آیا رژیم غذایی سرشار از آنتی‌اکسیدان می‌تواند از سرطان دهانه رحم پیشگیری کند؟

اما وقتی از ال‌نینو حرف می‌زنیم دقیقا از چه چیزی سخن می‌گوییم؟ در طبیعت، ال‌نینو یک چرخه دوره‌ای است که طی آن آب‌های بخش مرکزی و شرقی اقیانوس آرام به‌طور غیرعادی گرم می‌شوند. در اصطلاح کارشناسان و رسانه‌ها، هرگاه این افزایش دما از ۲ درجه سانتی‌گراد فراتر برود، با پدیده‌ای روبه‌رو می‌شویم که به آن «سوپر ال‌نینو» می‌گویند. این اتفاق درست مثل روشن شدن یک بخاری بسیار بزرگ و پرقدرت در دل اقیانوس است. گرمایی عظیم که نظم همیشگی حرکت ابرها، سامانه‌های بارشی و هوای کره زمین را کاملا زیرورو می‌کند.

برای اینکه سازوکار این پدیده را بهتر مجسم کنید، اقیانوس را مانند یک وان آب پهناور در نظر بگیرید. در حالت طبیعی، بادهای موسوم به «بادهای تجاری» به شکل مداوم می‌وزند و لایه گرم سطح آب را به سمت غرب می‌برند تا به جای آن، آب‌های خنک و مغذی از اعماق اقیانوس بالا بیایند. در دوره ال‌نینو، این بادها رمق خود را از دست می‌دهند و ضعیف می‌شوند. بر اثر این پدیده، توده بزرگ آب داغ به سمت مرکز و شرق اقیانوس سرریز می‌شوند و هم‌زمان مانند یک درپوش، جلوی بالا آمدن آب خنک از اعماق آب را می‌گیرد. جابه‌جایی عظیمی که موتور هوای جهان را نامتعادل می‌سازد.

• 

  کارشناسان: احتمالا با وقوع پدیده ال‌نینو رکورد متوسط دمای زمین امسال یا سال بعد می‌شکند

این چرخه طبیعی معمولا هر ۲ تا ۷ سال یک‌بار تکرار می‌شود و اغلب بین ۹ تا ۱۸ ماه دوام می‌آورد. با این حال، رویداد دوره ۲۰۲۶ تا ۲۰۲۷ اهمیتی کاملا ویژه و تاریخی پیدا کرده است. در تابستان امسال، دماسنج‌ها نشان دادند که دمای اعماق اقیانوس آرام در برخی بخش‌ها بیش از ۸ درجه سانتی‌گراد از حد طبیعی بالاتر رفته و انحراف دمای سطح آب نیز در هفته‌های اخیر به ۲.۶ درجه رسیده است. به بیان دیگر، یک منبع ذخیره عظیم از گرمای پنهان در زیر آب انباشته شده که می‌تواند ماه‌ها آتش این پدیده را تغذیه کند.

این انرژی متراکم، پیش‌بینی‌ها را به ارقامی بی‌سابقه رسانده است. میانگین خروجی ۱۴ مدل معتبر اقلیمی نشان می‌دهد که احتمال دارد اوج ناهنجاری دمایی در آبان و آذر پیش‌رو به حدود ۴ درجه سانتی‌گراد بالاتر از حد معمول برسد. اگر بدانیم در علم اقلیم‌شناسی حتی عبور از نیم درجه ناهنجاری به معنای آغاز ال‌نینو است، جهش به عدد ۴ فوق‌العاده سنگین محسوب می‌شود. تحلیلگران اقلیمی با تکیه بر بررسی فسیل‌های مرجانی و حلقه‌های درختان کهنسال می‌گویند این شدت گرما می‌تواند رکوردهای حداقل هزار سال گذشته را جابه‌جا کند.

100%

وقتی چنین سامانه قدرتمندی شکل می‌گیرد، آثار آن خیلی زود از اقیانوس به سفره و زندگی روزمره مردم سرایت می‌کند. توقف جریان آب‌های سرد و مغذی، ذخایر آبزیان و صید ماهیگیران را کاهش می‌دهد و زنجیره تامین غذای دریایی را دستخوش بحران می‌کند. از سوی دیگر، امواج گرمای شدید و کاهش بارندگی در برخی کشورها خطر آتش‌سوزی‌های مهارنشدنی در جنگل‌ها را بالا می‌برد و در مناطقی دیگر، ریزش رگبارهای متمرکز باعث طغیان رودخانه‌ها و ویرانی مزارع می‌شود.

این شوک‌های جوی به‌طور مستقیم امنیت غذایی را هدف می‌گیرند. جایی که هم‌زمان با بحران کمبود سوخت و کود شیمیایی ناشی از جنگ ایران و آمریکا، احتمال آسیب به محصولات کشاورزی و جهش قیمت مواد اولیه بالا رفته و بر اساس ارزیابی‌های برنامه جهانی غذا، خطر کشیده شدن ده‌ها میلیون نفر به سمت گرسنگی حاد وجود دارد. علاوه بر این، تابستان‌های فرساینده تهدیدی جدی برای سلامت عمومی به شمار می‌روند و روشن ماندن مدام سامانه‌های سرمایشی، فشار بسیار سنگینی بر شبکه‌های برق و توزیع انرژی وارد می‌آورد.

