ماده تاریک، تاریک تر و عجیب تر شده است!

نوشته شده توسط ارغوان اکبریه شنبه، 8 فروردین ماه 1394

این مطلب را با دوستان خود به اشتراک بگذارید

فیسبوک

توییتر

گوگل پلاس

ایمیل

مشاهدات دو تلسکوپ فضایی قوی نشان می دهد که این ماده اسرار آمیز که حدود ۸۵٪ از کل هستی را فرا گرفته است، عجیب تر از چیزیست که تا کنون فکر می کردیم.

با مشاهده خوشه های کهکشانی که به هم برخورد می کنند، ستاره شناسان در حال برسی رفتار ماده تاریک هستند.

در یک پژوهش جدید، تلسکوپ فضایی هابل و تلسکوپ پرتو ایکس چاندرا که در بازه های زمانی مختلف و از زوایای مختلف بر روی برخورد 72 خوشه کهکشانی تمرکز کرده بودند، به ما این اجازه را دادند که ببینیم که چگونه ماده تاریک در طی زمان با خودش تعامل می کند.

نتایج پژوهش 27 مارس 2015 منتشر شد که در آن عکس های برخورد خوشه هایی که دانشمندان از پیش می دانستند که ماده تاریک در آن ها وجود دارند به ترتیب زمانی کنار هم گذاشته شده بود. دیوید هاروی (David Harvey)، نویسنده ارشد این پژوهش، می گوید: ما می دانیم که گاز و ستاره ها چگونه به این برخورد ها واکنش نشان می دهند و بعد از برخورد از کجا سر در می آورند. با مقایسه این که ماده تاریک چگونه رفتار می کند می توانیم پی ببریم که ماده تاریک دقیقا چیست.

وجود ماده تاریک فقط از این طریق احساس می شود که با ماده معمولی و از طریق جاذبه بین ذرات اندرکنش دارد. با این حال، از طریق نیروی الکترومغناطیسی اندکنش انجام نمی دهد که به همین علت است که نمی توانیم آن را ببینیم. همچنین، نه نوری تولید می کند، نه نور را بازتاب می کند و یا حتی را پخش نمی کند. در واقع، ماده تاریک بیشتر از این که سیاه باشد، نامرئی است.

در این پژوهش جدید، هاروی و تیمش متوجه شدند که تا چه اندازه این ماده نامرئی است، حتی برای خودش!

وقتی دو خوشه کهکشانی به هم برخورد می کنند، گازها، ستاره ها و ماده تاریک به طرق متفاوتی اندرکنش می کنند. ابرهای گازی در پی ایجاد نیروی کششی کم کم آرام می شوند و سرانجام باز می ایستند. درحال که ستارگان به سرعت از کنار هم عبور می کنند، البته در صورتی که برخوردی میانشان صورت نگیرد.در هنگام مطالعه این که در این میان برای ماده تاریک چه اتفاقی می افتد، دانشمندان متوجه شدند که، همانند ستاره ها، ماده تاریک نیز بر روی یکدیگر تاثیر کمی دارند.

این گونه فکر می شد که ماده سیاه به طورت یکسان در میان خوشه ها گسترش می یابد زیر منطقی به نظر می رسد که انبوه ماده تاریک اندرکنش نیرومندی داشته باشند، چیزی شبیه برخورد ابرهای گاز وقتی که ذرات برخورد کننده ماده تاریک در مجاورت آنان هستند. اما به جای این که یک کشش رخ بدهد، ابرهای ماده تاریک از میان یک دیگر بی سر و صدا عبور می کنند.

ریچارد مسیی (Richard Massey) از دانشگاه دورهام انگلیس گفت: هر برخورد صدها میلیون سال به طول می انجامد و بنابراین در بازه عمر انسان، ما فقط یک تصویر ثابت از یک زاویه از ماجرا را بینیم. حالا که چندین برخورد مشاهده و مطالعه شده است، می توانیم قطعات پازل را کنار هم بگذاریم تا بهتر بفهمیم که چه اتفاقی دارد می افتد.

