پاسخ به:نجوم و اختر شناسی
سه شنبه 17 بهمن 1391 4:38 PM
|
|
|
گفته شده است اگر سرعت گسترش جهان يک ثانيه پس از انفجار بزرگ، تنها يک صد هزار ميلياردم کمتر بود جهان پيش از آنکه به اندازه کنوني برسد از هم فرو ميپاشيد. در اينجا اين سئوال مطرح ميشود که چرا جهان به اين صورت است که ميبينيم. پاسخ ساده آن است که اگر به اين صورت نبود انساني وجود نداشت تا آنرا نظاره کند! اين همان اصل انساني است. اين انديشه که ما جهان را چنين که هست ميبينيم زيرا اگر متفاوت بود ديگر ما وجود نداشتيم تا آن را ببينيم. به نظر ميرسد مقدار کميتها با ظرافت و دقت به گونهاي تعيين شده که تکامل حيات را ممکن ميسازد. مثلا اگر بار الکتريکي الکترونها تنها اندکي کمتر يا بيشتر بود ستارگان يا قادر به سوزاندن هيدروژن و تبديل آن به هليوم نبودند و يا منفجر ميشدند. در مدل انفجار بزرگ، در ابتداي جهان گرما فرصت کافي براي عبور از يک منطقه به منطقه ديگر نداشته است. اين بدان معناست که گرماي سراسر جهان آغازين بايد دقيقا يکسان بوده باشد تا بتوان برابر بودن دماي ميکرو موج زمينه در کليه نقاط جهان را توجيه کرد. سرعت گسترش آغازين نيز بايد بسيار بدقت انتخاب شده باشد تا جهان بتواند همچنان با سرعتي نزديک سرعت بحراني ـ که براي پرهيز از فروپاشي دوباره ضروري است ـ منبسط شود. اگر اين مدل درست باشد، حالت نخستين جهان بايد براستي با دقت بسيار تعيين شده باشد. هاوکينگ در اينجا اعتراف ميکند که جز آن که اين امر ناشي از خواست کردگاري است که ارادهاش به آفرينش موجوداتي همچون ما تعلق گرفته، يافتن توضيح ديگري بس دشوار است. سرنوشت ستارگان سرنوشت جهان را بايد در سرنوشت ستارگان فروزان جستجو کرد. در مورد چگونگي پديد آمدن آنها و فعل و انفعالات جوش هستهاي تبديل هيدروژن به دوتريم و سپس هليوم و توليد و نشر انرژي و گرما اشاره شد. انرژي مرکز ستاره از همين تبديل هستههاي هيدروژن به هستههاي هليوم پديد ميآيد اما سرانجام بيشتر هيدروژن ستاره مصرف ميشود و مرکز ستاره آنقدر داغ ميشود که همين گرما سبب ميگردد ستاره بيشتر منبسط و غول پيکر شود. در چنين حالتي سطح ستاره سرد و رنگ آن سرخ شده و "غول سرخ" ناميده ميشود. وقتي تقريبا همه هيدروژن مصرف شد انرژي هستهاي از بخشهاي مرکزي به لايههاي بيروني ستاره ميرود و اين لايهها منبسط ميشود و به صورت گاز در ميآيد و سرانجام ناپديد ميشود. در لايههاي درونيتر، که همه جرم را دارد، انرژي به حدي نيست که ستاره را داغ نگه دارد. کشش گرانشي اين لايهها را به درون ستاره ميکشد و ستاره ميرمبد و در خود فرو ميريزد. در اين حالت سرعت آن قدر زياد است که همه لايههاي الکتروني فرو ميريزد. در اين صورت جرم ستاره در حجم کوچکي فشرده ميشود و ستاره به صورت "کوتوله سفيد" در ميآيد.