| تبليغات | X |
غولهای سرخ
هر ستاره رشته اصلی مسنی که تا 3 جرم خورشیدی جرم دارد، به غول سرخ تکامل می یابد. این ستاره سالخورده، هسته هلیومی منقبض شونده ای دارد که با یک پوسته گداختی هیدروژنی احاطه شده است. تشعشعات این پوسته باعث می شود. لایه های بیرونی ستاره منبسط و سرد شوند، و ستاره تبدیل به غول شود در همین حال هسته آنقدر گرم می شود که هلیوم برای تشکیل کربن گداخته می شود. هنگامی که تمام هلیوم گداخته شود، لایه های بیرونی جدا شده و سحابی سیاره ای را تشکیل می دهند و هسته برای تشکیل یک کوتوله سفید در حال مرگ متلاشی می شود.
ستاره غول قرمز
هر چقدر جرم ستاره بیشتر باشد، دما و فشار هسته اش بیشتر است. بدین ترتیب واکنشهای هسته ای متنوع تری نسبت به ستارگان کم جرم در آن اتفاق می افتد. ستارگان پر جرم تر، سریعتر سوخت هسته شان را مصرف می کنند وبنابر این جوانتر می میرند.
کوتوله سفید
با مرگ غول سرخ، جرمش 90 درصد کاهش می یابد و بعد بدور هسته متلاشی شونده اش یک سحابی سیاره ای تشکیل می دهد. با کوچک شدن هسته، ماده اش بیشتر از آنچه که مواد در زمین فشرده می شوند، متراکم می شود. در زمانی خاص، ماده هسته در برابر فشردگی بیشتر مقاومت می کند. حالا دیگر هسته به کوتوله ای سفید با حداقل 4/1 جرم خورشیدی و حجمی معادل حجم زمین تبدیل شده است. کوتوله های سفید آنقدر متراکمند که تنها یک قاشق چایخوری ماده شان 4/1 تن وزن دارد.
اقمار مریخ
مريخ، دوماه دارد، فوبوس و ديموس. اين اقمار، در سال 1877، توسط منجم آمريكايی آساف هال (1829-1907) كشف شدند.
هر دو قمر كوچك هستند. عرض فوبوس 8/13 مايل(2/22 كيلومتر) و عرض ديموس تنها 8/7 مايل(6/12كيلومتر)است.
اين دو قمر بسيار سنگين هستند و از سنگ و آهن تشكيل شده اند. احتمالا اين دو قمر سياركهايی هستند كه توسط ميدان گرانشی مريخ به دام افتاده اند و هيچ اتمسفری ندارند.
ديموس
ديموس(به معنای وحشت) كوچكتر از قمر ديگر مريخ است. عرض ديموس تنها8/7 مايل(6/12 كيلومتر) و جرم آن 80/1 در ده به توان پانزده مي باشد. ديموس در فاصله 14300مايلی(23000كيلومتری) مريخ به دور آن می چرخد. اين قمردرسال 1877، توسطآساف هال كشف شد.
فوبوس
فوبوس(به معنای ترس) بزرگتر از قمر ديگر مريخ است. عرض آن تنها 8/13 مايل(2/22 كيلومتر) و جرم آن، 08/1 در ده به توان شانزده می باشد. فوبوس، در فاصله 5600 مايلی(9000 كيلومتری) مريخ به دور آن می چرخد. مهمترين عارضه آن، كراتر بزرگی است كه استيكنی(نام همسر هال) نام دارد و پهنای آن 2/6 مايل(10 كيلومتر) است. فوبوس، در سال 1877، توسط آساف هال كشف شد.
