X
تبلیغات
رایتل

دنیای علم و تکنولوژی

اخبار و مقالات مربوط به دنیای علم و تکنولوژی ترجمه شده از منابع معتبر

تلسکوپ فضایی هابل

گردآوری و ترجمه: اصغر ناصری


منبع: http://hubblesite.org


از اولین روزهای دانش ستاره شناسی و از زمان ابداع تلسکوپی توانمند توسط گالیله، ستاره شناسان همواره یک هدف واحد را دنبال می کرده اند: دیدن فضاهایی هرچه دورتر و ژرف تر

 

پرتاب و در مدار قرار گرفتن تلسکوپ فضایی هابل در سال 1990 یکی از بزرگترین پیشرفتهای دانش بشری بشمارمی آید. هابل تلسکوپی است که بر مداری پیرامون زمین می گردد. مکان آن در بالاتر ازجو زمین که باعث پراکندگی و انسداد نور اجرام آسمانی می گردد، دیدگاهی از عالم را در برابر ما قرار می دهد که بسیار ژرف تر از تلسکوپهای زمینی است.

 

هابل یکی از موف ترین و دیرپاترین ماموریت های علمی ناسا بوده است. تاکنون صدها هزار تصویر به زمین مخابره کرده و در حل بسیاری از اسرار ستاره شناسی موثر  بوده است. تعیین سن دقیق تر عالم، هویت کوآزارها (شبه ستاره ها) و ماهیت انرژی تاریک از جمله این اسرار بوده  است.

 


در میان اکتشافات هابل، تعیین سن دقیق تر عالم است که به حدود 13 تا 14 میلیارد سال می رسد.پیش از این سن عالم چیزی بین 10 تا 20 میلیارد سال تخمین زده میشد. هابل نقشی کلیدی در کشف انرژی تاریک داشته است یعنی نیروی اسرارآمیزی که باعث شتاب گرفتن انبساط جهان می شود.

 

هابل کهکشانهایی را در تمامی مراحل تحول آن نشان داده است، شامل کهکشانهایی که در هنگام جوانی عالم تشکیل شده اند. هابل دیسک های چرخان گازو غبار کیهانی را که هسته تشکیل دهنده سیاره های جدیدی هستند یافته است. انفجارهای اشعه گاما یعنی انفجارات عجیب و بسیار قدرتمندی که در کهکشانهای دوردست روی داده و حاصل فروپاشی ستاره های بسیار جسیم هستند از یافته های نوین این ابزار منحصربفرد علمی هستند.

 

 یافته های هابل در اختیار تمامی مردم دنیا قرار می گیرد و هر ستاره شناسی در هر گوشه جهان می تواند وقت تلسکوپ را برای مشاهدات خود اجاره کند. این خط مشی اداره هابل باعث همکاری بی مانندی بین سراسر جامعه علمی شده است.

 

از ابتدای اختراع تلسکوپ همواره یک مشکل در برابر دانشمندان قرار داشته است: جو زمین. جو زمین نوری را که از آن عبور می کند منحرف و پراکنده می سازد. به همین دلیل وقتی به ستارگان بالای سر خود نگاه می کنید بنظر می رسد که چشمک می زنند. چشمک زدن ستارگان امری غیرواقعی است.

 

جو زمین برخی طول موجهای تشعشعات کیهانی را جذب کرده مانع از رسیدن آنها به زمین می شود، مانند فرابنفش و اشعه ایکس. دانشمندان تنها  زمانی می تواند یک ستاره را بطور کامل مورد مطالعه قرار دهند که تمامی طول موجهای تشعشعات آن را دریافت و مطالعه کنند.

 

 موثرترین راه فرار از مشکلاتی که جو برای مشاهده آسمانها ایجاد می کند، قرار دادن تلسکوپ در فضای ماورای آن است. هابل در ارتفاع 569 کیلومتری به دور زمین می گردد.

 

هر 97 دقیقه هابل یک دور به گرد زمین می گردد. در این بین هابل نور گردآوری شده را بسوی ابزارهای علمی خود سوق می دهد. هابل یک آینه مقعر بزرگ در انتهای لوله خود دارد که نور را روی آینه کوچکتر دومی متمرکز می کند. بازتاب نور از روی این آینه دوم از میان سوراخ وسط آینه بزرگتر عبور کرده و به ابزارهای علمی ته لوله تلسکوپ می رسد.

