دسته
آرشیو
آمار وبلاگ
تعداد بازدید : 175893
تعداد نوشته ها : 187
تعداد نظرات : 14
Rss
طراح قالب
موسسه تبیان
   

 مقدمه در شبی تاریک و صاف ، ستارگان چنان می‌درخشند که گویی می‌توان با دست آنها را لمس کرد. در واقع بیشتر ستارگان قابل دید برای چشم غیر مسلح ، در محدوده یک هزار سال نوری واقع هستند. گذشته از ستارگان چشمک زن ، نواری مه مانند و کم نور در سرتاسر آسمان کشیده شده است که به آن راه شیری می‌گوییم. این مه حفره فام ، دهها هزار سال نوری با ما فاصله دارد. با دوربین دو چشمی یا تلسکوپ کوچک ، به صورت اجتماع انبوهی از هزاران هزار ستاره کم نور دیده می‌شود. گرچه این ستارگان بسیار دور دست هستند، ولی مجموع نور آنها را می‌توان با چشم دید. مشخصات کهکشان راه شیری کهکشان راه شیری ، کهکشانی مارپیچی است که شامل حدود 500 میلیارد ستاره است. این کهکشان حدود 10 میلیارد سال پیش ، از یک ابر عظیم گاز و غبار تشکیل یافت. در قسمت مرکزی کهکشان راه شیری هسته‌ای کروی قرار دارد که ممکن است شامل یک حفره سیاه نیز باشد. هسته توسط گروهی از دنباله‌های مارپیچی در برگرفته شده است. این دنباله‌ها از ستاره‌های فروزان تازه شکل یافته تشکیل شده‌اند. هسته و قرص کهکشان با هاله‌ای از ستاره‌هایی با طول عمر بسیار زیاد ، در بر گرفته شده‌اند.

قطر هسته یک کهکشان در حدود 10000 سال نوری است. قسمت احاطه کننده هسته دارای قطری برابر با 100000 سال نوری و ضخامتی برابر با 1000 سال نوری است . هاله کهکشان دارای قطری تا 50000 سال نوری است. منظومه شمسی (شامل ابر اوپتیک-اورت) با عرضی برابر با سه سال نوری نسبتا کوچک به نظر می‌رسد. خورشید با سرعتی حدود 220 کیلومتر (135 مایل) در ثانیه ، مرکز کهکشان را در مدت زمانی حدود 250 میلیون سال دور می‌زند. تا کنون خورشید 15 تا 20 دور به گرد هسته کهکشان چرخیده است.


 گذر صورتهای فلکی از راه شیری بیرون از راستای راه شیری تعداد بسیار کمی ستاره کم نور وجود دارد. بطوری که درخشش مبهمی نیز از آنها آشکار نمی‌شود. به علت آنکه راه شیری دایره کاملی در سرتاسر آسمان تشکیل می‌دهد، در هر نقطه روی زمین می‌توان بخشهایی از آن را دید. چند صورت فلکی مهم که راه شیری از میانشان می‌گذرد، شامل ذات الکرسی ، پرساوس ، ممسک الاعنه (ارابه ران) ، تکشاخ ، بادبان ، صلیب ، عقرب ، قوس ، دلو و دجاجه است. فراوانی میدان ستاره انبوهترین میدان ستاره‌ای ، در راه شیری جنوبی قرار دارد که منظر زیبایی در آسیای جنوبی و آفریقایی جنوبی بوجود می‌آورد. برای رصد کنندگان واقع در نیمکره شمالی ، بهترین حالت راه شیری اواخر تابستان دیده می‌شود. هنگامی که دجاجه را بتوان در بالای سر دید. ماهیت راه شیری ما منظره کهکشان عظیم و پرستاره‌ای را که درون آن زندگی می‌کنیم، به صورت راه شیری می‌بینیم. در کهکشان ما ، احتمالا صد هزار میلیون ستاره وجود دارد. ما در میان این کهکشان هستیم و به همین دلیل نمی‌توانیم شکل کلی آن را به آسانی تجسم کنیم. در واقع ، کهکشان راه شیری ، شبیه یک چرخ فلک غول پیکر است و دو بازوی پرستاره دارد، که چندین بار به دور بخش مرکزی پیچیده‌اند. طول کهکشان ما 100000 سال نوری است. 30000 سال طول می‌کشد تا یک پیام رادیویی از زمین به مرکز آن برسد. اگر ستارگان کهکشان را با سرعت سه ستاره در یک ثانیه بشماریم، هزار سال طول می‌کشد. قسمت نورانی راه شیری روشن ترین بخش راه شیری در صورت فلکی قوس است. تلسکوپهای رادیویی فروسرخ ، علامتهای پرقدرتی از این منطقه آشکار می‌کنند. شاید درمرکز بیظلم کهکشان ما ، یعنی نقطه‌ای در راستای صورت فلکی قوس ، سیاهچاله بسیار بزرگی وجود داشته باشد که آزادانه ستارگان و سیاره‌ها را می‌بلعد و توده انبوهی از آنها را در کنار هم جمع می‌کند.
عکس اشعه X از کهکشان راه شیری توسط ناسا
 تغییر صورتهای فلکی چرخش آرام کهکشان ما که در آن بخشهای مرکزی پیوسته از قسمتهای بیرونی پیشی می‌گیرند، به این معنی است که ستارگان نیز بطور مداوم در پهنه آسمان حرکت می‌کنند. در چند میلیون سال آینده ، منظره صورتهای فلکی در نتیجه این حرکت بی وقفه ستارگان تغییر حالت خواهد داد.  
سه شنبه بیست و پنجم 4 1387

