راز کهکشان‌های پیچ‌خورده در عکس‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب
تاریخ انتشار: ۲۹ فروردین ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۷۵۶۴۳۸۵
تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) در ژوئیه ۲۰۲۲، نخستین عکس خود را ارائه کرد. این عکس، هزاران کهکشان را نشان می‌داد که بسیاری از آنها در اوایل عمر کیهان دیده شده بودند. چیزی که بسیاری از مردم انتظارش را نداشتند این بود که برخی از این کهکشان‌ها چقدر تاب‌برداشته و پیچ‌خورده به نظر می‌رسند.
این کهکشان‌ها که به شکلات ذوب‌شده شباهت دارند، نمایان‌گر این نیستند که این اجرام در فضا چگونه به نظر می‌رسند.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
چنین چیزی چه طور ممکن است؟ این دو جنبه متمایز از عکس‌های جیمز وب، نتیجه همان پدیده‌ای هستند که «همگرایی گرانشی» (Gravitational lens) نامیده می‌شود. این پدیده که نخستین بار بیش از ۱۰۰ سال پیش توسط «آلبرت اینشتین» (Albert Einstein) پیش‌بینی شد، به پدیده مهمی برای ستاره‌شناسان تبدیل شده است. این کهکشان‌های منحرف‌شده و تکراری، همگی نمونه‌هایی از اجرام دارای همگرایی گرانشی هستند.
همگرایی گرانشی، پدیده‌ای است که در نظریه «نسبیت عام» اینشتین پیش‌بینی شده است و نشان می‌دهد گرانش از اثری پدید می‌آید که اجرام بر تار و پود فضا و زمان می‌گذارند و آنها را به عنوان یک موجود واحد به نام فضا-زمان متحد می‌کنند.
به یک ورقه لاستیکی کشیده فکر کنید که توپ‌هایی با جرم‌های گوناگون روی آن قرار گرفته‌اند. هرچه جرم توپ بیشتر باشد، ورقه لاستیکی بیشتر تاب برمی‌دارد. همین امر در مورد اجرام دارای جرم زیاد که در تار و پود فضا-زمان نشسته‌اند نیز صدق می‌کند. هرچه جرم بیشتر باشد، فضا-زمان بیشتر تاب برمی‌دارد و اجرامی مانند کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی باعث تاب خوردن شدید فضا-زمان می‌شوند. این اثر زمانی بسیار جالب می‌شود که نور یک جرم پس‌زمینه مانند ستاره یا کهکشان، از این پیچ و تاب عبور کند.
نور در خطوط مستقیم حرکت می‌کند. تاب برداشتن فضا بر حسب جرم باعث می‌شود که نور منتشرشده از یک منبع دور، خمیده شود. در نتیجه، هنگامی که نور به زمین می‌رسد، باعث می‌شود که جرم پس‌زمینه در مکان دیگری از آسمان به نظر برسد.
در موارد تاب برداشتن شدید، زمانی که جرم بین زمین و منبع پس‌زمینه بزرگ است، نور مسیر‌های متفاوتی را در اطراف جرم طی می‌کند که همگی در درجات گوناگونی خم می‌شوند. این امر، طول مسیری را که نور طی می‌کند تا به ما برسد، در درجات گوناگونی تغییر می‌دهد و زمان رسیدن آن را عوض می‌کند. این بدان معناست که یک جرم دارای همگرایی می‌تواند در چندین نقطه از یک نوردهی ظاهر شود. این امر می‌تواند شکل‌های جالبی مانند صلیب یا یک حلقه نورانی به نام «حلقه اینشتین» (Einstein ring) را ایجاد کند که همه از تکرار یک جرم تشکیل شده‌اند.
به گفته آژانس فضایی اروپا، خوشه‌های کهکشانی، شکلی به هم ریخته دارند و توده‌ها فاقد توزیع مرکزی هستند. بنابراین، وقتی به عنوان اجرام میانی عمل می‌کنند، همگرایی کامل نیست. همان طور که در عکس میدان عمیق جیمز وب می‌بینیم، این امر باعث می‌شود که جرم پس‌زمینه مانند یک کمان در اطراف خوشه کهکشانی منحرف‌شده به نظر برسد.
در هر حال، این اجرام فراتر از کنجکاوی‌های بصری هستند. همگرایی گرانشی می‌تواند از راه‌های بسیاری برای ستاره‌شناسان سودمند باشد.
همگرایی گرانشی فقط نور یک جرم پس‌زمینه را منحرف نمی‌کند، بلکه در واقع می‌تواند این نور را تقویت کند. در نتیجه، نور بسیار ضعیف اجرام بسیار دور مانند کهکشان‌های اولیه تقویت می‌شود. به همین دلیل، همگرایی گرانشی برای بررسی جهان اولیه توسط جیمز وب حیاتی است.
