چشمان اسپیتزر در جستجوی الماسهای فضایی
منبع:همشهري آنلاين
الماس روی زمین سنگ کمیابی است، اما در فضا به وفور یافت می‌شود و تلسکوپ بسیار حساس فروسرخ اسپیتزر ابزاری ایده‌آل برای پیدا کردن این الماس‌هاست.
با استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای، محققان روشی را برای یافتن الماس‌ها در فضا ابداع کرده‌اند. این الماس‌ها که تنها چند نانومتر قطر دارند، ۲۵ هزار بار از دانه‌های شن کوچک‌تر هستند، خیلی کوچک‌تر از آنکه به درد حلقه نامزدی بخورند! ولی منجمان بر این عقیده‌اند که این ذرات بسیار کوچک حاوی اطلاعات با ارزشی در رابطه با چگونگی تکامل مولکول‌های کربنی هستند که اساس حیات روی زمین را تشکیل می‌دهند.
دانشمندان برای اولین بار در دهه ۸۰ میلادی به تحقیق در رابطه با وجود الماس در فضا پرداختند. علت این تحقیق، یافتن مقادیر زیادی از الماسهای نانومتری در شهاب‌سنگ‌هایی بود که به زمین برخورد کرده بودند.
منجمان دریافتند که حدود ۳ درصد از کل کربن موجود در شهاب‌سنگ‌های بررسی شده را الماسهای نانومتری تشکلی می‌دهند. در صورتی که شهاب‌سنگ‌ها را به عنوان نوعی از گرد و غبار موجود در فضا بدانیم، محاسبات نشان می‌دهند که تنها یک گرم از گاز و غبار ابرهای کیهانی می‌تواند تا ۱۰۰۰۰ تریلیون نانوالماس داشته باشد!
به گزارش سايت نجوم به نقل از ناسا، چارلز باشليچر از مرکز تحقیقاتی ایمز ناسا) به نکته جالبی اشاره می‌کند: "سوالی که همیشه از ما پرسیده می شود این است که اگر نانوالماس‌ها این قدر فراوانند، چرا ما کم‌تر آن‌ها را مشاهده می‌کنیم؟" در حقیقت ما فقط دو بار آن‌ها را مشاهده کرده‌ایم. "حقیقت این است که ما تا به حال به قدر کافی در رابطه با خواص الکترومغناطیسی و فروسرخ نانوالماس‌ها نمی‌دانستیم که بتوانیم آن‌ها را آشکارسازی نماییم".
برای حل این معما، باشليچر و تیم تحقیقاتی وی به کمک نرم‌افزارهای رایانه‌ای، شرایط میان‌ستاره‌ای را برای حالتی که سرشار از نانوالماس‌ها باشد، شبیه‌سازی کردند. نتایج شبیه‌سازی آن‌ها نشان می‌دهد که این نانوالماس‌ها در طول موج‌های فروسرخ ۴/۳ تا ۵/۳ میکرومتر و ۶ تا ۱۰ میکرومتر به شدت می‌درخشند یعنی همان طول موج‌هایی که اسپیتزر به آن‌ها حساس است.
منجمان باید قادر باشند تا بتوانند این الماسهای سماوی را با بررسی آن‌ها در نور فروسرخ تشخیص دهند. همان‌طور که نور مرئی با گذر از منشور به رنگ‌های سازنده آن (هفت رنگ رنگین کمان) تجزیه می‌شود، نور فروسرخ هم در برخورد با مولکول‌های مختلف، به اجزای مختلفی تقسیم می‌گردد. نکته جالب اینجاست که هر مولکول اثر خاص خود را بر نور فروسرخ می‌گذارد به نحوی که با بررسی این اثرانگشت می‌توان نوع مولکول را تشخیص داد.دانشمندان از چنین روشی برای تشخیص نانوالماس‌ها استفاده خواهند کرد.
اعضای تیم تحقیقاتی گمان می‌کنند این‌که نانوالماس‌ها تا کنون به راحتی پیدا نشده‌اند به این دلیل است که منجمان از ابزار مناسبی برای رصد استفاده نمی‌کردند و به علاوه محل‌های درستی را نیز بررسی ننموده‌اند. الماس از اتم‌های کربن به هم فشرده تشکیل می‌شود بنابراین برای ایجاد اثرانگشت مناسب در طول موج فروسرخ، نیاز به نور ماوراء بنفش با شدتی زیاد است. بنابراین بهترین مکان برای جستجوی نانوالماس‌ها درست در مجاورت یک ستاره داغ است.
وقتی منجمان دریابند که باید کجا دنبال نانوالماس‌ها بگردند، قدم بعدی حل معمای چگونگی شکل‌گیری این نانوالماس‌ها در فضای میان‌ستاره‌ای است.
لوییس آلاماندولا یکی از محققان مرکز تحقیقاتی ایمز به این نکته اشاره می‌کند که: "الماسهای فضایی در مقایسه با الماسهای زمینی تحت شرایط متفاوتی شکل می‌گیرند".
او می‌افزاید که الماسهای زمینی تحت فشار زیاد و در اعماق زمین شکل می‌گیرند، جایی که دما نیز بسیار بالاست. این در حالی است که الماسهای فضایی در ابرهای مولکولی سرد یافت می‌شوند. جایی که فشار میلیاردها بار کم‌تر از فشار اعماق زمین است و دما به ۲۴۰- درجه سانتی‌گراد می‌رسد.