 
منظومه کهکشانی بزرگ
اندازه ابر ماژلانی بزرگ ، تقریبا یک چهارم اندازه
کهکشان راه شیری است و حتی می‌توان آنرا قمر
کهکشان راه شیری است و حتی می‌توان
آنرا قمر کهکشان راه شیری به حساب آورد.
چرخش در فضا
چنانچه در کهکشان ام100 مشاهده می‌شود، ستاره‌ها
و ابرهای گازی بطور مارپیچ از بازویی به بازوی دیگر در
حرکت هستند. این عامل سبب تشکیل ستاره‌های
جدید در ابرهای گازی آبی رنگ می‌شود.
ستاره‌ها در قسمت میله‌ای
برخی کهکشانهای مارپیچی دارای چندین بازو
هستند، ولی یک کهکشان مارپیچی میله‌ای مانند
این که در تصویر می‌بینید (ان.جی.سی 1313) ، فقط دو بازو دارد.
بازماندگان گذشته‌ها
تقریبآ تمام ستاره‌های کهکشانهای بیضوی
مانند ان.جی.سی 1399 که در تصویر می بینید
دارای طول عمری بیش از 10 میلیارد سال هستند.
آشوب کیهانی
این تصویر که توسط تلسکوپ فضایی هابل تهیه شده
نمایانگر ناحیه مرکزی کهکشان فعال ان.جی.سی
1069 می‌باشد.
جفت کهکشانی آی.جی 29 و آی.جی 30
در این تصویر که رنگهایش ساختگی هستند، یک
دنباله کشندی دو کهکشان را به هم وصل کرده
شکل یک قارچ چتری را بوجود می‌آورد.
 مقدمه کهکشان به مجموعه ستارگان ، گاز و غبار گفته می شود که با نیروی جاذبه کنار هم نگاه داشته شده‌اند. کوچکترین کهکشانها دارای عرضی برابر با چند صد سال نوری ، شامل حدود 100000 میلیارد سال ستاره هستند. بزرگترین کهکشانها تا 3 میلیون سال نوری عرض دارند و شامل بیش از 1000 میلیارد ستاره هستند.

اشکال کهکشانها بر اساس شیوه‌ای طبقه بندی می‌شود که طبق شیوه طبقه بندی ستاره شناس آمریکایی ، ادوین هابل (1953- 1986) ، شکل یافته است. در مورد تکامل کهکشانها اطلاعات قطعی کمی در دست است. تنها مطلب مورد اطمینان این است که کهکشانها میلیاردها سال پیش به شکل توده‌ای از ابرهای گازی و غباری بوجود آمدند. کهکشان بیضوی کهکشانهای نامنظم هیچ شکل یا ساختار منظمی ندارند، آنها دارای جرم بیشتری از کهکشانهای دیگر هستند و بیشتر ستاره‌های موجود در آنها دارای طول عمر کم و درخشان می‌باشند. با وجود اینکه بسیاری از کهکشانهای نا منظم در بر گیرنده نواحی تابان گازی هستند که ستاره‌ها در آنها شکل می‌گیرند، بیشتر گاز میان ستاره ای کهکشانها بایستی متراکم شوند تا ستاره‌های جدیدی بوجود آورند. حدود 5% از هزار کهکشان درخشان را کهکشانهای نا منظم تشکیل می‌دهند. این در حالی است که یک چهارم کهکشانهای شناخته شده نیز کهکشانهای نامنظم هستند. کهکشانهای مار پیچی کهکشانهای مارپیچی دارای بازوهایی هستند که شکلی مارپیچی در اطراف بر آمدگی مرکزی یا هسته ، قرصی ایجاد می‌کنند که چرخش هسته با چرخش بازوهای آن همراه می‌شود. جوانترین ستاره‌های کهکشانهای مارپیچی در بازوهای کم توده یافت می‌شوند و ستاره‌های کهن اکثرا در هسته متراکم قرار دارند. کهنترین ستاره‌ها در هاله‌های کروی پراکنده قرار دارند و اطراف قرص کهکشانی را فرا گرفته‌اند. بازوهای مذکور همچنین دارای غبار و گاز فراوانی هستند که منجر به تشکیل ستاره‌های جدید می‌شود. کهکشان مارپیچی میله ای یک کهکشان مارپیچی میله‌ای دارای یک هسته برآمدگی مرکزی کشیده شده و میله‌ای شکل است. همزمان با چرخش هسته اینطور به نظر می‌رسد که در هر سوی هسته یک بازو نیز می‌چرخد. برخی ستاره شناسان عقیده دارند کهکشان راه شیری نیز یک کهکشان مارپیچی میله‌ای است. شکل کهکشانهای مارپیچی و کهکشانهای مارپیچی میله‌ای متغیر است.

از کهکشانهای با برآمدگیهای مرکزی بزرگ با بازوهای نه چندان بهم پیوسته تا کهکشانهای با برآمدگیهای مرکزی کوچک و بازوهای آزاد. گر چه کهکشانهای مارپیچی و مارپیچی میله‌ای پیش از این به عنوان دو نوع کهکشان متفاوت طبقه بندی می‌شدند، ولی امروزه ستاره شناسان آنها را مشابه می‌دانند. کهکشانهای بیضوی کهکشانهای بیضوی از نظر شکل ، از شکل بیضی‌گون (شبیه توپ فوتبال امریکایی) تا شکل کروی متغیر هستند و اشکالی ما بین این دو نیز یافت می‌شوند. بر خلاف کهکشانهای دیگر که نوری آبی از ستاره‌های فروزان و کم عمر منعکس می‌کنند، کهکشانهای بیضوی زرد رنگ بنظر می‌رسند. علت این امر توقف شکل گیری ستارگان در این کهکشانها می‌باشد که در نتیجه تقریبا تمام نور آنها از ستاره‌های غول سرخ که دارای طول عمر زیادی هستند تأمین می‌شود. کهکشانهای فعال و غیر عادی از تمام کهکشانها میزان معینی تشعشع الکترومغناطیسی ساطع می‌شود. برخی کهکشانها ، به طرز غیر عادی ، مقادیر زیادی تشعشع تابش می‌کنند. این کهکشانها ، کهکشانهای فعال نامیده می‌شوند. انرزی آنها از منبعی با جرم بسیار زیاد اما به هم فشرده که در مرکز کهکشان فعال قرار دارد تأمین می‌شود.

