تاریخ : 30 مرداد 1396
زمان : 03:30:18
نظر سنجی
  • جای خالی چه مطلب خاصی را در این وبلاگ احساس می کنید؟

مطالب عادی و روزمره
مطالب بسیار بغرنج و ثقیل الدرک

مشاهده نتایج


موضوعات

منوی کاربری

میهمان گرامی خوش آمدید





آمار وبسایت
  • بازدید امروز : 172 بار
  • بازدید دیروز : 815 بار
  • بازدید ماه : 22245 بار
  • بازدید کل : 559309 بار

  • 1 2 3 4
    تبلیغات
    آخرین ارسال های انجمن
    هیچ ارسال جدیدی برای تالار گفتمان وجود ندارد .
    تحقیقات در رابطه با انرژی تاریک

    محققان مرکز " کیهان تاریک Danish" از دانشگاه کپنهاگ ما را یک قدم به درک بهتر از کیهان نزدیک میکنند.  آنها تواسته اند سوپر نواهایی را رصد کنند که نورشان برای رسیدن به ما تقریبا به اندازه ی نصف عمر کیهان در راه بوده است.به این طریق ان ها تاریخ انبساط کیهان را با دقت بسیار بیشتری بررسی کرده و باعث شد دید ما نسبت به علت شتاب دار بودن انبساط کیهان واضح تر شود.

    در انتهای قرن گذشته منجمان متوجه شدند که بر عکس پیش بینی هایی که قوانین گرانش می کرد سرعت انبساط جهان در حال افزایش است . هیچ قانونی در فیزیک نمی تواند علت این اتفاق را توضیح دهد بنا بر این یا 70 در صد جهان باید از انرژی تاریک تشکیل شده باشد که ماهیتی ضد گرانش دارد و یا آن که در قانون جهانی گرانش باید تجدید نظر کرد.

    اکنون محققان مرکز کیهان تاریک Danish با انتشار دو مقاله در موردگزارش رصد هایی که از ابر نو اختر ها داشته اند قسمتی از این پازل را حل کرده اند.

    انجمن ESSENCE گسترش یافته ی تیمی است که برای نخستین بار شتاب دار بودن انبساط دنیا را کشف کرده بود.

    در مقاله ی سومی که Dr.Jesper Sollerman و Dr.Tamar Davis از این تیم منتشر کردند بیان شده که علی رقم مدل های زیادی که از کیهان در قرن اخیر ساخته شده بهترین طرح همان مدل است که اینشتین در 1917 پیشنهاد کرده بود. البته این مدل در ان زمان چون هنوز انبساط جهان اثبات نشده بود واستنباط او از کیهان یک جهان ایستا بود مشکل داشت.این تیم 60 ابر نو اختر را به وسیله تلسکوپ 4 متری رصد خانه ی Cerro-Tololo Inter American در مدت 4 سال کشف کردند.

    این تیم که از 38 نفر از بهترین منجمان جهان از کشور های مختلف تشکیل شده است برای تحقیقات خود روی این ابر نو اختر ها از بزرگ ترین تلسکوپ های جهان استفاده کردند:

    - تلسکوپ 8.2 متری VLT  واقع در شیلی که به وسیله رصد خانه ی جنوبی اروپا  اداره می شود.

    - تلسکوپ 6 متری Magellan در شیلی

    - تلسکوپ 8 متری Keck

    - تلسکوپ 10 متری که در Hawaii واقع است.

    هدف اصلی تحقیق اندازه گیری مقدار انرژی تاریک در کیهان است .با نتایج به دست امده اشکالی در قانون جهانی گرانش وجود ندارد و با اضافه کردن ثابت کیهانی به مدل کیهان اینشتین می توان انبساط غیر طبیعی جهان را توجیه نمود. ثابت کیهانی به عنوان یک پدیده مکانیک کوانتومی و به عنوان انرژی خلا تعریف می شود.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انرژی تاریک

    پژوهشگران دانشگاه صنعتی شریف در تحقیقاتشان به کمک تصاویر ماهواره WMAP ضمن تایید نظریه «بیگ‌بنگ» ( انفجار بزرگ) در ابتدای شکل‌گیری جهان به اطلاعات تازه‌ای در خصوص میزان ماده تشکیل دهنده عالم، انرژی تاریک و چگونگی ایجاد کهکشان‌ها دست یافت.

    دکتر سید محمد صادق موحد، دانش‌آموخته دکتری فیزیک (سیستم های پیچیده فیزیک) دانشگاه صنعتی شریف و محقق اصلی طرح در گفت‌وگو با خبرنگار «پژوهشی» خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا) اظهار کرد: تابش زمینه‌یی کیهان (CMB) دورترین چشمه قابل مشاهده کیهانی بوده و یکی از مهمترین آزمایشگاه‌های بی‌بدیل در حوزه علوم فیزیکی به شمار می‌رود. این فوتون‌ها که از عالمی با سنی در حدود 300 هزار سال به ما می‌رسند، حاوی اطلاعات فیزیکی از عالم قبل از دوران جدا شدن فوتون از زمینه و چگونگی تحول کیهان در طول زمان هستند.

    وی با بیان این که با کشف فوتون‌ها در سال 1964 و اندازه‌گیری‌های دقیق آن توسط ماهواره‌های متعددی چون WMAP و COBE، علوم مربوط به فیزیک انرژی‌های بالا و کیهان‌شناسی، وارد مرحله نوینی شد، اظهار کرد: در این طرح، داده‌های تابش زمینه‌یی کیهان که بین سال‌های 2003 تا 2006 توسط ماهواره WMAP اندازه‌گیری شده است، مورد بررسی قرار گرفتند. اثرات نامطلوبی مانند نمونه‌های دستگاهی به همراه اثراتی چون نور کهکشان‌ها و دیگر منابع تولید امواج زیرموج‌ کهکشانی و فراکهکشانی، باعث مخفی شدن اثرات واقعی افت و خیزها روی آخرین سطح پراکندگی می‌شوند که اگرچه به کمک پیشرفت در فن‌آوری، اندازه‌گیری این تابش با دقت قابل قبولی امکان‌پذیر شده است، اما از نقطه نظر مدل کردن و تحلیل داده‌ها، چالش‌هایی اساسی باقی مانده است.

