نجوم و اختر شناسی
|
|
|
طرح مهاجرت به فضا يا كوچ فضايي كه از آن به استقرار فضايي، متمدنسازي فضا و اسكان فضايي نيز نام برده ميشود، امكان سكونتپذير كردن مكانهايي در فراسوي قلمرو زمين است. اين موضوعي است كه در داستانهاي علمي تخيلي بارها به آن اشاره شده است، اما در عين حال يكي از اهداف بلندمدت برنامههاي فضايي كشورهاي مختلف نيز به شمار ميرود. |
|
بسياري بر اين گمان هستند كه اولين مهاجرتهاي فضايي به ماه يا مريخ خواهند بود، اما برخي ديگر مدار زمين را محل تاسيس نخستين كلونيهاي مسكوني ميدانند. بحثها درباره مهاجرت به فضا در سال 1869 با نوشته شدن كتابي درباره يك ماهواره مصنوعي مسكوني، توسط ادوارد ادرت هيل آغاز شد. معلم مدرسه و فيزيكدان كنستانتين تسيولكفسكي عناصر يك اجتماع فضايي را در كتاب خود، به نام فراسوي سياره زمين كه حدود سال 1900 نوشته شده، پيشبيني كرده است. مسافران فضايي تسيولكفسكي در فضا گياهان را كشت ميدادند و فضاهاي گلخانهاي ايجاد ميكردند.اما اين داستان در سالهاي بعد هم دنبال شد و در داستانهاي بسياري از آيندهنگرها، مستعمراتي در ماه، مريخ، اقمار مشتري و مدار زمين تصور شد. در كتاب فوارههاي بهشت و 3001 آخرين اوديسه، آرتور سي. كلارك، آيندهنگر فقيد، برجهاي آسانسور فضايي كه تا ارتفاع 36 هزار كيلومتري از سطح زمين ارتفاع خواهند داشت را محل تجمع انسانها در آينده بيان كرده است. اگر خواستار بقا در صدها، هزاران يا ميليونها سال ديگر هستيم بايد در نهايت سيارات ديگر را مسكوني كنيم. اين موضوع در سالهاي اخير وارد مباحث جديتري شده است به طوري كه سال 2005 مدير ناسا مايكل گريفين مهاجرت فضايي را به عنوان هدف نهايي برنامههاي فضايي در حال جريان اعلام كرد و گفت: هدف تنها اكتشافات علمي نيست... بلكه مربوط به توسعه دسترسي و ايجاد امكان سكونت انسان بيرون از زمين و در اطراف منظومه شمسي در گذر زمان است... اگر ما انسانها خواستار بقا در صدها، هزاران يا ميليونها سال ديگر هستيم، بايد در نهايت سيارات ديگر را مسكوني كنيم. امروزه، فناوري در حد و اندازهاي است كه اين مساله را تنها تصورپذير ميسازد. ما در مرحله بعد از خيالپردازي و پيش از تحقق به سر ميبريم... من راجع به آن يك روزي سخن ميگويم كه نميدانم كي است، ولي در آن روز تعداد انسانها در فضا بيش از تعداد آنان روي زمين خواهد بود.شايد ما مردمي داشته باشيم كه روي ماه زندگي ميكنند. شايد برخي قمرهاي مشتري يا سيارات ديگر را براي زندگي برگزينند. شايد مردمي روي سياركها اسكان يابند... من ميدانم كه انسان منظومه شمسي را مسكوني خواهد كرد و روزي پا فراتر خواهد گذاشت.از سال 2010 ايستگاه فضايي بينالمللي امكان حضور دائمي، اما نه مستقل، انسان را در فضا فراهم ميكند. روند پيشروي در توسعه فناوري وجود دارد كه ميتوان در پروژههاي آينده مهاجرت فضايي از آن استفاده كرد. بنا كردن مهاجرنشينهايي در فضا مستلزم دستيابي به مكان، مردم، غذا، مواد اوليه ساخت و ساز، انرژي، نقل و انتقال، ارتباط، پشتيباني حيات، گرانش مصنوعي (شبيهسازي گرانش) و حفاظت تابشي است. بنا به فرض اجتماعات فضايي بايد قادر به تامين اين نيازها باشند. مواد اوليه كلونيها اجتماعات مريخ يا ماهنشين ميتوانند از منابع محلي استفاده كنند، هرچند ماه در مواردي مثل هيدروژن و نيتروژن داراي كمبود است، اما در عوض داراي مقادير زيادي اكسيژن، سيليكون و فلزاتي چون آهن، آلومينيوم و تيتانيم است. فرستادن مواد از زمين بسيار گران تمام خواهد شد؛ در نتيجه توده مواد ميتوانند از ماه يا اجرام نزديك به زمين مثل سياركها و دنبالهدارهايي با مدارهاي نزديك زمين و فوبوس و ديموس (اقمار مريخ) تهيه شوند كه گرانش كمتري دارند، فاقد هوا هستند و از سوي ديگر نگراني درخصوص وارد آوردن خسارات به يك گونه حيات احتمالي در آنها وجود ندارد. ارتباطات فراسيارهها در مقايسه با ديگر نيازها ارتباط براي مدار و ماه در رده سهلالوصول قرار ميگيرد. بخش قابل توجهي از ارتباطات امروزه از طريق ماهوارهها صورت ميگيرد. البته براي جوامعي كه دورتر از زمين زندگي ميكنند، ارتباط به چالش بزرگتري تبديل ميشود. مخابرات تا مريخ به خاطر سرعت محدود نور تاخيرهايي بين 7 تا 44 دقيقه را خواهند داشت كه ارتباط مستقيم را با مشكل روبهرو ميكند كه با جايگزينهايي چون ايميل و پيغام صوتي قابل حل است. پشتيباني حيات در سال 2001 سايت خبري فضايي space.com از 3 انديشمند درباره ضرورتهاي زندگي در فضا سوال كرد، رئوس پاسخ آنها به اين شرح بود: - انتشار زيبايي و حيات در جهان. - تضمين بقاي موجودات زنده. - امتيازات اقتصادي حاصل از ماهوارههاي توان خورشيدي، معادن سياركي و كارخانههاي فضايي. - نجات محيط زيست زمين با انتقال جمعيت و صنعت به فضا. - ايجاد عوامل پرجاذبهاي كه توجه مردم را به خود جلب كند و اجازه دهد آنها فراتر از دنياي اطراف خود بينديشند. - به دست آوردن مواد كمياب، براي مثال گازهاي طبيعي از لايههاي خارجي خورشيد و آب آشاميدني. تعارضات آينده برخي مهاجرت فضايي را بيش از اندازه گران و اتلاف وقت ميدانند و با اين تئوري مخالفند. به نظر اين افراد چيزي در فضا وجود ندارد كه ما به آن احتياج داشته باشيم. به علاوه دستيابي به فضاي خارج از منظومه شمسي در يك بازه زماني منطقي براي انسان خارج از دسترس است. بر اساس اين ادعا اگر حتي نيمي از پولي را كه در اكتشافات فضايي هزينه ميشود، براي بهينهسازي شرايط زندگي روي زمين صرف ميكرديم، دستكم در يك بازه رماني كوتاه شرايطي بهتر، براي مردم بيشتري فراهم ميشد. اين نظريه فرض را بر اين ميگذارد كه پول هزينه نشده در فضا در راههاي به سود جامعه بشري به كار رود. در مقابل طرفداران اكتشافات فضايي اين نكات را مطرح ميكنند: جمعيت زمين يك سير صعودي را طي ميكند، در حالي كه در مورد ظرفيت و منابع در دسترس اين طور نيست. اگر راهها به منابع موجود در فضا به روي ما باز شوند و اجتماعات زيست پذير براي بقا در فضا ايجاد شوند؛ براي انسان محدوديت رشد معنايي نخواهد داشت. اكثريت مردم پولي را كه در اكتشافات فضايي هزينه ميشود بزرگنمايي ميكنند و مخارج دفاع و خدمات بهداشت را در نظر نميگيرند. براي مثال از سيزدهم ژوئن 2006، بيش از 320 ميليارد دلار توسط مجلس ايالات متحده به جنگ در عراق تخصيص داده شده است. در مقايسه براي ساخت يك تلسكوپ فضايي چون هابل تنها 2 ميليارد دلار نياز است و بودجه سالانه ناسا ميانگيني حدود 16 ميليارد دلار داراست. به كلامي ديگر، پولي كه در جنگ [ايالات متحده] با عراق صرف شده تقريبا به تنهايي هزينه 21 سال فعاليت فضايي ناسا را تامين ميكند. در نهايت اكتشافات فضايي براي انسان به عنوان نوع بشر ميتواند، انگيزهاي براي بازگشت به اصل خويش به عنوان موجوداتي متحد و در پي گسترش قلمرو خويش باشد و در تجربه نيز اين دست تلاشهاي بينالمللي ارزش خود را در راستاي اتحاد و يكسو سازي اهداف ملل به خوبي نماياندهاند. البته هنوز تا رسيدن به آغاز شمارش معكوس اعزام نخستين مهاجران از زمين به فضا راه طولاني در پيش داريم اما نبايد فراموش كرد كه هر حقيقتي در دنياي اطراف ما در ابتدا تنها تخيلي دور از دسترس بود و وجود روياپردازيهاي دور و دراز ما را به سوي امروز خود سوق داده است. زندگي در فضا رويايي است كه نميتوان از وسوسه آن فراتر از هر نيازي، فرار كرد. هديه باطني |
|
|
|
. از سوي ديگر امكان ارتباطات تلفني و اينترنتي را فراهم ميكنند. برخي از آنها چشم به زمين دوختهاند و تغييرات آن را رصد ميكنند تا ما را نسبت به مسائلي همچون، وضعيت آب و هوا يا تغييرات پوسته زمين آگاه كنند يا يه كشف منابع زيرزميني و زير بستر دريا بپردازند. برخي از اين ماهوارهها همچون تلسكوپ فضايي هابل و ديگر تلسكوپهاي فضايي، چشم به اعماق آسمانها دوختهاند تا رازهاي جديدي از دنياي فراسوي ديد ما را آشكار كنند و برخي ديگر ايستگاههايي در دل فضا هستند كه نقش پايگاهي آسماني براي آزمايشها و فعاليتهاي علمي انسان به دور از نيروي گرانش زمين را ايفا ميكنند. همه اين فعاليتهاي فضايي در اطراف زمين باعث شده است تا انسان در مدارهاي نزديك زمين ماههاي جديدي بسازد كه علاوه بر همه كاربردهاي اصلي خود، موضوع جديدي در ستارهشناسي آماتوري به شمار ميروند. رصد ماهوارهها يكي از سوژههاي داغ ستارهشناسي آماتوري دوران ماست.ارتفاع 100 كيلومتري از سطح دريا را مرز فضا مينامند كه به خط كارمن معروف است. اگر جرمي از اين مرز عبور كند عملا در فضا قرار دارد و اگر سرعت اوليه مناسبي داشته باشد ميتواند در مداري مشخص به دور زمين گردش كند. مدارهاي اطراف زمين از چنين فاصلهاي آغاز ميشوند و تا فواصل بسيار دورتر ادامه مييابند. ايستگاه بينالمللي فضاييحدود 400 كيلومتر با زمين فاصله دارد و تلسكوپ فضايي هابل در ارتفاع 500 كيلومتري به دور زمين در چرخش است. يكي از دورترين مدارهاي موجود مدار پر كاربردي به نام مدار كلارك يا زمين ثابت است كه در ارتفاع 35 هزار و 786 كيلومتري سطح زمين قرار دارد و پرتابهاي كه روي آن قرار ميگيرد در مدت يك شبانه روز نجومي زمين، سياره ما را دور ميزند و به اين ترتيب هميشه براي ناظراني كه در يك نقطه زمين ايستادهاند، در يك نقطه مشخص از آسمان ثابت به نظر ميرسند و به همين دليل هم هست كه ميتوانند ارتباطات راديو تلويزيوني را برقرار سازند. از طرف ديگر بايد در نظر داشت كه بسياري از ماهوارهها در مدارهاي زير زمين ثابت قرار دارند و به اين ترتيب در حدود چند دقيقه تا چند ساعت يك بار زمين را دور ميزنند و بسته به زاويهاي كه با استواي سماوي دارند در برخي از شبها ممكن است چندين بار از فراز يك نقطه مشخص عبور كنند و اگر شما مسير عبور آنها را بدانيد براحتي ميتوانيد آنها را با چشم غيرمسلح رصد يا از آنها عكاسي كنيد.برخي از درخشانترين و چشمگيرترين ماهوارههايي كه ميتوان آنها را رصد كرد، درخشهاي ايريديوم و ايستگاه بينالمللي فضايي هستند. درخشهاي ايريديوم به ماهوارههايي به نام ايريديوم مربوط ميشود و اگر در موقعيت مناسبي از فراز سر شما عبور كنند، ميتوانند درخشهاي بسيار چشمگيري توليد كنند كه در شرايط ايدهآل به اندازه تابش ماه شب 14 نيز درخشان ميشود. ايستگاه بينالمللي فضايي نيز يكي ديگر از اجرامي است كه رصد آن بسيار جذاب و هيجانانگيز است. پس از ماموريتهايي كه براي تكميل اين ايستگاه در حال انجام است، اين سازه كه بزرگترين سازه دستساز بشر در فضاست هر روز درخشانتر ميشود و در عين حال زماني كه شاتلهاي فضايي در كنار آن پهلو ميگيرند نيز منظره آن جذابتر ميشود. تنها مشكلي كه براي رصد اين گذرهاي زيبا وجود دارد پيدا كردن زمان گذر مناسب است. اگر شما علاقهمند به چنين رصدي هستيد ميتوانيد سري به پايگاه اينترنتي www.heavens-above.com بزنيد. در اينجا كافي است اسم شهر خودتان را از فهرست اطلاعاتي كامل آن انتخاب و سپس فهرست ماهوارههايي كه از فراز شهر شما ميگذرند را مشاهده كنيد تنها كاري كه بعد از آن ميماند رفتن به محوطهاي باز و نگاه كردن به جايي است كه از قبل ميدانيد. مطمئن باشيد حس شگفتانگيزي از اين رصدهاي ساده كه از دل شهرها هم قابل انجام است پيدا خواهيد كرد. مرجان مرادي |
|
|
|
