موضوعات اصلي
فکر می‌کنی، بتوانیم به سمت خاصی از فضا اشاره کنیم و ادعا کنیم که این جا مرکز جهان است؛ همان جایی که انفجار بزرگ اتفاق افتاد؟
همواره "مرکز جهان" موضوع مورد توجه بشر بوده است. طی سال‌ها، انسان، مانند کودکی که خود را کانون توجه همه می‌داند، معتقد بود که زمین مرکز کیهان است. برخی از منجم‌های یونان باستان، جهان را متشکل از دو کره می‌پنداشتند؛ یکی زمین و دیگری آسمان، با ستارهای پولک دوزی شده.
در قرن ۱۵ میلادی یعنی حدود ۶۰۰ سال پیش نیکلاس کوپرنیک، منجم لهستانی، نظریه‌ی جدیدی را در مورد شکل قرارگرفتن اجرام آسمانی ارائه کرد که با وجود آن‌که هنوز با واقعیت فاصله داشت، ذهنیت بشر را تا حدودی نسبت به جهان اصلاح کرد. در نظریه‌ی کوپرنیک خورشید در مرکز جهان قرار گرفته است و زمین و دیگر سیارات به دور آن می‌چرخند. اما وی همچنان تصور می‌کرد که صفحه‌ای کروی که ستارگان این منظومه خورشیدی را در بر گرفته، همان منظره‌ی آسمان شب است.
امروزه پس از تأیید و رد نظریه‌های فراوان، می‌دانیم که نه تنها ما در مرکز کیهان قرار نگرفته‌ایم، بلکه اصولا جهان ما فاقد مرکز است.
از نظر دانشمندان "بیگ بنگ" نام پدیده‌ای است که به آغاز جهان انجامید و اغلب به نوعی انفجار بزرگ تعبیر می‌شود. مشکل این تصور آن است که انفجار، اغلب یک نقطه‌ی مرکزی دارد ؛مثل یک شمع، جرقه و یا یک بمب و در جهت خاصی منتشر می‌شود، ولی در مورد "انفجار بزرگ" این امر،صادق نیست. در واقع ما برای توضیح این رویداد چاره‌ی دیگری نداریم و از شبیه‌ترین موارد قابل لمس برای کمک به فهم آن استفاده می‌کنیم.
"انفجار بزرگ" نمی‌توانسته در نقطه‌ی خاصی از جهان رخ داده باشد، چرا که اصلا قبل از آن جهانی وجود نداشته.
طبق تخمین دانشمندان از عمر جهان، این انفجار حدود ۱۴ میلیارد سال پیش به طور یکسان آغاز و منتشر شده است و "فضا" و "زمان" را با مفهومی که ما امروزه می‌شناسیم ایجاد کرده. فضا از همان لحظه شروع شده و در حال گسترش و انبساط است. این روند هنوز هم ادامه دارد.
حالا فرض کنیم که تلسکوپی بسیار قوی داریم و با آن بتوانیم تا هر جا که دوست داشته باشیم رصد کنیم. در آن صورت آیا قسمتی از جهان که در طرف راست ما قرار گرفته از ناحیه‌ای که در سمت چپ ماست، بزرگتر است؟
خیر، کیهان در تمامی جهات ما یکسان است. پس، آیا به نظر شما این به معنی آن نیست که ما در مرکز جهان قرار گرفته‌ایم؟خیر برای درک بهتر، یک بادکنک باد شده را در نظر بگیرید که با خودکار، تعداد زیادی نقطه روی آن علامت گذاری شده. تصور کنید که این بادکنک دنیای شماست و شما یکی از آن نقطه‌ها هستید. توجه کنید که شما فقط مجاز به حرکت روی سطح بادکنک هستید - نه در درون یا بیرون آن. حال از محلی که قرار گرفته‌اید به دنیای بادکنکی خود نگاهی بیندازید. متوجه می‌شوید که تمامی جهات، یکسان به نظر می‌رسد، ولی این به آن معنی نیست که شما در مرکز آن قرار گرفته‌اید. در واقع دنیای دو بعدی شما، اصلا مرکزی ندارد.