حالا دیگر می دانیم که ذرات ماده تاریک در مجاورت با ذرات دیگر ماده تاریک، نیروهای قوی اصطکاکی را تجربه نمی کنند، اما باید بر روی خصوصیات دیگرشان بیشتر کاوش شود. در گام بعدی دانشمندان قصد دارند تا ببینند که آیا شواهدی وجود دارد تا نشان دهد که ذرات ماده سیاه مانند توپ های بیلیارد به هم برخورد می کنند و دور می شوند. چنین اندرکنش جنبشی ای نمایان گر خصوصیات پراکنش در میان برخوردهای عظیم خوشه های کهکشانی می باشد. آن ها همچنان امیدوارند تا ببینند که چگونه ماده تاریک در هنگام برخورد با یک کهکشان عمل می کند. البته این اتفاقیست که خیلی بیشتر از برخوردهای خوشه های کهکشانی روی می دهد.

به گفته هاروی، برای ماده تاریک کاندیداهای دیگری نیز وجود دارد، بازی هنوز تمام نشده است، ولی نزدیک به یک جواب هستیم. این ذرات بزرگ نجومی بالاخره به ما این فرصت را می دهند که دنیای سیاه اطرافمان را ببینیم.

مطالب مرتبط

• تصویر شگفت انگیز جدید گرفته شده توسط تلسکوپ فضایی هابل از "ستونهای خلقت"
• فرضیه جدید درباره انقراض دایناسور ها توسط ماده تاریک

ارغوان اکبریه

نویسنده و مترجم

من اخبار علمی زیادی رو هر روز می خونم و دوست دارم با هم زبون های خودم این اخبار جالب رو شریک بشم تا از جدیدترین های دنیا مطلع باشند. 

تأییدات تجربی اثرگذاری از دور یک فوتون بر فوتون درهمتنیده اش

شگفتی جدید در فیزیک کوانتوم؛

ارتباط عشق با فیزیک!

این روش به محققان اجازه داد تا ببینید که چگونه یک فوتون، در یک جفت فوتون درهمتنیده تحت تاثیر فوتون دیگر قرار می گیرد.

دانشمندان کشف کردند که چگونه دونفر از راه دورهم می توانند برهم تاثیر بگذارند. 

به گزارش باشگاه خبرنگاران، هنگامی که در مورد عشق صحبت به میان می آید اغلب مردم به ارتباطات درونی و عرفانی و قلبی فکر می کنند اما چنین ارتباطاتی در جهان زیر اتمی نیز وجود دارند که به لطف یک پدیده عجیب و غریب و متضاد با نام درهمتنیدگی کوانتومی کشف شده است. 
 
مفهوم اساسی درهمتنیدگی کوانتومی به این معناست که دو ذره می توانند ارتباط نزدیکی با یکدیگر پیدا کنند حتی اگر بیلیون ها سال نوری از از هم فاصله گرفته باشند و تغییر یکی در دیگری تاثیر می گذارد. 
 
در سال 1964، فیزیکدان جان بل فرضیه ای ارائه کرده بود که چنین تغییراتی می تواند بلافاصله رخ دهد حتی اگر ذرات بسیار دور از هم باشند. نظریه بل به عنوان یک نظریه ی مهم در فیزیک مدرن در نظر گرفته می شود. پیش از او آلبرت انشتین سال ها قبل ثابت کرده بود اطلاعات نمی تواند سریع تر از سرعت نور انتقال پیدا کند. 
 
در نیم قرن گذشته، بسیاری از محققان آزمایش هایی را برای تست نظریه بل انجام دادند. ناسا در این خصوص اظهار داشت که با این وجود تمایل دانشمندان در این زمینه بسیار کم بود زیرا انجام این آزمایش به ساخت تجهیزات حساس و دقیق نیاز دارد. در سال گذشته، با این حال، سه گروه تحقیقاتی مختلف قادر به انجام آزمایش های اساسی بر روی نظریه بل شدند و همه آنها از ایده اولیه حمایت می‌کنند. 
 