هر ستاره رشته اصلی که حداقل 10 جرم خورشیدی جرم داشته باشد به ابر غول تکامل می یابد. درون هسته ابرغول، کوره ای هسته ای در دماهای چند میلیارد درجه ای، مرتباً سلسله ای از عناصر سنگین تر را می گدازد. دمای سطح این ستارگان از حدود500/3 تا 000/50 درجه سانتیگراد (300/6 تا 000/90 فارنهایت ) متغیر است و همین باعث ایجاد مجموعه ای از رنگهای مختلف، از قرمز تا آبی، می شود. ولی حتی آنهایی که سطح نسبتاً سردی دارند، به اندازه میلیونها خورشید درخشندگی دارند زیرا سطح پهناورشان پرتوهای بسیاری منتشر می کند.
دمای هسته آهنی هر ابرغول به بین 3 تا5 میلیارد درجه سانتیگراد (4/5 تا 9 میلیارد فارنهایت) بالغ می شود. قطر بزرگترین ابرغول شناخته شده، به نام منکب الجوزا ، (واقع در صورت فلکی جبار) تقریباً 400 برابر خورشید است و حجمش 64 میلیون خورشید را در بر می گیرد. پر جرمترین ابرغولها، همان هایی که صد برابر بیش از خورشید جرم دارند، تقریباً یک میلیون بار درخشنده تر از خورشیدند.
ونوس (ناهید یا زهره) به دلیل تشابه اندازه، جرم، چگالی و حجم به خواهر دوقلوی زمین شهرت گرفته است. قطر این سیاره در حدود 12.100 کیلومتر و تقریبا 644 کیلومتر کمتر از قطر زمین می باشد. هیچ سیاره ای به اندازه ونوس به زمین نزدیک نمی شود. در نزدیکترین حالت، فاصله ونوس از زمین حدود 38.2 میلیون کیلومتر است.
خورشید در فضا:
بخش بیرونی خورشید همانند یک توپ آتشین غول پیکر در آسمان تاریک خودنمایی می کند.
دانشمندان قادرند بخشهای میانی خورشید را با تلسکوپ های مخصوص رصد کنند. قطر خورشید که همان مسافت یک گوشه از آن نسبت به گوشه مقابل می باشد، حدود 865000 مایل است. در حالی که قطر زمین تنها در حدود 7927 مایل است. بنابراین می توان این طور نتیجه گرفت که قطر خورشید برابر است با 109 کره همانند زمین که در امتداد هم در سطح خورشید قرار گرفته اند.
حدود 200 میلیارد کهکشان که هر کدام دارای تقریبا 200 میلیارد ستاره است بوسیله تلسکوپها قابل تشخیص است. اما این تعداد فقط 4 درصد از محل گیتی را تشکیل میدهد. حدود 73 درصد از جهان از ماده دیگری ساخته شده است که «انرژی تاریک» (dark matter) نامیده میشود. هیچ کس نمیداند که ماهیت این ماده ناشناخته چیست، اما مقدار این نوع ماده از تمام اتمهای موجود در تمام ستارگان موجود در کل کهکشانهای قابل شناسایی گستره فضا بسیار بیشتر است.
به نظر میرسد این نیروی عجیب ، اجزای جهان را با سرعت فزایندهای از یکدیگر دور میکند، در حالی که نیروی گرانش با این نیرو مقابله کرده و از سرعت این گسترش میکاهد. این اکتشافها بوسیله رصدخانه مداری که کاوشگر ناهمسانگرد ریز موج ویلکینسون (WMAP) نامیده میشود، انجام شده است. این کاوشگر افت و خیزهای ناچیز موجود در پرتوهای ریز موج پس زمینه کیهانی را اندازه میگیرد که در اثر پژواکهای میرای انفجار بزرگ بوجود آمده است ... .
انبساط جهان
این یافتهها به مشاجرات فراوانی که در مورد جهان ، عمر جهان ، سرعت انبساط آن و ترکیب آن جریان داشت پایان داد. با استفاده از نتایج دو تحقیق ذکر شده ، اخترشناسان امروز بر این باورند که سن جهان 13.7 میلیارد سال با تقریب چند صد هزار سال است. بر اساس اطلاعات موجود ، جهان با سرعت شگفت آور 71 کیلومتر در ثانیه در مگا پارسک در حال انبساط است. (پارسک یک واحد اخترشناسی است و تقریبا برابر 3.26 میلیون سال نوری است).