عطارد روز و شب در عطاردعطارد نزدیک ترین سیاره به خورشید است و شباهت زیادی به کره ماه دارد . این سیاره خاکستری صخره ای مانند پوشیده از گودال های به شکل دهانه آتش فشان است . دمای عطارد تا 430درجه سانتی گراد بالا می رود ؛ یعنی دمایی که در آن فلز سرب ذوب می شود . در طول شب دمای عطارد تا 183-درجه سانتی گراد پائین می آید. زهره زهره ، سیاره بسیار داغزهره همیشه پوشیده از ابر های انبوه و مترا کم است . به همین علت سطح صخره این سیاره را نمی توان دید . در سال 1991 میلادی ، فضاپیمای (ماژلان )با استفاده از رادار ، نقشه ای از سطح زهره تهیه کردند . امواج رادار پس از عبور از میان ابر ها و جو متراکم زهره ،با سطح آن برخورد کردند و دوباره منعکس شدند. فضاپیمای ماژلان بارها به دور زهره چرخید و در هر گردش مقداری از نقشه ی سطح این سیاره را کامل کرد . هیچ موجود زنده ای در سطح زهره نمی تواند زندگی کند ، چون دمای آن 457درجه سانتی گراد است. زمین زمین، سیاره آبی رنگجو زمین گازهایی دارد که در برابر تشعشعات مضر خورشید از موجودات زنده محافظت می کند . در عین حال ، جو زمین به نور و حرارت خورشید اجازه عبور می دهد . گیاهان با استفاده از نور خورشید غذا می سازند و رشد می کنند. به دور اکثر سیارات منظومه شمسی ، کره هایی پوشیده شده از صخره ، یخ و گاز در حال گردشند. به این کره ها قمر می گویند که قمر زمین ، ماه نام دارد .بین سیاره منظومه شمسی فقط دو سیاره زهره و عطارد ، قمر ندارند. مشتری اطلاعاتی مربوط به مشتریتعداد قمر ها :63 حلقه:3 فاصله از خورشید: 020/412/788کیلومتر دور تا دور سیاره مشتری را نوار هایی از ابر های صورتی ،زرد، قرمز، قهوه ای روشن و سفید فرا گرفته است .بادهای قوی و چرخش سیاره، سبب کشیده شدن این ابر ها و ایجاد نوار های رنگی می شود لکه قرمز بزرگ، در حقیقت طوفانی است که بیش از 300 سال است می وزد. حقیقتی در مورد مشتری : این سیاره به حدی بزرگ است که اگر تو خالی بود ،تمام سیارات منظومه شمسی درون آن جای می گرفتند . زحل اطلاعات مربوط به زحلتعداد قمر ها:46 حلقه:7 فاصله از خورشید:400/725/426/1کیلومتر سیاره زحل رنگ لیمویی جذابی دارد . بسیار زیبا و دیدنی است ، اما نباید به آن خیلی نزدیک شد .بادهای جو بالای آن پنج برابر سریع تر از قوی ترین تند باد های زمین هستند . حلقه های زحل از میلیون ها تکه یخ ، سنگ و ذرات غبار تشکیل شده اند.برخی از این تکه ها کوچکتر از یک دانه ریز شن و برخی بزرگ تر از یک خانه است. حقیقتی در مورد زحل: بزرگترین قمر زحل (تایتان )نام دارد و از سیاره تیر (عطارد )بزرگ تر است. اورانوس اطلاعات مربوط به اورانوستعداد قمر ها:27 حلقه:11 فاصله از خورشید:200/972/870/2کیلومتر گازهای شناور در اتمسفر اورانوس رنگ آبی-سبز زیبایی به این سیاره داده اند . اورانوس متمایل به پهلوی خود است .ستاره شناسان گمان می کنند که احتمالا یک شی بزرگ به شدت به این سیاره برخورد کرده و سبب تمایل بیشتر آن به یک سمت شده است . حقیقتی در مورد اورانوس نام های بیشتر قمر های اورانوس ، از روی نام های شخصیت های داستان های ویلیام شکسپیر ، نویسنده مشهور انگلیسی گرفته شده اند . نام های چون : میراندا ، ژولیت وپوک نپتون اطلاعات مربوط به نپتونتعداد قمر ها:13 حلقه:4 فاصله از خورشید:900/252/498/4کیلومتر سیاره نپتون ممکن است هم چون اقیانوسی گرم و مرطوب (استواییی)، بزرگ و آبی رنگ به نظر بیاید . اما این سیاره گرم نیست ، بلکه مثل تمام سیارات گاز دار دیگر ، بسیار سرد است. باد های شدید و چرخش های سریع سیاره نپتون سبب شده اند که این سیاره یکی از طوفانی ترین سیارات باشد. حقیقتی در مورد نپتون : مدار سیاره نپتون آن قدر طولانی است که از زمان کشف آن ، یعنی بیش از150سال پیش تا به حال،یک گردش کامل به دور خود نکرده است. پلوتو اطلاعات سیاره پلوتوبنا به آخرین اخبار سیاره پلوتو از منظومه شمسی جدا شد و دیگر سیاره به حساب نمی آید، اطلاعات زیر مربوط به زمان سیاره بودن آن است. تعداد قمرها:1 فاصله از خورشید:000/380/906/5کیلومتر پلوتو کوچکترین و سرد ترین سیاره است . سطح آن سنگ پوشیده از یخ و برفک است؛درست مثل یک گوی یخی بزرگ در آسمان.پلوتو آن قدر از خورشید دور است که اگر روی آن بایستی ،خورشید مثل یک ستاره کوچک و درخشان به نظر خواهد آمد . راه شیری نوار کم رنگ مه مانندی که آسمان را دربرگرفته است ، ‹‹ راه شیری ›› نام دارد . تا سال 1609 میلادی که نخستین تلسکوپ ساخته شد، کسی نم دانست که راه شیری چیست . سپس کشف شد که راه شیری ، مجموعه ای ازمیلیاردها ستاره ی کم نور است . در حدود سال 1800 ، ستاره شناسان دریافتند ، ستارگان راه شیری درمجموعه ی بزرگی به شکل یک کلوچه گرد آمده اند .این مجموعه ستارگان ، کهکشان نامیده می شود.اختر شناسان ابتدا تصور می کردند که خورشید در نزدیکی مرکز کهکشان راه شیری قرار گرفته است . بعدها دریافتند ، مرکز کهکشان ما 24 هزار سال نوری در راستای صورت فلکی قوس (کمان) با زمین فاصله دارد. در ضمن ، یک سال نوری مسافتی است که نور در یک سال طی می کند و تقریباً شش تریلیون کیلومتر است . با این سرعت ، نور خورشید تقریباً هشت دقیقه طول می کشد تا به زمین برسد . اگر شما بتوانید با سرعت نور حرکت کنید ، طی یک ثانیه می توانید هفت و نیم بار زمین را دور بزنید . این سوی کهکشان تا سوی دیگر آن 100 هزار سال نوری فاصله دارد . کهکشان از یک گوی مرکزی متشکل از ستارگان پیر قرمز رنگ و یک صفحه ی خارجی مسطح حاوی گاز و غبار و ستارگان آبی جوان تشکلیل شده است. بخش مرکزی راه شیری باید بسیار درخشان تر به نظر برسد ، ولی ابرهای غباری شکل ، آن را از دید ما پنهان می کنند . خورشید ما رد صفحه ی خارجی ، در بازوی جبار (شکارچی) کهکشان قرار گرفته است . جبار ، قنطوس ، قوس و بر ساووش (برساووس) چهار بازوی مارپیچی کهکشان ما هستند. تعداد ستارگانی که کهکشان ما را تشکیل می دهند ، دست کم به دویست میلیارد می رسد . ستارگان از ابرهای پهناور غبار و گاز پدید می آیند با توجه به این که کهکشان ما ستارگان بسیار زیادی دارد ، ستارگان فراوانی در مراحل سنی متفاوت ، در آن یافت می شود. خورشید ما حدود پنج میلیارد سال پیش پدید آمد . ستارگان دیگری هم وجود دارند که هم اکنون در حال پدید آمدن هستند . ستارگان عمر جاودانی ندارند و ممکن است بسیاری از آن ها در همین لحظه درحال مرگ باشند . بزرگ ترین ستارگان سرانجام منفجر می شوند و مواد بیشتری را به ابرهای غباری شکل که ستارگان جدید از آن ها زاده می شوند ، می افزایند . در واقع ستارگان پر جرم فقط چند میلیون سال زندگی می کنند و سپس منفجر می شوند و به صورت غولی قرمز در می آید . خورشید ما میلیاردها سال دیگر عمر می کند و سپس منفجر می شود. داستان زندگی خورشید به شکل آرامی پایان خواهد یافت ؛ بدین صورت که جمع و کوچک می شود و به شکل ستاره ی کوتوله ی سفیدی در می آید ! /www.nasimrezvan.com |
|
|
|
اخترشناسان موفق به كشف پراكسيد هيدروژن در جو مريخ شدند براي نخستين بار دانشمندان موفق شدند تركيب مولكول پراكسيد هيدروژن (H2O2) را در جو ساره سرخ آشكار كنند.اين نخستين باري است كه چنين عامل فعالي در جو سياره اي غير از زمين آشكار شده است اين فعال كننده هاي شيميايي چرخه تبديل و فعل و انفعالات شيميايي را در جو زمين كنترل مي كنند. كشف اين مولكول در جو مريخ توسط تلسكوپ جيمز كلارك ماكسول در ارتفاعات موناكي ، هاوايي صورت گرفته است. دكتر تود كلانسي كه سرپرستي تيم تحقيقاتي دز موسسه علوم فضايي كلورادو را بر عهده دارد در باره مريخ ي گويد:« اين سياره يكي از ۳ سياره اي است كه مي توانيم جو آن را مستقيما رصد كنيم و بر خلاف زهره ، مريخ قابليت لازم را دارد تا در آينده شرايط مناسبي براي سكوت انسان فراهم آورد و بر خلاف زمين رازهاي آن تا كنون آشكار نشده است و هر لحظه مي توان منتظر شنيدن خبري هيجان انگيز درباره آن بود.» وي با اشاره به موفقيت تيم تحت رهبريش در كشف پراكسيد هيدروژن در جو مريخ اشاره مي كند كه اين فرصت در خلال مقابله كم نظير سياره در شهريور ماه گذشته به دست آمد و در آن هنگام تلسكوپ جيمز كلارك ماكسو به بررسي طيفي جو اين سياره پرداخت. اين تيم تحقيقاتي با توجه به ساختار جو زمين و نحوه علكرد آن در قبال تشعشعات خورشيدي به پيش بيني رفتار جو مريخ پرداخته و موفق شدند اين مولكول را در جو مريخ كشف كنند . اگرچه اين اولين باري است كه اين مولكول كشف مي شود اما تعدادي از دانشمندان با بررسي جو سياره سرخ امكان وجود اين مولكول را مطرح كرده بودند. سرپرست اين تيم تحقياقتي با اشاره به اينكه اين تركيب شيميايي برروي زمين به عنوان ماده اي گندزدا و ضدعفوني كننده كاربد دارد اضافه كرد ممكن است يافته جديد به بحثهاي مربوط به جستجوي حيات ميكروبي در سطح مريخ كمك كند چراكه اگر اثر اين ماده بر سطح مريخ بالا باشد احتمال آنكه هرگونه حيات كيكروبي بر سطح سياره باقي مانده باشد بسيار كاهش مي يباد و آنگاه بايد جستجوي خود را به لايه هاي زيرين سطح سياره متمركز كنيم . www.nojum.ir |
|
|
|
علم نجوم دوعلم است : علم احکام نجوم . علم نجوم تعلیمی علم احکام نجوم علمی است که در آن اثرات ستارگان بر روی زمین را بحث میکند واز فروع علم طبیعیات وحیات است واین علم از اجزاء هیئت وعلم سماءوعالم نیست. (خاصیت این علم تخمین است . اما نجوم تعلیمی درباره احرام آسمانی وکره زمین بحث می کند. اماعلم هیئت عالم اسلامی هدفش بیان کردن حرکات آسمانی و همه اختلافهای مرئی آنها با اشکال هندسی بوده است وبحث درعلم حرکات آسمانی وطبیعت اجرام فلکی ازموضوع علم هیئت خارج وبه حکمت طبیعی وحکمت الهی اختصاص دارد وهم طبیعیات اجرام وقسمت عمده هیئت نظری که درآن ازحقیقت حرکات ستارگان بحث می شود وارد درعلم هیئت اسلامی نبوده است وعلم هیئت اسلامی مشتمل بوده است هرعلم هیئت کروی در عملی . قسمت کوچکی ازهیئت نظری مخصوص کسوف وخسوفها واستتارهای سیارات. (دلایل توجه به این علم این بود که ابهت وعظمت کرات آسمانی ، همواره اعجاب انسانها را بر می انگیخت ودر میان عامه مردم نیز روز به روز این باور بیشتر رایج می شد که کرات واجسام نورانی بر سرنوشت موجودات زمین حاکم میباشند وبر همین پایه دروغین به این. (تصورات را بوجود آورد که نام پیشگویی ، دروغگویی ورمالی به خود گرفت . (از طرفی جلوه متغیر افلاک چیزی بود که ذهن وخیال انسان اولیه را قهرا اسیر خود کرد وافلام همواره تخیل انسان را به خود مشغول داشته است .(از طرف دیگر مردم در ابتدای امر از آن جهت آسمان ونمودهای آن را مشاهده ورصد می کردند که به حرکات خورشید وماه نیاز داشتند تا از روی آنها فصول چهارگانه را که کشاورزی به آن وابسطه است بشناسند یا ازطلوع وغروب ستارگان راه خود را درسفر. دریایی یا در بیابانهای بی آب وعلف وپر دامنه پیدا کنند . (اما درباره ههمیت این علم در مکتب اسلام باید گفت که علمای اسلام معتقدند که دربرنامه فرهنگی اسلام نخستین علمی که مورد توجه قرار گرفته است علم خداشناسی است چرا که قوام وسعادت هر قومی به این علم بستگی دارد اما راه وطریقه علمی برای خداشناسی را در دوعلم یعنی هیئت ونجوم وطب وتشریح میدانند چرا که این دو رشته است که خواننده را به عوالم بی نهایت بزرگ ( کهکشانها ، ثواب ، سیارات واقمار و... ) تا جهان بینهایت کوچک ( میکروبها ، سلولها واتمها ) رهبری میکند . کتاب آسمانی اسلام برای هر یک از این دو رشته از علوم مخصوصا هیئت ونجوم اهمیت خاصی قائل است چنانچه در بسیاری از آیات قرآن مجید ذکری از آسمانها و زمین وکواکب وغیره آمده است وتوجه خواننده را نسبت به نظام متقن آنها جلب می کند . به همین جهت است که عالمان وفیلسوفان اسلام عموما این دو رشته را تحصیل می نمودند . مقام ارجمندی برای آن قائل بودند . (به عنوان دلیل نخست وپایه ای در توجه عرب قبل از اسلام به دانش ستاره شناسی باید به مهاجرت کلدانیان مهاجری که به این منطقه آمده بودند عده ای ستاره شناس وکاهن نیز بودند که عربها که احکام نجوم وستاره ها وبرجها ومنطقه ها ومنزلگاهای ماه وآفتاب را از آنان آموختند.اما اعراب خود ستاره شناسان خوبی بودند ودر واقع علاقه آنها به مصنوعات مربوط به دانش جغرافیا علاقه ای موروثی بود . چرا که مسافرتها وزندگا نی آنها با اوضاع جوی .