تبليغاتX
دنیای ریاضی و فیزیک

Written by Nancy Atkinson

Image shows two of the three confirmed planets indicated as "b" and "c" on the image above. "b" is the ~7 Jupiter-mass planet orbiting at about 70 AU, "c" is the ~10 Jupiter-mass planet orbiting the star at about 40 AU. Credit: Gemini Observatory
Here's what we've all been waiting for: for the first time, astronomers have taken pictures of a multi-planet solar system, much like ours, orbiting another star. This coincides with announcement of the first visible light image of an extrasolar planet taken by the Hubble Space Telescope. This new solar system orbits a dusty young star named HR8799, which is 140 light years away and about 1.5 times the size of our sun. Three planets, roughly 10, 10 and 7 times the mass of Jupiter, orbit the star. The size of the planets decreases with distance from the parent star, much like the giant planets do in our system. And there may be more planets out there, but scientists say they just haven't seen them yet.

"We've been trying to image planets for eight years with no luck and now we have pictures of three planets at once," said Bruce Macintosh, an astrophysicist from Lawrence Livermore National Laboratory.

Using high-contrast, near-infrared adaptive optics observations with the Keck and Gemini telescopes, the team of researchers were able to see three orbiting planetary companions to HR8799.

Astronomers have known for a decade through indirect techniques that the sun was not the only star with orbiting planets.

"But we finally have an actual image of an entire system," Macintosh said. "This is a milestone in the search and characterization of planetary systems around stars."

Three exoplanets orbiting a young star 140 light years away are captured using Keck Observatory near-infrared adaptive optics. The planets are labeled and the two outer ones have arrows showing the size of their motion over a 4 year period.

Three exoplanets orbiting a young star 140 light years away are captured using Keck Observatory near-infrared adaptive optics. The planets are labeled and the two outer ones have arrows showing the size of their motion over a 4 year period.


The planets are 24, 37 and 67 times the Earth-sun separation from the host star. The furthest planet in the new system orbits just inside a disk of dusty debris, similar to that produced by the comets of the Kuiper belt of our solar system (just beyond the orbit of Neptune at 30 times Earth-sun distance).

"HR8799's dust disk stands out as one of the most massive in orbit around any star within 300 light years of Earth" said UCLA's Ben Zuckerman.

Binocular finder chart for the star HR 8799 in Pegasus.    Credit:

The host star is known as a bright, blue A-type star. These types of stars are usually ignored in ground and space-based direct imaging surveys since they offer a less favorable contrast between a bright star and a faint planet. But they do have an advantage over our sun: Early in their life, they can retain heavy disks of planet-making material and therefore form more massive planets at wider separations that are easier to detect. In the recent study, the star also is young – less than 100 million years old – which means its planets are still glowing with heat from their formation.

"Seeing these planets directly – separating their light from the star – lets us study them as individuals, and use spectroscopy to study their properties, like temperature or composition, " Macintosh said.

During the past 10 years, various planet detection techniques have been used to find more than 200 exoplanets. But these methods all have limitations. Most infer the existence of a planet through its
influence on the star that it orbits, but don't actually tell scientists anything about the planet other than its mass and orbit. Second, the techniques are all limited to small to moderate planet-star separation, usually less than about 5 astronomical units.

The planets themselves each appear very interesting.

"Detailed comparison with theoretical model atmospheres confirms that all three planets possess complex atmospheres with dusty clouds partially trapping and re-radiating the escaping heat" said LowellObservatory astronomer Travis Barman.

+ نوشته شده توسط امین ط در دوشنبه 27 آبان1387 و ساعت 16:27 |
آيا اينكه زمين ما سه بعد دارد، اتفاقي است يا بايد برايش دنبال يك تعبير عميقتر گشت؟ بعضي از تئوريسين‌ها معتقدند كه فضاي به وجودآمده بر اثر انفجار بزرگ، تنها به صورت اتفاقي از سه بعد تشكيل گشت و ممكن است قسمتهاي ديگري از جهان هستي وجود داشته باشند كه ابعادشان متفاوت باشد.
 مثلاً هيچ دليل منطقي نمي‌توان يافت براي پاسخ به اين سوال كه چرا مثلاً جهان هستي فقط دو بعد ندارد. چندصد سال پيش، ادوين آبوت اثري به نام "زمين مسطح" نوشت كه در آن جهاني دوبعدي را تصوير كرد. جهاني كه در آن اجسام و موجودات حيات خود را تنها بر روي "سطح" ادامه مي‌دادند. اما فيزيك جهان دوبعدي با فيزيك جهان ما بسيار متفاوت خواهد بود. براي مثال در فضاي دو بعدي، امواج به شفافيت انتشار در فضاي سه بعدي، پخش نمي‌شوند و باعث ايجاد انواع مشكلات در سيگنال‌رساني و انتقال اطلاعات مي‌گردند. و نيز از آنجايي كه زندگي آگاهانه، به فرآيند انتقال درست و صحيح اطلاعات بستگي دارد، در نتيجه اين تفاوتها كافي خواهند بود براي اينكه مشاهدات ما را تنها در حد مناطقي ناشناخته محدود نگاه دارند. 