    عضو هیات علمی گروه فیزیک دانشگاه شهید بهشتی گفت: بر این اساس و با استفاده از روش‌های نوین آماری از یک سو، برای اولین بار افق علی را با استفاده از روش تحلیل داده‌ها تعیین کرده و از سوی دیگر با رهیافت سیستم‌های پیچیده، معادله‌ای تصادفی برای بازتولید نقشه تابش زمینه‌یی کیهان ارائه شده است.

    وی خاطر نشان کرد: فرض همسان‌گردی آماری و گوسی بودن تابع توزیع دما با کمک آنالیزهای چندفراکتالی بررسی شده که این همسان‌گردی آماری به ایجاد طیف توان CMB (تابش زمینه‌یی کیهان) منجر می‌شود که نقشی اساسی در استخراج کمیت‌های مهم برای توصیف کیهان شناخت عالم ایفاء می‌کند.

    دکتر موحد اظهار کرد: نتایج به دست آمده از این تحلیل به همراه آنچه که از ابرنواخترهای نوع Ia به دست می‌آید، وجود انرژی تاریک را نیز به عنوان مساله‌ای چالش‌برانگیز در کیهان‌شناسی پیشنهاد می‌کند.

    وی تصریح کرد: تایید انفجار اولیه مبنی بر تشکیل عالم، ارائه اطلاعاتی از میزان ماده تشکیل دهنده عالم، ارائه اطلاعات دقیقی از هسته‌زایی، ارائه اطلاعاتی در خصوص کیهان اولیه و چگونگی ایجاد چگالی‌های مواد موجود که در طول زمان به دلیل ناپایداریهای گرانشی نزدیک هم قرار گرفته و ساختارهای بزرگ مقیاس امروزی چون کهکشانها و منظومه‌ها را ایجاد کرده‌اند، از دیگر نتایج این طرح است.

    گفتنی است، طرح بررسی خواص آماری تابش زمینه‌یی کیهان که با راهنمایی دکتر سهراب راهوار و دکتر محمدرضا رحیمی تبار و با همکاری دکتر فاطمه قاسمی و دکتر علی‌رضا بهرامی‌نسب انجام شده، رتبه دوم پژوهش‌های بنیادی نهمین جشنواره جوان خوارزمی را کسب کرده است.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انرژی تاریک
    آیا انرژی تاریک ثابت است؟

    حدود یک دهه‌ی قبل، منجمان انرژی تاریک را کشف کردند. دانشمندان سوالات زیادی در مورد ماهیت این انرژی دارند. یکی از این سوالات ممکن است به زودی پاسخ داده شود: آیا این انرژی در طول زمان ثابت است؟

    حدود یک دهه‌ی قبل، منجمان انرژی تاریک را کشف کردند. ماده‌ی اسرار آمیزی که کهکشان‌ها را از یکدیگر دور می‌کند و روند انبساط جهان را شتاب می‌بخشد. این انرژی، که به چگالی انرژی خلا نیز مشهور است، یکی از خواص ذاتی فضا به شمار می‌رود. دانشمندان سوالات زیادی در مورد ماهیت این انرژی دارند. یکی از این سوالات ممکن است به زودی پاسخ داده شود: آیا چگالی انرژی خلا در طول زمان ثابت است؟

    به عقیده «استوارت ویث»(Stuart B. Wyithe) از دانشگاه ملبورن و «اوی لوئب»(Avi Loeb) از مرکز اخترفیزیک هاروارد اسمیتسون، با بررسی توده‌های دوردست هیدروژن می‌توان به سرنخ‌هایی از تاریخچه انرژی تاریک دست یافت.

    لوئب دراین باره می‌گوید: "به نظر می‌رسد که چگالی انرژی خلا در طول زمان به عنوان یک ثابت کیهانی یکسان بوده باشد. اما این موضوع باید آزمایش شود. پاسخ این پرسش می‌تواند غافل‌گیر کننده باشد."

    انرژی تاریک برای اولین بار در تئوری نسبیت عام انیشتین مطرح شد. انیشتین عقیده داشت که جهان ایستاست و برای همین ثابتی را وارد معادلات خود کرد. نیروی دافعه‌ای که اثر گرانش را در جذب کهکشان‌ها به سوی یکدیگر خنثی می‌نمود. وقتی ادوین هابل انبساط جهان را کشف کرد، انیشتین ثابت کیهانی را دور انداخت و شایع است که آن را بزرگ‌ترین اشتباه خود نامید.

     

    در سال ۱۹۹۸، دو تیم از منجمان کشف کردند که سرعت انبساط جهان به جای آنکه به دلیل نیروی گرانش بین کهکشان‌ها کاهش یابد، در حال افزایش است. آن‌ها در قالب انرژی تاریک دوباره ثابت انیشتین را احیا کردند. در حالی که انرژی تاریک مشخصا وجود دارد و اثرات آن به وضوح توسط منجمان قابل مشاهده است، کسی نمی‌داند که چه چیز باعث به وجود آمدن این انرژی شده است و یا این اینکه آیا ثابت فوق واقعا در طول زمان ثابت است یا خیر. ویث می‌گوید: «منشا انرژی تاریک بزرگترین معمای لاینحل اخترفیزیک است».

     

    تحقیق راجع به انرژی تاریک

    منجمان برای اینکه رفتار انرژی تاریک را در گذشته بفهمند باید نواحی دوردست کیهان را بررسی کنند. مناطقی که میلیاردها سال طول کشیده است تا نور آن‌ها به زمین برسد. در مناطقی این چنین دوردست، کهکشان‌ها و ابرنواخترها – علائم راهنمایی که در بررسی انرژی تاریک درهمسایگی ما از آنها استفاده می‌شود- تقریبا غیرقابل مشاهده هستند. بنابراین علائم راهنما و شاخصه‌های دیگری مورد نیاز است.

    ویث و لوئب بررسی تشعشعات رادیویی از هیدورژن خنثی را پیشنهاد می‌کنند. طول موج این تشعشعات از ۲۱ سانتی‌متر شروع می‌شود و با فرآیند انبساط جهان افزایش می‌یابد (به این فرآیند انتقال سرخ گفته می‌شود).

