یک ستاره می تواند چند سال داشته باشد؟ نجوم به زبان ساده
طاهره مصطفویدر۱۴۰۳/۲/۱۸
اگر در یک شب روشن بدون ماه ، به خارج از شهر بروید و به آسمان نگاه کنید ، می توانید حدود سه هزار نقطه در حال سوسو زدن را ببینید. از کودکی به ما می آموزند که اگر سوسو نزند ، یک سیاره است. اگر در حال حرکت است ، ماهواره یا شهاب سنگ است. در پشت این پراکندگی کوچک ، ستارگان غول پیکر میلیاردها کیلومتر از ما پنهان شده اند که بعضی از آنها ده ها و صدها برابر بزرگتر از خورشید ما هستند. توپ گازی کلاس G2V بومی ما همچنین نمایانگر جامعه جهانی نورانیان است. دانشمندان سن آن را 4.5 میلیارد سال تخمین زده اند. اما منظومه شمسی نسبتاً جوان در نظر گرفته شده است. قدیمی ترین ستاره ها کجا پنهان شده اند؟
ابتدا بیایید دریابیم که چگونه ستاره ها متولد می شوند. شناخته شده است که فضای خالی فضا در حقیقت خالی نیست - به ازای هر دو سانتی متر مکعب ، به طور متوسط یک مولکول وجود دارد. ابتدا ، آنها یک ابر سرد نادر از گاز بین ستاره ای تشکیل می دهند. به تدریج تحت تأثیر بی ثباتی گرانشی منقبض می شود و به شکل یک توپ در می آید.
در فرآیند فشرده سازی ، انرژی میدان گرانشی به گرما تبدیل می شود و دمای ابر افزایش می یابد. وقتی به سطح 15-20 میلیون درجه برسد ، واکنش همجوشی هسته ای شروع می شود و فشرده سازی متوقف می شود. اینگونه یک ستاره متولد می شود. واکنشهای حرارتی هسته ای در هسته یک ستاره میلیونها سال و حتی میلیاردها سال ادامه داشته است و جریان تقریباً تمام نشدنی انرژی را در مجاورت آن فراهم می کند.
در طی این ، در داخل ستاره ، هسته های هیدروژن با هم ادغام می شوند و هلیوم تشکیل می شوند. سپس هلیوم به کربن ، کربن به اکسیژن ، اکسیژن به سیلیسیم و سیلیکون به آهن ذوب می شود. ستاره جرم بیشتری پیدا کرده و عناصر سنگینی را ایجاد می کند. این کار تا زمانی که دوباره شروع به جمع شدن(انقباض) کند ادامه می یابد. نورهای کوچک مانند کوتوله های قرمز به اندازه کافی بزرگ نیستند که بتوانند چیزی غیر از هلیوم را سنتز کنند ، اما هنوز هم می توانند برای تریلیون ها سال بسوزند. سرنوشت یک ستاره با توجه به جرم آن تعیین می شود ، بنابراین بسته به "گروه وزن" آن در پایان زندگی خود به یک کوتوله سفید ، یک ستاره نوترونی (تپ اختر) یا یک سیاه چاله تبدیل می شود.
اولین ستاره ها تقریباً بلافاصله پس از انفجار بزرگ ظاهر شدند ، به گفته دانشمندان ، همه چیز از آن آغاز شد. اما از آنجا که جهان فقط 13.7 میلیارد سال عمر دارد و برخی از ستارگان می توانند برای تریلیون سال وجود داشته باشند ، تعداد آنها باید در هر مرحله از بزرگسالی وجود داشته باشد. این ترفند نه تنها یافتن قدیمی ترین ستاره است ، بلکه تأیید این است که سن آن تا حد ممکن با سن جهان مطابقت دارد.
نجوم علمی پیچیده است که نیاز به پشتکار و صبر دارد. فقط در کهکشان راه شیری بیش از ۱۰۰ تا ۴۰۰ میلیارد و در جهان بیش از 100 میلیارد کهکشان وجود دارد.(هابل تخمین زد که صد میلیارد کهکشان باید در جهان قابل مشاهده باشد، اما این مقدار به 200 میلیارد افزایش یافت.)حتی صدها سال برای گذر از همه این لیست ها کافی نیست. جای تعجب نیست که برآورد سن پیر ترین گوی های گازی دائماً در حال تغییر است.
یکی از قدیمی ترین ستاره ها ، HD 140283 ، بیش از صد سال پیش کشف شد. در صورت تمایل ، می توان آن را با دوربین شکاری یا یک تلسکوپ آماتور مشاهده کرد. به طور غیر رسمی ، به افتخار پیرترین مرد "Methuselah" نامیده می شود ، که طبق کتاب مقدس 969 سال زندگی کرد. این نورانی ، کمی عظیمتر از خورشید ، در 190 سال نوری از ما در صورت فلکی ترازو واقع شده و متعلق به نسل دوم ستاره ها با محتوای فلز کم است. "HD 140283" چند صد میلیون سال پس از انفجار بزرگ ، زمانی که جهان هنوز بسیار بسیار خام بود ، ظاهر شد. در ابتدا ، آنها فکر می کردند که او 16 میلیارد سال سن دارد ، اما این غیرممکن است ، زیرا در این صورت تخم مرغ از مرغ تخمگذار بزرگتر خواهد بود. تخمین فعلی برای سال 2013 قدمت این ستاره 13.3 میلیارد سال است.
در همان صورت فلکی برج ، اما در فاصله 7500 سال نوری از ما ، یک غول قرمز HE 1523-0901 وجود دارد. مانند Methuselah ، این یک ستاره کم فلزیت نسل دوم است. در سال 2007 کشف شد و به سرعت عنوان قدیمی ترین کهکشان راه شیری را به خود اختصاص داد - فقط نیم میلیارد سال جوانتر از جهان. جرم این صد ساله سرخ 0.8 خورشیدی است.