ناسا اعلام کرد، الگو‌هایی که اجرام دارای همگرایی ایجاد می‌کنند، با عبور نور از آنها می‌تواند اطلاعات بسیاری را در مورد اجرام آشکار کند. برای مثال، همگرایی گرانشی می‌تواند چگونگی توزیع ماده را در خوشه‌های کهکشانی و کهکشان‌ها آشکار کند.
منبع: اسپیس
باشگاه خبرنگاران جوان علمی پزشکی علوم فضایی و نجوممنبع: باشگاه خبرنگاران
کلیدواژه: کهکشان تلسکوپ فضایی همگرایی گرانشی کهکشان ها فضا زمان جیمز وب یک جرم
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.yjc.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «باشگاه خبرنگاران» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۵۶۴۳۸۵ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
تازه‌ترین شواهد از وجود سیاره X در لبه تاریک منظومه شمسی
گروهی از دانشمندان سیاره‌شناس از کالتک (مؤسسه فناوری کالیفرنیا)، دانشگاه کوت د-ازور و مؤسسه تحقیقات ساوت‌وست شواهد جدیدی را مبنی بر وجود سیاره نهم گزارش کرده‌اند. آنها مقاله خود را روی سرور preprint arXiv منتشر کرده‌اند و این مقاله برای انتشار در «آستروفیزیکال ژورنال لترز» پذیرفته شده است.
به گزارش خبرآنلاین، سال ۲۰۱۵ (۱۳۹۴) بود که دو اخترشناس کلتک، چندین جرم کمربند کایپر (کویی‌پر) را در خارج از مدار نپتون، در نزدیکی لبه منظومه شمسی پیدا کردند که به نظر می‌رسید در جهت‌گیری تقریبا نزدیکی نسبت به خورشید واقع شده‌اند. دانشمندان دلیل این انباشتگی را کشش گرانشی سیاره‌ای ناشناخته پیشنهاد دادند؛ سیاره‌ای که بعداً سیاره نهم نام گرفت. این سیاره پیشنهادی حدود ۶ برابر زمین سنگینی دارد و فاصله‌اش از خورشید می‌تواند بین ۳۵۰ تا ۶۰۰ برابر دورتر از فاصله زمین تا خورشید باشد.
البته داستان سیاره نهم هم داستان جالبی است. از زمان کشف سیاره کوتوله پلوتو در اوایل قرن بیستم تا سال ۲۰۰۶ (۱۳۸۵) که پلوتو هنوز جزء سیارات منظومه شمسی دسته‌بندی می‌شد، اخترشناسان به دنبال سیاره دهم بودند و آن را سیاره X می‌نامیدند.
طی سه دهه اخیر و با یافتن تعداد بیشتری از اجرام کمربند کایپر و فرانپتونی‌ها (TNOها)، شواهد آماری ضدونقیضی از وجود سیاره نهم ارائه شده است. برخی تحلیل‌ها، توزیع اجرام یافت‌شده را به نفع وجود سیاره نهم تفسیر می‌کنند و برخی دیگر، کفه ترازو را به نفع نبود این سیاره تغییر می‌دهند. مقاله جدید به نفع وجود سیاره نهم است.
پژوهشگران در تحقیق خود به ردیابی حرکت‌های اجرام بلنددوره‌ای پرداختند که از مدار نپتون می‌گذرند و در طول سفر خود، حرکت‌های نامنظمی نشان می‌دهند. آنها از این مشاهدات برای ایجاد چند شبیه‌سازی کامپیوتری استفاده کردند که هرکدام، سناریوهای متفاوتی را به تصویر می‌کشند.
دانشمندان علاوه بر تصحیح اثر کشش گرانشی سیارات بزرگ منظومه شمسی بخصوص نپتون، داده‌های جزرومد کهکشانی را نیز به شبیه‌سازی اضافه کردند. جزرومد کهکشانی عبارت است از ترکیب نیروهای گرانشی اجرام راه‌شیری که در ورای مرزهای منظومه شمسی واقع شده‌اند.
شبیه‌سازی‌ها نشان داد که قابل‌قبول‌ترین توضیح برای رفتار اجرام فرانپتونی، تداخل جاذبه گرانشی از سیاره بزرگ دوردست است. متأسفانه شبیه‌سازی‌ها از آن نوع نبود که به تیم تحقیقاتی اجازه دهد مکان سیاره را نیز تعیین کند.
شرح عکس: مقایسه توزیع‌های مداری از شبیه‌سازی‌های حرکت nجسم شامل سیاره نهم ( P۹، چپ) و بدون آن (راست). هر دو پنل، فاصله حضیض (کمترین فاصله تا خورشید) را در برابر نیم‌محور اصلی ردپای مداری فرانپتونی‌های شبیه‌سازی‌شده با زاویه تمایل مداری کمتر از ۴۰ درجه (i
گزارشگر قديمى راديو دار فانى را وداع گفت