    وقتی جهان دوباره به وسیله‌ی کهکشان‌های اولیه یونیزه شد (زمانی در همان چند میلیارد سال اول)، درصد کمی از اتم‌های هیدروژن به طور طبیعی و خنثی باقی ماندند و در توده‌های بزرگ توانستند از این مرحله جان سالم به در ببرند. تا پیش از این بررسی‌ها، منجمان نمی‌دانستند که می‌توان طول موج ۲۱ سانتی‌متر تابش شده به وسیله‌ی هیدروژن باقی‌مانده را شناسایی کرد.

    ویث و لوئب نشان داده‌اند که رصدخانه‌های آینده می‌توانند طول موج ۲۱ سانتی‌متر جهان دوردست و جوان را شناسایی کنند حتی اگر بیشتر آن یونیزه شده باشد. علاوه بر آن، اگرچه شدت سیگنال بعد از دوباره یونیزه شدن کاهش می‌یابد اما شدت نویز نیز کم می‌شود. در حقیقت، طول موج ۲۱ سانتی‌متر تابش شده به وسیله‌ی هیدروژن خنثی می‌تواند از زمان حاضر تا زمانی که جهان فقط ۲۰۰ میلیون سال سن داشت (یعنی انتقال به سرخ ۱۵) شناسایی شود.

    بنابر نظر لوئب: "هیچ راه حل عملی دیگری برای بررسی انرژی تاریک در این انتقال به سرخ‌های بالا وجود ندارد."

     

    امواج صوتی کیهانی

    در لحظات ابتدایی پیدایش جهان، تغییرات اندک چگالی انرژی باعث ایجاد نوساناتی شد که درست مانند موج‌های یک استخر آب به صورت امواجی در گستره‌ی جهان شروع به انتشار کردند. در زمان حاضر، اندازه بیرونی‌ترین موج حدود ۵۰۰ میلیون سال نوری است. این امواج صوتی کیهانی روی ساختارهای بزرگ مقیاس هستی و توزیع کهکشان‌ها تاثیراتی گذاشتند. این اثرات اخیرا در بررسی کهکشان‌ها در طول موج فروسرخ آشکار شده‌اند.

    به دلیل نوسانات صوتی کهن، گاز هیدروژن خنثی نیز باید الگوهایی شبیه الگوی توزیع کهکشان‌ها داشته باشد. با بررسی توزیع هیدروژن در لحظات اولیه‌ی پیدایش جهان در مقیاس بزرگ،‌ منجمان قادر خواهند بود تا چگونگی اثر انرژی تاریک را بر رشد و گسترش ساختار را در چند میلیارد سال حساس ابتدایی دریابند.

    از نظر تئوری، ابزارهای در حال ساخت امروزی نظیر آرایه‌ی وسیع «مورکیسون»(Murchison) و توسعه‌ی آن در آینده ، می¬توانند طول موج ۲۱ سانتی‌متر ارسالی از هیدروژن را در ۱ تا ۴ میلیارد سال اولیه¬ی تاریخ جهان (متناظر با انتقال به سرخ ۱.۵ تا ۶) آشکار نمایند.

    ویث این‌گونه تشریح می‌کند:‌«گستره‌ی وسیع انتقال به سرخی که می‌توانیم بررسی نماییم بسیار مهم است چرا که در این صورت می‌توانیم سیگنال ارسال شده را آشکار کنیم مستقل از اینکه کی جهان دوباره یونیزه شده باشد».

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انرژی تاریک
    انرژی تاریک

    در کیهانشناسی، «انرژی تاریک» یا «ماده تاریک» به موادی در جهان هستی گفته می‌شود که از خود نور (به عبارتی، موج الکترومغناطیسی) نمی‌تابانند و به همین سبب دیدنی نیستند. ساختار و نحوه تشکیل این مواد نامشخص است، ولی موجودیت آنها را ممکن است بتوان، با بررسی تأثیرات گرانشی مواد دیدنی مانند ستارگان و کهکشانها، توجیه کرد.

    تا سه سال آینده، در طرحی به نام «انرژی تاریک»، برای بررسی تاریخ جهان و درک بهتر «انرژی تاریک»، حدود ٣٠٠ میلیون کهکشان مورد مطالعه قرار خواهد گرفت که تقریبا دو سوم کل عالم را تشکیل می دهد.

    بنا بر فیزیک نظری، «انرژی تاریک» حدود ٧۵% عالم را پر کرده و هدف این بررسی مطالعه این نیروی اسرار آمیز است که باعث ایجاد شتاب مثبت در عالم شده است. این طرح در چندین دانشگاه و آزمایشگاه شتاب دهنده ذرات و با بودجه ای بالغ بر ٢٠٠ میلیون دلار، از ٩ سال پیش، به اجرا در آمده و برای اجرای آن دوربینی قوی روی تلسکوپ ۴ متری «بلانکو» ـ در شیلی ـ نصب شده که بزرگترین دوربین «اپتیکال» دنیاست.

    اولین مرحله کار شمارش خوشه های کهکشانی است، خوشه هایی که از تجمع چند صد تا چند هزار کهکشان یا کهکشانهای تک در فضا به وجود آمده اند. این کار با استفاده از تلسکوپ رادیویی «اس پی تی»، در قطب جنوب، انجام می شود.

    مرحله دوم اندازه گیری مقیاس کیهانی با استفاده از عدسیهای گرانشی است. اگر مقدار دقیق جرم و فاصله این خوشه ها به طور دقیق مشخص شود، درصد دقیق «انرژی تاریک» در کیهان نیز مشخص خواهد شد. هفتاد سال است که فیزیکدانان بر این باورند که انبساط عالم به کندی می گراید. به باور آنان، به سبب جاذبه ناشی از جرم کهکشانها، سرعت دور شدن آنان از یکدیگر کم می شود. با این همه، بر خلاف آنچه تصور می شد، انبساط جهان هر دم سرعت بیشتری می گیرد. یکی از نتایج شگفت انگیز این واقعیت آن است که نظریه پردازان ناچار شدند فرض کنند که نوعی «انرژی سیاه» اسرارآمیز با قدرت دافعه فعال در سراسر عالم وجود دارد.

