اخترشناسان با استفاده از روشهای جدید، فاصله کهکشان مثلث را تا زمین 3.14 میلیون سال نوری تعیین کردهاند.جدیدترین اندازهگیریها از فاصله یکی از نزدیکترین کهکشانها به راهشیری، این احتمال را مطرح کرده است که جهان 15 درصد وسیعتر و پیرتر از آنی باشد که تاکنون تصور شده است.
جدیدترین اندازهگیریها از فاصله یکی از نزدیکترین کهکشانها به راهشیری، این احتمال را مطرح کرده است که جهان 15 درصد وسیعتر و پیرتر از آنی باشد که تاکنون تصور شده است.
شرح عکس: کهکشان مثلث (M33) از دید تلسکوپ MMT
گروهی از اخترشناسان به سرپرستی آلسستو بونانوس، اخترشناس مرکز اخترفیزیک کارنگی در واشنگتن، موفق شدند با استفاده از دادههای مجموعهای از بزرگترین تلسکوپهای جهان، از جمله تلسکوپ ده متری کک در هاوایی، فاصله یک جفت ستاره گرفتی را در کهکشان مثلث اندازهگیری کنند. ستارگان این دوتایی گرفتی هر پنج روز یکبار از مقابل یکدیگر عبور میکنند و تغییراتی را در درخشندگی این اجرام پدید میآورند. این گروه توانست با اندازهگیری دقیق نور، سرعت و دمای اعضای این منظومه، درخشندگی واقعی این دو ستاره را اندازهگیری کند. با مقایسه درخشندگی واقعی این ستارگان و مقدار نوری که از آنها به زمین میرسد، اخترشناسان توانستند فاصله این کهکشان را 3.14 میلیون سال نوری از زمین اندازهگیری کنند. این مقدار به شکل اسرارآمیزی نزدیک به نیم میلیون سال نوری بیشتر از تخمینهای پیشین است.
اندازهگیری فواصل کیهانی کار آسانی نیست. برای مثال، اجرام دوردست و بسیار درخشانی شبیه به اجرام نزدیک کمنورتر دیده میشوند. برای اجتناب از بروز چنین مشکلاتی، اخترشناسان کیلومترشمارهای کیهانی ویژهای را یافتهاند که با استفاده از روشهای مستقل از یکدیگر، فاصله اجرام نزدیک را با دقت بالایی تعیین میکند. آنها از این کیلومترشمارها استفاده میکنند تا بتوانند مقیاسهای دقیقی برای فواصل کیهانی بسیار عظیم تدوین کنند.
کرزایستف استانک، اخترفیزیکدان دانشگاه ایالتی اوهایو و از اعضای این گروه تحقیقاتی میگوید: در هر مرحلهای با انبوهی از خطاها مواجه میشدیم؛ از این رو به روش یکتا و دقیقی در اندازهگیری فواصل احتیاج داشتیم تا روزی بتواند ما را در اندازهگیری دقیق انرژی تاریک و دیگر موضوعهای مشابه کمک رساند.اما اندازهگیری جدید که به کمک بررسی یک دوتایی گرفتی انجام شده، نیاز به آن روشهای اضافی را مرتفع ساخته است.
فاصله پیشین کهکشان مثلث بر پایه محاسباتی بدست آمده بود که به مقدار ثابت هابل وابستگی زیادی داشت. ثابت هابل، آهنگ انبساط و گذران عمر عالم است و مقدار آن بر پایه آخرین اطلاعات ارسالی ماهواره WMAP، 70 کیلومتر بر ثانیه بر مگاپارسک اندازهگیری شده است. اما فاصله جدید کهکشان مثلث مستلزم این است که مقدار ثابت هابل 15درصد بیشتر باشد.
اگر این موضوع صحت داشته باشد، آنگاه جهان 15درصد بزرگتر و به همان مقدار پیرتر از چیزی است که پیش از این تصور میشد. آخرین مشاهدات ماهوارهای و بخصوص تحلیل تابش زمینه کیهانی حاکی از آن است که سیزده میلیارد و هفتصد میلیون سال از عمر جهان میگذرد؛ اما نتایج این اندازهگیری جدید تخمین میزند عمر واقعی جهان 15.8 میلیارد سال باشد.
اما این اندازهگیری میتواند نتیجه جالبتری نیز دربر داشته باشد. نوربرت پرزایبیلا، اخترشناس دانشگاه ارلانگن نورمبرگ در آلمان و دیگر عضو این گروه تحقیقاتی میگوید: این نتایج نشان میدهد اتفاقهای بسیار جالبی بر سر ثابت هابل افتاده است. البته ثابت هابل با این رویدادها بیگانه نیست. کشف یک ابرنواختر دوردست در تصویر ژرف شمالی تلسکوپ فضایی هابل که در نهایت منجر به کشف انرژی تاریک شد، یکی از مشهورترین این اتفاقهای عجیب و شگفت است که علت و ماهیت آن هنوز در پردهای از ابهام قرار دارد.
البته یک مشکل بزرگ وجود دارد که این گروه تحقیقاتی تنها فاصله یک کهکشان نزدیک را اندازهگیری کردهاند و برای اثبات نظریه خود به شواهد و اندازهگیریهای بیشتری نیاز دارند. اعضای این گروه در نظر دارند با استفاده از دیگر تلسکوپهای بزرگ زمین دامنه پژوهشهای خود را بگسترانند. این دورترین فاصلهای است که بشر تا کنون توانسته به شکل مستقیم اندازهگیری کند و شاید بتوان گفت این اندازهگیری، نهایت کاری است که میتوان با تلسکوپی به بزرگی تلسکوپ ده متری کک انجام داد
هر لحظه یکی سنگی بر مغز سر غم زن
به طور كلي، سياهچاله ناحيه اي از فضا است كه تجمع جرم در آن آنقدر زياد است كه اشياء نزديك آن هيچ راهي براي فرار از كشش گرانشي آن ندارند. ازآنجاكه در حال حاضر بهترين نظريه در مورد گرانش نظريه نسبيت عام اينشتين است، مجبوريم براي درك بهتر جزئيات سياهچالهها از برخي نتايج اين نظريه استفاده كنيم. اما اجازه دهيد ابتدا با بررسي گرانش در شرايط نسبتا ساده شروع كنيم.
