بوزون هیگز جهان آغازین را تهدید کرد ولی گرانش آن را نجات داد

همه ی ویژگی های جهان هستی -در واقع، حتی این حقیقت که درون کیهانی زندگی می کنیم که می توانیم کاوش و بررسی‌اش کنیم- مدیون رویدادهاییست که در آغازین ترین دَم آن روی داده بودند. کیهان شناسان بر این باورند که کیهان ما همان گونه است که به نظر می آید و این به لطف یک دوره ی سریع گسترش است که لحظه ای پس از مهبانگ رخ داد (رویداد پندام یا تورم) و نوسان های درون انرژی خلا فضا را صاف و بافت خود کیهان را نیز هموار کرد.

ولی بر پایه ی نظریه های کنونی، برهم کنش های میان بوزون پرآوازه ی هیگز و میدان پندامی (تورمی) می بایست باعث رُمبش و نابودی جهان آغازین می شد. روشن است که چنین چیزی روی نداده زیرا امروز جهان همچنان برقرار است. پس جریان چیست؟ دانشمندان اکنون یک نظریه ی تازه ارایه کرده اند: این گرانش بود که (به معنای راستین کلمه) جهان را نجات داد و برقرار نگه داشت.

برهمکنش میان خمیدگی یا انحنای فضازمان (که بیشتر با نام گرانش شناخته می شود) و میدان هیگز هیچگاه به درستی درک نشده. ولی حل این مساله ی ظاهری درباره ی وجود داشتنِ جهان هستی بهانه ی خوبی برای برخی پژوهش ها به ما می دهد. در پژوهشنامه ای که به تازگی در نشریه ی فیزیکال ریویو لترز منتشر شده، پژوهشگرانی از دانشگاه کپنهاگ، دانشگاه هلسینکی، و امپریال کالج لندن نشان داده اند که حتی یک برهم کنش کوچک میان گرانش و هیگز می توانسته برای جلوگیری از رمبش کیهانِ نوزاد بسنده باشد.

این پژوهشگران معادله های هیگز را به گونه ای ویرایش کردند که اثر گرانش پدید آمده توسط انرژی های مقیاس فرابنفش را هم در بر بگیرد. این ویرایش باعث پایا شدن و ثبات خلا پندامی در همه ی انرژی ها به جز یک طیف محدود شد و به فرآیند گسترش اجازه داد تا ادامه یابد و جهان هستی به شکل که امروز می بینیم پدید آید... بدون آن که نیاز به فیزیکی تازه و فراتر از مدل استاندارد باشد.

این نظریه ی تازه بر پایه ی شواهد جنجالی پندام است که در اوایل تابستان امسال توسط (بایسپ ۲) BICEP2 اعلام شد، بنابراین کاربرد واقعیش بستگی به این خواهد داشت که شواهد بایسپ ۲ درست باشند یا نباشند. تا آن زمان، پژوهشگران امیدوارند با بررسی های دیداری بیشتر درباره ی امواج گرانشی و پژوهش های ژرف تر روی پس زمینه ی ریزموج کیهانی، از نظریه ی خود پشتیبانی کنند.

در این برهه، برهم کنش هیگز-گرانش یک پنداشت آزمون پذیر نیست زیرا گراویتون (ذره ای که همه ی کنش ها و برهمکنش های گرانش را بر عهده دارد) خودش هنوز یافته نشده. ولی این نظریه ی تازه هر چند که به کلی بر پایه ی ریاضیات است، یک راه حل برازنده و کارآمد برای این معمای احتمالی ارایه می کند که "اصولا هستی ما از چیست".

در همین زمینه: * نشانه گسترش انفجاری کیهان پس از مهبانگ را یافتیم! حالا‌ چه؟

واژه نامه:
inflation - Big Bang - vacuum energy - Higgs boson - inflationary field - gravity - spacetime - Higgs field - Physical Review Letters - Standard Model - BICEP2 - gravitational wave - cosmic microwave background - graviton -