    این فرضیه حاصل مطالعه «سوپر نوا» یا «ابر نو اختر»هاست که هر چه از ما دور تر شده اند نورشان کدرتر شده است؛ یعنی سرعت بیشتری گرفته اند. شواهد و قوانینی نیز به نفع نظریه سرعت گرفتن انبساط عالم به دست آمده است.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انرژی تاریک
    هدیه انرژِی تاریک به انسان

    ممکن است جهان فعلی ما به لطف انرژی تاریک، برخاسته از بذرهای باقیمانده از جهان دیگری باشد که قبل از انفجار بزرگ وجود داشته است.

    انفجار بزرگ

     

    یکی از مدل های ارائه شده برای توضیح چگونگی آغاز جهان هستی پیشنهاد می کند که این جهان آخرین حالت از یک چرخه بی پایان است. از دید این مدل که در سا ل 1381/2002 توسط «پاول اشتنهارت» از دانشگاه پرینستون و «نیل تورک» از دانشگاه کمبریج مطرح شده است، جهان ما در یک ناحیه 3 بعدی به نام شامه (brane) وجود دارد که توسط یک بعد فضایی چهارم از سایر شامه ها مجزا شده است.

    تحت شرایطی مناسب این شامه ها با هم برخورد کرده و رویدادی نظیر انفجار بزرگ را پدید آورده است. پس از برخورد و قبل از آن که میلیاردها سال بعد برخورد دیگری بین شامه ها رخ دهد به اطراف پراکنده شده اند.

     

    Brane با حذف پیشوند mem، از واژه membrane به معنای پوسته و غشاء گرفته شده است. در این مدل هر جهان بر روی یک پوسته در نظر گرفته می شود.

    این مدل ابتدا تلاش کرد تا نوسانات دمایی و چگالی عالم را که در تابش پس زمینه ی کیهانی قابل مشاهده است، توضیح دهد. تنها راهی که محسابات را بر مبنای مدل چرخه ای سازگار می کند افزودن ابعاد اضافی – آن گونه که نظریه ریسمان پیش بینی می کند – به چهار بعد دیگر فضایی است.

    متاسفانه افزودن ابعاد بیشتر خود باعث ایجاد مشکل دیگری می شود. وقتی دو شامه به هم نزدیک می شوند، ابعاداضافی باید با بعدی که شامه ها را از هم جدا می کند به طور همزمان منقبض یا منبسط شوند. در غیر این صورت مناطقی از شامه که بزرگ هستند طوری درهم تنیده می شوند که بخش زیادی از آن منجر به ایجاد سیاهچاله ها شده و تنها سهم کوچکی از آن به فضای معمولی و قابل سکونت تبدیل می شود. بعد از طی چندین چرخه، این فضا دیگر منقبض نشده و بطور غیرمتحمل باید به خلق جهان ما منجر شده باشد.

    محاسبات این پژوهشگران نشان می دهد وقتی انرژی تاریک (چیزی که به نظر می رسد عامل انبساط شتابدار عالم باشد) وارد این مسئله شود، پذیرفتن این فرایند چرخه ای تا حدودی پذیرفتنی می شود، در این صورت می توان گفت حدود 600 میلیون سال از قدمت و حکمفرمایی انرژی تاریک بر جهان می گذرد.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انرژی تاریک
    مادۀ تاریک، انرژی تاریک و حالا "رمبش تاریک"

    مادۀ تاریک و انرژی تاریک چند سالی است که در گوشه ی ذهنمان نقش بسته‌اند و حالا یک "تاریک" دیگر را باید به این لیست اضافه کنید؛ "رمبش تاریک"

    رمبش تاریک(dark gulping)، فرایندی است Image که توضیح می‌دهد سیاهچاله‌های پرجرم در آغاز پیدایش عالم چطور شکل گرفته اند. ستاره شناسانی از دانشگاه لندن بر این باورند که شاید پدیدۀ رمبش تاریک هنگامیکه بین هالۀ نامرئی مادۀ تاریک در یک خوشۀ کهکشانی و گاز موجود در هاله مادۀ تاریک برهمکنش های گرانشی وجود داشته است، رخ داده باشد. یعنی وقتی کمتر از یک میلیارد سال از عمر جهان می‌گذشت.

    آنها دریافتند که این برهمکنش گرانشی باعث می شود مادۀ تاریک، تودۀ مرکزی فشرده‌ای را تشکیل دهد که از لحاظ گرانشی ناپایدار بوده و هر آن می تواند به داخل فرو ریزد. اگر فرو پاشی سریع و پویا باشد آن را رمبش تاریک می نامند.

    دکتر «کرتیس ساکستون»(Curtis Saxton) و پرفسور «کینوا وو»(Kinwah Wu)، هر دو از آزمایشگاه علوم فضایی مولارد UCL، مدلی را برای مطالعۀ این فرایند ارائه کرده اند. آنها می‌گویند فرایند رمبش تاریک در ابتدای جهان بسیار سریع اتفاق افتاده است، بدون اینکه تابش الکترو مغناطیسی ساتع شده باشد.

    فرضیه های متعددی در مورد نحوۀ پیدایش سیاهچاله‌های پرجرم وجود دارد. یک احتمال این است که یک ابر گازی بزرگ به درون رمبش (فرو ریزش) کند. احتمال دیگر می‌گوید که بعد از رمبش یک ستارۀ بزرگ و درخشان، که حجم عظیمی از ماده را بلعیده، سیاهچاله ای شکل می گیرد. هنوز حدس دیگری وجود دارد و آن این است که خوشه‌ای از سیاهچاله های کوچک در هم ادغام شده باشند. اما همۀ این احتمالات میلیون ها سال طول می کشد که با مشاهدات اخیر (که نشان می دهد سیاهچاله‌ها زمانیکه کمتر از یک میلیارد سال از عمر جهان می‌گذشت وجود داشته اند) مغایرت دارد.

    به نظر می رسد رمبش تاریک قادر به ارائه راه حلی است که توضیح دهد سرعت آهستۀ تراکم گازها چگونه به یکباره افزایش یافته و منجر به پیدایش زودهنگام تر سیاه‌چاله‌ها بزرگ شده است. این تودۀ تاریک که در یک هستۀ متراکم تحت تاثیر واقع شده است، با مقیاس سیاه‌چاله‌های پرجرمی که امروزه در کهکشانها سراغ داریم همخوانی دارد.