تصور كنيد روي سطح يك سياره ايستادهايد و سنگي را مستقيما به سمت بالا پرتاب ميكنيد. فرض كنيد كه سنگ را با قدرت زيادي پرتاب نكرده باشيد. سنگ براي مدتي بالا خواهد رفت اما در نهايت به خاطر گرانش سياره پايين خواهد افتاد. اگر سنگ را به اندازه كافي محكم پرتاب كنيد، سنگ ممكن است بتواند از گرانش سياره بگريزد. در اين حالت سنگ براي هميشه به بالا رفتن ادامه خواهد داد. سرعتي كه نياز است تا با آن طوري سنگ را پرتاب كنيد كه از گرانش سياره بگريزد، "سرعت گريز" ناميده مي شود. سرعت گريز به جرم سياره بستگي دارد. اگر سياره جرم بسيار زيادي داشته باشدگرانش آن بسيار قوي خواهد بود و در نتيجه سرعت گريز هم بالا ميباشد. يك سياره سبكتر، سرعت گريز كمتري هم دارد. علاوه بر اين سرعت گريز به فاصله ما از مركز سياره نيز بستگي دارد. هر چه به مركز سياره نزديكتر باشيم سرعت گريز بالاتر است. سرعت گريز از گرانش زمين 2/11 كيلومتر بر ثانيه است در حاليكه سرعت گريز از ماه 4/2 كيلومتر بر ثانيه است..
اكنون جسمي را در نظر بگيريد كه در آن مقدار عظيمي ماده در شعاع كوچكي جمع شده است، بطوريكه سرعت گريز آن از سرعت نور بيشتر است. از آنجاكه هيچ جسمي نمي تواند از نور سريعتر حركت كند، لذا هيچ چيزی هم نميتواند از ميدان گرانشي اين جسم فرار كند. حتي يك پرتوي نور هم بوسيله گرانش اين جسم به عقب كشيده ميشود و نميتواند بگريزد. اينچنين جسمي را سياهچاله مي ناميم.
در نسبيت عام، گرانش نشانه انحناي فضا-زمان است. اجسام پرجرم فضا و زمان را خميده مي كنند، آنچنانكه قوانين هندسه ديگر كارايي خود را از دست مي دهند. در نزديكي يك سياهچاله اين انحناي فضا بينهايت شديد است و سبب ميشود سياهچالهها ويژگيهاي عجيبي داشته باشند. يك سياهچاله داراي خصوصيتي بنام «افق رويداد» است. افق رويداد يك سطح كروي است كه محدوده ی سياهچاله را مشخص ميسازد. شما ميتوانيد وارد افق رويداد شويد اما ديگر نميتوانيد از آن خارج شويد. در حقيقت زمانيكه وارد افق رويداد مي شويد، هر لحظه به تكينگي مركز سياهچاله نزديك و نزديكتر مي شويد.
افق رويداد را ميتوان به عنوان ناحيهاي در نظر گرفت كه سرعت گريز در آنجا برابر سرعت نور است. خارج از افق رويداد سرعت گريز كمتر از سرعت نور است، بنابراين اگر موشك خود را با توان كافي روشن كنيد، مي توانيد براي خود انرژي كافي براي فرار از سياهچاله فراهم كنيد. اما اگر درون افق رويداد قرار داشته باشيد، ديگر فرقي نمي كند كه موشك شما چقدر قدرت داشته باشد، ديگر راه گريزي نيست! چرا که نمي توان از نور سريعتر حركت كرد..
سياهچاله ها در كيهان
در حال حاضر گمان بر اين است كه تقريبا در مراكز تمام كهكشانها سياهچاله هاي بسيار بزرگي وجود دارند كه جرمي ميليون ها و يا حتي ميليارد ها برابر جرم خورشيد دارند .برخي از اين اجرام جزو خشن ترين و فعالترين اجرام در كيهان هستند. از اين دست مي توان هسته هاي فعال كهكشاني و كوازار ها را نام برد. اين اجرام در حاليكه گازهاي اطراف را به سمت داخل مي كشند، فورانهايي به سمت بيرون ايجاد مي كنند.
همچنين گمان مي رود كه نمونه هاي بسياري از سياهچاله هاي كوچك در كهكشانها وجود دارند كه جرمي تنها چندين مرتبه بزرگتر از جرم خورشيد دارند. تعداد اندكي از اين سياهچاله ها در كهكشان ما نيز شناسايي شده اند. از آنجا كه تعدادي از اين سياهچاله هاي كوچك فوران هاي كوتاهي شبيه آنچه انواع بزرگترشان مي سازند را موجب مي شوند، ميكروكوازار لقب گرفته اند.
شكل گيري سياهچاله ها
گمان بر اين است كه سياهچاله هاي معمولي از ستاره هاي پرجرم تشكيل مي شوند (شايد آنهاييكه با جرمهايي 20 يا 25 برابر جرم خورشيد فعاليت مي كنند). زمانيكه اين ستارگان به زندگي خود به شکل يك انفجار ابرنواختر پايان مي دهند، هسته آنها فرو ميپاشد و گرانش بر هر نيروي ديگري كه ممكن است بتواند ستاره را نگه دارد، غلبه مي كند.
در نهايت ستاره آنقدر فرو مي پاشد تا در شعاع شوارتزشيلد يا افق رويداد خود محصور مي گردد. در اين حالت، سياهچاله بي نهايت كوچك است، يك سياهچاله با جرم خورشيد در يك شهر كوچك جاي مي گيرد، در حاليكه سياهچاله اي با جرم زمين در كف دست شما هم جاي مي گيرد!
ماده موجود در شعاع شواتزشيلد به طور نامحدودي به فروپاشي ادامه مي دهد تا به نقطه اي مي رسد كه در آنجا قوانين فيزيك ديگر کارايي خود را از دست مي دهد. در اين ضمن، سياهچاله هاي ابر توده به شكل ديگري ايجاد مي شوند- شايد از ادغام تعداد زيادي سياهچاله كوچكتر در آغاز تاريخ جهان- و در طي ساليان دراز با بلعيدن گازهاي اطرافشان رشد ميكنند.
شكل گيري اين اجرام و رابطه آنها با كهكشاني كه آنها را در بر مي گيرد، نكته اي است كه هنوز در دست مطالعه و بررسي قرار دارد.