100%

باید توجه داشت که ال‌نینو یک رخداد باستانی و حاصل سازوکار طبیعی زمین است و نباید گرمایش جهانی را عامل اصلی به وجود آمدن آن دانست. با وجود این، گرمایش ناشی از گازهای گلخانه‌ای بستر و پایه دمای زمین را داغ‌تر کرده و در نتیجه انرژی و رطوبت بیشتری برای تشدید پیامدهای مخرب آن در جو فراهم است. درباره اینکه آیا خود چرخه ال‌نینو با فعالیت‌های انسانی قوی‌تر شده یا خیر، نگاه‌ها یکدست نیست. سازمان جهانی هواشناسی تصریح می‌کند که هنوز ارتباط قطعی و اثبات‌شده‌ای میان تغییرات اقلیمی و افزایش شدت یا تکرار خود این پدیده به اثبات نرسیده است. در مقابل، پژوهشی از دانشمندان دانشگاه میشیگان بر پایه آنالیز مرجان‌های کهن بیان می‌کند که شدت ال‌نینوها نسبت به دوران پیش از انقلاب صنعتی حدود ۳۶ درصد افزایش یافته و روند تقویت آن همگام با افزایش گرمایش زمین بوده است.

در شرایطی که کره زمین در برابر این تلاطم جوی قرار گرفته، تکیه بر سامانه‌های هشدار زودهنگام، آگاهی عمومی و تلاش برای کاهش گازهای گلخانه‌ای کلیدی‌ترین سنگر دفاعی است. پیش‌بینی‌های اقلیمی ماه‌ها پیش از وقوع فاجعه به دولت‌ها و کشاورزان امکان می‌دهند با مدیریت منابع آب، کشت بذرهای مقاوم به خشکی و استحکام سیل‌بندها خود را تجهیز کنند. افزایش تاب‌آوری و هماهنگی برای مهار بلایا تنها مسیری است که می‌تواند خسارت‌های اقتصادی را مهار کرده و از جان انسان‌ها در برابر تندبادهای پیش‌رو محافظت کند.

پژوهشی تازه به سرپرستی کالج دانشگاهی لندن نشان می‌دهد تداوم فشارهای مالی ممکن است افت توانایی‌های شناختی ناشی از افزایش سن را تسریع کند.

یافته‌های این پژوهش که در نشریه «نوآوری در سالمندی» منتشر شده، از بررسی اطلاعات ۲۷۵۹ نفر در بریتانیا به دست آمده است.

این افراد در مطالعه ملی سلامت و رشد شورای پژوهش پزشکی بریتانیا، معروف به مطالعه متولدین سال ۱۹۴۶، شرکت داشتند و طی چند دهه به پرسشنامه‌های گوناگون پاسخ دادند.

ردپای مشکلات مالی در عملکرد ذهنی و سلامت مغز

به گزارش وب‌سایت «ساینس‌دیلی»، افرادی که در جوانی و میانسالی با مشکلات مالی مداوم یا درآمد همواره پایین زندگی کرده بودند، در ۵۳ سالگی عموما عملکرد ضعیف‌تری در آزمون‌های شناختی داشتند.

در میان شرکت‌کنندگانی که سال‌ها بعد تحت تصویربرداری مغزی قرار گرفتند، پایین بودن مداوم درآمد با نشانه‌های سلامت ضعیف‌تر مغز، از جمله تحلیل‌رفتگی بیشتر آن در ۶۹ تا ۷۱ سالگی، ارتباط داشت.

این ارتباط حتی پس از در نظر گرفتن عواملی مانند توانایی شناختی، سطح تحصیلات و محرومیت‌های دوران کودکی همچنان پابرجا بود.

• 

  مغز مردان با افزایش سن سریع‌تر از مغز زنان کوچک می‌شود

چه کسانی بیشتر از فشار مالی آسیب می‌بینند؟

ژاک ولز، نویسنده مسئول پژوهش از واحد سلامت و سالمندی کالج دانشگاهی لندن، گفت داده‌های چند دهه نشان می‌دهد انباشته شدن مشکلات مالی در گذر زمان، نه دوره‌های کوتاه و پراکنده دشواری، با نامطلوب‌ترین پیامدهای شناختی ارتباط دارد.

ارتباط میان مشکلات مالی و سلامت ضعیف‌تر مغز در سال‌های پایانی زندگی، به‌ویژه در مردان، افرادی که در دوران کودکی محرومیت را تجربه کرده بودند و حاملان گونه ژنتیکی APOE-ε4 قوی‌تر بود. این گونه ژنتیکی با افزایش خطر ابتلا به آلزایمر مرتبط است.