به نظر میرسد که چیزی در فضا نهفته است و همانند نوعی نیروی ضد گرانشی عمل میکند. این نیرو باعث میشود که بجای آنکه جهان متراکم شود و اجزای آن به یکدیگر نزدیک شود، انبساط مییابد. از حدود بیست سال پیش حدس میزنند که در جهان ماده تاریک وجود دارد، چرا که در آن زمان دریافتند که جهان به گونهای عمل میکند که انگار بسیار سنگینتر از چیزی است که واقعا به نظر میرسد.
دانشمندان برای توجیه پدیده مشاهده شده همه احتمالات ممکن را در نظر گرفتند از جمله وجود سیاهچالهها ، کوتولههای قهوهای و ذرات غیرقابل شناسایی که از نظر ماهیت با انواع معمولی اتمها تفاوت دارند. اما هیچ کدام از آنها نتوانست جرم بسیار زیاد مشاهده شده را توجیه کند.
آغاز داستان انرژی تاریک
داستان انرژی تاریک از سال 1998 آغاز شد. در آن زمان دانشمندان دریافتند که بسیاری از کهکشانهای دور دست با سرعتی بسیار بیشتر از آنچه که محاسبات موجود پیش بینی کردهاند، از یکدیگر دور میشوند. تحقیقاتی که روی انواع ویژهای از ابر نواخترها (Supernova) انجام شد، بیانگر آن بود که محاسبات انجام شده اشتباهی نداشت، به عبارت دیگر محاسبات دقیقا نشان دهنده آن بود که سرعت انبساط جهان لحظه به لحظه در حال افزایش است و از سرعت این انبساط کاسته نمیشود.
به نظر میرسد کشف بعضی از انواع نیروهای غیرمنتظره غیرقابل شناسایی که باعث میشوند ساختار فضا بطور مرتب از یکدیگر فاصله گرفته و از هم دور شوند، موءید مشاهدات هالدین (JBS Haldane) دانشمند انگلیسی است که سالها پیش صورت گرفته است. وی میگوید: «جهان عجیبتر از چیزی است که فکر میکنیم، جهان حتی عجیبتر از چیزی است که بتوان فکرش را کرد.»
یک بار دیگر پرسشهای اساسی بسیاری در مورد ماهیت جهان مطرح شده است: ماهیت فضا ، زمان ، انرژی و ماده چیست؟ اکنون یک بار دیگر زمان آن فرا رسیده است که نظریه پردازان تفسیری بر این مشاهدات ارائه دهند و در مرحله بعد آزمایشاتی را طراحی کنند که موید نظریههای آنان باشد.
بنابراین دانشمندان یکبار دیگر توجه خود را معطوف همان پدیدهای کردهاند که برای اولین بار شاهدی بر انفجار بزرگ (Big Bang) محسوب میشد، یعنی تابش پس زمینه ریز موج کیهانی. این تابشها اولین پرتوهای پس از تولد جهان محسوب میشوند. دانشمندان در صددند با انجام آزمایشهای متعددی در چند رشته مختلف از جمله آزمایشهای صورت گرفته در جنوبگان و استفاده از بالونهای در ارتفاعهای بسیار بالا تصویر دقیقتری از کیهان بدست آورند. به نظر می رسد جهان باید شامل چیز دیگری به غیر از این اتمهای معمولی باشد و به همین نام ماده تاریک برای آنان انتخاب شد. ماده تاریک بطور یکنواخت در تمام جهان پراکنده شده و در فضاهای خالی مخفی شده است. ماهیت ماده تاریک هنوز بصورت یک راز است.
در نیمه ماه جولای در مرز فرانسه و سویس یک سیاه چاله بوجود می آید که اول اروپا و سپس سیاره زمین را بطور کامل می بلعد و از بین می برد. این پیش گوئی قیامت گونه سه هفته قبل از آغاز کار دستگاه سقوط دهنده بزرگ (Large Hadron Collider) در نشریه آژانس خبری ریا نووستی روسیه منتشر شد.
