیشترین تعداد نوع کهکشان ها در جهان را دارا می باشند بنابر این درک اینکه چرا و چگونه این دیسک به دور کهکشان های بزرگ شکل گرفته انتظار می رود تا افق روشن جدیدی را در شکل گیری کهکشان نشان دهد.
این محققان باور دارند که جواب ها در فرآیند های فیزیکی ناشناخته ای که چگونه گاز در کهکشان شناور است حکم فرماست مخفی شده باشد.در حالی که هنوز هیچ مکانیسم شناخته شده ای که بتواند بگوید چرا کهکشان های کوتوله در درون صفحات نازک شناورند وجود ندارد.
تعدادی از متخصصین پیشنهاد های تندتری را ارائه می دهند شامل خم شدن و چرخاندن قوانین جاذبه و حرکت،پرت کردن قوانین به ظاهر پابرجای فیزیک که قابل به روز شدن هستند.یکی از دانشمندان گفت اگر مشاهدات از طبیعت ما را به منشا متمرکز کند ما ذهن بازتری برای اینکه علوم چیست خواهیم داشت.
کشف اینکه بسیاری از کهکشان های کوچکتر در سراسر کیهان به دور کهکشان های بزرگتر مانند زنبور ها تجمع نکرده اند و به دور دیسک مانندی در حال رقص هستند درک ما را از اینکه چگونه کیهان شکل می گیرد و تکامل می یابد به چالش می کشد.این یافته ها توسط گروهی از دانشمندان بین المللی امروز در مجله نیچر منتشر شده است.
کیهان شامل میلیاردها کهکشان ست تعدادی مانند راه شیری بزرگ هستند و شمال میلیاردها ستاره هستند.بیشتر کهکشان ها در هر حال کوتوله هستند و بسیار کوچکتر هستند و فقط چند میلیون ستاره دارند.
برای دهه ها ستاره شناسان از مدل های کامپیوتری برای پیش بینی چگونگی اینکه این کهکشان های کوچک باید به دور کهکشان های بزرگ بچرخند استفاده کردند آنها همیشه می یافتند که این پراکندگی باید تصادفی باشد.
این کشف از آندرومرا با انتظارت مواف نبود و دانشمندان احساس می کنند که مجبورند تا کاوش کنند تا حقیقت بقیه کهکشان ها را در کیهان بیابند.
با استفاده از نقشه‌برداری آسمانی دیجیتال اسلون یک منبع قابل توجه از تصاویر رنگی و نقشه های 3D که بیش از یک سوم آسمان را پوشش می دهد دانشمندان خواص هزاران کهکشان نزدیک را تشریح کردند.
دانشمندان شگفت زده شده اند که نسب زیادی از قمرهای کهکشان ها اگر در قسمت مخالف کهکشان میزبانشان قرار گرفته باشند مخالف جهت سرعت و شتاب هستند.

منبع Dailygalaxy.com

یک سیاهچاله با "میدان مین" و بازوهای مارپیچی می درخشد!

با استفاده از تلکسوپ چاندرا ستاره شناسان می توانند کهکشان گرداب را مشاهده کنند تا اشیا که تنها با اشعه ایکس قابل تشخیص است را کشف کنند.داده های چاندرا به رنگ بنفش دیده می شود.داده های نوری از تلسکوپ هابل قرمز و سبز و آبی هستند.اسم اصلی این کهکشان میسر 51 یا NGC 5194 است اما اغلب به اسم کهکشان گرداب صدا زده می شود.همانند راه شیری کهکشان گرداب یک کهکشان مارپیچی با بازوهای تماشایی از ستاره ها و گرد و غبار است.M51 در سی میلیون سال نور در زمین واقع شده است و در سمت شرقی زمین چشم اندازی به ما می دهد که ما نمی توانیم آن را از کهکشان مارپیچی خودمان مشاهده کنیم.
بسیاری از منابع اشعه ایکس ستاره های دوتایی هستند.این سیستم ها شامل دو جسم می شوند جایی که ستاره ها به هم پیوسته هستند.حتی ستاره های نترونی یا اشیا نادر دیگر،یک سیاهچاله به وسیله موادی که به دور ستاره ها می چرخند احاطه شده است.سقوط ماده با میدان شدید ستاره های دوتایی شتاب داده می شود و میلیون ها درجه گرم می شود و یک منبع درخشان اشعه ایکس را تولید می کند.مشاهدات چاندرا نشان می دهد که حدقلا ده تا از XRBs (سیستم های دوتایی اشعه ایکس) در M51 به اندازه کافی روشن هستند تا دارای سیاهچاله باشند.در هشت تا از این سیستم ها سیاهچاله ها نسبتا توسط مواد اطراف ستاره های بسیار پر جرم تر از خورشید محاصره شده اند.
برای اینکه ستاره شناسان M51 را یک دهه با چاندرا مشاهده کرده بودند آنها اطلاعات قطعی داشتند که چگونه منابع اشعیه ایکس حاوی رفتار سیاهچاله ها در طول زمان است.سیاهچاله ها با با شریکان ستاره ای شان بطور مداوم در مشاهدات ده ساله چاندرا درخشیدند.این نتایج پیشنهاد می دهد که ستاره ها با جرم زیاد در این منابع اشعه ایکس بادهای قوی دارند که بطور پیوسته به مواد اجازه می دهد که به درون سیاهچاله بروند.
یک تفاوت بین منظومه شمسی و کهکشان گرداب این است که M51 در قسمت میانی با یک کهکشان کوچکتر مصاحب شده است که در بالای سمت چپ تصویر دیده می شوند.دانشمندان فکر می کنند که این تعامل کیهانی با امواجی که از شکل گیری ستارگان ساطع شده است شکل گرفته است در طی چند میلیارد سال آینده به تکامل پیدا خواهند کرد و به سیاهچاله یا ستاره نترونی سقوط خواهند کرد.بیشتر سیستم های دوتایی اشعه ایکس شامل سیاهچاله ها در این کهکشان در نزدیکی نواحی قرار دارند که ستاره ها در آن شکل می گیرند و ارتباط بین آنها و برخورد کیهانی را نشان می دهد.
مطالعات قبلی از کهکشان چرخ دنده نشان می داد که تنها صد منبع اشعه ایکس در آنجا وجود دارد داده های جدید،معادل 900 هزار ثانیه چاندرا نشان می دهد که نزدیک 500 منبع اشعیه ایک که 400 تای آنها تصور می شود همراه M51 باشد ،با باقیمانده هر دوی آنها در عقب یا جلوی کهکشان وجود دارد.
بیشتر نور ساطع شده، یا رنگ تیره،اشعه ایکس ساطع شده در M51 از گازهایی که که با انفجارهای ابرنواختری ستاره های بسیار بزرگ بسیار داغ شده بودند می آید.


منبع : DailyGalaxy.com