موارد متعددی وجود دارند که ما بدون دیدن مستقیم، به درک آن‌ها رسیده‌ایم. سیاه‌چاله‌ها یکی از چیز‌هایی هستند که انیشتین وجود آن‌ها را با کمک نظریه نسبیت خود پیش‌بینی کرده بود.

سیاهچاله‌ها، باقی مانده ستارگان بسیار عظیم بوده‌اند که به علت وزن و جاذبه بالای غیرقابل تصور خودشان، در خود فرو ریخته‌اند و سبب ایجاد میدان‌های گرانشی عظیمی شده‌اند که همه چیز را به درون خود می‌کشند به طوری که حتی نور نیز نمی‌تواند از آنها بگریزد و به درون‌شان کشیده می‌شود. اما وقتی حتی نور نیز نمی‌تواند از آن خارج شود، چگونه ما می‌توانیم به وجود آن‌ها در همه جا باور داشته باشیم؟ به عبارت دیگر ستاره‌‌شناسان چگونه سیاه‌چاله‌ها را کشف کرده‌اند؟

کشف سیاه‌چاله

اساسا ما می‌دانیم که سیاه‌چاله‌ها وجود دارند چراکه با وجود آنکه هیچ نوری از آنها به ما نمی‌رسد با این‌حال نیروی گرانش بسیار بسیار زیادی دارند. با استفاده از قوانین جاذبه ما می‌توانیم گرانش هر چیزی را با اندازه‌گیری سرعت چرخش اشیا به دور آن جسم مشخص کنیم، بنابراین با دانستن سرعت چرخش ستاره‌های اطراف یک سیاه‌چاله به دورش می‌توانیم به وزن سیاه‌چاله پی ببریم.

همچنین طبق نظریه نسبیت انیشتین، ما می‌دانیم اندازه یک ستاره دارای محدودیت است، پس اگر ما بتوانیم چیزی بزرگتر از این حد محدودیت پیدا کنیم (حد آن چیزی در حدود چند برابر وزن خورشید گفته شده) و نور نیز نتواند از این چیز فرار کند، پس مطمئنا ما با یک سیاه‌چاله روبرو هستیم.

امواج گرانشی

البته با یک راه دیگر نیز می‌توانیم به وجود سیاه‌چاله‌ها پی ببریم: امواج گرانشی! آزمایش LIGO در طی دو سال اخیر با کشف مکرر امواج گرانشی چندین با خبرساز شد. امواج گرانشی نیز به علت موج‌دار شدن صفحه (پارچه) فضا-زمان تولید می‌شوند، که به خاطر برخورد سیاهچاله‌ها با یکدیگر است. ما می‌توانیم با اندازه‌گیری این امواج گرانشی دریابیم که این چیز‌ها چقدر بزرگ‌ هستند و براساس همین دانسته‌ها به وجود سیاهچاله‌‌ها پی ببریم.

اما خب با تمام این اوصاف ما هرگز نمی‌توانیم یک سیاه‌چاله را مستقیما ببینیم ولی قاطعانه می‌گوییم که آن‌ها وجود دارند. در این بین، همه ما به نقش نظریه‌های فیزیکی در پیشگویی وجود سیاه‌چاله‌ها و دریافتن اینکه سیاه‌چاله‌ها دارای چه ویژگی‌هایی هستند، واقفیم.

نوشته ما چگونه به وجود سیاه‌چاله‌ها پی برده‌ایم؟ اولین بار در پدیدار شد.

اِلون ماسک اظهار کرده که قصد دارد در سیاره مریخ بمیرد! البته ممکن است زودتر به این هدف برسد. یک تحقیق جدید پیش بینی کرده که بعد از سفر به مریخ احتمال مبتلا شدن به سرطان به صورت چشمگیری افزایش پیدا می‌کند و احتملا دو برابر می‌شود.

فرانسیس کاچینوتا (Francis Cucinotta) محقق دانشگاه نوادا در مقاله خود در مجله Nature بیان کرده است “داده‌های کمی با مدل‌های بافت حیوانی از تابش‌های سرطانی وجود دارد. علت این تابش‌های سرطانی تخریب و جهش DNA سلول‌ها است. این پدیده اصطلاحا با عنوان اثرات بدون هدف (NTEs) شناخته می‌شود”. این مدل توسط ناسا استفاده شده است.