 تصور كردن فراتر از سه بعد نيز مشكلات مختلفي به همراه خواهد داشت. در چنين حالتي، سيستمهاي نجومي و سياره‌يي غيرممكن مي‌شوند چرا كه عكس قانون جاذبه يعني قانون قدرتهاي افزايشي به وجود خواهد آمد. در نتيجه به نظر مي‌رسد كه جهان سه بعدي تنها جهاني است كه وجود دارد و فيزيكدانها مي‌توانند درباره‌اش بنويسند. اما نكات ريزي وجود دارد كه باعث مي‌شود اين فرضيه با شك و ترديد همراه باشد.
 شايد فضا سه بعدي نيست و تنها اينگونه براي ما نشان داده مي‌شود. شايد فضا ۹ يا ۱۰ بعد دارد و حتي ابعاد بيشتر! برخي از تئوريهايي كه قصد يكپارچه‌سازي نيروهاي طبيعت را دارند مانند فرضيه‌ي فرا-رشته‌يي، امكان وجود تعداد ابعاد بيشتري نسبت به آنچه كه ما مي‌بينيم را رد نمي‌كنند.
 دليلشان نيز اين است كه بسياري از معادلاتي كه براي توصيف وضعيت موجود به كار مي‌روند، با در نظر گرفتن تعداد بيشتر ابعاد، نتايج بهتري مي‌دهند! در نتيجه نمي‌توان آن را كاملاً بي‌معني دانست. ابعاد اضافي فضا، سابقه‌ي حل بسياري از مشكلات و مسايل حل‌ناشدني فيزيك را دارند. براي مثال اينشتين براي توصيف كردن جاذبه، به يك بعد اضافي نياز داشت و آن، زمان بود. و تئودور كالوتزا نيز يك بعد به سه بعد اثبات شده اضافه كرد چرا كه مي‌خواست نظريات جاذبه را با فرضيات ماكس‌ول در مورد الكترومغناطيس، همگون سازد.
 مطمئناً ما نمي‌توانيم بعد چهارم را ببينيم اما اين هم احتمالاً يك دليل دارد. اين بعدهاي اضافه، مي‌توانند بسيار كوچك و فشرده شوند. يك لوله‌ي پليمري آب را از دور در نظر بگيريد. مانند يك خط دراز و معوج به نظر مي‌رسد. از يك بعد نزديكتر آن را نگاه كنيد. به شكل تيوب يا لوله ديده مي‌شود. اما آنچه كه در حقيقت اين لوله را مي‌سازد، يك سطح دايره‌يي شكل كوچك است كه دور محيط لوله چرخيده است. به طور مشابه، بعد چهارم نيز مي‌تواند چنين لوله‌يي باشد كه دور فضاي سه‌بعدي مي‌چرخد اما آنقدر كوچك است كه ديده نمي‌شود. 

 در نتيجه تصور كردن ابعاد بسيار زيادتري كه اينگونه در فضا پنهان‌ شده‌اند، به راحتي ممكن است. اما متاسفانه نظريه‌ي فرا-رشته‌يي هنوز دقيقاً سه بعد گشوده‌شده را تاييد نمي‌كند در نتيجه براي تصور ما نسبت به جهان هستي هم تعريف درستي نمي‌توان ارايه داد.
 اما براي تصور كردن يك بعد جديد، راههاي ديگري هم هست. فرض كنيد نيروهاي فيزيكي بتوانند نور و جسم را به يك صفحه‌ي سه‌بعدي مسطح يا ورقي‌شكل تقليل دهند و محدود كنند در حالي كه به برخي پديده‌هاي ديگر فيزيكي اجازه مي‌دهند تا وارد بعد چهارم شوند. ساكن شدن سطوح دو بعدي به جاي اجسام سه‌بعدي در فضاهاي مشخص باعث مي‌شود تا هر جسم و پديده‌يي به شكل طرح و نقشه‌اش نشان داده شود. مثلاً ما يك توپ كره‌يي شكل را به صورت دايره ببينيم! به طريق مشابه، ممكن است ادعا شود كه ما در حال حاضر تنها تصويري سه بعدي از اجسام و مفاهيمي را مي‌بينيم كه در واقع چهاربعدي هستند.
 اما فضاي "سه لايه‌يي" ما مي‌تواند تنها در چهار بعد نيز محدود نشود. لايه‌هاي قابل كشف ديگري نيز مي‌توانند وجود داشته باشند كه در فضاي چهاربعدي حضور دارند. اثبات اين فرضيه، انجام آزمايشهايي تازه را مي‌طلبد كه وجود بعد چهارم را نيز به ما نشان دهد. اما اين نظريه وجود دارد كه برخورد لايه‌هاي چندبعدي در مقياسهاي اين‌چنيني مي‌تواند به تكرار شدن "انفجار بزرگ" منجر گردد در نتيجه حضور ما بر روي كره‌ي زمين شايد اصلاً مويد همين مطلب باشد كه فضا واقعاً سه‌بعدي نيست!
+ نوشته شده توسط امین ط در دوشنبه 6 آبان1387 و ساعت 16:54 |


Powered By
BLOGFA.COM


free counters
free counters