کیریستر شالم فیزیکدان موسسه ملی استاندارد و فناوری (NIST) در بولدر کلرادو این تیم تحقیقاتی را رهبری می کند. شام و همکارانش با استفاده از نوار فلزی خاص خنک شده با دمای برودتی توانستند یک ابررسانا ایجاد کنند که هیچ مقاومت الکتریکی ندارد. 
 
این روش به محققان اجازه داد تا ببینید که چگونه یک فوتون، در یک جفت فوتون درهمتنیده تحت تاثیر فوتون دیگر قرار می گیرد. 
 
این نتایج که در مجله فیزیکال ریویو منتشر شد، به شدت نظریه بل را تایید می کرد. نویسنده دیگر این تحقیق فرانچسکو مارسیلی از آزمایشگاه ناسا (JPL)  در پاسادنای کالیفرنیا در بیانیه ای گفت: مقاله ما و دو مقاله دیگر منتشر شده در سال گذشته نشان می دهد که نظریه بل مبنی بر آنکه هر مدل در جهان شامل متغیرهای پنهانی است که ذرات درهمتنیده حتی از فاصله دور هم برهم تاثیر می‌گذارند.

منبع: باشگاه خبرنگاران

کشف امواج گرانشی

کشف امواج گرانشی /حقانیت انیشتین ثابت شد

تهران-ایرنا- محققان موفق شدند امواج گرانشی حاصل از برخورد دو سیاه چاله را مستقیما کشف کنند؛ این کشف موجب تایید پیش بینی یک قرن گذشته آلبرت انیشتن در رابطه با وجود امواج گرانشی شد.

به گزارش روز جمعه گروه علمی ایرنا از پایگاه اینترنتی لوس آنجلس تایمز، بیش از یک میلیارد سال پیش در یک کهکشان دور دست، دو سیاه چاله تحت جاذبه یکدیگر قرار گرفتند و با چنان نیروی به یکدیگر برخورد کردند که ساختار کیهان را برهم زد.

دیروز پنجشنبه دانشمندان به جهانیان اعلام کردند که آنها امواج گرانشی موج مانندی کشف کرده اند که هنوز از این رویداد شدید جاری هستند و همزمان پیش بینی یک قرن گذشته آلبرت انیشتن در رابطه با وجود امواج گرانشی را تایید کردند.

این کشف که توسط رصدخانه لیگو (LIGO) انجام شد حاصل ده ها سال تحقیق محققان در جستجو برای کشف علائم این پدیده بود.

دیوید رایتز مدیر اجرایی رصدخانه لیگو گفت: این کشف که در مقاله ای در مجله Physical Review Letters منتشر شده است ، پنجره جدیدی در کیهان باز می کند و آغاز گر عصر جدیدی در نجوم است. وی خاطر نشان کرد: این موفقیت علمی به اندازه ی گام نهادن در ماه اهمیت دارد.

این یک دستاورد بسیار بزرگ در علم کیهان شناسی به حساب می آید و می تواند به یافتن پاسخ سوالات مهمی درباره سیاه چاله ها و امواج گرانشی کمک کند. 

صد سال پیش در سال 1916 میلادی، آلبرت انیشتین وجود امواج گرانشی را پیش بینی کرده بود. اما آشکارسازی مستقیم آنها نیازمند تکنولوژی های بسیار پیشرفته و پرقدرت و جستجوی درازمدت بود.

این مشاهدات، به نظریه انیشتین درباره ی گرانش و نظریه نسبیت عام قوت می دهد و ثابت می کند که سیاه چاله ها وجود دارند. اکتشاف امواج گرانشی دستاوردی است که قطعا درخور دریافت جایزه نوبل فیزیک است.

دانشمندان عقیده دارند این کشف که یک میلیارد سال از رخداد آن می گذرد، می تواند سر نخ هایی در ارتباط با مه بانگ در اختیار ما قرار دهد.