مشاهده ي سياهچاله ها
دنيايي از نور
سياهچاله ها را نمي توان مستقيماّ مشاهده كرد، اما مي توان اثر آنها بر مواد پيرامونشان را مورد بررسی قرار داد (گاز و غباري كه پيش از اينكه به درون سياهچاله كشيده شود و يا اينكه به شكل يك فوران به بيرون پرتاب شود، ثانيه های پايانی عمر خود را مي گذراند).
در حقيقت سياهچاله ها در تبديل انرژي مواد ورودي به نور و انتشار آن، بازدهي بسيار بالايي دارند. گازي كه به درون سياهچاله كشيده مي شود، به همان دليلي كه زمين به درون خورشيد سقوط نمي كند، مستقيماّ فرو برده نمي شود. درعوض، گاز تلاش مي كند تا در مداري گرد سياهچاله حركت كند، وآنچه كه ما به عنوان حلقه تجمعي مي شناسيم را تشكيل دهد.
در حلقه تجمعي، ماده ضمن اينكه به دليل اصطكاك انرژي از دست مي دهد به آرامي به طرف داخل سياهچاله نوسان مي كند- كشش هاي عظيم گرانشي نزديك سياهچاله در شكافتن اين مواد و بالا بردن دماي آنها به مقادير بسيار بالا، به بهترين نحو عمل ميكنند. دماي حلقه هاي داخلي سياهچاله هاي ابر توده به هزارارن درجه كلوين مي رسد (مشابه دمای سطح يك ستاره داغ)، اين درحاليست كه دماي حلقههاي سياهچاله هاي كوچكتر مي تواند تا ميليونها درجه بالا رود، تا جاييكه باعث انتشار پرتوهاي ايكس از آنها گردد.
بنابراين سياهچاله ها جزو نوراني ترين اجرام پيرامون ما هستند.
تغييرات سريع
از آنجاييكه سياهچاله ها كوچك هستند روشنايي آنها مي تواند به سرعت تغيير كند. فرايندهاي پيچيده اي كه در بخشهاي دروني حلقه تجمعي رخ مي دهند، غالباّ بسيار متغيرند و منجر به تغييرات سريع در نور ساطع شده مي گردند.
كوچكترين و در عين حال فعالترين سياهچاله ها، يعني ميكرو كوازارها، مي توانند نورشان را در طول تنها چند ثانيه دو برابر كنند و گاهی اوقات، شواهدي نيز براي تغييرات در مقياس هاي زماني كوتاهتر از خود نشان مي دهند، يعني در برخي موارد صدها برابر در هر ثانيه نوسان مي كنند.
فوران هاي پرانرژي
سياهچاله ها مواد را به خود جذب مي كنند، اما برخي از اين مواد بجاي اينكه بلعيده شوند، به بيرون پرتاب مي شوند. بسياري از سياهچاله ها، فوران هايي را تقريبا با سرعت نور پرتاب مي كنند كه از حلقه تجمعي دور مي شوند. اين فوران ها نه تنها بطور باشكوهي در مراكز كهكشانهاي نزديك (براي مثال M87) مشاهده شده اند، بلكه در ميكروكوازارها هم به صورت فورانها و پرتاب هاي سريع و بسيار پرانرژي پديدار مي گردند، درست مثل اينكه شخصي تصويري ويدئويي از يك كوازار گرفته و دكمه حركت سريع به جلو را فشرده باشد.
فرايندهايي كه بوسيله آنها اين فوران ها شكل مي گيرند، به خوبي شناخته نشده اند، ولي به نظر مي رسد كه وابسته به ميدان هاي مغناطيسي باشند كه حضورشان باعث بي ثباتي هايي در حلقه تجمعي مي گردد و به مواد اجازه ميدهد به بيرون پرتاب شوند
هر لحظه یکی سنگی بر مغز سر غم زن
از كجا آمده ايم؟
من فكر مي كنم همه مردم مي خواهند بدانند كه ما از كجا آمده ايم و جهان چگونه آغاز شده است.
استيون هاوكينگ
![]()
فيزيكدانان در پاسخ به اين پرسش كه جهان چگونه آغاز شده است، نظريه انفجار بزرگ را مطرح مي كنند. طبق اين نظريه جهان ۷۱ ميليارد سال پيش از حالتي بسيار چگال و داغ سربر آورده است. اين نظريه بر انبساط مشاهده شده فضا و بررسي قرمزگرايي مبتني است. دانشمندان بر پايه اين مشاهده ها نتيجه گرفتند كه جهان از وضعيتي كه ماده و انرژي آن در حالتي بسيار چگال و دماي زياد قرار داشت، آغاز شده است. در عين حال دانشمندان در اين مورد كه پيش از آن جهان در چه وضعيتي بود، اتفاق نظر ندارند.نظريه انفجار بزرگ كه مبتني بر ملاحظات نظري است، تاييد مشاهده هاي تجربي را نيز به همراه دارد. به لحاظ مشاهده اي اخترشناسان دريافته بودند كه سحابي هاي مارپيچ در حال دور شدن از زمين هستند، هر چند اين رصدگران نه متوجه معني كيهان شناختي اين پديده بودند و نه اصولا مي دانستند كه اين سحابي ها، كهكشان هاي ديگري غير از كهكشان راه شيري ما است. در سال ۱۹۲۷ يك كشيش كاتوليك به نام جورج لوماتره با استفاده از رابطه هاي نسبيت عام اينشتين و مشاهده پس رفت سحابي هاي مارپيچ نتيجه گرفت كه جهان ما با انفجار «اتم اوليه» آغاز شده است. اين نظريه بعدها انفجار بزرگ نام گرفت.ادويل هابل در سال ۱۹۲۹ توانست شاهدي رصدي براي نظريه لوماتره فراهم آورد. وي كشف كرد كه نور ديگر كهكشان ها قرمزگرايي دارد كه مقدار آن متناسب با فاصله آن كهكشان از زمين است. امروزه اين قانون را به نام قانون هابل مي شناسند.