(ستارگان و حرکات ان مربوط بوده است . (البته این فعالیتها شدیدا تحت تاثیر وضع جغرافیایی شبه جزیره عربستان قرار داشت . (از طرف دیگر عاملی که سبب توجه به ستارگان گردید این بود که عرب برای کوچ نشینی خود وحرکت در صحراها وپیدا کردن منابع خود محتاج به شناختن مسیر بادها والاجرم هواشناسی بود که این عمل را از روی حرکت ستارگان انجام میداد . با گذشت زمان عوامل تاریخی جدیدی برای به جلو بردن مشعل فرهنگ و تمدن در حال تکوین بود یکی از جنبشهای مشهور وتاریخ ساز ذهن بشر از دل شبه جزیره عربستان طلوع کرد . از این رو اعراب بر ملل زیادی که از نظر فرهنگ برتر از آنان بودند چیره شدند و پس . از اندک مدتی در عرصه علم واندیشه یکه تاز میدان گردیدد . اما آنچه که فعالیتهای علمی وصنعتی مسلمانان را پیرامون علم نجوم به ثمررسانید این عوامل بود : (نخست ، عوامل مذهبی وتاکید فراوان قرآن به تفحص در آفاق وانفس . دوم ، فرضیه حج که رفتن به زیارت کعبه مستلزم شناخت راهها و آبادیعا وسرزمین ها بود . (سوم ، شناخت جهت قبله ، جهت یابی قبله که خود عامل مهمی برای توجه به نجوم بوده است . ۱۵ از دیگرعوامل روزه گرفتن در فاصله دو زمان معین. (خواندن نماز آیا ت وتعیین ماههای حرام را نیز باید ذکر کرد . توجه امرا وخلفا نیز به گسترش این دانش کمک کرد چنانکه در زمان عباسیان در اثر مساعی مامون در ایجاد دارالترجمه نهضت علمی پایه ریزی شد که در آن کتابهای زیادی از یونانی وهندی و ایرانی به زبان عربی ترجمه گردید . ا لبته از عواملی که سبب توجه خلفا به علم نجوم شد عامل تنجیم را با ید ذکر کرد سلاطین مبالغ هنگفتی برای ایجاد رصد خانه ها و ساختن ابزار دقیق نجومی قرار میدادند وانتظار پیشگو یی های اختر شناسی داشتند .پس از آنکه عراق دارالخلافه وپایگاه ملت اسلام سد اقتباس مسلمانان از علم وتمدن اقوام غیرعرب بیشتر شد وعلاقه آنها به احکام نجوم وآگاهی یافتن بر کتابهایی که در این باره نوشته شده بود زیاد تر میشد. بنابراین در این دوره اخذ علوم از منا بع اصلی شروع شد . در واقع آغاز نقل علوم منجمله نجوم از عصر منصور دومین خلیفه عباسی میباشد . چون توجه منصور به احکام نجوم وحرکات کواکب شهرت یافت ، منجمان از ایران و روم وهند به دربار روی آ وردند . بطور خلاصه باید گفت که علم هیئت واحکام نجوم از اوایل دوره خلفای عباسی توسط کتابهای نجومی هندی وایرانی دربین مسلمانان انتشاریافت .با تاسیس بیت الحکمه و رصد خانه هایی و رود متون نجومی زمینه برای رشداختر شناسی اصیل اسلامی که پیوند نزدیکی با ترقیات مسلمانان در ریاضیات داشت آماده شد. دردوره های بعد دانشمندان و بزرگانی در علم نجوم به ظهور رسیدند و حکایت از فعالیت بالنسه وسیعی در کارهای ستاره شناسی است وهر کدام از آنها خود آثاری را در زمینه نجوم تالیف وزیجهای بسیاری نوشته ورصدهایی انجام گرفت وابزار آلات بسیاری اختراع شد. از اواسط قرن چهارم خلافت بغداد رو به انحطاط گذشت و دولتهای مستقلی چون طاهریا ن وصفاریان و سامانیان پدید آمد . آل بویه در سال ۳۳۴ هجری . قمری بر بغداد تسلط مییابد . وپس ازآنها سلجوقیان بودند و سپس ان مصیبت هولناک به سقوط بغداد و انقراض دولت عباسیان انجامید از سوء تدبیر و رفتار ایشا ن با مغولان بود. ولی از آن وقت به بعد شهرت خود باقی بود وعلاوه بر آن مراکز علمی متعددی در عالم اسلام ایجاد شد ودر مسلمانان شوق فراگیری علم وذوق تحقیق به درجه ای بود که هیچ حادثه سخت وانقلاب خونینی آنها را از این مهم بازنمیداشت . این ترقیات علمی در فاتحان بیگانه به درجه ای تاثیر بخشید که خود آنها حامی وسرپرست علوم قرار گرفتند . نفوذ واستیلای تمدن عرب بر قوم ترک ومغول که خیلی زود سرپرستی قوم مغول خود را اختیار نمودند بی نهایت حیرت انگیز به نظر میرسد . چنانچه بعد از خاتمه یافتن نفوذ سیاسی عرب نفوذ تمدنی وی تا مدتی باقی بوده وپس از سقوط بغداد هم پیشرفت علمی آن تا مدتی ادامه داشت وآموزشگاه هیئت آن تا نیمه قرن ۱۵ م /۹ ه . ق به حال رونق باقی بوده وبه تحقیقات مهم علمی می پرداخت .با توجه به تعداد رصدخانه ها وتوسعه فعالیتهای نجومی وگسترش فعالیتهای ریاضی وستاره شناسی در طی قرون سوم وچهارم هجری ، دنباله این فعالیتها به قرن ۵ کشیده می شود ودر این قرن شاهد فوفقیت های چشمگیری هستیم که درخشانترین چهره آن ابوریحان بیرونی دانشمند بزرگ ایران است .اهمیت واعتبار وسیع وچند بعدی این دانشمند تا بدان حد است که جورج سارتن قرن او را عصر بیرونی می نامد. نظریات وشرح کارهای بیرونی در باب ستاره شناسی وگاهشماری در چند کتاب عمده وی التفهیم ، قانون مسعودی ، آثار الباقیه و تحدید نهایات الاماکن لتصحیح مسافات المساکنوالمقالید آمده است . ● نجوم واحکام نجوم : آداب وشعائر اسلامی و بخصوص نمازهای روزانه نیز اهمیت علمی علم نجوم را برای امت مسلمان آشکار ساخته بود . اوقات نمازهای روزانه می بایستی در سراسر سال برای طولها وعرضهای جغرافیا یی نقاط گوناگون که مسلمانان در آنجاها می زیستند وجهت قبله که همگان می بایستی در نماز به آنجا روکنند تعیین شود وبه همین جهت است که از منجمان گمنام گرفته تا بیرونی وابن هیثم ، مسلمانان روشهای گوناگون برای شناختن جهت قبله پیدا کرده بودند وتا زمان حاضر در صدد یافتن روشهای جدیدی برای یافتن جهت قبله برآمده اند . بعضی از فیلسوفان علم نجوم را شاخه ای از ریاضیات به شمار می آوردند واحکام نجوم یا تنجیم را شاخه ای از فلسفه طبیعی وگاه از علوم خفیه یا غریبه می دانستند . دانشمندن معتبری بوده اند که نجوم را می پذیرفتند وتنجیم را نفی می کرده اند . عموما این دو بایکدیگر آمیخته بودند وهرگز در جهان اسلام آن تمایزی که میان این دواصطلاح درباختر وجود دارد که یکی راعلم می دانند ودیگری را عمل کلذب .آثار اسلامی درباره نجوم: کتابهای عربی فارسی وحتی زبانهای دیگر اسلامی همچون ترکی درباره نجوم وموضوعات وابسطه به آن چندان زیاد است که علی رقم دو قرن تحقیق توسط دانشمندان غربی قسمت مهمی از آنها هنوز تقریبا دست نخورده است . بعضی رساله هایی است که تنها به یک جنبه این علم تحقق دارد مثل آنها که مثلا درباره ثوابت یا آلات نجومی بحث میکند . بعضی دیگر مشتمل برگزارشی توصیفی است بی آنکه درآنها از مبانی ریاضی بحثی به میان آمده باشد . بعضی دیگر از کتابها خلاصه نجومی است که درآنها کوشش شده تا تمام مباحث بصورت دایرة المعارفی ودرعین حال تحلیلی بیان شود .از این گروه است بعضی از آثار نجومی بزرگ اسلامی همچون قانون مسعودی بیرونی و... . منبع:
ـ ابراهیم ،حسن :تاریخ اسلام ، دار الجیل بیروت,چاب ۱۵ ۲۰۰۱م. |
|
|
|
برخلاف امواج رادیویی، امواج مایکروویو نمی توانند به لایه های تحتانی جو نفوذ کنند. همانند ماهواره ها، تلسکوپ های مستقر در قلل کوهستانی نظیر مائوناکیا در هاوایی و لاسیا در شیلی می توانند آنها را شناسایی کنند. ● ستاره شناسی با مایکروویو برخلاف امواج رادیویی، امواج مایکروویو نمی توانند به لایه های تحتانی جو نفوذ کنند. همانند ماهواره ها، تلسکوپ های مستقر در قلل کوهستانی نظیر مائوناکیا در هاوایی و لاسیا در شیلی می توانند آنها را شناسایی کنند. امواج مایکروویو می توانند به ستاره شناسان بگویند چه مواردی در ابرهای غباری و گازی در بین ستارگان وجود دارد. کوبه کاوشگر تشعشع زمینه کیهانی (کوبه) از تشعشع زمینه مایکروویو کیهانی نقشه برداری کرد. آسمان پوشیده از مایکروویو این نقشه مایکروویو آسمان را ماهواره کوبه گرفته است. نتایج این مطالعه در سال ۱۹۹۲ صحت نظریه انفجار بزرگ را تقویت کردند. ● ستاره شناسی با اشعه مادون قرمز همه اجرام آسمانی مقداری اشعه مادون قرمز ساطع می کنند. بخار آب بخشهای تحتانی جو این اشعه را جذب می کند، بنابراین برای یافتن آن، باید تلسکوپها در ارتفاعات یا روی ماهواره ها نصب شوند. ستاره شناسان می توانند با سنجش اشعه مادون قرمز ، اجرامی را مشاهده کنند که ابرهای متراکم غبار ، نظیر سحابی جبار که محل تولد ستارگان است، آنها را احاطه کرده اند. آنها همچنین می توانند حلقه های گازی پیرامون ستارگان که محل تشکیل سیارات هستند را رصد کنند. تولد ستارگان این تصویر اشعه مادون قرمز ، بخشی از سحابی حمال را نشان میدهدکه تعدادی ستاره تازه در آن متولد شده اند. مشاهده اشعه مادو قرمز ماهواره ستاره شناسی با استفاده از اشعه مادون قرمز (ایراس) در سال ۱۹۸۳ پرتاب شد و بیش از ۲۰۰ هزار منبع را برای این اشعه کشف نمود. ● ستاره شناسی با اشعه ماوراء بنفش ستارگان گرم از خود تشعشع ماوراء بنفش ساطع میکنند که معمولا جو زمین مانع رسیدن آن به زمین میشود. بنابراین همیشه تلسکوپ های ماوراء بنفش بر روی ماهواره ها نصب میشوند. بجای شیشه که این نوع تشعشع را جذب میکند با یک کانی به نام کوارتز آیینه های تلسکوپ را می سازند. این آیینه ها پوشش مخصوصی دارند که متوانند اشعه ماوراء بنفش را منعکس کنند. ▪ مشاهده اشعه ماوراء بنفش : کاوشگر بین المللی ماوراء بنفش در سال ۱۹۷۸ پرتاب شد، که تاکنون بسیار موفق بوده و امکان مطالعه اجرامی نظیر ابرنواخترها را فراهم نموده است. ▪ سوختن خورشید: این تصاویر ماوراء بنفشی یک شراره خورشیدی است. مناطق سفید نشانگر گرم ترین نقاطند. ● ستاره شناسی با اشعه ایکس مطالعات فضایی درباره اشعه ایکس توسط ماهواره ها یا موشکها انجام میشود ، زیرا تشعشع این اشعه نمی تواند از جو زمین بگذرد. اشعه ایکس از گازهای فوق العاده گرم موجود در بقایای ابرنواختر و یا جفت ستارگانی که یکی از آنها کوتوله سفید و یا سیاهچاله است، حاصل میشود. بخاطر عبور اشعه ایکس از آیینه های معمولی ، تلسکوپهای جمع کننده آنها از مجموعه ای از آیینه های کنونی و استوانه ای استفاده می کنند که اشعه را با زاویه ای حاده منعکس می کنند. ▪ روست: در سال ۱۹۹۰ یک رصدخانه بین المللی به نام ماهواره روست برای مشاهده منابع آسمانی اشعه ایکس به فضا پرتاب شد. ● ستاره شناسی با اشعه گاما اشعه گاما که توسط ماهواره های مستقر در مدار زمین میباشند جمع آوری شده ، حاوی تشعشعات بسیار پر انرژی می باشند. این اشعه ، منابع کیهانی گوناگونی از جمله پالسار ها و هسته کهکشان راه شیری دارد. انتشار بسیار کوتاه اشعه شدید گاما معروف به فورانهای اشعه گاما، از هنگام کشفشان در سال ۱۹۶۷ ستاره شناسان را متحیر کرده اند، زیرا این تشعشعات پراکنده اند و منشا دقیقشان هنوز ناشناخته مانده است. ▪ رصد خانه اشعه گاما: رصد خانه اشعه گاما کامپتون سنگین ترین ماهواره غیر نظامی است که تاکنون پرتاب شده است. وزن آن در زمین متجاوز از ۱۷ هزار کیلوگرم (۳۷۵۰۰ پوند) است. منطقه روشن نشانگر فعالیت اشعه های گاماست. ▪ کهکشان گاما: مطالعه اشعه های گاما به ما امکان میدهد تا "ببینیم" متراکمترین گازهای کیهانی درکجا واقع اند. |
|
|
|
