دکتر جلال صمیمی، به میهمانی خاک رفت
داشتم در باره «مینوی خرد» می‌نوشتم که ناگهان قلم از دستم افتاد.«نوشتن، گاه مثل گشت و گذار در یک باغ بزرگ و مصفا است. آدم اول در حاشیۀ جویباری به راه می‌افتد، به این نیت که مثلاً تا آخرش برود و چشمه‌اش را پیدا کند، اما وسط‌های راه یک دفعۀ پروانۀ زیبایی توجه‌اش را جلب می‌کند و بعد برای آنکه آن را از نزدیک تر تماشا کند بی اختیار به دنبالش می‌پیچد لای درخت‌ها و دیگر رفت که رفت...»
کاشف سرچشمه‌های پرتو گاما در هالهٔ کهکشان، اختر فیزیکدان برجسته ایرانی دکتر جلال صمیمی به میهمانی خاک رفت. او پیش از آنکه زمینگیر شود، هزاران رگبار و بهمن گاما را رصد و تحلیل کرد. سالها در بستر بیماری بود و در آن دیار، که طوطی کم از ذغن است، کمتر کسی به عیادتش می‌رفت و حالش را می‌پرسید.
دکتر صمیمی استاد دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف، عضو برجسته رصدخانه ملی ایران، و بنیان‌گذار رصدخانه پرتوهای کیهانی البرز بود و پس از مطالعات و تحقیقات گسترده، آزمایشهای مکرر خود را در زمینه امولوسیون هسته‌ای nuclear emulsion انجام داد و سرانجام موفق به کشف سرچشمه‌های گاما شد. او قبل از آنکه فیزیکدان بزرگی باشد، انسان بزرگی بود. چرا؟ چون به درک حضور دیگری و اعتقاد به انسان چند ساحَتی، به دموکراتیسم و پافشاری بر آزادی و، باور به این که دیگران هم حقوقی دارند که باید رعایت شود، نائل شد، و خود بسیار افتاده و فروتن بود.
از سازمانها و گروه‌هایی که با نفی دیگران خود را اثبات می‌کردند، بَری بود و می‌گفت اینها بی‌تردید کارشان به بی‌مروتی و انحصارطلبی خواهد کشید. اگر به یک نگاه واحد از حقیقت باور داشته باشیم، دیگرانی که بینش‌های متفاوتی دربارهٔ حقیقت دارند خود به خود به دشمنان ما تبدیل می‌شوند. انحصارطلبی امری پیچیده‌است. در علم هم گاه با انحصارطلبی و کنارزدنِ هرکه با ما نیست محکوم به فنا است، روبرو هستیم.
گفتگو با دکتر جلال صمیمی، اخترفیزیکدان ایرانی
س: آقای دکتر صمیمی شما در یکی از جدیدترین کشفهای بزرگ اخترشناسی، سهم مهمی داشته‌اید. لطفاً بفرمایید درخششهای گاما چیستند و چرا تا این حد دانشمندان را سردرگم کرده‌اند؟ ـ اجازه بدهید به جای «درخششهای گاما» بگوییم «فورانگرهای پرتو گاما» که معادل Gama Ray Burst) GRB) است. این پدیده در سالهای اخیر، شاید بزرگترین مسئله معماگونهٔ نجوم بوده‌است. این فورانگرها به یکباره کشف شدند. داستان از این قرار است که در جاهایی از آسمان، فوران شدیدی در گسترهٔ پرتو گاما دیده می‌شد که قبلاً در آنجا نبوده‌است. به این صورت که در هر نقطه، از مرتبهٔ ثانیه تا دقیقه، که از یک فورانگر به فورانگر دیگر فرق می‌کند، شدت تابش گاما چند میلیون برابر می‌شود و پس از آن فروکش می‌کند.