پدیده NTEs به عنوان یک اثر ناظر شناخته می‌شود و زمانی اتفاق می‌افتد که سلول‌های سالم به علت دریافت سیگنال‌هایی از سلول‌های مجاور ناسالم، از خود ویژگی‌های شبیه به سلول های ناسالم نشان می‌دهند. این اثر در سال 1992 کشف شد و محققان حوزه سرطان از آن به عنوان یک واکنش مهم بیولوژیکی یاد می‌کنند. این پدیده باعث می‌شود سلول‌های سالم آسیبی شبیه به سلول‌های سرطانی ببینند.

کاچینوتا مدعی است این مشکل زمانی شروع می‌شود که انسان اتمسفر زمین را برای مدت طولانی (بیش از 900 روز) ترک کند. قرار گرفتن در معرض اشعه‌های کیهانی کهکشانی باعث می‌شود هسته سلول‌های بدن از بین برود و جهش در آن‌ها رخ دهد، در نهایت منجر به سرطان شود. سلول‌های تخریب شده سیگنال‌های را به اطرف ارسال می‌کنند و به سلول‌های سالم آسیب می‌زنند. به نظر می‌رسد این سیگنال‌ها روی سلول های سالم اثر می‌گذارند و باعث ایجاد جهش و تومور یا سرطان در دیگر بافت‌های بدن می‌شوند.

اگر چه انسان توانسته به ماه سفر کند، کاچینوتا معتقد است که انسان‌ها هنوز برای ماندن در فضا برای یک یا دوسال آماده نیستند. محققان ناسا در سال 2012 بیان کردن که ارتباط بین NTEs و خطر سرطان به طور واضح مشخص نیست. گروه مطالعاتی دولتی Committee for Evaluation of Space Radiation Cancer Risk با استناد به گفته محققان ناسا تصمیم گرفتندکه موضوع را بررسی نکنند. اگرچه محققانی مثل کاچینوتا از این موضوع نگران هستند.

کاچینوتا که بین سال‌های 1990-2013 در ناسا کار می‌کرد، بدبین نیست اما او توصیه می‌کند مطالعه روی قرار گرفتن در معرض اشعه‌های کیهانی در اولیت قرار بگیرد. با در نظر گرفتن تحقیقات این دانشمند و اینکه دولت روی ماموریت فرستادن انسان به مریخ تاکید دارد، دولت باید رفع این نگرانی را در اولویت قرار دهد.

نوشته سفر به مریخ احتمال ابتلا به سرطان را تا دو برابر افزایش می‌دهد اولین بار در پدیدار شد.

ناسا، سیگنالهایی از جنس پرتو گامای قوی از مجموعه ای از کهکشانهای بسیار قدیمی دریافت کرده است. این پرتوهای گاما از اشیایی به نام بلازار (BLAZAR) ساطع می شوند. این اشیا، یکی از بزرگترین و قدرتمندترین سیاه چاله هایی که تاکنون دیده ایم را احاطه کرده اند.

گویا آی تی – این کشف، درک ما از شیوه کنار هم قرار گرفتن سیاه چاله ها در اولین لحظات شکل گیری جهان را تغییر خواهد داد، زیرا این سیگنالها از کهکشانهایی می رسند که وقتی جهان فقط ۱٫۴ میلیارد سال سن داشت، شکل گرفته اند. یعنی زمانی که زمین یک دهم سن امروزش را داشت.
این سیگنالهای پرتو گاما، ۱٫۴ میلیارد سال بعد از انفجار بزرگ تولید شده اند، ولی تازه امروز به تلسکوپهای ما رسیده اند. این سیگنالها به ما اجازه می دهند به زمانهای گذشته برگردیم و چیزهای بیشتری در مورد بلازارهای عظیم و بسیار قدیمی و سیاه چاله های مربوط به آنها دریابیم.
بلازارها در مرکز کهکشانهای بسیار فعال و بزرگ بیضوی شکلی قرار دارند که حاوی سیاه چاله هایی فوق العاده چگال هستند. جرم این سیاه چاله ها، یک میلیون برابر خورشید ما یا بیشتر از آن است.