ستارگان، گویهای بزرگ حاوی گازهای داغ و تابنده اند. خصوصیات ستاره نظیر رنگ، دما، اندازه و تابندگی توسط جرم آن (مقدار ماده موجود در ان) تعیین می شوند.ستارگان، گویهای بزرگ حاوی گازهای داغ و تابنده اند. خصوصیات ستاره نظیر رنگ، دما، اندازه و تابندگی توسط جرم آن (مقدار ماده موجود در ان) تعیین می شوند. خصوصیات ستارگان بسیار متفاوت می باشند زیرا جرم ستارگان متنوع است. خصوصیات هر ستاره منفرد نیز متغیر است زیرا در چرخه حیاتش دچار تغییرات درونی می شود. هنگامی که شبها به آسمان می نگرید، به نظر می آید که ستارگان سوسو می زنند یا درخشندگی شان لحظه به لحظه تغییر می کند. این سوسو زدن از حرکت هوا در جو زمین حاصل می شود. همان گونه که شیشه نور را خم می کند، هوا نور ستاره را می شکند. چون مناطق مختل هوا با حجم گوناگون حرکت می کنند، نور ستاره به مقادیر مختلف خم می شود. بدین ترتیب قدرت نور ستاره ای که به چشمتان می خورد، تغییر می کند و چنین به نظر می رسد که ستاره سوسو می زند. ستارگان بنا به خصوصیات طیفی شان طبقه بندی می شوند. طیف ستاره از طریق تجزیه تشعشع آنبه عناصری که شدت تشعشع طول موج های مختلف را نشان می دهند، حاصل می شود. با این اطلاعات دما، رنگ و ساختار شیمیایی ستاره استنتاج می شود. هفت نوع طیف اصلی وجود دارد که هر کدام با حرفی از الفبا شناخته می شوند. هر کدام از طیفها زیر مجموعه هایی دارند که از ۰ تا ۹۰ شماره گذاری شده اند. ستارگان بنا به خصوصیات طیفی شان طبقه بندی می شوند. طیف ستاره از طریق تجزیه تشعشع آن به عناصری که شدت تشعشع طول موج های مختلف را نشان می دهند، حاصل می شود. با این اطلاعات دما، رنگ و ساختار شیمیایی ستاره استنتاج می شود. هفت نوع طیف اصلی وجود دارد که هر کدام با حرفی از الفبا شناخته می شوند. هر کدام از طیفها زیر مجموعه هایی دارند که از ۰ تا ۹ شماره گذاری شده اند. ● چرا ستارگان می درخشند؟ با چشم غیر مسلح در یک شب تاریک و بدون ماه و در هوای صاف میتوان حدود ۲۵۰۰ ستاره را در آسمان شناسایی کرد. با دوربین یا تلسکوپ میشود میلیونها ستاره را تشخیص داد. از سیارههای منظومه شمسی خودمان نظیر زهره و زحل که چشم پوشی کنیم تمامی این ستارگان دوردست خورشیدها یا به عبارت دیگر گلولههای گازی پر حرارتی هستند که در سطح خود میتوانند تا هزاران درجه و در درون خود تا میلیونها درجه حرارت داشته باشند. در حقیقت بعضی از آنها با شدتی ده هزار برابر خورشید ما میدرخشند و برخی از آنها هم خیلی کم نورتر از ستاره مرکزی منظومه ما هستند ولی تمام ستارگان در یک مورد مشترکند: آنها در ژرفای درون خود از طریق تبدیل هیدروژن به هلیم انرژی هستهای تولید میکنند این چشمه جوشان و پایان ناپذیر انرژی- به ستارگان کمک میکند که عمری بسیار طولانی داشته باشند. مثلا خورشید با مواد سوختنی که دارد ۱۰ میلیارد سال عمر خواهد کرد. انرژی ایجاد شده در مرکز ستاره به خارج منتقل میشود و از سطح ستاره به شکل پرتوهای ماورای بنفش - رونتگن - ذره ای - نوری - گرمایی و امواج رادیویی انتشار مییابد. برخی از ستارگان در پایان عمر خود از طریق انفجارهای بسیار عظیم از بین میروند. آنگاه از آن ها فقط گویهای مادی کوچک و کاملا در هم فشردهای باقی میماند که در علم ستاره شناسی، کوتوله های سفید، ستاره نوترونی و یا سیاهچاله نامیده میشوند. خورشید هم روزی تبدیل به یک کوتوله سفید خواهد شد. ● ستارگان مزدوج بیش از نیمی از همگی ستارگان در گروههای دوتایی یا سه تایی هستند که با جاذبه در کنار یکدیگر نگه داشته شده اند. ستاره مزدوج یک زوج ستاره ایست که بدور جرم مشترک خود می گردند. اغلب یکی از دو ستاره آنقدر کم نور است که از زمین رویت نمی شود. اگر درخشندگی ستاره مرئی این زوج تغییر کند و یا اگر ظاهراً حرکتش تحت تاثیر میدان جاذبه جرم سماوی مجاوری قرار گیرد، ستاره شناسان می توانند آن را تشخیص دهند. دو ستاره در منظومه مزدوج بخاطر نیروهای جاذبه بین شان بر حرکت مداری یکدیگر تاثیر می گذارند. برای ستاره شناسان مشاهده دقیق حرکات ستارگان مزدوج تنها راه مستقیم تعیین جرم ستارگان است. هیپارخوس (۱۲۷-۱۴۶ ق.م)، ستاره شناس یونان باستان، ۲۰ ستاره از درخشنده ترین ستارگانی را که می توانست ببیند، دارای قدر اول و کم نورترین آنها را دارای قدر ششم توصیف کرد. به آنهایی که در این بین بودند، ارزشهای میانی بخشید. بعد از اختراع تلسکوپ، ستارگان کم نور بیشتری مشاهده شدند و با بهبود قدرت تلسکوپها، تفاوتهای فاحشی در درخشندگی ستارگان دارای قدر اول آشکار شد. در قرن هیجدهم، نسبت میان قدرها تقریباً ۵/۲ واحد (یا دقیقتر بگوییم ۵/۱۱۸۸۶۵۲) تعیین شد. یعنی ستاره ای دارای قدر معین از ستاره ای با یک واحدقدر کمتر ریال ۵/۲ برابر درخشنده تر است. سیستم هیپارخوس در توصیف کم نورترین ستارگان مرئی برای چشم غیر مسلح به عنوان قدر ششم به تجهیزات ستاره شناسی احتیاج دارید. با نسبت تازه و معین اندازه گیری قدر، اکنون برخی از ستارگانی که هیپارخوس در گروه قدر اول طبقه بندی کرده بود، دارای قدر صفر یا حتی قدر منفی می باشند. برای آن که تصوری از ظاهر ستارگان قدر اول در اسمان شبانه داشته باشید، تصور کنید که از فاصله یک کیلومتری (۶/۰ مایلی) به شمعی فروزان می نگرید. شعرای یمانی، درخشنده ترین ستاره در آسمان شب، قدر ۴۷/۱ دارد و پر فروغترین جرم سماوی در آسمان شبانه، ماه بدر، با قدر ۵/۱۲- است. اما در مجموع، فروزانترین ستاره، خورشید با قدر ۷۲/۲۶- است. کم نورترین ستاره ای که تا کنون با تلسکوپ رصد شده، در صورت فلکی بادبان قرار دارد. این ستاره به تپنده بادبان معروف است و قدرش ۲۶ است. کوتوله های قهوه ای، ستاره واقعی نیستند، بلکه ستارگان ناقصی هستند که گرم شده و با نور کمی می درخشند و در همین حال، جاذبه آنها را به انقباض وامیدارد. ولی یک کوتوله قهوه ای محتوی کمتر از ۸ درصد جرم خورشید است و این جرم برای تداوم انقباض گرانشی تا وقوع واکنشهای هسته ای کافی نیست. بدون واکنشهای هسته ای، کوتوله های قهووه ای نمی توانند به درخشندگی ستارگان بدرخشند. دلیل کم فروغی کوتوله های قهوه ای، تنها در سال ۱۹۹۵ بود که برای اولین بار یکی از آنها کشف شد. ● ترسیم انواع ستارگان نمودار هرتز پرونگ – راسل ابزاری بسیار مهم برای ستاره شناسان است. از آن برای ترسیم قدرهای مطلق ستارگان نسبت به انواع طیف شان (رنگ شان ) یا نسبت به دماهای سطح شان، که تعیین کننده انواع طیف شان است، استفاده می شود. در این نمودار، ستارگان در گروههای گوناگونی جای می گیرند که نمایانگر مراحل چرخه حیاتشان است. این نمودار به ستاره شناسان کمک می کند تا نحوه تکامل ستارگان و ایجاد رابطه میان خواص ستارگان را درک کنند. ● رنگهای ستارگان رنگ ستاره به دمای سطحش بستگی دارد. اگر ارزش یکی از این خواص را بدانید. شاید بتوانید ارزش دیگری را وضع کنید. ستارگان آبی رنگ داغترین ستارگانند و ستارگان سفید ، سردترند. بعد از اینها ستارگان زرد و نارنجی قرار دارد و سردترین ستارگان، قرمزند. شاید دمای ستارگان آبی رنگ به ۵۰ هزار درجه سانتیگراد (۹۰ هزار فارنهایت) برسد، حال آن که دمای سطح ستارگان قرمز تا ۲ هزار سانتیگراد (۶۰۰/۳ فارنهایت) پایین است. اصطلاح درخشندگی به پرتوافکنی ستاره با هر طول موجی دلالت می کند. مثلاً با افزایش درخشندگی ستاره، ممکن است ستاره، علاوه بر نور مرئی بیشتر، پرتو مادون قرمز و ماوراء بنفش بیشتری ساطع کند، ولی قدرهای مطلق و ظاهری، معیار درخشش نور مرئی ستاره اند. اساساً درخشندگی ستاره بر حسب جرم و مرحله چرخه حیات ستاره تعیین می شود. هر چقدر جرم ستاره بیشتر باشد، در مقایسه با ستاره ای با جرم کمتر و در همان مرحله چرخه حیات متراکمتر، داغتر و درخشنده تر است. ۲ ستاره با مساحت و دمای سطحی برابر درخشندگی و رنگ یکسان دارند. اگر ستاره ای منبسط شود، دمای سطحش کاهش می یابد. مثلاً زمانی یک ستاره زرد رنگ زنجیره اصلی نظیر خورشید به غول قرمز سرد تر ، تاریک ترو خیلی بزرگتری تکامل می یابد. اگر چه از سطح معینی از ستاره تاریک شده (مانند یک کیلومتر مربع یا مایل مربع) پرتو کمتری تابیده می شود. درخشندگیش افزایش می یابد، زیرا مساحت کلش افزایش یافته است و پرتوهای بیشتری امکان می یابند ستاره را ترک کنند. این افزایش درخشندگی به معنای آن است که قدرهای ظاهری و مطلق نیز زیاد می شوند. منکب الجوزا ابر غول قرمز تپنده ایست که چگالی بسیار اندکی دارد. میانگین قطرش تقریباً ۴۰۰ برابر خورشید است که بدین ترتیب حجمش ۶۴ میلیون برابر حجم خورشید است. چون منکب الجوزا حاوی ۱۳ برابر جرم خورشید است، میانگین چگالیش ۵۰۰/۳ بار از چگالی هوا کمتر است. میانگین چگالی خورشید ۴۰۰/۱ بار از چگالی هوا بیشتر است. ● جرم ستاره جرم ستاره نمایانگر میزان ماده موجود در آن است. واحدهای اندازه گیری جرم ستارگان، جرم خورشیدی است. هر جرم خورشیدی معادل جرم خورشید است. جرم اکثر ستارگان دیگر بین ۰۸/۰ تا ۶۰ جرم خورشیدی است، هر چند که جرم معدودی از ستارگان به ۱۲۰ جرم خورشیدی می رسد. اگر جرم ستاره ای از ستاره دیگر بیشتر باشد، ضرورتاً قطرش بزرگتر نیست زیرا اندازه ستاره به میزان تراکم موادش بستگی دارد. بسیاری از ستارگان برجسته، اسم دارند. اغلب این اسامی ریشه ای عربی دارند که میراث منجمان مسلمان سده های ۸و۹ میلادی است. اما اکثر ستارگان بی نامند. در عوض آنها با نام لاتینی صورت فلکی و حرفی از الفبای یونانی شناسایی می شوند. این سیستم نامگذاری را یوهان بایر (۱۶۲۵-۱۵۷۲) ستاره شناس غیر حرفه ای آلمانی، که در سال ۱۶۰۳ اطلسی از ستارگان را منتشر کرد، ارایه نمود. بنا به سیستم بایر، عموماً به درخشنده ترین ستاره هر صورت فلکی حرف آلفا ( حرف یونانی معادل الف) به ستاره درخشنده بعدی بتا (B=ب) و الی آخر اختصاص داده می شود. به هنگام اشاره به ستاره ای خاص، حالت ملکی نام لاتین صورت فلکی بکار گرفته می شود. مثلاً پر نورترین ستاره صورت فلکی دجاجه به آلفای دجاجه معروف است. چون الفبای یونانی تنها ۲۴ حرف دارد، سیستم بایر محدود است. گاهی حرف یونانی با اعداد زیر نویس شده بکار می روند تا ستارگان نزدیک به یکدیگر شناسایی شوند. مثلاً جبار a۵ و جبار a۶ از حروف رومی (a,b,c,A,B,C) و اعداد عربی (۱،۲،۳) نیز در نامگذاری ستارگان استفاده می شود. ● درخشندگی ستاره درخشندگی ستاره شدت پرتوافکنی آن است. درخشندگی نور مرئی آن بر اساس قدر اندازه گیری می شود: هر چقدر عدد قدر کمتر باشد، ستاره درخشانتر است. قدر ظاهری درخشندگی جرم سماوی را از دید ناظر زمینی می سنجد: هر چقدر جرم سماوی دورتر باشد، نورش بیشتر سیر می کند، بیشتر پراکنده می شود و کم نورتر به نظر می رسد. قدر مطلق درخشندگی جرم سماوی را در حالتی می سنجد که اگر در فاصله معین ۶/۳۲ سال نوری قرار داشت، نورش با آن شدت مشاهده می شد. ● چرخه های حیات ستارگان ستارگان متولد می شوند، میلیونها یا میلیاردها سال می درخشند و سپس می میرند . هر ستاره چرخه حیات چند مرحله ای دارد که در خلال آنها اندازه و دمایش شدیداً تغییر میکند. جرم هر ستاره (میزان ماده موجود در ستاره) تعیین کننده اصلی درازی عمر ستاره و نحوه تکامل آن می باشد. هر چه جرم ستاره بیشتر باشد، در واکنشهای هسته ای گازهایش را سریعتر می سوزاند و زودتر می میرد. پر جرمترین ستارگان برای چند میلیون سال دوام می آورند. آنهایی که جرم کمتری دارند، می توانند تا دهها میلیارد سال بدرخشند ● ماده میان ستاره ای فاصله های بین ستارگان هر کهکشان، با محیط میان ستاره ای پر شده که عمدتاً حاوی گازهای هیدروژن و هلیوم، مقداری از سایر گازها و اندکی غبار است. توزیع و دمای این ماده نا مساوی است و چگالیش میلیاردها بار کمتر از هواست. اکثر محیط میان ستاره ای شامل ابرهایی است که برخی از آنها را می توانیم در صورت انتشار یا انعکاس نور ستارگان در داخل یا اطراف انها، ویا انسداد نور اجرام سماوی دورتر بصورت سحابی شناسایی کنیم. محیط میان ستاره ای با ذرات بادهای ستاره ای و مواد خارج شده از ستارگان در حال مرگ غنی می شود. محیط میان ستاره ای حدود ۱۰ درصد جرم کهکشان راه شیری را تشکیل می دهد و این رقم از ویژگیهای کهکشانهای مارپیچی است. اکثر مواد میان ستاره ای کهکشانهای مارپیچی در بازوها، محل تشکیل ستارگان، قرار دارد.کهکشانهای بیضوی، ماده میان ستاره ای اندکی دارند زیراهمه آن را برای تشکیل ستارگان مصرف کرده اند. اشعه های کیهانی، ذرات اتمی پر انرژیی هستند که تقریباً با سرعت نور در فضا حرکت می کنند. اشعه های کیهانی اولیه، ذرات پر انرژیی در خارج جو زمین هستند که شاید به جو زمین وارد شوند و برای تولید اشعه ها کیهان ثانویه با سایر ذرات تصادم کنند. منشا اشعه های کیهانی که بالاترین انرژی را دارند، بیرون کهکشان ماست و آنها از کهکشانها و کوازارهای فعال ریشه می گیرند. منشا اشعه ها کیهانی کم انرژی ، انفجار و بقایای ابرنواخترها و پالسارهای درون کهکشان ماست. خاستگاه اشعه های کیهانی ای که کمترین انرزی را دارند، منظومه شمسی است و از شعله های خورشیدی ای ایجاد می شوند. |
ستاره شناسی رادیویی .
