انجمن‌ سر‌ به‌ هوایان ™

این پیشنهاد مهم از طرف پژوهشگران دانشگاه یونسی یعنی تیم چول چونگ و یانگ ووک لی مطرح شده است و در صورت اجرا میتواند سرانجام جنجال پیش امده در کیهان‌شناسی را روشن کند

• همانطور که اشاره کردیم انها استدلال کردند که چون فیلتر های ریاضی مثل تصحیح جرمی و مدل‌های غباری باعث ایجاد خطا های آماری و پنهان شدن واقعیت فیزیکی میشوند. تنها راه نجات کیهان‌شناسی استفاده از یک رویکرد کاملا بدون تکامل Evolution-free است

• پیشنهاد این بود که باید تمام کهکشان‌های پیر و پرجرم را از نمونه‌های آماری کنار بگذاریم و انبساط کیهان را فقط و فقط با مقایسه‌ ی ابرنواختر های رخ‌داده در کهکشان‌ های جوان که همگی همسن هستند اندازه بگیریم تا خطای سن به صورت فیزیکی کاملاً صفر شود.

پس از این آزمایش دو احتمال وجود خواهد داشت:

🔢✅- اگر پس از جدا کردن این ابرنواختر های همسن، نمونه‌های دوردست همچنان به شکل معناداری تاریک تر از حد انتظار به نظر برسند یعنی واقعا نور آنها مسیر بیشتری را طی کرده است در نتیجه← انبساط کیهان شتاب‌دار است، انرژی تاریک پابرجا خواهد ماند و مدل استاندارد کیهان‌ شناسی پیروز میدان خواهد بود

🔢❌- اما اگر آن تاریکی بیش از حد ناپدید شود نشان‌ دهنده این است که تمام درک دو دهه اخیر ما از انبساط شتاب‌ دار کیهان صرفا یک خطای دید رصدی ناشی از مقایسه ستارگان پیر با ستارگان جوان بوده است!

➲ | @SGA_PIONEER

🫠پیش تر در (اینجا) به مقاله جنجالی تیم سارکار پیرامون به چالش کشیدن انبساط شتاب دار کیهان و انرژی تاریک پرداختیم

همانطور که انتظار میرفت جامعه جریان اصلی کیهان‌ شناسی در برابر این مقاله بیکار ننشست و فیل وایزمن به همراه پژوهشگرانی از دانشگاه ساوت ‌همپتون که دو برنده جایزه نوبل، آدام ریس و برایان اشمیت نیز در ان حضور دارند در مقاله ای با عنوانStill accelerating: type Ia supernova cosmology is robust to host galaxy age evolution به نقد ان پرداختند.

نکته جالب اینجاست که در مدت کوتاهی بعد از انتشار این نقد، تیم دیگری از پژوهشگران از دانشگاه یونسی در مقاله Still non-accelerating: age-bias correction in supernova cosmology is robust to host-progenitor age mapping به نقد مقاله تیم ادام ریس و دفاع از مقاله سارکار پرداخت و همین باعث شکل گیری مباحثه پینگ پنگی جذابی در ساحت اخترفیزیک و کیهان شناسی شد که در این پیام سعی خواهم کرد به تشریح سخنان هر دو مقاله بپردازم

در پست ‌های قبل اشاره کردیم ایده اصلی تیم سارکار این بود که درخشندگی ابرنواختر های نوع یکم Ia مطلقا ثابت نیست بلکه مستقیماً به سن ستاره والد وابسته است و از آنجا که نگاه به فواصل دورتر نگاه به گذشته و جوانی کیهان است ستارگانی که در آن دوران منفجر میشدند جوان تر بودند و انفجار های کم‌ نورتری رقم میزدند اگر این کم ‌نور بودن ذاتی را در محاسبات لحاظ کنیم متوجه میشویم کیهان نه تنها شتاب‌ دار نیست، بلکه در حال کند شدن است.

تیم وایزمن برای رد این ادعا استدلال کردند در کیهان ‌شناسی مدرن دانشمندان متوجه شده‌ اند که ابرنواختر های منفجر شده در کهکشان ‌های سنگین کمی متفاوت از کهکشان ‌های سبک به نظر میرسند بنابراین برای یکدست کردن داده‌ ها یک وصله ریاضی به نام تصحیح جرمی Mass Step به معادلات اضافه میکنند، بخش اصلی استدلال اینجاست که اگر این تصحیحات استاندارد که در مدل ‌هایی مثل Pantheon+ وجود دارد اعمال شود دیگر هیچ رابطه معناداری بین سن کهکشان و درخشندگی ابرنواختر باقی نمی ماند

یعنی معتقدند با اعمال این فیلتر اثر مزاحم سن از بین میرود و شتاب کیهانی سر جای خود باقی می ‌ماند

این بخش اول استدلال تیم وایزمن بود که تیم دانشگاه یونسی در مقاله انتقادی خود به ان پاسخ داده است و بیان کرده که چنین استدلالی عملا باطل است چرا؟ چون جرم و سن کهکشان ‌ها در کیهان به شدت در هم تنیده‌ هستند و کهکشان ‌های سنگین ‌تر به طور طبیعی پیرتر هم هستند وقتی شما اثر جرم را با ریاضیات فیلتر میکنید در واقع دارید معیار حیاتی سن را نیز به صورت ناخواسته پاک میکنید

این نقد تیم کره ای کاملا بجا و درست است، ما در آمار پدیده ‌ای به نام متغیر های درهم تنیده داریم، در کیهان کهکشان‌ های پرجرم تقریبا همیشه همان کهکشان‌ های پیر هستند و این دو ویژگی مثل دو روی یک سکه به هم چسبیده‌ هستند.

