این نقطه…  زمین است!!

 

در 13 اکتبر 1994، ستاره شناس معروف کارل ساگان یک سخنرانی عمومی در دانشگاه کونرل ایراد کرد. در میان این سخنرانی وی این تصویر را نشان داد:

 

این تصویر در 1990 توسط وویجر1 زمانی که دیگر حدود 4 میلیارد مایل از زمین  فاصله  گرفته بود، تهیه شده است. در آن زمان وویجر مأموریت خود را به پایان برده بود و با زاویه ی 32 درجه از صفحه ی مدار سیارات، در حال خروج از منظومه ی شمسی بود. مرکز کنترل تصمیم گرفت که وویجر رویش را به سمت عقب برگرداند و از سیاراتی که ملاقات کرده بود، از آن فاصله دوباره عکس بگیرد. تصویری که وویجر از زمین تهیه کرد، یک نقطه ی بسیار کوچک بود که از یک پیکسل عکس هم ریزتر بود. از آنجایی که از آن فاصله زمین و خورشید بسیار نزدیک به هم بنظر می رسیدند، شعاع نور خورشید روی این تصویر تأثیر گذاشته است.

تصویر بزرگ شده: زمین یک نقطه

 

دکتر ساگان در حین نمایش این تصویر برای حضار صحبت کرد:«ما موفق شده ایم چنین تصویری را از اعماق فضا بگیریم(تصویری که زمین را به صورت یک نقطه نشان می دهد.) دوباره به آن نقطه نگاه کن. آن آنجاست. آن مائیم. آنجا همه ی کسانی هستند که تو دوستشان داری، هرکسی که می شناسی، هر کسی که تا بحال اسمش رو شنیدی، هر انسانی که تا بحال بوده، هر کسی که زندگی کرده، مجموعه ی شادی ها و غم های ما، هزاران مذهب و ایدئولوژی و افکار مختلف، هر قوی و ضعیفی، هر خوب و بدی، هر شاه و رعیتی، هر زوج عاشقی، هر پدر و مادری، بچه ی امیدوار، کاشف و مخترع، هر معلم اخلاقی، هر سیاست مدار فاسدی، هر هنر پیشه و رهبر عالی قدری، هر مقدس و گناهکاری در تاریخ از گونه ی انسانی ما روی یه ذره خاک، که در جلوی نور خورشید معلق افتاده است... » اگر پیشرفت علم ما را به سوی بصیرت و فهم عمیق تر نسبت به خودمان و دیگر انسانها و تمامی عالم و شناخت بهتری از خالقمان ببرد، می توان گفت فایده ای اصیل از این تحقیقات علمی عاید بشریت شده است. انسان خاکی هرچه بیشتر فقر و بیچیزی خود را در روی غباری بی اهمیت می بیند، و خضوعش در برابر خالق تمامی عظمتها بیشتر می شود. ولی گویا با پیشرفت علوم و تکنولوژی انسان جز بر غرورش نمی افزاید: «... فما یَزیدُهم الّا طُغیاناً کبیراً» (إسراء 60)

 

بر گرفته از سایت:

 

http://www.tebyan.net

 

فناوری نانو

کاربرد نانو مواد در صنعت بتن

مواد نانو به عنوان موادی که حداقل یکی از ابعاد آن (طول، عرض، ضحامت) زیر 100nm باشد تعریف شده اند، یک نانومتر یک هزارم میکرون یا حدود 100000برابر کوچکتر از موی انسان است. به طور کلی، در یک تقسیم‌بندی عمومی، محصولات نانومواد را می توان به صورت‌های زیر بیان کرد:فیلم‌های نانو لایه (Nano Layer Thin Films) ) برای کاربردهای عمدتا الکترونیکی، نانو پوشش های حفاظتی برای افزایش مقاومت در برابر خوردگی، حفاظت در مقابل عوامل مخرب محیطی و نانو ذرات به عنوان پیش سازنده(precursor ) یا اصلاح ساز(Modifier ) پدیده‌های شیمیایی و فیزیکی. منظور از یک ساختار (Nanostructured Solid ) یا واضح تر یک بدنه نانوساختار جامدی است که در آن انتظام اتمی، اندازه کریستال های تشکیل دهنده و ترکیب شیمیایی سراسر بدنه در مقیاس چند نانو متری گسترده شده باشد.خواص فیزیکی و شیمیایی مواد نانو (در شکل و فرم‌های متعددی که وجود دارند از جمله ذرات، الیاف، گلوله و...)در مقایسه با مواد میکروسکوپی تفاوت اساسی دارند. تغییرات اصولی که وجود دارد نه تنها از نظر کوچکی‌ای اندازه بلکه از نظر خواص جدید آنها در سطح مقیاس نانو می‌باشد.هدف نهایی از بررسی مواد در مقیاس نانو، یافتن طبقه جدیدی از مصالح ساختمانی باعملکرد بالا می باشد، که آنها را می توان به عنوان مصالحی با عملکرد بالا و چند منظوره به شمار آورد. منظور از عملکرد چند منظوره، ظهور خواص جدید و متفاوت نسبت به مواد معمولی می‌باشد به گونه‌ای که مصالح بتوانند کاربردهای گوناگونی را ارائه نمایند.

1- مواد نانو کامپوزی

مواد نانو کمپوزیت بر پایه پلیمر (ماتریس پلیمری) اولین بار در سال‌های 70 معرفی شده اند که از فناوری sol-gel جهت انتشار (Disperse ) دادن ذرات نانو کانی درون ماتریس پلیمر استفاده شده است.هر چند تحقیقات انجام شده در دو دهه گذشته برای توسعه تجاری این مواد توسط شرکت تویوتا در ژاپن صورت گرفته است، ولی رشته نانو کمپوزیت پلیمر هنوز در مرحله  جنینی و در آغاز راه می‌باشد. در این شرایط نانو آلومینا، بهترین ساختار نانویی است که افق جدیدی را در صنعت سرامیک‌ نوید می دهد، زیرا کاربرد این مواد پدیده ای است که از نظر مکانیکی، الکتریکی و خواص حرارتی به طور مناسب دارای تعادل بوده و در رشته های مختلف کاربرد دارد. از جمله می‌توان به چند نمونه اشاره کرد: تکنولوژی نانو فلز آرتوناید که اخیرا الیاف تجاری نانو آلومینا  را تولید کرده است و ذرات نانویی غیر فلز مانند: نانوسیلیکا، نانو زیرگونیا و مواد دیگر اصلاح کننده سرامیک ها.

2- بتن با عملکرد بالا

 یکی از چالش‌هایی که در رشته مصالح ساختمانی بوجود آمده است، بتن با عملکرد بالا (HPC) می باشد. این نوع بتن مقاوم از نوع مصالح کامپوزیت بوده و از نظر دوام جزو مصالح کامپوزیت و چند فازی مرکب و پیچیده می باشد. خواص، رفتار و عملکرد بتن بستگی به نانو ساختار ماده زمینه بتن و سیمانی دارد که چسبندگی، پیوستگی و یکپارچگی را بوجود می آورد.بنابراین، مطالعات بتن و خمیر سیمان در مقیاس نانو برای توسعه مصالح ساختمانی جدید و کاربرد آنها اهمیت دارد.روش معمولی برای توسعه بتن با عملکرد بالا اغلب شامل پارامترهای مختلفی از جمله طرح اختلاط بتن معمولی و بتن مسلح با انواع مختلف الیاف می‌باشد. در مورد بتن به طور خاص، علاوه بر عملکرد با دوام و خواص مکانیکی بهتر، بتن با عملکرد بالای چند منظوره (MHPC) خواص اضافه دیگری را دارا می‌باشد، از جمله می‌توان به خاصیت الکترو مغناطیسی و قابلیت بکار گیری در سازه های اتمی (محافظت از تشعشعات) و افزایش موثر بودن آن در حفظ انرژی ساختمان‌ها و ... را نام برد.

3- نانو سیلیس آمورف

در صنعت بتن، سیلیس یکی از معروفترین موادی است که نقش مهمی در چسبندگی و پر کنندگی بتن با عملکرد بالا (HPC) ایفا می کند.محصول معمولی همان سلیکیافیوم یا میکرو سیلیکا می‌باشد که دارای قطری در حدود0.1 تا 1 میلیمتر بوده و دارای اکسید سیلیس حدود 90% می‌باشد. می‌توان گفت که میکروسیلیکا محصولی است که برای افزایش عملکرد کامپوزیت مواد سیمانی به کار برده می‌شود. محصولات نانو سیلیس متشکل از ذراتی هستند که دارای گوله‌ای شکل بوده و با قطر کمتر از 100nm یا بصورت ذرات خشک پودر یا به صورت معلق در مایع محلول قابل انتشار می‌باشند، که مایع آن معمول‌ترین نوع محلول نانوسیلیس می باشد، این نوع محلول آزمایشات مشخص در بتن خود تراکم ([2] SCC ) به کار گرفته شده است. نانو سیلیس معلق کاربردهای چند منظوره از خود نشان می دهد مانند:خاصیت ضد سایش , ضد لغزش , ضد حریق , ضد انعکاس سطوح , ...آزمایشات نشان داده‌اند که واکنش مواد نانو سیلیس (Colloidal Silica) با هیدرواکسید کلسیم در مقایسه با میکروسیلیکا سریع‌تر انجام گرفته و مقدار بسیار کم این مواد همان تاثیر پوزالانی مقدار بسیار بالای میکروسیلیکا را در سنین اولیه دارا می باشد. تمام کارهای انجام یافته بر روی کاربرد مواد نانو سیلیس کلوئیدی (Colloidal Nano Silica )در بخش اصلاح مواد ریولوژی، کارپذیری و مکانیکی خمیر سیمان بوده است. آنچه که در اینجا مطرح است نتایج اولیه محصولات نانو سیلیس با قطری در محدوده 5 تا 100nm  می‌باشد.

4- نانو لوله‌ها (NANOTUBES)

 همان گونه که در مقدمه مقاله مطرح شد معمولا الیاف برای مسلح کردن و اصلاح عملکرد مکانیکی بتن بکاربرده می شوند. امروزه از الیاف فلزی، شیشه‌ای، پلی پرویلین، کربن و ... در بتن برای مسلح کردن استفاده می شود و لیکن تحقیقات روی بتن مسلح شده توسط نانو لوله‌ کربنی (Carbon Nan otubes )انتشار  نیافته است تا بتوان از نتایج برای مسلح کردن بوسیله نانولوله ها استفاده کرد.نانو لوله کربنی توسط LIJIMA در سال 1991 کشف شده است و کارهای بسیاری بر روی ساختار نانو در بخش فیزیک کوآنتم انجام یافته است بطوری که تحقیقات نوین روی تکنولوژی و مهندسی نانو در سطح جهانی نقش اساسی و اصلی بازی می کند. کربن 60 و نانو لوله‌های نوین دارای ساختاری هستند که آنها را از فولاد قوی‌تر و بسیار سبک می کند بطوریکه می توانند خمیدگی و کشش را بدون شکستن تحمل نمایند و در آینده جایگزین الیاف کربن خواهند شد که در کامپوزیت‌ها بکار برده می شوند. نانو لوله‌ها با توجه به تحقیقات انجام شده در مرکز تحقیقات بتن (وابسته به موسسه ACI شاخه ایران) دارای مقاومت کششی بیش از هر نوع الیاف بتنی شناخته شده می‌باشند و نیز نانو لوله‌ها خواص ویژه قابل ملاحظه حرارتی و الکتریکی از خود نشان می دهد، بطوریکه هادی بودن حرارت آنها بیش از دو برابر الماس و هادی بودن الکتریکی آنها 1000برابر مس است. نانو لوله‌ها طبقه جدیدی از محصولات می‌باشند که انقلابی جدید در زمینه مصالح و مواد نانو کامپوزیت‌های چند منظوره بوجود آورده اند ومی‌توانند به عنوان نانو لوله‌های کربنی در نقش الیاف مسلح کننده مناسب آن مواد مورد استفاده قرار گیرند. بنابراین نانو لوله‌های کربنی از اجزای کلیدی بدست آوردن هدف اصلی ذکر شده در فوق به عنوان مسالح ساختمانی با عمکرد  بالای چند منظوره، بازی می‌کنند.

5- نتیجه‌گیری

منظور از مقاله ارائه شده نشان دادن مصالح جدید ساختمانی و بیان مزایای استفاده از این نوع مواد در صنعت ساختمان می باشد، البته به دلیل نو بودن این نوع مصالح زمینه‌های فراوانی برای کارهای نظری و عملی در دانشگاه های کشور می باشد با معرفی مصالح  و ساختار نانو راه برای گام‌های بلندتر در این زمینه باز خواهد شد.

 

 

 

 

سردترین جای جهان کجاست؟

سردترین جای جهان نه در قطب شمال است و نه در  قله کوه اورست. سردترین جای شناخته‌شده جهان، درون سحابی بومرنگ (Boomerang nebula) قرار دارد. این سحابی در صورت فلکی قنطورس، در فاصله 5000 سال نوری از کره زمین قرارگرفته است و از نوع سحابی‌های سیاره‌نما (planetary nebulae) است. سحابی‌های سیاره‌نما در اطراف یک ستاره درخشان مرکزی تشکیل می‌شوند، هنگامی که این ستاره در مراحل انتهایی زندگیش از خود گاز بیرون می‌دهد. سحابی بومرنگ یکی از عجیب‌ترین مکان‌های جهان است. ساهایی و نیمان، دو ستاره‌ شناس در سال 1995 با استفاده از تلسکوپ 15 متری(Swedish ESO) در شیلی نشان دادند که این سحابی سردترین مکان جهان است که تابحال کشف شده است. این سحابی با درجه حرارت منهای 272 درجه سانتی‌گراد،تنها یک درجه گرمتر از صفر مطلق (پایین ترین حد برای همه درجه حرارت‌ها) است. حتی تابش زمینه‌ ی کیهانی ( با دمای منهای 270 درجه‌) ناشی از مهبانگ گرمتر از این سحابی است. این تنها شی ء  یافت‌شده است که درجه حرارتی پایین‌تر از تابش ‌زمینه ی دارد. به نظر می‌رسد که شکل کلی پاپیون‌مانند بومرنگ بوسیله وزشی بسیار شدید، با سرعتی حدود 310000 متر در ساعت به وجود آمده باشد که گاز به شدت سرد را از ستاره مرکزی در حال مرگ به خارج می‌راند. به گفته ستاره‌شناسان این ستاره 1500 سال است که به اندازه یک هزارم جرم خورشید در هر سال ماده از دست می‌دهد.این مقدار 10 تا 100 بار بیشتر از سایر اجرام مشابه است. گسترش سریع سحابی باعث شده است که این سحابی به یکی از سردترین مکان‌های شناخته‌شده جهان بدل شود. گازی که با سرعت به بیرون جریان دارد، یک حباب نزدیک به خلا ایجاد می‌کند که فوق‌‌العاده سرد است.