انرژی اغلب بصورت اشعه ایکس ، موج رادیویی و همچنین نور است و میزان انرژی آزاد شده به قدری زیاد است که نمی‌توان تصور کرد ستاره‌ها آنرا بوجود آورده باشند. ستاره شناسان بر این عقیده اند که تنها جسمی که قادر است این مقدار انرژی را ازاد کند یک حفره سیاه فوق العاده پر جرم است. بنابر این، علت اینکه برخی کهکشانها از جمله کهکشان خودمان انرژی نسبتا کمی آزاد می‌کنند این است که حفره سیاه مرکزی کوچکی را در میان گرفته‌اند. کوازارها بنظر می‌رسد که کوازارها (شبه ستاره‌ها) هسته فعال کهکشانهای دور دست باشند. آنها درخشانترین ، سریعترین و دورترین اجرام شناخته شده در جهان هستند. کوازارها همانند ستارگان از سطح زمین به مثابه یک نقطه نورانی خیلی ریز دیده می‌شوند. اگر چه کوازارها فقط به اندازه منظومه شمسی هستند، نور برخی از آنها مسافتی در حدود 10 میلیارد سال نوری را طی می کند تا به ما برسد. ما برای اینکه بتوانیم چنین اجرام دوری را شناسایی کنیم نیاز به تابش زیاد نور آنها داریم. تشعشع انرژی بعضی از کوازارها حدود 100 برابر تشعشع کهکشانهای عظیم است.

با گسترش جهان کوازارها که در لبه خارجی آن قرار دارند بسرعت از زمین فاصله می‌گیرند. دورترین کوازارهایی که قابل رویت حدود 12 میلیارد سال نوری در جهت انتهای قابل مشاهده جهان قرار دارند. بخاطر زمان زیادی که طول می‌کشد تا نور کوازارها به زمین برسد، این کهکشانها ستاره شناسان را قادر می‌سازند تا جهان را در اولین مراحل شکل گیری ، مورد مطالعه قرار دهند. کوازارها فوق العاده درخشان و در عین حال بسیار مهم فشرده می‌باشند. در مقایسه با گستره کهکشان راه شیری که 100000 سال نوری می‌باشد، کوازارها قطری معادل چند روز یا هفته نوری را تشکیل می‌دهند. کهکشانهای رادیویی تمامی کهکشانها ، موج رادیویی ، نور قابل رویت و انواع تشعشع از خودشان تولید می‌نمایند. انرژی رادیویی یک کهکشان رادیویی خیلی متراکمتر از انرژی کهکشانهای معمولی است. این انرژی از دو قطعه خیلی بزرگ ، یا ابرهای عظیم الجثه متشکل از ذرات در حال دور روشن از کهکشانها تشتشع می‌یابند.

این ابرهای عظیم از فورانهای گازی که از مرکز کهکشان با سرعتی معادل یک پنجم سرعت نور خارج می‌شوند، در آسمان شکل می‌گیرند. به نظر می‌رسد که فوران این انرژی عظیم توسط یک حلقه پیوستگی صورت می‌گیرد که یک حفره سیاه خیلی متراکم را در بر می‌گیرد و در مرکز کهکشان واقع است. از هر یک میلیون کهکشان فقط یکی از آنها یک کهکشان رادیویی است. تصادم کهکشانها بیشتر کهکشانها از کهکشانهای همسایه خود صد هزار سال نوری فاصله دارند. به هر حال، بعضی از کهکشانها تا اندازه‌ای به یکدیگر نزدیک می‌شوند که نیروی جاذبه دو طرفه آنها اشیاء موجود در کهکشانها دیگر را به اطراف خود می‌کشد و این امر باعث بوجود آمدن توده‌هایی به نام دنباله‌های کشندی می‌گردد، که این دنباله‌ها مانند پلی کهکشانها را به یکدیگر وصل می‌نمایند. نزدیکی بیش از حد کهکشانها ممکن است، توأم با تصادم آنها گردیده و به دنبال این عمل یک تغییر شکل بنیادی در شکل ظاهری آنها صورت پذیرد.  
سه شنبه بیست و پنجم 4 1387
 نگاه اجمالی هزاران سال بود که مطالعه ستارگان فقط از راه چشم انجام می‌گرفت. خوشبختانه ، عدسی سازان آلمانی در اوایل قرن هفدهم میلادی (قرن یازدهم شمسی) تلسکوپ را اختراع کردند. آنها دریافتند که با ترکیب دو عدسی می‌توان اجسام دور دست را درشت‌تر نشان داد. گالیله ، دانشمند ایتالیایی ، تلسکوپ را در اخترشناسی بکار برد و توانست چندین کشف مهم انجام دهد. او چهارمین سیاره (مشتری) را کشف کرد و همچنین نشان داد که راه شیری از میلیونها ستاره کم نور تشکیل یافته است.





تلسکوپ گالیله خیلی‌ها فکر می‌کنند که گالیله تلسکوپ را اختراع کرده است، اما واقعیت این است که یک عینک ساز هلندی اول دوربین را ساخت. در واقع گالیله اولین کسی بود که در ایتالیا ساختن دوربین را یاد گرفت و با آن به آسمان نگاه کرد. برای این کار هم از پادشاه و کلیسا و ... هدیه گرفت و یک مستمری بسیار زیاد سالیانه هم به او اختصاص دادند. باز هم بر خلاف تصور خیلی‌ها ، دوربینی که گالیله با آن کار می‌کرد از دو عدسی محدب (یکی شیئی و یکی چشمی) ساخته نشده بود، بلکه عدسی شیئی (جلویی) محدب بود و عقبی یا شیئی ، مقعر بود که باعث می‌شد تصویر حقیقی تشکیل بشود و جلوتر از جایی که هست دیده شود. دوربینهای کوچک قدیمی که ممکن است شما هم داشته باشید، همین طوری هستند. مشخصات تلسکوپ به این تلسکوپهایی که از دو عدسی محدب استفاده می‌کنند "شکستی" یا "انکساری" می‌گویند. یعنی نور را می‌شکنند (در سرعتش تغییر ایجاد می‌کند) و با این کار نور را کانونی می‌کنند. تلسکوپ در واقع وسیله‌ای است که بخاطر جمع آوری نور بیشتر (نسبت به چشم انسان) اهمیت دارد نه به دلیل بزرگنمایی. در واقع چشم انسان کمتر از یک سانتیمتر مربع برای جذب نور (در واقع عصبهای حسی برای احساس نور) دارد. پس اگر قطر شیئی تلسکوپی مثلا 10 سانتیمتر باشد، بیشتر از سی برابر چشم آدم نور جذب می‌کند. این باعث می‌شود که اجرام خیلی کم نورتر هم دیده شوند.