آلاماندولا اضافه می‌کند: "اکنون که ما می‌دانیم کجا را باید جستجو نماییم، تلسکوپ‌های فروسرخ نظیر اسپیتزر می‌توانند به ما در بررسی این نانوالماس‌ها کمک کنند".
با استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای، محققان روشی را برای یافتن الماس‌ها در فضا ابداع کرده‌اند. این الماس‌ها که تنها چند نانومتر قطر دارند، ۲۵ هزار بار از دانه‌های شن کوچک‌تر هستند، خیلی کوچک‌تر از آنکه به درد حلقه نامزدی بخورند! ولی منجمان بر این عقیده‌اند که این ذرات بسیار کوچک حاوی اطلاعات با ارزشی در رابطه با چگونگی تکامل مولکول‌های کربنی هستند که اساس حیات روی زمین را تشکیل می‌دهند.
دانشمندان برای اولین بار در دهه ۸۰ میلادی به تحقیق در رابطه با وجود الماس در فضا پرداختند. علت این تحقیق، یافتن مقادیر زیادی از الماسهای نانومتری در شهاب‌سنگ‌هایی بود که به زمین برخورد کرده بودند.
منجمان دریافتند که حدود ۳ درصد از کل کربن موجود در شهاب‌سنگ‌های بررسی شده را الماسهای نانومتری تشکلی می‌دهند. در صورتی که شهاب‌سنگ‌ها را به عنوان نوعی از گرد و غبار موجود در فضا بدانیم، محاسبات نشان می‌دهند که تنها یک گرم از گاز و غبار ابرهای کیهانی می‌تواند تا ۱۰۰۰۰ تریلیون نانوالماس داشته باشد!
به گزارش سايت نجوم به نقل از ناسا، چارلز باشليچر از مرکز تحقیقاتی ایمز ناسا) به نکته جالبی اشاره می‌کند: "سوالی که همیشه از ما پرسیده می شود این است که اگر نانوالماس‌ها این قدر فراوانند، چرا ما کم‌تر آن‌ها را مشاهده می‌کنیم؟" در حقیقت ما فقط دو بار آن‌ها را مشاهده کرده‌ایم. "حقیقت این است که ما تا به حال به قدر کافی در رابطه با خواص الکترومغناطیسی و فروسرخ نانوالماس‌ها نمی‌دانستیم که بتوانیم آن‌ها را آشکارسازی نماییم".
برای حل این معما، باشليچر و تیم تحقیقاتی وی به کمک نرم‌افزارهای رایانه‌ای، شرایط میان‌ستاره‌ای را برای حالتی که سرشار از نانوالماس‌ها باشد، شبیه‌سازی کردند. نتایج شبیه‌سازی آن‌ها نشان می‌دهد که این نانوالماس‌ها در طول موج‌های فروسرخ ۴/۳ تا ۵/۳ میکرومتر و ۶ تا ۱۰ میکرومتر به شدت می‌درخشند یعنی همان طول موج‌هایی که اسپیتزر به آن‌ها حساس است.
منجمان باید قادر باشند تا بتوانند این الماسهای سماوی را با بررسی آن‌ها در نور فروسرخ تشخیص دهند. همان‌طور که نور مرئی با گذر از منشور به رنگ‌های سازنده آن (هفت رنگ رنگین کمان) تجزیه می‌شود، نور فروسرخ هم در برخورد با مولکول‌های مختلف، به اجزای مختلفی تقسیم می‌گردد. نکته جالب اینجاست که هر مولکول اثر خاص خود را بر نور فروسرخ می‌گذارد به نحوی که با بررسی این اثرانگشت می‌توان نوع مولکول را تشخیص داد.دانشمندان از چنین روشی برای تشخیص نانوالماس‌ها استفاده خواهند کرد.
اعضای تیم تحقیقاتی گمان می‌کنند این‌که نانوالماس‌ها تا کنون به راحتی پیدا نشده‌اند به این دلیل است که منجمان از ابزار مناسبی برای رصد استفاده نمی‌کردند و به علاوه محل‌های درستی را نیز بررسی ننموده‌اند. الماس از اتم‌های کربن به هم فشرده تشکیل می‌شود بنابراین برای ایجاد اثرانگشت مناسب در طول موج فروسرخ، نیاز به نور ماوراء بنفش با شدتی زیاد است. بنابراین بهترین مکان برای جستجوی نانوالماس‌ها درست در مجاورت یک ستاره داغ است.
وقتی منجمان دریابند که باید کجا دنبال نانوالماس‌ها بگردند، قدم بعدی حل معمای چگونگی شکل‌گیری این نانوالماس‌ها در فضای میان‌ستاره‌ای است.
لوییس آلاماندولا یکی از محققان مرکز تحقیقاتی ایمز به این نکته اشاره می‌کند که: "الماسهای فضایی در مقایسه با الماسهای زمینی تحت شرایط متفاوتی شکل می‌گیرند".
او می‌افزاید که الماسهای زمینی تحت فشار زیاد و در اعماق زمین شکل می‌گیرند، جایی که دما نیز بسیار بالاست. این در حالی است که الماسهای فضایی در ابرهای مولکولی سرد یافت می‌شوند. جایی که فشار میلیاردها بار کم‌تر از فشار اعماق زمین است و دما به ۲۴۰- درجه سانتی‌گراد می‌رسد.
آلاماندولا اضافه می‌کند: "اکنون که ما می‌دانیم کجا را باید جستجو نماییم، تلسکوپ‌های فروسرخ نظیر اسپیتزر می‌توانند به ما در بررسی این نانوالماس‌ها کمک کنند".