طبق اصل كيهان شناسي اگر مقياس هاي بسيار بزرگ را در نظر آوريم، در جهان هيچ جهت يا مكاني بر ديگري ترجيح ندارد. هابل با توجه به اين اصل گفت كه جهان در حال انبساط است. اين ديدگاه با ديدگاه اينشتين در مورد جهان كه آن را بي پايان و ايستا مي دانست در تعارض بود.در آن زمان دو احتمال مختلف براي وضعيت جهان مطرح شد. يكي نظر انفجار بزرگ لوماتره بود كه جورج گاموف طرفدار آن بود و به گسترش آن بسيار كمك كرد و ديگر مدل حالت ايستاي فرد هويل بود. طبق اين مدل تمام نقاط جهان با گذشت زمان هيچ تغييري نمي كرد. در حقيقت هم همين فرد هويل بود كه اصطلاح انفجار بزرگ يا Big Bang را سر زبان ها انداخت. وي در يك سخنراني در سال ۱۹۴۹ بارها از نظريه لوماتره با عنوان Big Bang نام برد و آن را به تمسخر گرفت. وي سال هاي بعد هم در ديگر سخنراني هايش به تمسخر انديشه هاي لوماتره پرداخت، اما در نهايت Big Bang به عنوان نام رسمي نظريه لوماتره شناخته شد. اين دو نظريه سال هاي متمادي به موازات يكديگر گسترش يافتند و هركدام طرفداران بسياري يافتند اما با توسعه اخترشناسي شواهد رصدي از ايده انفجار بزرگ حمايت كردند و معلوم شد كه جهان از حالتي بسيار داغ و چگال آغاز شده است. از سال ۱۹۶۵ نيز كه تابش هاي ريزموج پس زمينه كيهاني كشف شد، نظريه انفجار بزرگ بهترين نظريه پردازي توجيه سرآغاز و چگونگي تكامل جهان محسوب مي شود. در حقيقت تمام كارهاي نظري در كيهان شناسي بر مبناي نظريه انفجار بزرگ يا نسخه تغيير يافته و اصلاح شده آن است. پژوهش هاي كنوني در كيهان شناسي نيز به بررسي و درك چگونگي تشكيل كهكشان ها با استفاده از نظريه انفجار بزرگ و درك رويدادها در لحظه انفجار بزرگ مربوط مي شود.طبق اين نظريه همزمان با انبساط تده اوليه چگال و داغ، دما نيز به تدريج كاهش يافت.بعد از گذشت حدود ۳۵ ۱۰ ثانيه انتقال فازي صورت گرفت كه باعث شد جهان به طور نمايي رشد كند. اين دوره را با عنوان تورم كيهاني مي شناسند.پس از آنكه تورم كيهاني متوقف شد، مواد تشكيل دهنده به صورت پلاسماي كوآرك گلوئون بودند. در اين حالت ذرات تشكيل دهنده پلاسما با سرعت هاي نسبيتي در حال حركت بودند. با گسترش و انبساط جهان دما نيز به تدريج كاهش يافت و با تركيب اجراي پلاسما با هم، پروتون ها و نوترون ها شكل گرفتند. بعدها بعضي از پروتون ها و نوترون ها با يكديگر تركيب شدند و طي فرآيندي با نام هسته زايي، هسته هاي لوتريم و هليم را به وجود آوردند. پس از گذشت حدود ۳۰۰ هزار سال از انفجار بزرگ الكترون ها نيز به اتم ها ملحق شدند و اتم ها را كه به طور عمده هيدروژن بود، به وجود آوردند. در اين زمان تابش از ماده جدا شد و در نتيجه در كل جهان مانعي در برابر نور وجود نداشت. به چنين تابش هايي، تابش ريزموج پس زمينه مي گويند.
![]()
با گذشت زمان منطقه هاي چگال تر مواد اطراف خود را جذب كردند و بزرگتر و متراكم شدند و به اين ترتيب ابرهاي گاز، ستارگان، كهكشان ها و ديگر ساختارهاي اخترشناسي كه امروزه قابل مشاهده است را به وجود آوردند.جزئيات مربوط به اين فرآيند به مقدار و نوع ماده مورد نظر بستگي دارد.البته بايد در نظر داشت هنگامي كه جهان را با استفاده از اين نظريه شرح مي دهيم، نبايد انفجار بزرگ را به صورت انفجاري از ماده در نظر گرفت كه به سرعت از يكديگر دور مي شوند تا فضايي از پيش تهي را پر كنند، بلكه در انفجار بزرگ چيزي كه منبسط مي شود، خود فضا است. همين انبساط است كه باعث مي شود فاصله بين هر دو نقطه دلخواهي در جهان افزايش يابد. با اين همه انبساط جهان در مقياس موضعي فعلي چنان كوچك است كه هر گونه ارتباطي بين قوانين فيزيك با انبساط با استفاده از تكنيك هاي فعلي غيرقابل اندازه گيري است.
![]()
تابش پس زمينه كيهاني
نظريه انفجار بزرگ وجود تابش هاي ريزموج پس زمينه كيهاني را پيش بيني كرد. اين تابش ها در حقيقت از فوتون هايي تشكيل شده اند كه در مراحل اوليه تشكيل جهان گسيل شده اند. در مراحل اوليه آغاز جهان و پيش از تشكيل اتم ها، اين تابش ها به طور مداوم جذب مي شوند و در نتيجه جهان مات بود. اما پس از انبساط و سرد شدن جهان تا حدود سه هزار درجه كلوين، وضعيت به گونه اي شد كه الكترون ها و هسته ها توانستند با يكديگر تركيب شوند و اتم ها را به وجود بياورند. در اين حالت پلاسماي اوليه به گازي خنثي تبديل شد. اين گاز خنثي برخلاف پلاسما، عبور نور را ممكن مي سازد. اين تابش ها در تمام جهت هاي فضا جاري است و امروزه ما مي توانيم آن را مشاهده كنيم. اين تابش ها نيز به دليل انبساط هابل، قرمزگرايي دارند. در هر كجاي جهان كه باشيم اين تابش ها را مشاهده مي كنيم كه از همه جهت ها مي آيند.
![]()
آرنو پنزياس و روبرت ويلسون در سال ۱۹۶۴ از يك گيرنده ريزموج آزمايشگاه بل استفاده كردند تا به رصد تابش ها بپردازند. آنها با استفاده از اين ابزار تابش ريزموج پس زمينه كيهاني را كشف كردند. با اين كشف كه نشان دهنده طيف جسم سياه در دماي سه درجه كلوين بود، كفه ترازو به نفع نظريه انفجار بزرگ سنگين تر شد. پنزياس و ويلسون به خاطر اين كشفشان جايزه نوبل را از آن خود ساختند.ناسا در سال ۱۹۸۹ ماهواره كاشف پس زمينه كيهاني را كه به اختصار كوبه يا COBE خوانده مي شود پرتاب كرد. اولين اطلاعات اين ماهواره كه در سال ۱۹۹۰ ارائه شد، با پيش بيني هاي تابش هاي ريزموج پس كيهاني نظريه انفجار بزرگ سازگاري داشت. در سال ۲۰۰۳ نيز كاوشگر ريز موج ناهمسانگرد ويلكينسون WMAP پرتاب شد و اطلاعاتي از بعضي پارامترهاي كيهان شناسي به دست آورد كه دقيق ترين اطلاعات به دست آمده تا آن زمان محسوب مي شد. دستاوردهاي اين ماهواره نيز در كل با مباني نظريه تورم هماهنگي داشت.