    پیداست که نیروی گرانشی مادۀ تاریک قوی‌تر از نیروی حرکتی کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی است. هرچند که هنوز در مورد مبدأ، مشخصات و نحوۀ توزیع ذرات تاریک حدس‌های بسیاری وجود دارد. علیرغم آنکه ظاهراً مادۀ تاریک برهمکنشی با نور ندارد، با مادۀ معمولی از طریق گرانش برهمکنش دارد. به گفتۀ ساکستون:"مطالعات پیشین برهمکنش گاز و مادۀ تاریک را نادیده گرفته اند، ولی ما با لحاظ کردن آن در مدلمان به تصویری واقعی‌تر رسیده‌ایم که انطباق بیشتری با مشاهدات دارد و شاید ما را به پیدایش سیاه‌چاله‌های پرجرم اولیه رهنمون سازد".

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انرژی تاریک
    نور، رازهای انرژی تاریک را بر ملا می‌کند

    بهبود فناوری آشکارسازهای نوری در پروژه اکسس، دانشمندان را به تعیین روشنایی دقیق پرنورترین ستارگان آسمان نزدیک کرده است تا بتوان به درک دقیق‌تری از روشنایی ستارگان و تغییرات آن در طول زمان دست یافت.

    نور پایه نجوم است و این‌که هنوز ستاره‌شناسان نتوانسته‌اند به راه حلی دقیق برای اندازه‌گیری میزان درخشش ستارگان برسند، کمی دور از ذهن به نظر می‌رسد. اما واقعیت این است که علم اخترشناسی گذشته موفقی داشته و با این حال، این روزها می‌رود که با یک جهش بزرگ علاوه بر نورسنجی بهتر سیارات به پاسخ دقیق‌تری برای ماهیت انرژی تاریک نیز دست پیدا کند.

     

    به گزارش نیوساینتیست، بیش از دوهزار سال پیش، ابرخوس، منجم و ریاضی‌دان شهیر یونانی روشی هوشمندانه را برای درجه‌بندی درخشندگی یا «قدر ظاهری» ستارگان گوناگون پیشنهاد کرد که هنوز هم مورد استناد ستاره‌شناسان است و روشی مشابه آن و بر مبنای اندازه‌گیری درخشش نسبی ستارگان در مقایسه با تعدادی از ستارگان مرجع برای این دسته‌بندی‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد.

     

    مشکل اینجاست که مقیاس درخشندگی ستارگان مرجع از دقت چندانی برخوردار نیست و هنوز این بخش از ستاره‌شناسی نتوانسته همگام با سایر پیشرفت‌ها در فناوری آشکارساز‌ها رو به جلو حرکت کند. به عنوان مثال، دقیق‌ترین سنجش برای تخمین قدر ظاهری ستاره روشن «نسر واقع»، یکی از درخشان‌ترین ستارگان آسمان به دهه 1970 برمی‌گردد. گری برنشتاین از دانشگاه پنسیلوانیا در فیلادلفیا می‌گوید: «این حیرت‌انگیز است. در دو دهه گذشته نیز تنها شاهد پژوهش‌‌های اندکی در این بخش از علم نجوم بوده‌ایم».

     

    به منظور جبران کاستی‌های مربوط سال‌های اخیر، تیمی متشکل از محققان دانشگاه جانز هاپکینز در بالتیمور، مریلند به رهبری دکتر مری‌الیزابت کایزر، تصمیم دارد با استفاده از یک موشک حامل تلسکوپ، دقیق‌ترین سنجش ممکن از قدر ظاهری ستارگان مرجع را طی سال‌های اخیر به انجام برساند. این پروژه که اکسس یا «پروژه درجه‌بندی مطلق طیف در ستارگان مرجع» نام دارد، مأموریتی است که توسط ناسا تأمین اعتبار شده و احتمالا ظرف یکی، دوسال آینده به نتیجه خواهید رسید. این مأموریت فضایی شامل چهار پرواز هم‌زمان به فضای میانی مدار زمین است که برای اجتناب از انحراف نور، هر یک کمی بالاتر از جو زمین صورت خواهد گرفت. این پروازهای هم‌زمان تنها چند دقیقه به طول خواهند انجامید.

     

    پروژه اکسس در طول این پروازهای کوتاه به سنجش درخشش چهار عدد از شناخته‌شده‌ترین ستارگان مرجع آسمان خواهد پرداخت. اکسس درخشش شعرای یمانی و نسر واقع، دو ستاره از روشن‌ترین ستارگان آسمان را در کنار یک‌جفت از کم‌نور‌ترین ستارگان با دقتی حدود 1 درصد یا بهتر از آن اندازه‌گیری خواهد کرد. محققان این پروژه دستیابی به دقت پیش‌‌بینی‌شده را که دو برابر دقت سنجش‌های کنونی است، مدیون بهبود فناوری آشکارسازها در تلسکوپ‌های جدید و کالیبره‌شدن آنها توسط نور مصنوعی پیش از آغاز این مأموریت هستند.

     

    نتایج حاصل از این پژوهش می‌تواند در ایجاد استانداردهای جدید برای کالیبراسیون مشاهدات سایر تلسکوپ‌ها نیز به‌کار گرفته شود. علاوه بر این امکان سنجش دقیق‌تر درخشش ابرنواخترها و دیگر اجرام آسمانی نیز فراهم خواهد شد. چنین دقتی در سنجش درخشش ستارگان می‌تواند پرده از راز گسترش بی‌پایان جهان هستی یا ماهیت انرژی تاریک نیز بردارد. وجود این انرژی حدود 12 سال پیش و به دلیل مشاهده کاهش روشنایی ابرنواخترهای دوردست که در نتیجه دور شدن پیوسته آنها از کهکشان راه شیری بود، توسط ستاره‌شناسان مورد توجه قرار گرفت.