س: این فورانها را به‌طور اتفاقی کشف کردند، یا اینکه از قبل پیش‌بینی کرده بودند؟
- کاملاً اتفاقی بود. در واقع کشف آن تاریخچهٔ جالب توجهی دارد. این فورانها را نخستین بار ماهواره‌ای آمریکایی کشف کرد، ولی آن را گزارش نکردند، چون تقریباً مطمئن بودند که اینکار روسهاست (که آن موقع هنوز اتحاد جماهیر شوروی بود) و آنها دارند بدون اطلاع امریکاییها آزمایشهای هسته‌ای انجام می‌دهند. این فورانها، پیش از آن در آزمایشهای هسته‌ای دیده شده بودند…
تا مدتی این را به عنوان یک امر سرّی و نظامی حفظ می‌کردند و اخترشناسانی که آن را کشف کرده بوند، اصلاً گزارشی علمی از آن برای مجلات تهیه نکردند. بعداً مطمئن شدند که این کار روسها و آزمایشهای هسته‌ای یا انفجار اتمی نیست. این ماهواره‌ها، که به ماهواره‌های وِگا معروف اند، بعداً در اختیار اخترشناسان قرار گرفت و دیگران با آزمایشهایی که با این ماهواره انجام می‌داند، گاهی فورانهایی از پرتو گاما را آشکار می‌کردند. در اخترشناسی پرتو گاما، متأسفانه، جهت‌یابی خیلی دشوار است. بخصوص که این پدیده پیش‌بینی نشده بود و انتظارش را نداشتند؛ ولی به هر حال پدیده‌ای رخ داده بود و اخترشناسان بایستی برای آن توضیحی پیدا می‌کردند. پیش از همه، می‌خواستند بدانند این فورانگرها در کجا به وجود می‌آیند، و آیا همان یک محل است که تکرار می‌شود یا در محلهای دیگری نیز دیده می‌شوند.
س: از کشف نخستین فورانگر تاکنون، چه تعداد از آنها کشف شده‌اند؟
تا پیش از ماهوارهٔ کامپتون، که اختصاص به پرتوهای گاما دارد و اکنون هم به دور زمین می‌گردد، در مجموع حدود ۱۰۰ تا ۱۵۰ تا از این فورانگرها، در مدت ۱۰ تا ۱۵ سال کشف شده بود. البته محل آنها مشخص نبود، ولی این کاملاً مشخص بود که در نقطه‌ای از آسمان – تقریباً چند درجه – در مدت کوتاهی فورانهای شدیدی از گاما به وجود می‌آید.
اما در مورد ماهوارهٔ کامپتون: در این ماهواره، چهار آزمایش طراحی شده‌است که یکی از آنها اختصاص به فورانگرهای پرتو گاما دارد. از آنجایی که –همان‌طور که گفتم – محل این فورانگرها مشخص نبود، و البته هنوز هم مشخص نیست، در هشت گوشهٔ این ماهواره، آشکارسازهایی کار گذاشته‌اند که تمامی آسمان را می‌پوشانند. در این طرح، که به (Burst and Transiant sourse Experiment BATSE) مشهور است، در همین مدت چهار – پنج سال در حدود ۲۰۰۰ فوران ثبت شده‌است و این در حالی است که در آزمایشهای پرتو گاما، اصولاً دقت اندازه‌گیری زیاد نیست. نکته‌ای در این آزمایشها وجود دارد این است که تقریباً هیچ‌یک از این فورانگرها تکرار نشده‌اند؛ یعنی اینکه فورانی که در یک نقطه دیده شده، دو یا سه سال بعد باز هم دیده شود؛ ولی از روی توزیع نقاط فورانی در آسمان راجع به دوری یا نزدیکی منشأ آنها صحبتهایی را پیش آورده‌است.
س: گفته می‌شود منشأ این فورانها باید دور باشد، و آنها حاصل برخورد ستاره‌های نوترونی است، این نظر تا چه حد درست است؟ و با توجه به اینکه این پدیده در هر نقطه فقط یک بار دیده می‌شود، این نظر تا چه حد با داده‌های رصدی همخوانی دارد؟
- این اخبار جدید که می‌گویید درست است. منشأ آنها نیز همین آزمایشهای BATSE کامپتون بوده‌است. در واقع نخستین چیزی که در مورد این ۲۰۰۰ فورانگر جلب نظر می‌کند، توزیع یکنواخت آنها در آسمان است. یعنی اگر شما مکان آنها را بر حسب طول و عرض کهکشانی مشخص کنید، یک توزیع همسانگرد به دست می‌آید. اگر اینها متعلق به کهکشان خودمان بودند، باید در صفحهٔ کهکشان واقع می‌شدند، در حالی که می‌بینیم تعداد آنها در صفحهٔ کهکشان با تعدادشان در خارج از صفحه یکی است. این را بیشتر دلیل بر این گرفتند که چشمهٔ اینها خیلی دورتر از کهکشان ماست، و در مقیاس کیهانشناختی است. برای بررسی بیشتر، در مورد یکی از فورانگرها تصمیم گرفتند با چند ایستگاه نجومی مختلف، مثل رصدخانه رادیویی، نوری، و انواع دیگر، هماهنگی برقرار کنند تا به محض دیدن یکی از این فورانگرها، آنها هم نقطهٔ مورد نظر را رصد کنند. نتیجه آن شد که در محل مزبور یک کهکشان دیدند که از روی انتقال به سرخش متوجه شدند که در فاصلهٔ بسیار دوری قرار دارد؛ یعنی، حتی در گروه محلی کهکشانها هم نیست.