پس هر چه قطر شیئی بزرگتر باشد، تلسکوپ بهتری خواهیم داشت. مشکلی که در این بین وجود دارد این است که شیشه‌هایی را که به عنوان شیئی استفاده می‌شود، نمی‌شود از یک حدی بزرگتر ساخت. خود شیشه ، نور زیادی را جذب می‌کند و تا اندازه‌ای باعث تجزیه نور هم می‌شود. هر چند که با کمک راه حلهایی توانسته‌اند عدسیهای بزرگی را تراش بدهند، اما باز هم این کار محدودیت زیادی دارد. اسحاق نیوتن اولین کسی بود که راه حلی برای این مشکل پیدا کرد.






نیوتن که روی نور آزمایشهای زیادی انجام داده بود، برای جمع آوری نور بیشتر (و در واقع کانونی کردن یک سطح) به جای عدسی از آینه مقعر استفاده کرد. آینه‌های مقعری که سطح آنها اندود شده‌اند. به این ترتیب ، مشکل شکست نور و ابیراهی رفع می‌شد. به کمک همین تکنولوژی است که ما امروزه می‌توانیم تلسکوپهای غول پیکر بسازیم و در اعماق آسمان جستجو کنیم. البته بعدها انواع دیگری از تلسکوپها هم بوجود امدند که اساس کار انها بر روی استفاده از آینه مقعر است و تغییرات دیگری دادند که به این بجث مربوط نمی‌شود. کاربردهای تلسکوپ کار اصلی تلسکوپ ، جذب تابشهای رسیده از سیاره‌ها ، ستارگان و کهکشانها است. این تابشها ممکن است به شکل موج نوری ، علامتهای رادیویی و یا اشعه ایکس باشند. برای هر تابش تلسکوپ ویژه‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد. اخترشناسان ، با استفاده از تلسکوپ می‌توانند بسیار بیشتر از توانایی چشم ، تابشهای اجسام کم نور را آشکار کند.

برای مثال ، بزرگترین تلسکوپ نوری جهان که در روسیه است، آینه‌ای به قطر 6 متر دارد. قدرت دید آن به هنگام مشاهده ستارگان ، یک میلیون برابر قدرت چشم انسان است. همچنین تلسکوپ می‌تواند تابش حاصل از یک جسم را در مدت کمتری جمع کند. هزاران هزار ستاره کم نور را اصلا نمی‌توانیم ببینیم. در حالی که تلسکوپ ، در مدت چند ساعت عکس آنها را به دست می‌آورد. انواع تلسکوپ ·         تلسکوپ شکستی ·         تلسکوپ بازتابی ·         تلسکوپ رادیویی ·         تلسکوپ اشعه ایکس تلسکوپ در ایران در دهه 30 هجری شمسی ، اولین تلسکوپ به ایران آمد. سید جلال تهرانی ، محقق ایرانی بود که در لندن مطالعه و زندگی می‌کرد. او در دهه سی به ایران بازگشت و همراهش یک تلسکوپ یازده سانتیمتری شکستی هم با خود آورد. این تلسکوپ همراه کلی وسایل نجومی و ساعت آفتابی و ... الآن در موزه آستان قدس رضوی در مشهد است. آیا می‌دانستید که شما می‌توانید با یک تلسکوپ آماتوری حداقل از 40 میلیون تا 500 میلیارد سال نوری در فضا ببینید؟!  
دسته ها : نجوم و فضا
سه شنبه بیست و پنجم 4 1387
 
شواهد بسیاری در جهان وجود دارد که نشان می‌دهد که جهان از آغاز تا کنون در حال گسترش و انبساط بوده است. این انبساط تا کی ادامه خواهد داشت معلوم نیست، ولی در طی آن جهان رو به تکامل گذاشته و اجرام مختلف آسمانی شکل گرفته‌اند.
 نگاه اجمالی جهان پیرامون ما چنان پهناور است که ابعاد آن در اندیشه بشر نمی‌گنجد. به هر سو که تلسکوپها را متوجه می‌کنیم، دسته دسته کهکشان می‌بینیم و علائم رادیویی دور دست‌ترین کویزارها را می‌شنویم. شکوه کیهان ما را در شگفت فرو می‌برد و از خود می‌پرسیم که اینها چگونه ، کی و کجا پدید آمده‌اند؟ اولین مرحله پیدایش جهان نخستین مرحله پیدایش جهان انفجاری بزرگ بوده که کهکشانها را همچون ترکشهایی پرتاب کرده است. در این حالت ، دما و چگالی به طرز باورنکردنی زیاد بوده است، بطوری که هنوز هم اثرات آن در جهان باقی است، اخترشناسان رادیویی دریافته‌اند که امواج رادیویی ضعیفی در سرتاسر جهان پراکنده است. اینها در واقع پژواک میرای امواج رادیویی انفجار بزرگ هستند. به این طریق معلوم شده است که فضا کاملا سرد نیست، بلکه در اثر گرمای حاصل از انفجار بزرگ دمای کنونی جهان حدود 3 کلوین بیشتر از صفر مطلق ، پائین‌ترین دمای ممکن است.