در سال 2014 ، گروهی از ستاره شناسان دانشگاه ملی استرالیا در کاوش آسمان پرستاره در نیمکره جنوبی گفتند که پیر ترین ستاره شناخته شده را پیدا کرده اند. از ما 6000 سال نوری فاصله است و طبق برآوردهای اولیه ، سن خود جهان 7/13 میلیارد سال است. البته ، تصحیح تجزیه و تحلیل سالها طول خواهد کشید ، اما خود واقعیت.
ممکن است روزی بتوانیم با دقت بگوییم که پیر ترین ستاره را پیدا کرده ایم که بلافاصله بعد از انفجار بزرگ به محض امکان ظهور پیدا کرده است و تا امروز ادامه دارد. تاکنون ، ما فقط باید با استفاده از بهترین تلسکوپ های خود ، این میلیاردها میلیارد نقطه را که هزاران میلیون سال نوری از ما پنهان کرده اند ، مرتب کنیم. برخی از این ستارگان مدت ها پیش مرده اند و تنها نور آنها همچنان از وجود سابق آنها برای ما حکایت می کند. دیگران مدتها پس از پایان حیات زمین زندگی خواهند کرد. آیا این دلیل نمی شود که لحظه ای فکر کنیم که ما فقط یک مولکول در یک قطره آب در امواج اقیانوس هستیم که جهان نامیده می شود؟
در بهار سال 2019 ، ستاره شناسان نخستین عکس را که تاکنون از سیاه چاله گرفته شده بود رونمایی کردند و تلاش های چندین دهه را به نتیجه ای چشمگیر رساندند. این تصویر نخستین نمای جلوه ای از گاز و زباله هایی را که به چرخش می آیند ، نشان می دهد ، نقطه ای که فراتر از آن مواد برای همیشه ناپدید می شوند.
"شپ دوئلمن" مدیر موسسه (EHT) گفت امروز زمانی است که می توانیم به شما گزارش دهیم . این تیم از دانشمندان تحقیقات خود را همزمان در هفت کشور مختلف انجام دادند ، همراه با یک سری مقالات علمی که همزمان در مجله Astrophysical Journal Letters منتشر شد.
موضوع جلسه، عکس سیاه چاله ی کهکشانM87 ، و سیاه چاله فوق العاده آن ، که دارای جرم 6.5 میلیارد برابر خورشید است. علیرغم اندازه آن ، سیاهچاله 55 میلیون سال نوری از زمین فاصله دارد، که گرفتن تصویر از آن نیاز به یک تلسکوپ به اندازه سیاره ما دارد! (عملا با یک تلسکوپ به این بزرگی غیر ممکن است)EHT با این شبکه که نزدیک به یک دوجین رصدخانه مستقل در سرتاسر جهان است ، به عنوان یک ردیاب عظیم همکاری می کند. (فقط هشت رصدخانه بخشی از EHT در سال 2017 بود ، هنگامی که محققان ابتدا داده های تصویر را جمع آوری کردند.) دانشمندان سپس دو سال را صرف تجزیه و قالب بندی آن کردند تا بتوانند از تصویر نهایی پرده برداری کنند.
در ابتدا تهیه عکس از سیاه چاله غیرممکن بود. اشیاء آنقدر انبوه و متراکم هستند که حتی نور نمی تواند از کشش آنها فرار کند. این بدان معناست که یک سیاه چاله به معنای واقعی کلمه سیاه است - هیچ نوری ندارد و نوری منعکس نمی کند. و مطمئناً ، در مرکز تصویر ، سیاه است که ستاره شناسان اغلب آن را سایه می نامند. اما عکس بیش از این نشان می دهد: اطراف سایه ، یک حلقه نور روشن و آتشین وجود دارد.
فریال اوزل اخترفیزیکدان دانشگاه آریزونا و همکار EHT است. او می گوید که نور ناشی از چرخش گاز گرم در همان نزدیکی است که در هنگام کشیده شدن آن به داخل سیاه چاله گرم می شود. ازل می گوید: "تلسکوپ های ما قادر به گرفتن نور تا زمانی که از مجاورت سیاه چاله و در خارج از آن ناشی شود، هستند." "هنگامی که نور در افق رویداد سقوط می کند ، آن قسمت تاریک است."
این تصویر و داده های حاصل از آن ، به ستاره شناسان کمک کرده است که به طور کلی در مورد سیاه چاله ها اطلاعات بیشتری کسب کنند ، و این به طور خاص ، باعث می شود که دو سال انتظار ارزشس را داشته باشد. بخشی از دلیل تأخیر صرفاً تدارکات جمع آوری مشاهدات زیاد بوده است. هر رصدخانه داده هایی را از طیف باریکی از طول موج جمع می کند و در نتیجه حجم عظیمی از اطلاعات - معادل 5000 سال پرونده های موسیقی mp3 - جمع آوری می شود. محققان در مواردی مجبور بودند راه هایی برای جابجایی فیزیکی آن داده ها پیدا کنند. به عنوان مثال ، برای انتقال اطلاعات از تلسکوپ قطب جنوب ، دانشمندان باید منتظر رسیدن بهار شوند، تا زمان مناسب برای پرواز هواپیماها آغاز شود.
محققان تنها پس از آن می توانند فرایند پیچیده کنار هم گذاشتن داده ها از هشت رصدخانه را آغاز کنند ، روشی که به عنوان تداخل سنجی شناخته می شود. این تیم کار خود را برای آنها انجام داده است: پرونده های خام از هر یک از مکان های مشاهده با زوایای مختلف روی آسمان ، در طول موج های مختلف و در زمان های مختلف مورد مشاهده و بررسی قرار گرفتند.
ازل می گوید: "کالیبراسیون و کار با آن ماه ها طول کشید." "و در پایان ما آنرا در یک تصویر واحد ترکیب کردیم." او می گوید ، اما این هنوز پایان کار نیست.شش ماه زمان لازم است تا در مورد همه کارهایی که ممکن است اشتباه باشند و یا باعث نگرانی شوند بررسی کنیم و بیشتر و بیشتر از خود سؤال کنیم ، تا درنهایت بتوانیم مطمئن باشیم که آنچه داریم واقعی است.
سلام ، سیاه چاله ، بگو "Cheese"!