 

 

 

سیاهچاله چیست؟

سیاهچاله‌ها می‌توانند جرم از دست بدهند!انرژی در شعاع شوارتز شیلد ستاره به ذرات ماده تبدیل می‌شود، ممکن است این ذرات به فضای بیرون بگریزند و از این طریق مقداری ازمواد تشکیل دهنده سیاهچاله‌های بزرگ که به اندازه یک ستاره وزن دارند، از سیاهچاله بیرون بروند. چنین سیاهچاله ای برای تبخیر همه مواد تشکیل دهنده‌اش میلیونها میلیون سال وقت لازم است. درحالی که در این مدت خیلی بیشتر از این مقدار ماده به آن اضافه می‌شود، بنابراین هیچگاه از طریق تبخیر جرم آن کاسته نمی‌شود. هر چه سیاهچاله کوچکتر باشد سرعت تبخیر آن بیشتر است یک سیاهچاله کوچک واقعی باید بیشتر از مقدار ماده‌ای که به خود جذب می‌کند وزن از دست بدهد. بنابراین سیاهچاله کوچک باید بوسیله تبخیر کوچکتر و کوچکتر شود و بالاخره هنگامی که دیگر خیلی خیلی کوچک شد یک مرتبه تبخیر آن حالت انفجاری به خود گرفته و تشعشعاتی حتی با انرژی یشتر از اشعه ایکس منتشر کند. اشعه ی منتشر شده از این طریق اشعه گاما خواهد بود.سیاهچاله‌های کوچکی که 15 میلیون سال پیش هنگام نخستین انفجار بزرگ جهان ایجاد شده‌اند، اکنون ممکن است در حال ناپدید شدن باشند هاوکینگ اندازه اولیه آنها و نوع اشعه گامایی را نیز که هنگام انفجار تولید می‌کنند، حساب کرد. سیاهچاله ناحیه ای از فضاست كه مقدار بسیار زیادی جرم در آن تمركز یافته و هیچ شیئی نمی تواند از میدان جاذبه آن خارج شود. از آنجا كه بهترین تئوری جاذبه در حال حاضر تئوری نسبیت عام انیشتن است، در مورد سیاهچاله و جزئیاتش باید طبق این تئوری تحقیق و نتیجه گیری كنیم. ابتدا از مفهوم جاذبه و شرایط ساده تر آغاز می كنیم. فرض كنید روی سطح یك سیاره ایستاده اید. یك سنگ را به سمت بالا پرتاب می كنید. با فرض اینكه آن را خیلی خیلی محكم پرتاب نكرده باشید برای مدتی به سمت بالا حركت می كند و نهایتاً شتاب جاذبه باعث می شود به پایین سقوط كند. اما اگر سنگ را به اندازه ی لازم محكم پرتاب كرده باشید می توانید آن را به كل از جاذبه سیاره خارج كنید. در این حالت سنگ بالا رفتن را تا ابد ادامه خواهد داد. سرعتی كه لازم است تا یك شیء را از جاذبه ی سیاره خارج كند، سرعت فرار یا سرعت گریز نام دارد. همانطور كه انتظار می رود سرعت فرار به جرم سیاره بستگی دارد. اگر سیاره ای جرم زیادی داشته باشد كشش جاذبه آن زیاد خواهد بود و نتیجتةً سرعت فرار آن بیشتر خواهد شد. سیاره سبكتر سرعت فرار كمتری خواهد داشت. سرعت فرار در زمین Km/s 11.2 یا  25000 m/h  است. در حالی كه سرعت فرار در ماه فقط Km/s 2.4 یا m/h 5300 است.  حال یك جرم بسیار زیاد را كه در یك ناحیه با شعاع بسیار كوچك تمركز یافته تصور كنید. سرعت فرار چنین ناحیه ای از سرعت نور بیشتر خواهد بود و چون هیچ شیئی نمی تواند سریعتر از نور سیر كند پس هیچ شیئی نمی تواند از میدان جاذبه چنین ناحیه ای خارج شود ، حتی یك دسته پرتو نور.ایده تفكر در مورد جرمی چنان چگال كه حتی نور نیز نتواند از آن خارج شود متعلق به لاپلاس در قرن هجدهم است. تقریباً بلافاصله پس از بیان نظریه نسبیت عام توسط انیشتین ، كارل شوارتز شیلد یك راه حل ریاضی برای معادلات تئوری این اجرام كشف كرد و سال ها بعد اشخاصی چون اُپنهایمر و ولكف واشنایدر در دهه 1930 به طور جدی درباره امكان وجود چنین نواحی در عالم به تحقیق پرداختند. این پژوهشگران نشان دادند، هنگامی كه محتویات سوخت یك ستاره پرجرم به پایان می رسد، نمی تواند در مقابل جاذبه درونی خود مقاومت كند و به صورت یك سیاهچاله در خود فرو می ریزد. در نسبیت عام جاذبه از عوامل انحراف فضای 4 بعدی است. اشیاء بسیار پرجرم باعث انحرافات محورهای زمان و فضا می شوند در حدی كه قوانین هندسی اعتبار خود را از دست می دهند و به كار نمی آیند. این انحراف در اطراف یك سیاهچاله بسیار چشمگیر است و باعث می شود كه سیاهچاله ها خصوصیات عجیبی داشته باشند.هر سیاهچاله چیزی به نام افق حادثه ( event horizon ) دارد، كه سطحی كروی است و مرز سیاهچاله را مشخص می كند. شما می توانید وارد این افق شوید اما نمی توانید از آن رهایی یابید. در حقیقت وقتی وارد افق شدید محكوم به نزدیك و نزدیك تر شدن  به مركز سیاهچاله هستید. درباره افق می توان این تصور را داشت كه افق جایی است كه در آن سرعت گریز برابر با سرعت نور است. در خارج از افق سرعت گریز كمتر از سرعت نور است. بنا بر این در صورتی كه راكت های شما به اندازه كافی انرژی داشته باشند می توانید از افق دور شوید اما وقتی وارد افق شدید راهی برای خروج ندارید. افق خصوصیات هندسی عجیبی دارد، برای یك ناظر كه فاصله زیادی از سیاهچاله دارد، افق جای خوبی به نظر می رسد كه كروی و ساكن است. اما در صورتیكه به سیاهچاله نزدیك شوید متوجه خواهید شد  افق با سرعت بسیار زیاد و یا در حقیقت با سرعت نور به سمت بیرون در حركت است. چون افق با سرعت نور به سمت بیرون گسترش می یابد، پس برای خروج از افق باید سرعتی بیش از سرعت نور داشته باشیم. و چون می دانیم كه نمی توانیم با سرعتی بیش از سرعت نور سیر كنیم پس هیچ گاه نخواهیم توانست از سیاهچاله فرار كنیم.

افق رویداد:

افق از جهتی ثابت و از جهتی نا پایستار است. این مطلب تا حدی شبیه به داستان آلیس در سرزمین عجایب است. او باید تا جایی كه می توانست سریع حركت می كرد تا می توانست در یك جا بماند. در درون افق فضا در حدی منحرف می شود كه مختصات طول و زمان جایشان عوض می شود به این معنی كه مختص نشان دهنده فاصله از مركز سیاهچاله كه r نام دارد، یك مختص زمانی و t یك مختص فضایی می شود. نتیجه این جابجایی این است كه نمی شود از كوچك شدن لحظه به لحظه r جلوگیری كرد، مشابه شرایط معمولی كه از رسیدن به آینده گریزی نیست (یعنی به طور معمول t در حال افزایش است) در نهایت باید به مركز جایی كه r = 0 است برسیم. ممكن است فكر كنید با روشن كردن راكت ها می توان از افق خارج شد، اما این كار نیز بیهوده است. از هر ماده ای كه استفاده كنید، نمی توانید از آینده خود گریزی داشته باشید. پس از وارد شدن به افق، تلاش برای دور شدن از مركز سیاهچاله درست مثل تلاش برای نرسیدن به پنجشنبه آینده است. نام سیاهچاله را برای اولین بار جان آرچیبالد ویلر پیشنهاد داد كه نام مناسبی به نظر می رسید، چون از نام های پیشنهادی قبل از خودش جذاب تر بود. پیش از ویلر از این نواحی با عنوان ستاره های منجمد یاد می شد

 

سیاهچاله چه اندازه ای دارد؟

ما از کلمه ی اندازه دو معنی می توانیم داشته باشیم: در اولین جنبه می گوییم این جسم چه اندازه جرم دارد و در جنبه دیگر می گوییم چه اندازه حجم دارد. ابتدا درباره جرم سیاهچاله بحث می كنیم.برای میزان جرم یك سیاهچاله محدودیتی وجود ندارد. هر مقدار جرمی درصورتی كه به اندازه كافی چگال باشد می تواند سیاهچاله تشكیل دهد. حدس می زنیم كه سیاهچاله های موجود، از مرگ ستارگانِ پرجرم تشكیل یافته اند، بنا بر این باید به همان اندازه جرم داشته باشند. به عنوان نمونه جرم یك سیاهچاله در حدود 10 برابر جرم خورشید است، یعنی جرمی معادل 1031  كیلوگرم. هر چه جرم سیاهچاله بیشتر باشد فضای بیشتر اشغال خواهد كرد. در حقیقت شعاع شوارتز شیلد (شعاع افق) با جرم نسبت مستقیم دارد. اگر سیاهچاله ای 10 برابر یك سیاهچاله دیگر جرم داشته باشد، شعاعش نیز 10 برابر دیگری خواهد بود. شعاع افق سیاهچاله ای هم جرم خورشید 3 كیلومتر است. بنا بر این، اگر سیاهچاله ای 10 برابر خورشید جرم داشته باشد شعاع افقش 30 كیلومتر خواهد بود و سیاهچاله ای كه در مركز یك كهكشان با جرم یك میلیون برابر خورشید، 3 میلیون كیلومتر شعاع خواهد داشت. ممكن است این مقدار شعاع افق رویداد زیاد به نظر برسد ولی با استانداردهای نجومی خیلی هم عجیب نیست. به عنوان مثال شعاع خورشید 700000 كیلومتر است و یك سیاهچاله بسیار بسیار سنگین شعاعی فقط در حدود 4 برابر خورشید دارد.

سیاهچاله چه خواصی دارد؟

خواص سیاهچاله ها بسیار عجیب است. زمان و مکان خصوصیات خود را در درون ستاره کاملاً فرو پاشیده رد و بدل می کنند!! قوانین طبیعی شکسته می شوند! هر شیء در شرایط عادی اندازه خود را نگه می دارد ولی نمی تواند از عمر فیزیکی بگریزد. سیاهچاله ها مداماً کوچکتر می شوند. مشاهده گران نمی توانند واقعاً آن را ببیند، زیرا نور مانند شکلهای دیگر انرژی، تحت تاثیر مکش حفره سیاه است.  اما چرا پدیده های درون سیاهچاله ها قابل مشاهده نیست؟ علت آن است که وقتی ستاره به سیاهچاله تبدیل می شود، نسبت به ناظران خارج، بی درنگ گذشت زمان در آن متوقف می شود! به عقیده دکتر ویلر و دکتر روفینی: علائم و اطلاعات مربوط به مرحله های بعدی فرو پاشی هرگز نمی گریزند، بلکه در فرو پاشی هندسه ی «زمانی و مکانی» درگیر می شوند.

سیاهچاله‌ها چگونه بوجود می‌آیند؟

سیاهچاله ها و ستارگان نوترونی، ستارگانی هستند که بینهایت فشرده شده اند. در واقع اتمها و الکترونها و پروتونها و نوترونها در داخل هم فرو ریخته اند، در نتیجه کاملا فشرده شده اند. ستارگان بینهایت میل دارند که فشرده شوند، ولی نیرو و انرژی هسته ای در مرکز آنها از فشرده شدن آنها جلوگیری می کند. و زمانی که انرژی هسته  در مرکز یک ستاره متوقف شود، دیگر چیزی نیست که جلوی فشرده شدن ستاره بر اثر گرانش را بگیرد، و ستاره تا جایی که بتواند فشرده می شود. هر چقدر جرم ستاره بیشتر باشد، بیشتر فشرده می شود. تا زمانی که الکترون ها و پروتونها در درون همدیگر فرومی ریزند و به نوترون تبدیل می شوند. در نتیجه یک ستاره ی نوترونی تشکیل می شود. ولی اگر جرم ستاره آنقدر زیاد باشد که نوترونها هم نتوانند جلوی فشرده شدنش را بگیرند، درنتیجه نوترونها هم، در هم خرد می شوند، و ستاره بینهایت فشرده می شود. معلوم نیست که این فشرگی تا کجا ادامه می یابد، ما دیگر چیزی را نمی شناسیم که بتواند جلوی آن را بگیرد! هر چه ستاره‌های نوترونی پر جرم تر باشند کشش جاذبه‌ای سطحی آنها نیز بیشتر خواهد بود. در سال 1939 اوپنهایمر فکر کرد که نوترونها نمی‌توانند در برابر همه چیز مقاومت کنند. به نظر او اگر یک ستاره ی در حال فشرده شدن، بزرگتر از 2.3 برابر اندازه خورشید بود، آنگاه نه تنها الکترونها بلکه نوترونهای آن نیز در هم می‌شکست. همچنین باید بدانیم که وقتی نوترونها در هم شکستند، دیگر هیچ چیز مطلقاً وجود ندارد که از فشرده شدن ستاره جلوگیری کند. اگر شما خود را روی سطح یک توده در حال فشردن تصور کنید، آنگاه شما با فشردن آن جسم، به مرکز آن نزدیکتر و نزدیکتر خواهید شد. و بنابراین نیروی جاذبه بیشتر وبیشتری را حس خواهید کرد. تا هنگامی که ستاره به مرحله کوتوله سفید برسد، شما بیش از 1.016 تن وزن پیدا خواهید کرد! وقتی که ستاره به فشردن ادامه داد و از مرحله ستاره نوترونی هم گذشت و بطور کامل «تکینه» شد، وزن شما از 15000 میلیون تن بیشتر و بیشتر خواهد شد. اگر سیاهچاله به اندازه کافی به ما نزدیک بود، می‌توانستیم نیروی جاذبه  را حس کنیم!! 