این پروژه بلند پروازانه تحقیقاتی که با مشارکت چند کشور از جمله روسیه و با هدف بررسی هدایت رسانايی انجام می شود ممكن است عواقبی نيز در بر داشته باشد! اما بحث و نگرانی عمده این است که این دستگاه باعث ایجاد یک سیاه چاله می شود. یک مسئله دیگر اینکه قویترین منابع تشعشعات یا پرتو افشانی در فضا آنهایی نیستند که از حرارت گرمای هسته ای یا پروسه نابودی ماده منتشر ميشوند ! بلکه از اجرام بسیار متراکم و قوی بنام سیاه چاله ها یا ستاره های نوترونی منتشر ميشوند.
قوه جاذبه در اطراف این اجرام بسیار عظیم و مهیب است و هر جرمی را که به آن نزدیک می شود با سرعت بی نهایت زیاد به سوی خود می کشاند، اما ماده ای که با سطح یک ستاره نوترونی بر خورد می کند، با نصف سرعت نور به گردش می افتد. ولی میزان کافی برای آزاد شدن انرژی از این اجرام ده ها بار بیشتر از عکس العمل هسته ای یا وابسته به گرمای هسته ای می باشد.
در نظریه عمومی نسبيت انشتین گفته شده، زمانیکه ماده حتی از یک ستاره نوترونی شده هم فشرده تر شود، سیاه چاله ای به مثابه یک میدان گرانشی قوی بوجود می آید و هیچ جرم و یا تابش ( مثل نور) نمی تواند از دام آن فرار کند. به همین دلیل سیاه چاله ها قابل دیدن نمی باشند و فقط بصورت غیر مستقیم با تاثير بر ماده ای که از ستاره مجاور به سوی سیاه چاله مکیده می شود، می توان وجود آن را اثبات نمود.
براي مثال، گازی که از یک ستاره جاری می شود، به یکباره داخل سیاه چاله نمی ریزد. اول، شکلی را بنام " قرص برافزایشی" یا Accretion Disk)) به خود می گیرد. یعنی در اثر کشش، ماده در لبه یا مرز سیاه چاله با تراکم زیاد می چرخد و روی هم انباشته می شود که به آن قرص یا صفحه بر افزایشی می گویند و ماده که محکوم به نابودی شده با سرعت نور به درون سیاه چاله می ریزد و در عوض انرژی زیادی بصورت اشعه ايکس به بیرون ساطع می شود که توسط ابزارهاي حساس نصب شده در فضاي بيرون جو قابل اندازه گیری می باشد.
اما آیا در شتاب دهنده زمینی که قرار است در کوه های آلپ نصب شود، امکان بروز این پدیده که تا كنون فقط بصورت تئوری پیش بینی شده، وجود دارد یا خیر؟
این دستگاه مرکب از یک سلسله شتاب دهنده است که برای شليك دادن ذرات بار دار روی هم با سرعت بی نهایت زیاد طراحی شده است. زمانیکه این دستگاه به گردش در می آید، بیش از یک میلیارد سقوط ذره در یک ثانیه رخ می دهد. محیط بزرگ سقوط دهنده (26.5 کیلومتر) به آن اي امکان را می دهد تا ذرات را تقریبأ با سرعت نور به گردش در بیاورد و باعث سقوط انرژی بسیار بالا گردد.
انتظار میرود تا دستگاه، سقوط بسته های از پروتون را با انرژی بالاتر از 7 ترا الکترون ولت بوجود آورد.
بسته های الکترون – پروتون با انرژی بالاتر از 1.5 ترا الکترون ولت سقوط خواهند کرد و بسته هایي از يون سنگین مانند سرب با انرژی بیش از 1.250 ترا الکترون ولت روی هم سقوط کنند. البته این یک پدیده تازه در فیزیک شمرده نمی شود، بلکه می تواند به نحوی این تئوری را تائید کند، که ترا الکترون انرژی و جاذبه مترادف می تواند باعث بوجود آمدن سیاه چاله گردد.
