***** انجمن نجوم آماتوری ایران نوروز ایرانی و فرا رسیدن بهار پر طراوت را به ایرانیان اندیشمند، در هر جای این کره کوچک خاکی هستند شادباش گفته؛ رویش جوانه های امید و شادی را در سرای پر مهرتان همراه با سلامتی و موفقیت برای همه پارسی زبانان دنیا آرزومند است. روابط عمومی *****    
جمعه 10 فروردین 1403 | 19 رمضان 1445 | 29 مارس 2024
»
»
»
جستجو برای کهکشانهای ضد ماده(مقاله)

جستجو برای کهکشانهای ضد ماده(مقاله)
يكشنبه 8 شهریور 1388 - 02:30 | شاخه : | 4424 بازدید | 0 دیدگاه

آرش فراست-
14 آگوست 2009:
برنامه ی شاتل فضایی ناسا در حال پایان یافتن است. فقط با حدود 6 پرواز دیگر، خدمه ی شاتل آخرین تماسها را با ایستگاه فضایی خواهند داشت، پس از 12 سال پایانی بر سازه های مداری بی نظیر. خدمتگزار برنامه ی فضایی آمریکا ماموریت خود را تمام شده خواهد دید. اما هنوز یک چیز مانده...

 

کنگره ای در سال 2008 در انتهای برنامه یک پرواز دیگر به آن اضافه کرد. این پرواز اضافه ی شاتل برای شکار کهکشانهای ضد ماده است و هم اکنون برای سال 201برنامه ریزی شده است.

وسیله ای که برای این شکار به کار می رود طیف سنج مغناطیسی آلفا Alpha Magnetic Spectrometer (AMS) است که یک جستجوگر اشعه های کیهانی 1.5 میلیارد دلاری است و با شاتل به ایستگاه فضایی بین المللی خواهد رسید.

علاوه بر آشکار سازی کهکشانهای دور که تماماً از ضد ماده ساخته شده اند، AMS تئوری های محتملتر درباره ی ماده ی تاریک را بررسی خواهد کرد، ماده ای نامرئی و رمزآلود که 83 درصد ماده ی جهان را در بر دارد و برای یافتن strangelet  جستجو می کند، شکلی نظری از ماده ای که فوق سنگین است و همچون کوارک های عجیب را در بر دارند. درک بهتر شبه ماده سیاه(strangelet )دانشمندان را در مطالعه ی  کوازارهای کوچک و سیاهچاله های کوچک و اولیه هنگامی که تبخیر می شوند، یاری می کند، بنابراین ثابت می کند که این سیاهچاله ها ی کوچک وجود دارند.

تمام این اتفاقات عجیب وجود خود را با اشعه های کیهانی پر انرژی که از خود ساطع می کنند مشخص می کنند.

ساموئل تینگ اختر فیزیکدان موسسه تکنولوژی ماساچوست توضیح می دهد: برای اولین بار AMS اشعه های کیهانی بسیار پر انرژی را با دقت بسیار زیاد اندازه گیری خواهد کرد.

 

کهکشانهای ضد ماده، ماده ی تاریک و شبه ماده سیاه ؛ اینها پدیده هایی هستندکه دانشمندان در مورد آنهاچیزهایی می دانند. هیجان انگیزترین اکتشافات چیزهایی هستند که هیچ کس حتی تصور آنها را نمی کند. همانطور که رادیو تلسکوپها و تلسکوپهای فروسرخ روزی پدیده های کیهانی را که برای تلسکوپهای سنتی اپتیکی نامرئی بودند آشکار کرد، AMS شکل دیگری از کیهان را برای اکتشافات آشکار خواهد کرد. تینگ می گوید: ما تمامی قلمروهای جدید را کاوش خواهیم کرد.

تینگ اغلب AMS را با شتاب دهنده های ذره ای پر انرژی در تجهیزاتی مانند تجهیزات پروژه ی سرن در ژنو سوئیس مقایسه می کند.

بر خلاف شناسایی پرتوهای کیهانی پر سرعت از سوی کهکشان، این شتاب دهنده های زیرزمینی ذره های خود را با مقادیر عظیم انرژی الکتریکی شتاب می دهند. برای مطالعه ی ذرات سرن و AMS راهی را با اساس مشابه به کار می گیرند: هر دو از میدانهای مغناطیسی قوی برای منحرف کردن ذرات و صفوف صفحات سیلیکونی استفاده می کنند و حسگر های دیگر درون شناساگرها راههای خمیده ی ذرات را نشان می دهند.

چندین ترابایت اطلاعات از این حسگرها حاصل می شود و ابرکامپیوترها این اطلاعات را برای یافتن جرم، انرژی و میزان انرژی الکتریکی ذره پردازش می کنند. ابرکامپیوتر دلیل اینست که چرا AMS باید بر ایستگاه فضایی سوار شود و نمی تواند خود قمر مصنوعی مستقلی باشد؟ AMS اطلاعات زیادی تولید می کند تا به زمین بفرستد پس باید با خود ابرکامپیوتری با 65CPU حمل کند تا این اطلاعات را در مدار خود پردازش کند. تا حدی به خاطر این کامپیوتر عظیم است که AMS به توانی معادل 2.5 کیلووات احتیاج دارد؛ مقداری خیلی بیشتر از میزان انرژی که صفحات خورشیدی یک ماهواره ی معمولی می تواند تهیه کند، اما به راحتی می تواند از ذخیره ی 10کیلوواتی ایستگاه فضایی استفاده کند. تینگ می گوید: AMS اساساً شناسنده ی ذره ی  همه کاره ایست که به فضا خواهد رفت.