آنتن، امواج رادیویی را درست همانند متمرکز شدن نور توسط تلسکوپ انکساری ، متمرکز میکند. آنتن های رادیویی میتوانند ابرهای گازی میان ستارگان را که در نور مرئی غیر قابل تشخیص اند، شناسایی کنند. نقاط روشن این تصویر نشانه شدیدترین فعالیت رادیویی هستند. آنتن های رادیویی علائم اجرام سماوی مانند خورشید و کوازارها را شناسایی میکنند.
● ستاره شناسی با رادار
تلسکوپهای رادیویی علاوه بر دریافت امواج رادیویی، میتوانند علائم رادیویی را نیز منتقل کنند. این فوران علایم بسوی جسمی در منظومه شمسی ارسال میشود. و پژواک آن توسط آنتنهای رادیویی دریافت میشود. زمان بازگشت پژواک فاصله از جسم آسمانی را برای ستاره شناسان مشخص میکند. تجهیزات راداری کاوشگر ماژلان که در مدار زهره میچرخد، نقشه ها و تصاویری از سطح این سیاره که مرتبا " با باریکه ای از ابر ضخیم پوشیده میشود، تهیه کرده است. رادار همچنین معلوم ساخت که زهره در خلاف جهت سایر سیارات منظومه شمسی میچرخد.
● پژواکهای زمین
میتوان تجهیزات راداری را در مدار زمین به تجهیزات رصد متصل کرد. علائم از زمین منعکس میشوند و نقشه های دقیقی از سطح زمین پدید می آورند. این نقشه راداری بخشی از دره "لانگ ولی" کالیفرنیاست.
● تداخل سنجی
میتوان علائم دریافت شده توسط دو یا چند تلسکوپ رادیویی را ترکیب نمود و منبع علائم رادیویی مذکور را یافت. به این شیوه تداخل سنجی میگویند. هرچه تلسکوپها از یکدیگر دور باشند ، اندازه گیریشان دقیقتر خواهد بود. برای تهیه تصویر رادیویی آسمان، به تلسکوپهای بیشتری احتیاج است. مجموعه پایگاههای بسیار طولانی (وی ال بی ای) ۱۰ تلسکوپ رادیویی دارد و از هاوایی در اقیانوس آرام تا آمریکای شمالی و دریای کارائیب امتداد میابد.
● آنتن قاره ای
قطر موثر مجموع این ۱۰ آنتن ۸ هزار کیلومتر (۵ هزار مایل) است.
● مجموعه بسیار بزرگ
مجموعه بسیار بزرگ واقع در سوکورو، در ایلت نیو مکزیکو در آمریکا، از ۲۷ آنتن رادیویی مجزا تشکیل شده که به شکل حرف "وای" نصب شده اند. این مجموعه به کمک شیوه تداخل سنجی علائم هر آنتن را جهت تهیه "تصاویر" رادیویی آسمان با یکدیگر ترکیب میکند. این تصاویر آنقدر دقیق اند که با تصاویر نوری قابل مقایسه اند. این مجموعه قابل گسترش است و میتوان آنرا تا ۳۶ کیلومتر (۲۳ مایل) گسترش داد. قطر هر آنتن ۲۵ متر (۸۲ پا) است.
● علامت بزرگ تر
آنتنهای مجموعه بسیار بزرگ با ترکیب علائم رادیویی ، به عنوان یک آنتن رادیویی بزرگ عمل میکند.
كیهان شناسی
قسمت سوم
اساس دریافت ذهنی ما ازتكامل جهان ، مدل انفجار بزرگ است كه برپایه نظریه نسبیت عام انیشتن و رصدهای ادوین هابل در مورد گسترش جهان مطرح شد . اثر متقابل تئوری و رصد دراینجا اهمیت خاصی دارد .
● مرزهای نوین
دراین دوران هیجان انگیز كیهان شناسی ، كشفیات جدید بابالابردن سطح آگاهی باعث پدید آمدن چند سری سئوال شده اند: ماده تاریك چیست؟ ماهیت انرژی تاریك اسرار آمیز وگرانش دفعی آن چیست؟ چرا طرز كارجهان ماتااین حدپیچیده است؟ ودنیا چطور آغاز شد؟این سئوالات درحین سادگی نشان می دهندتكامل دانش مادرشناخت جهان به چه سطحی رسیده است.آخرین سئوال- دنیا چطور آغاز شد- ازآن دسته سئوالاتی است كه بشر برای چند هزار سال از خود پرسیده .باتوچه به متن نسبیت عام ، پاسخ ساده است: انفجار بزرگ تنها آفریننده ماده ، فضا وزمان است.بدون توضیح بیشتر.این جواب البته قانع كننده نیست ودلایلی وجود دارند كه بپذیریم پاسخ عمیق تری برای این سئوال هست.نسبیت عام شرحی ناقص ازگرانش است چون شامل مكانیك های كوانتومی نمی شودوگرانش رابادیگر نیروهای بنیادی تلفیق نمی كند.بیشتر فیزیكدانان معتقدند نسبیت عام حرف آخررا درمورد گرانش نمی زندونظریه ای گسترده تر می تواند شگفتیهایی مانند انفجار بزرگ را توضیح دهد:درحال حاضر نظریه ریسمان (كه به M -Theory نیز معروف است) باوجود ناقص بودن ومورد آزمایش قرار نگرفتن بهترین تفكر رادر مورد پیوند گرانش ، دیگر نیروهای بنیادی ومكانیكهای كوانتومی ارائه می دهد.بااینكه نظریه تورم ریشه ای در نظریه ریسمان ندارد ، اما امكان دارد درآخر توضیح خودرا دراین نظریه بیابد.وهرچندتورم نظریه ای محكم است اما به آزمایشات عملی بیشتری نیازدارد.دونتیجه ازسه نتیجه ای كه این نظریه پیش بینی می كندتابه حال مراحل اولیه ی آزمایشات خورراپشت سرگذاشته اند ودرآینده به طور جدی تری این آزمایشات پیگیری می شوند.این دو نتیجه عبارتنداز تخت بودن فضا وسرمنشاءكوانتومی ناهمگن بودن ماده ی موجود درجهان.پیش بینی سوم- وجودپس زمینه ای از امواج گرانشی –نیز بوسیله آزمایشاتی پی گیری می شودكه به دنبال رد قطبشی اندكی می گردندكه امواج گرانشی می توانندبروی CMBRایجاد كنند.نظریه ریسمان تاكنون توضیحی فیزیكی برای انرژی تاریك فراهم نكرده واین یك اشكال عمده است.هنوزسئوالات كیهان شناسی مهم دیگری نیزمطرحند. مثلاً چه زمانی اولین ستاره ها شكا گرفتند؟كهكشانهای منفرد چگونه تشكیل شدندوچطورتكامل می یابند؟كی وكجا عناصر شیمیایی ای كه بعداز عناصر موجود درانفجار بزرگ بودند (عناصر سنگین تری كه برای حیات ما مفید هستند)پدید آمدند؟ قسمت عمده ماده معمولی جهان كجاست وآیا فقط شامل گاز داغ است؟ پاسخ به این سئولات نیازمندرصدها ووسایل جدید وهمچنین مدلهای جدید وپیچیده تری است كه مادرمیانه دوران بزرگی از اكتشافات كیهان شناختی هستیم.اگر موفق شویم نظریه هایمان راباهركشف جدیدی تطبیق دهیم،می توانیم به جهشی بزرگ در دركمان از جهان وجای خودمان درمیان آن برسیم.
a ) در مدل انفجار بزرگ ، فضا گسترش پیدا می كند و درحین این گسترش كهكشانها را با خود حمل می كند. كهكشانها به نقطه ای مشخص و یا به خلاء پرتاب نمی شوند .
b ) یك فوتون یا ذره نور ،كه از كهكشانهای دور دست می آید ( مانند وقتی كه ابر نو اختری اتفاق می افتد ) با گسترش جهان كشیده می شود.اگر فاصله كهكشان میزبان تاكهكشان ما درطول مسافرت فوتون دو برابرشود،طول موج فوتون نیز دو برابر می شود.
نمودار ادوین هابل كه درسال ۱۹۲۹رسم شدوسرعت های دورشدن كهكشانهارا درمقابل فاصله هایشان كه تنها به چندمیلیون سال نوری اززمین می رسد نشان می دهد.این نموداراشتبا هاًنشان می دادكه جهان۱یا۲ میلیاردساله است.
این عكس كه درسال ۱۹۲۳ گرفته شده جایی را نشان می دهدكه هابل اولین ستاره متغیر قیفاووسی در ۳۱M (كهكشان آندرومدا) را شناسایی كرد.این عكس با تلسكوپ بازتابی ۱۰۰ اینچی دركوه ویلسون گرفته شده چون درآن زمان درخشش ذاتی ستارگان قیفاووسی شناخته شده بود.(هرچند به صورتی مبهم) هابل توانست ازاین كشف برای اندازه گیری فاصله ۳۱ M استفاده كند.این كشف همچنین راه را برای پی بردن به گسترش جهان هموار كرد.
وحالا… تلسكوپ فضایی هابل ( SHT ) به فردمن( Freedman ) وگروهش اجازه داد قیفاووسی های متفاوت دركهكشانهایی با فاصله بیش از۶۰ میلیون سال نوری بررسی كندواین نمونه ازنموداراثرگذارهابل رابدست آوردند.
این دو نمودار نشان می دهندكه فاكتور مقیاس - منظور اندازه نسبی جهان است – چگونه تكامل پیدا می كرد. اگر طبق آنچه برای چند دهه فرض می شد،ماده سیاه برآرایش جهان حكمفرمایی می كرد( آبی ) ویا اگر انرژی تاریك با نسبت بیش از ۲ به ۱ نسبت به ماده تاریك وجود می داشت – كه اكنون اینطور تصور می شود (قرمز) جهان تحت تاثیر انرژی سیاه برای چند میلیار سال بیشتر از جهان تحت سلطه ماده تاریك كه شتابی منفی دارد، در حال گسترش پیدا كردن بوده واین ، زمان لازم را به ستارگان خوشه های ستاره ای می دهد تا به سن تخمین زده ی كنونی برسند.
نمودار بالا ابر نواخترهای نوع Ia را كه اخیراً در فاصله های چند میلیارد سال نوری رصد شده اند نشان می دهد . درخشش ابرنواخترها كمتر از آن چیری است كه ازیك جهان حاوی ماده تاریك كه شتاب منفی سریعی دارد انتظار می رود. این پدیده وجود انرژی تاریك ودر نتیجه عصر نهایی گسترش كنترل ناپذیر را اثبات می كند.