![]()
تكوين و شكل گيري كهكشان ها
مشاهده هاي دقيق در مورد شكل و توزيع كهكشان ها و اختروش ها شواهد قاطعي در مورد انفجار بزرگ فراهم آورده است. دانشمندان با استفاده از تلفيق مشاهده و نظريه حدس مي زنند كه اولين اختروش ها و كهكشان ها حدود يك ميليارد سال بعد از انفجار بزرگ به وجود آمدند و پس از آن نيز ساختار بزرگ همانند خوشه ها و ابرخوشه هاي كهكشاني شكل گرفتند. ستارگان و كهكشان ها با گذشت زمان تكامل مي يابند، بنابراين كهكشان هاي دور دست كه آنها را به شكلي كه در آغاز جهان بودند، مشاهده مي كنيم با كهكشان هاي نزديك كه شكل فعلي آنها را مي بينيم بسيار متفاوتند. با اين همه كهكشان هايي كه به تازگي تشكيل شدند نسبت به كهكشان هايي كه در همين فاصله اما مدت كوتاهي پس از انفجار بزرگ شكل گرفتند، تفاوت دارند. اين مشاهده ها به شدت مدل حالت ايستا را رد مي كند. بررسي مربوط به تشكيل ستارگان و توزيع كهكشان ها و اختروش ها و ساختارهاي بزرگتر با شبيه سازي هاي نظريه انفجار بزرگ در مورد تشكيل ساختار در جهان هماهنگ است و در عين حال كمك موثري براي كامل كردن جزئيات مربوط به اين نظريه محسوب مي شود.
ماده تاريك
طي دهه ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰ مشاهده هاي گوناگون نشان داد كه براي توجيه شدت ظاهري نيروي گرانشي درون كهكشاني و بين كهكشاني مقدار ماده مرئي كافي وجود ندارد. اين مشاهده ها منجر به شكل گيري اين ايده شد كه بيش از نود درصد ماده موجود در جهان ماده معمولي نيست، بلكه از نوع ماده تاريك است. علاوه بر اين، فرض اينكه جهان به طور عمده از ماده معمولي تشكيل شده است، به پيش بيني هايي منجر مي شود كه به شدت با نتيجه حاصل از مشاهده ها ناهمخواني دارد. زماني كه ايده ماده تاريك مطرح شد، بحث هاي بسياري به دنبال داشت، اما امروزه به دليل مشاهده هاي مربوط به سرعت انتشار كهكشان ها، توزيع ساختارهاي بزرگ مقياس، پديده هاي مربوط به عدسي گرانشي و اندازه گيري هاي پرتو ايكس خوشه هاي كهكشاني، بسياري آن را به عنوان بخشي از مدل استاندارد كيهان شناسي پذيرفته اند. در آگوست سال ۲۰۰۶ توانستند وجود ماده تاريك را با استفاده از اندازه گيري برخورد كهكشان ها، نشان دهند. اين مورد اندازه گيري و ديگر روش هاي اندازه گيري ماده تاريك فقط نسبت به اثرهاي گرانشي حساس است. تاكنون هيچ ذره ماده تاريكي در آزمايشگاه مشاهده نشده است. با اين همه در فيزيك ذرات، نامزد هايي براي ماده تاريك وجود دارد و طرح هاي گوناگون براي آشكارسازي مستقيم آنها در دست اجرا است.
انرژي تاريك
اندازه گيري مشخصه هاي بعضي انواع ابر نواخترها نشان مي دهد كه شتاب جهان مقداري غير خطي است. نظريه نسبيت عام براي توجيه اين شتاب غير خطي نيازمند وجود نوعي انرژي با فشار منفي در جهان است. اكنون به نظر مي رسد كه اين انرژي تاريك تشكيل دهنده هفتاد درصد انرژي جهان است. ماهيت اين انرژي يكي از رازهاي مهم انفجار بزرگ است. نامزدهاي احتمالي براي اين انرژي وجود دارد كه ثابت كيهان شناختي ازجمله آنها است. هم اكنون رصد هايي انجام مي شود تا ماهيت اين انرژي روشن شود. با استفاده از اطلاعاتي كه ماهواره WMAP در سال۲۰۰۶ ارائه كرده است، نشان مي دهد كه جهان از ۷۴ درصد انرژي تاريك، ۲۲ درصد ماده تاريك و ۴ درصد ماده معمولي تشكيل شده است.
![]()
پيشرفت نجوم و كيهان شناسي در چند دهه اخير توجه دانشمندان بسياري را به خود جلب كرده است، زيرا با استفاده از تجهيزات جديد ديد ما نسبت به جهان به طور وصف ناپذيري دگرگون شده است. كشف ستاره هاي نوتروني با استفاده از مشاهده هاي مربوط به طول موج هاي بلند راديويي، به دست آوردن اطلاعات از جهان هنگامي كه فقط چند دقيقه عمر داشت با استفاده از آثار دوتريم موجود و كشف چگونگي تشكيل ستارگان هنگام بررسي سردترين مناطق جهان، موضوع هايي است كه مي تواند توجه همه را به خود جلب كند.اين كتاب كه در پنج فصل تنظيم شده است از تولد و مرگ ستارگان شروع شده و با بررسي منشاء كهكشان ها و منشاء جهان به پايان رسيده است. با خواندن اين كتاب مي توان سوار بر ماشين زمان، به گذشته رفت و به بررسي ساختارهايي چون ستارگان، اختروش ها و سياهچاله ها و ديگر پديده هاي كيهاني پرداخت. هدف اصلي اين كتاب به ادعاي مترجم، آن بوده است كه با بيان ساده، موضوع هاي دشوار نجومي را به حرفه اي ها و غير حرفه اي ها بياموزد.