(زمان عکس گرفتن ما می گیم بگو هلو)
چگونه می توان از نزدیک یک سیاه چاله را گرفت؟ با یک تلسکوپ به اندازه سیاره زمین شروع کنید: EHT. ستاره شناسان در هشت سایت در چهار قاره (نهمی ، در گرینلند ، در سال 2018 به آن پیوستند) برای جمع آوری داده ها و پردازش آن در یک تصویر واحد همکاری کردند. در اینجا تلسکوپ هایی که اتفاق افتاده اند:
LMT
عکس از تلسکوپ بزرگ میلیمتری "آلفونسو سرانو"
در سیرا نگرا ، مکزیک
GLT
عکس از تلسکوپ گرینلند
در پایگاه هوایی Thule ، گرینلند
PV
تلسکوپ IRAM 30 متری
در پیکو ولهتا ، اسپانیا
SPT
عکس از تلسکوپ قطب جنوب
ایستگاه قطب جنوب
APEX
Exaciment Atacama Pathfinder
در دشت Chajnantor شیلی
آلما
در دشت Chajnantor شیلی
SMA
در Mauna Kea ، هاوایی
JCMT
تلسکوپ جیمز کلرک ماکسول
در Mauna Kea ، هاوایی
عکس: دانشگاه آریزونا ، دیوید هاروی
ARO / SMT
تلسکوپ Submillimeter رصدخانه رادیو آریزونا
در نزدیکی Safford ، آریزونا
و این تصویر واقعی اولین سیاه چاله است که اخترشناسان انتظار دارند EHT تولید کند. هدف اصلی دیگر آرایه جهانی سیاه چاله در مرکز کهکشان راه شیری ، ساکن A * (تلفظ A-star) است. اگرچه 1000 برابر نزدیک تر از M87 است و تقریباً 1000 برابر کوچکتر است ، بنابراین به همان میزان قدرت مشاهده را می گیرد. اما از آنجا که کوچکتر است ، ماده در اطراف افق رویداد خود می چرخد که خیلی سریعتر حرکت می کند و هر چند دقیقه یک مدار را تکمیل می کند. برای M87 ، هر چند روز یک بار است.
علاوه بر این ، ستاره شناسان با هدف Sagittarius A * باید دیسک کهکشان را جستجو کنند ، این به معنای برخورد با گرد و غبار بیشتر و سایر مواد مداخله گر است. اما آنها هنوز انتظار دارند که در آینده نزدیک تصاویری از سیاهچاله کهکشان راه شیری منتشر شود.
تکرار تصاویر M87 و سیاهچاله های دیگر که هنوز به چشم می خورند جالب تر هستند. ستاره شناسان با مشاهده چگونگی تغییر سیاهچاله یا تغییر زمان ، می توانند در مورد ویژگی های پایدار آن بیاموزند و تماشای چگونگی ناپدید شدن مواد در طول افق رویداد را مشاهده کنند.
دانشمندان یک ستاره نوترونی در نزدیکی زمین پیدا کرده اند که فقط 240 سال سن دارد
طاهره مصطفویدر۱۴۰۳/۲/۱۸
گروهی از دانشمندان جوانترین ستاره نوترونی را در کهکشان راه شیری به نام ستاره Swift J1818.0-1607 کشف کردند که سن این ستاره نوترونی تنها 240 سال است. این جوانترین نوع مشابه شیء فضایی در کهکشان است.
مگنتارها را ستاره های نوترونی با میدان مغناطیسی قوی می نامند. معمولاً آنها بسیار طولانی زندگی نمی کنند - حدود 1 میلیون سال ، و جرم اولیه آنها 40 خورشید است. تا امروز دانشمندان از وجود تنها چهار مگنتار در کهکشان راه شیری اطلاع داشتند ، اما در مارس سال 2020 ، رصدخانه مداری سوئیفت پشت سر هم اشعه ایکس سخت و یک فلاش طولانی را در فاصله 4.8 کیلوپارسس تشخیص داد.(كيلوپارسس ( Kiloparsec). واحد فاصله ای كه برابر با 1000 پارسس يا 3260 سال نوری ست.)
این سیگنال توسط یک گروه بین المللی از دانشمندان موسسه اخترفیزیک و فیزیک فضایی در میلان و همچنین دانشمندان انگلیس ، آلمان ، اسپانیا ، ایتالیا ، ایالات متحده و فرانسه مورد مطالعه قرار گرفت.
مشاهدات بعدی در این محدوده رادیویی موج نزولی را با مدت زمان 1.36 ثانیه تأیید کرد. منبع سیگنال موسوم به Swift J1818.0-1607 به عنوان پنجمین مغناطیس در کهکشان راه شیری شناخته شد.
علاوه بر این ، مغناطیس جدید را می توان به یک منبع رادیویی با صدای بلند نسبت داد - مشاهدات در تلسکوپ رادیویی ساردنی در حال حاضر علاوه بر تشعشعات معمولی ، سیگنال های قوی و کوتاه با فرکانس 1.5 هرتز را نیز ثبت کرده اند. این یک نوع نسبتاً نادر است که هم چرخش سریع و هم یک میدان مغناطیسی قوی را با هم ترکیب می کند.
ستاره شناسان با کمک دانشمندان پنج کهکشان رادیویی غول پیکر (GRG) جدید را کشف کردند. اندازه GRG های جدید از 2.3 تا 2.6 میلیون سال نوری است. GRG کهکشانهای رادیویی با طول کلی پیش بینی شده بیش از 2.28 میلیون سال نوری هستند. این اشیا نادری است که در شرایط کم چگالی ظاهر می شود. کهکشانهای رادیویی غول پیکر از نظر ستاره شناسان در مطالعه شکل گیری و تکامل منابع رادیویی مهم هستند.(کهکشانی است که تپ های رادیویی بسیار قوی از خود گسیل می نماید)
تیمی از ستاره شناسان به سرپرستی هونگمینگ تانگ از دانشگاه منچستر انگلیس از کشف پنج GRG قبلاً ناشناخته خبر می دهند. این کشف بر اساس داده های پروژه علمی غیر نظامی (Radio Galaxy Zoo (RGZ انجام شده است. RGZ DR1 کاتالوگ دست ساز کهکشان های رادیویی است که توسط بیش از 12000 دانشمند داوطلب غیرنظامی ایجاد شده است.