مردانی که مشکلات مالی مداوم داشتند، در ۵۳ سالگی نسبت به زنان دارای شرایط مشابه، عملکرد شناختی ضعیف‌تری نشان دادند.

پژوهشگران احتمال می‌دهند گرایش بیشتر مردان محروم این نسل به رفتارهای ناسالم، از جمله سیگار کشیدن و مصرف زیان‌بار الکل، در این تفاوت نقش داشته باشد.

فشار ناشی از جایگاه سنتی مردان این نسل به‌عنوان نان‌آور اصلی خانواده نیز یکی دیگر از توضیح‌های احتمالی است.

100%

استرس مالی چگونه بر مغز اثر می‌گذارد؟

چند سازوکار زیستی و روان‌شناختی ممکن است ارتباط میان مشکلات مالی و پیری شناختی را توضیح دهند.

استرس مزمن می‌تواند التهاب را افزایش دهد؛ عاملی که با تسریع پیری مغز ارتباط دارد. همچنین نگرانی همیشگی درباره پول و پرداخت صورت‌حساب‌ها بخشی از توان ذهنی فرد را درگیر می‌کند و ظرفیت کمتری برای دیگر فعالیت‌های شناختی باقی می‌گذارد.

پژوهشگران حافظه کلامی و سرعت پردازش اطلاعات را سنجیدند و با استفاده از ام‌آرآی، شاخص‌هایی مانند تحلیل‌رفتگی مغز و گشاد شدن بطن‌های آن را بررسی کردند.

گشاد شدن بطن‌ها به معنای بزرگ‌تر شدن حفره‌های مملو از مایع درون مغز است و نشانه‌ای از افت سلامت مغز به شمار می‌رود.

مطالعه متولدین سال ۱۹۴۶ در بریتانیا طولانی‌ترین مطالعه هم‌گروهی تولد در جهان است که بدون وقفه ادامه دارد.

شرکت‌کنندگان در این پژوهش اوایل سال جاری میلادی ۸۰ ساله شدند.

با این حال، پژوهشگران تاکید دارند شواهد برای اعلام کشف ماده تاریک کافی نیست.

خبرگزاری رویترز سه‌شنبه ۱۰ شهریور گزارش داد این رویداد در مرکز تحقیقات زیرزمینی سنفورد ثبت شده است. این مرکز در یک معدن طلای متروکه در منطقه بلک هیلز ایالت داکوتای جنوبی قرار دارد.

پژوهشگران احتمال می‌دهند ذره‌ای فرضی به نام «ویمپ»، مخفف «ذره جرم‌دار با برهم‌کنش ضعیف»، در این رویداد دخیل بوده باشد. ویمپ یکی از نامزدهای اصلی برای تشکیل ماده تاریک به شمار می‌رود.

ماده‌ای نادیدنی با آثاری آشکار

ماده معمولی تشکیل‌دهنده ستارگان، سیارات، انسان‌ها و همه چیزهایی است که می‌توان دید، اما سهم آن از کل ماده موجود در جهان تنها حدود ۱۵ درصد است.

دانشمندان معتقدند ۸۵ درصد باقی‌مانده را ماده تاریک تشکیل می‌دهد.

ماده تاریک نوری از خود گسیل نمی‌کند و نوری را هم بازنمی‌تاباند؛ به همین دلیل با چشم یا تلسکوپ دیده نمی‌شود.

با وجود این، تاثیر گرانشی آن بر حرکت ستارگان، کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی دانشمندان را از وجود جرمی نادیدنی در کیهان مطمئن کرده است.

سم اریکسن، فیزیک‌دان ذرات دانشگاه بریستول بریتانیا و نویسنده اصلی این پژوهش، گفت رویداد ثبت‌شده می‌تواند نخستین نشانه از مشاهده ماده تاریک باشد.

تصور می‌شود ماده تاریک به‌ندرت با ماده معمولی برهم‌کنش داشته باشد. آزمایش «لوکس-زپلین» یا «ال‌زد» که همچنان ادامه دارد، برای ثبت همین برهم‌کنش‌های کمیاب و یافتن ذرات ویمپ طراحی شده است.

100%

درخششی ضعیف در زنون مایع

به گزارش رویترز، در این آزمایش، ۱۰ تن زنون مایع درون یک آشکارساز استوانه‌ای و بزرگ نگهداری می‌شود. مدیریت این دستگاه را آزمایشگاه ملی لارنس برکلی، وابسته به وزارت انرژی آمریکا، بر عهده دارد.

آشکارساز دستگاهی است که وجود یا تغییر یک پدیده، ماده، ذره یا سیگنال را شناسایی می‌کند و نتیجه را به‌صورت علامتی قابل مشاهده یا اندازه‌گیری نشان می‌دهد.

پژوهشگران به‌دنبال ثبت برخورد ذرات ماده تاریک با اتم‌های زنون هستند. چنین برخوردی درخشش کوتاهی به وجود می‌آورد که بررسی ویژگی‌های آن می‌تواند به شناسایی ذره برخوردکننده کمک کند.