س: نقشه و مشخصات هر کدام از فورانهای گاما در آسمان ظاهراً این باید معما را پیچیده‌تر کرده باشد.
- دقیقاً. اینکه از چنان فاصلهٔ دوری، ما بر روی زمین، چنین شدتی را دریافت می‌کنیم، مشخص می‌کند که اگر نزدیک می‌بودیم – به عنوان مثال در همان کهکشان – چه خبر می‌شد. در واقع از روی شدتی که در زمین اندازه می‌گیریم و با توجه قانون مجذور فاصله، می‌توان تخمین زد که ناگهان چه مقدار عظیمی انرژی گاما آزاد می‌شود. با توجه به این موضوع، مدلهای مختلفی در این چند سال پیشنهاد شد؛ ولی با توجه به مکان بسیار دور آنها و مقدار عظیم پرتو گاما، مدل برخورد ستاره‌های نوترونی طرفداران بیشتری پیدا کرده‌است؛ یعنی دو ستارهٔ بسیار فشرده با هم برخورد می‌کنند و بر اثر آن، در زمانی کوتاه انرژی زیادی به پرتو گاما تبدیل می‌شود.
س: آیا اینها با فورانگرهای پرتو گاما ارتباطی دارند؟ ظاهراً اگر چنین باشد تناقضی پیش می‌آید.
- مسألهٔ تابش پرتو گاما از هالهٔ کهکشان، مسألهٔ خیلی جدیدی است که در واقع گروهی، که منهم با آنها همکاری می‌کنم، این را در کنفرانس اخیر اخترشناسی انرژیهای بالا در آمریکا اعلام کرد.
هنگامی که کمیته علمی کنفرانس و مرکز ناسا مقاله‌های ارائه شده را بررسی می‌کرد، این کار را به عنوان مهمترین خبر علمی آن کنفرانس و همین‌طور جزو مهمترین خبرهای علمی سال گذشتهٔ میلادی اعلام کرد، و حتی به عنوان خبر به رسانه‌ها هم داد که شاید از آن طریق شنیده باشید. گروهی که وجود منابع پرتو گاما را در هالهٔ کهکشان نشان داد، شامل افرادی از دانشگاه کالیفرنیا (که من یکی دو سالی است با آنها همکاری دارم)، دانشگاه استانفورد، خودِ ناسا در واشینگتن، گروه پرتو گاما، و همچنین مؤسسهٔ ماکس پلانک آلمان است.
س: لطفاً در مورد نحوهٔ کار توضیح بیشتری بدهید.
کاری که ما کردیم این بود که داده‌های یکی از آزمایشهای کامپتون، موسوم به ایگرت را پردازش کردیم. این آزمایش مربوط می‌شود به پرتوهای گامای پرانرژی، از Mev30 تا حدود Gev30. خودِ گروهی که این آزمایش را انجام داده بودند، نقشه‌هایی از آسمان و جهت گسیل پرتوهای گامایی را که در این محدودهٔ انرژی بودند، منتشر کرده بود. در آنچه آنها ثبت کرده بودند مشخص بود که بخشی از پرتوهای گاما از چشمه‌های نقطه‌ای خارج از کهکشان می‌آید. چند چشمهٔ نقطه‌ای از کهکشان ما، و بخش بزرگی از پرتو گامایی که پخشی هستند از صفحهٔ کهکشان می‌آیند. یعنی، در نقشه‌ای که آنها منتشر کردند بجز آن چشمه‌های نقطه ای، فقط صفحه کهکشان درخشش گاما داشت. این گروه از روی مختصات تمام پرتوهای گامایی که در طی ۵–۴ سال دریافت کرده بودند، یک نقشه تهیه کردند. در این نقشه زمان دریافت هر پرتو مشخص نشده بود. در نقشه‌هایی که آنها تهیه کرده بودند – که برحسب مختصات کهکشانی مدرج شده بود – بجز چشمه‌های نقطه ای، که از کهکشانهای دیگر می‌آیند، و برخی دیگر که از چند تپ اختر داخل کهکشان خودمان می‌آمدند، بقیهٔ پرتوهای گاما مربوط به صفحهٔ کهکشان بود. این گروه در هالهٔ کهکشان درخشش گامایی نمی‌دیدند. از دو سال پیش، این گروه داده‌های خود را در شبکهٔ اینترنت و آرشیوهایی که در دسترس همه باشد قرار دادند. اصولاً اکنون چنین است که داده‌هایی را که کسی تهیه می‌کند، تا مدتی پیش خودش می‌ماند و آنها را تحلیل می‌کند، سپس در اختیار عموم قرار می‌دهد، تا هر گروه دیگری بتواند از آن داده‌ها استفاده کند و به هر طریقی که می‌تواند آنها را تحلیل و بررسی کند. ما با روش جدیدی، که ابداع دکتر دیکسون بود، این داده‌ها را بررسی کردیم. این روش برای تحلیلهایی که تعداد داده‌های کم است کاربرد دارد. در واقع، در انرژیهای بالاتر از یک گیگا الکترون ولت مقدار شار پرتو گاما کم می‌شود. یعنی اگر همهٔ آسمان را به بخشهایی با ابعاد کوچک، (مثلاً یک درجه در یک درجه) تقسیم کنیم و مقدار کل پرتوهای گاما را در این بخشها پراکنده کنیم، در می‌یابیم که مقدار پرتوهای گامایی که از این بخشها می‌آید خیلی کم است.