"در این مقاله ، ما شناسایی پنج کهکشان رادیویی غول پیکر ناشناخته (GRG) با استفاده از انتشار داده ها از اولین پروژه علمی غیرنظامی Radio Galaxy Zoo و یک روش انتخاب مناسب برای آموزش و اعتبارسنجی الگوریتم های یادگیری عمیق برای بررسی های رادیویی جدید ، ارائه می دهیم" ،
یکی از GRG های جدید که در این مطالعه توصیف شده است. شکل با توجه به وضوح زاویه ای بهتر ، با استفاده از تصویر SDSS باند به جای WISE ، برهم نهی این منبع نزدیک به مادون قرمز را نشان می دهد.
گروه های GRG که اخیراً شناسایی شده اند J0941 + 3126 ، J1331 + 2557 ، J1402 + 2442 ، J1421 + 1016 و J1646 + 3627 تعیین شده اند. همه آنها دارای درخشندگی رادیویی نسبتاً بالایی هستند و احتمالاً کهکشان های دیسک بیضوی یا میانه هستند.
J1402 + 2442 (همچنین به عنوان B2 1400 + 24 شناخته می شود) بزرگترین GRG است که اخیراً کشف شده است. این انتقال قرمز تقریباً 0.337 است و میزبان یک جفت کهکشان نزدیک است که با نام های SDSS J140224.25 + 244224.3 و SDSS J140224.31 + 244226.8 مشخص شده اند. تغییر قرمز نوعی پدیده است که در آن تابش الکترومغناطیسی طول موج خود را افزایش می دهد (به عنوان مثال نور قرمزتر می شود) ، به ترتیب فرکانس و انرژی آن کاهش می یابد.
در مورد J1646 + 3627 ، یک کهکشان با حداقل 2.46 میلیون سال نوری ، محققان دریافتند که این جسم همچنین درخشان ترین کهکشان خوشه (BCG) در خوشه کهکشان GMBCG J251.67741 +36.45295 است. این کشف باعث شد تیم تانگ بیشتر در کهکشان های خوشه ای کاوش کند. آنها گزارش دادند که 13 کهکشان رادیویی غول پیکر شناخته شده را می توان به عنوان نامزدهای کهکشان خوشه ای روشن طبقه بندی کرد.
دو کهکشان رادیویی غول پیکر دیگر که در این مطالعه توصیف شده اند ، یعنی J1331 + 2357 و J1421 + 1016 ، به ترتیب حدود 2.62 و 2.49 میلیون سال نوری هستند.
مکانی را تصور کنید که تمام مواد درون آن بقدری فشرده شده اند که هیچ چیز از آن حتی نور نمی تواند خارج شود. سیارات ، قمرها حتی در واقع هیچ چیز نوری ندارند! نیروی گرانش آنقدر زیاد است که هر چیزی که از راه دور به آن نزدیک شود مکیده می شود ، این ، در اصل ، یک سیاه چاله را تعریف می کند. اما سیاه چاله چگونه بوجود آمده اند؟ این 7 واقعیت شگفت انگیز در باره سیاه چاله را برای کودکان کنجکاو بخوانید.
1. اشعه ایکس باعث کشف اولین سیاه چاله شد
اولین سیاه چاله کشف شده به نام Cygnus X-1 (یکی از بزرگترین منابع پرتو ایکس در آسمان) از دهه 1960 کشف شد ، اما حداقل تا یک دهه دیگر در واقع به عنوان سیاه چاله شناخته نشده بود. ناسا اظهار داشت جرم Cygnus X-1 حدوداً 8.7 برابر بزرگتر از خورشید ما است ، Cygnus X-1حدود پنج میلیون سال قدمت دارد و از ستاره‌ای با جرم بیشتر از ۴۰ برابر جرم خورشید تشکیل یافته است. بیشتر جرم ستارهٔ قدیمی به خاطر از دست دادن پوسته از بین رفته‌است. مرگ این ستاره همراه با یک ابرنواختر همراه بوده‌است، در نتیجه انفجار مرکز ستاره به سیاهچاله تبدیل شده که 20 برابر بزرگتر از خورشید ما است .
2. سیاه چاله چیست؟
سیاه چاله "تاریک" است ، به این معنی که حتی هیچ نوری نمی تواند از آن فرار کند ، به این معنی که دیدن یا احساس سیاه چاله با استفاده از هر یک از ابزارهای ما غیرممکن است. نکته کلیدی (به گفته ناسا) برای دیدن سیاه چاله باید تأثیرات سیاه چاله را بر محیط اطراف سیاه چاله بررسی کنیم. سطح بیرونی ستاره های در حال عبور از سیاه چاله به دلیل کشش بسیار زیاد سیاه چاله ، خرد می شوند ، وقتی این اتفاق می افتد ماده از ستاره روشن تر و گرمتر می شود و در اشعه X سیاه چاله می درخشد.از این درخشش پی به وجود سیاه چاله می برند.
3. سیاه چاله چقدر بزرگ است؟
ناسا می گوید حداقل سه نوع سیاه چاله وجود دارد از سیاه چاله های کوچک تا سیاه چاله ها یی که بر یک کهکشان تسلط دارند . کوچکترین سیاه چاله ها Primordial نامیده می شوند ، از اندازه 1 اتم تا اندازه یک کوه ، رایج ترین سیاه چاله ها سیاه چاله های ستاره ای هستند و می توانند تا 20 برابر خورشید ما باشند - ده ها مورد از آنها در راه شیری وجود دارد. ابر سیاه چاله ها بزرگترین مراکز کهکشان ها هستند ، بیش از 1 میلیون برابر بزرگتر از خورشید هستند.
4- کهکشان راه شیری یک سیاه چاله دارد!
آیا خطری ما را تهدید می کند؟ خوب نه ، ستاره شناسان تأیید کرده اند که ما خوب هستیم شما از خواندناین موضوع خوشحال خواهید شد ، اگرچه کهکشان راه شیری تقریباً به طور قطع یک سیاه چاله بزرگ در مرکز خود دارد. وحشت نکنید ، ما به این سیاه چاله بزرگ نزدیک نیستیم ، گرچه می توانیم اثرات آن را از جایی که هستیم ببینیم.