 

قدرت واقعی یک تلسکوپ نه در بزرگنمایی آن بلکه در مقدار نوری است که آینه های آن می توانند گردآوری کنند. آینه اصلی هابل 2.4 متر قطر دارد که کوچکتر از برخی تلسکوپهای عظیم زمینی است، لیکن مکان آن در فراسنوی جو قدرت بسیار بیشتری به آن می دهد.

 

هابل دارای ابزارهای علمی متعددی است و هرکدام برای مشاهده عالم به شیوه متفاوتی بکار می رود. دوربین میدان وسیع شماره 3 (Wide Field Camera 3) نورهای نزدیک ماورای بنفش، مرئی و نزدیک مادون قرمز را می بیند. این ابزار جدید برای دیدن کهکشانها و اجرام بسیار دور بکار می رود.

 

طیف نگار آغاز کیهان (Cosmic Origins Spectograph) ابزار جدید دیگری است که تنها نور ماورای بنفش را گردآوری می کند. این ابزار برای بررسی دما، ترکیب شیمیایی، چگالی و حرکت ستارگان بکار می رود. هابل دارای ابزارهای متعدد دیگری برای مشاهدات ژرف کیهانی است، از جمله ابزارهایی برای ردیابی سیاهچاله ها و اثرات ماده تاریک.

 

 

از زمان پرتاب هابل ماموریت های زیادی برای تعمیر لنزها و ابزارهای آن انجام شده است. تصویر زیر نتیجه یکی از این تعمیرات را نشان می دهد. کهکشان M100 پس از تعمیر لنزهای هابل، با وضوح بسیار خیره کننده ای تصویر برداری شده است. این ماموریت در سال 2002 توسط شاتل فضایی آمریکا به انجام رسید. بیشتر این ماموریت ها متضمن پیاده روی فضانوردان در مدار زمین بوده است.


تاریخ ارسال: جمعه 30 مهر‌ماه سال 1395 ساعت 12:25 ق.ظ | نویسنده: اصغر ناصری | چاپ مطلب 0 نظر

نزدیکترین ستاره به خورشید


خورشید (Sun) نزدیکترین ستاره به ماست و زندگی تمامی موجودات به گرما و نور آن بستگی دارد. فاصله خورشید از ما 150 میلیون کیلومتر است . نور خورشید هشت دقیقه طول می کشد تا به زمین برسد. پس از خورشید، نزدیکترین ستاره به ما آلفاقنطورس (Alpha Centauri) است که فاصله آن تا ما 4.37 سال نوری است، یعنی نور آن 4.37 سال طول می کشد تا به زمین برسد. به عبارتی در هر حالتی که به این ستاره نگاه کنید، آن را در حالتی خواهیددید که 4.37 سال پیش داشته است.



آلفا قنطورس در اصل یک سه تایی است از دو ستاره بزرگ و پرنور که اندازه ای تقریبا برابر خورشید دارند و یک همراه کوچکتر که به زحمت دیده می شود. بنابراین آلفاقنطورس یک سیستم ستاره ای است. وجود برخی اجسام سیاره ای که به دور این سه گانه می چرخند ثابت شده است. لیکن دمای سطحی آنها چنان بالاست که امکان وجود حیات را بر روی آنها منتفی می سازد.


برای تجسم فاصله این ستاره از زمین، در نظر بگیرید که نور در هرثانیه تقریبا 300 هزار کیلومتر فاصله را طی می کند. این سرعت تقریبا برابر است با 1 میلیارد کیلومتر بر ساعت. نور در یک سال 365 ضربدر 24 برابر این فاصله را طی می کند. بنابراین آلفاقنطورس 41343 میلیارد کیلومتر از زمین فاصله دارد.