یعنی چه؟ بگذارید یک مثال بزنیم

فرض کنید می‌خواهیم بررسی کنیم که آیا افزایش سن کودکان سرعت دویدن آنها را بیشتر میکند یا خیر
طبیعتا کودکانی که سن بیشتری دارند قد بلندتر و جثه بزرگتری هم دارند، این دو ویژگی (سن و قد) در دوران رشد مثل دو روی یک سکه به شدت در هم تنیده‌ هستند و با هم بالا میروند

دقیقا مشابه کهکشان ها که هرچه پیرتر میشوند ستاره‌ های بیشتری انباشت میکنند و پرجرم تر میشوند

حالا فرض کنید یک محقق آماری بگوید: من برای اینکه مقایسه کاملا عادلانه و استانداردی داشته باشم ابتدا با یک فیلتر ریاضی اثر قد را از داده‌ ها حذف میکنم تا همه کودکان روی کاغذ با قد کاملاً یکسان فرض شوند!

چه رخ میدهد؟ از آنجا که قد و سن همگام با هم رشد کرده‌ اند وقتی این محقق تفاوت‌ های قدی را با فرمول ریاضی صاف و حذف میکند ناخواسته تفاوت ‌های ناشی از رشد سنی را هم سرکوب و پاک کرده است و در نهایت، او به نمودار نهایی خود نگاه میکند و به اشتباه نتیجه می‌گیرد←داده‌ ها نشان میدهند که سن هیچ تاثیری روی سرعت دویدن ندارد!

در استدلال وایزمن نیز دقیقا همین خطای آماری رخ داده است وقتی یک فیلتر ریاضی به نام تصحیح جرمی Mass Step را روی داده‌ ها اعمال کرد تا اثر جرم کهکشان را استاندارد سازی کند ناخواسته متغیر سن را نیز از معادلات شست و از بین برد

و از آنجا که در کیهان کهکشان‌ های پرجرم تقریبا همان کهکشان‌ های پیرتر هستند تیم کره‌ ای معتقد است آن‌ها اثر سن را ندیدند چون خودشان پیش از رسیدن به نتیجه متغیر همزاد آن یعنی جرم را از معادلات حذف کرده بودند.

به سراغ نکته مهم دیگر این مقالات برویم که از نظر بنده زیباترین بخش این تقابل، بحث بر سر تفاوت سن کهکشان با سن ستاره منفجر شده بود

بهتر است ابتدا یک مروری داشته باشیم بر پیش فرض های مان

در کیهان ‌شناسی استاندارد وقتی دانشمندان به ابرنواختر های دوردست نگاه کردند متوجه شدند آن‌ها بیش از حد تاریک هستند⚡️ از آنجا که فکر می‌کردند نور این انفجارها همیشه ثابت و استاندارد است تنها یک نتیجه منطقی وجود داشت: چون تاریک‌ تر هستند پس خیلی از ما دورترند. دورتر بودن بیش از حد یعنی کیهان در گذشته پایش را روی گاز گذاشته و با شتاب (توسط انرژی تاریک) بزرگ شده تا این کهکشان‌ ها را این‌قدر از ما دور کند.

تیم سارکار در مقاله پیشین که بررسی کردیم گفتند این ابرنواختر ها استاندارد نیستند یعنی درخشندگی آن ‌ها به سن ستاره بستگی دارد. ستاره ‌های پیرتر ذاتا پرنورترند و ستاره‌های جوان ‌تر ذاتا کم‌نورترند. نکته اینجاست که نگاه کردن به فواصل دور کیهان یعنی نگاه کردن به میلیاردها سال پیش. در آن زمان، کیهان جوان بود و ستاره ‌ها هم جوان بودند پس ابرنواخترهای دوردست ذاتا کم ‌نورتر از ابرنواختر های امروزی هستند!

نتیجه ‌گیری تیم کره‌ای این بود که: این ابرنواخترهای دوردست انقدرها هم که فکر میکردیم از ما دور نیستند، بلکه فقط جوان‌ تر و ذاتاً تاریک‌ تر هستند، اگر این خطای نوری را اصلاح کنیم میفهمیم آن‌ها به ما نزدیک‌ ترند و نتیجه گیری از این شواهد برای شتاب دار بودن انباسط کیهان درست نیست!

تیم وایزمن استدلال درستی را مطرح کرد که پیر بودن یک کهکشان الزاما به معنای پیر بودن ستاره در حال انفجار نیست و امدند با استفاده از مدل ‌سازی نشان دادند که اختلاف میانگین سنی این ستارگان منفجر شده در طول تاریخ کیهان تنها حدود1.9 میلیارد سال است و نه 5 میلیارد سالی که تیم سارکار در ابتدا محاسبه کرده بود و تاکید کردند که داده ‌های رصدی نشان میدهد این تصحیح جرمی در طول زمان کیهانی تکامل نمی ‌یابد و در نتیجه انرژی تاریک سر جای خود محکم است

منطق وایزمن این است:←اگر اختلاف سنی ستارگان در طول تاریخ کیهان این‌قدر کم فقط 1.9میلیارد سال باشد پس افت روشنایی ناشی از جوانی ستاره هم بسیار ناچیز خواهد بود این افت نوری ناچیز اصلاً قدرت کافی برای توضیح دادن آن تاریکی شدید ابرنواختر های دوردست را ندارد