 نظریه انفجار بزرگ بنا به این نظریه همه ماده و انرژی که در حال حاضر در جهان وجود دارد، زمانی در گوی کوچک ، بینهایت سوزان ولی بی‌اندازه چگال متمرکز بوده است. این آتش‌گوی کوچک بیشتر متشکل از هیدروژن و اندکی هلیوم بود. در حدود 10 الی 15 میلیارد سال پیش این آتش‌گوی منفجر شد (انفجار بزرگ) و طوفانهایی از گاز عمدتا متشکل از پروتونها ، نوترونها ، الکترونها و مقداری ذره آلفا که در اقیانوس وسیعی از آتش غوطه‌ور بودند، به فضا فرستاد. با مشاهده تغییر مکان سرخ ، انبساط آن هنور هم ادامه دارد (انبساط جهان). با گذشت زمان تراکم ماده در بسیاری از نقاط این توده گاز پدید آمد (که سحابی نامیده می‌شود). پیش ستارگان بسیاری از پیش ستارگان در حالی که تحت تأثیر نیروهای گرانش و گریز از مرکز خود کوچک و پهن می‌شوند، ناپایدار شده، موجب می‌شوند که توده‌های کوچکتری از گاز از آنها جدا شوند و سپس ستارگان را تشکیل دهند و پیش ستاره‌ها نیز به نوبه خود پیش قمرها را بوجود آورند و سرانجام پیش ستاره‌ها ، ستاره شوند. پیش سیاره و پیش قمرها پیش سیاره و پیش قمرها نیز پس از آنکه سرد ، متراکم و منقبض شدند، به صورت سیارات و اقمار در آمدند تا جائی‌که مرحله تبدیل پیش ستاره‌ای به ستاره در مورد خورشید 5 میلیارد سال پیش صورت گرفت. سیارات و اقمار منظومه شمسی نیز اندک زمانی بعد تشکیل شدند. نظریه جهان نوسان کننده مطابق این نظریه انبساطی که با انفجار بزرگ آغاز شد، بر اثر نیروی گرانش سرانجام متوقف خواهد شد و انقباض را شروع خواهد کرد و مجددا همه ماده جهان را به آتش‌گوی اولیه باز خواهد گرداند. سپس انفجار بزرگ دوم روی خواهد داد و روند تکامل بار دیگر آغاز خواهد شد. مطابق این نظریه چنانچه جهان سیکلی باشد، فاز انبساطی آینده از فاز مربوط به سیکل امروزی دوبار بیشتر طویل خواهد بود.


 نظریه جهان پایدار تصویری که طرفداران این نظریه ترسیم می‌کنند را می‌توان به صورت زیر خلاصه کرد:

·         جهان آغاز و انجام ندارد.·         جهان همیشه به صورتی بوده و خواهد بود که اکنون به چشم می‌آید.·         گازها ، غبارها و انرژی که ستارگان در پیری از خود دفع می‌کنند، مواد خاصی است که ستارگان جدید از آن بوجود می‌آیند. تسخیر جهان شاید در ده هزار سال بعد ، انسان بتواند در مجاورت ستارگان دیگر به حیات خود ادامه دهد، ولی آیا خواهد توانست که جهان را فتح کند؟ کویزارهای کشف شده ده هزار میلیون سال نوری دورند و هزاران میلیون کهکشان در فاصله هزاران میلیون سال نوری قرار دارند. اندازه کهکشان سدی است که مسافرت و ارتباط ما را محدود می‌کند. با مطالعه کهکشانهای شناور در فضا و کویزارهای شعله‌ور تنها چیزی که یاد می‌گیریم، به فاصله‌های دوردست و تاریخ پیشین جهان مربوط می‌شود. این بخش از زیبایی مسحور کننده اخترشناسی است که به عنوان کهنترین یادگار گذشته کائنات ، اکنون یکی از هیجان‌انگیزترین دوران تاریخ خود را می‌گذراند.  
دسته ها : نجوم و فضا
سه شنبه بیست و پنجم 4 1387
          
مرحله اول
مرحله دوم
مرحله سوم
مرحله چهارم
 مقدمه کهکشان به مجموعه ستارگان ، گاز و غبار گفته می شود که با نیروی جاذبه کنار هم نگاه داشته شده‌اند. کوچکترین کهکشانها دارای عرضی برابر با چند صد سال نوری ، شامل حدود 100000 میلیارد سال ستاره هستند. بزرگترین کهکشانها تا 3 میلیون سال نوری عرض دارند و شامل بیش از 1000 میلیارد ستاره هستند. اشکال کهکشانها بر اساس شیوه‌ای طبقه بندی می‌شود که طبق شیوه طبقه بندی ستاره شناس آمریکایی ، ادوین هابل (1953- 1986) ، شکل یافته است. در مورد تکامل کهکشانها اطلاعات قطعی کمی در دست است. تنها مطلب مورد اطمینان این است که کهکشانها میلیاردها سال پیش به شکل توده‌ای از ابرهای گازی و غباری بوجود آمدند. انفجار کهکشانها در فراسوی جهان برخی از کهکشانها بطور کامل در حال انفجارند، با از هم پاشیدن هسته کهکشان ، ستارگان نیز نابود می‌شوند. در برخی کهکشانهای ویژه ، نور درخشان حاصل از انفجار ، تمام آن چیزی است که می‌بینیم. نور ستاره در برابر عظمت انفجار کهکشانی ناچیز است. حدود چندین سال پیش ، اخترشناسان رادیویی برای نخستین بار کهکشانهای انفجاری را کشف کردند.