منبع: universetoday

کاری مشترک از آیو و کالیستو

رویدادهای دوجانبه به ۶ روش انجام می شوند
که بستگی به تفاوت اندازه ی زاویه ای ماه ها و
جایگاه نسبی آن ها دارد. منبع
این رشته تصاویر تلسکوپی فریبنده که از بالا به پایین، یک بازه ی زمانی ۲۴ دقیقه ای را در بر می گیرند، فروپوشانی یا اختفای آیو توسط کالیستو -دو ماه از ماه های گالیله ای مشتری- را از دیدگاه سان پیترو پولزینه در ایتالیا، سیاره ی زمین نشان می دهند.
چنان چه می بینید، در مدت ۲۴ دقیقه، کالیستو از جلوی آیو می گذرد و آن را از دید ما پنهان می کند. انجام این برنامه ی رصدی با بهره از یک تلسکوپ کوچک کاری دشوار و چالش برانگیز بود.
این دو دنیای متضاد هر دو کمی از ماه سیاره ی زمین بزرگ ترند. در واقع، قطر آیوی درخشان و آتشفشانی ۳۶۴۰ کیلومتر است و قطر کالیستوی تیره و پر از دهانه ۴۸۲۰ کیلومتر.
زمین اکنون دارد از نزدیک صفحه ی مداری ماه های مشتری می گذرد و از همین رو این فصل برای ستاره شناسان، فصل لذت بخش رویدادهای دوجانبه‌ی ماه های گالیله ای است که در آن پدیده هایی از فروپوشانی تا گرفتگی رخ می دهد.
گذر زمین از کنار این صفحه ی مداری که نویدبخش فصل رویدادهای دوجانبه است، هر ۵ تا ۶ سال یک بار رخ می دهد.

واژه نامه:
Io - Callisto - Mutual Event - occultation - Jupiter - Galilean moons - planet - Earth - Jovian world - Moon - orbital plane

منبع: apod.nasa.gov

شبیه سازی حلقه های میدان مغناطیسی خورشید

این تصویر در اندازه ی بزرگ تر
میدان های مغناطیسی‌ای که از زیر سطح خورشید ریشه می گیرند بر بادهای آن تاثیر می گذارند؛ باد خورشیدی جریانی از ذرات است که به گونه ای پیوسته از جو خورشید به فضای سامانه ی خورشیدی دمیده می شود.

اکنون پژوهشگران ناسا به همراه همکاران دانشگاهی خود در تلاشند تا با بهره از شبیه سازی های بسیار وفادار به اصل، درباره ی چگونگی پدید آمدن این میدان ها، شیوه ی گرمایش جو بیرونی خورشید (تاج) و ایجاد لکه ها و شراره های خورشید توسط آن ها، بیشتر بیاموزند.

در این تصویر [که نمایی از این شبیه سازیست] حلقه های میدان مغناطیسی را در بخشی از خورشید می بینیم، با رنگ هایی که شدت میدان را نشان می دهند: از ضعیف (آبی) تا نیرومند (سرخ). این شبیه سازی بر روی ابررایانه ی پلیادس در تاسیسات ابررایانش پیشرفته ی ناسا در مرکز پژوهشی ایمز ناسا واقع در مافت فیلد کالیفرنیا انجام شد.

آگاهی های به دست آمده از چنین شبیه سازی هایی به پژوهشگران کمک می کند تا خورشید، دگرگونی های آن، و برهم کنش هایش با زمین و سامانه ی خورشیدی را بهتر بشناسند.

در همین باره: پنج یافته ی تازه در مورد خورشید * چرا تاج خورشید بسیار داغ تر از سطح آنست؟   

واژه نامه:
sun - solar wind - solar system - NASA - computer simulation - magnetic field - sunspot - flare - Pleiades supercomputer - NASA Advanced Supercomputing facility - Ames Research Center - Earth

منبع: nasa

آن که از مرداب سرخ آمد!

این تصویر در ذو اندازه: کمی بزرگ تر- بسیار بزرگ تر
آن کیست که نزدیک سحابی سرخ فام مرداب کمین کرده؟* پاسخ: بهرام (مریخ).
در این تصویر رنگی و شکوهمندِ ژرفای آسمان، سیاره ی سرخ را می بینیم که دارد از زیر دو سحابی چشمگیر و نام آشنا می گذرد، سحابی هایی که ستاره شناس سده ی ۱۸، شارل مسیه آن ها را با عنوان های و M۲۰ در کاتالوگ خود ثبت نمود.
ام۲۰ (بالا، سمت راست مرکز تصویر) که با نام سحابی سه تکه هم شناخته می شود، تضادی خیره کننده از رنگ های سرخ و آبی و رگه های تیره ی غبار را به نمایش گذاشته است. درست زیر آن و رو به سمت چپ، سحابی پهناور ام۸ یا سحابی مرداب را با سرخی فریبنده اش می بینیم.
هر دوی این سحابی ها چند هزار سال نوری از ما فاصله دارند. برای مقایسه، سیاره ی بهرام، این شبچراغ آسمانی "محلی" و پرفروغ خودمان که به طور موقت در زیر آن ها جای گرفته است را ببینید. این عکس در شب های پایانی ماه گذشته و هنگامی گرفته شد که سیاره ی سرخ فام بهرام تقریبا به نزدیک ترین فاصله اش از زمین رسیده بود و تنها چند دقیقه ی نوری از ما فاصله داشت.