وقتی اثر سن نتواند تاریکی انها را توجیه کند تنها همان دلیل کلاسیک باقی می‌ماند← آنها بیش از حد تاریک‌ اند چون واقعا از ما خیلی دور شدند و اگر واقعا دور هستند پس کیهان همچنان در حال انبساط شتاب ‌دار است و انرژی تاریک پیروز میدان است

اما در مقابل واکنش تیم یونسی چه بود؟ آنها در مقاله خود پذیرفتند که الزاما پیر بودن کهکشان مساوی پیر بودن ستاره نیست و گفتند که حق با شماست و اختلاف سنی ستارگان کمتر است اما نکته اینجاست که در ریاضیات این محاسبات اختلاف سنی در مخرج کسر قرار دارد وقتی مخرج کسر یعنی اختلاف سن کوچکتر شود حساسیت درخشندگی به سن یعنی شیب نمودار باید به همان نسبت تندتر و شدیدتر محاسبه شود تا با داده‌ های تلسکوپ همخوانی داشته باشد وقتی این دو اثر متضاد به طور سازگار با هم ترکیب شوند یکدیگر را خنثی میکنند و نتیجه نهایی تیم کره‌ای بدون هیچ تغییری باقی می‌ماند←انبساط کیهان شتاب‌دار نیست.

در کیهان‌ شناسی مقدار تصحیح نهایی از ضرب دو پارامتر به دست می‌آید اختلاف سن ستارگان × میزان حساسیت درخشندگی به سن، یا همان شیب نمودار وقتی که تیم وایزمن نشان داد اختلاف سنی ستارگان بسیار کمتر از حد انتظار است ناخواسته مخرج کسر را در معادلات تبدیل شیب کوچک کرد. طبق قوانین پایه جبر وقتی اختلاف سن کوچک شود برای توجیه همان اختلاف نوری ثابت در تلسکوپ‌ها باید بپذیریم که نور ستاره بسیار شدیدتر و حساس تر از چیزی که فکر میکردیم به سنش وابسته است

یا اگر ساده تر بخواهیم بیان کنیم تیم یونسی به مدافعان انرژی تاریک گفت شما با تایید اینکه تفاوت سنی ستارگان کم است ناخواسته تایید کردید که نور ستاره با شیب بسیار تندتری به سن واکنش نشان میدهد و وقتی این شیب شدیدتر را در آن اختلاف سنی کمتر ضرب کنیم این دو اثر یکدیگر را خنثی می‌کنند در نتیجه، اندازه نهایی تصحیحی که باید روی داده‌های ابرنواختری اعمال شود دقیقا دست‌ نخورده باقی میماند و خروجی نهایی همان است یعنی کیهان در حال شتاب گرفتن نیست!

🗣تیم کره ای پیشنهاد بسیار مهمی برای یک ازمایش در جهت تعیین و تکلیف نهایی این مناقشه را داده است که در پست بعد به ان خواهیم پرداخت


#کیهان_شناسی #اختر_فیزیک #نجوم

➲ | @SGA_PIONEER

🫠 انجمن سر به هوایان با همکاری آکادمی نجوم پاکباز برگزار میکند

🔭 تور رصدی در کهن سرای کیهان

🔵موارد علمی-رصدی برنامه :

- رصد اجرام اعماق آسمان با تلسکوپ‌ و تجهیزات رصدی پیشرفته؛ خوشه‌های ستاره‌ای، سحابی‌ها و کهکشان‌ها

- آموزش جهت‌یابی و پیمایش‌آسمان، همراه با رصد ماهواره‌ها

- آموزش نقشه‌آسمان و صورِفلکی فصل‌های تابستان، پاییز و زمستان.

- رصد راه شیری و سیارات پرنور زحل، مریخ و مشتری

🟡امکانات رفاهی برنامه :

- اقامت گروهی

- وسیله نقلیه توریستی

- راهنما و کارشناس رصدی همراه تجهیزات حرفه‌ای

- عکاس‌ حرفه‌ای تور برای ثبت‌ خاطرات‌ شما

- صبحانه، میان وعده و شام

🟠 زمان برگزاری:

- تاریخ: ۱۹ و ۲۰ شهریورماه ۱۴۰۵

- حرکت : ساعت ۱۵ روز پنجشنبه ۱۹شهریور
از تهران، پایین‌تر از فلکه‌دوم‌صادقیه، بوستان اختر

- بازگشت : صبح روز جمعه ۲۰شهریور

🔴اطلاعات ثبت نام:

- ظرفیت محدود به 40 نفر

- مهلت ثبت نام : تا دوشنبه ۱۶شهریور

- هزینه : ۴/۶۹۰/۰۰۰ تومان

- ارسال نام و نام‌خانوادگی، کُد ملی، شماره تماس
و تصویر فیش واریزی

👤 برای ثبت نام و کسب اطلاعات بیشتر پیام دهید: @DaPakbaz

────────────•••
🔺| @DaPakbaz
🔺| @SGA_PIONEER

🗞مقاله من را باید بدون داوری چاپ میکردید!