اگر انسان بخواهد با سریعترین موشکی که تا به حال ساخته به نزدیکی این ستاره سفر کند چه مدت طول می کشد؟ سریعترین موشک فضاپیمای ساخت بشر تقریبا 40 هزار کیلومتر بر ساعت سرعت دارد. بنابراین این موشک می تواند 40000 ضربدر 24 ضربدر 265 کیلومتر در سال یا 0.35 میلیارد کیلومتررا طی کند. در نتیجه تقریبا 118 هزارسال طول خواهد کشید تا فضاپیمای ساخته دست انسان به نزدیکی  این نزدیکترین ستاره بعد از خورشید برسد! این واقعیت نشانی از فواصل عظیم بین ستاره ای است. به همین دلیل برخی دانشمندان معتقدند هیچ راهی برای ارتباط مستقیمبا موجودات زنده احتمالی دنیاهای دیگر وجود ندارد زیرا عمر نوع انسان به چنین ارتباطی قد نمی دهد.


تالیف: اصغر ناصری


تاریخ ارسال: سه‌شنبه 27 مهر‌ماه سال 1395 ساعت 10:12 ب.ظ | نویسنده: اصغر ناصری | چاپ مطلب 0 نظر

توپهای ریلی الکترومغناطیسی چگونه عمل می کنند؟


به مدت چندین قرن باروت منشا اصلی نیروی پرتابی گلوله از یک اسلحه بوده است. اما باروت دارای سه محدودیت بزرگ است:

باروت باید همراه گلوله حمل شود که وزن گلوله را افزایش می دهد.

مهمات ساخته شده با باروت همواره خطر انفجاررا با خود دارند.

سرعت خروج گلوله باروتی از دهانه اسلحه محدود به حداکثر 1200 متر بر ثانیه است.

 

توپ ریلی الکترومغناطیسی (electromagnetic rail gun) یکی از ابداعات صنایع نظامی برای غلبه بر این محدودیت هاست. با استفاده از یک میدان مغناطیسی که توسط جریان برق تامین می شود، یک توپ ریلی می تواند گلوله ای را با سرعت 16 هزار متر بر ثانیه پرتاب کند. در حالی که توپهای دریایی کنونی دارای برد حداکثر 20 کیلومترند، توپ ریلی می تواند در عرض شش دقیقه تا فاصله 400 کیلومتری پرتاب کند.

 

یک توپ ریلی در حقیقت یک مدار الکتریکی بزرگ است که از سه قسمت ساخته شده است:

یک منبع قدرت که می تواند جریانی با شدت میلیونها آمپر تولید کند.

جفتی ریلهای موازی از فلزی رسانا مانند مس که می تواند تا 9 متر طول داشته باشد.



یک آرمیچر متحرک که فاصله میان ریلها را پر می کند. این آرمیچر یک گلوله دارت مانند را در بر می‌گیرد. در برخی توپهای ریلی از یک آرمیچر پلاسمایی استفاده می شود که در آن ورقه فلزی نازکی در عقب یک گلوله غیررسانا قرارمی گیرد. وقتی جریان از درون این ورقه می گذرد، بخار شده و به یک پلاسما (نیمه جامد) تبدیل می شود که قادر به هدایت جریان است.

 

وقتی یک جریان الکتریکی از ترمینال مثبت منبع تغذیه وارد شده و به ریل مثبت می رسد، از عرض آرمیچرعبور کرده و به ریل منفی رسیده و دوباره به منبع تغذیه بر می گردد.عبور جریان الکتریکی از هر سیمی تولید یک میدان مغناطیسی در پیرامون آن می کند. تیروی مغناطیسی تولید شده دارای شدت و جهتی معین است. در یک توپ ریلی، دو ریل مانند سیم عمل می کنند و یک میدان مغناطیسی پیرامون هر ریل ایجاد می شود. خطوط نیروی میدان مغناطیسی در ریل مثبت خلاف جهت حرکت عقربه‌های ساعت و در ریل منفی در جهت حرکت عقربه های ساعت جریان دارند. میدان مغناطیسی بین ریل ها جهتی رو به بالا دارد.

همانطور که دیده میشود نیروی لورنتز موازی ریلها و به سمت مخالف منبع تغذیه عمل می کند. اندازه نیرو با فرمول F=(i)(L)(B) داده می شود که F نیروی خالص، i  شدت جریان الکتریکی، L طول ریلها و B شدت میدان مغناطیسی است. با استفاده از شدت جریانی به میزان میلیونها آمپر می توان نیروی پرتابی بسیار بزرگی تولید کرد که قادر است گلوله را با سرعت بالایی به بیرون پرتاب کند. با خروج گلوله مدار الکتریکی باز شده و جریان و در نتیجه نیرو قطع می شود.