اگر جرم يک کوتوله سفيد به اندازه کافي بزرگ نباشد رمبش متوقف ميشود اما اگر بزرگ باشد، به هنگامي که در خود ميرمبد بر مقاومت الکترونها غلبه خواهد کرد و رمبش ستاره ادامه خواهد يافت. چاندراسخار دانشمند هندي محاسبه کرده است که اگر جرم کوتوله 4/1 برابر جرم خورشيد باشد رمبش ادامه خواهد يافت. همه ستارهها از جمله خورشيد ما سرانجام به کوتوله سفيد تبديل ميشوند. حدود 5/2 درصد ستارگان عالم جرمي بيش از 4/1 برابر جرم خورشيد ما دارند. در کهکشان راه شيري سه ميليارد ستاره بزرگتر از خورشيد وجود دارد که جرم برخي از آنها 60 تا 70 برابر خورشيد است. هر چه جرم ستاره بيشتر باشد عمر آن کوتاهتر و پرآشوبتر است زيرا گرانش آن بيشتر آن را ميفشارد و براي اين که از رميدن برهد بايد داغتر باشد. هر چه ستاره داغتر باشد سريعتر هيدروژن خود را مصرف ميکند پس عمرش کوتاهتر است. 10 ميليارد سال طول ميکشد تا ستارهاي با جرم خورشيد، همه سوخت هيدروژني خود را مصرف کنند، اما اين زمان براي ستارهاي که سه برابر خورشيد جرم دارد 500 ميليون سال است. يکي از علل کمبود ستارههايي با جرم زياد همين است. در هنگام رمبيدن و انفجار، چه بسا نور ستاره صدها ميليارد برابر ميشود به نحوي که با چشم نيز ديده ميشود. گاه به آن "نو اختر" گفته ميشود. "ابر نواختر" همين رمبش است که مربوط به خود ستاره است نه مربوط به سقوط ماده از ستارهاي ديگر در آنها. در انفجار ابر نو اختري، ستاره 90 درصد جرم خود را از دست ميدهد. اگر جرم ستاره رمبيده شده از حد چاندراسخار بيشتر باشد يا رمبش بسيار سريع باشد همه الکترونها به درون هسته رانده ميشوند. پروتونهاي هسته به نوترون تبديل شده و در ستاره ميرمبد و تنها نوترون باقي ميماند. وقتي همه الکترونها از ميان رفتند چيزي نخواهد ماند تا نوترونها را از نزديک شدن به هم باز دارد و در نتيجه نوترونها به هم ميرسند. در اين صورت جرم رمبيده شده به يک ستاره نوتروني تبديل ميشود. نوترونها بسيار کوچکتر از اتمها هستند پس ستاره نوتروني بسيار کوچک است. اگر خورشيد به ستارهاي نوتروني تبديل شود قطر 000ر400ر1 کيلومتري آن به کمتر از شش کيلومتر ميرسد در حالي که همان جرم را دارد. يک کيلوگرم از ماده يک ستاره نوتروني جرمي هزاران برابر جرم کل زمين را دارد. اگر وزن انساني بر روي کره زمين ۵۰ کيلوگرم باشد، بر روي خورشيد 1400 کيلوگرم و برروي کوتوله سفيد ستاره شعراي يماني 000ر10 تن خواهد بود که جرم حجمي معادل kg/cm3 128 است. وزن همان انسان بر يک ستاره نوتروني با جرم خورشيد که جرم حجمي آن 1550 تن بر هر سانتيمتر معکب است به حدود ۱۴ ميليارد تن ميرسد! بنابراين ستارگاني که کوچکتر از آن هستند که به صورت ابر نو اختر منفجر شوند به کوتوله سفيد تبديل ميشوند. ستارگان بزرگ که از مرحله ابر نو اختري ميگذرند ميرمبند و به ستارگان نوتروني تبديل ميشوند. خورشيد ما کوچکتر از آن است که منفجر شود پس به کوتوله سفيد و نه ستاره نوتروني، تبديل ميشود. از سطح ستارههاي نوتروني که دماي آنها به دليل انرژي رمبش به ۱۰ ميليون درجه ميرسد تابشي بالاتر از گرما منتشر ميشود: نور پر انرژيتر با طول موج کوتاهتر يعني اشعه x.. پرتو x از جو زمين نميگذرد پس بايد با استفاده از موشک و در بالاي جو رد آن را پيدا کرد. از همه جاي آسمان پرتو x درميرسد. ستارگان نوتروني چرخان را که بسرعت و در حد ثانيه به دور خود ميگردند و پالسها و تپشهاي ثانيهاي به زمين ميفرستند که با راديو تلسکوپها امواج آنها قابل دريافت است تپ اختر (Pulsating star) يا ستارگان تپنده و پالس دهنده مي گويند. ۱۰۰ هزار تپ اختر در کهکشان ما وجود دارد.
نويسنده: مسعود بينش |
کریمی که جهان پاینده دارد تواند حجتی را زنده دارد
دانلود پروژه و کارآموزی و کارافرینی