زمان در جهان‌های موازی می‌تواند به عقب حرکت کند

نویسنده: مسعود توکلی دوشنبه, 05 بهمن 1394 ساعت 16:44 دیدگاه (7)

• اندازه قلم  

زمان

درک مفهوم زمان همواره یکی از سوالات بی‌پاسخ در فیزیک بوده و در طول تاریخ فیلسوفان را متحیر ساخته است؛ اینکه زمان چیست و چرا به نظر می‌رسد که دارای جهت است. فیزیکدانان در جدیدترین تحقیقات خود به نتایج جالبی رسیده‌اند که می‌تواند درک ما از زمان را کاملاً دستخوش تغییر کند. با زومیت همراه باشید.

تبلیغات

فروشگاه اینترنتی دیجی کالا

اخذ نمایندگی رسمی CIWدر ایران

آموزش EMC با تجهیزات واقعی vnx5200

مفهوم زمان به صورت "بردار زمان" تعریف شده و در آن نشان داده می‌شود که زمان بر خلاف بسیاری از قوانین هستی نامتقارن است. اما به تازگی شان کارول فیزیکدان دانشگاه کلتک کالیفرنیا به همراه آلن گاث از ام‌آی‌تی شبیه‌سازی را ساخته‌اند که نشان می‌دهد بردار زمان می‌تواند به صورت طبیعی از سیستم معادلات کاملاً متقارنی به دست بیاید.

مفهوم پیکان زمان از آنجا به وجود آمده است که طبق مشاهدات به نظر می‌آید زمان در حال گذر است و جهت آن ثابت و به سوی افزایش انتروپی جهان است. انتروپی مقیاس بی‌نظمی جهان است. برای مثال یک تخم مرغ سالم انتروپی کمتری از یک تخم مرغ شکسته دارد یا اگر یک تخم مرغ شکسته ببینیم، می‌دانیم این تخم مرغ زمانی سالم بوده است. همچنین تجربه‌ی ما می‌گوید تخم مرغ شکسته خود به خود سر هم و سالم نمی‌شود. انتروپی و اصلِ افزایش آن، مفاهیم بسیار جالبی هستند و مثال‌های گوناگونی برای درک بهتر آن‌ وجود دارد.

هرچند نتایج کار کارول و گاث هنوز منتشر نشده است، اما آن‌ها در مصاحبه با مجله‌ی نیوساینتیست به صورت مفصل درباره‌ی آن توضیح داده‌اند. شبیه‌سازی آن‌ها شامل اثر متقابل تعدادی ذرات تحت تاثیر جاذبه و حرکت آن‌ها در جهات تصادفی است. برخی از این ذرات به صورت طبیعی توده‌ای را تشکیل می‌دهند؛ یعنی حالتی که انتروپی پایین‌تری دارد (خلاف جهت طبیعی افزایش انتروپی). سپس ذرات با جدا شدن از یکدیگر در جهت خاصی از زمان حرکت می‌کنند. در کمال ناباوری وقتی کل سیستم را مشاهده کنید، انتروپی همچنان افزایش پیدا می‌کند و این نشان می‌دهد هر دو جهت زمان می‌توانند جواب قابل قبولی برای مسئله باشند.

البته این اولین باری نیست که چنین پدیده‌ای مشاهده می‌شود. در سال ۲۰۱۴ گروه بین المللی از فیزیکدانان مدل ساده‌ای را توسعه دادند که نشان می‌داد می‌توانید قوانین متقارنی از فیزیک را به همراه یک بردار زمان داشته باشید. یافته‌های آن‌ها در ژورنال معتبر فیزیکال ریویو لترز منتشر شد. آن‌ها متوجه شدند چیزی به اسم بردار زمان وجود دارد، اما فقط از منظر یک ذره‌ی درون سیستم. برای یک ناظر خارجی هیچ جهت خاصی در زمان وجود ندارد.