     

    هنوز ستاره‌شناسان از منشاء انرژی تاریک چیزی نمی‌دانند. این انرژی می‌تواند محصول یک نیروی بنیادی ناشناخته باشد؛ شاید هم نشانی است از عدم درک صحیح ما از نیروی گرانش و اثرات آن. محققان برای درک بهتر این پدیده به بررسی روند گسترش کیهان و مشاهده تغییرات جزئی در آهنگ گسترش آن در طول زمان روی آورده‌اند و این مطالعه مستلزم بهره‌گیری از ابزارهایی با دقت بالاتر برای سنجش درخشش ابرنواخترها در دوره‌های گوناگون کیهانی است.

     

    آدام ریس از دانشگاه جانز هاپکینز و یکی از اعضای پروژه اکسس و از جویندگان انرژی تاریک، در گفتگوی با نیوساینتیست می‌گوید: «استفاده از اطلاعات سنجش نور دریافت‌شده توسط چندین تلسکوپ به شکل هم‌زمان و ادغام آنها در هم می‌تواند احتمال اشتباهات جزئی را خصوصا در درک ماهیت شتاب توسط ستاره‌شناسان به نحو چشم‌گیری کاهش دهد. آنچه که ما به عنوان تغییرات انرژی تاریک در بازه‌های گوناگون زمانی یا شتابی متفاوت می‌دانیم می‌تواند تنها یک فریب و نتیجه مشاهداتی باشد که همگی مرجع مشترکی را به کار نگرفته‌اند. نتایج حاصل از مأموریت اکسس می‌تواند ستارهشناسان را از دام این تردیدها برهاند و باعث شود علم درک بهتری از انرژی تاریک داشته باشد».

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انرژی تاریک
    انرژی تاریک

    حدود 200 میلیارد کهکشان که هر کدام دارای تقریباً 200 میلیارد ستاره است به وسیله تلسکوپ ها قابل تشخیص است. اما این تعداد فقط 4 درصد از محل گیتی را تشکیل می دهد.

    حدود 73 درصد از جهان از ماده دیگری ساخته شده است که انرژی تاریک نامیده می شود. هیچ کس نمی داند که ماهیت این ماده ناشناخته چیست، اما مقدار این نوع ماده از تمام اتم های موجود در تمام ستارگان موجود در کل کهکشان های قابل شناسایی گستره فضا بسیار بیشتر است. به نظر می رسد این نیروی عجیب، اجزای جهان را با سرعت فزاینده ای از یکدیگر دور می کند، در حالی که نیروی گرانش با این نیرو مقابله کرده و از سرعت این گسترش می کاهد.

    این اکتشاف ها به وسیله رصدخانه مداری که کاوشگر ناهمسانگرد ریز موج ویلکینسون (WMAP)  نامیده می شود، انجام شده است. این کاوشگر افت و خیزهای ناچیز موجود در پرتوهای ریز موج پس زمینه کیهانی را اندازه می گیرد که در اثر پژواک های میرای انفجار بزرگ به وجود آمده است

     

     

    جهان در حال انبساط با سرعتی سرسام آور

    این یافته ها به مشاجرات فراوانی که در مورد جهان، عمر جهان، سرعت انبساط آن و ترکیب آن جریان داشت، پایان داد. با استفاده از نتایج دو تحقیق ذکر شده، اخترشناسان امروز بر این باورند که سن جهان 13.7 میلیارد سال با تقریب چند صد هزار سال است. براساس اطلاعات موجود، جهان با سرعت شگفت آور 71 کیلومتر در ثانیه در مگا بارسک در حال انبساط است. (بارسک یک واحد اخترشناسی است و تقریباً برابر 3.26 میلیون سال نوری است).

    نیروی ضد گرانشی باعث انبساط جهان می شود!

    به نظر می رسد که چیزی در فضا نهفته است و همانند نوعی نیروی ضد گرانشی عمل می کند. این نیرو باعث می شود که به جای آن که جهان متراکم شود و اجزای آن به یکدیگر نزدیک شود، انبساط می یابد. از حدود بیست سال پیش حدس می زنند که در جهان ماده تاریک وجود دارد، چرا که در آن زمان دریافتند که جهان به گونه ای عمل می کند که انگار بسیار سنگین تر از چیزی است که واقعاً به نظر می رسد.

    دانشمندان برای توجیه پدیده مشاهده شده همه احتمالات ممکن را در نظر گرفتند از جمله وجود سیاهچاله ها، کوتوله های قهوه ای و ذرات غیرقابل شناسایی که از نظر ماهیت با انواع معمولی اتم ها تفاوت دارند؛ اما هیچ کدام از آنها نتوانست جرم بسیار زیاد مشاهده شده را توجیه کند. اما داستان انرژی تاریک از سال 1998 آغاز شد. در آن زمان دانشمندان دریافتند که بسیاری از کهکشان های دور دست با سرعتی بسیار بیشتر از آن چه که محاسبات موجود پیش بینی کرده اند، از یکدیگر دور می شوند تحقیقاتی که روی انواع ویژه ای از ابرنواختر ها انجام شد بیانگر آن بود که محاسبات انجام شده اشتباهی نداشت، به عبارت دیگر محاسبات دقیق نشان دهنده آن بود که سرعت انبساط جهان لحظه به لحظه در حال افزایش است و از سرعت این انبساط کاسته نمی شود.

    به نظر می رسد کشف بعضی از انواع نیروهای غیرمنتظره غیرقابل شناسایی که باعث می شوند ساختار فضا به طور مرتب از یکدیگر فاصله گرفته و از هم دور شوند، موید مشاهدات هالدین دانشمند انگلیسی است که سال ها پیش صورت گرفته است. وی می گوید: «جهان عجیب تر از چیزی است که فکر می کنیم، جهان حتی عجیب تر از چیزی است که بتوان فکرش را کرد

     

    ماهیت فضا، زمان، انرژی و ماده چیست؟

    یک بار دیگر پرسش های اساسی بسیاری در مورد ماهیت جهان مطرح شده است: ماهیت فضا، زمان، انرژی و ماده چیست؟ اکنون یک بار دیگر زمان آن فرا رسیده است که نظریه پردازان تفسیری بر این مشاهدات ارائه دهند و در مرحله بعد آزمایشاتی را طراحی کنند که موید نظریه های آنان باشد.