با محاسبه چگونگی تاثیر ذرات ماده ی تاریك در سراسر زندگی ۵/۱۳ میلیارد ساله كیهان تحت تاثیر انرژی تاریك ، گروهی از دانشكده ی اختر فیزیك شیكاگو تحت رهبری آنده كراوتسف ( Andrey Krawtsov ) فیلمی تهیه كرده اندكه آغاز وتكامل ساختاركیهانی را نشان می دهد. ذرات ماده تاریك نشان داده شده در این تصاویر مستقل از نیروهای پیچیده ای مانند فشار وتشعشع هستند ونشان می دهند كه هركدام ازذرات به آرامی و با زیادكردن كنتراست میان مكانهای چگال و رقیق ترتحت تاثیر گرانش دیگری قرار می گیرند وبه آن می پیوندند. چیزی كه هنوز جای بحث باقی می گذارد این است كه چطور ماده اتمی نیز عیناً همچنین ساختار نامرئی رادنبال می كند.هر مكعب چگالی محاسبه شده ی ماده سیاه موجود در فضایی به ابعاد ۲۸۰ میلیون سال نوری را نشان می دهد.
|
|
|
. ● گذر روزها روی کره آسمان (برای سادگی آسمان را کرهای فرض میکنیم که ستارهها، خورشید و سیارات روی آن قراردارند)، مشابه زمین خطهایی مثل طول و عرض جغرافیایی در نظر میگیریم. اگر دو قطب شمال و جنوب زمین را به هم وصل کنیم، خطی بهدست میآید که به آن محور گردش زمین میگوییم. امتداد محور زمین کره فرضی آسمان را در دو نقطه قطع میکند که به آنها قطبهای آسمان میگوییم. اگر درست در نقطه قطب شمال زمین باشید، قطب شمال آسمان دقیقا بالای سر شماست و قطب جنوب آسمان زیر پایتان. خطوطی را موازی خطهای عرض جغرافیایی زمین در آسمان رسم میکنیم، به این خطها میل میگوییم. دایرهای را که از تقاطع صفحه استوای زمین با کره آسمان تشکیل میشود، استوای آسمان (استوای سماوی) مینامیم. استوای سماوی دقیقا بالای استوای زمین قرار دارد، اگر در استوای زمین باشید، استوای سماوی در آسمان شما نیمدایرهای است که شرق را به غرب وصل میکند و دقیقا از بالای سرتان میگذرد. و اگر در قطبهای زمین باشید استوای سماوی دایره افق شما خواهد بود. همه ما میبینیم که خورشید هر روز از شرق طلوع میکند، مسیری را در آسمان میپیماید و در افق مغرب به پشت زمین میرود و به خوبی میدانیم که این حرکت ظاهری خورشید در اثر حرکت وضعی زمین (گردش زمین به دور خودش در هر شبانهروز) پدید میآید. اما خورشید حرکت دیگری هم در آسمان دارد. اگر خورشید آنچنان کمنور بود که دیگر ستارهها هم در کنارش دیدهمیشدند، میتوانستیم یک آزمایش جالب ترتیب دهیم. ما هر روز موقعیت خورشید را در آسمان با در کنار ستارهها ثبت میکردیم و میدیدیم که خورشید در زمینه ستارههای ثابت هر روز کمی به سمت غرب حرکت میکند. این حرکت خورشید تصویر حرکت انتقالی (گردش زمین به دور خورشید) زمین است. در آزمایش ما خورشید تقریبا ۲۴/۳۶۵ روز بعد دوباره به محل اولش در زمینه ستارهها باز میگردد. این مدت را که دقیقا برابر مدت زمان گردش زمین به دور خورشید است، یک سال مینامیم. وقتی که هر روز محل خورشید را زمینه ستارهها ثبت کنیم، خطی به دست میآوریم که مسیر حرکت سالانه خورشید در آسمان است. به این مسیر دایرهالبروج میگوییم. در حقیقت دایرهالبروج تصویر صفحه مداری زمین روی کره آسمان است. از دید ما روی زمین مسیر حرکت سالانه خورشید در آسمان (دایرهالبروج) همواره ثابت است و از صورتهای فلکی خاصی میگذرد که در نجوم قدیم و طالعبینی به آنها برج میگویند. وقتی که میگویند خورشید در برج سنبله است، یعنی خورشید در صورت فلکی سنبله قراردارد.دایرهالبروج با استوای سماوی موازی نیست و با آن زاویه ۵/۲۳ درجه میسازد و در دو نقطه آن را قطع میکند. این یعنی خورشید در مسیر سالانهاش گاه بالاتر و گاه پایینتر از استوای آسمان است. به همین دلیل است که از دید ما که در نیمکره شمالی زمین هستیم، خورشید در تابستان ارتفاع بیشتری از افق میگیرد و مستقیم به زمین میتابد و روزهای تابستان طولانیترند؛ چون خورشید در تابستان بالا (شمال) استوای سماوی است. وقتی که خورشید در یکی از دو نقطهای است که دایرهالبروج استوای سماوی را قطع میکند، دقیقا عمود بر استوای زمین میتابد. در این زمان طول شب و روز در تمام نقاط زمین برابر است. به این نقاط نقاط اعتدال و به این زمان زمان اعتدال میگوییم. اعتدال بهاری در ابتدای بهار رخ میدهد و اعتدال پاییزی در ابتدای پاییز. در اعتدال بهاری خورشید از جنوب (پایین) استوای سماوی به شمال آن میآید و پس از آن طول روزها برای ساکنان نیمکره شمالی زمین بیشتر خواهدشد. لحظه تحویل سال شمسی زمانی است که خورشید به نقطه اعتدال بهاری میرسد. ایده و کار روی چنین تقویم دقیق و جالبی از شاهکارهای ایرانیان بودهاست و تقویم شمسی میراث با ارزشی است که به ما رسیدهاست. این نقشه محل خورشید را در این لحظه روی دایرهالبروج در نزدیکی نقطه اعتدال بهاری نشان میدهد. خط سیاه دایرهالبروج، مسیر حرکت خورشید، است. خط آبی افقی نمایانگر استوای آسمان و خط آبی عمودی نصفالنهار مبدأ آسمان است. نقطه اعتدال بهاری محل تقاطع این سه خط است. خورشید در لحظه تحویل سال در این نقطه قرارمیگیرد. |
|
قسمت دوم |
|
اساس دریافت ذهنی ما ازتكامل جهان ، مدل انفجار بزرگ است كه برپایه نظریه نسبیت عام انیشتن و رصدهای ادوین هابل در مورد گسترش جهان مطرح شد . اثر متقابل تئوری و رصد دراینجا اهمیت خاصی دارد .درحقیقت كیهان شناسان توانسته اند باوزن كردن كهكشانها وخوشه های كهكشانی شواهد محكمی برای اینگونه ناشناخته ماده فراهم كنند.امروزه ماده باریونی اشكال مختلفی به خود می گیرد- ازابرهای سازنده ستارگان گرفته تاسیاهچاله ها .گرچه بررسی واكنشهای هسته ای انفجار بزرگ ، به ما اجازه می دهد شرح ومقدار نسبتاًدقیی از زمانهای پیشین كه ساختار جهان ساده تر بودبدست آوریم.اماآمارگیری دقیق از موادباریونی در جهان امروزی هنوز نیمه تمام مانده است .مثلاً میزان فراوانی دوتریم –ایزوتوپی ناپایدار وسنگین از هیدروژن كه تنها در انفجار بزرگ بوجود آمد – به چگالی كلی ماده باریونی كیهانی بستگی دارد.با انداره گیری مقدار دوتریم درابرهای گازی نخستین و به مددنظریه واكن هسته ای انفجاربزرگ،كیهان شناسان نتیجه گرفته اندكه ماده معمولی تنها چهاردرصد ازچگالی بحرانی را تشكیل می دهد.كه البته این ازمقدار ماده ا ی كه درستارگان دیده می شود، بسیار كمتر است .اندازه گیری مقادیر CMBR نیز نتایج مشابهی را نشان می دهند. منجمان براین باورنددكه ماده عادی غیر قابل رؤیت كه حدو سه چهارم محتوای كل ماده ی باریونی را تشكیل می دهد، به وفور وبه صورت گاز گرم درمیان كهكشانها قرار دارد.دركل مقدار ماده – باریونی وغیرباریونی كه بیشتر آن نیز تاریك است – هشت برابر بیشتر از ماده باریونی است. تصویری گرافیكی كه از حضور ماده تاریك تهیه شده ، از رصدهای خوشه های كهكشانی ای كه در اثر گرانش ، نور كهكشان های دور دست تراز خودشان را منحرف وتشدیدی می كنند. بدست آمده است .منجمان همچنین توانسته اند مقادیر چشمگیری از ماده غیر قابل رؤیت رابااندازه گرفتن سرعت های ستارگان درمیان كهكشانها وسرعت كهكشانها درمیان خوشه های كهكشانی،شناسایی كنند.بدون وجود ماده ی تاریك غیرقابل رؤیت،این اجرام پرسرعت باید مدتها پیش متفرق می شدند.همچنین اندازه گیری دمای گازمیان خوشه هاكه چندمیلیون درجه دمادارند، اشعه ایكس ساطع می كنند و بیشترماده معمولی میان كهكشانی را تشكیل می دهند،می تواندعمق پتانسیل گرانشی بوجود آمده دراثر ماده ی تاریك راتعیین كند.بعلاوه مقدار گاز میان یك خوشه كهكشانی رامی توان بوسیله انحراف كوچكی كه درتشعشع مایكروویوپس زمینه كیهانی( CMBR) بوجود می آورد،بدست آورد. ● ساختار جهان در مقیاس بزرگ جهان امروزساختارهای فراوانی رادرخودجای می دهد،ازخوشه ها وابرخوشه ها گرفته تا پهنه ها، فضاهای خالی ورشته های ماده موجود درخلاء . فن آوری لازم برای این نقشه برداری بوسیله طیف نگارهای جدیدی تامین می شود كه م توانند میل به قرمزصدها كهكشان رادرآن واحدتعیین كنند.عظیم ترین این پروژه ها نقش۲ dFGRS است كه با درنظر گرفتن حدود ۲۵۰ هزار میل به قرمزرسم شده وهمچنین نقشه برداری S DSS كه شمارمیل به قرمزآن درحدود پروژه اول است اما قصددارد تا سال ۲۰۰۵ این مقداررا به هفتصدهزار افزایش دهد.مااكنون می دانیم كه نظامهاییبه بزرگی ۳۰۰ میلیون سال نوری وجوددارندكه بزرگترین ساختارهای جهان محسوب می شوند. ساختارهایی كه بوسیله كهكشان ها رسم شده اندعلاوه برنشان دادن نحوه توزیع ماده تاریك،راهی غیرمستقیم برای بررسی اولین لحظات جهان فراهم می كند. این بررسی از تئوری جهان نخستین حاصل می شود.این تئوری شرایط شكل گیری اولیه ی ساختارها رامشخص می كند.ماده تاریك سرد (كه بسیار آهسته تراز نورحركت می كندوتنها دربرابر نیروهای گرانشی عكس العمل نشان می دهد ) وناهمگنی های كوچك درتوزیع ، ( كه ازنوسانات كوانتومی درحین تورم به وجودمی آیند.) این شرایط را تشكیل می دهند . هنگامی كه جهان ده هزار ساله بود ، تشدید گرانش برآمدگیهای كوچك درماده تاریك سردشروع شد .كه این تشدیدسرانجام به نظامهایی كه ماامروزه رصد می كنیم انجامید.كلیه آزمودن رابطه میان این موقعیتهای ابتدایی ونقشه كنونی كهكشانهاشبیه سازی های كامپیوترنیست.منجمان خواص جهان هایی را كه با توجه به پارامترهای كیهان شناختی و موقعیتهای آغازین متفاوت ، شبیه سازی شده اند محاسبه می كنند وباآنچه دردنیای واقعی رصد می شودمقایسه می كنند.این شبیه سازی ها باهم مغایرت دارندوباتوجه به پیش بینی هایی برای چند جها ن متفاوت انجام میشوند. برای مثال برای جهانی كه تنها حاوی ماده تاریك داغ است (نوتونیوهایی كه باسرعتی نزدیك سرعت نور حركت می كنند ) یا جهانی كه فقط از ماده معمولی ( باریونی) تشكیل شده ویا دنیایی با چگالی بحرانی تحت تاثیر ماده تاریك سرد. البته مدلهای تخت شامل ماده تاریك سرد فراوان وحتی انرژی تاریك بیشتربه خوبی با ساختار مقیاس بزرگ جهان كه امروزه نقشه برداری شده قابل مقایسه هستند .آزمایش دیگری كه برای بررسی تئوریهای پیدایش جهان انجام می شود از رصدآغاز پیدایش كهكشانهانتیجه می شود . درمدل حاوی ماده تاریك سردساختارها به صورت سلسه مراتبی شكل می گیرند . در این سلسه مراتب كهكشانهای آغازین درمیل به قرمز ۶یا۷ ظاهر می شوند وكهكشانهایی مانند راه شیری با میل به قرمزدر حدود۱یا۲ سپس پیدایش كهكشانها با خوشه هایی درمیل به قرمزیك یاكمتروابرخوشه هایی كه اخیراًبه هم پیوسته اند ، ادامه پیدا می كند.درحالیكه رصد قطعی كهكشانها ی اولیه درانتظار پرتاب تلسكوپ فضایی جیمزوب است ، این زنجیره تكاملی بارصد قسمتی از جهان كه میل به قرمز زیادی دارد مطابقت می كند. كشف تشعشع مایكروویوكیهانی در سال ۱۹۶۴ بوسیله آرنوپنزیاس ورابرت ویلسون مسیر كیهان شناسی راتغییر داد.این پدیده برداشت كلی ای به كیهان شناسی ارائه كرد.وقتی كه جهان ۴۰۰ هزارساله و۳/۱ میلیاردبار چگالی ترازامروز بود.این تابش باقیمانده از انفجار بزرگ ثابت می كندكه جهان،آغازی داغ داشته است.كشفی كه درسال۱۹۹۲ توسط كاوشگر تشعشعات كیهانی ( COBE ****) صورت گرفت تقریباً به اهمیت كشف وجود این تشعشات بود.دمای CMBR (كه به طور متوسط ۷/۲ درجه بیشتر ازصفر مطلق است )درپهنای آسمان با تفاوت حدوداً ۰۰۱/۰ تغییر می كند.این عدم تقارن های كوچك مدارك محكمی برای ناهمگنی های چگالی ای است،كه احتمالاًساختارهای امروزی جهان را شكل داده اند. وسیله به كار رفته در COBE كه تفاوتهای كوچك دمایی را شناسایی كرد، تنها می توانست پدیده هایی راتفكیك كندكه در پهنه آسمان بیشتراز حدود ۷ درجه پهنا داشتند- اجزایی معادل بزرگترین ساختارهای قابل رؤیت درجهان امروز- . عدم تقارن هادرمقیاس های زاویه ای كه باواحد دقیقه قوسی اندازه گیری شده اند ،اطلاعاتی در مورد نوسانات چگالی كه كهكشانها وخوشه های كهكشانی راپراكنده كرده اند، فراهم می كنند.علاوه براین می توان با مطالعه این پدیده وبررسی خصوصیات جهان نوزادبوسیله ابزارهایی باقدرت تفكیك بالاتر از COBE نظریه تورم رامورد آزمایش قرار دادوپارامترهای كیهانی شناختی ای مانند تقعر جهان وچگالی ماده ی معمولی وتاریك را اندازه گیری كرد. نقاط داغ وسردآسمان نقشه برداری شده با مایكروویو علاوه براینكه به برآمدگی آغازینی كه امروزه بوسیله تورم منتقل شده بستگی دارند،بلكه با پارامترهای مهمی از كیهان شناسی نیزرابطه دارند.پی بردن به این حقیقت باعث بوجود آمدن جوش و خروش زیادی برای فعالیتهای تجربی شده . بیش از بیست آزمایش زمینی و هوایی از زمان COBE تا بحال برای بررسی CMBR صورت گرفته است.این تلاشها به تجربه ماهواره ای دیگری انجامید كه تاكنون سرتاسر آسمان مایكرویو راباقدرت تفكیك ۳۰ برابر وحساسیت ۱۰۰ برابر COBE نقشه برداری می كند.این پروژه كه فضا پیمای نوعی ذره بنیادی باجرم بسیاركم كه تصور می شد قسمت اعظم ماده تاریك را شكل می دهدواحتمالاً آن قسمت از نوترینوهایی كه در انفجار پدید آمدند۱/۰ تا۵ درصد از چگالی بحرانی را تشكیل می دهند. پژوهشی مایكروویو WMAP نام دارد ، اكنون بابه پایان رساندن اولین سال ماموریت چهارساله اش نقشه ای تماشایی از جهان نوزاد تهیه كرده ،شگفتی ای كه WMAP برای كیهان شناسان به ارمغان آورد این بودكه هیچ چیز شگفت آور نبود! وبا محاسبات قبلی تطابق خوبی داشت ، هرچند معلوم شدپیدایش ستارگان زودتراز آنچه پیش بینی شده بود شروع شده – تنها ۲۰۰ میلیون سال بعد از انفجار بزرگ WMAP موقعیت جهانی كه قبلاً پیش بینی شده بود راتحكیم كرد.جهانی ۵/۱۳ میلیارد ساله شامل یك سوم تا یك دوم ماده وانرژی تاریك و۴ درصد ماده معمولی (باریونی).این پروژه همچنین مقداربدست آمده برای ثابت هابل توسط پروژه كلیدی هابل( HSTKP)راتایید می كند. نتایج WMAP باایده كلی تورم سازگاری دارند ولی تورم نظریه ای با گونه های متعدد است وبادرست انگاشتن یكی از آنها ، دقت بی سابقه ی WMAP عصر جدیدی را برای نظریه پردازان كیهان شناسی شروع می كند. |