چیزی که این دو دانشمند اعلام کرده‌اند، قطعاً بعد از انتشار به شدت مورد بحث قرار خواهد گرفت. مدل آنها ایده‌های جذابی ارائه می‌دهد، اما ما را به پاسخ این سوال که "زمان چیست" نزدیک‌تر نمی‌کند و تنها سوال‌های ما از ماهیت و پیچیدگی زمان را بیشتر از قبل خواهد کرد.

منبعIFLSCIENCE

کشف شواهدی از سیاره نهم منظومه شمسی با مدلسازی

کشف شواهدی از سیاره نهم منظومه شمسی

دو دانشمند موسسه فناوری کالیفرنیا از کشف شواهدی مبتنی بر وجود سیاره نهم در منظومه شمسی خبر داده‌اند که 10 برابر جرم زمین است.

به گزارش ایسنا، کنستانتین باتیگین و مایک براون مدعی هستند که "سیاره X" در مداری بشدت بیضوی در 20 برابر فاصله نپتون یا 60 میلیارد کیلومتری خورشید گردش می‌کند و مدار آن 10 هزار تا 20 هزار سال زمینی است.

بنا بر اعلام موسسه فناوری کالیفرنیا، این سیاره فرضی هنوز مشاهده نشده و موجودیت آن بر اساس مدلسازی ریاضی و شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای بدست آمده از مدارهای شش جسم کمربند کویپر در خارج از منظومه شمسی فرض شده است.

این اجسام از مدارهای بسیار نامعمولی برخوردارند که دارای شیبی 30 درجه نسبت به صفحه دایرة البروج هستند. این دایره، محل سکونت هشت سیاره منظومه شمسی است که همگی در یک جهت هستند.

باتیگین و براون می‌گویند که این امر ممکن است در اثر وجود یک سیاره ناشناخته یا جرمی از اجسام کمربند کویپر باشد. البته فرضیه دوم رد شده زیرا بر اساس آن، کمربند باید صدها برابر بزرگتر از باور امروزی باشد. علاوه بر آن، حرکات سایر سیارات نمی‌تواند این پدیده را توضیح دهد زیرا مدارهای سیاره‌ای نسبت به یکدیگر بسیار نامنظم‌تر از آن هستند که باعث شیب و همترازی شوند.

محققان برای تعیین احتمال وجود یک سیاره دیگر، فرض را بر این گرفتند که این جسم دارای حضیض خورشیدی 180 درجه با سایر سیارات یا اجسام شناخته‌شده ناهماهنگ است. محاسبات آن‌ها نشان داد که یک سیاره نهم باعث ایجاد حالتی موسوم به رزونانس حرکت متوسط، شده که شش جسم کمربند کویپر را ثابت نگهداشته و از برخورد آن‌ها با یکدیگر جلوگیری می‌کند.

این دانشمندان علاوه بر توضیح شش جسم کویپر دریافتند که فرضیه آن‌ها همچنین ناهنجاری‌های مداری اجسام سدنا و 2012 VP113 در این کمربند را توضیح داده و وجود اجسامی عمود بر دایرة البروج را در کمربند کویپر پیش‌بینی می‌کند که چهار مورد از آن‌ها در سه سال گذشته مشاهده شده‌اند.

محققان بر این باورند که وجود سیاره نهم می‌تواند با نشان دادن وجود یک هسته پنجم در کنار چهار مورد قبلی بینشی جدید در مورد منشأ منظومه ارائه کند. بر اساس نظریه‌ها، سیارات مشتری، زحل، اورانوس و نپتون با متراکم شدن گاز و غبار اولیه منظومه شمسی شکل گرفته‌اند. به گفته ستاره‌شناسان، هسته پنجم احتمالا توسط مشتری یا زحل به بیرون پرتاب شده تا سیاره نهم را شکل دهد که این توضیح می‌تواند نشانگر مدار عجیب آن نیز باشد.

این یافته‌ها در مجله Astronomical منتشر شده است.