محققان ۱۰ شهریور در کنفرانسی علمی در ژاپن اعلام کردند برهم‌کنشی میان یک اتم زنون و ذره‌ای دیگر ثبت کرده‌اند.

این رویداد ظاهرا با الگویی که برای برهم‌کنش ذرات ویمپ پیش‌بینی می‌شود، مطابقت دارد.

به گفته آن‌ها، ممکن است یک ذره ویمپ با هسته اتم زنون برخورد کرده و مقدار اندکی انرژی به آن انتقال داده باشد.

این برخورد درخششی ضعیف از نور فرابنفش پدید آورد که آشکارساز آن را به ثبت رساند. هسته اتم نیز بر اثر برخورد به جلو پرتاب شد؛ پدیده‌ای که «پس‌زنی هسته‌ای» نام دارد.

یک رویداد و پرسش‌های بسیار

پژوهشگران گفتند این برهم‌کنش ویژگی‌های مورد انتظار از برخورد یک ویمپ را داشت، اما شواهد هنوز به آستانه آماری لازم برای اعلام کشف ماده تاریک نرسیده است.

اریکسن در همین رابطه گفت: «نکته مهم این است که چون تنها یک رویداد ثبت شده، ادعا نمی‌کنیم با ماده تاریک سروکار داریم.»

پژوهشگران اکنون سرگرم بررسی دیگر توضیح‌های احتمالی درباره این رخداد هستند.

آلوین کاماها، اخترفیزیک‌دان دانشگاه کالیفرنیا در لس‌آنجلس و از نویسندگان پژوهش، گفت: «ممکن است با پدیده‌ای خارق‌العاده مواجه شده باشیم، اما پیش از رسیدن به چنین نتیجه‌ای باید همه جوانب را با دقتی بسیار بالا بررسی کنیم.»

رویترز نوشت دانشمندان هنوز ماهیت ماده تاریک را نمی‌شناسند. بر پایه یکی از فرضیه‌های اصلی، این ماده از نوعی ذره تشکیل شده که در آغاز شکل‌گیری جهان پدید آمده و تاکنون باقی مانده است.

کاماها افزود رفتار کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی نشان می‌دهد جرم آن‌ها بسیار بیشتر از ماده قابل مشاهده است.

به گفته او، هرچند ماده تاریک دیده نمی‌شود، آثار نیروی گرانش آن را می‌توان در سراسر کیهان مشاهده کرد.

این رصدخانه که به افتخار نخستین مدیر ستاره‌شناسی ناسا، مشهور به «مادر هابل» نام گرفته است، پس از پرتاب، راهی منطقه‌ای در فضا شده که حدود یک میلیون و ۵۰۰ هزار کیلومتر با زمین فاصله دارد. تلسکوپ فضایی جیمز وب نیز در همین منطقه مستقر است و از آنجا اعماق کیهان را رصد می‌کند.

رومن یکشنبه ساعت ۷:۲۶ صبح به وقت محلی، سوار بر موشک فالکون هوی اسپیس ایکس از مرکز فضایی کندی در فلوریدا به فضا پرتاب شد. این ماموریت ۴.۳ میلیارد دلاری برخلاف بسیاری از پروژه‌های بزرگ فضایی، در همان محدوده بودجه پیش‌بینی‌شده تکمیل شد و حتی زودتر از برنامه اولیه به مرحله پرتاب رسید. ناسا اوایل بهار ۱۴۰۶ را برای آغاز این ماموریت در نظر گرفته بود.

نانسی گریس رومن، نخستین اخترشناس ارشد رصدهای فضایی ناسا، نقشی اساسی در پایه‌گذاری برنامه رصدخانه‌های فضایی این سازمان داشت. او سال‌ها برای ساخت تلسکوپی بزرگ در خارج از جو زمین تلاش کرد. این تلاش‌ها سرانجام زمینه‌ساز شکل‌گیری تلسکوپ فضایی هابل شد. به همین دلیل، از او با عنوان «مادر هابل» یاد می‌شود.

100%

داستان شکل گیری تلسکوپ رومن مسیر معمولی نداشته است. بخشی از سامانه اپتیکی که پایه طراحی این رصدخانه شد، در اصل از تجهیزاتی بود که اداره ملی شناسایی آمریکا، سازمان مسئول ماهواره‌های اطلاعاتی این کشور، در اختیار ناسا گذاشت. تجهیزاتی که برای نگاه کردن به زمین ساخته شده بودند، سرانجام بازطراحی شدند تا به جای سطح زمین، اعماق کیهان را زیر نظر بگیرند.

با این حال، رومن را نباید نسخه تازه‌ای از هابل یا جیمز وب دانست. ناسا از ابتدا آن را برای نوع دیگری از نگاه کردن به فضا ساخت. هابل و جیمز وب می‌توانند روی بخش کوچکی از آسمان متمرکز شوند و جزئیات زیادی از اجرام دور را شناسایی کنند، اما رومن قرار است در هر بار رصد بخش بسیار بزرگ‌تری از آسمان را ببیند. همین تفاوت، اساس تقریبا تمام ماموریت علمی آن را شکل می‌دهد.