انواع سیاهچاله:

1.شوارتس شیلد:ساده ترین نوع سیاهچاله‌هاست، بار و چرخش ندارد، تنها یک افق رویداد و یک فوتون کره دارد، از آن نمی توان انرژی استخراج کرد. شامل تکینگی ، نقطه‌ای است که در آن ماده تا چگالی نامحدود در هم فرو رفته است 2.رایزنر-نورد شتروم:هم بار دارد وهم چرخش ، می تواند دو افق رویداد داشته باشد ، اما تنها یک فوتون کره دارد. شامل یک تکینگی نقطه ای است که وجود آن در طبیعت نامحتمل است، زیرا بارهای آن همدیگر را خنثی می کنند3.ارگوسفراست:چرخش دارد، اما بار ندارد. بیضی و از بیرونی حد استاتیک است. منطقه تیره میان افق رویداد و حد استاتیک ، که می توان از آن انرژی استخراج کرد. می تواند دو افق رویداد و دو حد استاتیک داشته باشد. دو فوتون کره دارد. شامل یک تکینگی حلقه‌ای است.4.کر نیومان:هم باردارد و هم چرخش ، ساختارش شبیه ساختار سیاهچاله کر است. می‌توان از آن  انرژی استخراج کرد. یک تکنیگی حلقه‌ای دارد به نظر پژوهشگران چهارنوع سیاهچاله همچنانکه ذکر شد می تواند وجود داشته باشند. مهمترین موضوع در باب سیاه چاله آنست که ، بدانیم ماده در داخل سیاهچاله‌ای که حاصل آمده است در نهایت به چه  سرنوشتی دچار می شود؟ اختر فیزیکدانان می‌گویند اگر مقداری ماده به داخل حفره سیاه از قبیل آنچه که از یک ستاره وزین مرده بجای مانده بیندازید، نتیجه نهایی همواره الزاماً یک چیز خواهد بود و تنها جرم ، بار الکتریکی و اندازه حرکت زاویه ای که جسم با خود حمل می کند باقی خواهند ماند. اما اگر کل جهان به داخل حفره سیاه خود بیفتد، یعنی به شکل سیاهچاله در آید، دیگر حتی جرم ، بار الکتریکی و اندازه حرکت زاویه ای نیز ناپدید می گردند.

 

 

بر گرفته از سایت:

http://www.tebyan.net

 

 

غول خفته اي در کهکشان ما!

مرکز کهکشان ما – راه شيري - واقعا ساکت و آرام است. درحالي که بسياري از کهکشانها ها داراي سياهچاله اي فعال در مرکز خود هستند  که پرتوهاي قوي الکترو مغناطيس تابش مي کنند و يا جتهاي پر انرژي ماده از آنها به بيرون فوران مي کند. ولي گويا سياهچاله ي خاموش مرکز کهکشان ما نيز دارد خود را تکان مي دهد! 300 سال پيش، با يك فوران بزرگ، سياه‌چاله‌ي مرکزي كهكشان راه شيري از خواب بيدار شد. اين امر نشان مي‌دهد که اين سياهچاله هم‌اکنون در دوران کم فعاليت خود به سر مي برد. چرا سياه‌چاله مرکزي کهکشان ما اينچنين آرام است؟ دانشمندان دريافته‌اند که اين سياه‌چاله در گذشته فعال‌تر بوده است و شايد اکنون بعد از يک فوران بزرگ در دوران آرامش به سر مي‌برد.  داده‌هايي که از سال 1994 تا سال 2005 جمع‌آوري شده‌است، نشان مي‌دهند که ابرهاي گازي نزديک سياه‌چاله مرکزي در واکنش به تشعشع پرتو X که از محيط بيرون سياه‌چاله مي‌تابد به سرعت تابناک و سپس خاموش مي‌شوند. وقتي گاز با حرکت مارپيچي به درون سياه‌چاله فرو مي‌ريزد، دماي آن تا ميليونها درجه زياد مي‌شود و شروع به تابش پرتو X مي‌کند. هر قدر ماده بيشتري اطراف سياه‌چاله باشد تشعشع پرتو X شديدتر است. مرکز کهکشانمان در طول موج راديويي300  سال طول مي‌کشد تا پرتو X فاصله بين سياه‌چاله‌ي مرکزي کهکشان، (*Sagittarius A)، و ابر بزرگي که سياه‌چاله را احاطه کرده است، ( Sagittarius B2)، را طي کند و موجب واکنش ابر شود. هنگامي ‌که پرتو X به ابر مي‌رسد به اتم‌هاي آهن برخورد کرده و الکترون‌هاي نزديک هسته را برانگيخته مي‌کند. با بازگشت الکترون‌ها به مدارهاي اوليه، اتم‌ها پرتو X تابش مي‌کنند و ابر روشن مي‌شود. اين روشنايي به معني تابش نور است. با عبور پالس پرتو X ابر دوباره به روشنايي اوليه خود باز مي‌گردد در Sagittarius B2 منطقه اي به وسعت تنها 10 سال نوري وجود دارد که ظرف پنج سال روشنايي آن به طور قابل ملاحظه‌اي زياد شده است. دانشمندان با تجزيه خط طيفي پرتو X آهن دريافته‌اند که ذرات زيراتمي نمي‌توانند مسبب اين تابش باشند. بنابراين، احتمالا سياه‌چاله 300 سال پيش فوران عظيمي داشته است. مرکز کهکشان 26000 سال نوري از زمين فاصله دارد و اين به اين معنا است که ما وقايعي را مي‌بينيم که 26000 سال قبل اتفاق افتاده‌اند. سال گذشته ستاره شناسان با استفاده از مشاهدات چاندرا از انعکاس پرتو X نشان دادند که اين سياهچاله، 50 سال پيش فروان عظيمي از پرتو X داشته است. فوران 300 سال پيش در مقايسه، 10 برابر روشن‌تر از فوران 50 سال پيش بوده است. در آن هنگام اين جرم يک ميليون بار درخشنده‌تر بوده است. دانشمندان هنوز نمي‌دانند چرا فعاليت *Sagittarius A اين‌طور زياد تغيير مي‌کند. يکي از احتمالات مطرح شده اين است که انفجار يک ابرنواختر نزديک به سياهچاله در چند قرن پيش، باعث فرستاده شدن گاز به سمت آن شده است و فرو رفتن داخل سياهچاله و ايجاد يک فورانِ موقتي قدرتمند، سياه‌چاله را از خواب بيدار کرده است. با اين حال، انرژي تابيده شده از اطراف سياهچاله‌ي مذکور، هزاران ميليون بار ضعيف‌تر از سياه‌چاله‌هاي مرکزي ساير کهکشان‌ها است. اين‌که چرا *Sagittarius A با جرمي بيش از چهار ميليون برابر خورشيد بسيار آرام است، همچنان به صورت يک راز باقي مانده است.

 

 

بر گرفته از :

http://www.universetoday.com

 

 

 

 

 کهکشانی غول پیکر: یک فسیل کیهانی 

 تصاویر جدید تلسکوپ فضایی هابل از کهکشان بیضوی NGC1132 نشان می دهد این کهکشان یک فسیل کیهانی است. این کهکشان که حاصل برخورد چند کهکشان است، پس از برخورد به صورت یک کهکشان بیضی کرکی درخشان می درخشد و نسبت به کهکشان های معمولی بیضی گون به مراتب درخشان تر است. (انواع کهکشانها)کهکشان بیضی NCG1132 که در آخرین عکس گرفته شده توسط هابل قابل مشاهده است به نوعی از رده کهکشان ها موسوم به غول های بیضی گون تعلق دارد. این کهکشان و کهکشانهای کوتوله ایی که در اطراف آن قرار دارند، موسوم به "گروه فسیلی "می باشند که به احتمال بسیار باقی مانده برخورد یک گروه از کهکشان ها می باشد که در زمان های نه چندان دور به یکدیگر برخورد کرده اند. بسیاری از کهکشان ها در گروه هایی استقرار دارند که توسط نیروی های گرانشی به یکدیگر متصل شده اند. مثلاً کهکشان راه شیری نیز جزئی از  گروه ه محلی کهکشانی است. گاهی اوقات نیروی گرانشی بیش از حد سبب می شود که این کهکشان ها به یکدیگر برخورد نمایند و سرانجام در یک کهکشان ادغام شوند. مدارک شواهد محکمی وجود دارد که کهکشان راه شیری نیز یکی از کهکشان های همجنس خواری است که در طول زندگی خود کهکشان کوچکتر بسیاری را بلعیده است.و به این طریق هریک از این کهکشان های همجنس خوار ستاره های یکدیگر را به ارث می برند. در این تصویر که توسط تلسکوپ هابل تهیه شده است، مشاهده می شود که در اطراف کهکشان NGC1132هزاران خوشه کروی قدیمی وجود دارد که همانند گردش زنبورهای عسل در اطراف کندو، در اطراف این کهکشان درحال گردشند. این خوشه های کروی به احتمال بسیار نجات یافته گان کهکشان های پدر و مادر همجنس خوار خود هستند که خود آن ها نیز توسط NGC1132بلعیده شده اند. در پس زمینه این کهکشان پرده ایی گیج کننده از کهکشان ها وجود دارد که درفاصله دورتری قرار دارند.کهکشانNGC1132 درفاصله تقریبا 320 میلیون سال نوری و در صورت فلکی نهر(Eridanus)قرار دارد. در تصاویر بدست آمده درمحدوده نور مرئی ،NGC1132 فقط به صورت یک کهکشان بیضی گون منفرد مشاهده می شود.ولی این تازه اول ماجرا است.دانشمندان دریافته اند که این کهکشان در یک هاله عظیم از ماده تاریک قرار دارد، این مقدار ماده تاریک معمولاً در گروه ده تایی و صدتایی از کهکشان ها یافت می شوند.این کهکشان نیز مقدار زیادی تعشعشات ایکس دارد که از مقادیری زیادی گاز انتشار می یابد .این مقدار تشعشعات نیز فقط در گروه های عظیم شامل صدها کهکشان یافت می شود.این پرتوهای ایکس به اندازه ایی در فضا انتشار یافته است که ده بار بزرگتر از شعاع 120000سال نوری خود کهکشان در نور مرئی است.این مقدار پرتو ایکس که از این کهکشان انتشار می یابد به اندازه تشعشات یک گروه کامل کهکشان می باشد. مبدأ و سرچشمه این گروه فسیلی هنوز به صورت یک معما باقی مانده است .اما به احتمال زیاد این گروه فسیلی باقی مانده غذای یک کهکشان دیوانه همجنس خوار است که همسایه های دیگر خود را بلعیده است. احتمال ضعیف تر آنکه این ها اجسام کمیابی هستند که در یک برهه زمانی شروع به شکل گیری کرده و به طریقی رشد کهکشان کوچکتر متوقف شده و کهکشان بزرگتر کامل شد.

 

بر گرفته از:

http://www.parssky.ocm

نو اختر گیج کننده! 

ستاره اعجاب اور _RS مار افسای همچنان دانشمندان را شگفت زده می کند.اخترشناسان در تلاش اند تا معنی داده های اخیر سه آرایه تلسکوپی زمینی را در یابند.ستاره دو تایی  RS _مار افسای از یک کوتوله سفید و یک غول سرخ تشکیل شده است که در مداری 455 روزه به دور هم می گردند.گاز از بادهای غول سرخ سطح کوتوله سفید می ریزد.گرانش کوتوله سفید ماده همدم را روی قرص برهم افزایشی جمع می کندو آرام آرام می بلعد.اما زمانی فشار و حرارت گازهای در حال رمبش بر کوتوله ی سفید به حدی می رسد که انفجاری گرما_هسته ای رخ می دهد.چنین انفجارهایی در این ستاره از سال 1898 تا به حال 6 بار دیده شده است.مواد پرتاب شده وارد جریان باد غول سرخ می شوند و تابش های درخشان پرتو ایکس و رادیویی تولید می کنند.گروه دانشمندان آمریکایی _فرانسوی برای این که رویداد را در طول موج فرو سرخ نزدیک ببینند از سه تداخل سنج استفاده کردند :آرایه تلسکوپی فرو سرخ مرئی (IOTA ( در آریزونا تداخل سنج کک در هاوایی و تداخل سنج پانوما در کالیفرنیا .آنها با استفاده از این ابزارها به رصد تحولات نو اختر در 65 روز نخست پس از انفجار پرداختند.بر اساس نظریه ها با پرتاب امواج انفجار به سمت خارج منبع انرژی باید با سرعت حدود یک میلی ثانیه قوس در روز منبسط می شد.اما به گزارش گروه تحقیق قطر منبع انرژی حدود سه میلی ثانیه قوس باقی مانده بود.در واقع بررسی ها و اندازه گیری های آنها اصلا" انبساطی را نشان نمی داد و این بسیار عجیب است.شاید این تابش فرو سرخ نزدیک نشان دهنده ی گاز باقی مانده از انفجار (یا غبار باقی مانده از انفجار پیشین در سال 1985)باشد که در نزدیکی ستاره دو تایی پشت امواج انفجار نو اختر باقی مانده است.شاید هم گاز داغی باشد که پس از انفجار از کوتوله سید بسیار داغ جوشیده و بیرون زده است.رصدهای نو اختر قبلی وضوح کافی برای دیدن این پدیده را نداشت.به این ترتیب بخشی از نوع اختر آشکار شده است که اختر شناسان باید از آن سر در آورند و برای این کار می بایست نتایج رصدها را به دقت بررسی کنند.گروهی دیگر که مستقل از گروه اول وبا استفاده از ماهواره سوییفت ناسا به رصد این ستاره پرداختند گزارشهای دیگری از رفتار عجیب این نو اختر ارائه کردند:رصدهای آنها در دو ماه پس از انفجار نشان می دهد که کوتوله سفید در پرتو ایکس با دوره تناوب 36 ثانیه می تپد.علت این امر هنوز رازی سر به مهر است به ویژه که دوره تناوب این تپ ها در رصد نو اختر قبلی 20 تا 40 دقیقه به دست آمده بود.آخرین رصد های ستاره  RS _مار افسای با آرایه IOTA پایان یافت چون مرکز اختر فیزیک هاروارد اسمیستونی بودجه این آرایه را قطع کرد .باعث تاسف است که این آرایه که پس از چنین رصدهای فوق العاده ای تعطیل شود.