بیشتر کهکشانها از کهکشانهای همسایه خود صد هزار سال نوری فاصله دارند. به هر حال ، بعضی از کهکشانها تا اندازه‌ای به یکدیگر نزدیک می‌شوند که نیروی جاذبه دو طرفه آنها اشیاء موجود در کهکشانها دیگر را به اطراف خود می‌کشد و این امر باعث بوجود آمدن توده‌هایی به نام دنباله‌های کشندی می‌گردد، که این دنباله‌ها مانند پلی کهکشانها را به یکدیگر وصل می‌نمایند. نزدیکی بیش از حد کهکشانها ممکن است، توأم با تصادم آنها گردیده و به دنبال این عمل یک تغییر شکل بنیادی در شکل ظاهری آنها صورت پذیرد. تصادف کهکشانها ژول ورن و اچ. جی. ولز هیچکدام نمی‌توانستند وقایعی را که بعد از وقوع یک تصادف در جهان رخ می‌دهد پیش بینی نمایند. جهان مجموعه‌هایی از ستارگان عظیم الجثه‌ای است که هر یک از آن مجموعه‌ها کهکشان نامیده می‌شوند و هر یک ترکیبی از میلیونها ستاره می‌باشند. اکنون با وسعت دید فوق العاده تلسکوپ فضایی هابل بخوبی می‌توان دریافت که برخورد کهکشانها حوادث دیگری همچون تولد ستاره‌ها را به دنبال خواهد داشت. تصاویر جدید و جالب توجه هابل ، ترکیب دو کهکشان را به معرض نمایش می‌گذارد.

آنها آنتنهای تماس (موجگیر) را به فضا پرتاب می‌نمایند، زیرا که تصادفا دم یک جفت از این ستاره‌های دنباله‌دار ، شبیه به دم حشره‌ها می‌باشد. بیشترین نقطه تصادف در میان بیش از هزار توده درخشان و آتشین ستارگان جدید می‌باشد که نور آبی رنگی را به دنبال دارند. ستاره شناسان احتمال می‌دهند که حاصل انفجار این گلوله‌های روشن بیش از یک میلیون ستاره تازه تولید یافته باشد.


بردلی وایت مور از موسسه علمی تلسکوپهای فضایی ، واقع در بلتی مورد اظهار داشت: درخشش نور برخی از این ستاره‌های جوان شگفت انگیز است. اما چرا این پدیده را تولد می‌دانیم و نه مرگ؟ هنگامی که کهکشانها به یکدیگر نزدیک می‌شوند، جاذبه نیرومندی توده‌های گاز هیدروژن را به یکدیگر می‌فشارد و بعد از آنکه تراکم آنها به نقطه حساسی رسید، این دسته‌ها به ستاره‌های جدیدی تبدیل می‌شوند. چشم انداز بحث ستاره شناسان امیدوارند که تصاویر هابل روزنه‌ای بسوی کشف راز جهان را به روی ما بگشاید. همچنین تصاویر آنها به ما کمک می‌کند تا حوادثی را که از هم اکنون تا 5 سال آینده وقوع آنها می‌رود پیش بینی کنیم، چنانکه برخی از داشنمندان پیش بینی نموده‌اند کهکشان راه شیری ما، در آینده به کهکشان Andromeda برخورد می‌کند.  
دسته ها : نجوم و فضا
سه شنبه بیست و پنجم 4 1387
 

 

مقدمه ستاره‌ها جاویدان نیستند! اخترشناسان ، در پرتو مشاهده‌های متعدد ، موفق شده‌اند به تفصیل ، زمان مرگ ستارگان را پیش بینی کنند. پاره‌ای تاره‌ها به کندی خاموش می‌شوند، خورشید ما نخست به صورت گلوله آتشین غول آسا در خواهد آمد و خورشیدهای دیگر پس از انفجار به ابر نواختر تبدیل خواهند شد. هنگامی که خورشید واپسین دم را بکشد، پنج میلیارد سال گذشته است. پس از اینکه خورشید چنان باد کند که مدار سیاره زهره را هم فرا بگیرد، همه جو خود را در فضا می‌ریزد و به صورت گوی کوچکی در می‌آید که نور درخشان سفیدی از خود گسیل می‌کند و آنگاه خاموش می‌شود و منظومه خورشیدی را در تاریکی جاودان فرو می‌برد. زمانی که خورشید می‌میرد در این هنگام ، مدت مدیدی است که زمین به صورت جهنمی در آمده است. از بزرگترین کارهایی که بدست انسان انجام گرفته و همچنین از آثار زندگی ، کوچکترین نشانه‌ای بر جای نخواهد ماند. سیاه آبی ما این جایگاه برترین آفریده‌ها ، بیشتر از هر زمینتان به ماه شبیه خواهد شد: بدون جو ، بدون آب ، با سطحی بسیار گرم.


 سرنوشت ستارگان سرنوشت همه ستاره‌ها مانند خورشید نیست. آنها ، بر حسب جرمشان ، به گونه‌های مختلف می‌میرند. به منظور کشف این تنوع و مراحل تحول هر ستاره ، باید ستاره‌ها را به دقت مشاهده ، رده بندی و بویژه مکانیک آنها را دریافت. از یکسال پیش ، گروه پژوهشی آدام/باروز از دانشگاه آریزونادر تاکسون ، برای ایجاد شرایط حاکم در لحظه انفجار ابرنواختر از مشابه سازیهای کامپیوتری یاری گرفته‌اند. پژوهشگران به یاری ابررایانه‌هایی که ساعتها کار می‌کنند، توانسته‌اند فروپاشی لایه‌های گوناگون ستاره را به هنگام فرو ریختن در قلب آهنی خود ، در دو بعد ، باز سازی کنند.

همچنین توانسته‌اند این فراِیند را از راه لایه‌های امواج ضربه‌ای بوجود آمده ، پس از توقف ناگهانی فرو ریزی ، پیگیری کنند. درپرتو این شبیه سازیها ، که تا چند سال پیش تحقق ناپذیر بودند، اخترشناسان در حال کشف و آگاهی از چگونگی مرگ پیش بینی شده ستارگان پر جرم هستند. پیش از رسیدن به آن ، باید از کم و کیف و ماهیت ستارگان آگاهی می‌یافتند. از ابتدای سده کنونی ، دانشمندان ستارگان را بر حسب دما و درخشندگیشان رده بندی کردند.