وقتی ماده در این سیاه چاله ها سقوط می کند، جت های بسیار قدرتمندی از انرژی را ساطع می کند، که با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می کنند.
وقتی این جت های انرژی به سمت زمین حرکت می کنند، می توانند بینشی از داخل سیاه چاله هایی که آنها را شکل داده اند، به دست دهند. این حقیقت که بلازارهای تازه کشف شده در مسافت های بسیار دور قرار دارند، بدان معناست که اکنون می توانیم یکی از قدیمی ترین سیاه چاله هایی که تاکنون یافته ایم را مطالعه کنیم.
روپش اوجا، یک ستاره شناس از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا، می گوید “این بلازارهای دور افتاده علی رغم آنکه بسیار جوان هستند، میزبان یکی از چگالترین سیاه چاله های شناخته شده می باشند”.

“آنها در زمینه اولین چالش های تاریخ کیهان شناسی، ایده هایی در مورد شکل گیری و رشد سیاه چاله های فوق چگال به ذهن می رسانند، و ما می خواهیم تعداد بیشتری از این بلازارها را بشناسیم تا این شناخت، به درک بهتر فرآیند شکل گیری و رشد آنها کمک کند”.
انرژی بلازار ورودی، توسط تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی ناسا دریافت شد. این انرژی، از پنج کهکشان به دست ما رسیده که وقتی جهان فقط ۱٫۴ میلیارد سال سن داشت، شکل گرفتند.
هر چند که پرتوهای گاما با چشم غیرمسلح دیده نمی شوند، اما همیشه به مقدار بسیار زیادی در جهان جریان دارند.
نمی توانیم به طور دقیق بگوییم این اطلاعات زمینه ای که به شکل پرتوهای گاما به ما رسیده اند، از کجا می آیند. کهکشانهای بلازار، یکی از معدود منابع شناخته شده ای هستند که میتوان برای این پرتوها در نظر گرفت.

بلازارها برای ابزارهای علمی ما به شکل اشیای روشن و نورانی ظاهر می شوند، زیرا جت های انرژی نورانی آنها دقیقا به سمت سیاره ما حرکت می کنند. قدیمی ترین نوری که تاکنون دیده ایم، از بلازاری رسیده که پیدایش آن به زمانی که جهان ۲٫۱ میلیارد سال سن داشته بر می گردد.
پیشرفت هایی که اخیرا در زمینه دقت داده های به دست آمده از ماهواره ها و تلسکوپ ها حاصل شده، مورد تحلیل قرار گرفته است. نتایج این تحلیل ها نشان می دهند اکنون می توانیم بیش از هر زمان دیگری به عمق فضا برویم و کهکشانهای قدیمی تر را ببینیم. تلسکوپ فضایی فرمی نیز در حال حاضر روی مجموعه ای از این کهشکان ها مطالعه می کند.
سیاه چاله های موجود در قلب این پنج بلازار جدید، زمانی شکل گرفته اند که جهان بسیار جوان بوده است. آنها فوق العاده قدرتمند هستند، و انرژی ساطع شده از هر یک از آنها، بیش از ۲ تریلیون برابر انرژی خارج شده از خورشید ماست.

یکی از اعضای تیم تحقیقاتی، داریو گاسپارینی از مرکز داده های علمی آژانس فضایی ایتالیا، می گوید “سوالی که اکنون مطرح می شود، آن است که این سیاه چاله های عظیم چگونه در آن جهان بسیار جوان شکل گرفته اند. ما نمیدانیم چه مکانیزم هایی باعث توسعه سریع آنها شده است”.
تلاش برای شناخت آن مکانیزم ها، یکی از گامهایی است که محققان باید در آینده طی کنند، اما دانشمندان ناسا می خواهند به بلازارهای دیگری که شبیه بلازارهای فعلی هستند نگاه کنند تا طیف گسترده تری از داده ها را در مورد شکل گیری آنها به دست آورند.
یکی از این محققان، مارکو آجلو از دانشگاه کلمسون در کارولینای جنوبی، می گوید “ما فکر می کنیم تلسکوپ فرمی فقط نوک کوه یخ را دیده است. آنچه این تلسکوپ دیده، نمونه کوچکی از یک مجموعه کهشکان است که قبلا با پرتوهای گاما شناسایی نشده بودند”.
یافته های این پژوهش در دست بررسی متخصصان قرار دارد، و به انجمن فیزیک آمریکا ارائه شده است. این یافته ها در نشریه Astrophysical Journal Letters منتشر شده اند.