    بنابراین دانشمندان یکبار دیگر توجه خود را معطوف همان پدیده ای کرده اند که برای اولین بار شاهدی بر انفجار بزرگ محسوب می شد، یعنی تابش پس زمینه ریز موج کیهانی. این تابش ها اولین پرتوهای پس از تولد جهان محسوب می شوند. دانشمندان درصددند با انجام آزمایش های متعددی در چند رشته مختلف از جمله آزمایش های صورت گرفته در قطب جنوب و استفاده از بالون های در ارتفاع های بسیار بالا تصویر دقیق تری از کیهان به دست آورند: به نظر می رسد جهان باید شامل چیز دیگری به غیر از این اتم های معمولی باشد و به همین نام ماده تاریک برای آنان انتخاب شد

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انرژی تاریک
    فروپاشی جهان هستی با انرژی تاریک

    گروهی از فیزیکدانان نظریه جدیدی را مطرح کرده‌اند که بر اساس آن جهان هستی فعلی در نهایت و در زمان مرگ خود از هم پاشیده شده و میلیاردها جهان دیگر از آن متولد می‌شوند.

    به گزارش سایت اینترنتی "نیوساینتیست"، برخی نظریات قدیمی‌تر در زمینه سرانجام جهان هستی بیان می‌کنند که جهان در نهایت در پی تاثیر نوعی از انرژی به نام "انرژی تاریک" از هم می‌پاشد و برخی نظریات دیگر نیز عنوان کرده‌اند که پس از نابودی جهان، مجددا یک انفجار بزرگ مشابه انفجار اولیه "بیگ بنگ" که جهان فعلی پس از آن خلق شده، رخ خواهد داد و جهان جدیدی ایجاد می‌شود که این فرایند مرگ و تولد جهان‌ها همچنان ادامه خواهد یافت.

    هم‌اکنون فیزیکدانان دانشگاه "کارولینای شمالی" در "چپل هیل" آمریکا نظریه جدیدی را مطرح کرده‌اند که می‌تواند علت منظم بودن چیدمان تمامی ماده موجود در جهان در آغاز پیدایش جهان فعلی را توجیه کند.

    مشاهدات نجومی و تحقیقات انجام گرفته نشان می‌دهد ماده موجود در جهان هستی در آغاز پیدایش جهان بسیار منظم‌تر از وضعیت فعلی بوده و به اصطلاح "آنتروپی" یا بی‌نظمی کمتری داشته‌است اما با گذر زمان، میزان این بی‌نظمی افزایش یافته و این روند همچنان ادامه دارد. با توجه به میل ذاتی طبیعت به بی‌نظمی، این سوال همواره برای فیزیکدانان و اخترشناسان وجود داشته‌است که چرا پس از انفجار "بیگ بنگ" چیدمان ماده در جهان بسیار منظم بوده و جهان از آنتروپی کمی برخوردار بوده‌است.

    هم‌اکنون محققان آمریکایی اعلام کرده‌اند پاسخ این سوال به نحوه پیدایش و نابودی جهان‌ها بازمی‌گردد. تحقیقات قبلی نشان داده‌است که "انرژی تاریک" در طول میلیاردها سال گذشته سبب گسترش ابعاد جهان هستی فعلی شده‌است. بر همین اساس، سرنوشت جهان هستی به رفتار "انرژی تاریک" در آینده بستگی خواهد داشت. اگر "انرژی تاریک" همچنان در آینده ابعاد جهان را گسترش دهد، جهان در نهایت در پی وقوع حادثه‌ای به نام "شکاف بزرگ" یا "بیگ ریپ" از هم خواهد پاشید.

    به گفته فیزیکدانان این دانشگاه، میزان "انرژی تاریک" در آینده و با گذر زمان افزایش خواهد یافت و درنتیجه گسترش ابعاد جهان با شتاب فزاینده‌ای ادامه می‌یابد تا جایی‌که در نهایت "شکاف بزرگ" رخ می‌دهد. پس از "شکاف بزرگ"، جهان به اجزای کوچکتری تقسیم می‌شود که این اجزا با سرعتی بسیار بیشتر از سرعت نور، از یکدیگر دور می‌شوند.

    پس از این مرحله با کاهش چگالی انرژی تاریک، روند متلاشی شدن جهان متوقف می‌شود و از هر کدام از تکه‌های جهان قبلی که به شدت از یکدیگر دور شده‌اند، جهان جدیدی متولد می‌شود.

    این بدان معناست که هر جهان جدید، تنها بخش بسیار کوچکی از همه ویژگی‌ها، از جمله "بی‌نظمی" یا آنتروپی موجود در جهان اولیه را به ارث می‌برد و در نتیجه چیدمان ماده در هر جهان جدید در لحظه تولد به دلیل برخورداری از آنتروپی کمتر، بسیار منظم خواهد بود، همانطور که مشاهدات نجومی نخستین مواد جهان فعلی با قدمت بیش از ‪۱۳میلیارد سال که تنها مدت اندکی پس از "بیگ بنگ" شکل گرفته‌اند، نشان‌دهنده "بی‌نظمی" بسیار کم در آنهاست.

    به زبان ساده، هر جهان پس از تولد دارای بی‌نظمی اندک است، به مرور تحت تاثیر اثر انرژی تاریک، بی‌نظمی در آن افزایش می‌یابد و در نهایت متلاشی شده و جهان‌های جدیدی از آن حاصل می‌شود و همین سرنوشت برای هر کدام از آن جهان‌ها تکرار می‌شود.

    به گفته "پاول اشتانیهاردت" محقق فیزیک نجوم دانشگاه "پرینستون"، در آینده و به ویژه پس از پرتاب ماهواره "پلانک" آژانس فضایی اروپا در ژوئیه سال ‪۲۰۰۸برای مطالعه انرژی تاریک در جهان، با روشن شدن بیشتر چگالی و ابعاد انرژی تاریک، میزان صحت نظریه جدید محققان دانشگاه "کارولینای شمالی" مشخص خواهد شد.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انرژی تاریک
    مقدمه ای بر انرژی تاریک

    حدود 200 میلیارد کهکشان که هر کدام دارای تقریبا 200 میلیارد ستاره است بوسیله تلسکوپها قابل تشخیص است. اما این تعداد فقط 4 درصد از محل گیتی را تشکیل می‌دهد. حدود 73 درصد از جهان از ماده دیگری ساخته شده است که «انرژی تاریک» (dark matter) نامیده می‌شود. هیچ کس نمی‌داند که ماهیت این ماده ناشناخته چیست، اما مقدار این نوع ماده از تمام اتمهای موجود در تمام ستارگان موجود در کل کهکشانهای قابل شناسایی گستره فضا بسیار بیشتر است.