5- سیاه چاله چگونه ایجاد می شود؟
هنگامی که خورشید ما در نهایت بمیرد ،و خاموش شود ، زیرا سوخت هسته ای می سوزد ، خورشید به آرامی به صورت یک ستاره سفید محو می شود ، اما در مورد ستاره های بزرگتر چنین نیست. هنگامی که نیروی جاذبه سوخت ستاره های عظیم تمام شود ، ستاره را تحت فشار قرار داده و شکل پایدار خود را از دست می دهد ، این یک ابرنواختر نامیده می شود. هسته ای که پس از فروپاشی ابرنواختر باقی مانده است ، تکینگی نامیده می شود ، که در واقع یک نقطه از تراکم بی نهایت است ، بدون هیچ حجمی - یک سیاه چاله!
6. زمان از دید ناظران در داخل یک سیاه چاله
تصور کنید اگر شخصی در سیاه چاله ای سقوط کند ، در حالی که شخص دیگری آن را تماشا می کند. از دید ناظران ، زمان برای شخصی که در سیاه چاله افتاده بسیار کندتر پیش می رود ، یا همانطور که انیشتین گفت زمان شما تحت تأثیر سرعت شما قرار می گیرد. یک سیاه چاله زمان و مکان را در سطحی قرار می دهد که برای هر چیزی در داخل سیاه چاله زمان از بیرون سیاه چاله بسیار کندتر است ، در حالی که از دیدگاه شخصی در سیاه چاله ای سقوط کرده زمان طبیعی به نظر می رسد. متوجه شدی؟
7. در داستان علمی دائماً از سیاه چاله ها استفاده می کند
بسیاری از فیلم ها دارای سیاه چاله ها هستند. حتماً بیشتر آنها را دیده اید؟ ویژگی های Interstellar فیلمی حماسی علمی-تخیلی به کارگردانی کریستوفر نولان با بازی متیو مک کانهی ، آن هاتاوی ، جسیکا چستین و ...سفری در سیاه چاله است ، Event Horizon فیلمی در ژانر ترسناک ، علمی – تخیلی و ماجرایی به کارگردانی پل دبلیو. اس اندرسون 1997 سیاه چاله ها و پدیده ای را که آنها ایجاد می کنند کشف می کند و البته Star Trek به شدت ازموضوع سیاه چاله برخوردار است.
به گزارش (سیارک) این چشم قوی در آسمان، حاصل برخورد دو کهکشان عظیم با یکدیگر است. گویی کسی در حال تماشا کردن است. نتیجه ی حاصل از برخورد دو کهکشان با یکدیگر، یک پدیده ی کیهانی خارق العاده یعی قوس چرخشی از ستاره ایجاد کرده که شباهت به چشم انسان دارد.
این خطای بصری، حاصل برخورد یک کهکشان مارپیچ به نام IC2163 با کهکشان مارپیچ دیگری به نام NGC2207 می باشد و در حالیکه معمولا این نوع تعاملات رخ می دهند، اما بسیار به ندرت اتفاق می افتد که به چنین شکلی برسند.منجم مایکل کافمن که به عنوان محقق دانشگاه ایالت اوهایو این پدیده را مشاهده کرده، بیان نمود که : « اگرچه برخوردهای کهکشانی از این نوع غیرمتداول نیستند اما فقط تعداد کمی کهکشان با ساختار چشم مانند وجود دارند ».(سیارک) گروه کافمن ساختار چشمی که در جهت صورت فلکی کلب اکبر حدودا 114 میلیون سال نوری از زمین فاصله دارند را با استفاده از آرایه میلی متری بزرگ آکاتاما ( آلما) در شیلی کشف نمودند.
دانشمندان گمان می کنند که شکل و جایگاه قوس های نارنجی که به تشخیص آلما از ذرات گاز تشکیل شده، بر اثر برخورد بازوهای مارپیچ بیرونی IC 2163 و NGC 2207 به وجود آمده است. احتمال دارد که این برخورد اولیه فقط اولین مرحله از ادغام این دو کهکشان با یکدیگر باشد. گرچه محققان خود را خوش شانس می دانند که این تجسم چشمی را مشاهده کرده اند اما این اتفاق در نهایت مدت زیادی طول نمی کشد. کافمن بیان می کند که : « پلک های کهکشانی تنها چند ده میلیون سال به طول می انجامد که این برای طول عمر یک کهکشان بسیار کوتاه است. یافتن یک مورد در ایستگاه جدید برای ما یک فرصت استثنائی مطالعه و تحقیق به وجود می آورد که بررسی کنیم که وقتی دو کهکشان با یکدیگر برخورد می کنند چه اتفاقی رخ می دهد ». قوس های گاز نارنجی از ذرات مونوکسید کربن به وجود می آیند که یکی از سوخت های تشکیل ستاره هاست. محققان می گویند که این گاز در پلک بیرونی، با سرعتی بیشتر از 100 کیلومتر بر ثانیه ( 62 مایل بر ثانیه ) به سمت مرکز مارپیچ IC 2163 در حرکت است.(سیارک) اما هر چه نزدیک تر می شود، سرعت خود را کمتر می کند و در نهایت، خود را با چرخش کهکشان هماهنگ می نماید. کافمن عنوان می کند که : « وقتی که گاز از لبه ی بیرونی پلک به سمت لبه ی درونی حرکت می کند نه تنها شاهد یک کاهش سرعت سریع هستیم، بلکه متوجه می شویم که هرچه این کاهش سرعت سریعتر اتفاق بیفتد، گاز مولکولی غلیظ تر می شود ». « این اندازه گیری مستقیم تراکم نشان می دهد که چگونه برخورد بین دو کهکشان باعث می شود که گاز متراکم شود، خوشه ستاره های جدید به وجود آورد و این جنبه های خیره کننده ی پلک تشکیل گردد» در تصویر زیر، شما می توانید این چشم را در موقعیت وسیع تری با IC 2163 در سمت چپ و دورترین دسترسی پلک بالای آن با قوس های گازی NGC2207 در سمت راست مشاهده کنید. در پشت اثرات مونوکسید کربن کشف شده توسط آلما، تصویر آبی رنگ رویت شده از طریق تلسکوپ هابل یک نور مرئی است. دانشمندان معتقدند که این نوع برخوردهای بین کهکشان ها زمانی متداول تر بوده اند که جهان جوانتر بوده و این منظومه های ستاره ها در نزدیکی یکدیگر قرار داشتند. اما احتمالا در صورتی که صفحات کهکشانی متراکم تر و بی قاعده تر باشند این ساختارهای چشم مانند به ندرت یافت می شوند یعنی احتمال کمتری وجود دارد که ساختارهای چشمی بدین صورت تشکیل شوند. در هر صورت، رویت چشم در آسمان بسیار تعجب آور است و این حقیقت که از درک ما نسبت به چگونگی حرکت این ابرهای گازی شکل در فضا حمایت می کند، بدین معناست که یک موقعیت برد-برد برای علوم و یک منظره ی جالب است. فیزیکدان نجوم، کرتیس استراک از دانشگاه ایالت آیوا می گوید که : « این شواهد برای یک ضربه ی قوی در پلک ها، فوق العاده است ». « وجود تئوری و شبیه سازی برای نشان دادن صحت این موضوع بسیار خوب است اما شواهد مشاهده ای عالی هستند ».