رنگ نور گسیلی ، دما را معین می‌کند؛ مثلا ستاره سرخ سرد است (پیرامون 3000 درجه کلوین که صفر درجه کلوین مساوی ات با منهای 273 درجه سانتیگراد). در حالی که ستاره آبی ، بسیار گرم است، (پیرامون 25000 درجه کلوین) از آنجا که درخشندگی بستگ به دما و سطح گسیل کننده ستاره دارد، اخترشناسان تعیین کرده‌اند ستاره‌هایی با ابعاد بسیار متفاوت وجود دارند. دمای بالا و درخشندگی شدید ، از فراوان انرژی خبر می‌دهد.


 سرچشمه این انرژی کلان از کجاست؟ ستاره ، تحت تأثیر وزن خود ، هر اندازه که باشد، گرایش به انقباض دارد. اما در برابر نیروی گرانش که اتمهای گازهای را بسوی مرکز ستاره جذب و متراکم می‌سازد، نیروی الکترومغناطیسی وجود دارد که ناشی از جنبش ذرات گاز (الکترونها و هسته‌های اتمی) ناشی از گرماست. این نیروی دوم که فشار درونی نیز نامیده می‌شود، در دمای بالاتر ، نیرومندتر است. این بدان معنی است که رفته رفته بر دما افزوده می‌شود، الکترونها بیش از پیش به حرکت در می‌آیند تا اینکه از هسته‌ها گریخته ، در فضاهایی که پیش از آن در اشغال اتمها بودند، آزادانه جریان می‌یابند.

در سطح خورشید ، فشار کم است و دما پیرامون 5300 درجه کلوین است. در مرکز آن ماده‌ای که وزن همه آن چیزهایی که بالای سرش قرار دارند، را تحمل می‌کند، تراکمی معادل 150 مرتبه بیشتر از آب را بدست می‌آورد. در 15 میلیون درجه کلوین ، ذرات تحریک شده چنان به یکدیگر نزدیکند که گاهی با یکدیگر برخورد می‌کنند. هنگامی که این مورد پیش بیابد، دو هسته اتم ، چنان به یکدیگر نزدیک می‌شوند که موفق به غلبه بر نیروی دافع الکتروستاتیکی (کاهنربایی) می‌شوند.

در این لحظه بخصوص ، نیروی هسته‌ای پدید می‌آید که در برابر این فواصل کوچک تاب مقاومت نیاورده ، بر آنها غالب می‌شود. در این صورت دو هسته یکی شده و جرمی کمتر از کل جرم اولیه شان بدست می‌آوردند. تفاوت جرم ، به انرژی تبدیل شده ، به صورت فوتون گاما گسیل می‌شود. ژان/پیرشیز ، اخترفیزیکدان سازمان انرژی اتمی فرانسه چنین نتیجه گیری می‌کند: "هر ستاره ، رآکتور هسته‌ای پایداری است با دیواره‌های گرانشی". مرحله هیدروژی سوزی در ستاره‌ها ، عنصر اولیه‌ای که فراوانتر است، هیدروژن است (حجدود 70 درصد از جرم آنها) و باز هم همین هیدروژن است که زودتر از همه تسلیم نیروی هسته‌ای می‌شود. در قلب خورشید ، همچنان که در قلب ستارگان دیگر ، هسته‌های هیدروژن در اثر همجوشی به هسته‌های هلیوم بدل می‌شوند. هر چه دما زیادتر شود، واکنشها هم بیشتر می‌شوند، و بنابراین گازهای واقع در لایه‌هایی دورتر از مرکز را گرم می‌کنند. لایه‌هایی که کمتر تحت تأثیر نیروی گرانش قرار دارند. در این صورت ، این لایه‌ها منبسط (فضای داخلی بر نیروی گرانش غلبه می‌کند) و سرد می‌شوند.

سرد شدن پوششی منجر به کاهش واکنشهای گرما هسته‌ای در مغز و مرکز ستاره می‌شود که بار دیگر تا افزایش دوباره واکنشها خود را گرم کند. این ساز و کار تنظیم کننده ، که شباهت به دما پای یخچالها دارد، به خورشید فرصت می‌دهد که انرژی خود را به کندی "مصرف" کند و طول عمری به مدت 10 میلیارد سال داشته باشد. با این حال ، پس از 5.5 میلیارد سال ، همه هیدروژن درونی ، تبدیل به هلیوم خواهد شد. اما نیروی دافع بسیار الکتریسیته ساکن بالای این هسته‌های جدید ، مانع از همجوشی در دمایی به "اندکی" 156 میلیون درجه کلوین خواهد شد.

گرانش هم با پیگیری کار انقباضش ، دمای قلب خورشید را بالا خواهد برد و این همجوشی هسته‌های هیدروژن پوششی را فراهم خواهد آورد که تا آنجا بسیار سردتر از آن مانده بودند تا واکنشهای هسته‌ای را بوجود بیاورند. این منبع جدید گرما که دیگر مرکزی نیست بلکه پوششی و محیطی است، لایه‌های خارجی گازها را منبسط خواهد کرد، و بدین سان مرحله غول سرخ آغاز خواهد شد. در آن هنگام به مدت صد میلیون سال ، خورشید باد کرده ، مدار سیاره زهره را در بر خواهد گرفت. گاز سطحی که از منبع گرمای به دور می‌افتد، رد شده به 300 کلوین می‌رسد و فضا را با نوری سرخ روشن خواهد کرد. مرحله هلیوم سوزی طی این مدتی که ذکر شد قلب هلیومی ، انقباظش را ادامه خواهد داد تا به 100میلیون درجه کلوین برسد و شروع به همجوشی با اکسیژن و کربن کند. همه چیز طوری اتفاق می‌افتد که گویی ، در دور دست در سطح سرد خورشید ، ستاره‌ای تازه و بسیار کوچک در حال پیدایش است. طی چند میلیون سال ، افروختن هلیوم پایان خواهد گرفت. در این صورت چیزی به جز قلبی بی حرکت و بی واکنش از اکسیژن و کربن با دمای 200 میلیون کلوین بر جای نخواهد ماند. این قلب ، خود را گرم خواهد کرد و دچار همجوشی خواهد شد. این منبع گرما همچنان به سوختن هدروژن ادامه خواهد داد که باز هم دورتر از قلب قرار داشته است. اما ابن مرحله ناپایدار است و در پایان کار ، پوشش خارجی که تراکم بسیار کمی دارد (بسیار کمتر از جو زمین) در فضای میان ستاره‌ای ریخته خواهد شد.