توپهای ریلی به علت سبکی و سرعت بالای پرتاب گلوله مورد توجه نیروی دریایی کشورهای مختلف قرار گرفته اند. لیکن توان بالای موردنیاز آنها هنوز یکی از محدودیت های این سلاح بشمار می رود.

 

گردآوری و ترجمه: اصغر ناصری

 

منبع: How Stuff Works

تاریخ ارسال: چهارشنبه 21 مهر‌ماه سال 1395 ساعت 04:23 ب.ظ | نویسنده: اصغر ناصری | چاپ مطلب 1 نظر

بزرگترین ستارگان شناخته شده عالم


یکی از جالب ترین نمودارها در زمینه دسته بندی و شناخت ستارگان، نمودار هرتزپرانگ روسل است. اگر ستارگان شناخته شده عالم را در نموداری که محور افقی آن دمای سطحی و محور عمودی آن میزان تابندگی (برحسب واحد خورشیدی) است قرار دهیم، ستارگان عادی و پایدار بر روی خطی کمابیش افقی واقع می شوند که نام رشته اصلی (main sequence) را بخود گرفته است. در پایین ترین نقاط این خط ستارگان سرد با دمای سطحی حدود 2000 کلوین قرار دارند و در ادامه به ستاره آشنای منظومه شمسی یعنی خورشید می رسیم که دمای سطحی آن حدود 6000 درجه سانتی گراد است. سردترین ستاره ها قرمز رنگند و با افزایش دمای سطحی رنگ آنها بتدریج به زرد، سفید و سپس آبی می گراید. ستارگان آبی بسیار داغند و دمای سطحی آنها می تواند به بالاتر از 30 هزار کلوین برسد. در ستارگان رشته اصلی نیروی گرانشی که تمایل به متراکم کردن ستاره دارد با رانش ناشی از انبساط حرارتی هسته داغ ستاره در تعادل است و ستاره پایداری خود را به مدتی طولانی از چند میلیون تا چند میلیارد سال حفظ می کند.



 بیرون رشته اصلی ستارگان غیرعادی قرار دارند که ترکیب جرم و اندازه آنها بسیار شگفت آور است. در پایین رشته اصلی کوتوله های سفید با چگالی بالا و حجم کم قرار دارند و بالاتر از خط نیز به غول ها و ابرغولهای قرمز بر می خوریم که چگالی کم لیکن ابعادی بسیار غول آسا دارند.


هر ستاره ای در ابتدای پیدایش خود (که از ابرهای چرخان گاز و غبار نتیجه می شود) مدتی را در رشته اصلی می گذراند که کاملا به جرم آن بستگی دارد. هرچه جرم ستاره ای بیشتر باشد ذخیره سوخت هیدروژن هسته خود را سریعتر مصرف کرده و درون آن سرد می شود. بدین ترتیب نیروی گرانشی توده های جرم ستاره بر رانش ناشی از انبساط حرارتی غالب شده و ستاره چروک می خورد. ممکن است ستاره به یک کوتوله سفید چگال و متراکم تبدیل شود و یا در اثر انفجاری عظیم یک نواختر یا ابرنواختر از خود به نمایش گذارد، یعنی ستاره ای که در مدت چند روز چنان درخشان می شود که حتی در نور روز نیزقابل دیدن است.


اما غولها و ابرغولهای قرمز در نتیجه چروک خوردن هسته یک ستاره پرجرم و انبساط لایه های بیرونی ستاره در نتیجه گرم تر شدن هسته تشکیل می شوند. در این صورت ستاره از رشته اصلی خارج شده وبه اجرام ناپایدار آسمان تبدیل می شود. سرنوشت یک ستاره کاملا به جرم آن بستگی دارد.