|
|
|
دید کلی ستاره شناسی چیست؟ آیا آن را میتوان شاخهای از علوم قرار داد یا بیشتر به فلسفه نزدیک است؟ شاید امروزه ستاره شناسی بخشی از علوم هستند که کاربردهای مستقیمی چون علوم پزشکی و یا مهندسی ندارند) باشد، اما بی گمان در گذشته چنین نبوده است. امروزه ستاره شناسی را بخشی از علوم در نظر میگیرند که به مطالعه و درک پدیدههای آسمانی میپردازد. درک پدیدههای آسمانی ، بخشی از تلاش سیری ناپذیر انسان در راه درک و شناخت نظم حاکم بر تمام طبیعت چه نقشی در زندگی بشر دارد، بحثی است که، شاید هرگز نتوان پاسخی عینی و مستقیم برای آن یافت. چرا که شاید پاسخ این سؤال خیلی شخصی باشد، اما آنچه مهم است، پاکی ، عظمت و دست نخوردگی اجرام بزرگ و دور دست عالم است که آن قدر وسوسه انگیزند که هر کسی را به مطاله خود فرا میخوانند و ستاره شناسی حاصل این فراخوان بزرگ است. |
|
تعریف و ارتباط با علوم دیگر اگر به دنبال یک تعریف مشخص از ستاره شناسی نوین باشیم، میتوان آن را چنین بیان کرد؛ مطالعه موضع ، ساختار و چگونگی تحول (از آغاز تا پایان) اجرام آسمانی. در این زمینه ، علومی به کمک ستاره شناسی میآیند که هر یک پاسخگوی بخشی از پرسشهای این علم هستند. فیزیک بخش عمدهای از مشکلات ستاره شناسان را برطرف کنند، شیمی ، ریاضیات و مکانیک نیز از جمله علومی هستند که ارزشهای فراوانی برای ستاره شناسی و ستاره شناسان دارند. در سالهای اخیر حتی علمی مانند زیست شناسی به کمک ستاره شناسی آمده است و بحث موجودات برون زمینی ، مسأله پیدایش حیات و نیز امکان زندگی در دیگر کرات آسمانی ، رابطه روز افزون این دو علم را طلب میکند.سایر علوم ، بخصوص علوم کاربردی (مانند شاخههای گوناگون مهندسی) نیز بحث فضاپیماها ، تلسکوپهای زمینی و فضایی غول پیکر را تکمیل میکند و از این طریق در گسترش ستاره شناسی قدم بر میدارد. رابطه ستاره شناسی و سایر علوم را در ادامه این سلسله مباحث و به تدریج متوجه خواهید شد و بی گمان در ادامه مسیر ستاره شناسی حتما متوجه میشوید که در هیچ حالتی قادر به حذف ارتباط یک یا چند رشته از علوم دیگر با ستاره شناسی نخواهید شد. اهداف و سرانجام اکنون میدانید که ستاره شناسی چه هدفی را پیش رو دارد، شناخت اجرام آسمانی. اما سوال اساسی که بسیاری از افراد در ذهن دارند این است که آیا عاقبت ستاره شناسی ، تنها برآوردن نیازهای درونی و حسی افراد را در بر دارد یا آنکه ، فواید دیگری از این علم پر هزینه ، عاید جوامع بشری میشود؟ پاسخ دادن به پرسش فوق کار چندان ساده ای نیست. چرا که نیاز به داشتن اطلاعات جامع از علوم مختلف دارد. اما آنچه را که میتوان بطور حتم و یقین بیان کرد، خدماتی است که ستاره شناسی به فیزیک ارائه کرده است.اگر فیزیک را به دو بخش فیزیک کلاسیک و فیزیک نوین تقسیم بندی کنیم، برای هر بخش یک مفهوم و یک قانون اساسی میتوان نام برد. در بخش فیزیک کلاسیک ، قوانین مکانیک نیوتن و در بخش فیزیک مدرن ، قوانین انیشتین (نسبیت خاص و عام) حاکمیت بی رقیبی دارند. در هر دو مورد (قوانین مکانیک نیوتنی و قوانین نسبیتی) بخشی از اثبات قوانین مذکور به عهده ستاره شناسی بوده است. یعنی قسمتی از قوانین فوق با استفاده از رصدهای نجومی اثبات شده است (اثبات نجومی هر دو قانون را در درسهای آینده ذکر میکنیم.) از دیگر خدمات اخترشناسی میتوان به بحث پیدایش حیات روی زمین اشاره کرد، اینکه آیا بطور کلی حیات سیاره ما زمین منشا آسمانی پاسخگویی آن خواهد پرداخت و کاربردهای دیگر خواهید کرد. ستاره شناس کسیت و چه وظایفی دارد؟ ستاره شناسی را شناختیم، شاید ستاره شناسی تنها علمی باشد که هنوز میتوان دو بخش حرفهای و آماتور در آن فعالیت کرد. افراد آماتور ، کسانی هستند که بر حسب علاقه به این علم زیبا میپردازند و البته تحصیلات عالیه و شغل اصلی آنها در زمینه ستاره شناسی نیست، چنین افرادی در تاریخ نجوم زیاد بوده و هستند. سوزن بان قطار ، پزشک ، رمان نویس ، مدرس علوم دینی ، زمین شناس ، میکروبیولوژیست و ... ، اینها شغل بعضی از افرادی است که به نجوم آماتوری به عنوان یک سرگرمی علمی جدی روی آوردهاند و پیشرفتهای فراوانی هم در این علم داشتهاند. و اما ستاره شناس حرفهای کسی است که تحصیلات دانشگاهی او در زمینه شاخههای مختلف ستاره شناسی است و به ستاره شناسی به عنوان یک شغل نگاه میکند.ارتباط ستاره شناسی حرفهای و آماتوری رابطه ستاره شناسی حرفهای وآماتوری نیز در خور توجه است، در ابتدا برای بسیاری این گمان بوجود میآید که ستاره شناسی آماتوری ، مغلوب ستاره شناسی حرفهای است و هیچ کاری وجود ندارد، در حالی که قضیه چیز دیگری است. یعنی حیطه فعالیت این دو گروه کاملا از هم جداست و به عبارتی ستاره شناسان آماتور و حرفهای بطور ضمنی باهم در مورد نوع عملکردشان به توافق رسیدهاند.بسیاری از دنباله دارها ، سیارکها ، ستارگان انفجاری جدید (نواخترها و ابرنواخترها) توسط ستاره شناسان آماتور کشف شدهاند. در حالی که این نوع اکتشافات در بخش ستاره شناسی حرفهای یا اصلا انجام نمیشود و یا اگر انجام شود کاملا تصادفی است. |
|
انبساط جهان |
|
نگاه اجمالی جهان بزرگترین معمای اخترشناسی است. آیا جهان آغاز و پایانی دارد؟ اگر چنین است کی و چگونه؟ انسان همواره در برابر جهان و تخمین اندازه و سن آن ناتوان بوده است. اخترشناسی نوین ، بر مبنای یافتهها و تئوریهای جدید در پی حل این معما است. برای یافتن پاسخ سوالهایی که به کل جهان مربوط میشود، باید به دور دستها نظر افکند. باید جهان را چنان تجسم کرد که کهکشانها و خوشه کهکشانها ، اجرام بسیار کوچکی به نظر رسند. آنگاه همانند ماکتی که از یک کارخانه یا شهر بزرگ میسازند، ماکت جهان را میتوان ساخت.تاریخچه هنگامی که از اوایل قرن بیستم تلسکوپهای پرتوان به مشاهده آسمانها پرداختند، یافتههای جدید ، انسان را در تجسم جهان تواناتر ساخت. ادوین هابل کشف کرد که همه کهکشانها در حال گریز از همدیگر هستند و جهان منبسط میشود. از انبساط جهان شاید بتوان به گذشته آن نیز پی برد.انفجار بزرگ میلیاردها سال پیش همه کهکشانها به هم نزدیکتر بودهاند. زمانی همه آنها با هم تماس داشته و پیش از آن دیگر کهکشان جداگانهای وجود نداشته است. اگر باز هم به عقب برگردیم، جهان به صورت تودهای از گاز با چگالی و دمای بسیار بسیار زیاد بوده است. این گوی آتشین منفجر شده و جهان کنونی ما را پدید آورده است. اخترشناسان این نقطه آغاز را انفجار بزرگ مینامند.تاریخ انفجار بزرگ اساسا تعیین تاریخ انفجار بزرگ ساده است. این کار را میتوان با ردیابی حرکت کهکشانهای زمانهای قبل انجام داد. برای مثال خوشه کهکشانهای صورت فلکی گیسو را در نظر میگیریم که 350 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد. مطالعه طیف آن نشان میدهد که این خوشه با سرعت 7000 کیلومتر در ثانیه از کهکشان ما دور میشود. به عبارت دیگر فاصله آن در هر 43 سال ، یک سال نوری افزایش مییابد.محاسبه کهکشانهای گیسو پانزده هزار میلیون سال پیش ، خوشه کهکشانهای گیسو درست در بالای سر ما قرار داشته است. با انجام چنین محاسبهای برای تمام خوشههای دیگر نیز به این عدد میرسیم. خوشههایی که در فاصله بیشتری قرار دارند، با سرعت بیشتری میگریزند. پس اگر خوشه گیسو در فاصله 350 میلیون سال نوری با سرعت 7000 کیلومتر در ثانیه دور میشود، میتوان گفت که به ازای هر یک میلیون سال نوری ، سرعت گریز 20 کیلومتر در ثانیه افزایش مییابد. مثلا خوشهای که 100 میلیون سال نوری با ما فاصله دارد، با سرعت 2000 کیلومتر در ثانیه دور میشود. البته این رابطه در فاصلههای دور دست اندکی تغییر میکند. زیرا سرعت هیچ جسمی نمیتواند بیشتر از سرعت نور باشد.ثابت هابل افزایش سرعت 20 کیلومتر در ثانیه به ازای هر یک میلیون سال نوری فاصله ، ثابت هابل نامیده میشود. اکنون تعیین دقیق ثابت هابل یکی از مهمترین وظیفه کیهان شناسان است. دانشمندان تلسکوپ بزرگی را طراحی کردهاند، که قرار است در سالهای آینده به فضا فرستاده شود. این تلسکوپ ، تلسکوپ هابل نامیده شده است که به مطالعه خوشههای کهکشانها خواهد پرداخت و طیف آنها را با دقت ثبت خواهد نمود. اخترشناسان امیدوارند که یافتههای این تلسکوپ مقدار دقیق ثابت هابل را تعیین کند. |
تحلیلی بر نظریه های تشکیل ابر نو اختر آیا نظریه های موجود درباره ی شکل گیری انفجار های ابر نواختری قابل استنادند و یا باید مورد تجدید نظر قرار بگیرند؟ علل تعدد نظریه برای این پدیده ها یک کج فهمی علمی است یا ریشه ای بنیادی دارد؟ این سوالاتی است که سعی داریم در ادامه به آنها پاسخ دهیم.آیا نظریه های موجود درباره ی شکل گیری انفجار های ابر نواختری قابل استنادند و یا باید مورد تجدید نظر قرار بگیرند؟ علل تعدد نظریه برای این پدیده ها یک کج فهمی علمی است یا ریشه ای بنیادی دارد؟ این سوالاتی است که سعی داریم در ادامه به آنها پاسخ دهیم.
انفجارات ابر نواختری به دو دسته ی کلی تقسیم می شوند. بیشتر این انفجارات از نوع دوم محسوب شده که ستاره ی مادر آنها دارای جرمی بیش از ۸ برابر جرم خورشید ماست. این ستاره ها علاوه بر آن که زندگی کوتاهتری را نسبت به سایر ستارگان تجربه می کنند، مراحل نموشان نیز با سرعت بیشتری طی می شود و آن هنگام که زمان مرگشان فرا می رسد خالق انفجاری هسته ای می شوند که اختر شناسان را از گوشه و کنار جهان متوجه خود ساخته و فرصتی را جهت آزمایش آموخته ها و پیش بینی هایشان، مهیا می سازد. وقتی تمام انرژی این ستاره ها به مصرف رسید هسته شان متلاشی می شود و نیروی گرانش بسیار زیاد هسته، باعث انبساط ستاره و سر انجام انفجار لایه های بیرونی آن می شود و در پایان کارشان، ستاره ای نوترونی یا یک سیاهچاله ی غول پیکر از خود باقی میگذارند. اما گونه ی اول از انفجارها که کمتر هم مشاهده می شوند، دارای اجداد متفاوتی نسبت به انواع دیگر خود هستند که معمولا از یک کوتوله ی سفید بسیار پیر و دارای ابعادی حدود هسته ی خورشید ما یا سایر ستارگان جوان تشکیل می شوند. این ابر نو اخترها که در بیشتر موارد از عناصر کربن و اکسیژن ساخته شده اند، در واقع از همجوشی هسته ای هیدروژن و هلیم در روزهای پایانی عمر کوتوله سفید تشکیل می شوند. در این کوتوله ها مواد تحت نیروی بسیار بزرگ گرانشی متراکم شده و به حالت فوق غلیظ یا انحطاط می رسند که در واقع کوچکترین حالت مشاهده شده برای یک مجموعه اتم است. در این حالت انرژی کوانتمی ذرات نیز در مقدار کمینه ی خود قرار می گیرد. در همین رابطه پروفسور سوبراهمانییان چاندرازخار (که نام رصد خانه ی پرتو ایکس ناسا، چاندرا، از نام او گر فته شده) ثابت کرد که بیشترین فشار متقابل در برابر نیروی گرانش که از طرف الکترون وارد می شود دارای یک بیشنه است. این حد که بعدها به حد انحطاط چاندرازخار معروف شد، نشان داد که بیشترین جرمی که یک کوتوله ی سفید می تواند تحمل کند ۱.۴۴ برابر جرم خورشید است و بیشتر کوتوله ها هم جرمی بسیار کمتر یعنی درحدود ۰.۵ الی۰.۶ برابر جرم خورشید ما را دارا هستند. این حجم عظیم انرژی رفته رفته به عاملی برای از کار افتادن سیستم سوختی ستاره تبدیل شده و در واقع باعث مرگ تدریجی و سرد کوتوله می شود. ولی چیزی که در سیستم های چندتایی کوتوله ها مشاهده شده کمی متفاوت است.