 مرحله پایانی این پوسته در حال انبساط پیروزمند از نیروی گرانشی ، بیش از پیش بزرگ خواهد شد تا شکل گوی غول آسایی را به خود بگیرد که قلبش آن را درخشان می‌سازد. این همان چیزی است که سحابی سیاره‌ای نامیده می‌شود. در این میان قلب به صورت کوتوله سفیدی در می‌آید، ستاره کوچکی به بزرگی زمین. دمایش به 10000 درجه کلوین کاهش می‌یابد و گرانش آن برای ایجاد همجوشی اکسیژن و کربن به انداه کافی شدید نخواهد بود. آنچه از خورشید خواهد ماند، به کندی سرد خواهد شد تا به خاموشی کامل بینجامد. بدین سان کوتوله سیاهی تشکیل خواهد شد که برای همیشه به همان صورت خواهد ماند. شرایط زمین پس از مرگ خورشید در آن هنگام ، در روی زمین ، زندگی بسیار پیش از مرحله غول سرخ جاروب شده است. میشل/کاسه ، از بنیاد اخترفیزک پاریس چنین اشاره می‌کند که: "تا یک میلیارد سال دیگر ، درخشندگی خورشید که 10 تا 15 درصد ، به نسبت امروز افزایش خواهد یافت، برای تبخیر اقینوسها و تبدیل کره ما به کوره‌ای همانند زهره کفایت خواهد کرد." در واقع ، این جرم اولیه ستاره است که شرایط تحول آن را فراهم می‌آورد. بین 0.3 و 7 جرم خورشیدی ، همین داستان خورشید تکرار می‌شود. فراتر از آن ، تحول ستاره‌ای دیگری منجر به مرگی دیگر می‌شود. مرگ ستارگان پر جرم در حالی که ستاره‌هایی از نوع خورشید ، جرمشان طی مرحله غول سرخ از دست می‌رود، ستاره‌های پر جرم که غول آبی نامیده شده‌اند، از همان آغاز وجودیشان جرم از دست می‌دهند. گرمای آنها (با دمای 25000 درجه کلوین در سطح و 30 میلیون درجه کلوین در قلب) جریانی از فوتونها را گسیل می‌کند که چنان شدید است که بخشی از پوشش ستاره کاملا بسوی فضا رانده می‌شود. از آنجا که نیروی گرانشی (ناشی از جرم کلی از ستاره‌های نوع خورشید بسیار شدیدتر است، واکنشهای هسته‌ای در آن ، با آهنگی بسیار بالاتر تولید می‌شوند. مثلا غولی آبی با 25 تا 30 جرم خورشید ، ذخیره‌های هیدروژنش را تنها طی 8 تا 10 میلیون سال به پایان می‌برد.

مغز هلیومی آن منقبض می‌شود. دمایش افزایش می‌یابد و منجر به به همجوشی هیدروژن محیطی می‌شود. پوشش گرم شده منبسط می‌شود و در این هنگام مرحله ابر غول سرخ آغاز می‌شود. افروزش هلیوم 500000 سال به طول می‌انجامد. به جای پایان گرفتن به صورت کوتوله سفید کربنی و اکسیژنی ، مغز ، ناتوان از تحمل وزن بسیارش به انقباض ادامه می‌دهد. در دمای 800 میلیون درجه کلوین ، هسته اتمهای کربن و اکسیژن همجوشی یافته تبدیل و به نئون و سدیم می‌شوند. این تغییر و تحول پیش از چند ده سالی به طول نمی‌انجامد. کارها سرعت می‌گیرند، انقباض پیگیری می‌شود تا به یک میلیارد درجه کلوین برسد.

در درون ستاره ، از آنجا که دما ، همچنانکه به مرکز آن نزدیک می‌شویم افزایش می‌یابد، ساختاری پوست پیازی تشکیل می‌دهد که منطبق با همجوشیهای متوالی گوناگون هستند. در این لحظه معین است که قلب آهنی (در حدود اندازه زمین) که دیگر نمی‌تواند همجوشی و یا گداخت هسته‌ای داشته باشد، در کسری از ثانیه در خود فرو می‌ریزد. بخش مرکزی آن با 0.8 جرم خورشیدی که به 6 میلیون درجه کلوین رسیده است، به سرعت بر روی خود فرو می‌ریزد و بخش برونی آن هم با 1.2 جرم خورشیدی که مدتی در حال آویختگی و میان بالا و پایین آویزان بودن بطور ناپایدار مانده بود، همین راه را پیگیری می‌کند.

نیکلا/پرانتزوس ، اختر فیزیکدان بنیاد اخترفیزیک پاریس چنین مقایسه می‌کند: "یک قوطی کبریت پر از این ماده ، بیش از یک میلیارد تن جرم خواهد داشت." در مورد ستاره‌ای که ابتدا 20 برابر جرم خورشید باشد، موج ضربه همواره بر آن چیره می‌شود و بر سطح آن که 700000 کیلومتری مرکز قرار دارد از سرعتی معادل 5000 کیلومتر در ثانیه می‌رسد. طی یک ماه ، لایه‌های برونی ستاره به 20 میلیارد کیلومتری هسته پرتاب می‌شوند و ابرنواختر -از نوع دوم- به درخشندگی بیبشینه خود می‌رسد. در مورد ستاره ای از فراتر از 20 برابر خورشید ، "پوسته‌های پیاز" به اندازه کافی سنگین می‌شوند تا موج ضربه را متوقف کنند و جلو انفجار را بگیرند.  
دسته ها : نجوم و فضا
سه شنبه بیست و پنجم 4 1387
X