بعضی از نظریه پردازان نگرانی خویش را در خصوص این پروژه ابراز نموده و گفته اند که طرح ریزی این گونه آزمایش به مثابه آزمایش خطرناک سقوط ماده است که می تواند باعث بروز یک سلسله عکس العمل های گردد که توانائی نابودی سیاره ما در آنها وجود دارد!
جالب اين كه بعضی ها این خطر را بسیار جدی گرفته اند. در اسفند امسال یک دادگاه محلی در هاوائی، سيرن يك سازمان اروپائی را برای تحقیقات هسته ای و توليد یک شتاب دهنده ذرات به قصد ایجاد قیامت متهم نموده و خواهان منع ساخت شتاب دهنده گردید.
چند سال قبل، کشف گردید که سیاه چاله ها " تبخیر می شوند" که در آن زمان کشف مهمی برای درک ساختار فیزیکی سیاه چاله ها بود. سیاه چاله های بزرگ، این کار را به آهستگی و طی میلیارد ها سال انجام می دهند، اما سیاه چاله های کوچک بسیار سریع و تقریبأ طی 10 تا 17 ثانیه ناپدید می شوند. بصورت طبیعی این گونه سیاه چاله ها وقت كافي ندارند تا هر گونه ماده قابل اندازه را ببلعند.
بعضی از پژوهشگران باور دارند، زمانیکه اتمسفر زمین، سطح ماه و سطح سیاره ما بوسیله تشعشات كيهاني با انرژی زیاد بمباران می شود، سیاه چاله ها بوجود می آیند. اما بخاطر کوتاه و سریع بودن این پروسه، امکان دیدن آن وجود ندارد.
احتمال بوجود آمدن یا ( بروز آنها ) در دستگاه بزرگ سقوط دهنده، هر ثانیه ممکن است و زمانیکه این سیاه چاله ها ناپدید می شوند، رد یا دنباله ای از اشعه از خود باقی می گذارند که توسط دستگاه های نظارت کننده شتاب دهنده ثبت می شوند
این گونه چاله ها حتی بر اساس تئوری هم خطری را ایجاد نمی کنند. اما از سوی دیگر، می توانند درک ما را از رابطه میان میکانیزم های کوانتومی و جاذبه اصلاح نماید، زیرا ناپدید یا تبخیر شدن سیاه چاله ها یک جریان مکانیک کوانتومی می باشد.
بنظر میرسد که برای ثبت اطلاعات در این پروسه از 20 میلیون سی دی و برای پرادزش یا جریان آن از 70 هزار دستگاه کامپیوتر یا پردازنده مرکزی استفاده شود. اما تنها حجم اطلاعاتی که دانشمندان از این پروسه بدست می آورند، مهم نیست.
شتاب دهنده بزرگ، با پرتو افشانی بر پیدایش سیاه چاله ها، شرایطی را که در یک میلیاردم یک ثانیه در انفجار بزرگ یا بیگ بنگ اتفاق افتاد، بازسازی می کند. این مسئله دانشمندان را به یافتن پاسخ به پرسش های زیادی که جهان ما چگونه بوجود آمد، امیدوار ساخته و این یکی از مسائلی است که هنوز از نظر تئوری مورد بحث می باشد.
منبع خبر : http://www.parssky.ir/
سياهچاله هاي بسيار بزرگ از كجا آمده اند؟ يك فرضيه عنوان مي كند كه اين هيولاها از "بذر" سياهچاله های كوچكتر كه گاز پيرامون خود را بلعيده اند بوجود آمدند. اما شبيه سازيهای رايانه ای جديد پيشنهاد می كنند كه اين "بذرها" عملا بدون آنكه ماده ای جهت بلعيدن اطراف آنها باشد متولد شدند. اين نتيجه گيري باعث شد تا معماي چگونگي بوجود آمدن بزرگترين سياهچاله ها عميق تر شود.