    به نظر می‌رسد این نیروی عجیب ، اجزای جهان را با سرعت فزاینده‌ای از یکدیگر دور می‌کند، در حالی که نیروی گرانش با این نیرو مقابله کرده و از سرعت این گسترش می‌کاهد. این اکتشافها بوسیله رصدخانه مداری که کاوشگر ناهمسانگرد ریز موج ویلکینسون (WMAP) نامیده می‌شود، انجام شده است. این کاوشگر افت و خیزهای ناچیز موجود در پرتوهای ریز موج پس زمینه کیهانی را اندازه می‌گیرد که در اثر پژواکهای میرای انفجار بزرگ بوجود آمده است ... .

    انبساط جهان

    این یافته‌ها به مشاجرات فراوانی که در مورد جهان ، عمر جهان ، سرعت انبساط آن و ترکیب آن جریان داشت پایان داد. با استفاده از نتایج دو تحقیق ذکر شده ، اخترشناسان امروز بر این باورند که سن جهان 13.7 میلیارد سال با تقریب چند صد هزار سال است. بر اساس اطلاعات موجود ، جهان با سرعت شگفت آور 71 کیلومتر در ثانیه در مگا پارسک در حال انبساط است. (پارسک یک واحد اخترشناسی است و تقریبا برابر 3.26 میلیون سال نوری است).

    به نظر می‌رسد که چیزی در فضا نهفته است و همانند نوعی نیروی ضد گرانشی عمل می‌کند.‌ این نیرو باعث می‌شود که بجای آنکه جهان متراکم شود و اجزای آن به یکدیگر نزدیک شود، انبساط می‌یابد. از حدود بیست سال پیش حدس می‌زنند که در جهان ماده تاریک وجود دارد، چرا که در آن زمان دریافتند که جهان به گونه‌ای عمل می‌کند که انگار بسیار سنگینتر از چیزی است که واقعا به نظر می‌رسد.

    دانشمندان برای توجیه پدیده مشاهده شده همه احتمالات ممکن را در نظر گرفتند از جمله وجود سیاهچاله‌ها ، کوتوله‌های قهوه‌ای و ذرات غیرقابل شناسایی که از نظر ماهیت با انواع معمولی اتمها تفاوت دارند. اما هیچ کدام از آنها نتوانست جرم بسیار زیاد مشاهده شده را توجیه کند.

     

    آغاز داستان انرژی تاریک

    داستان انرژی تاریک از سال 1998 آغاز شد. در آن زمان دانشمندان دریافتند که بسیاری از کهکشانهای دور دست با سرعتی بسیار بیشتر از آنچه که محاسبات موجود پیش بینی کرده‌اند، از یکدیگر دور می‌شوند. تحقیقاتی که روی انواع ویژه‌ای از ابر نواخترها (Supernova) انجام شد، بیانگر آن بود که محاسبات انجام شده اشتباهی نداشت، به عبارت دیگر محاسبات دقیقا نشان دهنده آن بود که سرعت انبساط جهان لحظه به لحظه در حال افزایش است و از سرعت این انبساط کاسته نمی‌شود.

    به نظر می‌رسد کشف بعضی از انواع نیروهای غیرمنتظره غیرقابل شناسایی که باعث می‌شوند ساختار فضا بطور مرتب از یکدیگر فاصله گرفته و از هم دور شوند، موءید مشاهدات هالدین (JBS Haldane) دانشمند انگلیسی است که سالها پیش صورت گرفته است. وی می‌گوید: «جهان عجیبتر از چیزی است که فکر می‌کنیم، جهان حتی عجیبتر از چیزی است که بتوان فکرش را کرد.»

     

    یک بار دیگر پرسشهای اساسی بسیاری در مورد ماهیت جهان مطرح شده است: ماهیت فضا ، زمان ، انرژی و ماده چیست؟ اکنون یک بار دیگر زمان آن فرا رسیده است که نظریه پردازان تفسیری بر این مشاهدات ارائه دهند و در مرحله بعد آزمایشاتی را طراحی کنند که موید نظریه‌های آنان باشد.

    بنابراین دانشمندان یکبار دیگر توجه خود را معطوف همان پدیده‌ای کرده‌اند که برای اولین بار شاهدی بر انفجار بزرگ (Big Bang) محسوب می‌شد، یعنی تابش پس زمینه ریز موج کیهانی. این تابشها اولین پرتوهای پس از تولد جهان محسوب می‌شوند. دانشمندان در صددند با انجام آزمایشهای متعددی در چند رشته مختلف از جمله آزمایشهای صورت گرفته در جنوبگان و استفاده از بالونهای در ارتفاعهای بسیار بالا تصویر دقیقتری از کیهان بدست آورند. به نظر می رسد جهان باید شامل چیز دیگری به غیر از این اتمهای معمولی باشد و به همین نام ماده تاریک برای آنان انتخاب شد. ماده تاریک بطور یکنواخت در تمام جهان پراکنده شده و در فضاهای خالی مخفی شده است. ماهیت ماده تاریک هنوز بصورت یک راز است.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انرژی تاریک
    انرژی تاریک

    از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

    سهم انرژی تاریک و ماده تاریک از کل جهان.

     

    در کیهان‌شناسی، انرژی تاریک نوعی انرژی فرضی و شگفت‌انگیز است که سرعت انبساط جهان را می‌افزاید. انرژی تاریک رایج‌ترین راه برای توضیح‌دادن مشاهدات اخیر است که می‌گویند جهان با آهنگ رو به افزایشی (با شتاب) منبسط می‌شود. در مدل استاندارد کیهان‌شناسی حدود ۷۳٪ از جرم-انرژی جهان از انرژی تاریک ساخته شده است.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، انرژی تاریک