جستجو کردن و ماجراجویی در فضا می تواند به همان اندازه ای که در فیلم های سینمایی مشاهده می کنیم، عجیب و غریب باشد. بعداز این همه سال که دانشمندان و محققان بسیاری عمر خود را وقف این کار کرده و به دنبال تمامی سیاره های موجود در جهان هستی بوده اند، هنوز بخش بسیار زیادی از هستی، از دسترس انسان خارج بوده است، اما نکته ای که در این خصوص وجود دارد این است که هر روز نسبت به روز قبل، به یافتن تمامی سیاره ها و کهکشان ها و پی بردن به چند و چون آن ها نزدیک تر می شویم. در این مقاله قصد داریم شما را با چند حقیقت عجیب و جالب توجه در خصوص فضا آشنا کنیم. با سیارک همراه باشید.
ناسا صدا های عجیبی در فضا ضبط کرده است
ناسا از تکنولوژی ای بهره مند است که به واسطه آن امواج رادیویی، پلاسما و نیز میدان های مغناطیسی را دریافت می کند و همه آن ها را به امواج صوتی بدل می کند. قصد اصلی دانشمندان از این کار این است که تمامی صداهایی که در فضا وجود دارد را شناسایی کرده و به دنبال منابع تولید این صدا ها بگردند. به خاطر ماهیت اتمسفر موجود در فضا، صدا همانند آن چه که بر روی زمین وجود دارد، به صورت امواج صوتی رد و بدل نمی شود و کارکردی متفاوت دارد. تا کنون صدا های متفاوتی توسط دستگاه های ناسا ضبط شده است: از صدا هایی شبیه به بوق آمبولانس گرفته تا صدا های مداومی که انگار خبر از نزدیک شدن یک سفینه فضایی می دهند.
غروب خورشید در کره مریخ آبی رنگ است
مدت ها از زمانی که انسان برای نخستین بار پا بر روی کره مریخ گذاشت می گذرد، با این وجود تا سال 2015 طول کشید تا بالاخره اولین عکس رنگی از منظره غروب خورشید در این کره گرفته شد و در معرض دید همگان قرار گرفت. منظره ای که بسیار عجیب و جالب توجه بود و بسیاری را غافلگیر کرد. در حقیقت غروب خورشید در این سیاره متفاوت از غروب خورشید بر روی کره زمین است و تمامی آسمان در هنگام غروب، آبی رنگ می شود. اما دلیل این اتفاق چیست و چه می تواند باشد؟ ناسا در این خصوص عنوان کرده است که دلیل اصلی این اتفاق به جنس خاکی بر می گردد که بر روی کره مریخ وجود داشته و در حقیقت سطح آن متشکل از همین خاک است. این خاک به نسبت خاک موجود بر روی کره زمین تفاوت هایی دارد. خاکی که سطح کره مریخ را تشکیل می دهد از ملکول های بسیار ساده تشکیل شده است و به همین خاطر است که سطحی بسیار نرم دارد. همین سادگی ملکول های تشکیل دهنده خاک باعث شده است تا سطح کره مریخ به رنگ هایی که طول موج کمتری دارند، راحت تر اجازه وجود بدهد، رنگ هایی مانند آبی که در هنگام غروب سراسر آسمان مریخ را فرا می گیرد. در مقابل رنگ هایی چون نارنجی، زرد و قرمز که از طول موج بلند تری برخوردار هستند، کمتر اجازه وجود پیدا می کنند.
هزینه فرستادن وسایل مورد نیاز فضا نوردان سر سام آور است
اگر جنبه های مالی یک مأموریت فضایی را به طور دقیق مورد بررسی و تجزیه قرار دهیم و هزینه ارسال وسایل مورد نیاز فضا نوردان را برآورد کنیم، به رقم سر سام آوری خواهیم رسید. راوی مارکاشایم، که یک متخصص و مهندس ایستگاه فضایی است، در گفتگو با یک مجله اقتصادی در این خصوص عنوان کرد که برای فراهم کردن چیزی حدود نیم کیلوگرم از محصولات و وسایل مورد نیاز فضا نوردان و قرار دادن آن در فضا پیما ها به گونه ای که در خارج زمین برای شان قابل استفاده باشد، باید هزینه ای معادل با ده هزار دلار در نظر گرفته شود. حال این موضوع بسته به فضا پیمایی که سطح زمین را ترک می کند، ممکن است متفاوت باشد، چرا که برخی از فضا پیما ها با ویژگی ها و امکانات به خصوصی طراحی می شوند. برای مثال برای نیم کیلوگرم از این وسایل در فضا پیمایی با نام SpaceX، این هزینه تا بیست و هفت هزار دلار افزایش پیدا می کند. برای این که درک دقیق تری از این رقم پیدا کنید، هزینه ارسال یکی از مهمترین نوشیدنی های مورد نیاز فضا نوردان را برای شما عنوان می کنیم. برای ارسال یک بطری معمولی آب آشامیدنی به فضا، بسته به نوع کارکرد و طراحی فضا پیما، به هزینه ای میان 9100 دلار تا 43180 دلار احتیاج است که این رقم در نوع خود بسیار قابل توجه است.