آلبرت اینشتین در سال 1936 به همراه ناتان روزن مقاله‌ای تدوین کرد و در آن استدلال نمود که امواج گرانشی فاقد واقعیت فیزیکی بوده و به این نتیجه رسید که امواج گرانشی در نسبیت عام غیرممکن هستند

اینشتین این مقاله را برای ژورنال Physical Review ارسال کرد

جان تیت سردبیر وقت ژورنال مقاله را طبق رویه استاندارد برای داوری همتا ارسال کرد و هوارد رابرتسون به عنوان داور ژورنال بعد از بررسی مقاله خطای ریاضی آن‌ ها را مشخص کرد

اینشتین که پیش از آن در آلمان مقالات خود را بدون گذراندن فرآیند داوری همتا چاپ می‌کرد از دریافت نقد داور ژورنال عصبی و برآشفته شد و در نامه‌ ای تند به سردبیر نوشت:

ما دست‌ نوشته‌ مان را برای انتشار ارسال کرده بودیم، به شما مجوزی نداده بودیم که پیش از چاپ، آن را به شخصی نشان دهید. دلیلی نمیبینم که به نظرات اشتباه کارشناس ناشناس شما بپردازم، ترجیح میدهم مقاله را در جای دیگری چاپ کنم.

البته در نهایت انیشتین اشتباه خود را پذیرفت اما همین تردید ها باعث شد برنامه‌ های تجربی برای جستجوی امواج گرانشی سال ها به تعویق بیفتد

#انیشتین #تاریخ_علم

➲ | @SGA_PIONEER

#نوا

➲ | @SGA_PIONEER

پیشتر در اینجا، اینجا، اینجا و اینجا پیرامون معمای نقاط قرمز کوچک جیمزوب و بهترین تبیین آن یعنی ستارگان سیاهچاله‌ ای صحبت کردیم

اکنون مقاله‌ای با عنوان A gas-enshrouded and gas-reddened black hole at cosmic dawn در ژورنال Nature چاپ شده که حاوی 3 نکته مهم است:

1- تضعیف مدل‌های Extreme Starbursts و Dusty AGNs

2- تقویت مدل ستارگان سیاهچاله‌ای

3- احتمال کشف خطای محاسباتی در تعیین جرم LRDها و حل معمای نقاط قرمز کوچک

تمرکز مقاله بر بررسی طیف جرمی به نام MoM-BH*-1 و مدل‌سازی‌ های کامپیوتری است.

یکی از مهم ترین یافته‌ی مقاله رد نقش غبار در سرخ دیده شدن این اجرام است. همانطور که در (اینجا) ذکر کردیم یکی از مدل های موازی مدل Dusty AGNs بود که فرض میکرد سیاهچاله‌ ای پشت غبار پنهان شده، اما تحلیل‌ های مقاله نشان میدهد تضعیف نوری غبار در این جرم بسیار ناچیز است.

در واقع این منبع سیاه‌چاله‌ ای محبوس در پوشش متراکم هیدروژن است. این گاز متراکم، فوتون‌ های پرانرژی سیاهچاله را جذب و پراکنده کرده و انرژی آنها صرف گرم شدن گاز میشود در نتیجه، تابش خروجی حرارتی و با طول‌ موج بلندتر بوده و سرخ دیده میشود و این سرخی تماماً محصول برهمکنش گاز و فوتون‌ هاست نه غبار کیهانی!

نکته دیگر مقاله ثبت افت نوری شدیدی به نام شکست بالمر در بررسی طیف ها است.

این شکست معمولا نشان‌ دهنده‌ ی ستارگان مسن تر مثل رده A است. در ایده‌ آل‌ ترین شرایط برای یک جمعیت ستاره‌ ای بدون غبار قدرت این شکست نهایتاً 3 تا 5 است اما جیمز وب در طیفMoM-BH*-1 عدد 7.7 را ثبت کرد!

عددی که به لحاظ فیزیکی برای ستارگان غیرممکن است و تبیین Extreme Starbursts را کنار میزند.

پس این طیف از یک جمعیت ستاره‌ای نشات نگرفته و محصول ترمودینامیکی همان غلاف گازی پیرامون سیاهچاله است.

اما مهم‌ ترین نکته ای که مقاله مطرح میکند بازنگری در محاسبه‌ ی جرم است.

تا امروز پهنای خطوط نشری مثل Hβ را پای چرخش سریع گاز ها در قرص برافزایشی مینوشتیم، یعنی هرچه خط پهن تر بود فیزیکدانان سیاهچاله‌ ی سنگین‌ تری را فرض میکردند.

اما طبق این پژوهش وقتی سیاهچاله در گازی با چگالی بینهایت بالا (در اینجا مدل‌سازی شده با تراکم هیدروژنی 10¹¹ سانتیمتر مکعب) باشد خطوط پهن به دلیل پدیده‌ ای به نام پراکندگی رزونانسی Resonant Scattering شکل میگیرند و فوتون‌ها در این زندان گازی بارها پراکنده شده و خطوط را به‌طور مصنوعی پهن میکنند

معنای این حرف چیست؟ یعنی ما در محاسبه‌ ی جرم این سیاهچاله‌ها دچار خطای محاسباتی شده‌ایم!