حال تصور کنید که بادکنک را هرچه بیشتر باد می‌کنیم. می‌بینید که تمامی نقاط در حال فاصله گرفتن از شما هستند و به نظر می‌رسد که همه چیز در حال دور شدن است، اما همچنان می‌دانید که شما مرکز این انبساط نیستید. اندکی مشکل به نظر می‌رسد، ولی وضعیت جهان سه بعدی ما نیز بسیار مشابه همین است. فضا خمیده است و این موجب می‌شود که رفتار آن شبیه پوسته‌ی بادکنک باشد.
● انبساط بدون مرکز!
این‌که جهان عظیم ما چگونه به وجود آمده و چه خواهد شد، اصولا مفهوم پیچیده‌ای است که گاهی خارج از حد تصور و درک بشر است. دنیا با یک انفجار آغاز شده و در حال گسترش است.
این گسترش تا کی ادامه خواهد داشت؟
آیا امکان دارد که زمانی متوقف شود و یا مثلا دوباره جمع شده به نقطه‌ی اولیه باز گردد؟
انفجار بزرگ چگونه رخ داد و علت آن چه بود و قبل از آن چه؟چه‌گونه می‌توان از زمانی سخن گفت که اصلا در آن زمانی وجود نداشته؟
-
دوشنبه 14 دی 1388
4:05 AM
نظرات(0)
اگر خواهان آن باشيد كه به دورترين نقاط فضا دست يابيد، طبيعتا با تلسكوپ هاي معمولي نمي توانيد. شما نياز داريد تا كهكشاني پرجرم و قدرتمند را مهار كنيد تا نور را از كهكشان هاي دور خميده كند (لنز گرانشي). گروهي از اخترشناسان اروپايي توانستند يكي از بهترين موارد لنزهاي گرانشي را ثبت كنند (حلقه اينشتن)، لنز گرانشي و كهكشاني بسيار دور از ما كه به صورت رشته اي ثبت شده اند، اين ثبت زيبا را نعل اسب كيهاني ناميدند.
اين كشف توسط تني چند از اخترشناسان اروپايي (از دانشگاه هاي اروپا تا روسيه) انجام شد و نتايج آن با عنوان "نعل اسب كيهاني : كشف حلقه اينشتن حول كهكشان غول پيكر و درخشان قرمز." در نشريه Astrophysics انتشار يافت.
اين پديده هنگامي آشكار شد كه اطلاعات سنگين در نقشه برداري ديجيتال از آسمان (Sloan Digital Sky Survey) ثبت شدند. اين نقشه برداري به وسيله تلسكوپ روباتيك و تصوير برداري از آسمان شب (كه سرانجام نقشه اي حاوي 25% آسمان شامل 100 ميليون جرم منتشر كرد) حاصل شد. اخترشناسان به طور منظم به آسمان مي نگرند و از ميان پهنه وسيعي از اطلاعات، اجرامي شگرف را ثبت مي كنند.
نعل اسبي كيهاني، اي چنين...
در آن هنگام، آنها مشاهدات خود را با تلسكوپ 2.5 متري آيزاك نيوتن در لاپالما و 6 متري BTA در روسيه پيگيري كردند. همچنين جزئيات درعكس آن نيز سبب شد كه به تصميم در مورد اطلاعات ساختار شيميايي لنز و جرم مورد تاثير آن كمك شود.
به تصوير نگاه كنيد، شما مي توانيد كهكشاني كروي و قرمز را كه توسط حلقه اي آبي رنگ احاطه شده است را مشاهده كنيد. درحقيقت اين نسبيتي است كنار يك كهكشان، كهكشان قرمز در فاصله 4.6 بيليون سال نوري از ما واقع است (لنز) و حلقه آبي يا همان كهكشان ديگر، در فاصله 10.9 بيليون سال نوري از ما قرار دارد ( جرم تحت تاثير لنز).
در نگاه ما دو رشته قابل ديد است، كه در حقيقت همان نور است كه به سبب لنز گرانشي كانوني شده است. نور در تمايل خود به سمت زمين مي آيد. تمام نورها به منجمان اجازه مي دهد كه آنچه را كه تمايل به مرئي بودن دارد، ببينند. در حقيقت، دو رشته از نور همان كهكشان اند كه تحت تاثير لنز گرانشي قرار گرفته اند و به صورت 300 درجه، اطراف لنز را احاطه كرده اند.