100%

آینه‌ای مثل هابل، اما با زاویه دیدی بسیار عریض‌تر

قطر آینه اصلی رومن ۲.۴ متر و تقریبا با آینه اصلی هابل یکسان است. اما تفاوت اساسی این دو تلسکوپ را نباید در بزرگی آینه جست، بلکه باید دید هر کدام چه مقدار از آسمان را در یک تصویر ثبت می کنند.

هابل را می توان به دوربینی با یک لنز زوم قدرتمند تشبیه کرد که بخش کوچکی از یک منظره را انتخاب و جزییات زیادی از همان بخش را ثبت می‌کند. در مقابل، رومن بیشتر به یک لنز واید شباهت دارد که همچنان تصویر دقیقی ثبت می کند، اما بخش بسیار وسیع‌تری از منظره را در همان قاب جای می‌دهد.

اگر آسمان را به یک جنگل تشبیه کنیم، هابل ابزاری فوق‌العاده برای بررسی دقیق یک درخت است، اما رومن قرار است بخش وسیع‌تری از جنگل را ببیند تا دانشمندان بتوانند علاوه بر خود درخت‌ها، نحوه پراکندگی آن‌ها و الگویی را که در کل جنگل وجود دارد هم بررسی کنند.

اگر آسمان را به یک جنگل تشبیه کنیم، هابل تصویر بسیار دقیقی از یک درخت ارائه می‌دهد، اما رومن بخش بزرگی از جنگل را در یک قاب به تصویر می‌کشد. میدان دید گسترده رومن به دانشمندان امکان می‌دهد علاوه بر بررسی تک‌تک درخت‌ها، نحوه پراکندگی آن‌ها و الگوهای بزرگ‌مقیاس جنگل را نیز مطالعه کنند.

این میدان دید وسیع را ابزار اصلی رومن، موسوم به «ابزار میدان گسترده» (Wide Field Instrument یا WFI)، فراهم می‌کند. این دوربین از ۱۸ آشکارساز تشکیل شده و وضوح آن به حدود ۲۸۸ مگاپیکسل می‌رسد.

با این حال، ویژگی مهم‌تر آن وسعت بخشی از آسمان است که در هر بار رصد ثبت می‌کند. میدان دید رومن نزدیک به صد برابر هابل است. این تفاوت به معنای بزرگ‌نمایی صدبرابری اجرام نیست؛ رومن در هر بار رصد می‌تواند نزدیک به صد برابر مساحت بیشتری از آسمان را پوشش دهد.

100%

مقیاس این تفاوت زمانی روشن‌تر می‌شود که بدانیم رومن با دو تصویر، همان بخشی از آسمان را پوشش می‌دهد که هابل برای ثبت آن به ۴۳۲ تصویر جداگانه نیاز دارد. این یعنی کاری که رومن می تواند در یک ماه انجام دهد، برای هابل نزدیک به یک قرن زمان می‌برد.

ناسا انتظار دارد رومن تنها در پنج سال نخست فعالیت خود، بیش از ۵۰ برابر مساحتی را پوشش دهد که هابل طی سه دهه از آن تصویربرداری کرده است.

همین تفاوت است که رومن را برای پاسخ دادن به پرسش‌هایی مناسب می کند که با دیدن یک یا دو کهکشان نمی‌توان به آن‌ها پاسخ داد.

وقتی یک کهکشان برای پاسخ کافی نیست

اگر هدف دانشمندان بررسی دقیق یک کهکشان خاص باشد، هابل یا جیمز وب می‌توانند اطلاعات بسیار ارزشمندی فراهم کنند. اما اگر بخواهیم بفهمیم کهکشان‌ها در سراسر جهان چگونه پراکنده شده‌اند، در طول میلیاردها سال چگونه تغییر کرده‌اند یا چه الگوهایی در میان میلیون‌ها کهکشان تکرار می‌شوند، به تعداد بسیار بیشتری نمونه نیاز داریم.

ماجرا کمی شبیه به یک نظرسنجی بزرگ است. شناخت دقیق نظر یک نفر هر اندازه هم مفید باشد، چیزی درباره رفتار یک جامعه بزرگ به ما نمی‌گوید و برای پیدا کردن یک الگو باید تعداد زیادی نمونه بررسی شود.

ماده تاریک، چیزی که گرانشش از وجودش خبر می دهد

تمام چیزهایی که در زندگی روزمره می‌شناسیم، از زمین و خورشید گرفته تا ستاره‌ها، سیاره‌ها و بدن خود ما، از چیزی ساخته شده‌اند که دانشمندان آن را ماده معمولی می‌نامند. اما براساس برآورد ناسا، تمام این ماده فقط حدود پنج درصد محتویات جهان را تشکیل می دهد.

حدود ۲۷ درصد جهان را ماده تاریک و نزدیک به ۶۸ درصد دیگر را انرژی تاریک تشکیل می‌دهد. به این ترتیب نزدیک به ۹۵ درصد جهان از دو چیزی ساخته شده است که دانشمندان هنوز ماهیت واقعی آن‌ها را نمی شناسند.

