منو
 کاربر Online
741 کاربر online
 : نجوم
برای پاسخ دادن به این ارسال باید از صفحه قبلی اقدام کنید.   کاربر offline دبیر گروه نجوم 3 ستاره ها ارسال ها: 1615   در :  یکشنبه 25 خرداد 1393 [05:55 ]
  تپ اخترها: پیشکش کیهان به علم فیزیک
 

در حال حاضر اختر شناسان از تپ اخترهای کهکشان راه شیری به عنوان یک ابزار علمی برای آشکارسازی امواج گرانشی بهره می برند.
شاید تپ اخترها(ستاره های نوترنی بسیار متراکم) شگفت انگیزترین آزمایشگاههای فیزیک در کیهان باشند. پیش ازاین، تحقیق راجع به این اجرام عظیم و ناشناخته منجر به اخذ دو جایزه نوبل شده است. تپ اخترشناسان برای تایید نظریه نسبیت عام در تلاش هستند تا به کمک یک تلسکوپ در ابعاد کهکشان راه شیری به جزئیات غیر قابل دسترس فیزیک هسته ای در شرایط جاذبه بسیار قوی و آشکار سازی مستقیم امواج گرانشی دست یابند. ستاره های نوترونی بقایای انفجار ستاره های متراکمی به نام سوپرنوا هستند. جرم آنها معادل جرم خورشید است با این تفاوت که در یک کره به ابعاد یک شهر متوسط فشرده شده اند. به جز سیاه چاله ها که مفهوم چگالی به لحاظ تئوری برای آنها نا مربوط است، چگالی ستاره های نوترونی تا حدی است که آنها را به اجرام بسیار متراکمی در کیهان بدل کرده است. تپ اخترها ستاره های نوترونی هستند که از قطبهای مغناطیسی شان اشعه هایی از جنس امواج رادیویی به خارج ساطع می کنند. هنگامی که دوران آنها یک اشعه به سمت زمین ساطع می کند، تلسکوپهای رادیویی پالسهای آن را به عنوان امواج رادیویی آشکار می کنند. اختر شناسان با اندازه گیری بسیار دقیق زمانبندی ارسال چنین پالسهایی می توانند از تپ اخترها در آزمایش های منحصر به فرد فیزیک مدرن بهره گیرند. تپ اخترها طلایه دار تحقیقات در مورد گرانش هستند. آلبرت اینشتین تئوری نسبیت عام خود را در سال 1916 منتشر کرد. توصیف های او از طبیعت گرانش تفاوتهای بسیاری با آزمایشهای عملی دارند. به هر حال تئوری های جایگزین دیگری با آن در رقابت هستند. تعدادی از این تئوری ها به خوبی نسبیت عام، رفتار منظومه شمسی ما را پیشگویی می کنند. به گفته اینگرید استرز از دانشگاه بریتیش کلمبیا کانادا تنها محدوده ای که با این تئوری در تضاد هستند، محیط بسیار متراکم یک ستاره نوترونی است. در برخی از این تئوری های جایگزین رفتار گرانش می بایست بر اساس ساختار داخلی ستاره نوترونی تغییر کند. با وجود زمانبندی دقیق پالسهای تپ اختر می توانیم ویژگی های ستاره نوترونی را با دقت زیادی اندازه گیری کنیم. استرز می گوید: رصدها نشان می دهند که حرکات تپ اخترها به ساختار آنها بستگی ندارد و نسبیت عام همچنان معتبر است. تحقیقات جدید بر روی تپ اخترها در سیستم دو تایی با یک ستاره نوترونی و یا در حالت خاص با یک تپ اختر دیگر بهترین آزمایش برای تایید نسبیت عام در گرانش قوی بوده است. به گفته استرز انتظار می رود دقت چنین اندازه گیری هایی در آینده بیشتر شود. پیشگویی دیگر نسبیت عام آن است که حرکات اجرام سماوی در کیهان می تواند دلیل اختلال فضا – زمان به شکل امواج گرانشی باشد. چنین امواجی تاکنون مستقیماً آشکار می شدند، اما مطالعه تپ اخترها در سیستم ستاره های دوقلو گواه غیر مستقیمی بر وجود آنها است. این موضوع برنده جایزه نوبل سال 1993 شد. اکنون ستاره شناسان از تپ اخترها در کهکشان راه شیری به عنوان یک ابزار علمی عظیم برای آشکار سازی مستقیم امواج گرانشی استفاده می کنند. بنجامین استپرز از دانشگاه منچستر انگلستان می گوید: `تپ اخترها از چنان زمانهای تناوب دقیقی برخوردارند که به وسیله آنها می توانیم امواج گرانشی را در یک بازه فرکانسی آشکار کنیم که در مقایسه با آن هیچ تجربه ای تا این حد از اهمیت برخوردار نبوده است.`اختر شناسان امید دارند تا با اندازه گیری دقیق زمانبندی پالسهای تپ اخترهای پراکنده در کهکشان راه شیری، تغییرات ناچیز ناشی از دگرگونی( انتقال) امواج گرانشی را اندازه گیری کنند. استپرز می گوید در حال حاضر ما قادریم تا برای وجود امواج با فرکانس پایین مورد جستجو محدوده ای قائل شویم. اما امیدواریم به کمک توسعه برنامه ها و تلسکوپ های جدید در دهه آینده به نتایجی در اندازه گیری مستقیم دست یابیم. تپ اخترها ( با چگالی بسیار بیشتر از هسته اتم) آزمایشگاههای منحصر به فردی برای فیزیک هستها ای محسوب می شوند. جزئیات فیزیکی بسیاری از این اجرام متراکم به دست آمده است. به گفته اسکات رنسام از رصد خانه رادیویی ملی در اسکورو نیومکزیکو با اندازه گیری جرم ستاره نوترونی می توانیم قیدهایی بر ساختار(فیزیک) داخلی آنها بگذاریم. در طی چهار سال اخیر چند ستاره نوترونی یافته ایم که به دلیل جرم زیادشان، مانع از ارائه طرح نامتعارف در باره وضعیت مرکز ستاره نوترونی شدند. کار در این زمینه ادامه دارد و اندازه گیری های بیشتری مورد نیاز است. رنسام می گوید: نظریه پردازان با هوش هستند. بنابر این پس از اینکه ما داده ها را ارائه کردیم آنها قادر خواهند بود مدلهای نامتعارف خود را برای تکمیل یافته های ما تنظیم کنند.` تپ اخترها در سال 1967 کشف شدند که منجر به اخذ جایزه نوبل در سال 1974 شد.



تصویر
تپ اخترها در حال چرخش به دور ستاره نوترونی- عکس از بیل ساکستون توسط تلسکوپ نارو در اسکرو نیومکزیکو


منبع خبر: www.asi.ir

  امتیاز: 0.00