مشابه لامپی💡 که نورش از درون شیشه‌ ای مات میتابد و به خاطر پراکندگی ذرات تصویری پخش شده و بزرگتر از منبع اصلی به شما میدهد

با فرمول‌ های پیشین جرم این سیاهچاله نزدیک 200 میلیون برابر خورشید محاسبه میشود اما با ورود فیزیک پراکندگی نور به معادلات جرم سیاهچاله به حدود یک میلیون برابر خورشید کاهش میبابد یعنی تا 100 برابر کوچکتر از چیزی که کیهان شناسان را دچار تعجب کرده بود

معمای جیمز وب چه بود؟ این بود که کیهان چطور در زمانی به این کوتاهی یعنی 660 میلیون سال پس از بیگ‌بنگ اجرامی به این عظمت ساخته؟

حالا با پذیرش این کاهش جرم، نسبت جرم سیاهچاله به کهکشان میزبانش به اعداد منطقی کیهان امروزی نزدیک شده و ان معما که چگونه در این زمان کم اینقدر سنگین شدند حل میشود

درباره این مقاله باید محتاط بود و همانطور که نویسندگان مقاله ذکر کردند این نتایج بر پایه‌ ی مدل‌سازی‌ های ساده‌ سازی‌ شده حاصل شده و برای تایید ان باید منتظر شبیه‌ سازی‌ های پیچیده‌ تر و گام‌های تکمیلی بمانیم

- مهدی رفیعی

#کیهان_شناسی #جیمز_وب #فیزیک_نظری #اخترفیزیک

➲ | @SGA_PIONEER

لحظه گرفتگی کامل

➲ | @SGA_PIONEER

با دادن محاسبات مقاله به هوش مصنوعی توانستم یک تصویر سازی هرچند ناقص از این نکته بیان شده بسازم

طبق ادعا ی مقاله وقتی در تلسکوپ نگاه می‌کنیم شتابی دیده می‌شود که این شتاب صرفا در یک جهت خاص (راستای حرکت دوقطبی کهکشان ما) است و از آنجا که انرژی تاریک یا ثابت کیهان‌شناختی یک ویژگی ذاتی فضازمان است باید در همه جهات به یک اندازه عمل کند یعنی همسانگرد باشد و چون این شتاب همه ‌جانبه نیست پس نمیتواند کار انرژی تاریک باشد!

البته این صرفا ادعای مقاله است


➲ | @SGA_PIONEER

معمولا بعد از انتشار چنین مقالاتی موجی از هیجان در جامعه علم دوستان و رسانه‌ ها به راه میافتد و بزرگ ترین نگرانی در این مواقع کژفهمی‌ های رسانه ‌ای است که از این دست مقالات صورت میگیرد

برای اینکه دقیقا بفهمیم این مقاله چه می‌گوید بهتر است مشخص کنیم که این مقاله چه نمی‌گوید!

• آیا این مقاله ثابت کرد انرژی تاریک وجود ندارد و در اشتباه بودیم؟

مقاله جناب سارکار فقط یکی از پایه ‌های موجود برای تایید انرژی تاریک یعنی داده‌ های ابرنواختری را به چالش کشید اما انرژی تاریک فقط بر روی این داده سوار نیست! پایه ‌های متعدد دیگری نیز هستند که تایید کننده انرژی‌ تاریک اند مانند 1-تابش زمینه کیهانی و 2-نوسانات صوتی باریونی 3- اثر یکپارچه ساکس ولف و...

پیام دقیق مقاله این است←آن بخشی از شتاب کیهانی که ما از روی ابرنواخترها استنتاج میکردیم ناشی از خطای دید و سن ستارگان بوده است.

تا زمانی که فیزیکدانان نتوانند تمام مشاهدات دیگر را نیز بدون λ ثابت کیهانی توضیح دهند انرژی تاریک همچنان به عنوان یک مدل کارآمد و نه لزوما یک حقیقت غایی در فیزیک باقی میماند

• آیا مقاله می‌گوید جهان اصلا در حال انبساط نیست؟ یا ادعا روند انبساط معکوس شده است؟

خیر! این مقاله به هیچ وجه ادعا نمیکند که انبساط متوقف شده یا جهان در حال منقبض شدن است

وقتی مقاله ادعا می‌کند جهان در حال کند شدن است به این معنا نیست که کیهان دیگر بزرگ نمیشود.

سنگی را تصور کنید که به هوا پرتاب میکنید. سنگ به وضوح در حال بالا رفتن است (جهان منبسط میشود) اما به دلیل گرانش زمین سرعت بالا رفتنش لحظه به لحظه کمتر میشود (انبساط کند شونده است)

کیهان بدون انرژی تاریک این مقاله، کیهانی است که همچنان در حال انبساط است و کهکشان‌ها پیوسته از هم دور می‌شوند اما کشش گرانشی متقابل ماده‌ ی درون آن دارد مانند یک ترمز طبیعی عمل میکند و از سرعت این دور شدن میکاهد

پس انبساط کیهان کاملا به قوت خود باقی است

چه این مقاله در نهایت پارادایم را تغییر دهد و چه صرفا باعث بهبود محاسبات مدل فعلی شود در هر دو حالت برنده نهایی علم است که درک ما را از کیهان بار دیگر ارتقا خواهد داد

- مهدی رفیعی


#کیهان_شناسی #فیزیک #نجوم

➲ | @SGA_PIONEER

مقاله بسیار مهمی با عنوان Pantheon+ supernovae corrected for progenitor age indicate the universe is decelerating به چاپ رسیده است که در روز های اخیر سر و صدای زیادی همراه خود داشته!