ماده تاریک را نمی توان به شکل مستقیم دید، چون مانند یک ستاره نور تولید نمی‌کند و مثل یک سیاره هم نور را بازتاب نمی‌دهد. با این حال، جرم دارد و در نتیجه، گرانش ایجاد می‌کند. دانشمندان از همین اثر گرانشی به وجود آن پی برده‌اند.

برای درک ساده‌تر ماده تاریک، می‌توان آن را به باد تشبیه کرد. باد دیده نمی‌شود، اما حرکت شاخه‌های درخت از وجود آن خبر می‌دهد. ماده تاریک نیز دیده نمی‌شود، اما اثری که بر حرکت ستاره‌ها و کهکشان‌ها و مسیر نور می‌گذارد، وجود آن را آشکار می‌کند.

100%

یکی از روش‌هایی که دانشمندان برای ردیابی این ماده نامرئی به کار می برند، بررسی پدیده همگرایی گرانشی است.هنگامی که توده بزرگی از ماده میان زمین و کهکشانی دوردست قرار می‌گیرد، نیروی گرانش آن مسیر نور کهکشان را خم می‌کند. این توده مانند یک عدسی طبیعی عمل می‌کند، اما به جای شیشه، گرانش آن توده است که مسیر نور را تغییر می‌دهد.

میزان و الگوی خم شدن نور نشان می‌دهد در مسیر آن چه مقدار جرم وجود دارد و این جرم چگونه پراکنده شده است. از آنجا که ماده تاریک نیز نیروی گرانش دارد، دانشمندان می‌توانند از این راه محل و میزان ماده تاریک را تخمین بزنند، هرچند خود ماده تاریک دیده نمی‌شود.

پیش‌بینی می‌شود رومن بیش از ۱۶۰ هزار سامانه عدسی گرانشی شناسایی کند. بررسی بخشی از این سامانه‌ها به دانشمندان کمک خواهد کرد نقشه دقیق‌تری از توزیع ماده تاریک تهیه کنند.

اما ماده تاریک تنها بخش ناشناخته این تصویر نیست. سهم بزرگ تری از جهان به معمای دیگری مربوط می شود که این بار نه به جرم پنهان، بلکه به نحوه بزرگ شدن خود جهان ارتباط دارد.

انرژی تاریک و جهانی که هر روز سریع تر بزرگ می شود

ماده تاریک و انرژی تاریک با وجود شباهت نامشان، دو مفهوم متفاوت هستند. انرژی تاریک نامی است که دانشمندان برای عامل ناشناخته مرتبط با شتاب گرفتن انبساط جهان به کار می‌برند.

مدت هاست می‌دانیم جهان در حال انبساط است و کهکشان‌ها در مقیاس‌های بسیار بزرگ از یکدیگر دور می‌شوند. پیشتر دانشمندان انتظار داشتند گرانش ماده موجود در جهان به‌مرور این انبساط جهان هستی را آهسته کند، اما مشاهدات دو دهه گذشته نشان داده، سرعت انبساط جهان در حال افزایش است.

برای درک ساده‌تر این وضعیت، بادکنکی را تصور کنید که چند نقطه روی سطح آن کشیده شده است. با بزرگ‌شدن بادکنک، فاصله میان نقطه‌ها افزایش می‌یابد. اگر بادکنک هر لحظه سریع‌تر از قبل بزرگ شود، نقطه‌ها نیز با سرعت بیشتری از یکدیگر دور می‌شوند. در این تشبیه، نقطه‌ها مانند کهکشان‌ها هستند و بزرگ‌شدن شتاب‌دار بادکنک، گسترش روزافزون فضای میان آن‌ها را نشان می‌دهد.

دانشمندان هنوز نمی‌دانند چه عاملی باعث شتاب گرفتن انبساط جهان می‌شود و این عامل ناشناخته را «انرژی تاریک» نامیده‌اند. رومن قرار نیست به‌تنهایی این معما را حل کند، اما می‌تواند حجم بسیار بزرگی از داده‌ها را در اختیار دانشمندان بگذارد تا بررسی کنند سرعت انبساط جهان در دوره‌های مختلف تاریخ کیهان چگونه تغییر کرده است.

شکار سیاره با کمک گرانش

«یکی از روش‌های اصلی رومن برای یافتن سیاره‌های فراخورشیدی، استفاده از پدیده «ریزهمگرایی گرانشی» است. در این پدیده، گرانش مانند یک ذره‌بین طبیعی عمل می‌کند.

برای درک بهتر این پدیده فرض کنید دو ستاره تقریبا در یک خط و در امتداد نگاه ما قرار دارند؛ یکی نزدیک‌تر و دیگری بسیار دورتر. گرانش ستاره نزدیک‌تر نور ستاره دورتر را کمی خم می‌کند و برای مدت کوتاهی آن را روشن تر نشان می‌دهد، گویی یک ذره‌بین نامرئی میان ما و آن ستاره دورتر قرار گرفته باشد.