جو فضا پر شده از زباله هایی که به طور معمول فلزی هستند
زمانی که موشکی در فضا استفاده می شود، راهی برای خلاصی از پوکه باقی مانده از آن وجود ندارد. همین مسئله در خصوص ماهواره هایی که دیگر کارکرد خود را از دست داده اند صادق است. به همین خاطر است که از زمانی که انسان پا به کره های دیگر گذاشته است، میزان قابل توجهی از این تکه های فلزی در فضا از خود به جای گذاشته است. نکته جالب توجه در خصوص این اشیاء فلزی این است که همانند کره های دیگر، روی مداری دایره شکل به دور زمین می چرخند. سرعت چرخش این اشیاء معادل با 17500 متر بر ساعت. این میزان ده برابر سرعت گلوله یک اسلحه است. طی سالیان اخیر مؤسسه ای برای نظارت بر این اشیاء به جای مانده تشکیل شده است که با نام اختصاری اس اس ان شناخته می شود. این مؤسسه تا کنون اعلام کرده است که چیزی حدود بیست و سه هزار شیء فلزی در فضا وجود دارد که اندازه ای بزرگتر از یک توپ فوتبال دارند. این اشیاء فلزی خطراتی را هم متوجه فضا نوردان می کند. در حقیقت اگر از مداری که در آن می چرخند خارج شوند، به یکدیگر برخورد کرده و ایجاد موانعی بر سر راه فضا پیما هایی خواهند کرد که پس از این راهی فضا خواهند شد. در سال 2013 فیلمی تحت عنوان «Gravity(جاذبه)» با بازی جرج کلونی و ساندرا بلاک روی پرده سینما ها رفت که در حقیقت از همین مسئله ایده می گرفت. سه کشوری که بیش از همه مسئول این زباله های فلزی هستند آمریکا با 3990 قطعه، روسیه با 3959 قطعه و در نهایت چین با 3893 قطعه هستند.
رد پای فضا نوردان می تواند تا چیزی حدود صد سال بر روی سطح کره ماه باقی بماند
میزان تحرک صخره ها و خاکی که سطح کره ماه را تشکیل داده است به 0.04 اینچ در یک میلیون سال می رسد. به همین خاطر است که رد پایی که از فضا نوردان در سطح آن به جای می ماند قابلیت حفظ کردن حالت خود را برای مدتی طولانی دارد. این مدت زمان می تواند بین ده تا صد سال باشد.
شرایط آب و هوایی در فضا همیشه سرد نیست و هوای آن می تواند گاهی بسیار گرم شود
در تاریک ترین نقاط فضا، دمای هوا می تواند تا چیزی حدود 454 درجه فارنهایت به زیر صفر برسد، با این حال نکته جالب توجه در خصوص میزان دما این است که اگر در معرض تابش مستقیم نور خورشید، در نزدیکی های مدار زمین در فضا باشید، دمای قابل توجه 250 درجه فارنهایت بالای صفر را تجربه خواهید کرد. در حقیقت یکی از دلایلی که لباس مخصوص فضا نوردان به واسطه آن سفید انتخاب شده است، همین حرارت بالا است. رنگ سفید لباس فضا نوردان سبب می شود گرمای هوا تا جایی که ممکن است به بدن شان آسیب نرساند و منعکس شود.
در سیاره زهره مدت زمان یک سال کمتر از یک روز است
سیاره زهره با سرعت بسیار اندکی در خلاف جهت مسیر مدار زمین، به دور خود می چرخد و برای یک چرخش کامل به 243 روز (روزی که با معیار زمین محاسبه می شود) احتیاج دارد. این در حالی است که برای چرخیدن به دور خورشید، تنها به 225 روز زمان نیاز دارد، چرا که به طور قابل ملاحظه ای به خورشید نزدیک است. به همین خاطر است که یک سال در سیاره زهره، کوتاه تر از یک روز آن به حساب می آید.
ایستگاه بین المللی فضایی (با نام اختصاری آی اس اس شناخته می شود) به اندازه یک زمین فوتبال است
این ایستگاه بین المللی که در فضا وجود دارد، طولی برابر با 357 فوت دارد و این یعنی تنها سه فوت دیگر لازم است تا به طول یک زمین فوتبال آمریکایی برسیم. وزن این ایستگاه فضایی برابر با 925000 پوند (هر پوند تقریباً نیم کیلوگرم است) است و به خاطر همین مشخصات است که بزرگترین سازه ای لقب گرفته است که تا کنون به دست انسان ساخته شده و به فضا ارسال شده است. تا کنون نزدیک به دویست و سی نفر از هجده کشور متفاوت، راهی این ایستگاه فضایی شده اند، تا مأموریت هایی را که بهشان محول شده بوده است را انجام دهند.
انسان بدون لباس مخصوص فضانوردان، بیش از پانزده ثانیه در فضا دوام نخواهد آورد
البته پوشیدن این لباس مخصوص دردسر های خود را دارد و می تواند بسیار فضا نورد را آزرده کند، همانگون که در فیلم Gravity، ساندرا بلاک که در نقش دکتر رایان بازی می کرد، لحظات سختی را در این لباس مخصوص تجربه کرد. با وجود این، بدون این لباس مخصوص، تنها ظرف چند ثانیه، انسان دچار خفگی خواهد شد. در حقیقت این اتفاق ریشه در ماهیت جوی فضا دارد. به خاطر این که چیزی تحت عنوان فشار هوا در این شرایط جوی وجود ندارد، باعث می شود هوا گسترش پیدا کند. این مسئله به این معنی است که هوای موجود در ریه های انسان (اگر بدون لباس در جو فضا باشد) گسترش پیدا کرده و فشار بسیار زیادی را متوجه بافت های ریه می کند. در نهایت تحت این شرایط بسیار دشوار است که بدن انسان، تمامی اکسیژن موجود در بدن را تنها ظرف پانزده ثانیه مصرف می کند تا با این عامل مقابله کند که در نهایت همین مسئله باعث کمبود اکسیژن و خفگی می شود. از دیگر مخاطرات مخوف قرار گرفتن در جو فضا بدون لباس مخصوص می توان به امکان رسیدن خون به نقطه جوش، ترکیدن اُرگان های داخلی بدن و نفخ شدید اشاره کرد.