اگر یکی از همدم ها به اندازه ای بزرگ باشد که شرایطش به حد چاندرازخار نزدیک شده باشد، دما و چگالیش با سرعت قابل توجهی افزایش می یابد و باعث جریان یافتن چرخه ی کربن- کربن میشود. در همین هنگام همدم ستاره که تا کنون تاثیر قابل توجهی در روند زندگی ستاره نداشته است، با تبدیل شدن به یک غول سرخ و یا ستاره ای ابر پرجرم ،خود را برای مراحل پایانی زندگی آماده می کند و دچار تغییری بنیادی می شود که آینده ی ستاره را به کلی دست خوش تغییر خواهد کرد. کربن و اکسیژن به عناصر سنگین تری مثل سیلیکون، گوگرد، کلسیم، آهن، نیکل و کبالت تبدیل می شود و همین تعدد عناصر تشکیل دهنده، ستاره ای را که به سمت ابر نو اختر نوع یک حرکت می کرد، در حد یک ابر عظیم گاز نگه می دارد. نظریه های مختلفی برای آینده ای این منظومه ها مطرح شده است اما سرانجام بعد از یک دهه تلاش، جرقه ی حل این مسئله نیز روشن شد.
همان طور که گفتیم ستاره ی همدم، هیدروژن و احتمالا هلیم خود را در طی جریانی از مواد بین دو جرم به کوتوله ی سفید منتقل می کند. بعد از گذشت زمانی نسبتا طولانی جرم موجود در کوتوله از حد چاندرازخار افزایش می یابد، در همین لحظه جریان مواد قطع شده و کوتوله با انفجار ابر نو اختری از نوع یک به زندگی خود پایان می دهد و همدمش نیز ناچار است باقی عمر خود را مثل یک ستاره ی کوچک و عادی ادامه دهد.
اما راه دوم: ممکن است فاصله ی غول ستاره ای ما از آنچه برای تبادل مواد لازم است بیشتر باشد یا گرانش ستاره به حد کافی بالا باشد که از فرار لایه های سطحی جلوگیری کند. این مشکل حل نشده ماند تا نوابر سال ۲۰۰۲، در این سال یک کهکشان گمنام در صورت فلکی حوت توجه همگان را به خود جلب کرد. ابر نو اختری موسوم به ۲۰۰۲ IC دراین صورت فلکی درخشش خود را آغاز کرد و با روشنایی چند برابر ابر نو اختر های معمولی نور افشانی نمود ولی باز هم از نوع دوم این انفجارها به شما می آمد. بعد از بررسی طیف آن ستاره در نور مرئی نوار ضخیمی از فلزات سنگین از قبیل سیلیکون و آهن مشاهده شد و این در حالی بود که تنها عناصر کربن و اکسیژن پدیدآورندگان کوتوله ها محسوب می شدند.
مارییوهاموی از مرکز تحقیقات کارانگی و همکارش متوجه شدند که همدم این کوتوله ها که غول های معمولی یا از رده ی ای جی بی هستند، مانند سایر ستارگان می میرند و بنابر این بعد از مرگ آنها تنها چیزی که باقی می ماند یک سحابی سیاره نما است و در مر کز این سحابی یک کوتوله ی سفید ایجاد می شود که باز هم به دور همدم خود می گردد اما این بار در سامانه ای کوتوله ای. آنان با مقایسه ی حدسیات خود و سوپرنوای ۲۰۰۲ IC دریافتند که همدم این کوتوله ها مانند حالت قبل شروع به از دست دادن جرم می کند وبا رسیدن به حد چاندرازخار همان مراحل را طی میکنند. بعد از چند سال در سال ۲۰۰۵سوپرنوای مشابه نوع اول در کهکشان ان جی سی ۱۳۷۱ روی داد که ۲۰۰۵ KA نامیده شد و رصد خانه ی فضایی ناسا موسوم به سوئیفت که در سال ۲۰۰۴ آغاز به کار کرده بود موج بلندی از پرتوهای ایکس و امواج فرابنفش را از آن سوپرنوا آشکار کرد که نشان می داد این ابر نواختر توسط لایه ای از غبارهای هیدروژنی پوشیده شده است. اما چرا در سوپرنوای ۲۰۰۲ IC کوچکترین نشانه ای از هیدروژن ثبت نشده بود؟ به نظر اندرو هاول از دانشگاه تورنتو علت مشاهده نشدن هیدروژن عدم وجود آن نیست. در منظومه های تکی بعد از انفجار، شدت نورهای ساطع شده آن قدر زیاد است که تشخیص عناصر محدود درآن غیر ممکن به نظر می رسد ولی در نمونه ی ۲۰۰۲ نیز هیدروژن ولو در اشکال مختلف وابتدایی وجود نداشته است.
بعد از چند وقت عکس هایی توسط لیوییو از دانشگاه آدام ریس منتشر شد که در آن قسمتی از کوتوله توسط همدمش پوشیده شده بود. با توجه به این مشاهده احتمال می رود که ستاره ی همدم بعد از انفجار، از خود دو هسته باقی می گذارند که هسته ی اول متعلق به خود ستاره، و دومی همان کوتوله ای است که توسط همدمش بلعیده شده. این دو کوتوله ی سفید دچار گردشی پایدار و ابدی به دور یکدیگر شده و مدتی بعد آنقدر فاصله شان کم می شود که به درون هم فرو ریزش می کنند و کاملا نا گهانی از حد پایداری چاندرازخار گذشته و سوپرنوایی را به وجود می آورند.
نظریه ای که تاکنون مطرح شد قابل قبول ترین توجیهات موجود برای این پدیده هاست ولی اگر این موضوع درست باشد یک تناقض جزئی مطرح می شود. با توجه به مشاهدات دانشمندان تاکنون بر این باور بودند که درخشش انفجارات به سرعت کاهش می یابد. این مطلب برای جرقه های کوچک و مصنوعی مثل آتش بازی ها یا بمب ها درست است ولی انفجارات ستاره ای به گونه ی دیگری ایجاد می شوند. با وجود آنکه انفجارات ستاره ای خود به خود است در خششی شدید ایجاد می کنند که ضربان اصلی و به عبارت بهتر پالس انفجار، در لحظات بعدی توسط ابزارهای رادیویی به ثبت می رسند. در نوع ۱A ،کربن طی مراحل همجوشی به نیکل ۵۶ تبدیل می شود. این انحطاط بعد از مدت ۶.۱ روز به کبالت۵۶ تبدیل شده و ظرف کمتر از دو هفته به اوج نور افشانی خود در طول عمرش می رسد. کبالت هم بعد از ۷۷ روز جای خود را به ایزوتوپ ۵۶ آهن می دهد.
کوتوله ی سفید کربن و اکسیژن که تنها۰.۶ تا ۰.۷برابرجرم خورشید را داشت و در مرحله ی نیکل سوزی بود، منفجر شد و تمامی شواهد نشان داد که باید جزء انفجارات نوع ۱A قرار بگیرد ولی درخشش زیادش پذیرش این موضوع را با مشکل مواجه می کرد. این موضوع درهاله ای از ابهام باقی ماند تا کشف ابرنواختر ۲۰۰۴ FG که نه تنها ویژگی های ابر نواختر قبلی را حفظ کرد بلکه انتقال به سرخی معادل ۰.۲۴۴ داشت و از کهکشان ما فقط یک توده ی مه آلود بود که ۳ میلیون سال نوری با ما فاصله داشت و جرقه اش هم ۱.۳ اندازه ی خورشید و حامل طیف نیکل ۵۶ بود.
آیا ممکن است مواد تشکیل دهنده ی کوتوله در طی فرآیند همجوشی جای خود را به نیکل دهند؟ خیر؛ با توجه نظریات هاول و همکارش مارک سولیوان از دانشگاه تورنتو که در واقع گزارشی از شکل گیری ۲۰۰۶ FG بود و در مجله علمی نیچر(Nature) هم به چاپ رسید، انفجار در رده ی طیف مرئی و از نوع اول بوده که شامل عناصر سیلیکون ،گوگرد و کلسیم نیز می شده است. در عوض منجمان مطمئن اند که انفجار از یک کوتوله سفید با جرمی دو برابر خورشید بوده که ۵۰ درصد از حد چاندرازخار نیز پیشی گرفته بود. رصدهای این کوتوله هم نشان داد که با شتابی کمتر ازحد معمول منفجر می شود و گرانش بیشتری از کوتوله های سفید معمولی به لایه های خارجی وارد می کند. آیا این سوپرنوا یک فرا چاندرازخار و یک استثناست؟
در ماه آگوست نظریه ای توسط هاول و گروهش از جمهوری چک مطرح شد که بلافاصله باجبهه گیری مجامع مهم نجومی به ویژه گردهمایی سه ساله اخترشناسان مواجه شد. او در نظریه خود حد چاندرازخار را به ۲.۱ برابر جرم خورشید افزایش داد و اثبات کرد که کوتوله ی سفید ۱.۴ برابر خورشید کاملا عادی و مهتمل است. ولی با وجود اثبات های ظاهرا قابل قبول، پذیرش این امر نامحتمل به نظر می رسید و انقلابی را در ستاره شناسی پی ریزی می کرد.
به گفته یووزلی از دانشگاه سانتا کروز کالیفرنیا و دانیل کاسن از جان هاپکینز، ما تا کنون نمونه های متعددی از سوپر نوا ها را بررسی کرده ایم و با رسم جدول داده ها واحتمالات وجود چنین کوتوله های سفیدی که از حد ۱.۴ برابر تجاوز کنند را تقریبا منتفی می دانستیم و توانسته بودیم مدلی را برای درخشش های بالا مطرح کنیم. ولی قادر به توجیه نیروی کم خروج از مرکز ۲۰۰۴ FG نبودیم در حالی که می دانستیم نیکل-۵۶ بیشتر به معنی انفجار بزرگتر وشتاب بیشتر است.
به هر حال بزرگترین سوال مطرح، علت ادامه ی چرخش کوتوله ها به دور قطب هایشان در طی افزایش جرم و تبادل ماده برای رسیدن به ۲ برابر جرم خورشید است و توجیه منطقی آن توسط تئوری های گوناگون بررسی شده. حتی اگر تئوری اخیر درست باشد ممکن است تعریف موجود درباره ی سوپرنوا و انواع آن مخصوصا ۱A را به چالش بکشد. البته ممکن است موضوع به این پیچیدگی ها هم نباشد و توجیه بسیار ساده و واحدی نیز وجود داشته باشد.
کامبیز خالقی
|
|
|
یک سال نوری یعنی مسافت پیموده شده توسط نور در یک سال. مسافتهای کوتاه مانند طول و عرض یک کتاب را برحسب سانتیمتر یا اینچ اندازه می گیرند؛ مسافتهای بلندتر را برحسب متر یا فوت میسنجند؛ و مسافتهای باز هم بزرگتر را با کیلومتر یا مایل اندازه میگیرند. اما مسافتهای میلیارد یا تریلیونها کیلومتر را نمیتوان بر حسب این واحدها اندازه گرفت. برای اندازه گیری این مسافتها ، ما به واحد کاملا متفاوتی نیاز داریم. سال نوری در واقع واحد طول مورد استفاده برای مسافتهای زیاد بین کره زمین و ستارگان است. سرعت نور نور با سرعت 300 هزار کیلومتر در ثانیه حرکت میکند. در این سرعتها نور مسافتی برابر با 18 میلیون کیلومتر را در دقیقه طی مینماید. این مسافت را دقیقه نوری مینامند. وقتی که میگوییم یک جرم آسمانی بخصوص ، در فاصله یک دقیقه نوری ما قرار دارد، این بدان معناست که آن جرم در فاصله 18 میلیون کیلومتری زمین واقع شده است. مثلا فاصله خورشید از کره زمین 8 دقیقه و 30 ثانیه نوری میباشد. این عدد نشان میدهد که فاصله خورشید از زمین 150 میلیون کیلومتر است.مسافت طی شده توسط نور در یک سال ، 90460000000000 کیلومتر است. بطور خلاصه میتوان گفت که این فاصله 46/9 میلیون میلیون یا 1012 × 9.46 کیلومتر است. این مسافت را یک سال نوری مینامند. فاصله کره ماه از زمین ، برحسب این واحد ، 25/1 ثانیه نوری است. نزدیکترین ستاره به زمین ، پرکسیما سنتوری در فاصله 25/4 سال نوری قرار دارد. این بدان معناست که اگر با هواپیمایی که با سرعت 300 هزار کیلومتر در ثانیه حرکت میکند پرواز کنیم، 25/4 سال طول میکشد تا به این ستاره برسیم (چنین سرعتی در عالم واقع امکان پذیر نیست). این ستاره فقط در نیمکره جنوبی قابل مشاهده است. نزدیکترین ستاره قابل رؤیت در نیمکره شمالی ، سیروس است که فاصله آن از کره زمین 8/8 سال نوری است. سال نوری چگونه اندازه گیری شد؟! برای اندازه گیری سرعت نور قطعا باید از روشهای ابتکاری استفاده کرد، چرا که آزمایشگاهی که حتی بتوان در آن سرعت نور را در یک ثانیه بدست آو.رد، باید لااقل 108 × 3 کیلومتر طول داشته باشد. اولین بار یک ستاره شناس دانمارکی به نام اولاس رومر Olaus Roemer این کار را انجام داد. او دریافت که خسوف یکی از اقمار سیاره مشتری همچنان که زمین در مدار خود از خورشید دور میشود، ادامه مییابد. سپس ، وقتی که زمین به وضع اول خود بازگشت دو مرتبه خسوف رؤیت میشود. اختلاف زمانی که پدیده تقریبا 17 دقیقه بود و از روی آن بسادگی میشد تخمین زد که نور برای عبور از قطر مدار زمین چقدر وقت صرف کرده است. نتیجه این آزمایش با توجه به اینکه او میدانست این فاصله تقریبا 6/297 کیلومتر است این شد که سرعت نور به آسانی بدست آمد. البته برای محاسبه دقیق سرعت نور بعدها روشهای بسیار دقیقتری بکار گرفته شد که در نتیجه سرعت نور به میزان بسیار دقیقتری بدست آمد. |