اگر یک سیاره هم به دور ستاره نزدیک‌تر بچرخد، گرانش آن سیاره نیز عامل ایجاد یک تغییر کوچک و کوتاه در همین افزایش نور خواهد بود. رومن با اندازه‌گیری همین تغییر ظریف می‌تواند به وجود سیاره پی ببرد، حتی اگر خود آن سیاره به‌طور مستقیم در زاویه دیدش نباشد.

رومن قرار است میلیون‌ها ستاره را در مناطق شلوغ نزدیک به مرکز کهکشان راه شیری بارها زیر نظر بگیرد. ناسا انتظار دارد تنها از طریق این روش بیش از هزاران سیاره فراخورشیدی جدید را کشف کند.

رومن از روش دیگری هم برای پیدا کردن سیاره‌های فراخورشیدی استفاده می کند. وقتی سیاره‌ای از مقابل ستاره خود عبور می کند، برای مدت کوتاهی بخشی از نور ستاره کم می‌شود. دانشمندان با اندازه‌گیری همین افت کوچک نور می‌توانند به وجود سیاره پی ببرند. این روش را «گذر» می‌نامند.

برای انجام چنین رصدهای دقیقی، رومن باید در محیطی آرام‌تر و پایدارتر از اطراف زمین فعالیت کند. به همین دلیل مقصد آن بسیار دورتر از مدار هابل انتخاب شده است.

هابل، جیمز وب و رومن؛ سه نگاه متفاوت به یک جهان

سه تلسکوپ فضایی هابل، جیمز وب و رومن برای نوع متفاوتی از رصد طراحی شده‌اند.

هابل همچنان توانایی‌های مهمی در رصد نور مرئی و فرابنفش دارد و بخشی از نور فروسرخ نزدیک را نیز رصد می‌کند. جیمز وب با آینه ۶.۵ متری خود و تمرکز بر نور فروسرخ، می‌تواند نور بسیار بیشتری جمع کند و اجرام بسیار کم‌نور و دوردست را با حساسیت و جزییات بالا بررسی کند. رومن، در مقابل، برای رصد شمار بسیار بیشتری از اجرام در بخش وسیع‌تری از آسمان طراحی شده است

به همین دلیل بیشترین توان این رصدخانه‌ها شاید زمانی آشکار شود که داده‌های آن‌ها در کنار یکدیگر قرار بگیرمد. رومن می‌تواند بخش‌های بزرگی از آسمان را بررسی و اجرام جالب یا رویدادهای نادر را پیدا کند، سپس هابل یا جیمز وب می‌توانند روی بعضی از همان اهداف متمرکز شوند و آن‌ها را با دقت بیشتری بررسی کنند.

اگر رومن را به هواپیمایی تشبیه کنیم که از بالا منطقه بسیار بزرگی را نقشه‌برداری و نقاط مهم را روی نقشه مشخص می کند، جیمز وب بیشتر شبیه گروهی خواهد بود که بعد به یکی از همان نقاط می رود و آن را از نزدیک و با جزییات بررسی می کند.

ماموریت اصلی رومن برای پنج سال طراحی شده است و ناسا امیدوار است اگر وضعیت رصدخانه مناسب باقی بماند، فعالیت آن را تا نزدیک به ۱۰ سال تمدید کند. در این مدت مهم‌ترین میراث رومن ممکن است نه یک تصویر مشهور یا حتی یک کشف منفرد، بلکه مجموعه عظیمی از داده‌ها باشد که میلیاردها کهکشان، هزاران سیاره و شمار زیادی از پدیده‌های نادر را در یک تصویر بزرگ تر کنار هم قرار می دهد.

هابل و جیمز وب به دانشمندان نشان داده‌اند که یک گوشه کوچک از کیهان وقتی با دقت بسیار زیاد دیده شود، چه حجم بزرگی از اطلاعات در خود پنهان کرده است. رومن حالا قرار است همان جهان را از زاویه‌ای متفاوت ببیند و بخش بسیار بزرگ‌تری از تصویر را پیش چشم دانشمندان قرار دهد تا شاید چیزهایی آشکار شوند که تا امروز حتی نمی دانستیم باید به دنبالشان بگردیم.

به گزارش خبرگزاری رویترز، پژوهشگران دانشگاه کوئینزلند و دانشگاه نیوساوث‌ولز، سوسک‌های زنده را به دوربین و ابزارهای کوچک تزریق مجهز کردند تا امکان استفاده از آن‌ها در عملیات امدادی را مورد بررسی قرار دهند.

این حشرات که «پارابورگ» نام گرفته‌اند، نوعی سوسک «سایبورگ» هستند. سایبورگ موجودی زنده است که با افزودن تجهیزات الکترونیکی یا مکانیکی به بدنش، برخی توانایی‌های آن تقویت یا تکمیل می‌شود. بنابراین، سایبورگ برخلاف ربات، موجودی کاملا مصنوعی نیست.