لنز بسيار پرجرم است، و به صورت كهكشان قرمز كه داراي 5 تريليون جرم خورشيد است، مي درخشد. براي مقايسه كهكشان راه شيري ما جرمي معادل 580 بيليون جرم خورشيدي دارد.
و جرمي فقط براي تلسكوپ...
در فاصله بسيار دور، كهكشان تحت تاثير لنز، كهكشاني با ستارگان انفجاري و دستخوش تلاطم سرعت شكل گيري ستارگان است، اينها مداركي به دست آمده از طيف نور آبي كهكشان است. اگر چنين لنزي در اين ناحيه قرار نداشت منجمان هرگز نمي توانستند چنين اطلاعاتي را از آن كهكشان بدست آورند. اما به علت وجود لنز، نور در اثر گرانش كانوني شده و به صورت حلقه اي دور لنز درآمده است. در صورتي كه اين جرم 10.9 بيليون سال نوري از ما فاصله دارد، آن را اكنون مشاهده مي كنيم، در زماني كه جهان 3 بيليون سال كوچكتر بود.
اين كشف به منجمان كمك مي كند تا در دو مورد پيشرفت كنند، توزيع ماده تاريك اطراف كهكشان قرمز و شكل گيري ستارگان در اوايل جهان.
ايليا تيموري
-
دوشنبه 14 دی 1388
4:00 AM
نظرات(0)
منظومه ها منظومه به مجموعه اي از اجرام سنگين و سياراتي گفته ميشود كه همگي به دور يك ستاره در حال گردشند. منظومه شمسي خورشيد بزرگترين و مهمترين جرم آسماني در منظومه شمسي است كه 8/99 درصد جرم منظومه شمسي را به خود اختصاص داده است.بيشتر گرما، نور و انرﮊي لازم براي تشكيل و ادامه حيات توسط خورشيد تامين مي شود. لايه هاي بيروني خورشيد داغ و متلاطم است. گازهاي داغ و ذرات باردار پيوسته از اين لايه به فضا متساطع مي شوند. اين جريان گازها و ذرات، بادهاي خورشيدي را ايجاد مي كنند كه بر همه چيز در منظومه شمسي مي وزند.
ما با منظومه شمسي به خوبي آشناييم. منظومه اي مشتمل از زمين و هفت سياره اصلي و خورشيد. علاوه بر سيارات اجرام كوچك فراواني در منظومه شمسي گرد خورشيد در حركتند از جمله كوتوله ها، سنگ هاي آسماني و ستاره هاي دنباله دارو همينطور ابرهاي نازكي از گازها و غبار كه به آنها ابرهاي ميان سياره گفته مي شود. بيش تر از 100 قمر طبيعي نيز در اين منظومه در چرخشند.
به جز خورشيد، زمين و ماه اجرام بسيار ديگري نيز وجود دارند كه با چشم غير مسلح قابل رصدند از جمله سيارات عطارد، زهره، مريخ، مشتري و زحل همينطور شهاب سنگ ها و ستارگان دنباله داري كه به طور موقت قابل مشاهده اند.
اجرام بسيار زياد ديگري نيز توسط تلسكوپ ها در منظومه شمسي رصد شده اند.
از سال 1990 ستاره شناسان سيارات زياد ديگري در اطراف ستاره هاي دوردست كشف نموده اند. با مطالعه بر روي اين اجرام و نحوه گردششان به دور ستاره مركزي، دانشمندان اميدوارند اطلاعات كلي تر و جامعي در خصوص منظومه ها به دست آورند. براي مثال مي دانيم كه درمنظومه ما چهار سياره كوچك با سطوح سخت و نزديك به خورشيد به نامهاي عطارد، زهره، زمين و مريخ همينطور چهار سياره غول پيكر با سطوح غير جامد گازي در فاصله دورتر از خورشيد به نامهاي مشتري، زحل، اورانوس و نپتون وجود دارند اما كشف ستاره اي كه داراي چندين سياره غول پيكر گازي كه در مدارهاي نزديك به آن ستاره در گردشند مايه حيرت دانشمندان و ستاره شناسان گرديد. براي مثال يك سياره تقريبا به اندازه مشتري حول مداري به دور ستاره 51 پگاسي (51 Pegasi) كشف شده. فاصله مدار اين سياره تا ستاره نسبت به فاصله مدار سياره عطارد در منظومه شمسي به خورشيد، كمتر است.