كوازارها اجرام بينهايت درخشانی هستند. تصور مي شود كه كوازارها محل داغ شدن گاز و درخشش آن در زمان سرازير شدن به درون سياهچاله هائی هستند كه جرمی برابر يك بيليون و يا حتی بيشتر از خورشيد دارند. كوازارها در فاصله هاي بسيار دوری از زمين مشاهده شدند بدين معنی كه زمانی كمتر از يك بيليون سال بعد از انفجار بزرگ ظهور كردند.
اما اولين ستاره های كيهان فقط چند صد ميليون سال بعد از انفجار بزرگ متولد شدند. حتی اگر اين ستاره ها قبل از فروريزي و تبديل شدن به سياهچاله ها فقط چند ميليون سال عمر داشتند باز هم زمان زيادی براي رشد اين "بذرها" و تبديل شدن به هيولاهائی كه به كوازارها نيرو می دهند وجود نداشت.
اكنون بنظر مي رسد كه اين معما عميق تر هم شده است. زيرا شبيه سازي هاي رايانه ای اين واقعيت را آشكار مي كنند كه اين "بذر" سياهچاله ها زمانی بوجود آمدند كه اطراف آنها مواد (غذای) كمی برای بزرگ شدن وجود داشته است.
تام ابل از دانشگاه استانفورد آمريكا و همكاران وي با ايجاد مدلهای رايانه ای ، اولين نسل ستاره ها را شبيه سازی كردند. تصور می شود كه اين ستاره های اوليه بسيار بزرگ و درخشان بودند و وزنی حدود 300 برابر خورشيد داشته اند. شبيه سازی ها نشان دادند كه تابش سهمگين اين ستاره ها گازهای اطراف آنها را به فاصله هاي بسيار دور پرتاب می كرد.
در نتيجه سياهچاله هائی كه بعد از پايان زندگی چند ميليون سالی اين ستاره ها شكل گرفتند دچار قحطی شدند و مواد كمی برای تغذيه در اطراف آنها وجود داشت. در اين شبيه سازيها ، بازگشت گاز به سوی سياهچاله ها و سقوط آن به درون هيولاها برای فراهم كردن غذای آنها حدود 100 ميليون سال بطور انجاميد. زمان از دست رفته به دليل گرسنگی اوليه تصور اينكه چگونه اين سياهچاله ها در مدت كوتاهی بعد از قحطی توانستند بيليونها برابر خورشيد متورم شوند را بسيار دشوارتر مي كند.
آبل كه نتايج تحقيقات گروه را در كنفرانس مركز اختر فيزيك هاروارد اسميتسونين گزارش كرد مي گويد" تا آنجائی كه تحقيقات من نشان می دهند ، "بذر" سياهچاله ها نمی توانند نياكان ابر سياهچاله ها باشند."
"وولكر برام" از دانشگاه تگزاس نيز تاكيد دارد كه تحقيقات جديد مشكل مهمی در اين مورد كه سياهچاله های كوچكتر سرآغاز هيولاهای بزرگتر بوده اند را مطرح می كند.
نظريه جايگزينی كه برام و ساير دانشمندان در مورد آن تحقيق كردند اين است كه احتمالا يك ابر گازی غول آسا مستقيما دچار فروريزی شده و سياهچاله هائي بين هزار و يك ميليون برابر جرم خورشيد را بوجود آورده است. گرانش قدرتمند يك سياهچاله مانند اين به جمع آوری گاز كمك كرد تا بتواند بصورت بالقوه و به سرعت به جرمی برابر بيليونها خورشيد برسد. برام می گويد" بنظر می رسد اين يك فرضيه نويد بخش در حل معمای چگونگی پيدايش ابرسياهچاله ها باشد".
منبع خبر: http://www.parssky.ir
| |
|