علت آنهم نقد تیم سوبیر سارکار به یکی از ستون ‌های اصلی مدل استاندارد کیهان‌شناسی است

بگذارید اینطور شروع کنیم که میدانیم سنگ‌ بنای اولیه باور ما به انبساط شتاب‌ دار کیهان بر پایه رصد ابرنواختر های نوع یکم Ia گذاشته شده است، اجرامی که سال‌ هاست آنها را به عنوان ‌یک خط کش‌ دقیق برای فواصل کیهانی در نظر میگیریم

در کیهان شناسی تصور میشد این انفجار های ستاره‌ ای همیشه و همه‌ جا با یک میزان نور ثابت و کاملا مشخص میدرخشند در نتیجه با اندازه‌ گیری مقدار نوری که از آن‌ها به تلسکوپ‌ های ما میرسد می‌توانیم دقیقا محاسبه کنیم چقدر از ما دور هستند

اما در این پژوهش با بررسی داده‌ های بروز شده در کاتالوگ عظیم پانتئون پلاس +Pantheon استدلالی مطرح میکند:←فرض استاندارد بودن مطلق این خط کش ها احتمالا دارای یک سوگیری سیستماتیک است

مقاله با توجه بر تحلیل‌ های اختر فیزیکی شواهدی ارائه میدهد که درخشندگی این ابرنواخترها مستقیما به سن ستاره والد وابسته است و از آنجا که نور برای رسیدن به ما به زمان نیاز دارد نگاه کردن به فواصل دورتر در فضا به معنای نگاه کردن به گذشته‌ های دورتر کیهان است و در آن دوران کیهان جوان‌تر بود و طبیعتا ستارگانی که منفجر میشدند هم سن کمتری داشتند←و‌ طبق یافته های مقاله این ستارگان جوان‌ تر انفجار های کم‌ نور تری رقم میزنند

اگر این کم‌ نور بودن ذاتی را بپذیریم و خطای سن ستاره را در محاسبات تصحیح کنیم این تاریک تر به نظر رسیدن ابرنواختر های دوردست دیگر به معنای فاصله گرفتن شتاب دار کهکشان‌ها نخواهد بود بلکه در کمال تعجب← شتاب کیهانی در داده‌ های آن‌ها به سمت یک انبساط کند شونده میل می‌کند.

چرا انبساط کند شونده؟

در مدل استاندارد دانشمندان میدیدند این ابرنواخترها بیش از حد انتظار تاریک هستند. چون فکر می‌کردند نور این ستاره‌ ها استاندارد است پس تنها نتیجه منطقی این بود که این ستاره‌ها بسیار دورتر از چیزی هستند که پیش‌بینی می‌شد، دورتر بودن یعنی نور آن‌ها زمان بسیار بیشتری در راه بوده است

حالا منطق را ببینید: اگر زمان بسیار زیادی طول کشیده تا کیهان به این مقدار مشخص بزرگ شود یعنی کیهان در گذشته با سرعت کمی منبسط میشده است، وقتی سرعت انبساط در گذشته کم بوده و امروز زیاد است یعنی جهان پایش را روی گاز گذاشته است = انبساط شتاب‌دار

در مدل جدید تیم سارکار می‌گوید آن تاریکی بیش از حد خطای دید بوده است، ستاره‌ ها چون در کیهان اولیه جوان بودند ذاتا نور های ضعیف‌ تری داشتند، وقتی این خطای ذاتی را تصحیح می‌کنیم میفهمیم این کهکشان‌ها آن‌ قدرها هم دور نیستند بلکه نزدیک‌ ترند، نزدیک‌تر بودن یعنی نورِ آن‌ها در زمان کمتری به ما رسیده است

حالا دوباره منطق را اعمال می‌کنیم: اگر کیهان در زمان بسیار کمتری توانسته به این مقدار مشخص بزرگ شود به این معناست که کیهان در گذشته با سرعت بسیار بیشتری منبسط میشده است، وقتی سرعت انبساط در گذشته بسیار زیاد بوده و امروز کمتر شده یعنی کیهان پایش را روی ترمز گذاشته است = انبساط کندشونده

یعنی جهانی که تحت تاثیر گرانش متقابل مواد درونش به صورت طبیعی در حال ترمز کردن و کند شدن است درست همان چیزی که قبل از اختراع مفهوم انرژی تاریک انتظارش را داشتیم

اما این تنها نکته جالب مقاله نیست پژوهشگران به هسته سخت دیگری از کیهان‌ شناسی یعنی فرض همسانگردی نیز نقدی جدی وارد کردند.

فرض همسانگردی میگوید جهان در مقیاس بسیار بزرگ به هر طرف که نگاه کنیم باید یکسان و یکنواخت به نظر برسد، اما تحلیل داده‌های آن‌ها نشان میدهد شتابی که پیش‌تر تصور میشد یک پدیده کیهانی و همه‌ جانبه است با دقت بالایی رفتار یک دوقطبی Dipole را از خود نشان می‌دهد که هم‌ راستا با حرکت محلی سیستم ما در کیهان است

یک مسافر را تصور کنید که از پنجره یک قطار در حال حرکت به بیرون نگاه می‌کند و منظره را تحت تاثیر سرعت قطار متفاوت میبیند، کهکشان ما و گروه محلی کهکشان‌ های اطرافمان نیز با سرعت بالایی در کیهان در حال حرکت‌ هستند و این مقاله میگوید← ما دچار یک خطای دید نسبیتی شده‌ایم و حرکت محلی خود ماست که باعث شده در یک جهت خاص توهم شتاب گرفتن کل کیهان را داشته باشیم.

اگر این ناهنجاری‌ها در رصدهای آینده تایید شوند شاید آنچه دهه‌ هاست به عنوان انرژی تاریک می‌شناسیم چیزی شبیه به فلک‌ های تدویر در نجوم باستانی بطلمیوس بوده باشند که وجود خارجی نداشتند و فقط برای جور در آمدن معادلات اختراع شده بودند

- مهدی رفیعی

+ ممکن است خوانش سطحی این مقاله باعث بروز کژفهمی هایی در فضای مجازی شود که در پیام بعد به ان خواهیم پرداخت

#کیهان_شناسی #فیزیک #نجوم

➲ | @SGA_PIONEER

امروز پنج آگوست زاد روز نیل آرمسترانگ است.