پژوهشگران امیدوارند این سوسک‌ها بتوانند پیش از رسیدن امدادگران، خود را به قربانیان زمین‌لرزه یا فروریختن ساختمان‌ها برسانند و با ارائه کمک‌های پزشکی اولیه، شانس زنده ماندن آن‌ها را افزایش دهند.

های نان له، دانشجوی دکترا و یکی از نویسندگان پژوهش، گفت: «شاید بسیاری از مردم از دیدن سوسکی غول‌پیکر که با سرعت به سویشان حرکت می‌کند خوششان نیاید، اما اگر زیر آوار یا در غاری گرفتار شده باشید، این حشره می‌تواند مرز میان مرگ و زندگی را رقم بزند.»

یافته‌های این پژوهش در مجله «ادونسد ساینس» منتشر شده است.

کوله‌پشتی‌های مجهز به دوربین و سرنگ

پژوهشگران برای این آزمایش از سوسک‌های حفار غول‌پیکر شمال کوئینزلند استفاده کردند. این حشرات با طولی تا ۸.۵ سانتی‌متر، سنگین‌ترین گونه سوسک در جهان به شمار می‌روند.

آن‌ها کوله‌پشتی‌های کوچکی بر پشت سوسک‌ها نصب کردند که دوربین و محفظه‌های حاوی سرنگ را در خود جای می‌داد.

به گفته پژوهشگران، این فناوری گامی فراتر از تحقیقات پیشین درباره حشرات سایبورگ است. مطالعات قبلی عمدتا بر یافتن قربانیان متمرکز بودند، اما طرح جدید امکان رساندن و تزریق دارو را نیز بررسی می‌کند.

هدایت سوسک‌ها با الکترود

در این آزمایش از سوسک‌های زنده استفاده شد، زیرا به گفته پژوهشگران، هنوز هیچ رباتی نمی‌تواند از نظر چابکی، مقاومت و مصرف اندک انرژی با آن‌ها رقابت کند.

الکترودهای کاشته‌شده در بدن سوسک‌ها به پژوهشگران امکان می‌داد با تحریک دستگاه عصبی این حشرات، مسیر حرکت آن‌ها را از راه دور کنترل کنند.

تانگ وو-دوان، مهندس زیست‌رباتیک و یکی از نویسندگان پژوهش، گفت: «ابتدا حشره را بیهوش و بی‌حرکت می‌کنیم تا مطمئن شویم هنگام کاشت الکترود چیزی احساس نمی‌کند.»

او افزود: «پس از کاشت الکترود می‌توانیم با ارسال یک سیگنال الکتریکی ضعیف، دستگاه عصبی حشره را تحریک کنیم تا به فرمان‌های ما واکنش نشان دهد.»

100%

تقسیم ماموریت میان دو سوسک

در این آزمایش، یک سوسک «دیده‌بان» که دوربینی بر پشت داشت، هدف‌ها را شناسایی می‌کرد و محل آن‌ها را به پژوهشگران نشان می‌داد. سپس سوسک دیگری که سرنگ‌های حاوی دارو را حمل می‌کرد، به سوی هدف هدایت می‌شد.

سوسک حامل دارو خود تصمیم به تزریق نمی‌گرفت. پژوهشگران پس از نزدیک شدن آن به هدف، دستگاه نصب‌شده روی پشت حشره را از راه دور فعال می‌کردند تا سوزن به هدف برخورد کند و دارو تزریق شود.

سوسک‌ها در تمام آزمایش‌ها با موفقیت به نقاط تعیین‌شده رسیدند و میزان موفقیت کلی تزریق دارو ۷۲ درصد بود.

هنگامی که دستگاه تزریق در فاصله کمتر از ۱۵ سانتی‌متری هدف فعال می‌شد، میزان موفقیت به ۹۵ درصد افزایش می‌یافت.

کمک پزشکی پیش از رسیدن امدادگران

پژوهشگران می‌گویند چنین سامانه‌ای ممکن است در آینده برای تثبیت وضعیت مصدومان در شرایطی به کار رود که هر دقیقه اهمیت دارد.

تزریق پادزهر مار یا داروهای لازم برای مهار واکنش‌های آلرژیک شدید از جمله کاربردهای احتمالی این فناوری است.

با این حال، آزمایش‌ها تاکنون تنها در محیط کنترل‌شده آزمایشگاهی و با استفاده از هدف‌های سیلیکونی و پوست خوک انجام گرفته‌اند.

به گفته پژوهشگران، پیش از استفاده عملی از این فناوری باید چالش‌هایی مانند ناهمواری مسیر، قطع ارتباط در سازه‌های فروریخته و اطمینان از ایمنی تزریق برطرف شود.

دستورالعمل‌های اخلاقی پژوهش روی حشرات هنوز به‌طور کامل تعریف نشده‌اند. با این حال، در این مطالعه آمده است که سوسک‌ها در محیطی مناسب نگهداری می‌شدند و از برگ‌های خشک اکالیپتوس و سیب تغذیه می‌کردند.