طبق قانون كپلر(Johannes Kepler) ستاره شناس آلماني در اوايل قرن 17 سيارات در مدارهايي بيضي شكل حركت مي‌كنند كه خورشيد در يكي از كانونهاي آن قرار دارد.
چهار سياره داخلي (نزديك به خورشيد) عمدتا حاوي آهن مي باشند. به اين چهار سياره، زميني ها گفته مي شود چون از لحاظ اندازه و تركيبات بسيار شبيه زمينند. چهار سياره بيروني (دورتر از خورشيد) گلوله هاي عظيم گاز هستند. تقريبا بيشتر جرم آنها را هيدروﮊن و هليم تشكيل مي دهد كه همين امر باعث گرديده كه اين سيارات بيشتر شبيه خورشيد باشند تا زمين. لايه هاي زيرين اين سيارات ابرهاي ضخيم از گازست ولي ممكن است هسته بعضي از آنها جامد باشد.
سياره ها ي كوتوله يا سياركها اجرام گرد كوچكي هستند كه دور خورشيد مي چرخند. بر خلاف سيارات اين اجرام كوچك نيروي گرانش قابل ملاحظه اي براي تاثير گذاري بر حركت اجرام ديگر ندارند. اين سياركها اغلب به همراه دسته هايي از اجرام آسماني كوچك تر از خود در حركتند. به عنوان مثال در مداري به نام كمربند اصلي كه مابين مدارهاي مريخ و مشتري قرار دارد ميليونها جرم كوچك آسماني و سياره كوتوله در گردشند.
سياركهاي ديگري نيز در مداري به نام كمربند كايپر(Kuiper)، دورتر از مدار نپتون در گردشند. اين مدار يكپارچه مملو از اجرام كوچك نظير شهاب سنگها و اجرام يخ زده و غيره است. در مقايسه با سياره ها، اجرام موجود در كمربند كايپر به حركات و گردش نامنظم درمدار خود گرايش دارند. از جمله سياركهاي موجود در اين منطقه مي توان به پلوتو و 2003 يو بي 313 (2003 UB313) كه از پلوتو بزرگتر است نام برد.
به جز عطارد و زهره بقيه سيارات منظومه شمسي داراي قمر مي باشند. سيارات دروني (سياره هاي نزديك به خورشيد) قمرهاي كمي دارند. زمين يك قمر و مريخ داراي دو قمر كوچك است اما سيارات بيروني (سياره هاي دور از خورشيد) با تعداد زياد قمرهايشان، هر كدام مثل يك منظومه مي باشند. مشتري داراي حداقل 63 قمر است. از بين اين قمرها، چهار قمر كه از همه بزرگترند به نام گاليله (Galileo) ثبت شده اند. اين ستاره شناس ايتاليايي د رسال 1610 موفق به كشف آنها با يكي از بدوي ترين تلسكوپ ها شد.
بزرگترين قمر مشتري كه بزرگترين قمر موجود در منظومه ما نيز مي باشد گانيمد (Ganymede) نام دارد. اين قمر از عطارد نيز بزرگتر است. سياره زحل داراي حداقل 56 قمر مي باشد. بزرگترين قمر زحل، تيتان (Titan)، جوي ضخيم تر از جو زمين دارد و از عطارد بزرگتر است. اورانوس حداقل 27 قمر دارد و نپتون داراي 13 قمر است. احتمال وجود قمرهاي بيشتر حول سياره هاي غول پيكر بيروني كه هنوز كشف نشده باشند بسيار زياد است.
بعضي از سيارك ها و اجرام كوچك آسماني نيز داراي قمر هستند. پلوتو داراي قمريست كه نصف خود اين سياره كوتوله است و " 2033 يو بي 313 " قمري دارد كه تقريبا يك هشتم آن است.
