رصد امواج و گازهای بین کهکشانی در شبکه کیهانی

بیگ بنگ: تیمی از محققان با استفاده از اختروش های نادر به اولین اندازه گیری ها از امواج کوچک مقیاس در گاز هیدروژن اولیۀ کیهان دست زده اند.

تصویر کلی نشان دهندهٔ روش استفاده شده برای بررسی ساختار کوچک مقیاس شبکه کیهانی با نور حاصل از یک جفت اختروش نادر می باشد.

به گزارش بیگ بنگ، قسمت های دور افتادۀ فضای بین کهکشانی خالی ترین و بی ثمرترین مناطق شناخته شده به شمار می آیند. در این مناطق پهناور میان کهکشان ها، فقط یک اتم در هر متر مکعب وجود دارد؛ هاله ای نیمه جان از گاز هیدروژن که از بیگ بنگ بر جای مانده است. این ماده در بزرگترین مقیاس در قالب اجرامی وسیع از ساختارهای رشته ای موسوم به شبکه کیهانی قرار دارد. ساختارهای در هم تنیدهٔ این شبکه در فاصلۀ میلیاردها سال نوری گسترده شده اند و اکثر اتم های موجود در جهان را شامل می شوند.

اکنون تیمی از اخترشناسان از قبیل جوزف هناوى فیزیکدان دانشگاه سانتا باربارا با کمک جفت اختروش های نادر اقدام به نخستین اندازه گیری امواج کوچک مقیاس در گاز هیدروژن اولیه کرده اند. اگرچه مناطق شبکه کیهانی که این اخترشناسان مطالعه کرده اند در فاصلهٔ یازده میلیارد سال نوری با زمین قرار دارند، اما شرایط برای اندازه گیری تغییرات ساختار شبکه کیهانی در مقیاس هایی به میزان صد هزار برابر کوچکتر مُهیا بود.

گاز بین کهکشانی آنقدر ضعیف است که هیچ نوری از خود ساطع نمی کند. اخترشناسان آن را بصورت غیر مستقیم با مشاهده نحوه جذب نور ناشی از منابع دور دست مثل اختروش ها مورد مطالعه قرار می دهند. اختروش ها فاز کوتاه و پر نوری از چرخه زندگی کهکشان را تشکیل می دهند و انرژی آن در اثر موادی که درون اَبر سیاهچاله های مرکزی کهکشان ها به دام می افتد، تامین می شوند. اختروش ها که به مانند فانوس های دریایی عمل می کنند، نوعی فانوس های روشن، تابناک و دور به حساب می آیند که به اخترشناسان اجازه می دهند تا به مطالعه اتم های بین کهکشانی واقع در بین مناطق اختروش ها و زمین بپردازند. اما چون این ساختار های پر نور فقط در قسمت کوتاهی از چرخه زندگی کهکشان دوام می آورند، خیلی نادر بوده و صدها میلیون سال نوری میان آنها فاصله می اندازد.

اخترشناسان به منظور بررسی شبکه کیهانی در مقیاس های بسیار کوچک از انطباق کیهانی تصادفی بهره می گیرند. آنان به شناسایی جفت اختروش های نادر پرداخته و اختلافات جزئی در جذب اتم های بین کهکشانی را اندازه گرفتند. هناوى، استادیار دپارتمان فیزیک UCSB گفت: جفت اختروش ها شبیه سوزن هایی در یک انبارکاه هستند. ما برای پیدا کردن آنها به بررسی تصاویری از میلیاردها اجرام آسمانی پرداختیم که میلیون ها برابر کم نورتر از آنچه که چشم غیر مسلح می تواند تشخیص بدهد، هستند. هناوى اولین کسی بود که از الگوریتم های مخصوص یادگیری ماشینی برای موقعیت یابی کارآمد جفت اختروش ها در میان حجم وسیعی از داده ها استفاده کرد. جفت اختروش ها به محض شناسایی با بزرگترین تلسکوپ های جهان مشاهده و بررسی شدند. تلکسوپ های ده متری کک در رصدخانه W.M. Keck در هاوایی برای این کار استفاده شدند.

آلبرتو روراى، دانشجوی دکتری سابق هناوى که بعنوان محقق فوق دکتری در دانشگاه کمبریج فعالیت می کند، گفت: ابزارهای آماری و ریاضی برای سنجش اختلافات جزئی اندازه گیری شده در این نوع داده های جدید یکی از بزرگترین چالش های پیش روی ما بود. اخترشناسان اندازه گیری های خود را با مدل های ابر رایانه ای مقایسه کردند؛ مدل هایی که شکل گیری ساختارهای کیهانی را از زمان بیگ بنگ تا به امروز شبیه سازی می کنند.

محققان بر این باورند که ماده موجود در جهان در میلیاردها سال پیش دستخوش گذار از فازهای مختلف قرار گرفتند که دمای آن را بطرز چشمگیری تغییر داد. برای مثال، یونیزاسیون مجدد کیهانی زمانی اتفاق افتاد که نور فرابنفش تمامی ستارگان و جفت اختروش های موجود در جهان به قدری سخت و قوی شد که در فضای بین کهکشانی از الکترون های درون اتم خلاص شد. زمان و چگونگی وقوع یونیزاسیون یکی از بزرگترین پرسش ها در حوزه کیهان شناسی است. این اندازه گیری ها میتواند سرنخ های موثری برای روایت این فصل از تاریخ کیهانی فراهم آورد. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Science منتشر شده است.

ترجمه: منصور نقی لو/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily.com

image_pdfimage_print
(6 نفر , میانگین : 5٫00 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=66204
منصور نقی لو

منصور نقی لو

کارشناسی مترجمی زبان انگلیسی. علاقمند به نجوم، کیهان شناسی، فرگشت، اکتساب زبان اول، یادگیری زبان دوم و بعنوان نویسنده علمی- نجومی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

یک پاسخ

  1. هیچکس گفت:

    سلام یه سوال داشتم میگن جهان در انبساطه خب آون طرف جهان چی هست چه نوع فضای هست که جهان داره ازش استفاده میکنه و بزرگ میشه ؟نمیدونم متوجه شدین یا ن

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *