۱۰ داستان علمی برتر در سال ۲۰۲۰

به گزارش گروه وب گردی خبرگزاری صدا و سیما؛ قبل از هر چیز باید اقرار کنیم که سال ۲۰۲۰ برای مردمان روی زمین در منظومه شمسی سال بسیار دشواری بود. اما در عین حال برای دانشمندانی که نواحی دوردست کیهان را مطالعه می‌کنند سال درخشانی بود.

در ادامه ، برخی از مهیج‌ترین پژوهش‌ها و داستان‌های علمی از انفجار‌های غول‌آسا گرفته تا رمزگشایی از فوران‌های اسرارآمیز سیاهچاله‌ها، در سال ۲۰۲۰ را با هم مرور می‌کنیم.

fbbaeeeeabea ۱۰- بوووم!

رصد قوی‌ترین انفجار شناخته‌شده‌ی احتمالی در کیهان به سال ۲۰۱۶ باز می‌گردد، اما در حقیقت این انفجار ۳۹۰ میلیون سال پیش روی داده است. هنگامی که اولین موجودات چهارپا تازه داشتند روی زمین می‌خزیدند، سیاهچاله‌ی کلان جرمی در خوشه‌ی ستارگان مارافسای فوران کرد و حفره‌ی غول‌آسایی در دل گاز‌های اطرافش برجای گذاشت.

در سال ۲۰۲۰، اخترشناسان داده‌های قدیمی را دوباره بررسی کردند تا قدرت واقعی آن انفجار را تخمین بزنند: پنج مرتبه بیشتر از ۱۰۵۴ ژول انرژی. برای مقایسه، این مقدار انرژی برای از هم پاشیدن تمام ۳۰۰ میلیارد ستاره‌ی موجود در کهکشان راه شیری و صد کهکشان دیگر کافی خواهد بود.

۹- از اینجا می‌توانم منظومه شمسی خودم را ببینم

اگر خواسته باشید از میان ستارگان مسیر خود را ناوبری کنید باید نقشه‌ای داشته باشید؛ و این نقشه دقیقاً همان چیزی است که رصدخانه فضایی گایا متعلق به آژانس فضایی اروپا با رصد ۱.۸ میلیارد شیء کیهانی تهیه کرده است.

این نقشه شامل ستارگان دور و نزدیک، سیارک ها، دنباله‌دار‌ها و سایر اجرام فضایی است. می‌خواهید از مکان، سرعت، طیف و سایر ویژگی‌های ۰.۵ درصد از جمعیت ستارگان کهکشان راه شیری سردرآورید؟ خب، شانس آوردید، چون قبلاً بیش از ۱۶۰۰ مقاله از روی داده‌های گایا منتشر شده است و اخترشناسان برای سال‌های پیش رو نیز داده برای بررسی خواهند داشت؛ و تازه قسمت جالب ماجرا این است که هنوز داده‌های بیشتری از این فضاپیما در حال مخابره است.

۸- فقدان یک افسانه

در سال ۲۰۲۰، جهان یکی از باهوش‌ترین و برجسته‌ترین فرزانگان خود را از دست داد. فریمن دایسون، مردی با قدرت تخیل بی‌پایان که شاید به خاطر طرح مفهوم کره‌ی دایسون در جرگه‌ی نویسندگان علمی عامه‌پسند بسیار مشهور است. (او این نام را انتخاب نکرد بلکه این نام بعداً برگزیده شد).

کره دایسون یک ابرسازه‌ی فرضی است که ستاره‌ای را کاملاً محصور می‌کند تا ۱۰۰ درصد انرژی آن را مهار کند؛ و این دقیقاً همان مقدار انرژی است که تمدنی فوق پیشرفته احتمالاً برای پیشبرد کار‌های فوق‌العادۀ خود به آن نیاز دارد. تاکنون اخترشناسان موفق نشدند هیچ کره‌ی دایسونی را در کهکشان راه شیری یا سایر کهکشان‌ها پیدا کنند، اما رویای فریمن دایسون همچنان پابرجاست.

۷- ما در ناهید نشانه‌هایی از حیات یافتیم، و آنگاه همه چیز ناپدید شد!

ادعای یافتن شواهدی قوی مبنی بر وجود حیات در ابر‌های بالای سیارۀ ناهید به‌قدری خوب بود که باور کردنش سخت است، وگرنه می‌دانیم که ناهید جهنم‌دره‌ای سوزان است. این ادعا بر مبنای شناسایی فسفین مطرح شد که ماده شیمیایی خاص و بدبویی است که از باکتری‌های غیرهوازی روی زمین ساطع می‌شود.

 

دانشمندان حدس زدند که برای تولید این حجم از فسفین مورد ادعا در اتمسفر، باید انبوهی از میکروب‌های هوانورد در اتمسفر ناهید معلق باشند. اما افسوس که بررسی‌های بعدی مشخص کرد مقدار ماده‌ی بدبوی شناسایی‌شده در حدی نیست که نشان از وجود حیات در اتمسفر ناهید داشته باشد و حتی بررسی‌های بیشتر نشان دادند که فسفین شناسایی‌شده در حقیقت چیزی نبود جز نوفه پارازیت. حیات بیگانه، نگران نباش! چون اگر واقعاً در اتمسفر ناهید باشی، ما حتماً به جستجوی خود ادامه خواهیم داد.

۶- داغ‌ترین اسباب‌بازی جدید سال ۲۰۲۰: انفجار‌های رادیویی سریع (FRBs)

همه عاشق انفجار‌های رادیویی سریع‌اند، درسته؟ شناسایی منبع انتشار این سیگنال‌های پرانرژی و اسرارآمیز بیش از یک دهه است که اخترشناسان را با چالشی آزاردهنده مواجه کرده است. FRB‌ها سیگنال‌های رادیویی سریع، پرقدرت و با فرکانس نوسانی‌اند که از سرتاسر آسمان دریافت می‌شوند، برای همین شناسایی دقیق منبع آن‌ها دشوار است.

 

 اما سرانجام در سال ۲۰۲۰، بخت و اقبال با اخترشناسان یار بود: آن‌ها موفق شدند منبع یک FRB را در حیاط خلوت کیهانی خودمان پیدا کنند. رصد مداوم این منبع سرانجام مقصر اصلی را شناسایی کرد: ستاره‌ای عجیب و غریب بنام مگنتار (هسته اَبَرمغناطیسی ستاره‌ای مرده). از قرار معلوم، مگنتار‌ها گاهی مقادیر انبوهی از انرژی نهفته در خود را به‌طور ناگهانی آزاد می‌کنند که این پدیده از دید رصدگران زمینی مانند انفجاری سریع از تابش رادیویی خودنمایی می‌کند.

۵- هرچه باشد، مریخ مرطوب است

مریخ آب مایع در خود دارد. خیر، کاملاً خشک است. نه، صبر کنید؛ هر از گاهی آب مایع در آن جاری می‌شود. نه، اینطور نیست. اصلاً فراموش کنید. ده‌ها سال است که اخترشناسان با این پرسش حیاتی که آیا اصلاً سیاره‌ی سرخ آبی در خود دارد دست و پنجه نرم می‌کنند.

این موضوع برای اخترشناسان اهمیت زیادی دارد، چون هرجا که آب باشد امکان شکوفایی حیات هم وجود دارد. در اوایل امسال، اخترشناسان ادعا کردند که در مریخ نه تنها یک دریاچه بلکه چهار دریاچه از آب مایع وجود دارد. پس همه چیز روبراهه؟

خیر، این دریاچه‌های اَبَرشور که بیشتر شبیه گل و لای نمکی هستند تا دریاچه‌هایی که بتوان در آن‌ها شیرجه زد زیر یک کیلومتر دی‌اکسید کربن منجمد در کلاهک قطبی جنوب مریخ مدفون شده‌اند. فکر کنم کسی متقاعد نشده است، بنابراین هنوز زود است که لباس شنای مریخی خود را در چمدان بگذارید.

۴- آن‌ها را به خانه بازگردانید

سال ۲۰۲۰ سال منظومه شمسی بود. سه فضاپیمای مستقل موفق شدند از سطح سیارک‌ها و ماه نمونه بردارند و محموله‌های خود را به سمت خانه روانه کنند.