حلقه اي از غبار و اجرام كوچك پيرامون همه سياره هاي غول پيكر را وجود دارد. حلقه زحل براي ما آشناترين حلقه است اما حلقه هاي باريكي نيز حول مشتري ، اورانوس و نپتون وجود دارند.
ستاره هاي دنباله دار، توپهاي يخي هستند كه ساختمان آنها متشكل از يخ و سنگ است. زمانيكه يكي از اين توپهاي يخي به خورشيد نزديك مي شود، بخشي از يخهاي موجود در مركز آن بخار مي شوند اين بخار تحت تاثير بادهاي خورشيدي قرار گرفته و به شكل دنباله اي براي توپ يخي در مي آيد و به اين شكل ستاره اي دنباله دار به وجود مي آيد.
ستاره شناسان ستاره هاي دنباله دار را در دو گروه اصلي طبقه بندي كرده اند. گروه دوره طولاني، كه بيش از 200 سال طول مي كشد تا يك دور كامل حول خورشيد بزنند و گروه دوره كوتاه كه دور خود را در مدت زماني كمتر از 200 سال طي مي كنند.
ستاره هاي دنباله دار اين دو گروه متعلق به دو منطقه متفاوت در منظومه شمسي هستند. ستاره هاي گروه دوره طولاني در منطقه اي به نام ابر اورت (Oort) مستقرند. ابر اورت نام گروهي از ستاره هاي دنباله داريست كه در فاصله اي دورتر ازمدار پلوتو قرار گرفته اند. نام اين منطقه از نام ستاره شناس آلماني، جان اورت (Jan H. Oort) گرفته شده است. وي براي اولين بار حضور اين ابر را اعلام نمود. ستاره هاي دنباله دار دوره كوتاه در كمربند كايپر هستند. در هر دو منطقه ابر اورت و كمربند كايپر، اجرامي ديده مي شود كه مربوط به دوره شكل گيري سيارات در منظومه شمسي است.
سياره هاي كوچك ديگري نيز در اين منظومه حضور دارند كه در واقع سنگهاي آسمانيند. مدار بعضي از اين اجرام بيضي شكل است و به قسمتهاي دروني تر از مدار زمين و حتي مدار عطارد نيز مي رسند. مدار بعضي ديگر دايره شكل است و در فضاهايي ميان مدارهاي سيارات بيروني قرار دارد. بيشتر اين اجرام در فضايي به نام كمربند سنگهاي آسماني، در فضايي بين مدارهاي سياره هاي مريخ و مشتري در حال گردش به دور خورشيدند. اين منطقه شامل بيش از 200 سنگ آسماني مي باشد كه قطر آنها بيش از 100 كيلومتر(60 مايل) است. دانشمندان تخمين مي زنند كه بيش از000/750 سنگ آسماني با قطر بيش از 1 كيلومتر (5/3 مايل) و ميليون ها سنگ كوچك تر در اين كمربند وجود دارند. در اين منطقه حتي سنگهايي يافت شده كه چندين سنگ كوچك تر حول آنها در گردش است.
شهاب سنگهاي كوچك نيز گروهي از اجرام فلزي يا صخره اي هستند. زمانيكه اين اجرام وارد جو زمين مي شوند، رده اي نوراني به جاي مي گذارند كه ناشي از تلاشي و تجزيه آنهاست.
برخي از اين اجرام كوچك پس از عبور از جو، به زمين برخورد مي كنند. بيشتر اين شهاب سنگها اجرامي هستند كه در كمربند سنگهاي آسماني تشكيل شده اند. در اواخر قرن بيستم ستاره شناسان شهاب سنگهايي را كشف كردند كه از مريخ و ماه مي آمدند. خيلي از شهاب سنگها قطعات جدا شده از ستاره ها ي دنباله دارند.
در منظومه شمسي، منطقه اي وجود دارد شبيه به قطره اشك. اين منطقه آكنده از ذرات باردار الكتريكي مي باشد كه توسط خورشيد توليد شده اند. دانشمندان هنوز ابعاد دقيق اين منطقه را اندازه گيري نكرده اند ولي گمان مي رود كه وسعت اين منطقه از قسمت لبه پايين اشك، حدود 15 بيليون كيلومتر(9 بيليون مايل) باشد.
-
دوشنبه 14 دی 1388
3:59 AM
نظرات(0)