ناسا هیچ علاقه ای ندارد میلیارد ها دلار به روسیه پرداخت کند تا فضانوردان ایالات متحده را با موشک های روسی و در حالی که لباس فضانوردی روسی به تن دارند به فضا بفرستد. اما این سازمان فضایی در حال حاضر همین روند را طی می کند؛ واقعا جز چین هیچ گزینه دیگری برای همکاری در این زمینه وجود ندارد.

گویا آی تی – دو شرکت فعال در حوزه هوا و فضا، یعنی اسپیس ایکس (SpaceX) و بوئینگ، سخت در تلاش اند تا برای ساخت تجهیزات لازم و پرتاب فضانوردان به مدار پایینی زمین در سال ۲۰۱۸ ( با تاخیر حدودا ۳ ساله) با ناسا همکاری کنند. اسپیس ایکس، روی فضاپیمای Dragon خود کار می کند و در عین حال، شرکت بوئینگ فضاپیمای CST-100 Starliner خود را توسعه داده و آزمایش می کند.
به همین منظور، در روز چهارشنبه، شرکت بوئینگ برای اولین بار به صورت عمومی از یک قطعه جدید و حیاتی از سیستم استارلاینر خود رونمایی کرد: یک لباس فضانوردی برای محافظت از نسل بعدی فضانوردان در هنگامی که آنها به ایستگاه فضایی بین المللی پرتاب می شوند، و فضانوردانی که در نهایت قرار است به مقصدهای عجیب و غریب تری مانند یک سیارک یا حتی مریخ برسند.

یکی از دست اندر کاران ساخت این لباس فضانوردی، یک فضانورد کهنه کار به نام کریس فرگوسن است. وی مدیر برنامه سیستم های ماموریت و خدمه استارلاینر شرکت بوئینگ است. طراح ارشد تیم طراحی این لباس هم شین ژاکوبز می باشد.
فرگوسن در یک فیلم تبلیغاتی شرکت بوئینگ می گوید “فضانوردان تا پیش از این مجبور بودند این لباسهای سنگین و نسبتا بزرگ که حلقه های ضخیمی دارند را بپوشند. اما در طی سالها تجربه و تحقیق دریافتیم که شاید نیازی به این لباسها نباشد” .
“ما این لباس را بسیار ساده تر طراحی کرده ایم. وزن آن هم سبکتر است”.
وزن معمول لباسهای به کار رفته در شاتل های فضایی، حدود ۳۳ پوند (۱۵ کیلوگرم) است، در حالی که لباس جدید شرکت بوئینگ، تنها حدود ۱۲ پوند (۵٫۴ کیلوگرم) وزن دارد. وزن این لباس به اندازه چند لپ تاپ مک بوک است.
به گفته شرکت بوئینگ، این لباس از لباسهای فضانوردی معمولی بسیار خنک تر است. برای مثال، در زیر قسمت شانه ها یک مش وجود دارد که اجازه می دهد هوا به صورت غیرفعال در لباس جریان یابد.
فرگوسن می گوید “شما می توانید بدون هیچ سیستم خنک کننده خارجی از این لباس استفاده کنید. بسیار هم راحت است”.
این لباس دارای یک کلاه است که با یک زیپ بزرگ به لباس متصل شده و می تواند از آن جدا شود. همچنین دستکش های کوچکتر و کم حجم تری نسبت به لباس قدیمی فضانوردان دارد (این دستکش ها هم از موادی ساخته شده اند که به فضانورد اجازه می دهند از صفحات لمسی استفاده کنند و با آنها تعامل داشته باشند).
در ادامه چند تصویر که از لباس فضانوردی جدید شرکت بوئینگ در معرض دید عموم قرار گرفته را می بینید.
این لباس فضانوردی جدید CST-100 Starliner است که توسط شرکت بوئینگ طراحی و ساخته شده است.
این شخص، فضانورد کهنه کار، کریس فرگوسن است که یکی از طراحان لباس جدید بوده و آن را به تن کرده است.
دستکش ها با صفحات لمسی سازگار هستند
کلاه این لباس با یک زیپ ضخیم که امکان رد شدن هوا از آن وجود ندارد، به لباس متصل شده است. دیگر نیازی به حلقه های سنگین و بزرگی که قبلا به گردن می انداختند، نیست. فضانورد ناسا، اریک بو (Eric Boe)، لباس جدید را به تن کرده است.