پیشنهاد میکنم به همین مناسبت مجدد متن ریپلای شده را بخوانید (کلیک کنید)

➲ | @SGA_PIONEER

درصد ها میتوانند فریبکار باشند، کاهش 50 درصدی حقوق و سپس افزایش 50 درصدی آن شما را به حقوق اولیه ‌تان برنمی‌گرداند

➲ | @SGA_PIONEER

• برای بنده معمای جیمزوب جذاب ترین جریان حال حاضر کیهان‌شناسی است و اگر شما نیز شیفته این نقاط قرمز شده‌اید، امسال برای ما بسیار پر بار خواهد بود

• در دور چهارم رصدهای جیمز وب Cycle 4 ناسا پروژه‌ های ویژه‌ ای صرفا برای راستی‌ آزمایی این تبیین ها و رسیدن یه جواب نهایی برای همین نقاط قرمز کوچک تعریف کرده است

• در ماه‌ های آینده منتظر نتایج سه پروژه رصدی بسیار مهم باید باشیم

• پروژه اول TWINKLE است و هدفش بررسی دقیق نوسانات نوری این اجرام در بازه‌های زمانی چند ماهه است

• اگر داده ها منتشر شد و در این رصد ها هیچ نوسانی ثبت نشده باشد← مدل ستاره سیاهچاله‌ ای به شدت قدرت خواهد گرفت چون تایید خواهد کرد که یک غلاف گازی ضخیم تلاطم‌ های موتور مرکزی را کاملا خفه کرده

اما اگر نوسانات دیده شود← کفه ترازو دوباره به سمت سیاهچاله‌ های معمولی AGN سنگینی خواهد کرد

پروژه دوم SPURS است که با طیف‌ سنجی فوق‌ عمیق مستقیما به دنبال یافتن نشانه‌ هایی از همان کالبد متراکم یا پوشش ضخیم هیدروژنی در اطراف این اجرام میگردد

• اگر این پوشش متراکم گازی با دقت بالا رصد شود← پیروزی بزرگی خواهد بود برای پیش‌ بینی‌های ریاضی ایده ستارگان سیاهچاله ای و اما اگر خبری از این غلاف نباشد← بزرگترین پایه‌ ی این نظریه فرو می‌ریزد و باید به دنبال مکانیزم فیزیکی دیگری برای توجیه طیف ستاره‌ مانند آن‌ها بگردیم

• پروژه سوم نیز رصد های ترکیبی و همزمان رصدخانه پرتو ایکس چاندرا و رصدخانه رادیویی آلما در کنار جیمز وب است تا پرونده‌ی پرتو ایکس و غبار را برای همیشه ببندند.

• اگر داده ها منتشر شد و مشاهده کردیم که غیبت پرتو ایکس و غبار همچنان پابرجاست← سناریوی محبوس شدن پرتوها و تبدیل پرتو های پر انرژی به گرما Thermalization رسما میتوان گفت از یک تئوری به یک فکت رصدی تبدیل خواهد شد

• اما اگر پرتو ایکسی از این اجرام به بیرون درز کرده باشد← نشان میدهد که پوشش گازی یا در حال متلاشی شدن است و یا اصلا از ابتدا آن‌ قدرها که فکر میکردیم ضخیم و غیرقابل‌ نفوذ نبوده است

• خروجی این پروژه‌ ها حکم نهایی این پرونده‌ی هیجان‌انگیز را صادر خواهد کرد و‌ احتمالا تا پایان سال جاری این معما حل خواهد شد

➲ | @SGA_PIONEER

در حال حاضر برای حل معمای نقاط قرمز کوچک چهار سناریو و تبیین اصلی داریم

1-Dusty AGNs
2-Extreme Starbursts
3-DCBH
4-Quasi-stars

• طبق تبیین اول ما صرفا با سیاهچاله‌ های کلان‌جرم کلاسیک طرفیم که پشت یک دیوار بسیار ضخیم از غبار کیهانی پنهان شده‌اند و همین غبار باعث شده جرم مورد نظر قرمز به نظر برسد

• البته همانطور که در در تلگراف اول مفصل درباب ان صحبت کردیم این تبیین در تعارض با← داده‌ های تلسکوپ چاندرا و جیمز وب است سیاهچاله‌ های کلاسیک باید پرتو ایکس ساطع کنند و نورشان مدام چشمک بزند در صورتی که این نقاط قرمز نه پرتو ایکسی دارند و نه نوسان نوری و حتی رصدخانه‌ ی رادیویی آلما هم به دنبال ردپای آن حجم عظیم از غبار گشت و چیزی پیدا نکرد تا احتمالا بتوانیم این کاندیدا را کنار بگزاریم

• دومین تبیین پیشنهاد میدهد که ما در حال تماشای کهکشان‌ هایی هستیم که با سرعتی بسیار بالا میلیون‌ها ستاره را در یک فضای فوق‌العاده فشرده تولید میکنند که این تببین← علاوه بر فیزیک گرانش با خطوط نشری پهن نیز در تعارض است یعنی همان خطوطی که نشان میدهند گازها با سرعت هزاران کیلومتر بر ثانیه در حال چرخش اند و چنین سرعتی فقط در قرص یک سیاه‌چاله ممکن است نه در یک خوشه‌ی ستاره‌ ای