تحولات جهان ما
ملكولم لونگاير
ترجمه:
حبيب الله عصاره، محمدحسين عصاره
انتشارات دانشگاه شهيدچمران ۱۳۸۴
منبع :سايت سي پي اچ
رنــج قفـــس به کنــار ،آنــچه عقاب را پیر میکند پرواز زاغ بی ســـر وپاست.
ستاره شناسان ناسا در حال تعقیب سیارکی هستند که در اوایل سال جدید میلادی احتمالا" با سیاره مریخ برخورد خواهد کرد.
ستاره شناسان ناسا در حال تعقیب سیارکی هستند که در اوایل سال جدید میلادی احتمالا" با سیاره مریخ برخورد خواهد کرد.این سیارک با نام 2007 WD5با قطر حدود 55 متر در سی ام ژانویه 2008 در فاصله 30000 مایلی مریخ خواهد بود.البته بدلیل عدم قطعیت در پارامترهای مداری سیارک احتمال برخورد 1 به 75 می باشد.در تاریخ 25 دسامبر این سیارک مابین مریخ و زمین بوده وبا سرعت 27900مایل در ساعت در حال نزدیک شدن به مریخ است.مکان برخورد احتمالا" در نیمکره شمالی سیاره خواهد بود جاییکه مریخ نورد فرصت قرار دارد.
بنابه گفته استیو چسلی ازدانشمندان مرکزJPL چنین حوادثی احتمالا" هر1000 سال یکبار برای مریخ رخ می دهند.سرعت برخورد قطعه سنگ با مریخ در حدود 30000 مایل در ساعت بوده ومی تواند حفره ای با قطربیش از 700 متر ایجاد کند.
این برخورد می تواند به اندازه یک بمب سه مگاتنی انرژی آزاد کند.حادثه ای مشابه این در سال 1908 برای زمین رخ داد حادثه ای که در منطقه تونگاسکا در سیبری رخ داد .این سیارک 50 متری قبل از برخورد با سطح زمین توسط اتمسفر تکه تکه شد ونتوانست حفره ای ایجاد کند البته انفجار هوایی آن منطقه بزرگی از یک جنگل را نابود کرد.از جاییکه اتمسفر مریخ از اتمسفر زمین رقیق تر است چنین سنگی در مریخ می تواند خود را به سطح برساند وایجاد حفره کند.
این سیارک در 20 نوامبر 2007 کشف شد وبدلیل اینکه مدار آن به زمین نزدیک بود مورد توجه کارشناسان قرار گرفت محاسبات بعدی مشخص کرد که خطری زمین راتهدید نمی کند اما میتوانست خطری برای مریخ به حساب بیاید.
از آنجاییکه زمان کمی از کشف آن می گذرد دانشمندان چند هفته ای احتیاج دارند تا بتوانند مدار آن رابطور دقیقتر مشخص کرده وبرخورد یا عدم برخورد با مریخ رااعلام کنند.
در همین روزهایی که منتظر این سیارک هستیم سیارکی بزرگتر با نام 2007 TU24 با قطر 400 متر از فاصله 1.4 برابر فاصله زمین تاماه از کنار زمین عبور خواهد کردکه البته احتمال برخورد با زمین را ندارد.درزمان نزدیک شدن این سیارک حتی با تلسکوپهای آماتوری مانند ستاره ای از قدر10 درمیان صورت فلکی ذات الکرسی دیده خواهد شد.خود را برای عکاسی از آن آماده کنید.
منبع : parssky
رنــج قفـــس به کنــار ،آنــچه عقاب را پیر میکند پرواز زاغ بی ســـر وپاست.
كهكشان بيضي NCG1132 كه در آخرين عكس گرفته شده توسط هابل قابل مشاهده است به نوعي از رده كهكشان ها موسوم به غول هاي بيضي گون تعلق دارد.اين كهكشان و كهكشانهاي كوتوله ايي كه در اطراف آن قرار دارند موسوم به "گروه فسيلي "مي باشند كه به احتمال بسيار باقي مانده برخورد يك گروه از كهكشان هاي مي باشد كه در زمان هاي نه چندان دور به يكديگر برخورد كرده اند.
در تصاوير بدست آمده درمحدوده نور مرئي ،NCG1132فقط به صورت يك كهكشان بيضي گون منفرد مشاهده مي شود.ولي اين تازه اول ماجرا است.دانشمندان دريافته اند كه اين كهكشان در يك هاله عظيم از ماده تاريك قرار دارد، اين مقدار ماده تاريك معمولا در گروه ده تايي و صدتايي از كهكشان ها يافت مي شوند.
اين كهكشان نيز مقدار زيادي تعشعشات ايكس دارد كه از مقاديري زيادي گاز انتشار مي يابد .اين مقدار تشعشعات نيز فقط در گروه هاي عظيم شامل صدها كهكشان يافت مي شود.اين پرتوهاي ايكس به اندازه ايي در فضا انتشار يافته است كه ده بار بزرگتر از شعاع 120000سال نوري خود كهكشان در نور مرئي است.اين مقدار پرتو ايكس كه از اين كهكشان انتشار مي يابد به اندازه تشعشات يك گروه كامل كهكشان مي باشد.
مبدأ و سرچشمه اين گروه فسيلي هنوز به صورت يك معما باقي مانده است .اما به احتمال زياد اين گروه فسيلي باقي مانده غذاي يك كهكشان ديوانه همجنس خوار است كه همسايه هاي ديگر خود را بلعيده است. احتمال ضعيف تر آنكه اين ها اجسام كميابي هستند كه در يك برهه زماني شروع به شكل گيري كرده و به طريقي رشد كهكشان كوچكتر متوقف شده و كهكشان بزرگتر كامل شد.
بسياري از كهكشان ها در گروه هايي استقرار دارند كه توسط نيروي هاي گرانشي به يكديگر متصل شده اند و همچنين كهكشان راه شيري نيز جزئي از اين گروه هاي محلي كهكشاني است.گاهي اوقات نيروي گرانشي بيش از حد سبب مي شود كه اين كهكشان ها به يكديگر برخورد نمايند و سرانجام در يك كهكشان ادغام شوند.مدارك شواهد محكمي وجود دارد كه كهكشان راه شيري نيز يكي از كهكشان هاي همجنس خواري است كه در طول زندگي خود كهكشان كوچكتر بسياري را بلعيده است.