ناسا موفق شد فضاپیمای اُسیریس-رکس را روی سیارک «بنو» فرود آورد و این فضاپیما آن‌قدر مواد از سطح این سیارک گردآوری کرد که محفظه‌ی نگهداندۀ نمونه‌هایش، نشت کرد. فضاپیمای ژاپنی هایابوسا-۲ نیز در مسیر خود با سیارک «ریوگو» ملاقات کرد و نمونه‌های جمع‌آوری‌شده از سطح آن را به سلامت روی زمین فرود آورد؛ و سطح‌نشین چینی چانگ‌ای ۵ در مأموریت فرود بر ماه پیش از آنکه خراب شود مقادیر زیادی از نمونه‌های جمع‌آوری‌شده از سطح ماه را به زمین فرستاد.

۳- عجب سیاهچاله‌ی غول‌آسایی!

اخترشناسان از امواج گرانشی (چین و شکن در تار و پود فضا-زمان) استفاده کرده‌اند تا سیاهچاله‌های بسیاری را رصد کنند، اما تاکنون هیچکدام از این رصد‌ها جنجال‌آفرین نبوده‌اند. اما در سال ۲۰۲۰، اخترشناسان اعلام کردند که بزرگ‌ترین برخوردی که تاکنون رصد شده است، را شناسایی کردند.

 

 ادغام دو سیاهچاله‌ی غول‌آسا که جرم یکی از آن‌ها ۸۵ برابر جرم خورشید و دیگری ۶۶ برابر جرم خورشید بود. جرم سیاهچاله‌ی غول‌آسایی که از ادغام این دو سیاهچاله به دست آمد ۱۴۲ برابر جرم خورشید بود. (در نتیجه‌ی این ادغام، جرمی تقریباً معادل ۹ برابر جرم خورشید به انرژی خالص تبدیل شد). در اخبار دیگری که به سیاهچاله‌ها مربوط می‌شد، جعبه‌ی پاندورای غائیِ جهان هستی موضوع جایزه‌ی نوبل فیزیک امسال بود.

۲- آیا در این اَبَررسانا همه چیز داغ می‌شود؟

اَبَررسانا‌ها فوق‌العاده محشرند. تحت شرایط خاص و بر اساس اعجاز مکانیک کوانتومی الکترون‌ها می‌توانند بی‌آنکه انرژی خود را از دست بدهند به صورت جفت با یکدیگر همسفر شوند و خود را از هر قید و بندی برهانند. چنین ایده‌ای می‌تواند انقلاب بزرگی در فن‌آوری محسوب شود، چون به وسیله‌ی آن می‌توان الکتریسیته را بدون مقاومت برای همیشه جاری کرد.

 

شوربختانه، فیزیکدانان برای اینکه بتوانند با اَبَررسانا‌ها کار کنند مجبور بودند همه چیز را تا دمای فوق‌العاده زیادی سرد کنند. اما در سال ۲۰۲۰، پژوهشگران بالاخره کشف اَبَررسانایی در دمای اتاق را اعلام کردند. این اَبَررسانا در دمای ۱۵ درجه سلسیوس کار می‌کند. فکر می‌کنید همه چیز روبراه شد؟ خیر، چون برای ساخت چنین اَبررسانایی مجبورید فشار‌های سهمگین مرکز زمین را بازسازی کنید.

۱- کووید ۱۹ را غافلگیر کنید!

ویروس کرونا نوظهور SARS-CoV-۲ بشریت را ویران کرد و تنها در مدت چندین ماه فراگیر شد و سرتاسر کرۀ خاکی را درنوردید. اما در عوض ما با یکی از قوی‌ترین سلاح‌های خود به جنگ آن رفتیم: واکسن‌ها. واکسن‌های کنونی بخش ویژه‌ای از ویروس را هدف قرار می‌دهند و آن پروتئین میخی‌شکلی است که ویروس از آن برای هجوم به سلول‌های ما استفاده می‌کند.

 

یکی از گام‌های مقدماتی در مبارزه با کووید ۱۹ شناسایی و نقشه‌برداری از همین پروتئین بود و پژوهشگران با استفاده از تکنیکی مبتنی بر فیزیک که «میکروسکوپ الکترونی برودتی» نامیده می‌شود در اوایل امسال موفق به انجام آن شدند. داروسازان با استفاده از این نقشه می‌توانند واکسن‌هایی را بسازند که با تقلید از این مشخصه‌ی ویروس آن را بی‌اثر سازند و سیستم ایمنی بدن ما بتواند برای مبارزه با ویروس فرصت کافی در اختیارش قرار گیرد.