• سناریوی سوم نیز می‌گوید در کیهان اولیه ابرهای غول‌ پیکر گازی بدون اینکه اصلا ستاره‌ ای بسازند مستقیما زیر وزن خودشان رمبش کرده و به سیاهچاله تبدیل شده‌ اند که این مدل نیز← قادر نیست توجیه کند چرا نوری که ما امروز از آن‌ها میبینیم یک طیف حرارتی ستاره‌ مانند است؟

• برای حل این مشکل باید یک پوشش عظیم گازی به دور این سیاهچاله اضافه کنیم که در این صورت به همان تبیین چهارم میرسیم

مدل چهارم در حال حاضر تنها مدلی است که تمام تناقضات را حل میکند

• پرتو ایکس نداریم؟← به این دلیل است که پرتو های پر انرژی‌ سیاهچاله در غلاف گازی اطراف محبوس شده و به گرما تبدیل می‌شود

• چشمک نمیزنند؟← چون ضخامت این کالبد گازی تلاطم‌ های موتور مرکزی را خفه میکند

• وجود خطوط نشری پهن نیز به خاطر همان سیاهچاله‌ی قدرتمند مرکزی است و دلیل اینکه طیفشان شبیه به ستاره است این است که ما از بیرون در واقع تابش حرارتی سطح بیرونی همان غلاف گازی را میبینیم


➲ | @SGA_PIONEER

💥| معمای نقاط قرمز جیمز وب حل شد؟ ستارگانی با یک سیاهچاله در درون خود!

• ممکن است معمای بزرگ تلسکوپ جیمز وب سرانجام حل شده باشد! چه میشود اگر آن نقاط قرمز و درخشان به جای آنکه یک کهکشان باشند ستارگانی غول‌پیکر با سیاهچاله‌ای در درون خود باشند؟

• فیزیکدانان تا پیش از این گمان می‌کردند که نقاط قرمز کوچک LRD کهکشان هایی باستانی میزبان سیاهچاله‌‌های کلاسیک هستند. اما غیبت کامل تابش پرتو ایکس در رصدهای چاندرا مدل‌های مبتنی بر کهکشان‌های فعال را با یک بحران جدی و بن‌بست رصدی مواجه کرد.

• حالا پژوهش‌ها و شبیه‌سازی‌های جدید، یک تبیین شگفت‌انگیز را برای این اجرام مطرح کرده‌اند: این نقاط اساسا کهکشان نیستند! بلکه ما با کاندیدهایی برای ساختاری به نام ستارگان سیاهچاله‌ای Quasi-stars روبرو هستیم. یک تک‌ستاره‌ی غول‌پیکر اولیه که سیاهچاله‌ای را در شکم خود میپروراند و کالبد پلاسمایی و ضخیم آن تمام پرتوهای پرانرژی سیاه‌چاله را در خود محبوس کرده و به گرما تبدیل می‌کند!

‌🔹 ادامه ....↓

🔗🔺»» در تلگراف مطالعه کنید

#کیهان_شناسی #جیمز_وب #فیزیک_نظری #اخترفیزیک

➲ | @SGA_PIONEER

سال 2008 بگلمن در مقاله‌ای ایده‌ ی ستاره‌ های سیاهچاله‌ای را مطرح کرد، ستاره‌ هایی که در مرکز خود یک سیاهچاله دارند!

پس از انتشار این تلگراف از اردیبهشت سال گذشته تاکنون روند پژوهش‌ ها به‌گونه‌ ای پیش رفته که امروز مدل ستاره‌ های سیاهچاله‌ ای بهترین تبیین برای معمای نقاط قرمز تلسکوپ فضایی جیمز وب محسوب میشود

بسیار ترسناک و عجیب است که شاید آن نقاط قرمز، نور کهکشان‌ها نباشند بلکه درخشش ستارگانی باشند که توانی معادل تابش یک کهکشان کامل را دارند

➲ | @SGA_PIONEER

بعد از چندین سال انتظار، سر انجام پروژه‌ی سنگین و ارزشمند ترجمه مجموعه کتاب های نه جلدی فیزیک نظری اثر پروفسور ولفگانگ نولتینگ، به همت و قلم استاد عزیزم رضا قاسمی منتشر شد

• جلد اول: مکانیک کلاسیک
• جلد دوم: مکانیک تحلیلی
• جلد سوم: الکترودینامیک
• جلد چهارم: نسبیت خاص
• جلد پنجم: ترمودینامیک
• جلد ششم: مکانیک کوانتومی (اصول اولیه)
• جلد هفتم: مکانیک کوانتومی (روش‌ها و کاربردها)
• جلد هشتم: فیزیک آماری
• جلد نهم: مبانی فیزیک بس‌ذره‌ای

این سری 9 جلدی در حال حاضر کامل‌ترین و غنی‌ترین مجموعه کتاب آموزش ساختارمند فیزیک نظری به زبان فارسی محسوب می‌شود.

🌐 جهت خرید کتاب به سایت www.BorjPir.ir مراجعه فرمایید

➲ | @SGA_PIONEER

کتاب تبیین زیبایی در ریاضیات، نظریه زیبایی‌شناختی ریاضیات

رابطه زیبایی و حقیقت یکی از محورهای مهم کتاب است:

زیبایی همیشه مساوی حقیقت نیست
اما در تاریخ ریاضیات و فیزیک نظریه‌های زیباتر اغلب موفق‌تر بوده‌اند با این حال نویسنده تأکید می‌کند: این یک همبستگی است، نه قانون ضروری.

📚فایل کتاب : کلیک کنید

با تشکر از جناب لواسانی

➲ | @SGA_PIONEER