و به اين طريق هريك از اين كهكشان هاي همجنس خوار ستارهاي يكديگر را به ارث مي برند. در اين تصوير هابل مشاهده مي شود كه در اطراف كهكشان NGC1132هزاران خوشه كروي قديمي وجود دارد كه همانند گردش زنبورهاي عسل در اطراف كندو در اطراف اين كهكشان درحال گردشند.اين خوشه هاي كروي به احتمال بسيار نجات يافته گان كهكشان هاي پدر و مادر همجنس خوار خود هستند كه خود آن ها نيز توسط NGC1132بلعيده شده اند.در پس زمينه اين كهكشان پرده ايي گيج كننده از كهكشان ها وجود دارد كه درفاصله دورتري قرار دارند.
كهكشانNGC1132 درفاصله تقريبا 320 ميليون سال نوري و در صورت فلكي نهر(Eridanus)قرار دارد.
منبع : [تنها کاربرانی که عضو شده اند و از طریق ایمیل عضویتشان فعال شده می تواند این لینک را ببینند. ]
هر لحظه یکی سنگی بر مغز سر غم زن
به احتمال زياد بقاياي گروهي از كهكشانها هستند كه در گذشته نه چندان دور با يكديگر تركيب شدهاند و اكنون يك مجموع فسيل را تشكيل ميدهند.و كهكشانهاي كوتولهاي كه آن را احاطه كردهاند
NGC 1132 در فاصله تقريبا 320 ميليون سال نوري در صورت فلكي نهر، متعلق به دسته كهكشانهاي بيضوي غولپيكر است. و به احتمال زياد يك تجمع عظيم كهكشاني اين فسيل كيهاني را پديد آورده است. در اين تجمع، برخورد پي در پي كهكشانها يك كهكشان بزرگ و درخشنده بيضوي به وجود آورده كه از كهكشانهاي معولي نوع بيضوي درخشندهتر است.
در نور مرئي،1132 NGC يك كهكشان بيضوي منفرد و دور افتاده به نظر ميرسد. اما، مطالعات نشان ميدهد كه 1132 NGC در هالهاي از ماده تاريك قرار دارد كه مقدارش با ماده تاريك خوشههايي كه دهها يا صدها كهكشان دارند قابل مقايسه است. همچنين،1132 NGC تابش قوي پرتو X دارد كه منبع آن حجم زيادي از گاز داغ است. اين حجم گاز غالبا در كهكشانهاي خوشهاي يافت ميشود. تابش پرتو X در1132 NGC به محدودهاي از فضا گسترش مييابد كه 10 بار وسيع تر از شعاع كهكشان در نور مرئي (120000 سال نوري) است. اين شواهد نشان ميدهند كه 1132 NGC نه يك كهكشان منفرد كه يك كهكشان خوشهاي است.
منشاء اين گروه فسيل شده هنوز ناشناخته است. محتملترين توضيح اين است كه يك كهكشان به طور افسارگسيخته هر آنچه اطراف خود بوده را بلعيده و حاصل نهايي اين بلعيدن، گروه فسيل شده است. توضيح ديگر اين است كه شايد اين گروه پديدههاي كميابي باشند كه در جايي يا در زماني تشكيل شدهاند كه رشد كهكشانهاي با اندازه متوسط تا حدي متوقف شده و تنها يك كهكشان بزرگ شكل گرفته است.
در اين تصويري كه تلسكوپ فضايي هابل آن را تهيه كرده، هزاران خوشه كروي و قديمي از كهكشانها 1132 NGC را احاطه كردهاند. اين كهكشانها احتمالا بازمانده كهكشانهايي هستند كه 1132 NGC آنها را بلعيده است. در زمينه عكس كهكشانهاي بسيار دور هم ديده ميشوند. دانشمندان با استفاده از تلسكوپهاي فضايي محيط اطراف كهكشانهايي مانند 1132 NGC را مطالعه ميكنند تا با تحليل خواصشان چگونگي تشكيل آنها را دريابند.
كهكشانهاي بيضوي ظاهري يكنواخت و هموار دارند. صدها ميليون تا صدها تريليون ستاره دارند و شكلشان از تقريبا كروي تا بيضوي بسيار كشيده متغير است. درخشش زردفام اين كهكشانها نشان سن زيادشان است. از آنجا كه كهكشانهاي بيضوي گاز سرد زيادي ندارند، نميتوانند بيش از اين ستاره توليد كنند.
بسياري از كهكشانها، از جمله كهكشان راه شيري، در گروههايي قرار دارند كه به دام گرانش يكديگر افتادهاند. گاهي گرانش باعث ميشود كهكشانها با يكديگر برخورد كنند و حتي در قالب يك كهكشان منفرد با هم تركيب شوند.
شواهد محكمي وجود دارد كه نشان ميدهد راه شيري هم يك كهكشانخوار بوده كه در طي عمر خود تعداد زيادي از كهكشانهاي كوچكتر را بلعيده و ستارههايشان را از آن خود كرده است.