س: اگر ممکن است بفرمایید شما چطور وارد این طرح شدید؟
- در واقع شروع طرح با من بود. ما در ایران آزمایشهایی کرده بودیم که نشان داده بود پرتوهای گاما در صفحه کهکشان در داخل کهکشان خودمان و از چشمه‌های نقطه‌ای و انرژیهای بالا می‌آیند. من می‌خواستم که این مسئله را با دقت بررسی کنیم. به همین دلیل به دکتر دیکسون پیشنهاد کردم که یک طرح تحقیقاتی به ناسا بدهیم و داده‌ها را در اختیار بگیریم و با استفاده از روش جدید ایشان آنها را تحلیل کنیم به همین ترتیب بود که گروهی، که قبلاً اسم بردم، این کار را شروع کرد. وقتی کار را شروع کردیم، ما که منتظر دیدن چشمه‌های نقطه‌ای بودیم، به نتیجهٔ جالب توجهی رسیدیم. به این ترتیب که در انرژیهای بالاتر از یک Gev، علاوه بر پرتوهای گامایی که از صفحهٔ کهکشان می‌آید، از هالهٔ کهکشان هم پرتو گاما می‌آید. برای اینکه بهتر متوجه شوید، به این نقشه توجه کنید. در این نقشه رنگهای مختلفی دیده می‌شود.
در اینجا مناطق پررنگ تر نشان دهندهٔ آن است که شدت تابش گاما بیشتر از مناطق روشنتر است. همان‌طور که می‌بینید علاوه بر صفحهٔ کهکشان، که گروه قبلی فقط به آن توجه کرده‌اند، در نقشه هاله نیز مناطقی وجود دارد که از آنجا پرتو گاما می‌آید. تابش گامایی که از هاله کهکشان می‌آید، و در این نقشه دیده می‌شود، فقط در انرژیهای بالای Gev1 و Gev2 دیده می‌شود. یعنی اگر انرژیهای پایین را بررسی کنیم این نقاط دیده نخواهد شد. پیش از این کسی از وجود این پرتوها در کهکشان اطلاع نداشت و از نظر تجربی هم انتظار نمی‌رفت که از هالهٔ کهکشان پرتو گاما بیاید. از طرفی، چون کسی انتظار چنین چیزی را نداشت، برای آن توجیهی هم نبود. توجیه این کشف هر چه که باشد، خود این نکته که در هالهٔ کهکشان منبع گاما، آن هم با انرژیهای بالا وجود دارد، کشف تجربی مهمی است که فقط با استفاده از روشهای جدید ممکن بود به آن دست پیدا کرد…(...)
انتظار داریم در مرکز کهکشان و صفحه کهکشان درخشش گامای بیشتری ببینیم… نکتهٔ مهم در کشف جدید این است که از هالهٔ کهکشان هم مقداری درخشش پرتو گاما در انرژیهای بالا گسیل می‌شود. این مقدار، اگر چه به نسبت صفحه کهکشان به مراتب کمتر است، ولی قبلاً هیچ تصور نمی‌شد که در هالهٔ کهکشان هم تابش پرتو گاما وجود داشته باشد.
س: آقای دکتر، لطفاً در مورد نحوهٔ انتشار این خبر و میزان تأثیر آن بر جهان علم توضیح بیشتری بفرمایید.