                                                           

بینی الکترونی چشم اندازی نوین در صنایع امنیتی (1)

یکی از زمینه های قابل پیشرفت، کاربرد فرآورده های فناوری نانو در سیستم های امنیتی ساخت ابزارهای فنی گونه ی "بینی الکترونی" است که برای کشف توده های بسیار کوچک موادی که انتشار آنها ممنوع است در نظر گرفته شده است.در طول توسعه جوامع، تلاش هایی از سوی انسان برای پی بردن به ماهیت بوها صورت گرفته است. ولی اقدام انقلابی در زمینه گیرنده هایی بویایی و سیستم های مربوط به بوها فقط در سالهای اخیر صورت گرفته است.ریچارد اکسل و لیندا بک در سال 2004 به خاطر نتایج برجسته تحقیقات خود جایزه نوبل در رشته پزشکی را دریافت کردند. آنها حدوداً 900 ژن را کشف کردند که با همین تعداد گیرنده های بویایی که در قسمت بالایی حفره بینی قرار گرفته اند و شامل حدود 50 میلیون سلول ابتدایی گیرنده هستند، در ارتباط می باشند. سلول های فعال شده سیگنال ها را به گلومولرها و سپس به سلول های میترال پیاز بویایی منتقل می کنند. در ادامه سیگنال ها وارد قشر مغز می شوند، جایی که اطلاعات از گیرنده های مختلف در تصویر نهایی متناسب با بوهای مشخص جمع می شوند. بینی الکترونیک مولتی حسگر شناسایی اجزاء یا عناصر مخلوط های گازی نامیده می شود. دستگاه های مرتبط با آن بر اساس اصول فیزیکی گوناگون کار می کنند، که اغلب آنالیزورهای دستی تحرک یون ها، کروماتوگراف های گازی دستی می باشند.برخلاف سیستم های حس گر قدیمی که مستلزم عناصر حساس با انتخاب بالا هستند، "بینی الکترونی" از مجموعه حس گرهای انتخاب پایین استفاده می کند. امکان تحقق سیستم های گونه "بینی الکترونی" متکی به ابزارهای معاصر پیشرفته حسابگر و روش های پرداخت اطلاعات چند پارامتری است. نانوفناوری امکان گسترش مجموعه مواد استفاده شده برای ساخت حس گرها و بدست آوردن مشخصه های رکورددار را می دهد. از جمله آنها مواد نانو کمپوزیت محتوی نانو ذرات فلزات، اکسید فلزات، پلمیرها هستند. مواد نانو کامپوزیت اساس انواع جدید حسگرهای شیمیایی با حساسیت و انتخاب بالا، واکنش دهی آدسورپسیون (جذب سطحی) برگشت پذیر سریع و قابل استفاده (کار) در دمای اتاق، هستند.مجموعه مواد نانو کمپوزیت با ترکیب های شیمیایی متفاوت، یکی از سیستم های قابل پیشرفت در زمینه است "بینی الکترونی" می باشند.

سیستم شبه نورون (سلول عصبی) نانو حسگر بینی الکترونی در برگیرنده دو جزء زیر می باشد:

1. ماتریس حس گرهای نیمه رسانای بسیار حساس2 .آنالیزورهای ترکیبات گازی.حسگرها در ماتریس باید از لحاظ پارامترهای اساسی خود (حساسیت، انتخاب) متفاوت باشند، تعداد آنها می تواند از یک تا چند ده تا وابسته به وظیفه و امکانات فنی پرداخت سیگنال ها (متغیر باشد). گمان می رود از نانو کامپوزیت های پلیمری و مواد نانو ساختاری که تحت تأثیر مواد مختلف رسانایی متغیر از خود نشان می دهند، بعنوان عناصر حساس سیستم های مولتی حسگر استفاده شود. 3.سیستم نمونه گیر برای انتقال نمونه گازی از آنالیز کننده حجم هوا به ماتریس حس گر که در آن سیستم احیاء کننده ایی بمنظور احیاء قابلیت کار ماتریس حس گر طراحی شده، بکار می رود. 4.آداپتور قیاسی برای حفظ رژیم کار حس گرها در ماتریس و تبدیل سیگنال خروجی حس گرها به کد عددی 5.تنظیم کننده عددی برای پرداخت مقدماتی سیگنال حس گرها و رابط استاندارد برای اتصال به کامپیوتر 6.کامپیوتر با برنامه تأمین کننده برای شناسایی نمونه ها  قاعده کار دستگاه عبارت است از اندازه گیری رسانایی الکتریکی حس گرها هنگام تأثیر متقابل آنها با بخار مواد فرار. در نتیجه آدسورپیسون (جذب سطحی) مولکل های ماده مورد تحقیق، رسانایی مواد حساس حس گرها افزایش می یابد. هر حس گر دقیقاً برای یک گاز خاص انتخاب نشده است ولی میزان واکنش هر حس گر از مجموعه به گازهای متفاوت باید منحصر به آن گاز باشد. پرداخت ریاضی داده های بلوک حس گر امکان تشکیل نمونه منحصر بفرد شیمیایی ماده مورد آنالیز را می دهد. بلوک حس گر معمولاً شامل 8 تا 30 عنصر می باشد. نمونه منحصر بفرد بوی مواد بوسیله استفاده از عناصر حساس متفاوت از یکدیگر حس گرهای ساخته شده با بکار گیری نانوفناوری شکل می گیرد. شناسایی مواد پس از «آموزش» دستگاه صورت می گیرد. آموزش دستگاه در نتیجه یادداشت واکنش بلوک حس گر هنگام پمپاژ گاز محتوی بخار ماده ایی خاص (منحصر بفرد) عملی می شود. هنگام پمپاژ متوالی (پی در پی) بخار گازهای مختلف از طریق دستگاه کتابخانه واکنش ها تشکیل می شود که در حافظه حسابگر واقع در ترکیب دستگاه حفظ می شود. شناسایی از طریق مقایسه واکنش گاز مورد آنالیز با واکنش های ثبت شده  مواد منحصر بفرد در کتابخانه واکنش ها محقق می شود. در صورت یافتن واکنش مشابه یا ترکیب واکنش ها دستگاه سیگنالی مبنی بر وجود بخار ماده ایی یا مجموعه مواد در گاز مورد آنالیز تولید می کند. ویژگی اصلی طرح داده شده استفاده از نسل جدید حس گرهای شیمیایی ساخته شده براساس کامپوزیت های ناهمگن نانویی، لایه نازک می باشد. این مواد در خود مجموع خواصی را دارا هستند که ویژه نانو ذرات با مشخصات حس گرهای اکسیدی می باشند، حس گرهایی که بر اساس فناوری Planar ساخته شده اند. چنین روشی با روش های معاصر در طرح ریزی مواد SMART مطابقت دارد، موادی که هنگام کمترین تأثیر خارجی، مشخصات آنها تغییرات شدید، سریع و برگشت پذیر از خود نشان می دهند.

 

بر گرفته از :

http://www.tebyannet.com

 

ادامه نوشته

(1)کوتوله ی سفید به زبان ساده!

کوتوله های سفید، که تعدادشان در کهکشان ما نسبتاً زیاد است، آخرین مرحله تکامل بسیاری از ستاره ها هستند. ستاره هایی که جرمشان تقریبا" معادل جرم خورشید (2/1 جرم خورشید) و یا کمتر از آن است به احتمال زیاد همگی به کوتوله سفید تبدیل می شوند. این اصطلاح برای توصیف مرحله ای از تکامل ستاره ای به کار می رود که ستاره پس از تبدیل شدن به غول سرخ، در آن مرحله از انقباض باز می ایستد. در مرحله کوتوله سفید، ماده ستاره ای فشرده می شود و به جسمی کم نور، به اندازه ای بسیار کوچک، به بزرگی زمین، تبدیل می شود. از آنجا که ستاره دیگر هیچ منبعی برای تولید انرژی ندارد، سرد می شود. پس یک کوتوله ی سفید، ستاره ای است که دیگر سوخت هسته ای اش تمام شده و در نتیجه بسیار فشرده و کوچک می شود. چنین ستارگانی بسیار داغ هستند ولی آهسته آهسته دمای خود را از دست می دهند.

تاریخچه:

 

در سال 1862، نخستین بار یک ستاره شناس آمریکایی به نام الوان کلارک در حال آزمایش تلسکوپ5/18 اینچی خود، همدم شعرای یمانی را دید و اما این همدم که به نام شعرای یمانی- B خوانده می شود خود یک معما است. در طیف سنجی مشخص شد که سطح آن از خورشید ما گرمتر است اما ستاره ای بسیار تیره تر از خورشید ما می باشد. این موضوع نشانگر آن است که قطر همدم باید کم و در حدود 2 درصد خورشید یعنی دو برابر زمین باشد. این مقدار از نظر نجومی مقدار بسیار کوچکی است، لذا این ستاره داغ و کوچک نام کوتوله سفید را به خود گرفت. اکنون مشخص شده است که کوتوله های سفید، باقیمانده ستاره هایی مانند خورشید در هنگام مرگ هستند بنابراین مرگ خورشید ما با تولد یک کوتوله سفید همراه است.

جرم به اندازهی خورشید ولی حجم 2 درصد آن!

هنوز هم معمای کوتوله های سفید پایان نیافته است. شعرای یمانی – B با وجود کوچکی، همان اندازه ی وزن خورشید را دارد. جای گرفتن این همه جرم در حجمی باین کوچکی، باید جسمی آنچنان چگال و فشرده را تشکیل دهد که نظیر آن روی زمین وجود ندارد. در حقیقت یک فنجان از مواد تشکیل دهنده یک کوتوله سفید صد ها تن وزن دارد!!! جالب اینجاست که ستاره ی درخشان صورت فلکی کلب اصغر(سگ کوچک) یعنی شعرای شامی نیز یک همدم کوتوله سفید کم فروغ دارد که مشاهده آن نسبت به همدم شعرای یمانی کمی مشکل تر است.شعرای یمانی – B هر 50 سال یک بار به دور ستاره شعرای یمانی می چرخد. البته تفکیک همدم شعرای یمانی از درون تلسکوپ های آماتوری تقریباً ناممکن است چراکه این دو ستاره بسیار به هم نزدیک هستند و شدت درخشش شعرای یمانی (در حدود 10000 بار شدید تر از نور همدم) مانع از تفکیک همدم خود می شود. حتی در سال 2025 که آنها بیشترین فاصله را از هم خواهند داشت برای تفکیک آنها به یک تلسکوپ 10 اینچ و با شرایط رصدی مناسب نیاز است تا این همدم کم نور را از ستاره درخشان شعرای یمانی تفکیک کرد.

درخشندگی کوتوله ی سفید:

 

از روی فاصله و نورانیت ظاهری اندازه گیری شده کوتوله های سفید، محاسبه درخشندگی حقیقی آن ها امکان پذیر است. کوتوله های سفید ستاره های بسیار کم نوری هستند، برای مثال می توان به منظومه شعرای یمانی و همدم کوتوله ی سفیدش اشاره کرد. شعرای یمانی یک ستاره معمولی است و نورانی ترین ستاره آسمان است. اما همدم کوتوله سفید آن 10 قدر کم نورتر است و آن را جز با تلسکوپ در شرایط مناسب نمی توان دید. درخشندگی کوتوله های سفید گستره وسیعی از قدر مطلق حدود 10+ تا حدود 20+ دارد.

رنگ کوتوله های سفید:

رنگ تقریبا" 1000 کوتوله ی سفید اندازه گیری شده است. این رنگها گستره ای از آبی سیر تا زرد را نشان می دهند. گستره ی دما های مربوط به این رنگها از حدود 100000 درجه کلوین تا 5000 درجه کلوین است که آبیترین تا سرخترین اجسامی را که گمان می رود کوتوله سفید باشند در بر می گیرد.

طیف کوتوله های سفید:

 

طیف کوتوله های سفید بسیار متفاوت از ستاره های معمولی است. در بیشتر طیف ها خطوط طیفی اندکی وجود دارد. تنها خطوطی که به صورت برجسته و واضح دیده می شوند خطوط هیدروژن است. با این حال در طیف بعضی از کوتوله های سفید، نمود های غیر عادی به چشم می خورد. به طور مثال، کوتوله های سفیدی وجود دارند که در طیف آنها اثری از خطوط مربوط به هیچ عنصری دیده نمی شود.!!! طیف برخی از کوتوله های سفید فقط خطوط هلیوم را نشان می دهد، بی آنکه خطوط هیدروژندر آن قابل مشاهده باشد. در طیف برخی دیگر خطوط عناصر سنگین مانند کلسیوم و آهن وجود دارد.

جرم کوتوله های سفید:

 این مقادیر، مقادیر نمونه برای کوتوله های سفید هستند و دلایل خوبی در دست است که قبول کنیم هیچ کوتوله سفید نمی تواند بسیار پرجرم تر از خورشید باشد. محاسبات نشان می دهد که جرم و اندازه کوتوله های سفید با هم ارتباط عجیبی دارند. معلوم شده هرچه جرم کوتوله سفید بیشتر باشد، اندازه آن کوچکتر است. علاوه بر آن محاسبات نشان می دهد اگر جرم ستاره ای بیشتر از 2/1 جرم خورشید باشد، نمی تواند سیستم پایداری را تشکیل دهد، زیرا در این صورت باید شعاع منفی داشته باشد که البته این بی معنا است. ستاره های پرجرمتر به طریقی متفاوت تز از آنکه مستقیما" به کوتوله سفید تبدیل شوند، می میرند. این گونه ستاره ها ممکن است در پایان عمرشان به ستارهنوترونی و یا شاید سیاهچاله تبدیل شوند.

چگالی کوتوله های سفید:

کوتوله های سفید اجسامی هستند بسیار کوچک که شعاع آنها بسیار نزدیک به یک صدم شعاع خورشید در حدود شعاع زمین است. چون جرم کوتوله های سفید تقریبا" معادل جرم خورشید است در نتیجه چگالی آنها می باید در حدود  1003 برابر آب یا حدود 1 میلیون برابر چگالی خورشید باشد. کوتوله ی سفید (white dwarf) نسبت به خورشید بسیار کوچک است، ولی باندازه ی خورشید جرم دارد! یعنی یک فنجان از کوتوله سفید می باید 100 تن وزن داشته باشد. مقدار جاذبه ی سطحی در سطح کوتوله های سفید نیز به حد باور نکردنی زیاد است و به حدود 100میلیارد برابر ثقل زمین است. بنابراین هر جسمی که به منظور کاوش در سطح یکی از کوتوله های سفید فرود آید، بی درنگ بر اثر گرانش بسیار زیاد، له می شود!

 

 

 

 

 

 

بر گرفته از سایت:

http://www.tebyan.net

 

(2) کوتوله ی سفید به زبان ساده !

در مقاله ی قبل در مورد چگونگی کوتوله های سفید توضیحاتی داده شد.حال در این مقاله خصوصیاتی دیگر را ذکر می کنیم.