هر لحظه یکی سنگی بر مغز سر غم زن
گروهي بينالمللي از اخترشناسان موفق شدهاند با استفاده از دادههاي ارسالي ماهواره تابشايكس نيوتون (XMM-Newton)،حباب دنبالهداري از گاز را بيابند كه يكميليارد بار سنگينتر از خورشيد است و با سرعت 750 كيلومتر بر ثانيه در ميان يك خوشه كهكشاني سنگين گسترده ميشود. اندازهگيريها نشان ميدهد اين توده ابر، سهميليون سالنوري پهنا دارد و هزاران كهكشان در ابعاد راهشيري را درخود جاي ميدهد. در نور ايكس، اين ابر بهشكل كرهاي دنبالهدار و درخشان ديده ميشود كه بزرگياش بهاندازه نصف ماه بدر است.اين توپ آتشين ، بزرگترين جسم در نوع خود است كه تاكنون ديده شدهاست
اين تصوير پرتو ايكس، حباب دنبالهدار گاز را نشان ميدهد كه پنج ميليون سالنوري درازا دارد و با سرعت 750 كيلومتر بر ثانيه در خوشه كهكشاني آبل3266 گسترده ميشود. نواحي نارنجيرنگ مركز تصوير، حباب را نشان ميدهد. سر حباب در سمت راست-پايين قرار دارد و بخشهاي قرمزرنگي نيز دربر دارد. دنباله در جهت مخالف خارج شدهاست، زيرا فشار محصوركننده گاز در آنجا كمتر است. نواحي قرمزرنگ، انتروپي پايينتر را نشان ميدهند كه متناظر با بينظمي كمتر است؛ درحاليكه مناطق نارنجيرنگ نواحي با انتروپي بالاتر را نشان ميدهند. ([تنها کاربرانی که عضو شده اند و از طریق ایمیل عضویتشان فعال شده می تواند این لینک را ببینند. ])
دكتر الكسيس فينوگونف، استاديار فيزيك دانشگاه مريلند و از همكاران موسسه فيزيك غيرزميني ماكسپلانك در آلمان ميگويد: بزرگي و سرعت اين ابر گاز بسيار حيرتانگيز است. ما شاهد رسيدن سنگينترين مصالح كيهاني به يكي از بزرگترين ساختارهاي كهكشاني هستيم
اين توپ آتشين در يك خوشه كهكشاني بهنام آبل3266 كشف شده است كه دويستوپنجاه ميليون سالنوري با زمين فاصله دارد. اين خوشه كهكشاني صدها كهكشان و مقادير عظيمي گاز داغ بهدماي يكصدميليون درجهكلوين درخود جاي دادهاست و تنها گرانش قوي مادهتاريك درون آن است كه اينهمه را دركنارهم نگاه داشتهاست. اين خوشه، بخشي از ابرخوشه شبكهساعتي
(Horologium-Reticulum)
و يكي از سنگينترين خوشههاي كهكشاني نيمكره جنوبي آسمان است. كشف اين توپ گاز آتشين نشان ميدهد اين خوشه فعال است و روزبهروز بزرگتر ميشود. دانشمندان انتظار دارند آبل3266 در آينده نزديك (به مقياس كيهاني!) به يكياز بزرگترين جرمهاي متمركز جهان بدل شود
خوشه كهكشاني آبل3266
اخترشناسان با استفاده از دادههاي طيفنگاري تابشايكس ماهواره نيوتون، نقشه انتروپي اين خوشه كهكشاني را رسمكردهاند. انتروپي، يك خاصيت ترموديناميكي است كه مقياسي از بينظمي سيستم را بدست ميدهد. اين نقشه ميتواند بين گاز سرد و فشرده حباب دنبالهدار و گازهاي رقيق و داغ درون خوشه تمايز ايجادكند. اين دادهها چگونگي خارجشدن گاز از مركز حبابدنبالهدار و تشكيل دنباله مملو از تودههاي سرد و فشرده را با جزئيات فراواني نشان ميدهند. اخترشناسان تخمين ميزنند در هرساعت، جرمي برابر جرم خورشيد از حباب خارج ميشود
پروفسور مارك هنريكسن، استاد دانشگاه مريلند در مورد اين كشف ميگويد: در اين خوشه كهكشاني ميتوانيم فرآيندهاي عملي تشكيلساختار را بهچشم ببينيم. گرانش مادهتاريك همچون يك چسبكيهاني اين حباب را پيوسته نگاه داشتهاست. اما اين توده گاز درون فضاي خوشه كهكشاني بهپيش ميتازد، بنابراين گرانش خوشه موجب ميشود بخشي از گازها بهدنبال حباب كشيدهشود و دنباله تشكيل شود. اين تودههاي سرد و فشرده روزي به ستارگان يا كهكشانهاي درون خوشه تبديل خواهند شد
ماهواره ايكسامام نيوتون، يكي از موفقترين ماموريتهاي آژانس فضايي اروپا است كه در پاييز سال
78 / 99
پرتاب شد. آينههاي قدرتمند اين تلسكوپ فضايي براي رصد پرتوهاي ايكس بهكار ميروند و تاكنون توانستهاند اسرار فراواني را درمورد پرانرژيترين رويدادهاي جهان اطراف برملا كنند
هر لحظه یکی سنگی بر مغز سر غم زن
این تصویر زیبا([تنها کاربرانی که عضو شده اند و از طریق ایمیل عضویتشان فعال شده می تواند این لینک را ببینند. ]) توسط دوربین HRSC (High Resolution Stereo Camera ) مدار گرد مارس اکسپرس تهیه شده است و ناحیه Hebes Chasma را در مریخ نشان می دهد . Hebes Chasma ناحیه ی کوهستانی عجیبی است که شامل کوهستانی واقع در یکی از عمیق ترین دره های مریخ می شود و رگه های کانال مانند بسیاری در اطراف آن دیده می شود.
مقیاس این تصویر 15 متر در هر پیکسل می باشد ([تنها کاربرانی که عضو شده اند و از طریق ایمیل عضویتشان فعال شده می تواند این لینک را ببینند. ]1.2 مگابایت) .
مدارگرد مارس اکسپرس همچنین اقدام به تهیه تصاویر تمام رنگی و سه بعدی از سطح کل مریخ کرده است که بیشینه توان تفکیک آنها 2 متر در هر پیکسل است .طراحی دوربین HRSC این مدارگرد طوری است که می تواند تصاویر مختلف تهیه شده در هر بخش از مدار با توان تفکیک های مختلف را با دقت بسیار بالا با هم ترکیب کند و تصاویر فوق العاده ای را به زمین ارسال کند.
این تصاویر مختلف در طول موج ها و زاویه های متفاوت این امکان را فراهم کرده تا دانشمندان دره ها و کوه ها را در حالت های مختلف بررسی کنند .
Hebes Chasma یکی از این نقاط است که در شمال ناحیه عظیم Valles Marineris قرار گرفته است. این ناحیه در میان دره ای قرار گرفته که در حدود 8 کیلومتر عمق دارد و کو های میان آن تا همین ارتفاع بلندی دارند و هم سطح فلات مجاور آن هستند . این خود می تواند دلیلی باشد بر این که زمانی در این قسمت آب جاری بوده است .
شاید آب جاری در اطراف این کوه ها در اطراف کوه خندقی ایجاد کرده و باعث بوجود آمدن این شکل در مریخ شده که شبیه به قلعه های متداول در قرون وسطی است!!!.
[تنها کاربرانی که عضو شده اند و از طریق ایمیل عضویتشان فعال شده می تواند این لینک را ببینند. ]
![]()
هر لحظه یکی سنگی بر مغز سر غم زن
در حال حاضر 1 کاربر در حال دیدن این مبحث می باشند، (0کاربر عضو و 1 کاربر مهمان)