- همان‌طور که گفتم خبر این کشف را کمیتهٔ علمی کنفرانسی که قرار بود این نتایج در آن مطرح شود، در اختیار رسانه‌ها قرار داد. امروزه دیگر این‌طور نیست که فردی یا گروهی که کار مهمی انجام داده‌است، خودش خبر را منتشر کند، بلکه کمیته‌های علمی میزان اهمیت خبر را تشخیص می‌دهند و اگر آن را کشف مهمی بدانند، در اختیار رسانه‌ها قرار می‌دهند. بعد از انتخاب خبر هم از کسی که کار را انجام داده‌است – یا اگر کار به صورت گروه بوده‌است، از سرپرست گروه – خواسته می‌شود که آن را به عنوان خبری عمومی در اختیار رسانه‌ها قرار دهد. سرپرست این طرح هم، همان‌طور که گفتم، دکتر دیکسون بود که خود وی متن خبر آن را تهیه کرد. من هم که در دانشگاه صنعتی شریف نجوم درس می‌دادم از طریق یکی از دانشجویانم، که با من کار می‌کند، خبر را در اختیار کلاس قرار دادم؛ و این همزمان بود با انتشار آن در روزنامه‌های مشهور آمریکا، مانند واشینگتن پست بود. در پایان خبر، که معمولاً نام همکاران طرح و محل کارشان می‌آید، نام من و دانشگاه صنعتی شریف هم آمده‌است. میزان تأثیر این خبر بر جامعهٔ علمی را نمی‌شود الان گفت، یا قضاوتی کرد. امروزه شرایط کار تجربی در نجوم طوری است که خود شخص که آزمایش را انجام داده‌است، گاهی نمی‌تواند داده‌های خودش را آن طوری که دیگران می‌توانند، تفسیر کند.
ما این کشف را روی داده‌هایی که دیگران زحمت کشیدند به دست آوردیم، و از تأثیرش چیزی نمی‌توان گفت؛ ولی به خودی خود کشف مهمی است. مجله نجوم، فروردین ۷۷ بااندکی تغییر
مقالاتی که دکتر جلال صمیمی در تهیه آن مشارکت داشته است
"Effective Compton cross section in non-degenerate high-temperature media"
"An investigation on anisotropy of cosmic rays with a small air showers array"
“Another approach for finding core locations of extensive air shower”,
Study of EASs inclination due to geomagnetic field by ۵۰ TeV to ۵ PeV CORSIKA simulated events,
“Search for Gamma-Ray events in ALBORZ Observatory Data”
“Investigation of Geomagnetic field effect on azimuth distribution of EAS events”
“Investigation on atmosphere thickness by means of an EAS array”,
“Deployment of an array of water Cherenkov Detectors for Extensive Air Shower Experiments”
“Investigation of EGRET gamma-ray sources by an Extensive Air Shower experiment”
“Investigation of Moon shadow by an extensive air shower array”
“Investigation of Geomagnetic field on azimuth angle distribution of air showers”,
“A new method for finding core location of extensive air showers”,
“Measurement of velocity and energy muons in Tehran atmosphere”
“Air Shower detection by an array of Cherenkov detectors ”
“ Study of number of air shower secondary particles produced extremely high energy gamma rays”,
“Investigation of anisotropy on azimuth angle of cosmic rays and Geomagnetic field”
“LPM Effect on Muon Content of Air Showers”
“Extensive Air shower studies with small arrays”,
”study of High Energy Cosmic Rays with an Array of scintillators”,
“Making and temptation of a hodoscope for cosmic Rays detection”,
“study of Ultra High Energy Cosmic Rays with An Extensive Air shower Array”,
“Air shower Anisotropy study with a small Array of scintillation detectors”
GX339-4 - A new black hole candidate
Author(s): Samimi, J.; Share, G. H.; Wood, K.; Yentis, D.; Meekins, J.; Evans, W. D.; Shulman, S.; Byram, E. T.; Chubb, T. A.; Friedman, H.
Abstract: HEAO-1 observations of aperiodic variability in the galactic X-ray source GX339-4 (4U 1658-48) on time scales of tens of milliseconds to a few seconds are reported. It is shown that the overallcharacteristics of GX339-4...
NASACenter:NASA (non Center Specific)
Publication Year: 1979
Addedto NTRS: 2004-11-03
Accession Number: 79A29923; Document ID: 19790045910
Abstract: HEAO-1 observations of aperiodic variability in the galactic X-ray source GX339-4 (4U 1658-48) on time scales of tens of milliseconds to a few seconds are reported. It is shown that the overallcharacteristics of GX339-4...
NASACenter:NASA (non Center Specific)
Publication Year: 1979
Addedto NTRS: 2004-11-03
Accession Number: 79A29923; Document ID: 19790045910
همه نوشته‌ها و ویدئوها در آدرس زیر است:
...
همنشین بهار
برای ارسال این مطلب به فیس‌بوک، آیکون زیر را کلیک کنید:
facebook