ساختار کوتوله های سفید:

محاسبات در خصوص ماهیت کوتوله های سفید نشان می دهد: در این ستاره ها ماده بیشتر همانند جامد عمل می کند تا گاز، از این رو ستاره نیز مانند جسمی سخت است. با سرد شدن کوتوله سفید، تغییری در اندازه و ساختار آن رخ نمی دهد. درون آنها، بوسیله الکترونها شبکه ای بلوری مانند شبکه بلوری سنگ  تشکیل می دهند. بطور مثال دانشمندان کوتوله سفیدی را کشف کرده اند که درون آن مملو از الماس است در واقع این کوتوله سفید بزرگترین گوهر دنیا به بزرگی کره زمین است که آقای Travis Metcalfe در مرکز اخترفیزیک Smithsonian دانشگاه هاروارد آن را کشف کرده است. شاید او پولدارترین مرد روی زمین باشد که حتی پولهای بیل گیتس هم به گرد الماس او نرسند. اختر شناسان می گویند قطر این کوتوله 4023 کیلومتر است و وزن آن 5/2 میلیون، ترلیون، ترلیون کیلوگرم است و هسته الماسی این ستاره الماسی به بزرگی 10 میلیارد، ترلیون، ترلیون قیراط دارد. برای مقایسه باید بگویم که بزرگترین الماس ( Cullinan ) درسال 1905 در آفریقای جنوبی کشف شد که 3106 قیراط (623 گرم) وزن داشت و الماس 530 قیراطی (106 گرم) ستاره آفریقا که روی تاج ملکه انگلیس قرار دارد قسمتی برش یافته از آن است. این ستاره در صورت فلکی قنطورس است و حدود 50 سال نوری با ما فاصله دارد. (فکر کنم ارزش سفر را داشته باشد.)

جو کوتوله های سفید:

طیف های رصد شده نشان می دهد که جو کوتوله های سفید به طور قابل توجهی با هم متفاوتند. مسلما" به خاطر ثقل سطحی بسیار زیاد این ستاره های سرد ساختار جو آن نیز کاملا" غیر عادی است. جو آن باید فشار زیاد و اندازه ای کوچک (به ضخامت تنها 100 متر) داشته باشد. این ضخامت در مقایسه با شعاع آن که در حدود 100000 کیلومتر (100 میلیون متر) بسیار کم است.

سرد شدن  کوتوله های سفید:

نظریه توصیف کنند کوتوله سفید حاکی از آن است که دمای ستاره رفته رفته کاهش می یابد. اما شعاع آن هرگز تغییر نمی کند. تابش ناچیزی که از کوتوله های سفید آشکار می کنیم ، اتلاف انرژی در سیستم کوتوله سفید نشان می دهد، انرژی که هرگز دوباره بدست نمی آید و نمی تواند از طریق فرآیند های هسته ای درون ستاره تولید شود این انرژی حرکتی هسته های اتمی موجود در درون کوتوله سفید است و با نشت این انرژی از سطح ستاره، حرکتهای هسته ای نیز کاملا" باز می ایستند. در اینصورت هسته ها دیگر حرکت نمی کنند و ساختار بلوری آن تشکیل می شود و از آن پس هم الکترونها و هسته های اتمی همانند الکترونها و هسته های اتمی جسم جامد عمل می کنند.کوتوله سفید به آرامی سرد می شود. محاسبه شده است یک کوتوله سفید متوسط در حدود 10 میلیارد سال (در حدود عمر جهان) طول می کشد تا دمای آن به 3000 درجه کلوین برسد، درنتیجه ما کوتوله ای سرد تر از این در کهکشان خود نخواهیم داشت. محاسبه شده است که با رسیدن دمای کوتوله سفید به 3000 درجه کلوین درخشندگی آن بسیار پایین می آید، بطوری که می توان ستاره را "کوتوله سیاه" نامید. از پیش بینی تکامل ستارگان چنین بر می آید که تقریبا" تمامی مواد کهکشان ما سرانجام به شکل کوتوله های سیاه درخواهند آمد. به سبب آنکه بخشی از جرم ستارگان، پیوسته به فضای میان ستاره ای دفع می شوند و در آنجا مجددا" ستارگان دیگری تشکیل می شوند، شکل گیری ستارگان تا زمانهای طولانی ادامه خواهد یافت، حتی اگر ماده در قالب کوتوله های سفید و سیاه محبوس باشد. با وجود این احتمال به نظر می رسد که بالاخره تقریبا" تمام جرم کهکشان ما بدین طریق محو خواهد شد و بقیه نیز چه به صورت گاز رقیق میان ستاره ای که در نتیجه رویدادهای انفجاری از سیستم پرتاب می گردد و یا به صورت ماده ای گرفتار در ستاره های نوترونی یا سیاهچاله ها ناپدید خواهد شد. البته شما نگران نباشید چون چنین فرآیندی ممکن است صد میلیارد سال یا یک میلیون میلیارد سال طول بکشد، اما مرگ کهکشان ما و در آمدن به صورت جرمی ناپیدا و آکنده از خاکستر ستارگان سرد، اجتناب ناپذیر است. شاید تنها پدیده های ناشناخته بتواند از چنین پایان تاریک و ساکت کهکشان ما، و از پایا ن تمام جهان، پیشگیری کند.

 

 

بر گرفته از سایت:

http://www.tebyan.net

مقاله ی قبل:

1)) کوتوله ی سفید به زبان ساده!

 

 

 

 

ادوین هابل

ادوین هابل:

 

. در سال 1924 ادوین هابل اولین شواهد را مبنی بر وجود کهکشان هایی فراتر از کهکشان راه شیری  پیدا کرد. بعدها کهکشانهای دیگری نیز کشف شدند. پیش از هابل، کهکشانها را با سحابی اشتباه می گرفتند، ولی هابل نشان داد که این لکه های مه آلود در واقع مجموعه هایی هستند شامل میلیاردها ستاره که خارج از مجموعه ی راه شیری قرار دارند. تا به امروز میلیارد ها کهکشان کشف شده است اما نزدیک ترین کهکشان ها به کهکشان ما به اندازه ای دورقرار هستند که نور آنها میلیون ها سال طول می کشد تا به ما برسد. یعنی تصویری که ما از آنها می بینیم ظاهری را که آنها میلیون ها سال قبل داشته اند، نشان می دهد و ممکن است خیلی از آنها دچار تحولاتی شده باشند  و ما تا میلیون ها سال بعد بی خبر می مانیم تا نور آنها به ما برسد . بعنوان مثال نزدیکترین کهکشان به کهکشان ما یعنی کهکشان آندرومدا حدود 2میلیون سال نوری از ما فاصله دارد ؟!! یعنی تصویری که ما امروز از آن می بینیم تصویر 2 میلیون سال قبل آن می باشد. کهکشانی که دورتر باشد کوچکتر به نظر می رسد. با این روش می توانید به ملاکی دشوار برای دوری و نزدیکی کهکشان ها دست پیدا کنید. اگر چه کهکشان ها اندازه و شکل های متفاوتی دارند، با این حال اگر یک کهکشان مارپیچی شبیه کهکشان ما باشد می توانیم فرض کنیم  تقریباً دارای همان اندازه است؛ بنابراین اگر یک کهکشان مارپیچی نصف کهکشان مارپیچی دیگر به نظر برسد، احتمالاً 2 برابر دورتر است.

دورترین کهکشان ها :

هر چه در ژرفای فضا می نگریم کهکشان های بیشتری را پیدا می کنیم. در تصویر بالا هر نقطه نشان دهنده ی یک  کهکشان با میلیونها ستاره می باشد که تنها بصورت نقاطی نورانی دیده می شود! آنها در فاصله ی چندین میلیارد سال نوری از ما قرار دارند؛ فاصله ای غیر قابل تصور!آنها به اندازه ای دور هستند که حتی از طریق بزرگترین تلسکوپ ها هم تنها بصورت لکه های کوچک دیده می شوند. از این رو تعیین بزرگی و و روشنایی آنها برای محاسبه فاصله یشان مشکل است. اما ستاره شناسان فاصله این نوع کهکشان ها را از طریق مشاهده نور عظیم حاصل از انفجار ستاره؛ یعنی ابرنواخترها بدست می آورند. ستارگان پر جرم زمانی که به پایان عمر خود می رسند، به صورت یک انفجار عظیم به نام ابرنواختر، بخش بزرگی از جرم خود را به درون فضا می پاشند. این انفجار نور و انرژی بسیار شدیدی تولید می کند؛ نوری به اندازه ی میلیاردها ستاره!! بیشتر ابرنواختر ها روشنایی مشخصی دارند، لذا می توان فاصله آنها و در نتیجه فاصله کهکشانی را که اَبَرنواَختَر در آنها قرار دارند را بدست آورد.در تصویر زیر یک ابرنواختر در درون یک کهکشان دیده می شود. توده ی ابر مانند مجموعه ی میلیاردها ستاره ای است که کهکشان را شکل داده اند، واز میان این توده ی میلیاردی ستارگان، یک ستاره با تمام قدرت و عظمت خود به  یک ابرنواختر تبدیل شده است...

 

 

 

وجود سیارات خاکی

امکان وجود سیارات خاکی اطراف بسیاری از ستارگان خورشید مانند !!

ستاره شناسان تا بحال سيارات مشتري مانندِ (سيارات گازيِ) بسياري در اطراف ستارگان ديگر يافته اند. ولي به دليل محدوديت هاي فن آوري نجومي هنوز هيچ سياره ي خاکيِ زمين مانندي در عالم يافت نشده است. کشفيات جديد تلسکوپ فضايي اسپيتزر نشان مي دهد که ممکن است سيارات خاکي بسياري، در اطراف ستارگان خورشيد مانندِ کهکشانمان، شکل بگيرند. پس احتمالاً جهان هاي ديگري که داراي آمادگي لازم براي شکل گيري حيات باشند، فراوان تر از آن هستند که تا بحال گمان مي کرديم. گروهي از ستاره شناسان در دانشگاه توکسان آريزونا با استفاده از تلسکوپ فضايي اسپيتزر شش گروه از ستارگان با جرم نزديک به خورشيد را مورد پژوهش قرار داده  و آنها را بر اساس سن طبقه بندي کرده اند: «ما مي خواهيم مراحل تکامل گاز و غبار را در اطراف ستارگان شبيه خورشيد مطالعه کنيم و نتيجه را با آن تصوّري که از مراحل ابتدايي شکل گيري منظومه ي شمسي داريم، مقايسه کنيم.» منظومه ي شمسي الان 4 ميليارد سال عمر دارد. اين گروه کشف کرده اند که حداقل 20 درصد، و احتمالا حداکثر 60 درصد از ستارگان شبيه به خورشيد، نامزد آمادگي براي ساختن سيارات خاکي هستند.تلسکوپ اسپيتزر اين سيارات را مستقيما تشخيص نمي دهد. بلکه بوسيله ي توانايي فروسرخش توده هاي غبار (خرده سنگهاي باقي مانده از برخوردها در هنگام شکل گيري سيارات) را مي يابد. چراکه غبار نزديک به ستاره ي مرکزي گرم تر از غبار دور از آن است. و اين «غبار گرم» نشان دهنده ي موادي است که تقريبا در همان محدوده ي فاصله ي زمين و مشتري از خورشيد، در اطراف ستاره ي خود گردش مي کنند. حدود 10 تا 20 درصد از ستارگان در چهار گروه اولِ ستارگانِ جوان تر، داراي چنين غبار گرمي هستند، ولي نه در ستارگاني پيرتر از 300 ميليون سال. اين موضوع قابل مقايسه با مدل هاي نظري منظومه ي شمسي است، که زمان شکل گيري زمين را حدود 10 تا 50 ميليون سال از برخوردهاي بين اجسام کوچکتر مي داند. اهميت يافتن سيارات زمين ماند، نه تنها در پژهشهاي نظري درباره احتمال حضور حيات کربني مثل آنچه ما روي زمين داريم، مورد توجه است، بلکه ما را در جهت آشنا شدن با مشخصات دقيق تر منظومه ي شمسي خودمان در مراحل ابتدايي کمک خواهد کرد.در اکتبر 2007 گروه ديگري از منجمين، اطلاعات مشابهي را از تلسکوپ اسپيتزر مورد استفاده قرار دادند و منظومه اي ستاره اي را در 424 سال نوري دورتر مطالعه کردند، اين منظومه داراي يک سياره ي زمين مانند احتمالي ديگر که در حال شکل گيري است، مي باشد. اطلاعات دقيق تري در اين رابطه توسط تلسکوپ فوق حساس کپلر پس از استقرار در مدار در سال  2009 به دست منجمين خواهد رسيد،  و تحقيق خواهد کرد که آيا سيارات زمين مانند ديگري در اطراف ستارگان مشهور اطراف خورشيد وجود دارند؟ (آشنايي بيشتر با مأموريت کپلر)

 

 

 

 

برگرفته از سایت :

http://www.tebyan.net

 

 

بارش شهابي

 

شهابهايي که در آسمان مشاهده مي شوند، اتفاقي هستند. اينگونه شهابها، از نقطه خاصي در فضا نمي آيند و عامل بوجود آورنده آنها، ذرات ريز بين سياره اي است که به طور پراکنده در فضا پخش شده اند. زمان وقوع شهابهاي اتفاقي قابل پيش بيني نيست و رصد آنها کاملا تصادفي است. برخلاف اينگونه شهابها، گروه ديگري هستند که به صورت بارش شهابي (شهاب باران- رگبار شهابي)ديده مي شوند. بارش شهابي هنگامي رخ مي دهد که زمين از ميان توده اي از ذرات فضايي عبور کند. در اين هنگام، چون ذرات زيادي با جو زمين برخورد مي کنند، در مدت کوتاهي تعداد زيادي شهاب مي توان مشاهده کرد. بارشهاي شهابي در مناطق مشخصي از آسمان مشاهده مي شوند و در هر بارش شهابي، به نظر مي رسد که تمام شهابها از يک نقطه بيرون مي آيند. به عبارتي اگر از صحنه بارش شهابي فيلمي تهيه شود و سپس آن را به صورت معکوس نمايش دهيم اين طور به نظر مي رسد که تمام شهابها به سوي يک نقطه حرکت مي کنند. اين نقطه را کانون بارش يا نقطه نور باران مي نامند. در هر سال چندين بارش شهابي رخ مي دهد و هر کدام در قسمت خاصي اتفاق مي افتند. بارشهاي شهابي را از روي مکان کانون بارش نامگذاري مي کنند به اين ترتيب که يک حرف "ي" به آخر نام صورت فلکيي که کانون بارش در آن قرار دارد، اضافه مي کنند. مانند: بارش شهابي اسدي، برساوشي، شلياقي و ... اگر در صورت فلکي خاصي بيش از يک بارش اتفاق افتد، از نزديکترين ستاره درخشان به کانون بارش استفاده مي کنند. مانند بارش شهابي اتا-دلوي و دلتا-دلوي. با مثال ساده اي مي توانيد در يابيد که چرا به نظر مي رسد تمام شهابها از يک نقطه مي آيند. به تصوير زير نگاه کنيد. تمام خطوط آن به نقطه واحدي در مرکز رسيده اند، با هم موازي هستند. بارش شهابي هنگامي اتفاق مي افتد که زمين از ميان توده اي از ذرات بگذرد. اين ذرات در مدارهايي موازي و نزديک به هم به دور خورشيد مي گردند. وقتي که زمين از ميان آنها عبور مي کند، اين ذرات به طور موازي به جو برخورد مي کنند و ما اينطور تصور مي کنيم که آنها از يک نقطه سرچشمه مي گيرند.

منشاء

 

 منشاء بسياري از بارش هاي شهابي، دنباله دارها هستند. اين صخره هاي يخي با حركت خود ذرات ريزي به جا مي گذارند. با  نزديك شدن دنباله دار به خورشيد تعداد ذرات به جا مانده افزايش مي يابد. بنابراين مدار دنباله دار مملو از ذراتي مي شود كه با همان سرعت دنباله دار و تقريبا" در همان مدار به دور خورشيد گردش مي كنند. به دليل حركت متناوب زمين به دور خورشيد ، سياره ما در زمان مشخصي از سال به نزديكي مدار دنباله دار مي رسد و با برخورد به اين ذرات بارش شهابي رخ مي دهد.

بارشهاي شهابي هر سال تکرار مي شوند. براي مثال، هر سال در بيستم مرداد، زمين از ميان توده اي از ذرات، که از دنباله دار سويفت-تاتل به جاي مانده اند عبور مي کند و بارش شهابي بر ساوشي رخ مي دهد. بارش برساوشي زيباترين و غني ترين بارش شهابي است. در جدول زير اسامي تعدادي از بارشهاي شهابي مشهور به همراه ويژگي هايشان را مشاهده مي کنيد. زمان شروع بارش (ورود زمين به توده ذرات)، زمان اوج بارش (زمان رسيدن زمين به بخش متراکم) و زمان پايان بارش (خروج زمين از توده ذرات). 

 

شلياقي  2 ارديبهشت  

اتا- دلوي   15 ارديبهشت  

دلتا – دلوي جنوبي  7 مرداد  

دلتا – دلوي شمالي  21 مرداد  

برساوشي  22 مرداد  

جباري  30 مهر  

ثوري جنوبي  12 آبان  2

ثوري شمالي  22 آبان

اسدي  26 آبان  

جوزايي  23 آذر  

دب اصغري  2 دي

ربعي  13 دي  

معرفي چند بارش شهابي

 

بارش هاي شهابي زيادي در طي سال اتفاق مي افتد كه از اين بين جند بارش شهابي به علت تعداد شهابها از اهميت بيشتري برخوردار هستند كه به معرفي آنها مي پردازيم

                                                                                               

بارش شهابي برساووشي

 

بارش شهابي برساووشي يكي از معروفترين بارش هاي شهابي ساليانه است كه در2 2-21 مرداد به اوج فعاليت خود مي رسد. شايد به جرات بتوان گفت كه بارش شهابي برساووشي، يكي از شورانگيزترين فستيوالهاي ساليانه نجومي باشد كه در شب هاي گرم تابستان منجمان آماتور را گردهم مي آورد. نخستين گزارشات رصد اين بارش به بيش از 2000 سال پيش بر مي گردد كه در شرق دور(چين،ژاپن و ...) ثبت شده است. دنباله دار منشاء بارش برساووشي دنباله دار سويفت-تاتل است كه در سال 1862 توسط لوييس سويفت از نيويورك و هورس تاتل از رصدخانه هاروارد كشف شد. چند سال پس از كشف اين دنباله دار بود كه «شياپارلي» با كمك محاسباتش نشان داد كه دنباله دار سويفت-تاتل منشاء بارش شهابي است. اين اولين بار بود كه ارتباط بارش شهابي و دنباله دار به اثبات مي رسيد. افزايش فعاليت بارش برساووشي در سالهاي 63-1861 تاييد كننده اين مطلب بود. دوره تناوب دنباله دار سويفت-تاتل حدود 130 سال است و آخرين بار در اوايل دهه 1990 به حضيض خود رسيد و در سالهاي 1992و 1991 نيز تعداد شهابهاي بارش برساووشي بيش از حد معمول بودند. در زمان اوج اين بارش شهابي در زير آسمان تاريك در هر ساعت دهها شهاب قابل مشاهده خواهد بود.

بارش شهابي اسدي

 

ظهور چشمگير بارش اسدي ???? را بسياري از دريانوردان و ساکنان قاره آمريکا رصد کردند. در سال????نيز بارش اسدي شگفتي آفريد. در مدت چند ساعت تعداد شهاب ها به هزاران عدد در ساعت رسيد . بطوريکه  بسياري تصور کردند،جهان به پايان رسيده است. در اين سال رصدگران با مشاهده شهاب ها، کانون بارش را تشخيص دادند. در سال ???? ، «هاينريش اولبرس» با بررسي بارش اسدي در دهه هاي گذشته ، دوره فعاليت آن را ?? يا ?? سال تعيين کرد. در آن زمان مشخص شد كه منشاء بارش شهابي اسدي دنباله دار تمپل-تاتل است كه به تازگي كشف شده بود. در دهه هاي بعدي بارش شهابي اسدي فعاليت چشمگيري نداشت اما در سال???? شهابهاي اسدي غوغايي آفريدند. در مدت کوتاهي آسمان پر از شهاب شد. بطوريکه برخي از رصدگران در آمريکاي شمالي از ظهور?? شهاب در يک ثانيه خبر دادند ! دنباله دار تمپل-تاتل در آخرين گذر خود در نهم اسفند???? به حضيض مدارش رسيد. در اين سال اوج بارش ?? ساعت زودتر از زمان پيش بيني شده اتفاق افتاد .آنهايي که موفق به رصد آن شدند آذر گوي هاي بي نظيري را ديدند.در سال ???? بارش اسدي در?:??  صبح ?? آبان با ظهور هزاران شهاب در ساعت به اوج خود رسيد.در اين زمان کانون در ارتفاع زيادي قرار داشت و بسياري از ساکنين خاور ميانه توانستند شاهد اين آتش بازي آسماني باشند.

 

رصد بارش شهابي

 

اختر شناسان بارش هاي شهابي را با روش هاي مختلفي همچون رصد مرئي، راديويي با تصويربرداري ويدئويي و حتي با تلسکوپ ( در برخي از بارش هاي کم شمار ) بررسي مي کنند. با اين روش ها ، تا کنون بيش از 50 بارش شهابي بررسي شده است. يکي از رايج ترين و کم هزينه ترين روش ها، رصد مرئي است ، يعني تماشاي مستقيم شهاب ها که به يکي از علاقه مندي هاي اصلي منجمان آماتور امروز تبديل شده است. منجمان آماتور در به دست آوردن داده ها و اطلاعات در اين زمينه نقش بسيار مؤثري دارند. داده هايي كه به وسيله ي آماتورها جمع آوري مي شود، مي تواند به اخترشناسان در درك بهتر از چگونگي پيدايش و تحول منظومه ي شمسي ، تكامل حيات كمك كند.

 

 

منبع:

http://www.persianstar.com

 

 

 

 

 

 

امواج گرانشی

پنجره ای جدید به جهان :امواج گرانشی (Gravity waves)

قوی ترین نشانه ها از آغاز جهان می تواند در امواج گرانشی کوچکی باشد، که در زمان بیگ بانگ بوجود آمده اند. این امواج تا به امروز آشکار نشدند، اما ناسا با ماموریت لیزا (LISA )  قصد دارد تا این امواج را آشکار و شناسایی کند. این آشکارساز تا چند سال دیگر به فضا پرتاب می شود. تکنولوژی که در لیزا به کار می رود به اندازه ای دقیق خواهد بود که می تواند فاصله ایی برابر با فاصله ماه از زمین در پهنایی کمتر از قطر یک اتم را مورد بررسی قرار دهد. این ماموریت مکمل پروژه لیگو (LIGO ) که در حال حاضر «در روی زمین» در حال اجرا است، خواهد بود. امواج گرانشی در واقع تغییراتی در شدت گرانش یا جاذبه در نقطه ای از فضا است، که توسط جسمی پرجرم ایجاد می شود. امواج گرانشی از دو جنبه بسیار مهم هستند اول این که تنها نوعی از اطلاعات هستند که از لحظه بیگ بانگ بدون تغییر به ما رسیده است و دوم این که همان طور که قبلا گفتیم چندین نظریه برای آغاز جهان وجود دارند اما هر کدام از این نظریه ها برای امواج گرانشی خصوصیاتی متفاوتی پیش بینی کرده اند که امید است با آشکار سازی امواج گرانشی و بررسی خصوصیات آنها بتوان نظریه درست را پیدا کرد.یکی دیگر از عوامل ایجاد امواج گرانشی، چرخش دو ستاره ی بسیار چگال مثل دو ستاره ی نوترونی بدور هم است، که همانطور که در تصویر زیر دیده می شود، این چرخش باعث ایجاد افت و خیز هایی در هندسه ی فضا زمانی اطراف مجموعه می شود.

آیا جهان ما یکتاست؟

شاید ناخوشایند ترین و عجیب ترین پیش بینی نظریه ریسمان و همچنین مدل جهان تورمی این باشد که جهان ما یکتا نباشد: یعنی جهانهای دیگری جز جهان ما هم وجود داشته باشند! مدل جهان تورمی پیش بینی می کند که بیگ بانگ به طور پیوسته در جاهای دیگر فضا رخ می دهد - و نظریه ریسمان نیز می گوید این جهان های دیگر ممکن است کاملا از جهان ما متفاوت باشد؛ با  قوانین طبیعت خاص خود و حتی با فضاهایی با بعد های بیشتر.  این موضوع که تمام جهان ممکن است مانند بخشی از آن که ما در آن زندگی میکنیم نباشد، سؤال ها و رازهای گوناگونی را درباره جهان خود ما ایجاد می کند: چرا ثابت های فیزیکی و طبیعت این گونه هستند و چرا مقدار دیگری ندارند ؟ مثلاً چرا سرعت نور نمی تواند بیشتر از این که هست باشد ؟ چرا الکترون ها سبکتر از پروتون ها هستند؟ و بسیاری از چرا های دیگر .... اما چیزی که می دانیم این است که اگر این قانون های طبیعت و ثابت های فیزیکی به میزان ناچیزی با مقداری که اکنون مشاهده می کنیم تفاوت داشتند در این صورت زندگی و حیاتی وجود نداشت. به عنوان مثال اتم ها پایداری کمتری داشتند و یا ستاره ها یا سیارات هرگز شکل نمی گرفتند. جهان پر از شگفتی و سوال های بی پاسخ است هر زمان که پیشرفتی بدست آمده به نظر می رسد جهان خود را بزرگتر و حیرت انگیز تر می کند و نمی خواهد خود را به ما نشان دهد. کمتر از چند صد سال پیش بود که ستارگانی که در آسمان دیده می شدند به نظر می آمد مرز و محدوده جهان باشند تا اینکه با تلسکوپی که گالیله ساخت منظره ایی از ستارگان دور دست تر کهکشان بدست آمد ، تا اینکه فهمیدیم کهکشان راه شیری ما یکی از بی شمار کهکشان موجود در عالم می باشد و امروزه می توانیم تا جایی که طبیعت اجازه می دهد به عقب برگردیم: به لحظه ایی خاص یعنی بیگ بانگ. و این اکتشافات همچنان ادامه خواهد داشت و ما همچنان در ابتدای این مسیر هستیم.

 

 

 

جرم جهان اندکی کم‌تر از تصورات قبلی است

محاسبات جدید نشان می‌دهند نسبت به آنچه پیش از این تصور می‌شد، جهان دارای ماده‌ی معمولی و تاریک کم‌تری است. طبق این محاسبات، وزن جهان حدود 10 تا 20درصد کمتر از قبل تخمین زده می‌شود. این تخمین جدید از بررسی خوشه‌ی کهکشانی «ایبل» 3112 (Bell 3112) به دست آمده است. در سال 2002، منجمان اعلام کردند منشأ اشعه‌ی ایکس تابیده شده از این خوشه، ابرهای گرد و غبار و گازهای بین کهکشانی هستند. ولی مشاهدات جدید رصدخانه ی فضایی چاندارا نتوانست خطوط طیفی مربوط به این‌گونه ابرها را تشخیص دهد. به همین دلیل منجمان معتقدند اشعه‌ی ایکس تابشی از این خوشه ناشی از برخورد بین الکترون‌ها و فوتون‌های درون فضاست. این امر باعث تغییر محاسبات مربوط به تخمین جرم این خوشه می‌شود. مکس بونامنت(Max Ornamented)، یکی از اعضای تیم بررسی کننده‌ی این خوشه، می‌گوید:"این واقعیت نشان می‌دهد که وزن ابرهای منشأ اشعه‌ی ایکس بسیار کمتر از مقداری است که قبلاً تصور می‌شد". ماده‌ی تاریک ابتدا به این دلیل مورد توجه قرار گرفت که می‌توانست توضیح دهد چگونه کهکشان‌ها با وجود سرعت زیاد چرخش به دور خود، از هم نمی‌پاشند. اگر ماده‌ی معمولی کم‌تری در ایبل 3112 وجود داشته باشد، ماده‌ی تاریک کمتری نیز برای نگهداری آن مورد نیاز است. و در صورتی که این امر در مورد دیگر کهکشان‌ها نیز صادق باشد، جهان وزن کم‌تری نسبت به آنچه تصور می‌شود خواهد داشت. تأیید نتایج به دست آمده به وسیله‌ی این تیم تحقیقاتی منوط به ماموریت‌های فضایی آتی است که قادر باشند منشأ تابش‌های دریافتی را به دقت مشخص نمایند.

 

 

 

چه نیرویی بیگ بانگ را به وجود آورد؟

ممکن است یک نوع جدیدی از انرژی، بیگ بانگ را به وجود آورده باشد :اگر چه دانشمندان توانسته اند بفهمند که جهان در لحظاتی بعد از بیگ بانگ چگونه بوده است، اما هیچ کس نمی داند دقیقاً در لحظه بیگ بانگ چه اتفاقی افتاده است؟ به زبان ساده تر ما فقط فهمیده ایم انفجاری عظیم رخ داده است اما این که چه چیز باعث این انفجار شده است یا اینکه تمام موادی که در جهان وجود دارند از کجا آمده است یا جهان قبل از بیگ بانگ چگونه بوده است ؟ همه سوالاتی اند که از نظر علمی و تجربی بدون پاسخ تا به امروز. با این حال دانشمندان چند توجیه برای به وجود آمدن بیگ بانگ ارائه کرده اند بااین توجیهات به طور پیوسته مورد آزمایش قرار می گیرند:

جهان تورمی (inflationary universe )

یکی از مورد توافق ترین این توجیهات, مدل جهان تورمی است. این مدل بر این فرض استوار است که قبل از بیگ بانگ (انفجار بزرگ) فضا با نوعی ناپایداری از انرژی ناشناخته پر شده بود. این انرژی در لحظه ای خاص به ذرات بنیادی Fundamental particles تبدیل می شود، و جهان زاده می گردد.یک نتیجه جالب این مدل این است: که اگر نقطه ای کوچکی از فضا شامل آن نوع از انرژی باستانی باشد آن نقطه از فضا با سرعت و شدت زیادی منبسط می شود و به ماده  تبدیل می شود ( هم ارزی ماده و انرژی). در واقع ممکن است تمامی موادی که امروزه در جهان وجود دارد از همان انرژی ناشناخته که وزنی کمتر از یک نخود داشته است تشکیل شده باشد ! این نتیجه جالب حاصل به کار بردن نظریه انیشتن در مدل جهان تورمی است، یعنی تمام کهکشان ها و ستارگان و همه و همه از یک ذره ایی کوچک از آن انرژی بوجود آمده اند.یک مدل هنگامی قابل کاربرد خواهد بود که بتواند پیش بینی هایی انجام دهد که با شواهد و نتایج سازگار باشد. مدل جهان تورمی نیز چندین پیش بینی قابل آزمایش دارد. یکی از مهم ترین این پیش بینی ها این است : که آن انرژی اولیه بصورت توده ایی ناهمگون (lumpy ) بوده است _ یعنی شکلی نامتقارن داشته است _  و  این انرژی در حین بیگ بانگ به ماده تبدیل شده است و در نتیجه ماده به طور غیر یکنواخت در جهان پراکنده شده است یعنی بعضی از ناحیه ها دارای ماده بیشتر و برخی ناحیه ها دارای مواد کمتری هستند و این ناهمگون بودن انرژی اولیه برای ما بسیار خوشایند بوده است چرا که اگر جهان به طور یکنواخت با ماده پر می شد در این صورت هیچ گاه ستاره یا سیاره ای به وجود نمی آمد و ما اینجا نبودیم !

دلایلی بر وجود جهان تورمی:

اگر مدل جهان تورمی درست باشد در این صورت ما باید آن ناهمگونی و غیر یکنواختی انرژی اولیه  را در پس تابش های بیگ بانگ ببینیم. ستاره شناسان نیز توانستند این ناهمگونی را در تصویری از پس تابش بیگ بانگ که در سال 2003 توسط فضاپیمای ناسا  گرفته شده بود مشاهده کنند. این تصویر حیرت انگیز ظاهر جهان را در 300،000 سال بعد از بیگ بانگ نشان می دهد. مدل جهان تورمی بسیار مهم است زیرا برای اولین بار به ما نشان داد که چگونه جهان طوری شکل گرفته است که تمام مواد ( از ستاره ها تا کهکشانها و ..) از یک ذره ناهمگون انرژی بوجود آمدند.اما آن نوع از انرژی کهن چه بوده است ؟ و  آن ذره کوچک انرژی از کجا آمده است ؟ جهان در ابتدا چگونه بوده است ؟

 

انفجار بزرگ:

می توانیم تاریخچه جهان را مرور کنیم تا به 14 میلیارد سال قبل به لحظه ای خاص برسیم جایی که تمام جرم و انرژی موجود در جهان در نقطه ایی کوچکتر از یک سکه متمرکز شده بود لحظه ایی که هیچ کدام از قوانین فیزیکی نمی توانند آن را تفسیر کنند. در این مقاله به معرفی انفجار بزرگ یا بیگ بانگ (big bang) می پردازیم و به طور کلی در سه بخش آن را بررسی می کنیم : بیگ بانگ چه بوده است؟ چه نیرویی بیگ بانگ را بوجود آورده است ؟ جهان از کجا آمده است؟

بیگ بنگ چه بوده است؟

بیگ بانگ (انفجار بزرگ) نخستین پدیده و اتفاق شناخته شده در جهان می باشد.می توانیم تاریخچه جهان را تا 14 میلیارد سال قبل مرور کنیم، تا به لحظه ای آتشین به نام بیگ بانگ برسیم. در آن لحظه جهان بینهایت داغ و متراکم بوده است، در واقع تمام مواد موجود در جهان از جمله دورترین کهکشان ها تا همین ذرات و مواد موجود در روی زمین خودمان بسیار متراکم شده بودند. اما ناگهان این نقطه متراکم منفجر می شود و انفجار عظیم و غیرقابل تصوری بنام بیگ بانگ بوجود می آید. اما از آنجایی که کسی در آن لحظه برای ثبت آن اتفاق نبوده است ما از کجا می دانیم چنین انفجاری رخ داده است ؟ در طی قرن گذشته ما به سه دلیل  رسیده ایم که فعلاً نظریه ی بیگ بانگ را به خوبی تأیید می کنند:

الف- مشاهده کردیم که کهکشان ها در حال دور شدن از هم هستند :

می دانید که کهکشان راه شیری ما یکی از بی شمار کهکشان موجود در عالم می باشد و ما انتظار داریم تمامی این کهکشان ها از جمله کهکشان خودمان با توجه به نیروی گرانش ( متقابلی که به هم وارد می کنند ) به سمت هم حرکت کنند، اما در سال 1929 ستاره شناسی به نام ادوین هابل به کشفی غیرمنتظره دست یافت : کهکشان ها با سرعت زیاد در حال دور شدن از هم هستند و هر چه فاصله شان از هم بیشتر باشد با سرعت بیشتری از هم دور می شوند. کهکشانها مانند نقاط روی یک بادکنک، درحال دور شدن از هم هستند.وقتی کهکشان ها در حال دور شدن از همدیگر باشند، بنابراین باید در گذشته به هم نزدیکتر بوده باشند. با توجه به بررسی سرعت و جهت حرکت کهکشان ها ستاره شناسان متوجه شدند که همه آنها باید در حدود 14 میلیارد سال پیش به طور باور نکردنی متراکم و فشرده بوده باشند، که این قضیه با شواهد بسیار دیگری نیز تأیید می شود.

ب‌- عناصر شیمیایی نیز تایید کننده بیگ بانگ هستند:

در سال 1940 فیزیک دانی به نام جورج گاموف به همراه دستیارانش فهمیدند که جهان در ابتدایش بسیار متراکم و داغ بوده هست. در آن سال دانشمندان تازه دریافته بودند که عناصر شیمیایی تحت تراکم و دمای بسیار زیاد می توانند به یکدیگر تبدیل شوند .گاموف و دستیارانش این قضیه را برای جهانی فوق العاده داغ و متراکم و در حال انبساط محاسبه کردند و دیدند در آن شرایط یک چهارم از ساده ترین عنصر (هیدروژن) به عنصر هلیوم تبدیل می شود . ستاره شناسان نیز نسبت هیدروژن به هلیومی را که در جهان پراکنده شده است را محاسبه کردند که مقدار آن دقیقاً با محاسبات جورج گاموف سازگار بودند. این مسئله هم یکی از قوی ترین دلایل بر رخداد بیگ بانگ می باشد. با توجه به نظریه بیگ بانگ , بیگ بانگ همه جای فضا رخ داده است (نه فقط در یک نقطه). هزاران سال بعد از بیگ بنگ جهان با ماده  داغ (حاصل از انفجار بیگ بانگ) پرشده بود و این ماده ی داغ شروع  به گداخته شدن و تابشی کرد که به همه جهات تابیده می شد.(هر جسمی نیز وقتی خیلی داغ می شود شروع به درخشش می کند). این پس تابش (afterglow ) بیگ بانگ هنوز نیز در جهان وجود دارد.در واقع این جریان ثابت از تابش همواره به زمین می رسد، از دورترین نقاط فضا که میلیاردها کیلومتر با ما فاصله دارند. اما از آنجایی که این نور فاصله ایی بسیار طولانی را طی کرده و با انبساط جهان انرژی خود را از دست داده دیگر با چشم قابل رؤیت نیست، اما هنوز به وسیله حسگرهایی قابل شناسایی است. در سال 1964 رادیو ستاره شناسانی به نام آرنو پنزیز و رابرت ویلسون اولین کسانی بودند که توانستند این پس تابش بیگ بانگ را کشف کنند و سرانجام در سال 1991 فضاپیمای ناسا تصویری از این نور باستانی را گرفت که نتیجه ایی قاطع و معتبر بر وقوع بیگ بانگ بود. این دست آورد بعنوان یکی از بزرگترین پیروزی های بشر در اکتشاف های علمی اش قلمداد می شود. به این امواجی که با انرژی کم از تمام نقاط فضا به سوی ما می آیند، «تابش زمینه ی کیهانی» گفته می شود.تمامی این دستاورد ها نتیجه دو عامل مهم است : اول همراه شدن تخیل بشر با اکتشافات علمی  و دوم میل و اجازه طبیعت برای دست یافتن به این راز های شگفت انگیز خلقت تا جایی که ما می توانیم از نقاط آغازین خلقت صحبت کنیم. در واقع بزرگترین معجزه ی خلقت بقول انیشتن این است که : جهان قابل شناختن است!

 اما اگر بخواهیم به عقب تر از بیگ بانگ برگردیم چی؟  قبل از بیگ بانگ چه بوده است ؟ چه نیرویی آن را بوجود آورده است؟؟؟

حیات تا کی ؟

این طور گمان می شود که زمین تا ابد وجود خواهد داشت. درحالی که می دانیم زمین حدود 5ر4 میلیارد سال پیش شکل گرفته است و حدود 5ر7 میلیارد سال دیگر نیز نابود خواهد شد: زمانی که خورشید به یک غول سرخ بدل شود و احتمالا زمین را نابود کند. ولی زمانی خواهد رسید، خیلی وقت قبل از اینکه خورشید غول سرخ شود، که آب و هوای زمین دیگر غیرقابل زیست نباشد. بنظر می رسد دمای زمین همین طور آهسته آهسته در حال افزایش است و بسیار زودتر از غول سرخ شدن خورشید، داغ خواهد شد. این بدان دلیل است که انرژی خروجی از خورشید رفته رفته در حال افزایش است. البته نه آنقدر سریع که در طول حیات ما تغییری در آب و هوا ایجاد کند، حتی در طی میلیونها سال تغییر محسوسی نخواهد داشت. ولی در هزاران میلیون سال خود را نشان خواهد داد.مدلی که توسط پژوهشگران در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا محاسبه شده است نشان می دهد که انرژی حاصل از خورشید، زمین را آنقدر گرم می کند که تمام اقیانوسها را پس از یک میلیارد سال تبخیر می نماید.ولی این تنها پایان یک سلسله اتفاقات ناگواری است که با افزایش انرژی خروجی از خورشید سیاره ی ما را تهدید می کند.با گرم شدن آب و هوا، چرخه ی هوازدگی سنگهای سیلیکات تسریع می شود و تمام دی اکسید کربن موجود در جو زمین را مصرف خواهد نمود و همینطور کربنات کلسیم موجود در اقیانوس ها. بدون دی اکسید کربن، گیاهان نخواهند توانست به حیات ادامه دهند و در نتیجه همه موجودات خواهند مرد.براساس محاسبات ایشان، زمین تا 4 میلیارد سال دیگر قابل زیست خواهد بود.

 

بر گرفته از سایت :

http://www.universetoday.com

 

 

درخشان‌ترين ستاره راه شيري

 

مدعي عنوان درخشان‌ترين ستاره در کهکشان راه ‌شيري در انبوهي از غبار در هسته کهکشان کشف شد.

به تازگي يک حباب ستاره‌اي درخشان به‌نام «ستاره‌ي سحابي پيوني» (Peony Nebula Star-ستاره ي سحابي گل صدتوماني) به وسيله‌ي تلسکوپ فضايي اسپيتزر ناسا و ساير تلسکوپ‌هاي زميني کشف شده ‌است که نوري معادل 3.2 ميليون برابر نور خورشيد از خود ساطع مي‌کند!عنوان درخشان‌ترين ستاره، متعلق به ستاره اتا کارينا (Eta Carina) است که توان تابشي آن 4.7 ميليون برابر خورشيد است. اما به اعتقاد منجمان، بسيار مشکل است که بخواهيم يک مقدار عددي دقيق از روشنايي يا درخشندگي را به چنين ستارگان داغي نسبت دهيم.به گفته‌ي«ليديااسکينووا»(Lidia Oskinova) محقق اصلي اين پژوهش، ستاره‌ي تازه کشف شده که در قلب کهکشان راه شيري واقع شده است واقعا افسون کننده‌ و دلرباست و به نظر مي‌رسد اين ستاره دومين ستاره درخشان شناخته شده در کهکشان ما باشد. دانشمندان قبلا نيز اطلاعاتي در مورد ستاره‌ي سحابي پيوني داشتند اما بخاطر مخفي بودن آن در توده‌ا‌ي از غبار در هسته کهکشان، درخشندگي فوق‌العاده زياد اين ستاره تاکنون آشکار نشده بود. چشمان مادون قرمز اسپيتزر با قابليت نفوذ در غبار مي‌توانند مستقيما به قلب کهکشان راه‌شيري و به درون نواحي که با نور مرئي قابل مشاهده نيستند نگاه کنند. علاوه بر اسپيتزر، داده‌هاي مادون‌ قرمز تلسکوپ رصدخانه اروپاي جنوبي واقع در شيلي نيز نقش عمده‌اي در محاسبه ميزان درخشندگي اين ستاره داشت. درخشان‌ترين ستارگان، اغلب بزرگ‌ترين ستارگان نيز به شمار مي‌روند. اختر‌شناسان تخمين مي‌زنند که اين ستاره زندگي خود را با جرم بسيار زيادي در حدود 150 تا 200 برابر جرم خورشيد آغاز کرده باشد. چنين ستارگان پرجرمي بسيار نادر بوده و باعث تحير و سردرگمي منجمين مي‌شوند. زيرا با محدوديت‌ها و شرايط اوليه‌اي که براي تشکيل يک ستاره لازم است همخواني ندارند. نظريه‌هاي فعلي پيش‌بيني مي‌کنند چنانچه ستاره‌اي زندگي خود را با جرم بسيار زيادي آغاز کند نمي‌تواند خود را در همان وضعيت ثابت نگه دارد و بايستي به دو يا چند ستاره ديگر تجزيه شود. با اين حال ستاره تازه کشف شده نه تنها بسيار سنگين است، که ابعاد گسترده‌اي نيز دارد. اين ستاره غول‌پيکر آبي از نوع ستارگان ولف-رايت (Wolf-Rayet Star) است که قطري بيش از 100 برابر قطر خورشيد دارد. يعني چنان‌چه آن را جايگزين خورشيد در منظومه‌ي شمسي کنيم، تا نزديکي مدار عطارد  پيش خواهد آمد. ستارگان ولف-رايت، دسته‌اي از ستارگان هستند که دماي سطحي‌ آنها بين 20000 تا 50000 درجه کلوين بوده و به خاطر قرار گرفتن در ابرهاي وسيعي از گاز در طيف آنها خطوط طيف گسيلي مشاهده مي‌شود. چنيني ستارگاني گاهي در مرکز سحابي‌هاي سياره‌اي که هنوز در حال شکل‌گيري هستند يافت مي‌شوند.

 

منبع:

http://www.sciencedaily.com

 

ساخت شرایط فیزیکی سیاه چاله  ها در آزمایشگاه!!!

گروهی از دانشمندان موفق به شبیه سازی افق رویداد در داخل یک فیبر نوری شدند. نتایج این آزمایش می‌تواند موجب درک بهتر ما از سیاهچاله‌ها شود. تصور کنید می‌توانید کنار سیاهچاله‌ای باشید و تجربه‌هایی باورنکردنی داشته باشید. این تصورها اکنون چندان دور از دست نیستند و باید از گروهی که توانسته‌اند افق رویداد سیاهچاله را در آزمایشگاه شبیه‌سازی کنند، تشکر نماییم. فیبرهای نوری این بار به کمک اخترشناسان آمدند. «یولف لئونهارت»(Ulf Leonard) از دانشگاه «اس.تی اندروز»(St Andrews) در انگلستان، به همراه دیگر همکارانش توانسته‌اند این کار را به کمک فرستادن نور لیزر در داخل فیبر نوری انجام دهند. این کار با توجه به این حقیقت که طول موج‌های مختلف نور با سرعت‌های متفاوت در داخل فیبر نوری حرکت می‌کنند، انجام شد. آنها ابتدا مجموعه موجی را که سرعت نسبی کم‌تری داشت به داخل فیبر فرستادند و سپس مجموعه موج سریع تری را به تعقیب امواج اول ارسال نمودند. با حرکت اولین موج، خاصیت اپتیکی فیبر تغییر کرد . این تغییر خصوصیات فیبر باعث کم شدن سرعت موج‌های سریع‌تر می‌شود. در واقع موج‌های سریع وقتی به امواج کند‌تر می‌رسند سعی می‌کنند تا از آن‌ها بگذرند ولی به دام می‌افتند و نمی توانند از کنار آن‌ها سبقت بگیرند و این موضوع دقیقا مانند افق رویداد سیاهچاله‌ها است، جایی که نور نمی‌تواند از آن بگریزد. (برای آشنایی با مفهوم افق رویداد این مقاله را بخوانید.) سیاهچاله لیزری به فیزیکدانان کمک می‌کند تا بتوانند رفتار نور را در هر دو سوی افق رویداد بررسی کنند. کیهان شناسان، پیش از این، تغییر فرکانس نور را در هنگام نزدیک شدن به افق رویداد پیش بینی کرده بودند– از سمت داخل یا خارج افق رویداد سیاهچاله– و این گروه توانسته است که دقیقا همین تغییرات فرکانس را مشاهده نماید. تجربه‌ی ساخت افق رویداد مصنوعی می‌تواند به ما کمک کند تا به این موضوع پی ببریم که آیا چیزی می‌تواند از سیاهچاله ها بگریزد یا خیر. هاوکینگ در سال 1970  پیش بینی کرده بود که سیاهچاله‌های داغ می‌توانند ذراتی را تابش کنند. بعد از محاسبات این گروه مشخص شد که در سیاهچاله لیزری خاصیت پیش بینی شده وجود دارد و در صورتی که دما در حدود 1000 درجه سانتی گراد باشد، تابش فوتون‌ها شروع می‌شود.

 

 

 

 

زحل

زحل نگین منظومه ی شمسی

زحل بعد از سیاره مشتری بزرگترین و زیباترین سیاره در منظومه شمسی می باشد. این سیاره دارای هفت حلقه مسطح به دور خود است. این هفت حلقه در واقع شامل تعداد زیادی حلقه های باریک که با ذرات یخی درست شده اند، می باشند. این حلقه ها زحل را به یکی از زیباترین اجرام آسمان در منظومه شمسی تبدیل کرده اند. به جز زحل، سیارات مشتری، نپتون و اورانوس نیز دارای حلقه هایی می باشند که نسبت به حلقه های زحل بسیار کم نورترند قطر زحل در استوا 120540 کیلومتر، تقریبا 10برابر قطر زمین است. این سیاره از زمین با چشم غیر مسلح قابل رویت است البته حلقه های آن دیده نمی شوند. زحل دورترین سیاره ای بود که ستاره شناسان باستان موفق به کشف آن شده بودند. این سیاره به مناسبت خدای کشاورزی رومیان، ساترن نام گرفت. زحل در مداری بیضی شکل به دور خورشید در حرکت است. بیشترین فاصله آن از خورشید 1514500000 کیلومتر و کمترین فاصله آن 1352550000 کیلومتر است. یک سال در زحل معادل 10759 روز زمینیست.

گردش:

زحل علاوه بر گردش انتقالی خود به دور خورشید، حول محور عمودی فرضی خود نیز در گردش است. زاویه این محور 27 درجه از دایرة البروج می باشد. بعد از مشتری، زحل سریعترین گردش وضعی در بین سیارات دیگر منظومه شمسی را دارد. یکبار گردش این سیاره به دور خود تنها 10 ساعت و 39 دقیقه به طول می انجامد. به دلیل این حرکت گردشی سریع، قطر استوایی این سیاره 130000 کیلومتر از قطر قطبی آن بیشتر است.

سطح و جو

بیشتر دانشمندان معتقدند که این سیاره یک غول گازیست و هیچ سطح جامدی ندارد. به هرحال، به نظر می رسد که زحل دارای یک هسته داغ و جامد آهنیست. اطراف این هسته متراکم، هسته خارجی قرار گرفته که احتمالا ترکیبی از آمونیاک، متان و آب می باشد. یک لایه از هیدروژن به شدت فشرده پیرامون هسته خارجی وجود دارد. در بالای این لایه، منطقه ای چسبناک (شربت مانند) متشکل از هیدروژن و هلیوم جای گرفته است. هیدروژن وهلیوم در نزدیک سطح به شکل گاز در می آیند و با اتمسفر زحل که عمدتا ترکیبی از همین دوعنصر است مخلوط می شوند. یک لایه فشرده از ابر، کل سطح زحل را پوشانده است. در تصاویر به دست آمده از این سیاره مناطق و کمربندهای رنگی قابل تشخیصند. چنین مناطقی احتمالا به خاطر تفاوت دما وارتفاع ابرها در قسمتهای مختلف ظاهر می گردند. گیاهان و حیوانات مقیم زمین نمی توانند در زحل دوام بیاورند. دانشمندان شک دارند که گونه زیستی در این سیاره یافت شود.

دما

 

انحراف محور عمودی این سیاره منجر به اختلاف میزان تابش خورشید به قسمتهای مختلف آن و در نهایت ایجاد فصول شده است. هر فصل در این سیاره ۵/۷ سال زمینی طول می کشد چرا که مدت زمان یکبار گردش زحل به دور خورشید 29 برابر زمین است. دمای زحل همیشه از دمای زمین سردتر است، زیرا این سیاره از خورشید دورتر است. میانگین دما در بالای ابرها -175 درجه سانتیگراد می باشد. دما در اعماق ابرها بیشتر می شود.  بسیاری از ستاره شناسان معتقدند که این حرارت در فرایند فرو رفتن هلیوم به درون هیدروژن مایع به وجود می آید.

چگالی و جرم

در بین همه سیارات منظومه شمسی، زحل کمترین چگالی را دارد. چگالی این سیاره تنها یک دهم چگالی زمین و دو سوم چگالی آب است. به همین دلیل یک تکه از این سیاره نسبت به تکه ای برابر از زمین بسیار سبکتر است و در روی آب شناور می ماند. گرچه چگالی این سیاره بسیار کم است اما وزن آن پس از مشتری، از دیگر سیارات بیشتر است. جرم زحل 95 بار از جرم زمین بیشتر می باشد. نیروی گرانش این سیاره اندکی از گرانش زمین بیشتر است. یک جسم 100 گرمی در زمین، در زحل 107 گرم می باشد.

حلقه ها

 حلقه های زحل دور این سیاره و موازی با استوا قرار دارند. آنها هرگز با سیاره برخورد نمی کنند. با گردش زحل به دور خورشید آنها با همان زاویه ثابت و همیشگی در جای خود برقرار می مانند. هفت حلقه زحل در حقیقت متشکل از هزاران حلقه باریک می باشند. این حلقه های باریک از بیلیونها تکه یخ ایجاد شده اند. ابعاد این تکه های یخ گاهی به اندازه یک ذره کوچکند و گاهی قطر آنها به بیش از 3 متر می رسد. حلقه های اصلی زحل بسیار عریضند. برای مثال عرض خارجی ترین حلقه 300000 کیلومتر می باشد. با این حال در ابعاد فضا این حلقه ها بسیار باریک به حساب می آیند. آنقدر باریک که هنگامیکه این سیاره درست در مقابل و در راستای زمین قرار می گیرد نیز این حلقه ها قابل رویت نیستند. ضخامت آنها بین 200 تا 30000 متر است. در بین حلقه ها فضای خالی قرار گرفته و آنها را از هم جدا می نماید. عرض هر یک از این فضاهای خالی 3200 کیلومتر و یا بیشتر است. البته در برخی از این فضاهای خالی حلقه های بسیار باریکی قرار دارند حلقه های زحل در اوایل قرن 16 توسط ستاره شناس ایتالیایی، گالیله، کشف شدند. گالیله نتوانست با تلسکوپ کوچک خود این حلقه ها را به وضوح و به درستی رصد کند. او فکر می کرد که حلقه ها، قمر های بسیار بزرگ می باشند. در سال 1656 پس از به کارگیری یک تلسکوپ قوی تر، کریستیان هایگنس (Christiaan Huygens)، ستاره شناس آلمانی، یک حلقه باریک مسطح حول زحل را توصیف کرد. هایگنس فکر می کرد که این حلقه یک صفحه جامد از برخی مواد است. در سال 1675 دومنیکو کاسینی (Domenico Cassini)، یک ستاره شناس آلمانی متولد فرانسه، کشف دو حلقه مجزا که با گروه هایی از اقمار کوچک شکل گرفته بودند را اعلام نمود. مشاهدات بعدی از زحل وجود تعداد بیشتر این حلقه ها را ثابت نمود. حلقه های باریکی که هفت حلقه اصلی را شکل می دهند در سال 1980 کشف شدند.

اقمار

  علاوه بر حلقه ها، زحل دارای 60 قمر به قطر تقریبی 10کیلومتر و چندین قمر کوچکتر نیز می باشد. بزرگترین قمر این سیاره تیتان نام دارد. قطر این قمر 5150 کیلومتر (بزرگتر از سیاره پلوتو) است. تیتان یکی از معدود اقمار موجود در منظومه شمسی است که دارای جو می باشد. اتمسفر این قمر حاوی حجم زیادی نیتروژن است. بیشتر اقمار زحل دارای چاله های بزرگی هستند. برای مثال قمر میماس (Mimas) چاله ای دارد که یک سوم قطر این قمر را پوشانده است. قمر دیگر، لاپتوس (Iapetus)، دارای یک نیمه روشن و یک نیمه تاریک است. نیمه روشن این قمر 10برابر بیش از نیمه تاریک آن نور را باز می تاباند. قمر هایپریون (Hyperion) بیشتر شبیه به یک استوانه چاق است تا یک کره.

پرواز به زحل

در سال 1973 ایالات متحده فضاپیمایی را به منظور بررسی دو سیاره مشتری و زحل به فضا فرستاد. نام این فضاپیما پایونیر-ساترن (Pioneer-Saturn) بود. این فضاپیما در سال 1974 به زحل رسید. پایونیر-ساتورن اطلاعات علمی و تصاویر خوبی از زحل به زمین ارسال کرد. این اطلاعات و تصاویر به اکتشافاتی در مورد دو حلقه بیرونی زحل کمک کرد.  پایونیر-ساتورن همچنین توانست میدان مغناطیسی زحل که 1000 مرتبه از میدان مغناطیسی زمین قوی تر می باشد را کشف کند. این میدان قوی، مگنتوسفر (منطقه نیروهای مغناطیسی قوی) بزرگی را اطراف این سیاره به وجود آورده است. به علاوه، اطلاعاتی که این فضاپیما ارسال کرد نشان داد که درون مگنتوسفر این سیاره کمربندهای تشعشعی وجود دارند. این کمربندها متشکل از الکترونها و پروتونهای پر انرژی قابل مقایسه با کمربندهای ون آلن زمین می باشند. در سال 1977 ایالات متحده دو سفینه دیگر به نامهای ویجر۱ (Voyager) و ویجر۲ را برای مطالعه زحل و دیگر سیارات ارسال کرد. در 12 نوامبر 1980 ویجر۱ در فاصله 126000 کیلومتری زحل و در تاریخ 25 آگوست 1981 ویجر۲ در فاصله 101000 کیلومتری این سیاره قرار گرفتند. دو سفینه ویجر وجود هفت حلقه زحل را تائید کردند. آنها نشان دادند که این حلقه ها خود از حلقه های بسیار باریک تشکیل شده اند. به علاوه اطلاعات و تصاویر تهیه شده توسط آن دو سفینه نه قمر زحل را کشف یا تائید نمودند. آنها همچنین وجود حجم عمده نیتروژن در اتمسفر قمر تیتان را تشخیص دادند. در سال 1997 ایالات متحده سفینه کاسینی را برای مطالعه این سیاره، حلقه ها و قمرهایش فرستاد. این سفینه در سال 2004 شروع به گردش دور زحل نمود. این سفینه، کاوشگری به نام هایگنس (Huygens) را با خود، به منظور فرود آمدن در سطح تیتان، حمل می کرد. هایگنس توسط آژانس فضایی اروپا ساخته شد.