---------------------------
* اشاره به فیلم Creature from the Black Lagoon

واژه نامه:
creature - Lagoon Nebula - Mars - red planet - nebula - Charles Messier - M8 - M20 - Trifid Nebula - Earth

منبع: apod.nasa.gov

رفتار آرام کیوان به حفظ زندگی زمینی کمک کرد

* سیاره ی ما شاید دمای مناسبش را مدیون خوشرفتاری سیاره ی کیوان باشد. اگر مدار این غول حلقه دار کمی متفاوت بود، امکان داشت مدار زمین بسیار کشیده می شد، مانند مدار یک دنباله دارِ بلند-دوره.
همراه داشتن یک غول آرام چیز خوبیست! این تصویر در اندازه ی بسیار بزرگ تر (۹۰۰۰در ۳۵۰۰)
سامانه ی خورشیدی ما جای مرتب و آراسته ایست: مدارهای سیاره ها تمایل به دایره ای بودن دارند و همگی هم در یک صفحه جای گرفته اند، بر خلاف مدارهای بسیاری از سیاره های فراخورشیدی که به شدت برون-مرکزند. الکه پیلات-لوهینگه از دانشگاه وین اتریش علاقمند به این اندیشه بود که یک همنهی از تاثیر کیوان و مشتری -دو سنگین وزن سامانه‌ی خورشیدی- می توانسته شکل مدارهای دیگر سیاره ها را تعیین کرده باشد. وی از شبیه سازی های رایانه ای کمک گرفت تا این موضوع را بررسی کند که تغییر مدار این دو سیاره ی غول پیکر چگونه می تواند بر زمین اثر بگذارد.

مدار سیاره های درونی از بالا- منبع عکس
مدار زمین به قدری نزدیک به دایره است که فاصله ی این سیاره از خورشید تنها میان ۱۴۷ و ۱۵۲ میلیون کیلومتر تغییر می کند، یعنی یک تغییر میانگین ۲ درصدی. اگر مدار سیاره ی کیوان را تنها به اندازه ی ۱۰ درصد رو به خورشید جابجا کنیم، با ایجاد یک بازآوایی (تشدید- رزنانس) در مدار زمین -در اصل یک کِشند دوره ای- اختلالی در مدار زمین پدید می آورد که باعث می شود به اندازه ی ده ها میلیون کیلومتر کشیده و بیضی گردد. در اثر چنین چیزی، زمین بخشی از سال را در بیرون از منطقه ی زیست پذیر خواهد گذراند. این منطقه کمربندی حلقه ای پیرامون خورشید است که دمای سیاره ها در آن برای داشتن آب مایع سطحی مناسب است.

همچنین اگر مدار کیوان کج بود نیز باعث کشیدگی مدار زمین می شد. بر پایه ی یک مدل ساده که دیگر سیاره های درونی سامانه ی خورشیدی در آن در نظر گرفته نشده بود، هر چه کجی مدار کیوان بیشتر می بود، کشیدگی مدار زمین بیشتر می شد. با افزودن ناهید و بهرام به این مدل، مدار هر سه سیاره پایدار می شد ولی دیگر با کج تر شدن مدار کیوان، مدار زمین کشیده تر نمی شد. پیلات-لوهینگه می گوید یک کجی ۲۰ درجه ای باعث می‌شود درونی ترین بخش مدار زمین، از ناهید هم به خورشید نزدیک تر گردد [وارد منطقه ی زیست-ناپذیر شود-م].

بیرون انداختن
مدار سیاره های درونی از پهلو- منبع عکس
جدا از چنین شبیه سازی هایی، دایره ای بودن مدار هر سیاره با گذشت زمان نوسان هایی می یابد. اگر مدار از پیش کشیده باشد، چنین نوسان هایی می توانند باعث گریز سیاره از چنگ گرانش خورشید شوند. یک کجی ۲۰ درجه ای در مدار کیوان می تواند به بیرون رانده شدن سیاره ی بهرام بیانجامد، ولی زمین برای چنین چیزی نیاز به ۳۰ درجه کجی در مدار کیوان دارد.