حتی در فضا هم امکان رواج هرج و مرج وجود دارد
ممکن است فضا نوردان در فضا، کاملاً آزاد و معلق باشند، با این حال، قوانینی وضع شده است که چنین آزادی ای را در اختیار همگان نخواهد گذاشت. در حقیقت این قوانین توسط سازمان ملل متحد وضع شده است و هدف از وضع این قوانین جلوگیری از این است که فضا بدل به یک منطقه جنگی شود و یا حتی بدل به مکانی برای انجام آزمایشات موشک های اتمی. برخی از این قوانین که توسط سازمان ملل متحد وضع شده اند، این ها هستند: کسی حق وارد کردن سلاح های کشتار جمعی به جو فضا و مدار زمین را ندارد، سفر های اکتشافی در فضا، تنها به منظور فعالیت های صلح آمیز می تواند صورت بگیرد و هر کشوری که وسیله ای وارد فضا می کند، برای خطرات و آسیب های احتمالی ای که آن وسیله برساند، مسئول است.
دلیل سیاه بودن جو فضا چیست؟
ممکن است البته به این فکر کنید که چیزی تحت عنوان سیاهی مطلق در فضا وجود ندارد و به هر سو که نظر بیندازید، بالاخره یک ستاره خواهید دید که کمی جو فضا را روشن کند. این تئوری ای است که با نام پارادوکس یا تضاد اولبر شناخته می شود. هاینریش ویلهلم اولبر کسی است که این نظریه را در سال 1823 مطرح کرد و به همین خاطر نام آن اولبر در نظر گرفته شده است. بنا به این نظریه اگر جهان هستی بی انتها، ثابت و بی زمان باشد، به هر سویی که نگاه کنید در نهایت ستاره ای خواهید دید.
با این حال چنین به نظر می رسد که این نظریه صحت ندارد و جهان هستی نه ثابت است و نه بی زمان. ادوین هابل کسی بود که این نظریه جدید را مطرح کرد. به باور او جهان هستی روز به روز در حال گسترش و بزرگ تر شدن است و تشعشعات حرارتی به جای مانده از انفجار بزرگ (Big Bang) گواه او برای این ادعا است. با استناد به این تشعشعات می توان گفت که اکنون جهان هستی چیزی حدود 13.8 میلیارد سال از عمرش می گذرد. نکته ای که وجود دارد این است که در جو فضا، این گونه نیست که به هر سویی که نگاه کنید، ستاره ای خواهید دید، چرا که بسیاری از ستاره ها آن قدری از عمرشان نمی گذرد که وقت کافی برای رسیدن نورشان به چشم ما وجود داشته باشد و هنوز این اتفاق رخ نداده است. به همین خاطر است که نظریه دوم از صحت بیشتری برخوردار است.
سیاره خورشید به تنهایی 99.8 درصد از کل منظومه شمسی را از لحاظ حجمی به خود اختصاص داده است
برای این که به حجم دقیق خورشید برسیم باید عدد 1.989 را در 1030 کیلوگرم ضرب کنیم. عددی که در نتیجه این عملیات ریاضی به دست می آید برابر با 99.8 درصد از کل منظومه شمسی خواهد بود. در حقیقت تمامی منظومه شمسی در برابر خورشید حکم ذره خاکی در هوا را دارند.
مرکز کهکشان راه شیری ده ها هزار حفره سیاه رنگ در خود دارد
بنا به تحقیقات جدیدی که صورت گرفته است، محققان به این نتیجه رسیده اند که ده ها هزار حفره سیاه رنگ در مرکز کهکشان راه شیری وجود دارد. این حفره های سیاه به تنهایی قابل مشاهده نیستند، چرا که نوری از سطح آن ها منعکس نمی شود و قابل دیدن نخواهند بود، این در حالی است که زمانی که این حفره های سیاه در کنار ستاره ها قرار می گیرند، دانشمندان و محققان قادر خواهند بود با استفاده از اشعه های ایکس-ری اقدام به شناسایی آن ها کنند. نتایج این تحقیقات حاکی از آن است که صد ها حفره سیاه رنگ در مرکز کهکشان راه شیری وجود دارد که با ستاره ها جفت شده اند و نیز رقم تخمینی ده هزار عدد برای حفره هایی در نظر گرفته شده است که به تنهایی در این مرکز جای گرفته اند.
به احتمال غریب به یقین چیزی بیشتر از یک سپتیلیون (عدد یک به همراه بیست و چهار عدد صفر) ستاره در کل جهان هستی وجود دارد
دانشمندان و محققان به این نتیجه رسیده اند که چیزی حدود صد بیلیون ستاره، تنها در کهکشان راه شیری وجود دارد. حال اگر این رقم را در تعداد تخمینی کل کهکشان هایی که به باور محققان در سرتاسر جهان هستی وجود دارد (بنا به باور محققان حداقل ده تریلیون کهکشان دیگر در جهان هستی وجود دارد) را ضرب در این عدد کنیم (صد بیلیون) به رقم یک سپتیلیون می رسیم؛ یعنی یک با بیست و چهار عدد صفر به دنبال آن. این البته در حالی است که کسانی چون دیوید کورنیچ که استاد یار دانشگاهی در ایالات متحده آمریکا است، بر این باور اند که تعداد کهکشان های موجود در جهان هستی بسیار بیشتر از آن چیزی است که محققان امروزی فکر می کنند و با پیشرفت تکنولوژی به مرور این مطلب روشن تر خواهد شد.ترجمه itrans.ir