اگرچه دو فرق مهم بین AMS و شتاب دهنده های زیرزمینی وجود دارد. اولاً AMS ذره هایی را شناسایی می کند مانند هسته های سنگین؛ که انرژی بسیار زیادتری از میزانی که شتاب دهنده های ذره ای می توانند جمع آمری کنند، دارند. قویترین شتاب دهنده ی ذره در جهان تصادم دهنده ی هادرون بزرگ در سرن است که می تواند ذره ها را با انرژی به میزان حدود 7 ترا الکترون ولت تصادم دهد. در مقابل اشعه های کیهانی می توانند انرژی معادل 10میلیون ترا الکترون ولت یا بیشتر داشته باشند. تفاوت دیگر این است که شتاب دهنده ها ذره ها را با هم برخورد می دهند تا درباره ی آنها اطلاعات بدست بیاورند، در حالیکه ذره های پر انرژی را از اعماق فضا نمونه برداری می کنند تا درباره ی کیهان اطلاعات بدست بیاورند.

                                   

برای مثال یکی از رازهای مهم کیهان شناسی قضیه ی ضد ماده ی گمشده است. بر طبق بهترین مدلهای فیزیکی مهبانگ به اندازه ی ماده، ضد ماده تولید کرده است. پس تمام این ضد ماده کجا رفته است؟ که البته نمی تواند در اطراف و نزدیکی ما باشد، چون اگر اینطور باشد ما باید تشعشعات اشعه اکس درخشانی را در جایی که ضد ماده با ماده برخورد می کرد و نابود می شد می دیدیم.

یک توضیح می تواند این باشد که برخی از کهکشانهای دوردست به جای ماده، کاملا از ضد ماده تشکیل شده اند. بدلیل اینکه ضد ماده در ظاهر هیچ تفاوتی با ماده ی معمولی ندارد، اخترشناسان با دیدن آن نمی توانند بگویند که یک کهکشان دوردست از ماده تشکیل شده یا ضد ماده. اگرچه AMS اگر حتی یک هسته ی ضد هلیوم یا عنصر ضدماده ای سنگین تر پیدا کند، مدرکی از کهکشان های ضد ماده پیدا می کند.

تصادم ها میان اشعه های کیهانی در نزدیکی زمین می تواند ذرات ضد ماده تولید کند اما احتمال این تصادم ها که هسته های سالم ضد هلیوم تولید می کنند، آنقدر کم است که پیدا کردن حتی یک هسته ی ضد هلیوم نشان دهنده ی این است که این هسته از ناحیه ی دوری به سمت زمین شناور شده و توسط ضد ماده تشکیل شده است.

ابزارهای دیگر مثل ماهواره ی ایتالیایی پاملا  (PAMELA)برای هسته های ضد هلیوم جستجو کرده اند اما هیچ کدام آنقدر حساس نبوده اند که بتوانند وجود کهکشانهای ضد ماده را رد کنند.   AMS بیش از 20برابر بیشتر از هر چیزی که به فضا فرستاده شده قدرت جمع آوری ذرات را دارد. اگر AMS هیچ هسته ضد هلیومی را شناسایی نکند، به گفته ی تینگ دانشمندان به این پی خواهند برد که تا فاصله ی 100مگاپارسکی یا تا لبه ی جهان قابل رصد هیچ کهکشان ضد ماده ای وجود ندارد.

راز دیگری که AMS به پیافتن جواب آن کمک می کند طبیعت ماده تاریک است. دانشمندان می دانند که قسمت وسیعی از جهان در واقع از ماده تاریک نامرئی تشکیل شده است تا از ماده ی معمولی. آنها فقط نمیدانند ماده تاریک چیست. فرضیه ی پیشتاز در این زمینه این است که ماده ی تاریک از ذره ای به نام نوترالینو تشکیل شده است. تصادم ها بین نوترالینوها مقدار بسیار زیادی پوزیترون با انرژی بالا تولید می کند، پس AMS می تواند با جستجو برای این مقدار اضافی پوزیترون پر انرژی ثابت کند که ماده ی تاریک از نوترالینو تشکیل شده است.

تینگ می گوید: برای اولین بار در خواهیم یافت که ماده تاریک از چه چیزی تشکیل شده است.

 

مترجم: آرش فراست

عضو فعال انجمن
منبع: بخش علمی سایت ناسا



اشتراک گذاری در:

بیان دیدگاه

- لطفاً نام و دیدگاه‌ خود را با حروف فارسی تایپ کنید.
- سایت انجمن نجوم آماتوری ایران مجاز به ویرایش ادبی دیدگاه‌ها است.
- دیدگاه‌هایی که حاوی مطالب کذب، توهین یا بی‌احترامی و موارد مغایر با قوانین کشور باشند منتشر نخواهند شد.
- دیدگاه‌ها پس از تأیید منتشر می‌شوند.
نام:(اجباری)
رایانامه:(اجباری)
دیدگاه:

کد امنیتی:
(از چپ به راست)
https://www.instagram.com/iranastronomy/
هم اکنون