به گفته ی روری بارنز از دانشگاه واشنگتن در سیاتل، روش های پیلات-لوهینگه ایرادی ندارند و محاسبه هایش نیز بر پایه ی واقعیت های فیزیکی هستند. ولی وی یادآوری می کند که نشانه ها و مفاهیم زندگی در کیهان ناشناخته‌اند. یک دلیلش اینست که تنها از انحراف مداری دو سیاره ی فراخورشیدی آگاهی داریم. هر دوی این سیاره ها به گرد ستاره ی اپسیلون زن بر زنجیر (اپسیلون آندرومدا) می گردند، با مدارهایی که ۳۰ درجه نسبت به استوای ستاره کج شده اند.

این که کجی یک مدار چه معنایی برای زندگی دارد نیز ناشناخته است. بارنز می گوید: «برون-مرکزی مداری یک سیاره بر توان زیست پذیری آن اثر می گذارد، و لی تعیین یک مرز برای آن دشوار است.» وی می افزاید یک سیاره با مداری که میان فاصله ی زمین تا خورشید و فاصله ی تیر تا خورشید در نوسان است بسیار با زمین ما تفاوت خواهد داشت: «گرچه فکر نکنم جلوی جوانه زدن زندگی را بگیرد.»

بازبرد نشریه: International Journal of Astrobiology
واژه نامه:
Earth - Saturn - ringed giant - comet - solar system - plane - eccentric - exoplanet - Elke Pilat-Lohinger - Jupiter - Saturn - planet - sun - resonance - habitable zone - Venus - Mars - Rory Barnes - Upsilon Andromedae - equator - eccentricity - Mercury

منبع: newscientist

وقتی ماه از میان خورشید و یک فضاپیما می گذرد

این تصویر در اندازه ی بزرگ تر
روز شنبه ۲۲ نوامبر، کره ی ماه از جلوی خورشید گذشت و چون گذرش بیرون از مرکز بود، یک خورشیدگرفتگیِ پاره‌ای زیبا را پدید آورد. ولی هیچ یک از مردمان زمین آن را ندیدند زیرا تنها از درون مدار زمین دیده می شد.

رصدخانه ی دینامیک خورشیدی ناسا (SDO) در فاصله ی بیش از ۳۵۴۰۰ کیلومتری سطح زمین، با بهره از دوربین های ۱۶ مگاپیکسلی خود این رویداد را در چندین طول موج نهایت فرابنفش مشاهده کرد و عکس بالا را در طول موج ۱۷۱ آنگستروم از آن گرفت.

به لبه ی آشکار ماه در این تصویر باکیفیت دقت کنید (در تصویر دوم بهتر نشان داده شده). برجستگی ها و ناهمواری های کوچکی که در آن می بینید همان کوه های ماه هستند که نور پلاسمای خورشید پشتشان افتاده و آن ها را به حالت ضدنور و تمام تیره در آورده است.
مشاهده ی گرفتگی ها از فضا پدیده ی تازه و نوینی است ولی عکس هایی که SDO می گیرد فراتر از نو بودن، ارزش‌هایی کاربردی هم برای دانشمندان دارد. لبه ی واضح ماه به پژوهشگران کمک می کند تا ویژگی های درون-مداری این تلسکوپ را بسنجند؛ برای نمونه، چگونگی پراش نور توسط دستگاه های اپتیکی و توری های فیلتر پشتیبان آن. پژوهشگران پس از واسنجی (کالیبره کردن) این ویژگی ها، می توانند داده های SDO را برای اثرات دستگاهی تصحیح نموده و کیفیت عکس های آن را از پیش هم بهتر کنند.

در تصویر زیر که از تارنمای ناسا گرفته شده، یک پویانمایی (gif) را می بینید که شیوه ی گذشتن ماه از جلوی دید رصدخانه ی دینامیک خورشیدی را نشان می دهد:


واژه نامه:
Moon - sun - partial eclipse - Earth - transit - planet - NASA - Solar Dynamics Observatory - SDO - extreme ultraviolet - wavelength - plasma - filter support grid - instrumental effect

منبع: spaceweather

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه