کهکشاني در ماهي پرنده

یلدا

عکس از بابک امين تفرشي

تاتل در مثلث

جرم نو ظهور آسمان دنباله داری با نام تاتل است، این دنباله دار در روز 11 دی به نزدیک ترین فاصله از زمین رسید و در مسیر خود مقارنه های شگفت انگیزی داشت، یکی از آنها نزدیکی با کهکشان مثلث بوده است، تصویر فوق نیز نمایی از همین صحنه دیدنی است، در این ثبت بخش کما و گیسوی دنباله دار به رنگ سبز و بسیار واضح نمایان اند، و در ادامه عکس اگر به اعماق آسمان (حدود2.2 ميليون سال نوري) برویم با کهکشان زمینه با نام M33(کهکشانی نام آشنا از گروه محلی) در صورت فلکی مثلث مواجه خواهیم شد. برای اطلاعات بیشتر در مورد دنباله دار تاتل می توانید به بخش آسمان سایت مراجعه نمایید.

عکس از Chris Schur

---

© Nojum Magazine

احتراق مهيب

اطلاعات جدید تلسکوپ فضایی چاندرا مدارکی جدید مبنی بر چگونگی تشکیل کوازارها بدست آورده است. کوازارها زمانی تشکیل می شوند که گازها به سوی سیاهچاله ها روان می شوند و با مقدار انرژی بسیار زیاد و قدرتنمندی از آن خارج می شوند. از 40 سال پیش که کوازارها کشف شدند اخترشناسان در پی بررسی وضعیت این زایش بسیار نیرومند بوده اند. تصویر فوق نیز نمایی هنری اما با داده های علمی از این کوازار در مرکز کهکشان است. گازها از مرکز کهکشان با سرعت زیاد، همچون بادهایی عظیم خارج می شوند. این کوازار با نام 4C37.43 شناخته می شود و در صورت فلکی عوا واقع شده است. گازهای داغ، تولید پرتو ایکس را در بر دارند که چاندرا آنها را ثبت کرده است، از سوی دیگر جرمی با نام 3C249.1 مدارکی محکم مبنی بر وجود بادهای قدرتنمد را نشان می دهد.

عکس از Chandra X-Ray Observatory

---

© Nojum Magazine

بازگشت از سرزمین یخی

بامداد چهارشنبه، آیرین شیوایی، نخستین بانوی ایرانی ماجراجوی قاره جنوبگان به تهران رسید.

سرویس خبری نجوم

۲۰ دی ۱۳۸۶

آیرین شیوایی، همکار تحریریه ماهنامه «نجوم» و برنامه تلویزیونی «آسمان شب»، ساعت ۰۰:۱۰ بامداد چهارشنبه ۱۹ دی ۱۳۸۶ به تهران رسید تا به سفر ۱۶ روزه خود پایان دهد.

نخستين ملاقات آیرین شیوایی با خشکي جنوبگان

آیرین شیوایی در گفتگو با سرویس خبری نجوم، بخش آموزشی سفر به جنوبگان را مهمترین بخش این سفر قلمداد کرد. وی جز نخستین افراد ایرانی است که با برترین دانشمندان و کارشناسان بحث «گرم شدن زمین» در ارتباط بوده و در طی این سفر آموزش های متناسب با این موضوع را دیده است.

علاوه بر این، گرفتن بیش از چندین هزار عکس و چندین حلقه فیلم از جنوبگان، به صورت حرفه ای از این سفر ماجراجویانه، وی را در زمره بهترین عکاسان این سفر قرار داد؛ تا جایی که بخش عمده ی عکس های منتشر شده از این سفر در مجامع بین المللی متعلق به خانم شیوایی است.

عکس ها و فیلم های آیرین شیوایی از پرندگان آلباتروس با بال های ۳.۵ متری، کوه های عظیم الجثه یخی شناور در اقیانوس، پنگوئن هایی که در کنار پرچم به اهتزاز درآمده ایران در جنوبگان دیده می شوند، نهنگ های عظیم الجثه، نقش سبزآبی نور بازتابیده یخ در ژرفای آب اقیانوس، ریزش کوه های یخی و ...، فقط گوشه ای از لحظات سفر ماجراجویانه به انتهای زمین، قاره جنوبگان، است.

 

خبرهای پیشین سرویس خبری نجوم از سفر آیرین شیوایی به جنوبگان:

سفر ماجراجویانه به انتهای زمین (به روز شده در ۱۷ دی ۱۳۸۶)

آیرین شیوایی یکشنبه ۹ دی ۱۳۸۶ به نخستین جزیره در قاره جنوبگان رسید. وی نخستین بانوی ایرانی است که از مبدا ایران به قاره جنوبگان سفر کرده است.

برای نخستین بار، یک بانوی ایرانی عازم جنوبگان شد (۶ دی ۱۳۸۶)

آیرین شیوایی، همکار تحریریه ماهنامه نجوم و برنامه تلویزیونی آسمان شب، به جنوبگان سفر کرد.

---

© Nojum Magazine

آسمان

آسمان آخر هفته

لباس گرمی بپوشید و با ابزارهاي رصدیتان که می‌تواند تنها چشم‌هاي شما باشد، به دیدار الماس‌های آسمانی بروید.

حامد پورخرسندي

۲۷ دی ۱۳۸۶

بامداد یکشنبه ۳۰‌ام دی را به خاطر بسپارید. در این شب اگر نگاهی به ماه ۱۲ روزه بیندازید، می‌توانید سیاره سرخ رنگ مریخ را از قدر حدود ۱- در یک درجه‌ای شرق آن ببینید.

بامداد ۳۰دي. ماه و مريخ در کنار هم در صورت فلکي ثور (اندازه‌ي ماه بزرگ‌تر از اندازه‌ي واقعي است)

پس از غروب خورشید، درخشش مریخ در کنار ماه در شاخ ثور با دوربین‌های دوچشمی به زیبایی دیده می‌شود و این دو جرم زیبای آسمان در ساعت ۳:۱۵ بامداد یکشنبه به وقت مرکز ایران به نزدیکترین فاصله از یکدیگر می‌رسند، اگر توانستید که از گرمای خانه دل بکنید می‌توانید، جلوه‌های زیبای آسمان زمستان را در نزدیکی این دو شاهد باشید.

شش ضلعی زمستانی که زیباترین اجرام آسمان را همچون سحابی شکارچی در خود جای داده است و همچنین درخشش دنباله دار شگفت انگیز هولمز در سمت غربی این اجرام در صورت فلکی برساووش پدیده‌های دیگر رصدی قابل مشاهده هستند. اگر تلسکوپ یا دوربین دوچشمی با بزرگ نمایی ۲۰ برابر به بالا دارید به دیدار سیاره زحل در درنزدیکی ستاره قلب الاسد نیز بروید که رفته رفته گوشهایش را می‌خورد! در واقع زاویه حلقه‌های زحل نسبت به ناظر زمینی در حال کم تر است و در چند سال آینده این حلقه‌ها به کم ترین اندازه زاویه‌ای خود خواهند رسید.

نیمه شب صورت‌های فلکی بهاری همچون سنبله، ارتفاعشان را از افق بیشتر می‌کنند و مجالی را برای رصدگرانی می‌دهند، که به فکر شرکت در ماراتن مسیه ایران هستند. نزدیک به طلوع خورشید، صورت‌های فلکی تابستانی نیز طلوع می‌کنند. درخشش خیال انگیز زهره در میان ستارگان مارافسای بسیار به چشم میاید. دقایقی مانده به طلوع، سیاره مشتری را می بینید که در میان ستاره‌های راه کاهکشان که در نور افق ناپدید شده اند سر از افق بیرون می‌آورد در حالی که در ۱۲ درجه‌ای زهره دیده می‌شود.

لباس گرمی بپوشید و با ابزارهاي رصدیتان که می‌تواند تنها چشم‌هاي شما باشد به دیدار الماس‌های آسمانی بروید.

---

© Nojum Magazine

یک گام به جلو:سال ماموریت‌های فضایی

سال 2007 سال پرکاری برای سازمان‌های فضایی بود. در 50 سالگی عصر فضا، ماموریت‌های زیادی انجام شد که هر یک موفقیتی برای کاوش‌های فضایی به حساب می‌آیند. به نظر می‌رسد سال 2008 نیز برای کاوش‌های فضایی به همین ترتیب پربار و شلوغ باشد.

امير حسام صلواتي

۲۴ دی ۱۳۸۶

در حالی که سال ۲۰۰۷ سال پرباری برای سازمان‌های فضایی در سرتاسر جهان بود، به نظر می‌رسد در سال ۲۰۰۸، برنامه‌های به مراتب جاه‌طلبانه‌تری در انتظار است.

از ناسا شروع کنیم. در سال ۲۰۰۷، ناسا سه بار شاتل‌های فضایی را به ایستگاه فضایی بین‌المللی ارسال نمود، جایی که فضانوردان مقدمات نصب آزمایشگاه‌های ساخت اتحادیه اروپا و ژاپن را فراهم کردند. علی‌رغم کشف ایرادات کوچکی در آرایه‌های خورشیدی، این آزمایشگاه‌ها قرار است سال ۲۰۰۸ به ایستگاه فضایی فرستاده شوند.

در سالی که عصر فضا ۵۰ ساله شد، ایستگاه فضایی بین‌المللی شاهد رسیدن تعداد زیادی کاوشگر بود که به عرضه‌ی فضا گام نهادند. به علاوه در این سال، اولین فضانورد مالزیایی و یک توریست فضایی نیز به ایستگاه فضایی بین‌المللی سفر کردند. چین و ژاپن نیز قدم‌های بزرگی در سال ۲۰۰۷ برداشتند. هر دو کشور اولین مدار‌گرد خود را به ماه فرستادند. در حال حاضر نیز هر دو کشور برای ارسال سفینه‌های سرنشین دار به مدار زمین در سال آینده آماده می ‌شوند.

ساخت و سازهای مداری شدت می‌یابند

در حالی که یک توفان تگرگ عجیب در بهمن ماه (فوریه) گذشته، آغاز مجدد ماموریت‌های شاتل را ماه‌ها به تعویق انداخت، ناسا موفق شد به کمک شاتل‌هایش سه ماموریت انجام دهد و طی آن‌ها، آرایه‌های خورشیدی جدید، قسمت‌های نگهدارنده و قسمت «هارمونی» (Harmony) ایستگاه فضایی را نصب نماید.

نمایی از استگاه فضایی که توسط شاتل دیسکاوری اندکی پس از جدا شدن در تاریخ 14 آبان 1386 (5 نوامبر 2007) از آن تهیه شده است. در این ماموریت دیسکاوری اتاقی به اندازه­ی اتوبوس را به ایستگاه آورد که قرار است به عنوان یک آزمایشگاه مداری از آن استفاده شود. به علاوه یک فضانورد جدید نیز در این ماموریت جایگزین یکی از فضانوردان ایستگاه شد. منبع: ناسا

علاوه بر نصب قسمت‌های جدید، فضانوردان نگهدارنده‌های حجیم قبلی را برداشتند، بخشی از آرایه‌های خورشیدی را که پاره شده بود تعمیر کردند و بر مشکلات فلج کننده در رایانه‌ی مرکزی ایستگاه فائق آمدند. در حال حاضر نیز مهندسان درگیر اتصلات بال‌های خورشیدی سمت راست ایستگاه هستند و برنامه‌ای برای تعمیرات این قسمت در سال آینده تدارک دیده‌اند.

«پگی ویتسون»(Peggy Whitson)، اولین فرمانده‌ی زن و فرمانده‌ی فعلی ایستگاه فضایی، معتقد است: "واضح است که همه چیز بدون مشکل پیش نرفته است ولی این خود بخشی از روند کار است". وي اضافه می‌کند که تنها با درگیر شدن با این‌گونه چالش‌هاست که انسان می‌تواند چگونگی بهتر کاوش کردن در فضا را بیاموزد.

ساخت و سازها در ماه نوامبر سال ۲۰۰۷ (آبان ۱۳۸۶) به اوج خود رسید. در این زمان ویتسون و همکارانش با انجام پیاده‌روی‌های فضایی و استفاده از ربات‌ها، ایستگاه را برای چهارمین پرواز شاتل آماده کردند. این پرواز که به تاخیر افتاد، قرار بود آزمایشگاه «کلمبوس» (Columbus)، ساخت اتحادیه‌ی اروپا، را به ایستگاه بیاورد. کلمبوس، که اولین اتاقی است که از سال ۲۰۰۱ (۱۳۸۰) به ایستگاه آورده شده است، به بخش هارمونی متصل خواهد شد.

مدیر عملیات فضایی ناسا، «ویلیام گرشتنمایر»(William Gerstenmaier)، معتقد است:" فعالیتی که ما در ایستگاه انجام دادیم تقریبا پیچیده‌ترین عملیات نصبی است که تاکنون انجام شده است. همه‌ی این فعالیت‌ها نیز همان‌طور که انتظار داشتیم پیش رفتند" .

ماه­گرد سازمان کاوش­های فضایی ژاپن، کاگویا، در حالی که در مدار ماه می­گردد ابزارهای خود را به کار می­گیرد. 

پیش از بازنشستگی شاتل‌ها در سال ۲۰۱۰، ناسا برای تکمیل ایستگاه فضایی ۱۲ پرواز شاتل را در نظر گرفته است. یک پرواز شاتل دیگر نیز برای تعمیر تلسکوپ هابل انجام خواهد شد. از این تعداد، ۶ پرواز در سال ۲۰۰۸ انجام خواهد گرفت.

مسابقه‌ی فضایی آسیا

چین سال ۲۰۰۷ را با یک انفجار آغاز کرد. چینی‌ها در ابتدای سال ۲۰۰۷ در راستای یک آزمایش ضدماهواره‌ای، که مخالفت‌های جهانی گسترده‌ای را در پی داشت، تعدادی از ماهواره‌های مخابراتی از کار افتاده‌ی خود را تخریب کردند.

یکی از صاحب‌نظران در حوزه‌ی اکتشافات فضایی چین، «دین چنگ»(Dean Cheng)، می‌گوید:"چینی‌ها واقعا ناآماده به نظر می‌رسیدند. مکانیزم‌های در نظر گرفته برای کنترل خرابی‌ها به وضوح ضعیف و ناکافی بوند".

ولی آزمایش مذکور، آغاز یک دوره‌ی شلوغ ماموریت‌های فضایی برای چین و ژاپن بود که اوج آن‌ها، پرتاب دو ماه‌گرد چانگه ۱ توسط چین و کاگویا توسط ژاپن بود. همچنین امسال شاهد پرتاب اولین فضانورد مالزیایی به سمت ایستگاه فضایی بودیم که توسط یک سفینه‌ی روسی به فضا ارسال شد.

شاتل دیسکاوری در تاریخ 1 آبان 1386 به سمت ایستگاه فضایی بین­المللی پرتاب شد. طی این ماموریت  دیسکاوری بخش هارمونی و  یک فضانورد جدید را به ایستگاه حمل کرد.

چنگ می‌گوید:" این به نوعی اولین موج پرش آسیا به سمت فضا بود. البته این یک مسابقه‌ی فضایی و تخت گاز نیست". او هم‌چنین معتقد است که بر خلاف مسابقه‌ی فضایی بین شوروی و آمریکا، مسابقه‌ی فضایی در آسیا به حیثیت ملی کشورها بازمی‌گردد. او می‌افزاید:"متاسفانه یا خوشبختانه، چینی‌ها هنوز یک سر و گردن از بقیه‌ی کشوورهای آسیا بالاترند چرا که آن‌ها قادرند فضاونوردان خود را سوار بر سفینه‌های خود به فضا بفرستند". چین سومین کشوری است که بعد از روسیه و آمریکا توانسته است سفینه‌ای با قابلیت‌های حمل انسان بسازد و به فضا پرتاب نماید.

اولین فضانورد کره‌ی جنوبی نیز قرار است در سال ۲۰۰۸ سوار بر یک موشک روسی به ایستگاه فضایی فرستاده شود. قبل از او، اگر همه چیز خوب پیش برود، قرار است فضانوردان ژاپنی اقامتی در ایستگاه فضایی داشته باشند تا به نصب آزمایشگاه ژاپنی «کیبو»(Kibo) کمک نمایند. وقتی عملیات نصب پایان پذیرد، کیبو بزرگترین آزمایشگاهی خواهد بود که به ایستگاه متصل شده است.

در همین حال، چین در تدارک ارسال سومین سفینه‌ی سرنشین‌دار خود به فضاست که سه فضانورد را با خود حمل خواهد کرد. به علاوه این سه فضانورد در فضا پیاده‌روی نیز خواهند نمود. اين پرواز احتمالا در اواخر سال جاري ميلادي انجام خواهد شد.

 

تصویری از انتهای یکی از آرایه­های خورشیدی جنسیس 2  که بخش میانی و آرایه­های خورشیدی جلویی این سفینه را نشان می­دهد. منبع: شرکت هوافضای بیگلو

چنگ می‌گوید: "این کشورها با یکدیگر رقابت می‌کنند تا بگویند" ما از نظر تکنولوژی فضایی و پیشرفت علمی یک کشور جهان اولی هستیم. ما را جدی بگیرید، در ما سرمایه‌گذاری کنید و نیروی کار ما را استخدام نمایید". من معتقدم در چند سال آینده، حتی شاهد رشد سریع‌تری در زمینه تکنولوژی فضایی در این کشورها خواهیم بود".

مسیر پیش رو

در حالی که آژانس‌های فضایی کشورهای مختلف به طور مداوم در حال پیشرفت بودند، موسسات خصوصی تجربیات مختلفی را از سر گذراندند. در حالی که شرکت هوافضای بیگلو (Bigelow Aerospace) دومین نمونه‌ی یک ایستگاه فضایی را با موفقیت پرتاب کرد، یک انفجار تاسف‌بار هنگام پرتاب یک موشک دیگر باعث کشته شدن سه نفر و زخمی شدن سه نفر دیگر گردید.

ناسا روی پیشرفت‌های تجاری پرتاب موشک به فضا حساب ویژه‌ای باز کرده است تا به این وسیله بتواند فاصله‌ی زمانی چندساله بین بازنشستگی شاتل‌ها و اولین پرواز جایگزین آنها، «وسیله‌ی نقلیه‌ی اکتشافی خدمه اریون» (Orion Crew Exploration Vehicle)، را کوتاه کند. در کنار دیگر موارد، سازمان فضایی آمریکا قراردادهای نهایی برای سفینه فضایی «آرس ۱»(Ares ۱) را به امضا رسانده است که اولین پروازهای آزمایشی آن قرار است در سال ۲۰۰۸ صورت گیرد.
ویتسون می‌گوید:"سال ۲۰۰۷ سال مهمی برای ما بود. و من فکر می‌کنم سالی بود سرشار از موفقیت".

منبع: space

---

© Nojum Magazine

یک ابر سحابی به کهکشان راه شیری برخورد خواهد کرد

گروهی از دانشمندان کشف کردند که یک سحابی بسیار بزرگ در حال نزدیک شدن به کهکشان راه‌شيري است و با برخورد به آن در کم‌تر از ۴۰ ميليون سال آينده، آتش بازي بزرگي به راه مي‌اندازد.

حامد پورخرسندي

۲۴ دی ۱۳۸۶

در نشست تخصصی انجمن نجوم آمریکا در ایالت تگزاس، گروهی از دانشمندان کشف اخیر خود را درباره‌ي برخورد یک توده‌ي عظیم از گاز هیدروژن با کهکشان راه شیری در کم‌تر از ۴۰ میلیون سال بعد اعلام کردند. بر این اساس، سحابی اسمیت که هیدروژن کافی برای تولید بیش از یک میلیون ستاره خورشید مانند را دارد، با فاصله‌ی تنها ۸ هزار سال نوری از کهکشان ما، با سرعت بسیار به سمت قرص راه شیری در حرکت است. با برخورد این سحابی در فاصله بین ۲۰ تا ۴۰ میلیون سال بعد، آتش بازی مهیبی در راه شیری پدید می‌آید.

این توده که در سال ۱۹۶۳ کشف شده است با پهنای ۲۵۰۰ سال نوری و طول ۱۱ هزار سال نوری، توجه گروهی از اخترشناسان را به خود جلب کرد تا دانشمندان با تلسکوپ رادیویی «گرین بنک»(Green Bank)، به رصد آن بپردازند.

این توده پس از برخوردی با زاویه حدود ۴۵ درجه به یکی از بازوهای کهکشان، با تغذیه ستاره‌های راه شیری و برهم زدن شکل خوشه‌های ستاره‌ای، مقدمه ظهور ابرنواخترهای پی درپی پس از چند میلیون سال خواهد بود، که بی شباهت به آتش بازی کریسمس نیست!(محل برخورد و چگونگی آن را در شکل مقابل ببینید)

این دانشمندان با نقطه گذاری بیش از ۴۰۰۰۰ منطقه از این سحابی به منظور تعیین دقیق شکل و موقعیت سحابی، اندازه ظاهری این توده را در آسمان زمین در حدود ۱۵ درجه برآورد کردند یعنی ۳۰ برابر قطر ماه در آسمان! اما به خاطر این که در سحابی ستاره‌ای وجود ندارد، به صورت مرئی دیده نمی‌شود.

دانشمندان در ابتدا قادر به تشخیص این که این توده از کهکشان خارج می‌شود، یا از آن دور می‌شود نبودند، ولی پس از مشاهده سرعت زیاد توده و رصد آشفتگی در نواحی نزدیک به توده متوجه نزدیک شدن سحابی به کهکشان شدند. در این برخورد منظومه شمسی با زاویه‌ای در حدود ۹۰ درجه، از محل برخورد دور خواهد بود.

همچنین اثرات ناشی از نیروهای کشندی راه شیری در این سحابی مشاهده شده است که شباهت زیادی به اثر گرانش خورشید به دنباله‌دارها در منظومه شمسی دارد و ممکن است موجب گسیختگی و از هم پاشیدن قسمت‌های کم چگال سحابی قبل از برخورد بخش چگال توده شود.

 

 

تصويري از سحابي مذکور که تلسکوپ راديويي گرين بنک به دست آورده است

پس از برخورد توده به راه شیری، گاز هیدروژن همچون بارانی بر کهکشان فرو خواهد ریخت که در این مرحله احتمال تشکیل سریع ستاره‌های پرجرم و بزرگ به خاطر شوک برخورد و تزریق گاز هیدروژن وجود دارد.

گروهی از دانشمدان علت پیدایش حلقه‌ای از ستاره های درخشان به نام کمربند «گلد»(Gold) در نزدیکی خورشید را تصادمی مشابه با راه شیری در گذشته می‌دانند.

 

منبع: nrao

---

© Nojum Magazine

مختصری از مرگ یک ستاره/مفاهیم مربوط به سیاهچاله/

-




فصل اول : سرگذشت مختصری از مرگ یک ستاره







مسلما" تا کنون هر یک از انسان تا حدی با قوانین گازها حتی در حد تجربی سر و کار داشته اند . یکی از این قوانین که با استناد به آزمایش در آزمایشگاه ثابت می شود این است که یک گاز هر گاه در فضای ظرفی قرار گیرد به طور یکنواخت در آن ظرف پخش می شود . این اثر را می توانیم بعینه در فضای اطراف خود مشاهده کنیم . اما این قانون به ظاهر ساده فقط در محیط ما صادق است . اگر کمی از محیط زمین تجاوز کنیم و به محدوده ی گازهای میان ستاره ای در فضای بیکران پای بگذاریم متوجه خواهیم شد که این قانون دیگر برای ابرهای عظیم درست نیست . زیرا آنها از قانون دیگری پیروی می کنند .



در این ابرها دما به قدری است که دیگر انرژی جنبشی مولکول های گاز به حدی نیست که بتوانند از ابر بگریزند در این شرایط آنها تحت تأثیر گرانش ابر به کانون آن که عمدتا" در مرکز ابر است سقوط می کنند . در این صورت ابر در خود جمع خواهد شد البته باید برای این حرف یک تبصره نیز بیاوریم . ابر مورد نظر ما باید دارای شرایطی باشد از جمله اینکه باید شعاع آن از مقداری معین که با توجه به جرم مولکولهای گاز ، چگالی و دمای آن تعیین می شود تجاوز کند . در مرکز این ابر آنقدر مولکول های بر روی هم دیگر سقوط می کنند تا اینکه آن ابر عظیم گذشته تبدیل به یک توده می شود در این شرایط آن قدر این مولکول ها با هم برخورد می کنند که ابر گرم می شود . میزان این برخورد ها به حدی افزایش می یابد که گرمای حاصل از آن بسیار زیاد می شود . این گرما به حدی است که به اتم های هیدروژن که بخش اعظم ابر را تشکیل داده اند ، اجازه می دهد که با یکدیگر واکنش گداخت هسته ای را انجام دهند . حاصل این واکنش تبدیل چهار اتم هیدروژن به یک اتم هلیم و یک نوترینو و مقداری انرژی است .



4H = He + neutrinos + energy



حال ممکن است در ذهن شما این هر انسانی این سؤال تداعی شود که چگونه ممکن است جرم به انرژی تبدیل شود در این شرایط باید فرمول معروف آلبرت اینشتن دانشمند بزرگ همه ی دوران فیزیک را به یاد آوریم که می گوید جرم و انرژی با هم ، هم ارز هستند . این رابطه به صورت زیر است . در این رابط c سرعت نور است که برابر 300000 کیلومتر بر ثانیه است .



E=mc²



با محاسباتی ساده به نتایج زیر می رسیم .

جرم چهار اتم هیدروژن = 27- ^ 10 × 6.693 کیلوگرم

جرم یک اتم هلیم = 27 - ^ 10 × 6.645 کیلوگرم

جرم گم شده = 27- ^ 10 × 0.0048 کیلوگرم

جرم گم شده تبدیل به انرژی شده است .

در مرکز هر ستاره در هر ثانیه واکنش های پیوسته گداخت انجام می گیرد که انرژی تولید شده توسط آنها میلیون ها برابر قدرتمند تر از انرژی زرادخانه های اتمی در زمین است در طی این واکنش گرمای عظیمی تولید می شود که ستاره را در برابر گرانش خودش محافظت می کند تا اینکه زیر این فشار منفجر نشود . اما سرانجام هر آغازی پایانی خواهد داشت . سوخت یک ستاره ی معمولی مثل خورشید بعد از 10 میلیارد سال به اتمام خواهد رسید . هدف اصلی این بخش از این تحقیق بررسی زمانی است که سوخت یک ستاره به اتمام می رسد . در چنین شرایطی که ستاره چند میلیون سال پایانی عمر خود را می گذاراند منبسط می شود و درجه حرارت آن افزایش می یابد برای مثال وقتی ستاره ای چون خورشید به پایان عمرش نزدیک می شود چنان منبسط می شود که مدار عطارد و زهره را فرا می گیرد و به مدار زمین می رسد در این شرایط هر روز خورشید تقریبا" سه چهارم آسمان زمین را فرا خواهد گرفت . ولی در آن روزگار مسلما" هیچ انسانی زنده نخواهد بود . زیرا از آن حرارت وحشتناک هلاک خواهد شد . حتی سخت جانترین باکتری ها نیز که در شرایط نا به سامان برای خود هاگ می سازند از بین خواهند رفت . به همین جهت در فکر است که بتواند برای سال های آتی خود پناهگاهی جز زمین بیابد .



حال چنین ستاره ای پس از آنکه منبسط شد سعی می کند تا هلیوم را به عناصر سنگین تر مانند کربن و اکسیژن تبدیل کند . ولی این واکنش ها انرژی زیادی مثل تبدیل هیدروژن به هلیم تولید نمی کنند . به همین سبب این ستاره که غول سرخ نامیده می شود نا پایدار است . سرانجام این ستاره زیر بار گرانش تحمل نمی کند و در یک انفجار نواختری یا نوایی پوسته خود را به دور می اندازد البته اگر اگر ستاره جرمی بیش از سه برابر خورشید داشته باشد در یک انفجار ابرنواختری یا سوپرنوایی از بند حفاظ گازی خود رها می شود . این انفجار به طرز باورنکردنی درخشان و تابناک است به طوری که ممکن است روشنایی آن 100 میلیون برابر خورشید باشد البته آن بسیار کم است و فقط برای روزها و یا ماه های کمی قابل رؤیت است . این انفجار یکی از نادرترین واقعه های جالب نجومی است .



در این انفجار نهیب تنها چیزی که امکان دارد باقی بماند هسته ی ستاره است . در ستاره ای همچون خورشید هسته باقیمانده که تقریبا" نصف جرمش را تشکیل می دهد تا پس از انفجار تا مرز 7 ^ 10 متر فشرده می شود در این شرایط براساس رابطه لوئی دوبروی انرژی جنبشی الکترون ها افزایش می یابد و برای آنها فضار ایجاد می کند ولی نیروی این فشار به حدی نیست که بتواند بر اوربیتال آنها بر گرداگرد هسته غلبه یابد کند ولی تنها کاری که می کند آنها را تا یک صدم شعاع اتمی خود فشرده می کنند . در این صورت این ستاره فشرده گرانش قابل توجهی دارد برای درک بهتر آن خورشیدی را در نظر بگیرید که در این شعاع اندک فشرده شده باشد . در این وضعیت چگالی این جسم بسیار زیاد است به طوری که جرم یک قاشق چایخوری از آن همانند جرم یک کامیون 18 چرخ در روی زمین است این جسم یک کوتوله سفید نامیده می شود اگر یک پرتو نور از کنار یکی از آنها به جرم 30 ^ 10 × 1.99 بگذرد در مسیرش چهار ساعت و یک دقیقه ( واحد درجه ) انحنا ایجاد می شود . حال اگرهسته ی باقیمانده پس ا انفجار 1 تا 1.5 (حد چاندرا اسکر برای کوتوله سفید ) برابر خورشید جرم داشته باشد وضعیت کاملا" فرق می کند . در نوع از ستاره ها فوریزی حاصل از گرانش آن قدر ادامه می یابد که فشار الکترون ها قادر به مقابله با آنها نیست . در این شرایط بغرنج الکترون ها از اوربیتال های خود خارج شده و جذب پروتون ها می شوند در نتیجه نوترون ها زاده می شود . اگر بخواهیم کمی دقیق تر بررسی کنیم نوترون ها بر اثر متحد شدن الکترون ها و پروتون ها و هم چنین اثر معکوس فروپاشی بتا شکل می گیرند .



در هنگام فضایی در اختیار نوترون ها قرار گرفته است که در جای خود فشرده شوند . این ها به حدی فشرده می شوند که تقریبا" در هر مترمکعب از ماده این ستاره 17 ^ 10 کیلو گرم جرم دارد . این فشرده گی به حدی زیادی است که به ذهن هیچ انسانی خطور نمی کند یک قاشق چای خوری از ماده ی آنها تقریبا" به اندازه ی یک میلیون کامیون 18 چرخ در روی زمین جرم خواهد داشت . این ستارگان در هنگام تولد دمای بالایی دارند و تابش می کنند اماپس از گذشت زمان به شدت دمایشان کاهش یافته و در نتیجه سرد می شوند .



این ستاره ها اغلب به صورت پالسار دیده می شوند . پالسار نوعی ستاره ی نوترونی است با این تفاوت که دارای اسپین و چرخش است . این ها در حوضه ی پرتوی ایکس اشعه ساتع می کنند که به صورت مخروطی سو سو زنان مشاهده می شود این چرخش ها باعث می شود که میدان مغناطیسی آن نیز به موزات آن دارای اسپین باشد . موضوع جالب دیگر در زمینه ی این ستاره های نوترونی حرکت سریع آنها در فضا است . دلیل این حرکت را با توجه به ابرنواختری که ستاره در آن زاده شده است توجه می کنند و می گویند که ضربات انفجار اولیه در همان یک ثانیه ی نخست است به آنها سرعت می دهد که تقریبا" 500 کیلومتر بر ثانیه به سرعت آنها می افزاید این مطلب در سال 2003 توسط دانشمندان آمریکایی و آلمانی تأیید شد .








نمايي از اثر و رد حرکت سريع يک ستاره نوتروني که مانند حبابي در پشت آن ايجاد شده است .



پالسارها دارای میدان مغناطیسی هستند که در گذشته ( پیش از سال 2001 ) به طور غیرمستقیم میدان آنها اندازه گیری می شد اما پس از آنکه در سال 2003 تلسکوپ XMM – Newton با کار دوساله ی خود برروی آنها میدان آنها را به طور مستقیم مشخص ساخت ، معلوم شد که روش مستقیم میدان را 30 برابر ضعیف تر از روش غیرمستقیم نشان می دهد . پالسارها با سرعتی باور نکردنی به دور خود می چرخند برای مثال پالسار ابرسرطان در هر ثانیه 33 مرتبه به دور خود می چرخد .

ستاره نوتروني لکه نورانی در مرکز تصوير است که از رصدخانه XMM-Newton ديده مي شود





همانطور که ذکر شد این ستاره ها چگالی بسیار زیادی دارند در نتیجه ی باید جرمشان نیز بسیار باشد ( با توجه به حجمشان ) با تکیه با این مطالب می توان گفت که یک ستاره ی نوترونی به جرم خورشید و شعاع 10 کیلومتر در مسیر یک پرتوی نور 46 درجه انحنا ایجاد می کند . تصویر زیر به شما به خوبی مسیر حرکت اطراف اجرام مختلف آسمانی از جمله یک ستاره و یک کوتوله سفید ، همچنین یک ستاره نوترونی را نشان می دهد . در این تصویر اشاره ای به سیاهچاله نیز شده است . در این فصل قصد نداریم به بحث در زمینه ی سیاهچاله بپردازیم . زیرا موضوع اصلی این مقاله در زمینه سیاهچاله است و در یک فصل مجزا کامل شرح داده خواهد شد . ولی برای درک بهتر این تصویر بد نیست که بدانیم سیاهچاله یکی از حالت رمبیده از ستاره ها است که از ستاره های نوترونی و کوتوله های سفید بسیار پر جرم تر است و هیچ چیزی حتی نور قادر به گریز از آن نیست . همچنین در این تصویر دو ستاره ی نوترونی به نمایش گذاشته شده است یکی پر جرم و دیگری تقریبا" کم جرم . آن تصویر که مربوط به ستاره ی نوترونی کم جرم است همان کوتوله سفید است زیرا بعضی از دانشمندان آن ها را یکی فرض می کنند و می گویند که کوتوله سفید حالتی از ستاره نوترونی است .

فصل دوم : مفاهیم مربوط به سیاهچاله




برای درک بهتر سیاهچاله لازم است نگاهی هر چند مختصر به دو نظریه ی انقلابی قرن حاضر یعنی نسبیت و مکانیک کوانتوم بیندازیم . هر دو نظریه از جنبه ای خاص در درک سیاهچاله به ما کمک می کنند ؛ اما به این دلیل که اصولا" خود سیاهچاله را می توان محصول نظریه ی نسبیت عام دانست به نسبیت عام در این بحث بیشتر بها داده خواهد شد . از سوی دیگر برای دانستن نظریه ی نسبیت عام لازم است تا جنبه هایی از نسبیت خاص را به رشته ی تحریر در آوریم . هر چند که امروزه گروهی از دانشمندان نسبیت خاص را صورت ویژه ی از نسبیت عام می دانند . همچنین برای شرح برخی از خواص سیاهچاله ها لازم است تا پیش زمینه ای از مکانیک کوانتوم به خصوص اصل عدم قطعیت ورنر هاینزبرگ داشته باشیم تا بتوانیم خاصیتی از سیاهچاله چون تابش هاوکینگ را شرح دهیم .

اصل عدم قطعیت ورنر هایزنبرگ

نسبیت خاص

نسبیت عام

مفاهیم مربوط به سیاهچاله ها

بخش اول : نسبیت خاص

Special Relativity

« او تجسم خرد ناب بود، استادى كه انگليسى را با لهجه آلمانى تكلم مى كرد، كسى كه چهره اش به عنوان يك كليشه خنده دار در هزاران عكس و فيلم به نمايش درآمده است. سيماى منحصر به فرد او با آن موهاى بلند و آشفته بلافاصله قابل تشخيص بود » درست 101 یک سال پیش بود که آلبرت اینشتن با انتشار چند مقاله به شهرت جهانی رسید ؛ یکی از این مقالات در رابطه با الکترودینامیک اجسام متحرک بود که امروزه ما آن را نسبیت خاص می نامیم . نسبیت خاص نتایج بسیار و شگفت آوری را برای فیزیک رقم می زند از جمله اتساع زمان ، کاهش طول خط کش و یا هم ارزی جرم و انرژی .

دو اصل اساسی نسبیت خاص عبارتند از :

1- قوانين فيزیک در تمام دستگاه های لخت يكسان است و هيچ دستگاه مرجع مطلقي در جهان وجود ندارد.

2- سرعت نور در فضای تهي و در تمام دستگاه های لخت ثابت است.

اما چیزی که به کار ما می آید و همچنین یکی از مهمترین دستاورد های نسبیت خاص نیز هست این است که فضا را از سه بعد به چهار بعد ارتقا می دهد ، بعد چهارم که فضا – زمان نامیده می شود از پیوند بین زمان و سه بعد فضایی حاصل می شود .



اما اصولا" زمان چیست



در فیزیک دو تعریف وجود دارد که هر دوی آنها بر اساس قانون دوم ترمودینامیک که به آنتروپی می انجامد مورد بررسی قرار می گیرند . تعریف اول که تعریف ترمودینامیکی زمان نامیده می شود بر پایه ی اصول ترمودینامیک که بسیار ساده و قابل فهم نیز هستند بنا شده است . این تعریف زمان در سطوح و سیستم های ساده مورد بررسی قرار می دهد و بر اساس اصل دوم قانون ترمودینامیک است که می گوید بی نظمی و اختلال با زمان توسعه داده می شود که اصطلاحا" به آنتروپی می گویند برای مثال شما اتاقتان را در صبح یک روز تعطیل در نظر بگیرد که بسیار به هم ریخته و بی نظم است و مادرتان به شما گفته است که اتاق را مرتب کن . مسلما" شما اتاق را مرتب خواهید کرد و پیش خود خواهید گفت که من از بی نظمی کاسته ام و به نظم افزوده ام در نتیجه آنتروپی جهان کاهش یافته است ؛ ولی اگر در این اندیشه اید بهتر است که طرز فکرتان را تغییر بدهید زیرا شما نیروی فکر و انرژی مصرف کرده اید و آن را به یک حالت غیر قابل استفاده تبدیل کرده اید در نتیجه به آنتروپی جهان افزوده اید .



حال بیاییم زمان را از منظری دیگری به بحث و گفتگو بگذاریم ، این روش تاریخ مدارانه نام دارد همانطور که از نامش بر می آید شما در این روش به زمان گذشته و آینده سر و کار خواهیم داشت . این روش در سیستم ها و سطوح پیچیده به کار می رود و در زندگی روزانه ی خود آن را احساس نمی کنیم اما در فیزیک وجود دارد . این روش قانون دوم ترمودینامیک را نامتقارن می کند یعنی شروطی را می آورد که دیگر قانون دوم ترمودینامیک قادر به توجیه آن نیست . اما اصولا" چگونه می توان این قانون را نقض کرد و بر آن تبصره ای گذاشت . همانطور که ذکر شد بر اساس قانون دوم ترمودینامیک میزان بی نظمی با گذر زمان افزایش خواهد یافت . اگر شما پیکان زمان را از گذشته به آینده در نظر بگیرید آن گاه این قانون صادق است یعنی با گذشته زمان از نظم کاسته و به بی نظمی افزوده می شود ولی بیاییم پیکان زمان را در جهت عکس در نظر بگیریم یعنی در صورتی که از آینده به گذشته باشد آنگاه دیگر این قانون صدق نمی کند برای مثال یک خرگوش را در نظر بگیرید که زخمی شده باشد این خرگوش پس از مدتی خوب خواهد شد به آغوش طبیعت باز خواهد گشت . همانطور که مشخص است این دو تعریف تضاد آشکاری با هم دارند . برای حل این مشکل دانشمندی به نام لیزر گفت که زمان در سطوح اتمی و یا کوچکتر متقارن فرض کنیم در چنین شرایطی بر اساس اصل عدم قطعیت هایزنبرگ که شرح داده خواهد شد اطلاعات در سطح اتمی دارای حد مشخص خواهند بود و حالات محدودی برای این حالت وجود دارد پس این موضوع در سطوح کیهانی نیز قابل تعمیم است .



مشکل دیگر این است که زمان یک کمیت جهت دار است . اندیشمندانی و فلسفه دانی چون چون مک ناگارت به طور کلی منکر این موضوع می شد ولی بر پایه ی اصولی می توان سخنان او را رد کرد . اما دانشمندی چون بورل بر این عقیده بود که در هنگام منظم کردن سطوح کیهانی اطلاعات سطوح خرد به طور مکرر و یکنواخت تلف می شوند و دقیقا" همان نتیجه است که می توان اصول آنتروپی و زمان جهت دار نتیجه گرفت

در بالا می توانید دست نوشته های اینشتین و چگونگی به دست آوردن بعضی از فرمول های او را ببینید .





در واقع اینشتین با نسبیت خاص زمان را از حالت مطلق که در مکانیک کلاسیک نیوتنی تعریف شده بود خارج ساخت و آن را به صورت یک بافت با سه بعد فضایی در نظر گرفت . در واقع وقتی ما بخواهیم یک نقطه در در صفحه پیدا کنیم باید دو کمیت x وy آن را داشته باشیم ولی اگر در این بافت بخواهیم نقطه ای را مشخص کنیم باید برچسبی شامل بر چهار عدد بر آن بزنیم که سه عدد موقعیت آن را مشخص می کند و عدد چهارم نیز زمان رویداد و نقطه را مشخص می کند این اعداد x و y و z و t هستند . همچنین یکی دیگر از موضوعات در رابطه با این اصل این است که بین این چهار عدد رابطه ای همچون رابطه ی فیثاغورث برقرار است البته این رابطه به صورت زیر است .

ds2=dx2+dy2+dz2-c2dt2

در این رابطه ds همان فاصله دو نقطه در این بافت است این رابطه متریک شبه ریمانی نامیده می شود . همچنین در این رابطه c اصل ثبات نور است که در خلاء برای هر دستگاه اندازه گیری مرجع برابر 300000 کیلومتر بر ثانیه است در نسبیت خاص سرعت نور حد سرعت ها محاسبه می شود یعنی هیچ جسمی جرم داری قادر نیست با چنین جسمی به سیر و سفر بپردازد . زیرا اگر در نسبیت خاص بخواهیم جرم جسمی به جرم سکون m و سرعت v را محاسبه کنیم اگر به جای v ، c را قرار دهیم آنگاه مخرج کسیر حاصل برابر صفر می شود و آنگاه دیگر معنایی ندارد زیرا در ریاضیات مخرج صفر برای کسرها تعریف نشده است و به آنها بی نهایت می گویند . به همین دلیل اگر آن را بی نهایت فرض کنیم آنگاه هیچ انرژی دیگر قادر نخواهد بود تا به این جرم فوق العاده شتاب دهد . دلیل این که فوتون ها و احتمالا" نوتروینوها قادر هستند با چنین سرعتی سفر کنند این است که جرم سکون آنها صفر است . البته در نظریه ی نوین CPH سرعت cphها از سرعت فوتون بیشتر است البته این cph ها در ساختمان فوتون دارای اسپین هستند و مجموع حرکت انتقالی و اسپین ها آنها از سرعت نور بیشتر است . ممکن این موضوع برای شما مطرح شود که این موضوع خلاف نسبیت است اما در واقع این صحه ای بر نسبیت است در شرایط مقداری از سرعت تبدیل می شود . نظریه ی CPH نظریه ای بنیادی در فیزیک است که توسط جناب آقای حسین جوادی ارائه شده است

هر چند که درک سه بعد از دو بعد سخت تر است اما مسلما" درک چهاربعد بسیار سخت از سه بعد است . به هم پیوستن فضا و زمان در فضا – زمان چیزی است که اگر بتوان یکی از آنها را رها کرد راهی منحصر به فرد است ؛ یعنی اگر راهی یکتا وجود داشت تا زمان و موقعیت یک چیز در رویداد مشخص شود . هرچند مقالات قابل توجه اینشتن در ادره ی ثبت اختراعات در سال ١٩٠۵ نشان داد که فضا – زمان در یک رویداد رخ می دهد منوط براینکه حرکت جسم چگونه باشد . فضا – زمان مشترک است و این دو جزو لایجتزی یکدیگرند همانطور که ذکر شد نسبیت خاص در سال 1905 توسط آلبرت اینشتین فیزیکدان آلمانی زمانی که یک کارمند ساده در اداره ی ثبت اختراعات سوئیس بود انتشار داده شد و انقلابی فکری را در زمینه الکترودینامیک اجسام متحرک به وجود آورد . او بسیاری از کمیت ها را که در فیزیک نیوتنی مطلق تعریف شده بود از این مفهوم خارج ساخت . برای مثال در مکانیک کلاسیک نیوتنی جرم یک کمیت مطلق محسوب می شد . اما پس از انتشار نسبیت خاص مشخص شد که یک جسم دارای یک جرم سکون است و جرم آن در حال حرکت افزایش می یابد و هرچه سرعتش بیشتر باشد جرمش بیشتر خواهد بود . یا اینکه او این موضوع را بیان کرد که اگر یک جسم در حال حرکت باشد انقباض طولی دارد که اصطلاحا" به این قضیه انقباض لورنتس می گویند . در نسبیت خاص از ریاضیات قابل فهمی استفاده شده بود به طوری که هر انسانی که تحصیلات متوسطه به بالا داشته باشد می تواند ریاضیات آن را درک کند اما در نسبیت عام خواهیم دید که درک ریاضیاتش برای یک انسان با تحصیلات عالی نیز چندان ساده نیست .

بخش دوم : نسبیت عام

general relativity

اينشتين در نوجوانى علاقه چندانى به تحصيل نداشت. پدرش از خواندن گزارش هايى كه آموزگاران درباره پسرش مى فرستادند، رنج مى برد. گزارش ها حاكى از آن بودند كه آلبرت شاگردى كندذهن، غيرمعاشرتى و گوشه گير است. در مدرسه او را «باباى كند ذهن » لقب داده بودند. او در ۱۵ سالگى ترك تحصيل كرد، در حالى كه بعدها به خاطر تحقيقاتش جايزه نوبل گرفت

شايد شما نيز اين جملات را خوانده يا شنيده باشيد و شايد اين پرسش نيز ذهن شما را به خود مشغول كرده باشد كه چگونه ممكن است شاگردى كه از تحصيل و مدرسه فرارى بوده است، برنده جايزه نوبل و به عقيده برخى از دانشمندان، بزرگ ترين دانشمندى شود كه تاكنون چشم به جهان گشوده است؟



ولی چه باید کرد ؟ درست 27 سال همان بابای کند ذهن بزرگترین جایزه ی علمی جهان را در رشته فیزیک برای کارش در زمینه ی اثر فوتوالکتریک دریافت کرد . شاید بتوان گفت که او در سال در 1915 با ارائه ی نسبیت عام بزرگترین انقلاب فکری را در تمام دوران فیزیک برپا کرد . زمانی که در سال 1919 نظریه ی او یعنی نسبیت عام بعینه مشاهده شد او به شهرت جهانی رسید به گفته ی خودش تنها چیزی او را به این سمت کشاند نیروی جالبی بود که بروی عقربه های قطب نمایی که پدرش در کودکی برای او خریده بود تأثیر می گذاشت بعد از این مقدمه ی نسبتا" طولانی بد نیست به نسبیت عام بپردازیم .



نسبیت عام حاصل پنج سال تلاش بی وقفه اینشتین بود . اینشتین در نسبیت عام از هندسه نا اقلیدسی کمک گرفت . اما چگونه ؟ لازم است نیم نگاهی به این هنسه بیندازیم .

همانطور که می دانیم هندسه اقلیدسی هندسه صفحه نیز نامیده می شود . این هندسه دارای پنج اصل است که تمام وضعیات خطوط در صفحه با توجه به آن مشخص می شود . این پنج اصل به شرح زیر هستند .


ـــ اصل اول - از هر نقطه مي توان خط مستقيمي به هر نقطه ي ديگر كشيد .
ـــ اصل دوم - هر پاره خط مستقيم را مي توان روي همان خط به طور نامحدود امتداد داد
ــ اصل سوم - مي توان دايره اي با هر نقطه دلخواه به عنوان مركز آن و با شعاعي مساوي هر پاره خط رسم كرد
ــ اصل چهارم - همه ي زواياي قائمه با هم مساوي اند
ـــ اصل پنجم - از يك نقطه خارج يك خط، يك خط و و تنها يك خط مي توان موازي با خط مفروض رسم كرد



گروهی از ریاضیادان ها بروی اصل موضوعه ی پنجم شک کردند و با کار بروی این اصل توانستند در شرایطی خاص آن را نقض کنند البته گفتنی است که دانشمندانی چون خیام و پدر بویوئی بروی این اصل بسیار کار کردند ولی به نتیجه مطلوب دست نیافتند .



ولی سرانجام یانوش بویوئی و لباچوفسکی برای نخستین بار یکی از انوع این هندسه را کشف کردند . از این نوع هندسه انواع گوناگونی وجود دارد که همه ی آنها در اصل موضوعه ی پنجم با هم اختلاف آشکاری دارند . با توجه به اصل دوم می توانیم دو حالت غیر از این حالت را بیان کنیم حالت اول این است که بگوئیم که ما قادریم بیش از یک خط موازی رسم کنیم این همان کاری است که بویوئی و لباچوفسکی انجام دادند این هندسه ، هندسه هذلولی نیز نامیده می شود که در آن مجموع زوایای درونی یک مثلث کمتر از 180 است و نسبت محیط به قطر بیشتر از عدد پی است . انحنای خط در این حالت منفی است .



هندسه ی هذلولی برای کار در نسبیت عام به کار نیامد پس آلبرت اینشتین از هندسه ی بیضوی که در سال 1854 توسط فردریک ریمان تدوین شده بود استفاده کرد . این هندسه در اصل پنجم دقیقا" خلاف هندسه ی هذلولی است . یعنی این هندسه به وضوح می گوید از یک نقطه خارج یک خط هرگز نمی توان خطی موازی با آن رسم کرد . این هندسه به طور مطلق و کامل به کار نسبیت عام می آمد . البته او تبصره ای در اصل دوم نیز گذاشت و گفت اگر نا متناهی بودن آن را به بی کرانگی بودن تبدیل کنیم در این صورت این هندسه به وجود می آید . زیرا در این هندسه اگر بروی سطح مورد نظر هر چقدر هم که بی کران باشد حرکت کنیم ( بر خط راست ) سرانجام می توانیم به نقطه ی اول بازگردیم . در این هندسه مجموع زوایای درونی مثلث بیشتر از 180 درجه است و انحنا خط مثبت است . همچنین باید بدانیم که نباید برای هر کدام درستی یا نادرستی تعیین کنیم زیرا هر کدام چه هندسه اقلیدسی و چه نا اقلیدسی با توجه به انحنا خط در جایی خاص کاربرد دارند .

در تصویر بالا می توانید سطوح مختلف و همچنین مثلث ها را بر سطح آنها می بینید

آلبرت پیش از این از معادلات خود اصل هم ارزی را نتیجه گرفته بود که بیان می کرد که اگر شما در اتاقکی از بالای ارتفاعی رها شوید گرانشی را نمی توانید اندازه بگرید حتی اگر دقیق ترین آزمایش ها را نیز انجام دهید . اینشتین با کار بروی متریک ریمان در فضا – زمان دریافت این موضوع به این سادگی هم نیست . به همین دلیل سعی کرد تا هندسه نااقلیدسی خاصه هندسه ی نا اقلیدسی بیضوی را از دوست ریاضیدانش مارسل گرسمان فرا بگیرد . اینشتین هندسه بیضوی را از گرسمان فرا گرفت و با توجه با اصل هم ارزی و حل معادلات بسیار پیچیده ای که معروف ترین آنها معادله ی میدانی است به این نتیجه است که فضا – زمان مسطح نیست بلکه خمیده است و می تواند خمیده شود . با توجه به این موضوع شرح داده می شود که فضا – زمان به وسیله ماده و انرژی پیچ و تاب داده می شود و یا می پیچد. ما واقعا" می توانیم این پیچ و تاب را مشاهده کنیم . محصول جرم خورشید این است که نور و امواج رادیویی هنگام عبور از کنارش مسیرشان کمی خمیده می شود . علت این پدیدار شدن موقعیت ستاره یا چشمه های شبه اختری است که باعث تغییرمکان کم آن می شود .زمانی که خورشید بین زمین و منبع رادیویی قرار می گیرد تغییر مکان بسیار کم است و در حدود یک هزارم درجه است ، در حکم حرکت یک اینچ در مسافت یک مایل . با وجود این اندازه مذکور می تواند به دقت اندازه گیری شود . این امر با پیشگویی نسبیت عام تطابق دارد . این مدرکی بر پایه آزمایش است که فضا – زمان خمیده می شود . مقدار این خمیدگی در همسایگی ما بسیار کم است زیرا میدان گرانشی خورشید کم دوام است . هرچند برای ما روشن است که این رویداد در تمام میدان های گرانشی قوی نیز رخ می دهد ، برای مثال در بیگ بنگ یا در سیاهچاله ها برای درک بهتر این مطلب سطحی ارتجاعی را در نظر بگیرید که اگر جرمی بر روی آن قرار گیرد خمیده می شود به به پائین می رود . شاید این سؤال پیش بیاید که چرا انرژی ؟ پاسخ این است که باید باز هم با اصل هم ارزی جرم و انرژی اینشتین که در فصل اول بیان شد مراجعه کنیم . گفتنی است که این فرمول بر اساس ارزیابی هایی که اخیرا" انجام شده است این فرمول تنها 0.0000004 خطا دارد که میزان بسیار ناچیزی است . این نتایج از تحقیق بر روی اتم های سولفور و سیلیکون به دست آمده است .

همانطور می دانیم نسبیت عام صرفا" یک نظریه برای شرح گرانش است . اینشتین گرانش را با توجه به این خمیدگی در فضا – زمان به صورت جالبی شرح می دهد . او تعریف کلیشه ای که از گذشته برای گرانش باب شده بود را کنار گذاشت و آن را چنین عنوان کرد .


parssky.com

__________________

تبدیل ستاره به کوتوله سفید

مقدمه

در سال 1844 میلادی "ویلهلم بل" ستاره شناس آلمانی ، ستاره‌ای را کشف کرد که قادر به دیدنش نبود. ستاره‌هایی که ما در آسمان می‌بینیم، همه در حال حرکت هستند، اما ما تنها با کمک تلسکوپ و آن هم به صورت جزئی می‌توانیم متوجه حرکت آنها بشویم.

کوتوله سفید
با فشرده شدن اتمها ، هسته‌ها و
الکترونهایشان متراکمتر می‌شوند.

یکی از ستاره‌های نزدیک به زمین ، شباهنگ یا ستاره کاروان کش است و ما آن را به صورت روشن می‌بینیم. البته به خاطر حرکت و چرخش زمین ، ما حرکت ستاره‌ها را به صورت نوسانی می‌بینیم. بل سعی داشت نوسان شباهنگ را اندازه گیری نماید، اما او متوجه این وافقعیت عجیب شد که نوسانهای شباهنگ بیشتر از آن چیزی است که انتظار دارد. او حتی متوجه تغییراتی در حرکت شباهنگ شد که به حرکت زمین هیچ ارتباطی نداشت. حرکت شباهنگ چنین نشان می‌داد که جاذبه جسم بسیار بزرگی را تحمل می‌کند.

در حقیقت شباهنگ باید ستاره‌ای را به همراه خود داشته باشد که به دور یکدیگر بگردند. جالب آنکه شباهنگ دوم دیده نمی‌شد! شاید شباهنگ دوم یک ستاره مرده بود و هیچ نوری نداشت. بل با تحقیقات بیشتر توانست نور بسیار کم شباهنگ دوم یا شباهنگ "ب" را ببیند. مدتی بعد دانشمند دیگری با آزمایش روی طیف نوری شباهنگ "ب" متوجه شد که این ستاره از خورشید ما گرمتر است، در حالی که درخشش آن کمتر از 400/1 درخشش خورشید می‌باشد! بنابراین شباهنگ "ب" باید ستاره کوچک باشد! پس چگونه می تواند شباهنگ "آ" را به دنبال خود بکشد؟!

با توجه به این نکات جالب ، شما شباهنگ "ب" باید دارای وزن مخصوص بسیار بالا باشد. شاید برای شما باور نکردنی باشد. اما اگر یک سانتیمتر مکعب از شباهنگ "ب" را به سطح زمین بیاوریم، سه تن وزن خواهد داشت! آری، این موضوع حیرت آور است. ما می‌دانیم که پوسته‌های اتمها که محدوده حرکت الکترونها هستند، نمی‌توانند از هم بگذرند و بیشتر از محدوده خاصی به هم نزدیک شوند. اما این حالت در سطح خورشید، وضعیتی متفاوت دارد. زیرا کره زمین با خورشید تفاوت بسیاری دارد و جاذبه خورشید باعث می‌شود که بخصوص در مرکز آن اتمها در هم بریزند و حرکات نامشخص را دنبال کنند و همین امر نیز باعث تولید انرژیهای بسیاری می‌گردد و در مرکز آنها می‌توانیم شاهد دماهای زیادی در حد چند میلیون درجه سانتیگراد باشیم.

قسمتی از ستاره‌ها این حرارت را در جهات مختلف منتشر می‌سازند که این امر به عهده سطح ستاره‌هاست. حرارتی که از این طریق ایجاد می‌شود، ستاره را به صورت باز نگه می‌دارد و از برخورد اتمها به جز در نواحی بسیار مرکزی جلوگیری می‌کند و ما می‌توانیم شاهد درخشش خوب آنها باشیم.

هسته متلاشی شونده
جاذبه اتمهای کربن دارای ساختار اتمی
عادی را بسوی مرکز هسته می‌کشد.

انرژی ستاره‌

انرژی مرکز ستاره‌ها از تبدیل هسته هیدروژن به هسته هلیوم بوجود می‌آید. در نتیجه زمانی بالاخره قسمت اعظم هیدروژن موجود در ستاره به مصرف می‌رسد. اما تا کنون وقوع چنین اتفاقی مرکز ستاره آنقدر گرم می‌شود که گرمای حاصله مولکولهای ستاره را باز کرده و آن را به یک ستاره غول پیکر تبدیل می‌نماید. با این اتفاق سطح ستاره سرد شده و رنگ آن به سرخی می‌گراید که در این هنگام آن را غول قرمز می‌نامند.

هنگامی که هیدروژن ستاره رو به اتمام است، آتش مرکزی هسته به طرف لایه‌های نازک خارجی ستاره حرکت می‌کند. سپس این لایه‌ها منبسط و به گاز تبدیل می‌شوند و سرانجام ناپدید می‌گردند. در این حالت لایه‌های درونی که تقریبا وزن ستاره را تشکیل می‌دهند، هیچ انرژیی برای گرم ماندن ندارند و جاذبه ، این لایه ها را به سرعت به مرکز و درون می‌کشد و ستاره به اصطلاح در هم فرو می‌رود.

مرحله تبدیل ستاره به کوتوله سفید

این رمبش با چنان سرعتی انجام می‌گیرد و کشش جاذبه‌ای آنها چنان سخت و شدید است که تقریبا تمامی پوسته الکترونی در هم می‌شکنند و هسته‌ها آنقدر به هم نزدیک می‌شوند که در یک ستاره تمامی مواد موجود در خود را در حجم کوچکی جای داده است. این ستاره اکنون همانند یک شباهنگ "ب" است که معمولا کوتوله سفید نامیده می‌شود. این واقعه تا پنجاه هزار میلیون سال دیگر در مورد خورشید اتفاق نخواهد افتاد. با این حال این واقعه در مورد بسیاری از ستارگان رخ داده است و شباهنگ "ب" یکی از ستارگان است که اصطلاحا کوتوله سفید نامیده می‌شود. در حقیقت توانستند به شناسایی سیاهچاله‌ها بپردازند و رموز آنها را کشف نمایند.

با مرگ غول سرخ ، جرمش 90 درصد کاهش می‌یابد و بعد به دور هسته متلاشی شونده‌اش یک سحابی سیاره‌ای تشکیل می‌دهد. با کوچک شدن هسته ، ماده‌اش بیشتر از آنچه که مواد در زمین فشرده می‌شوند، متراکم می‌شود. در زمانی خاص ، ماده هسته در برابر فشردگی بیشتر مقاومت می‌کند. حالا دیگر هسته به کوتوله‌ای سفید با حداقل 1.4 جرم خورشیدی و حجمی معادل حجم زمین تبدیل شده است. کوتوله‌های سفید آنقدر متراکمند که تنها یک قاشق چایخوری ماده‌شان 1.4 تن وزن دارد

تلاش براي ديدن سايه سياهچاله

تلاش براي ديدن سايه سياهچاله

به گفته اخترشناسان طي چند سال آينده ميتوان سايه كلي سياهچاله واقع در مركز كهكشان راه شيري را مشاهده كرد.

در هسته كهكشان راه شيري يك سياهچاله پرجرم قرار دارد كه نور را به درون خود مي مكد و بدين ترتيب باعث نامرئي شدن خود مي شود. اما اختر شناسان مي گويند كه طي چند سال آينده قادر خواهند شد سايه كلي اين سياهچاله را مشاهده كنند.

آوري برادريك (Avery Broderick) از مركز اختر فيزيك هاروارد مي گويد" كليد و اساس اختر شناسي سياهچاله اي اكنون در چنگ ماست. ما اكنون مي توانيم سايه اي كه سياهچاله بر روي مواد اطراف خود مي اندازد مشاهده كرده و اندازه و چرخش خود سياهچاله را تعيين كنيم.هيچ چيز حتي نور نمي تواند از حوزه گرانشي شديد يك سياه چاله فرار كند. و به دليل اينكه از خود نور يا هر گونه شكلي از ماده منتشر نمي كند ، مدرك قابل روئيتي از وجود آنها در دست نيست. اما همينكه ماده به داخل كشيده مي شود ، گرم شده و انرژي را به صورت "نقاط داغ" (Hot Spots) منتشر مي كند. بخشي از اين تابش فرار كرده و قابل رديابي مي گردد. اختر شناسان قبلا تابش ناشي از نقاط داغ را درست بيرون از سياهچاله رديابي كرده اند. آنها عقيده دارند كه اين تابشها پس زمينه اي را ترسيم مي كند كه شناسه و به عبارت ديگر سايه سياهچاله بر روي آن خودنمائي مي كند.به دليل اينكه فن آوري جهت روئيت اين سايه تا چند سال آينده امكان پذير نخواهد بود ، برادريك و آويل اوب از مركز اختر فيزيك هاروارد مدلي را طراحي كرده اند كه ظاهر اين سايه را پيش بيني مي كند.

نقطه داغ تابش به دور سياهچاله مي چرخد اما محققين نمي دانند كه آيا خود سياهچاله هم مي چرخد يا نه. بنابراين Broderick و Loeb دو حالت را ايجاد كردند : يكي سياهچاله بدون حركت و ديگري چرخش با حداكثر سرعت. در هر كدام از حالتها ، نقطه داغ بصورت يك حباب با رنگهاي رنگين كماني كه به دور يك صفحه آبي سخت مي چرخد نمايش داده مي شود. صفحه آبي نمايانگر صفحه پيوسته سياهچاله است كه ماده در آن جمع و داغ مي شود تا در نهايت به درون خود سياه چاله مكيده شود.برادريك مي گويد" مشاهده تمام وقايع تا لبه سياهچاله واقع در مركز كهكشان راه شيري يك رصد واقعا قابل ملاحظه است: چاله اي با قطر 10 ميليون مايل كه بيش از 25.000 سال نوري دور مي باشد. بمنظور روئيت اين سايه ، اختر شناسان به راديو تلسكوپي نياز دارند كه به بزرگي كره زمين باشد. يك چنين تلسكوپي كما بيش درتحقيقات استفاده مي شود. به جاي راديو تلسكوپي كه اندازه غول آساي آن امكان ساخت را غير ممكن مي كند ، اختر شناسان قرائتهاي مجموعه اي از تلسكوپهاي submillimeter سراسر قاره را ادغام خواهند كرد.

قبلا از اين روش كه interferometry ناميده مي شود براي مطالعه پرتوها و علائم طول موج بلند فضاي خارج استفاده شده است. اختر شناسان معتقدند كه بررسي علائم طول موج كوتاه مي تواند تصاويري با كيفيت بالا از ناحيه بيروني سياهچاله ايجاد كند. چاه گرانشي موجود در مركز كهكشان راه شيري بهترين هدف براي رصد با استفاده از interferometry مي باشد زيرا اين روش وسيع ترين منطقه از آسمان را براي رصد سياهچاله پوشش مي دهد. ادغام نتايج رصدهاي انجام شده توسط ابزارهاي فروسرخ مي تواند تصوير با كيفيت تري بوجود آورد.لينكولن گرين هيل (Lincoln Greenhill) از مركز اختر فيزيك هاروارد مي گويد: رصدهاي فرو سرخ و Submillimeter مكمل يكديگر هستند. ما مي بايد هر دو روش را براي بوجود آوردن با كيفيت ترين رصدها مورد استفاده قرار دهيم. اين تنها راهي است كه بتوان يك تصوير كامل از مركز كهكشاني بدست آورد." اما يك تصوير واضح و شفاف از اين سياهچاله تنها حسن شناسائي و رويت سايه آن نيست. اين داده ها در نهايت به اختر شناسان كمك خواهد كرد تا فرضيه نسبيت عام انيشتين را در ميان ميدان گرانشي شديدا قدرتمند يك سياهچاله مورد آزمايش قرار دهند.زمانيكه اختر شناسان به اين هدف نايل شوند ، اولين تصوير از سايه سياهچاله و صفحه يكنواخت درون آن به كتابهاي درسي راه خواهد يافت و نظريات ما در مورد گرانش گستره فضا- زمان كه قويا منحني تصور مي شود مورد آزمايش قرار خواهند گرفت.

__________________

ساختار سیاهچاله‌ها

مقدمه

طبق نظریه ، نسبیت عام ، گرانش انحنا دهنده فضا - زمان است. فضای حول ستاره به نحو بارزی خم می‌شود در لحظه‌ای که هسته ستاره تبدیل به حفره سیاه می‌شود. این جرم خطوط فضا زمان را مانند پیله‌ای به دور خود می‌پیچد. امواج نوری کم تحت زوایای خاصی به سمت سیاهچاله روان می‌شود. در سطح کره‌ای که هم مرکز نقطه یکتایی سیاهچاله است، تجمع می‌کنند. در فاصله معینی از سیاهچاله که بسته به جرم ستاره رمبیده دارد، جاذبه آنچنان زیاد است که نور نمی‌تواند فرار کند، به این فاصله افق حادثه گفته می‌شود.

 

با حل استاتیک غیر چرخشی با تقارن کروی برای معادلات میدان انیشتین این نکته مشخص می‌شود که سیاهچاله‌ها که از یک سمت به صورت چاه عمل می‌کنند، در سطح دیگری بصورت چشمه عمل می‌کند. یعنی می‌تواند دو سطح مختلف فضا زمان را از جهانهای گوناگون یا دو نقطه بسیار دور از جهان خودمان را به هم متصل کند. که به این حالت کرم چاله یا پل انیشتین رزن گفته می‌شود.

سیاهچاله‌ها چگونه بوجود می‌آیند؟

هر چه ستاره‌های نوترونی بزرگتر باشد کشش جاذبه‌ای داخلی آن نیز بیشتر خواهد بود. در سال 1939 اوپنهایمر فکر کرد که نوترونها نمی‌توانند در برابر همه چیز مقاومت کنند. به نظر او اگر یک چیز در حال از هم پاشیدن 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 مطلقا وجود ندارد که از در هم پاشیدن ستاره جلوگیری کند. اگر شما خود را روی سطح یک توده در حال از هم پاشیدن تصور کنید، آنگاه شما با فرو ریختن آن جسم به مرکز آن نزدیکتر و نزدیکتر خواهید شد. و بنابراین نیروی جاذبه بیشتر و بیشتری 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 در هم پاشیدن ادامه داد و از مرحله ستاره نوترونی هم گذشت و بطور کامل از هم پاشید، وزن شما از 15000 میلیون تن بیشتر و بیشتر خواهد شد. اگر سیاهچاله به اندازه کافی به ما نزدیک بود، می‌توانستیم نیروی جاذبه بر آن را حس کنیم. اما وقتی یک سیاه چاله در میان ستاره‌ها خیلی دورتر از ما قرار دارد، آیا می‌توانیم وجود آنرا اثبات کنیم؟ برای این منظور اخترشناسان دو راه آشکار شدن حدس می‌زنند.

• اول از روی جرم سحابی برای مثال اگر آنها جرمهای تمام ستارگان موجود در یک خوشه ستاره‌ای مرئی بطور قابل ملاحظه‌ای کمتر از جرم خوشه وجود داشته باشد، مرکز کهکشانها به عنوان مکانهایی تلقی می‌شوند که در آنها سیاهچاله‌ها وجود دارند. زیرا چگالی مواد در آنجا زیاد است.
  
  
• راه دوم نیز این بوده که اگر چه hc سیاهچاله‌ها هیچ تشعشعی خارج نمی‌شود، اما چیزهایی که در سیاهچاله‌ها سقوط می‌کنند. به هنگام سقوط اشعه ایکس از خود منتشر می‌کنند و هر چیز کوچکی که در سیاهچاله‌ها سقوط کند تنها مقدار کمی اشعه ایکس از خود منتشر می‌کند. این مقدار برای کشف آن در فاصله میلیونها میلیون کیلومتری کافی نخواهد بود.
  
  

در سال 1971 یک دانشمند انگلیسی به نام استفن هاوکینگ عنوان کرد که این واقعه بوجود آمدن سیاهچاله‌ها هنگامی که جهان نخستین انفجار بزرگ خود را آغاز کرد اتفاق افتاده است. هنگامی که تمامی مواد تشکیل دهنده جهان منفجر شد، مقداری از این مواد آن چنان به هم فشرده شدند که تبدیل به سیاهچاله گشتند. وزن برخی از این سیاهچاله‌ها ممکن است به اندازه وزن یک سیاره کوچک و یا از آن کمتر باشد و وی آنها را سیاهچاله کوچک نامید.

نتایج تحقیقات هاوکینگ

• سیاهچاله‌ها می‌توانند وزن از دست بدهند.
  
  
• مقداری از انرژی جاذبه‌ای آنها در خارج از محدوده شعاع شوارتز شیلد ستاره به ذرات ماده تبدیل می‌شود.
  
  
• ممکن است این ذرات به فضای بیرون بگریزند از این طریق مقداری از مواد تشکیل دهنده سیاهچاله‌های بزرگ که به اندازه یک ستاره وزن دارند، برای تبخیر همه مواد تشکیل دهنده‌اش میلیونها میلیون سال وقت لازم است. در حالی که در این مدت خیلی بیشتر از این مقدار ماده به آن اضافه می‌شود. بنابراین هیچگاه از طریق تبخیر وزن 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 بیشتر از اشعه ایکس منتشر کند. اشعه 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 که هنگام انفجار تولید می‌کنند، حساب کرد.

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 کنند.
   
   
3. کر: چرخش دارد، اما بار ندارد. بیضی و از بیرونی حد استاتیک است. منطقه تیره میان افق رویداد و حد استاتیک ارگوسفر است، 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 بار دارد و هم چرخش ، همان سیاهچاله کر است، جز اینکه بار دارد، 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 الزاما 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 کمیاب بنیادی (جرم) ، بار الکتریکی و اندازه حرکت زاویه ای نیز ناپدید می گردند.

مجهولات سیاهچاله‌ها

اگر ستاره شناسان بتوانند نوع پرتوهایی که هاوکینگ پیش بینی کرده است، شناسایی کنند، مدرک خوبی برای تأیید تشکیل و وجود سیاهچاله بدست خواهد آمد. اما تاکنون پرتوهای پیش بینی شده کشف نشده‌اند. با اینحال هر لحظه ممکن است این پرتوها شناسایی شوند. دلیل تابش اشعه ایکس از حفره سیاه این است که جرمی که توسط طوفانهای ستاره‌ای خود ستاره ، از سطح آن می‌گریزند، در فاصله مناسبی که به حفره سیاه رسیدند، توسط حفره شکار می‌شوند و در مداری به دور حفره شروع به چرخش کرده و به این ترتیب شکل یک دیسک عظیم را تشکیل می‌دهند.

با توجه به این نکته که لایه‌های داخلی‌تر دیسک سریعتر از لایه‌های خارجی می‌چرخند، در اثر اصطکاک لایه‌های مختلف دیسک گرم شده و شروع به تابش اشعه ایکس می‌کنند. به این دیسک ، دیسک تجمعی گفته می‌شود. این حالت برای اولین بار در ستاره دوتایی (دجاجه1-X) مشاهده شده است. احتمالا قطر خود حفره سیاه (قطر افق حادثه) 30 کیلومتر است و برای تمامی ستاره دوتایی سیاهچاله ساختمان به همین شکل است.

سیاه چاله ها در کهکشان راه شیری-The Black Holes in the milky way galaxy

سیاه چاله ها در کهکشان راه شیری-The Black Holes in the milky way galaxy

 

مترجم و گرداورنده: بهاره شیدرنگ

سازمان اخترشناسی، تالار 601 کمپلر، دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، کالیفرنیا 3411- 94720 

چکیده  

دلایل رصدی بسیار محکمی اخیراً پیدا شده که وجود سیاه چاله های در حال چرخش حول ستاره های نسبتاً معمولی در کهکشان راه شیری ما و مرکز چندین کهکشان دیگر را تأیید می کند. جرم این ها عموماً 16-4 برابر جرم خورشید هستند در حالی که سیاه چاله ها جزء  "سیاه چاله های  بسیار پر جرم"  با جرمی حدود میلیون تا بیلیون برابر جرم خورشید هستند. دلایل به خصوص برای وجود سیاه چاله پر جرم در مرکز کهکشان راه شیری محکم می باشد.

سیاه چاله ها منطقه ای از فضا هستند که میدان گرانشی بسیار قوی دارند که هیچ چیزحتی نور قادر به گریز از آن نیست. این حالت نیازمند یک جسم بسیار فشرده با حجم بسیار کم می باشد که سرعت فرار، به سرعت نور برسد(یا حتی از آن هم زیادتر شود). یک جرم فرضی M یک سیاه چاله را تشکیل می دهد اگر شعاع آن به مقداری زیر شعاع شوارتسشیلد کاهش پیدا کند. R_s=2GM/c² ، که G ثابت گرانش نیوتون و c سرعت نور است. برای مثال برای جرم خورشید(1M_sun)، R_s≈3 Km می باشد. در مورد یک سیاه چاله ی غیرچرخشی یا ثابت، کره ای که r=R_s  "افق رویداد"  نامیده می شود—هیچ چیز نمی تواند از آن بگریزد! براساس نسبیت عام کلاسیک، همه ی مواد داخل سیاه چاله در یک نقطه با چگالی بینهایت در مرکز سیاه چاله، به نام تکینگی فشرده می شوند. نور و ماده توسط انحنا بینهایت مکان-زمان و نه به وسیله ی نیروی جاذبه ی نیوتونی F=GMm/R² (که R فاصله ی بین جرم M وm است) به دام می افتند، در حقیقت در مورد نور (m=0) قانون نیوتونی کاملاً غلط است.

سیاه چاله های جرم اختری به عنوان نقطه ی پایان تکامل طبیعی بعضی از انواع ستارگان پذیرفته شده اند. یک ستاره که در ابتدا بزرگتر از 10M_sun باشد در آخر حیاتش ناپایدار می گردد: در حین اینکه لایه های بیرونی دفع می شوند هسته می رمبد بعد دوباره به وسیله ی هسته بازگرداننده می شوند و به وسیله ی نوترینو فشرده می شوند.(نوترینو ذره های خنثی و تقریبا بدون جرمی هستند که در اولین ثانیه های مرگ ستاره به صورت خیلی زیاد منتشر می شوند.)  معمولاً رمبش هسته های از این قبیل یک ابرنواختر(منفجر شدن ستاره) یک ستاره ی نوترونی—یک کره ای با شعاع 10 تا 15 کیلومتر و جرم 1.4M_sun را تشکیل می دهد. اما در بعضی موارد هسته ممکن است آنچنان پرجرم باشد که خودش را نگه دارد: حداکثر جرم نظری قطعی یک ستاره ی نوترونی 3M_sun است، و حداکثر جرم واقعی ممکن است تقریباً کمتر باشد(1.5 تا 2 M_sun ). رمبش گرانشی قوی اگر ادامه پیدا کند یک سیاه چاله را تشکیل می دهد. یک سناریو دیگر که امکان اتفاقش وجود دارد، پیوند دو ستاره ی نوترونی است: اگر جرم نهایی از حد ثبات فراتر رود، یک سیاه چاله تشکیل می شود.

یک سیاه چاله با کیفیت متفاوت می تواند از رمبش گرانشی گاز در منطقه ی مرکزی کهکشان ها، به خصوص کهکشان های بزرگ مانند کهکشان راه شیری تشکیل شود. این قبیل سیاه چاله ها، "سیاه چاله های بسیار پرجرم" هستند که جرمشان میلیون یا حتی بیلیون برابر جرم خورشید است. در دهه ی 1960 وجود آنها برای توضیح دادن شبه اختران قدرتمند، لازم دانسته شد. در انتهای دیگر طیف جرمی، "سیاه چاله های نخستین" ریز احتمالاً کمی بعد از تولد جهان شکل گرفته اند، اما هیچگونه مدرکی برای وجود اینها نیست.

به خاطر اینکه نور و ماده در درون حبس می شوند، یک سیاه چاله را نمی توان مستقیماً آشکار کرد؛ در عوض آن را براساس تأثیر گرانشی که روی مواد اطرافش می گذارد می توان پیش بینی کرد. عمده آزمایشگاه های نجومی برای اینگونه مطالعه ها، سیستم های ستاره های دوتایی و هسته های کهکشان ها است. برای مثال اگر یک ستاره ی قابل رویت، حول یک چیز تاریک به سرعت بچرخد و جرم این چیز تاریک حداقل 3M_sun باشد، فرایند حذف نشان میدهد  که این چیز دیده نشدنی یک سیاه چاله است. به همین ترتیب اگر حرکت ستارگان و گازهای نزدیک هسته ی یک کهکشان نشان دهد که یک جرم بزرگی در حجمی اندک محبوس شده احتمالاً یک سیاه چاله در اینجا دخالت دارد.

ستاره های دوتایی اشعه X:گاهی اوقات تلسکوپ های اشعه ی X  انفجار اشعه های پر انرژی را در قسمت های معین آسمان پیدا می کنند. در بیشتر موارد مطالعات نشان می دهد که ماده از یک ستاره ی نسبتاً عادی(ستاره ی ثانویه) به یک چیز فشرده(اولیه) که دور آن در حال چرخش است منتقل شده است. اشعه ی گسیل شده که مبداء آن انتشار انرژی گرانشی پتانسیلی است، از صفحه ی مسطح یک پارچه ای، که احاطه کننده ی اولیه است می آید. بعد از چند ماه که صفحه ی یک پارچه ناپدید می شود امکان مطالعه درباره ی ثانویه را فراهم می کند. اندازه گیری های سرعت شعاعی(V_r) در یک رده از طیف نوری، بعضی اوقات حرکت های دورانی را آشکار می کند: V_r سینوسی با زمان تغییر می کند.(در بعضی موارد ثانویه به قدری درخشان است که اندازه گیری می شود حتی زمانی که سیستم فعال نیست؛ نور از صفحه ی یک پارچه بر سیستم تسلط ندارد.)

قوانین نیوتون در مورد حرکت و گرانش می تواند برای بدست آوردن  تابع جرم از اولیه استفاده شود. F(M₁) = PK₂³/2pG = M₁³sin³i/(M₁+M₂)² که M₁ و M₂ جرم های اولیه و ثانویه (به ترتیب)،i  زاویه ی دورانی سیستم(لبه ی روی مدار=°90)، P دوره ی دوران و K₂ نیمه دامنه ی سینوس می باشد (350km/s  اگر سینوس از -350km/s تا +350km/s تغییر کند). از مشاهده ی منحنی سرعت شعاعی مانند آنچه که در تصویر1 نشان داده شده برای دوتایی اشعه X  GS 2000+25 ، P و K₂ اندازه گیری می شوند؛ از اینرو f(M₁) بنا بر مشاهدات، تعیین شده است. اما توجه کنید که درf(M₁)  M₁≥ تساوی فقط در صورتی حاصل می شود که مدار روی لبه باشد (i=90°) و ثانویه جرم نداشته باشد (M₂=0) . چون M₂>0 (در غیر این صورت سیستم دوتایی نیست!) مقدار اندازه گیری شده ی f(M₁) یک حد نزولی اکید به طرف M₁ را درست می کند. بنابراین اگر یک دوتایی اشعه X بخصوص، f(M₁)>3M_sun ، و اولیه تاریک باشد، یک حالت بسیارمطلوب برای این است که اولیه سیاه چاله باشد؛ سیستم های

ستاره های سه تایی که از سیاه چاله ها تقلید می کنند، با اینکه ناممکن نیستند، اما بسیار مشکل شکل می گیرند و عمر کوتاهی دارند.

شکل 1

جرم تقریبی ثانویه را در بعضی مواقع می توان از طیفش به دست آورد. علاوه بر این نسبت جرم (q=M₂/M₁) را می توان از انتشار چرخشی طیف جذبی در طیف ثانویه بدست آورد، که در چرخش همزمان محبوس شده است (برای مثال ثانویه حول محورش در یک زمان هم اندازه تا دوره ی دورانی اش می چرخد). محدودیت های دیگر در q و i از منحنی نور(روشنایی در زمان) ثانویه در غیرفعالی بدست آمده است: به خاطر اغتشاش جزرومدی ثانویه (درجه ای که به q بستگی دارد)، سطح مقطع عرضی آشکارش مانند یک تابع موقعیت در مدارش تغییر می کند، مگر اینکه i=0° باشد. همچنین، اگر i نزدیک 90° باشد، گرفتگی متقابل صفحه ی یک پارچه و ثانویه، شیب هایی در منحنی نور ایجاد می کند.

در سال 1994 توابع جرم (و جرم های احتمالی، در بعضی موارد) از پنج سیاه چاله ی قوی انتخاب شده، اندازه گیری شد. به خاطر اندازه ی نسبتاً کوچک تلسکوپ های نوری موجود، این مطالعات به نورانی ترین اجسام محدود شده بودند.با تکمیل دو تلسکوپ 10 متری Keck سیستم های ضعیف تر نیز بررسی شد.گروه مولفان به خصوص ، f(M₁) = 5.0 ± 0.1M_sun برای  GS

25+20000 ، تابع دومین پرجرمترین شناخته شده (بعد از  GS 2023 + 338 با 6.08± 0.06M_sun ) را اندازه گیری کردند .

آنها همچنین f(M₁) = 4.7 ± 0.2M_sun  را برای Nova Oph 1977 سومین پرجرمترین شناخته شده، پیدا کردند. تا زمان 1998، 9 سیاه چاله متقاعدکننده در سیستم های دوتایی شناخته شد.

یک امکان معقولانه سیاه چاله ها را نسبت به ستاره های نوترونی عجیب که به طریقی تلاش می کنند که جرمشان از حد 3M_sun فراتر رود برای این که اولیه ی تاریک در این سیستم های دوتایی اشعه X، باشند ترجیح می دهد اگرچه هیچ مدرک بیشتری برای آنها وجود نداشته باشد.

چشم گیراست،اما هنوز قدری بحث برانگیزاست، مدارکی اخیراً به وسیله ی مقایسه ی اشعهX و روشنایی نوری درغیرفعالی، تهیه شده است.

برای یک روشنایی نوری معین(تعیین شده با سرعت انتقال جرم در قسمت های بیرونی صفحه ی یک پارچه)، روشنی اشعه ی X (از ماده ی نزدیک اولیه) در سیستم های سیاه چاله های منتخب خیلی کمتر از آنهایی است که اولیه آنها ، ستاره ی نوترونی شناخته شده است. این اشاره می کند که در تشکیل دهنده، ماده ی به هم پیوسته به یک سطح اختری نمی خورد، و که انرژی گرانشی پخش شده در صفحه به جای اینکه به بیرون منتشر بشود بیشتر به فراتر از افق رویداد کشیده می شود.

مرکز کهکشان راه شیری. کهکشان هایی شناخته شده اند که منطقه ی مرکزی "فعال" دارند که مقدار بسیار زیاد انرژی، هر ثانیه از آنها منتشر می شود. این هسته های فعال کهکشان ها احتمالاً از اتحاد ماده در یک سیاه چاله ی پرجرم نیرو می گیرند(10⁶-10⁹M_sun). انرژی پتانسیل گرانشی، به واسطه ی نیروهای اصطکاکی در یک صفحه ی یک پارچه ی دور سیاه چاله، به تشعشع تبدیل می شود. این یک فرایند است که می تواند بیشتر از 10 بار از همجوشی هیدروژن به هلیوم(که در ستاره های معمولی رخ می دهد) موثرتر باشد. شبه اخترها، که عموماً در مسافت های زیاد دیده می شوند(یعنی زمانی که جهان جوان بود) قدرتمندترین مثال ها برای هسته های فعال کهکشان ها هستند. هنگامیکه سوخت موجود در منطقه ی مرکزی با گذشت زمان مصرف می شود، آنها کم کم محو می شوند تا زمانی که به یک جسم کم فعال تبدیل شوند، شاید سرانجام به کهکشان های تقریباً معمولی مثل مال ما تبدیل بشوند.

در حقیقت، مرکز کهکشان راه شیری ما فعالیت های خفیفی، مخصوصاً در طول امواج رادیویی نشان می دهد: "تشعشع غیر حرارتی" ویژگی مارپیچ حرکت کردن الکترونهای انرژی بالا در میدان های مغناطیسی به وسیله ی یک جسم فشرده که به عنوان کمان شناخته شده است، منتشر می شود. شاید این پناهگاه یک سیاه چاله ی بسیار پرجرم باشد؟ یک راه برای فهمیدن این است که ببینیم آیا ستاره ها در منطقه ی مرکزی به سرعت در حال حرکتند، در آن صورت انتظار می رود که یک جرم زیاد موجود باشد. اگر یک سیاه چاله ی بسیار پرجرم تنها، بر جرم منطقه ی مرکزی تسلط داشته باشد، سرعت های نوعی V از ستاره هایی در فاصله ی R از هسته، باید متناسب با 1/R^1/2 باشد: هر چه شعاع کوچکتر باشد، V بزرگتر می شود. اما اگر منطقه ی مرکزی شامل یک خوشه توسعه یافته فضایی ستارگان باشد، در این مورد صدق نمی کند؛ برای مثال در مورد یک تراکم ستاره های یکنواخت، ما انتظار داریم VµR .

در طی 5 سال گذشته، دو تیم عکس هایی با وضوح بالا از کهکشان راه شیری بدست آوردند،  که هر کدام در چندین موقعیت متفاوت گرفته شده اند که تغییرات زمانی در موقعیت ستارگان را می توان نمایان کرد. مشاهدات در طول امواج مادون قرمز که به گاز و غبارهای میان زمین و مرکز کهکشان(مسافتی حدود 25000 سال نوری(ly)) خیلی آسانتر از نور نفوذ می کند، انجام شدند. یک شیوه ی مخصوص که ایجاد تصویر نقطه ای نامیده می شود، برای بهتر کردن وضوح تصویر به کار می رفت: با پرتودهی چند دهم ثانیه، حد پراش یک تلسکوپ می تواند نزدیک شود، چون آشفتگی جوی متمایل به آغشتن اشعه های نور در میزان زمان های طولانی قابل توجه ای است. با استفاده از تلسکوپ 10-m Keck-I در هاوایی، وضوح زاویه ای اثر نهایی تقریباً 0.05 آرک ثانیه در l=22mm ، مطابق مقیاس فضایی 0.007 ly در مرکز کهکشان می باشد. داده ها در یک سازش بسیار خوب با منحنی 1/R^1/2 در R<0.4 ly هستند؛ از اینرو جسم واحدی بر پتانسیل گرانشی منطقه ی مرکزی تسلط دارد! جرم اشتقاقی آن(2.6±0.2)´10⁶M_sun ، و چگالی جرمی آن در طول یک شعاع 0.05 ly حداقل 6´10⁹M_sun/ly³ است، که به طور قطع همه ی احتمالات دیگر به جز سیاه چاله را از بین می برد.

اگرچه کهکشان ما متقاعدکننده ترین مورد برای وجود سیاه چاله بسیار پرجرم است، اما مشاهدات مرکزهای کهکشان های دیگر نیز نتیجه گیری را تقویت می کند. اندازه گیری های بسیار دقیق بعضی "میزرها" (مانند لیزرها، اما با اشعه میکروموج) در یک صفحه ی احاطه کننده ی هسته ی NGC 4258 برای مثال، Vµ1/R^1/2 در طول شعاع یک سال نوری از مرکز را آشکار می کند. جرم اشتقاقی جسم فشرده 3.6´10⁷M_sun می باشد.روی مقیاس های کمی بزرگتر، طیف بدست آمده با تلسکوپ فضایی هابل نشان می دهد گازها و ستارگان به سرعت در یک وضعیت همسان با حضور یک سیاه چاله ی بسیار پرجرم؛ پرجرمترین مورد موجود، که از کهکشان بیضی شکل غول آسای M87 در حدود 3´10⁹M_sun است، حرکت می کنند. علاوه بر این، مشاهدات اشعه X از برخی هسته های فعال کهکشان ها، گسیل از یک صفحه داغ گاز ظاهراً بسیار نزدیک به یک سیاه چاله را آشکار کرد. زیرا تأثیرات نسبیتی زیادی پیدا شده است. به نظر می رسد که یک سیاه چاله ی بسیار پرجرم در هر کهکشان بزرگی جوابگوی چنین کاوش هایی است.

بنابراین، در آخرین دهه ی قرن 20 ، سیاه چاله ها از جایگاه افسانه ی علمی تخیلی به واقعیت علم رسیده اند. وجود آنها در سیستم های ستارگان دوتایی، و در مرکز کهکشان های پرجرم تقریباً انکارناپذیر است. آزمایشگاه های حیرت آوری درست شده است که قادر به آزمودن رشته ی قوی پیش بینی های نظریه ی نسبیت عام انیشتین هستند.

این اثر در مورد سیاه چاله ها توسط موسسه ی بورس علمی بین المللی AST-9417213 و مدیریت بورس هوا و فضا بین المللی NAG5-3556 پشتیبانی می شود.

 

 

 منبع:http://www.astro.ir/articles-BlackHolesMilkyway.htm

زمانيكه ماده توسط سياهچاله بلعيده مي شود

 مطالعات جديد عنوان مي كنند زمانيكه ماده توسط سياهچاله بلعيده مي شود ، ممكن است به درون كيهاني ديگري كه داخل سياهچاله قرار دارد فرو بريزد يا درون گذرگاه كرم چاله مانندي كه به سياهچاله ديگري ارتباط دارد به دام بيافتد. 

يكي از يزرگترين اسرار علم فيزيك اين است كه چه چيزي درون يك سياهچاله وجود دارد. فرضيه اي كه وجود سياهچاله ها را پيش بيني كرد – نسبيت عام- عنوان مي كند كه تمام مواد درون سياهچاله با فشرده شدن تبديل به يك نقطه مركزي با چگالي بينهايت مي گردند كه "تكينگي" ناميده مي شود. كريستين بوهمر از دانشگاه لندن مي گويد" اما بعد از آن همه چيز از نظر رياضي تجزيه و خرد مي شود. ما مي خواهيم كه اين "تكينگي" از پديده سياهچاله حذف شود". 

 

پژوهشگران زيادي بر اين عقيده هستند كه يك فرضيه جديد و جهانشمول كه گرانش و تاثيرات كوانتمي را به هم پيوند دهد قادرخواهد بود اين موضوع را حل كند. فرضيه تار از شناخته شده ترين اين جايگزين ها مي باشد.

 

اما بوهمر و همكاران وي از فرضيه ديگري بنام " گرانش كوانتوم حلقوي" استفاده مي كنند كه رقيب فرضيه تار مي باشد. بر اساس اين فرضيه فضا-زمان بعنوان شبكه اي از حلقه هاي انتزاعي تعريف مي شود كه بخش هاي كوچكي از فضا را به هم متصل مي كنند.

 

قبلا از فرضيه گرانش كوانتوم حلقوي در مقابل ايده تكينگي استفاده شده بود. اين فرضيه پيشنهاد مي كند كه بجاي يك مهبانگ ، كيهاني اوليه دچار رمبش شده و سپس طي يك "جهش بزرگ" به سمت بيرون منفجر شد. 

 

اطلاعات مفصل تر:

 

    http://space.newscientist.com/article/dn12853-black-holes-may-harbour-their-own-universes.html

منبع	newscientist.com
از مجموعه	کیهانشناسی
نویسنده	فرشید کریمی

بيگ بنگ - انفجار بزرگ

بيگ بنگ - انفجار بزرگ

همانطور كه گفتم پيدايش كائنات براى انسان يك نادانسته بود و بشر مى خواست بداند كه اين پيدايش از كجا شروع شد.آيا به صورت يكنواخت بوده و همين گونه نيز ادامه دارد يا نه؟ چنان كه برخى اعتقاد داشته اند كه كائنات همين ساختار را داشته و بدون تغيير باقى مى ماند. خب نتيجه اينكه نظريه هاى مختلفى در اين رابطه وجود داشت و نظريه پردازيهاى زيادى مى شد. يكى از اين نظريه ها كه حدود سى و هفت يا سى و هشت سال قبل ارائه شد بيگ بنگ ياهمان انفجار بزرگ نام داشت كه توانست به خيلى از ابهامات پاسخ بدهد. اين نظريه، آغاز كائنات را از يك هسته اتم در فضا و زمان صفر مى داند زيرا آن هنگام هنوز فضا وزمان آغاز نشده بود. تصور بكنيد كه تمام كائنات در يك هسته اتم ياحتى كوچكتر از آن جاى داشت و در يك لحظه اين فضا و زمان آغاز مى شود يعنى اينكه يك انفجار بزرگ كه حاصل گرانش شديد ناشى از فشردگى بوده، شروع شد.

اين واقعه بين سيزده تا پانزده ميليارد سال پيش رخ داده است، درحقيقت اين حادثه از آن نقطه صفر شروع مى شود. قابل ذكر است كه باوجودچنين فشردگى اى طبيعتاً دماى بسيار زيادى در لحظه كمى قبل از انفجار بزرگ حاكم بوده است. هنگامى كه فضا وزمان شروع به بزرگ و باز شدن كرد، دما مدام رو به كاهش بوده به طورى كه تخمين زده مى شود وقتى فقط يك ثانيه ازتشكيل كائنات مى گذشته است ده ميليارد كلوين نزول دما داشته ايم.

انبساط جهان به قدرى شديد رخ داده است كه از اندازه كوچكتر از يك هسته اتم در يك لحظه به اندازه كره زمين بزرگ مى شده، يعنى انبساط و تورم بعد از بيگ بنگ شروع شده بود اما هنوز كهكشانها به وجودنيامده بودند. نور آغاز كائنات بود سپس بعداز نور، ماده ايجاد شد و شايد بعد از دو ميليارد سال از انفجار بزرگ كهكشانها شكل گرفتند و خورشيد ما يكى از ذرات كوچك آنهاست.

كهكشانها چگونه و چه زمانى شكل گرفتند؟

كهكشانى كه ما در آن هستيم (كهكشان راه شيرى) حدود ده ميليارد سال پيش به وجود آمده است البته اگر قبول كنيم كه بيك بنگ سيزده ميلياردسال پيش رخ داده است.

اما كهكشانها انواع مختلفى دارند كه عبارت است از: نامنظم، بيضوى و مارپيچى. ازمواد اطراف كهكشانها كه باقى مانده بودند بازوهاى كهكشانى شكل گرفتند اما چون فشردگى مواد را در آن قسمت فضا داشتيم ونيز كهكشانهاى شكل گرفته بسيار نزديك به هم بودند طبيعتاً برخوردها هم زياد بوده است يعنى دوكهكشان با هم ادغام شده و يك كهكشان بزرگتر تشكيل مى دادند يا سبب ساز بازوهاى كهكشانى بزرگتر مى شدند. اين اثرات در بحث انتقال به سمت قرمز يا رد شيفت مى گنجند.

اين انفجار چقدر طول كشيد؟

براى لحظه انفجار بزرگ عدد ده به توان منفى چهل و سه را در نظر مى گيرند و بعد از آن لحظه، حادثه شروع مى شود كه حتى هنوز به هزارم ثانيه نرسيده، تغييرات در حال رخ دادن بوده است.

عالم در ابتدا چگونه به نظر مي آمد؟

آشكار است براي آگاهي از چگونگي اولين ثانيه ها و يا بهتر بگوييم اولين اجزاي ثانيه هاي پس از انفجار اوليه نبايد از ستاره شناسان پرسيد بلكه در اين مورد بايد به فيزيكدان هاي متخصص در امر فيزيك ذره اي مراجعه كرد كه در مورد تشعشعات و ماده در شرايط كاملا سخت و غير عادي تحقيق مي كنند و تجربه مي كنند. تاريخ كيهان معمولا به 8 مقطع كاملا متفاوت و غير مساوي تقسيم مي شود :

مرحله اول - صفر تا 43- 10 ثانيه

اين مساله هنوز برايمان كاملا روشن نيست كه در اين اولين اجزاي ثانيه ها چه چيزي تبديل به گلوله آتشيني شد كه كيهان بايد بعدا از آن ايجاد گردد . هيچ معادله و يا فرمول هاي اندازه گيري براي درجه حرارت بسيار بالا و غير قابل تصوري كه در اين زمان حاكم بود در دست نمي باشد.

مرحله دوم- 43- 10 تا 32- 10 ثانيه

اولين سنگ بناهاي ماده مثلا كوارك ها و الكترون ها و پاد ذره هاي آنها از برخورد پرتوها با يكديگر به وجود مي آيند. قسمتي از اين سنگ بناها دوباره با يكديگر برخورد مي كنند و به صورت تشعشع فرو مي پاشند. در لحظه هاي بسيار بسيار اوليه ذرات فوق سنگين - نيز مي توانسته اند به وجود آمده باشند. اين ذرات داراي اين ويژگي هستند كه هنگام فروپاشي ماده بيشتري نسبت به ضد ماده و مثلا كوارك هاي بيشتري نسبت به آنتي كوارك ها ايجاد مي كنند. ذرات كه فقط در همان اولين اجزاي بسيار كوچك ثانيه ها وجود داشتند براي ما ميراث مهمي به جا گذاردند كه عبارت بود از : افزوني ماده در برابر ضد ماده

مرحله سوم- از 32- 10 ثانيه تا 6- 10 ثانيه

كيهان از مخلوطي از كوارك ها - لپتون ها - فوتون ها و ساير ذرات ديگر تشكيل شده كه متقابلا به ايجاد و انهدام يكديگر مشغول بوده و ضمنا خيلي سريع در حال از دست دادن حرارت هستند

مرحله چهارم- از 6- 10 ثانيه تا 3- 10ثانيه

تقريبا تمام كوارك ها و ضد كوارك ها به صورت پرتو ذره ها به انرژي تبديل مي شوند. كوارك هاي جديد ديگر نمي توانند در درجه حرارت هاي رو به كاهش به وجود آيند ولي از آن جايي كه كوارك هاي بيشتري نسبت به ضد كوارك ها وجود دارند برخي از كوارك ها براي خود جفتي پيدا نكرده و به صورت اضافه باقي مي مانند. هر 3 كوارك با يكديگر يك پروتون با يك نوترون مي سازند. سنگ بناهاي هسته اتم هاي آينده اكنون ايجاد شده اند.

مرحله پنجم - از 3- 10 ثانيه تا 100 ثانيه

الكترون ها و ضد الكترون ها در برخورد با يكديگر به اشعه تبديل مي شوند. تعدادي الكترون باقي مي ماند زيرا كه ماده بيشتري نسبت به ضد ماده وجود دارد. اين الكترون ها بعدا مدارهاي اتمي را مي سازند

مرحله ششم - از 100 ثانيه تا 30 دقيقه

در درجه حرارت هايي كه امروزه مي توان در مركز ستارگان يافت اولين هسته هاي اتم هاي سبك و به ويژه هسته هاي بسيار پايدار هليم در اثر همجوشي هسته اي ساخته مي شوند. هسته اتم هاي سنگين از قبيل اتم آهن يا كربن در اين مرحله هنوز ايجاد نمي شوند. در آغاز خلقت عملا فقط دو عنصر بنيادي كه از همه سبكتر بودند وجود داشتند : هليم و هيدروژن

مرحله هفتم - از 30 دقيقه تا 1 ميليون سال پس از خلقت

پس از گذشت حدود 300000 سال گوي آتشين آنقدر حرارت از دست داده كه هسته اتم ها و الكترون ها مي توانند در درجه حرارتي در حدود 3000 درجه سانتي گراد به يكديگر بپيوندند و بدون اينكه دوباره فورا از هم بپاشند اتم ها را تشكيل دهند . در نتيجه آن مخلوط ذره اي كه قبلا نامرئي بود اكنون قابل ديدن مي شود.

مرحله هشتم - از يك ميليون سال پس از خلقت تا امروز

از ابرهاي هيدروژني دستگاههاي راه شيري ستارگان و سيارات به وجود مي ايند. در داخل ستارگان هسته اتم هاي سنگين از قبيل اكسيژن و آهن توليد مي شوند. كه بعد ها در انفجارات ستاره اي آزاد مي گردند و براي ساخت ستارگان و سيارات و حيات جديد به كار مي ايند.

عناصر اصلي حيات زميني چه زماني پديدار شد؟

براي زمين با توجه به گوناگوني حيات كه در آن وجود دارد 3 چيز از اهميت خاصي برخوردار بوده است:

از همان ابتداي خلقت هميشه ماده بيشتري نسبت به ضد ماده وجود داشته و بنابراين همواره ماده براي ما باقي مي ماند.

در مرحله ششم هيدروژن به وجود آمد اين ماده كه سبك ترين عنصر شيميايي مي باشد سنگ بناي اصلي كهكشانه ها و سيارات مي باشد. هيدروژن همچنين سنگ بناي اصلي موجودات زنده اي است كه بعدا روي زمين به وجود آمدند و احتمالا روي ميلياردها سياره ديگر نيز وجود دارند. در مركز ستارگان اوليه هسته اتم هاي سنگين از قبيل اكسيژن و يا كربن يعني سنگ بناهاي اصلي لازم و ضروري براي زندگي و حيات بوجود آمدند.

آيا عالم همواره در حال انبساط خواهد بود؟

جنبش انبساطي يا به عبارت ديگر از همديگر دور شدن كهكشانه ها به هر حال رو به كند شدن است. زيرا جزاير جهاني متعدد در واقع به سمت يكديگر جذب مي شوند و در نتيجه حركت انبساطي آن ها كند تر مي شود. اكنون پرسش فقط اين است كه آيا زماني تمام اين حركت ها متوقف خواهد گرديد و اين عالم در هم فرو خواهد پاشيد؟ اين مساله بستگي به تراكم ماده در جهان هستي دارد. هر چه اين تراكم بيشتر باشد نيرو هاي جاذبه بين كهكشانه ها و ساير اجزاي گيتي بيشتر بوده و به همان نسبت حركت آن ها با شدت بيشتري متوقف خواهد شد. در حال حاضر چنين به نظر مي رسد كه تراكم جرم بسيار كمتر از آن است كه زماني عالم در حال انبساط را به توقف در آورد. به هر حال اين امكان وجود دارد كه هنوز جرم هاي بسيار بزرگ ناشناخته اي از قبيل ( سياهچاله هاي اسرار آميز) يا ( ابرهاي گازي شكل تاريك) وجود داشته باشند و نوترينو ها كه بدون جرم محسوب مي شوند جرمي هرچند كوچك داشته باشند. اگر اين طور باشد در اين صورت حركت كيهاني زماني شايد 30 ميليارد سال ديگر متوقف خواهد شد. در آن زمان كهكشان ها با شتابي زياد حركت به سوي يكديگر را اغاز خواهند كرد تا در نهايت به شكل يك گوي آتشين عظيم با يكديگر متحد شوند. آن زمان شايد مي بايد روي يك انفجار اوليه جديد ديگر و تولد يك عالم جديد حساب كنيم. با توجه به سطح كنوني دانش بشر و ميزان پژوهش هاي انجام شده بايد اينطور فرض كرد كه عالم تا ابديت انبساط خواهد يافت.

با توجه به بزرگى وعظمت كائنات، پيدايش حيات غيرزمينى چقدر احتمال دارد؟ با يك حساب سرانگشتى متوجه مى شويم كه باوجود اين تعداد ستاره احتمال حيات بسيار زياد است. حتى بعضى از ستاره ها داراى سياره نيستند و يا اين سياره بسيار دور از ستاره يا بسيار نزديك به آن هستند و برخى هم گازى مى باشند اگر تمام اين موارد را از كل ستاره ها كم كنيم تقريباً بيست وپنج درصد آنها امكان وجود حيات را دارند.

آيا ميدانستيد …؟

- فقط حدود 4درصد عالم از ماده ، به شكلي كه ما مي شناسيم تشكيل شده است ، يعني ماده معمولي كه ما مي شناسيم و در آزمايشگاه وجود دارد، فقط 4درصد كل عالم را مي سازد. 23درصد عالم را ماده تاريك سرد تشكيل داده كه دانشمندان اطلاعات خيلي كمي درباره اش دارند و 73درصد باقي مانده را انرژي تاريك عجيب تشكيل مي دهد كه تقريبا تنها چيزي كه در موردش مي دانيم ، اين است كه وجود دارد!

منبع :mollasadra & roshd.ir/ www.hupaa.com

فضاپیمای مسنجر نخستین تصاویر خود را از سیاره عطارد ارسال کرد

نخستین تصاویر ارسالی فضاپیمای مسنجر از سیاره‌ی عطارد دریافت شدند. از ۳۰ سال پیش تاکنون هیچ ماموریت فضایی به منظور بررسی این سیاره‌ انجام نشده بود و این نخستین تصاویر پس از ۳۰ سال است.

حامد پورخرسندی

۲۱ دی ۱۳۸۶

دانشمندان آزمایشگاه فیزیک کاربردی در دانشگاه جان هاپکینز نخستین تصاویر فضاپیمای آمریکایی «مسنجر»(Messenger) را از نزدیکترین سیاره به خورشید دریافت کردند. این تصاویر با استفاده از سیستم دوگانه عکسبرداری از عطارد(MDIS) به منظور تعیین دقیق موقعیت فضایپما و ناوبری آن و از فاصله ۲.۷ میلیون کیلومتری سیاره تهیه شده‌اند.

عطارد از ديد دوربين ميدان ديد باز مسنجر/ عکس از ناسا

۱۴ ژانویه این فضاپیما از فاصله ۲۰۰ کیلومتری سیاره گذر خواهد کرد، که به منظور تصحیح مداری برای این گذر و جلوگیری از اتلاف سوخت، این تصاویر ارسال شده‌اند. در این تصاویر جزئیات کمی ثبت شده‌اند (۷۰ کیلومتر در پیکسل) ولی در اولین گذر از فراز سیاره دو دوربین WACو NAC فعالیت خود را شروع خواهند کرد که به ترتیب تصاویر با میدان دید ۱۰.۵ و ۱.۵ درجه ثبت خواهند کرد. دوربین واید این فضاپیما، قابلیت نوردهی زیاد برای ثبت ستاره های درخشان آسمان را نیز دارا است که به منظور تصحیح مداری فضاپیما به کار می‌رود و دوربین با میدان دید کم عوارض سطحی عطارد را آشکار خواهد ساخت.

تصاویر مسنجر در کنار گذر ۱۴ ژانویه، اولین تصاویری خواهند بود که بعد از اطلاعات مارینر ۱۰ در ۱۶ مارس ۱۹۷۵ ارسال می‌شوند.

این فضاپیما همچنین با استفاده از دوربین‌های فرابنفش ، فروسرخ و اشعه ایکس خود به بررسی این سیاره خواهد پرداخت.

یکی از جالب توجه‌ترین عوارض روی عطارد، حوضه برخوردی کالوریس است، که در حدود یک چهارم قطر عطارد اندازه دارد و مسنجر در ۱۴ ژانویه به بررسی این حوضه خواهد پرداخت. این فضایپما در مدت فعالیت خود، عوارض ناشناخته عطارد را بررسی خواهد کرد اما اطلاعات اولیه در ۱۴ ژانویه بدست خواهد آمد.

اهداف اصلی ماموریت:
تهیه اطلاعات کامل از عناصر معدنی سیاره و نقشه برداری زمین شناسی.
عکسبرداری سراسری از سطح سیاره.
بررسی میدان مغناطیسی سیاره.
بررسی گرانش سیاره.
و...

اخبار این ماموریت را در روزهای آتی در وبگاه نجوم بخوانید.

منبع:وبگاه دانشگاه جان هاپکینز

 

---

 Nojum Magazine

تصاویر سیاره‌ای در سال 2007

به جرات می‌توان گفت که سال 2007 یکی از فعال‌ترین سال ها در عرصه کاوش‌های سیاره‌ای بوده است. از 20 فضاپیمای در حال فعالیت، 11 عدد از آنها تصاویری بی‌نظیر را از 4 سیاره مهم به همراه اقمار بسیارشان به زمین مخابره کردند.

ايليا تيموري

۲۰ دي ۱۳۸۶

 

مریخ هنوز سیاره‌ای است که مانند هدیه‌ای آسمانی نظرها را به خود جلب می‌کند، و این امر سبب شده تا بیشترین کاوش‌ها بر روی این سیاره انجام شود. در سال 2007 مدارگرد اکتشافی مریخ (MRO) برای تهیه نقشه از این سیاره به دو مدارگرد ادیسه (Mars Odyssey) و سریع السیر مریخ (Mars Express) پیوست. آنها توانستند مشاهداتی دقیق از طوفان‌های مریخ داشته باشند، این طوفان‌ها آنقدر قوی هستند که در زمان وقوع‌شان تمام سطح سیاره از دید ناظر خارجی پوشیده می‌شود و باید گفت آنها تهدیدی بزرگ برای دو کاوشگر روح و فرصت که بر سطح مریخ فعالیت دارند محسوب می‌شوند.

جستجوي حيات بر سطح مريخ

 

 اما روح و فرصت توانستند شرایط طوفانی و آب و هوای مریخی را تحمل کنند و ماموریت‌های خود را در سالی که گذشت، کامل کنند. سه مدارگرد دیگر نیز به شدت در حال کار بودند. آنها شرایط را برای فرود دیگر مریخ نشین‌ها ارزیابی کردند. حاصل این ارزیابی‌ها تعیین محل مناسب فرود برای کاوشگرهای آینده است. کاوشگر دنباله‌دارها روزتا (Rosetta)، که متعلق به سازمان فضایی اروپا (ESA) است در بخشی از ماموریت‌های مربوط به سیاره سرخ شرکت داشت و این سیاره را در تیر رس خود قرار داد. این کاوشگر در ماه ژانویه به فضا پرتاب شد. همچنین مریخ نشین دیگری با نام فونیکس(ققنوس) در ماه اگوست به فضا رفت تا در سال 2008 بر سطح مریخ فرود آید.

 

به کمی دورتر نگاه کنید. فضاپیمای کاسینی توانسته حدود 20 دور مداری را بر گرد زحل کامل کند. اغلب آن‌ها حرکت‌هایی بودند که بر بالا و پایین حلقه‌های این سیاره انجام شد. نتیجه این پروازها منظره‌هایی نزدیک و دقیق از بسیاری از اقمار کوچک و ناشناخته بود. می‌توان گفت کاسینی اولین فضاپیمایی است که توانسته است چنین دقیق، زحل را میان حلقه‌های مسطحش شکار کند. این فضاپیما همچنین توانست از قطب شمال قمر تیتان و دریاچه‌های موجود در این بخش نقشه تهیه کند. در اواخر سال، کاسینی دیداری ویژه با قمر یاپتوس (Iapetus) داشت و با اطلاعاتی که به دست آورد توانست پاسخ بسیاری از سولات ناشناخته را بدهد.

تصويري دقيق از قمر ياپتوس

 

آنسوتر، هنگامی که فضاپیمای افق‌های نو برای استفاده از گرانش مشتری به دیدار این سیاره می‌رفت، رازهایی زیبا از این سیاره آشکار شد. کاوشگر افق های نو که ماموریت آن کاوش پلوتو است قابلیت‌های زیادی دارد و توانست اطلاعاتی شگرف را از تحولات مهم بر سطح مشتری آشکار کند. همچنین مشاهداتی مهم را از قمر «یو»(Io) که در گیر و دار  فعالیت‌های آتشفشانی است، انجام داد.

 

هیچ فضاپیمایی اورانوس را ملاقات نکرد اما رصدخانه‌های زمینی و تلسکوپ‌های فضایی توانستند این سیاره را از نزدیک برای ما نمایان کنند. این رصدها هنگامی انجام می شد که سیاره مذکور به اعتدالین می رسید.(و اولین لحظه طلوع خورشید در قطب شمال این سیاره بعد از بازه ای 42 ساله رخ داد.) این رویداد سبب شد تا بخش تاریک حلقه‌های اورانوش آشکار شود.

 

نزدیک خانه‌ی ما، زمین، دو فضاپیما بر روی سیاره زهره فعالیت داشتند: ونوس اکسپرس، از سازمان فضایی اروپا و مسنجر از سازمان فضایی آمریکا. در واقع مسنجر برای استفاده از گرانش زهره به سوی این سیاره آمد و در ادامه مسیر به سوی عطارد که ماموریت اصلی است، می‌رود.

 

در سالی که گذشت به زمین و ماه بازگشتیم و اطلاعات خود را افزایش دادیم. این کاوش‌ها به وسیله کاگویای ژاپنی و چانگه-1 چینی شروع شد. آنها ماموریت‌هایی هستند که فاتح دوره بین المللی ماه نامیده می‌شوند.

 

همچنین در سال 2007 ایفای نقش دنباله‌دارها با مکنات در آسمان جنوبی شروع شد و با دنباله‌دار هولمز (که در حال نزدیک شدن به زمین بود) در صورت فلکی برساوش اتمام یافت. و این ها تمام خاطراتی ارزشمند برای ما هستند تا از چشمانمان قدردانی کنیم که می‌تواند به چنین منظومه‌ای شگرف بنگرد.

 

براي ديدن ادامه تصاوير مي‌توانيد اینجا کليک کنيد.

 

همچنين با کليک بر روي هر عکس در سايت مرجع مي‌توانيد مشروح خبر را مشاهده نماييد.ژ

 

منبع: Planetary

---

© Nojum Magazine

تصاویر ارسالی از مه گرد چینی دستکاری شده‌اند، اما جعلی نیستند

پس از انتشار اولین عکس‌های ارسالی از چانگه ۱ -اولین مه گرد چینی- شایعاتی مبنی بر جعلی بودن این تصاویر منتشر شد.

امیر حسام صلواتی

۳۰ آذر ۱۳۸۶

پس از انتشار عکس‌های ارسالی از مه گرد چینی (چانگه ۱ (Chang’e ۱)) در هفته‌های گذشته، شایعات زیادی در محافل مختلف مبنی بر جعلی بودن عکس‌ها به گوش می‌رسد. دلیل منتشر شدن این شایعه، شباهت بیش از حد عکس‌های منتشر شده به یکی از عکس‌های ناسا از ماه در دو سال پیش است. این شایعات که ابتدا از یکی از گزارشات خبرگزاری رویتر و تلگراف آغاز شد، به حدی بالا گرفت که حتی منجر به زیر سوال رفتن صحت ماموریت کاوش ماه چین گردید. این اتهام خیلی بزرگی است و به همین سبب افراد بسیاری دست به کار شدند تا صحت و سقم این اتهام را بررسی نمایند.

تصویر ۱: منبع NASA/DOD
این تصویر که در مارس ۱۹۹۴ (فروردین ۱۳۷۳) از ماه گرفته شده‌ است یکی از هزاران تصویری است که مدارگرد کلمنتاین به زمین ارسال کرده است. وضوح این تصویر ۱۴۵ متر در هر پیکسل است.

طبق نظر این افراد، در روند بررسی اتهام جعلی بودن عکس مذکور، باید به چند مورد مهم توجه شود. اولین مورد شباهت این تصویر به تصاویر سفینه های ناسا از ماه است. اما شباهت دو تصویر در این مورد دلیل خوبی برای کپی شدن آن نیست؛ اینکه دو عکس از ماه شبیه یکدیگر باشند تا حدی طبیعی است، چرا که بر خلاف زمین، ماه یک محیط مرده است. هیچ یک از پدیده‌های فرسایشی روی ماه وجود ندارد که چهره‌ی آن را تغییر دهد. به همین سبب منطقی است که دو عکس از یک مکان روی ماه در دو زمان مختلف تا حد زیادی شبیه یکدیگر باشند.

مورد دومی که باید به آن توجه نمود خاصیت دیگر سطح ماه است: رنگ به شدت خاکستری آن. خاکستری بودن ماه به این معناست که سطح ماه همه‌ی طول موج‌های طیف مرئی را به طور یکسانی بازتاب می کند. در نتیجه تفاوت کم حساسیت ابزارهای مختلف به رنگ باعث تفاوت چندانی در تصویر به دست آمده از ماه نمی‌شود. در حالی که در محیط‌های رنگی‌تر مانند مریخ، بسته به اینکه ابزار تصویربرداری به چه طول موجی حساس است، تصاویر به دست آمده تفاوت زیادی خواهند داشت.

 

 

پس از انتشار اولین عکس های ارسالی از چانگه ۱  اولین مه گرد چینی- شایعاتی مبنی بر جعلی بودن این تصاویر منتشر شد. این شایعات به حدی بالا گرفت که حتی منجر به زیر سوال رفتن صحت ماموریت کاوش ماه چین گردید. اما بررسی‌های دقیق تر حاکی از آن هستند که تصاویر منتشر شده جعلی نیستند، هر چند که دستکاری شده‌اند.

تصویر ۲: منبع CAST
این تصویر بخشی از تصویر اصلی منتشر شده از سفینه ی چانگ ۱ است.این تصویر همان منطقه ای را نشان می دهد که کلمنتاین در سال ۱۹۹۴ از آن تصویربرداری کرده بود. وضوح این تصویر ۱۲۰ متر در هر پیکسل است.

مورد سوم این است که ناسا دو سال پیش، در سال ۲۰۰۵، هیچ مدارگردی حول ماه نداشته است (منبع). لذا در سال ۲۰۰۵ ناسا تصاویر جدیدی از ماه ارائه نکرده است که عکس‌های ارسال شده از سفینه‌ی چینی شبیه آن باشد. (البته مدارگرد اسمارت ۱ متعلق به آژانش فضای اروپا (اسا) در آن برهه در مدار ماه بوده است). با توجه به این نکته این گمان می‌رود که منظور از تصاویر مورد اشاره در سال ۲۰۰۵، در اصل تصاویر ارسال شده از مدارگرد کلمنتاین (Clementine) باشند که در سال ۱۹۹۴ به دست آمده و اخیرا بعد از بازپردازی دوباره منتشر شده‌اند (منبع) [تصویر ۱]

به هر جهت، در مقاله‌ی منتشر شده توسط تلگراف دو تصویر در کنار یکدگر به چشم می‌خورد: یکی مربوط به ناسا و دیگری مربوط به سفینه‌ی چانگه ۱ [تصویر ۲] طبق بررسی‌های انجام شده (منبع) عکسی که ادعا شده مربوط به سال ۲۰۰۵ است که در اصل یکی از تصاویر ارسالی فضاپیمای کلمنتاین در سال ۱۹۹۴ است (تصویر ۱). در تصویر ذکر شده محل مورد مناقشه را مشاهده می‌نمایید.

در مورد تصویر مقاله‌ی تلگراف دو نکته جالب توجه است: اول اینکه تصویر مربوط به سفینه ی چانگه ۱ نسخه‌ی بریده شده‌ای از تصویر اصلی ارسال شده توسط این سفینه است. دوم اینکه رزولوشن این تصویر ۱۲۰ متر در هر پیکسل است که اندکی بهتر از ۱۴۵ متر در هر پیکسل مدارگرد کلمنتاین است.

هر دو تصویر یک منطقه را نشان می‌دهند اما این دو به وضوح یک تصویر نیستند. بزرگ‌ترین تفاوت دو تصویر مربوط به زاویه‌ی تابش نور است: در تصویر کلمنتاین، نور از بالا (شمال) می‌تابد. در حالی که در تصویر چانگ ۱، تابش نور از زاویه‌ی شمال غربی است. به علاوه جزییات بیشتری در تصویر چانگه ۱ به چشم می‌خورد. دست یابی به جزییات بیشتر به کمک رزولوشن بالاتر دوربین‌های چانگه ۱ و پیشرفت تکنولوژی ابزارهای تصویربرداری در طول دهه‌ی گذشته ممکن شده است. بنابراین می‌توان نتیجه گرفت که چینی‌ها عکس ماه را جعل نکرده‌اند. حداقل تا اینجا این امر مشخص است که عکس منتشر شده، کپی عکس کلمنتاین نیست. در حقیقت عکس هیچ مدارگردی نیست.

تصویر ۳: منبع NASA/DOD/CAST
باتوجه به تصاویر ارسالی از چانگه این طور به نظر می رسید که در کنار یک دهانه ی برخوردی (به قطر حدودا ۴ کیلومتر) موجود در عکس ارسال شده از کلمنتاین در سال ۱۹۹۴ (چپ) یک دهانه ی کوچکتر دیگر ایجاد شده است (راست).

اما مقایسه‌ی بین دو تصویر کلمنتاین و چانگ ۱ یک نکته‌ی جالب در بر دارد: به نظر می‌رسد یک نقطه در دو تصویر جابه جا شده است! در هر دو تصویر یک مثلث متساوی الساقین (که به سمت راست تصویر اشاره می کند) وجود دارد و رئوس آن را سه دهانه‌ی برخوردی تشکیل می‌دهند. با دقت به دهانه‌ی واقع شده در سمت راست تصاویر، مشخص می‌شود که در تصویر کلمنتاین این دهانه تنهاست اما در تصویر چانگه ۱ کنار این دهانه یک دهانه ی کوچک دیگر نیز به چشم می خورد. (تصویر ۳)

محقق ارشد ماموریت مه گرد چینی -اویانگ زیوان (Ouyang Ziyuan)- از وجود این دهانه به عنوان سند اثبات حقیقی بودن تصویر چانگه ۱ نام می برد. اما وجود دهانه‌ای جدید در ماه، مکانی که هرگز تغییر نمی کند، واقعا سوال برانگیز است. ولی با اندکی بررسی مشخص می شود که در حقیقت در تصویر کلمنتاین هم این دهانه وجود دارد. اگر بار دیگر با دقت به تصویر کلمنتاین نگاه کنید (تصویر ۳)، یک دهانه‌ی کوچک در کنار آن می بینید (حوالی ساعت ۹).

اما این اتفاق چگونه رخ داده است؟ تصویر منتشر شده توسط تیم چینی در حقیقت متشکل از ۱۹ تصویر دیگر است که به صورت موزاییک کنار یکدیگر چیده شده اند. تنظیم دقیق مکان درست هر قطعه در تصاویر موزاییکی کاری بسیار دشوار و طاقت فرساست. به علاوه این کار نیاز به اطلاعات بسیار دقیقی از شکل و جزییات سوژه ی عکس دارد. بدیهی است که ما هنوز چنین اطلاعات دقیقی را از ماه در اختیار نداریم. در نتیجه چنین اشتباهاتی در مونتاژ قطعات کنار یکدیگر ممکن است رخ دهد و با جا به جا شدن مکان برخی از قطعات، این طور به نظر برسد که دهانه‌ی جدیدی کشف شده است. با اندکی اصلاح روی این تصویر و مرتب کردن قطعات، تصویر ارسالی از چانگه ۱ درست مشابه تصویر کلمنتاین خواهد شد (تصویر ۴).

تصویر ۴: منبع CAST / Emily Lakdawalla
با انجام اندکی اصلاحات روی تصویر مربوط به چانگ ۱، دهانه ی جدید از بین می رود و تصویر فوق مشابه تصویر کلمنتاین خواهد شد.

 

 

این اشتباه تنها ایراد تصاویر منتشر شده توسط تیم چینی نیست. با کمی دقت در دیگر تصاویر منتشر شده، ایراداتی دیگر از این دست دیده می‌شوند که این امر موجب می‌شود این تصاویر برای پژوهش‌های علمی چندان مناسب نباشند. هر چند تصاویر ارسال شده از چانگه ۱ طوری کنار هم قرار گرفته اند که مرز بین قطعات در تصویر به چشم نیاید، اما همین امر موجب اشتباهاتی از این گونه می‌شود. به همین سبب است که معمولاً دانشمندان تصاویر موزاییکی را به همان صورت نازیبا منتشر می‌کنند. به این ترتیب علی رغم داشتن زیبایی بصری کمتر، قابلیت استفاده‌های علمی از تصویر از بین نخواهد رفت. البته به مرور زمان و با افزایش اطلاعات تیم چینی از موقعیت مداری چانگه ۱ و همچنین عوارض سطح ماه، اشتباهاتی نظیر این کاهش خواهد یافت.

با توجه به این موارد این طور به نظر می‌رسد که چینی ها یک مدارگرد واقعی در مدار ماه دارند که عکس‌های زیبایی ارسال می نماید. هر چند که این عکس‌ها دارای اطلاعات جدیدی از سطح ماه نیست.

 

منابع خبری:

انجمن سیاره ای

وبلاگ نشریه بین المللی نیو ساینتیست

 

تماس با نویسنده خبر: امیر حسام صلواتی

 

 

 

---

© Nojum Magazine