عنوان بزرگترین ستاره شناخته شده عالم تا چند سال پیش به VY Canis Majoris تعلق داشت که در فاصله 5000 سال نوری از زمین در صورت فلکی کانیس ماژوریس یا سگ بزرگ قرار دارد. قطر این ابرغول قرمز حدود 1540 برابر خورشید است لیکن جرم آن شاید حدود 40 برابر خورشید باشد. بدین ترتیب چگالی متوسط این ستاره هزاران بار کمتر از آب معمولی است.


در حال حاضر مقام اول بزرگترین ستاره به UY Scuti تعلق دارد که در فاصله 9500 سال نوری و صورت فلکی Scutum واقع شده است. این ستاره در اثر تغییر شرایط دمایی درونی مدام منبسط و منقبض می شود بطوری که شعاع متوسط آن 1708 برابر خورشید (یا 2.4 میلیارد کیلومتر) است. اگر این ستاره بجای خورشید بود سیارات داخلی را بلعیده و تا مدار مشتری را دربرمی گرفت. خورشید در  برابر این ستاره تنها نقطه کوچکی به نظر می رسد. این ستاره در مرکز شکل زیر دیده می شود.



هرچه ستاره ای بزرگتر باشد سطح آن سردتر است بطوری که UY Scuti دمای سطحی حدود 3500 کلوین دارد.


اما شناخته شده ترین ابرغول عالم ستاره ابط الجوزا یا Betelgeuse است. دلیل این معروفیت فاصله نسبتا کم این ستاره از زمین است: ابطالجوزا تقریبا 430 سال نوری از زمین فاصله دارد و یکی از اولین ابرغولهای آشکارسازی شده است. این ستاره نهمین ستاره درخشان آسمان شب است که در صورت فلکی اوریون قرار دارد. قطر این ستاره حدود 1180برابر قطر خورشید یا 821 میلیون کیلومتر است. ابط الجوزا زمانی در هزاران سال آینده منفجر شده و به یک ابرنواختر (سوپرنووا) تبدیل خواهد شد.



 

تالیف: اصغر ناصری


منابع


https://en.wikipedia.org/wiki/File:Hertzsprung-Russel_StarData.png

http://earthsky.org/brightest-stars/betelgeuse-will-explode-someday

http://phys.org/news/2015-12-biggest-star-universe.html


تاریخ ارسال: سه‌شنبه 20 مهر‌ماه سال 1395 ساعت 10:39 ق.ظ | نویسنده: اصغر ناصری | چاپ مطلب 1 نظر

پرجرم ترین ستارگان شناخته شده عالم

گردآوری و ترجمه: اصغر ناصری

منبع: about.com و  wikipedia


تریلیونها تریلیون ستاره در عالم وجود دارد. دریک شب تاریک به دور از آلودگی و نور چراغهای شهری، می‌توان هزاران ستاره درآسمان دید. حتی با نگاه ساده ای به آسمان می توان دید که برخی از سترگان پرنورتر و شاید بزرگتر از بقیه هستند.


یکی از مهمترین مشخصات یک ستاره، جرم آن است. جرم برخی از ستارگان تنها کسری از جرم خورشید است در حالی که برخی از آنها برابر صدها خورشید ما جرم دارند. نکته مهم این است که پرجرم ترین ستاره ها لزوما بزرگترین آنها نیستند. رابطه میان جرم و اندازه یک ستاره به مرحله تکامل آن بستگی دارد.


علم ستاره شناسی به ما می گوید که حد نهایی جرم بیشتر ستارگان 120 برابر جرم خورشید ماست. فراتر ازاین حد یک ستاره نمی تواند پایداری خود را حفظ کند. لیکن ستارگان شناخته شده ای وجود دارند که جرم آنها بسیار فراتر از این مقداراست. هرچه جرم ستاره ای بیشتر باشد فشار و دما در مرکز آن در نتیجه نیروی گرانشی ماده تشکیل دهنده، بیشتر خواهد بود و ستاره ذخیره سوخت هسته ای خود را با سرعت بیشتری به مصرف رسانده و عمر کوتاهتری خواهد داشت. اگر جرم ستاره ای از 1.4 برابر جرم خورشیدکمتر باشد پس از مصرف کردن سوخت هسته ای هیدروژن مرکز خود ابتدا به غول سرخ و سپس به یک کوتوله سفید متراکم با قطری در حدود کره زمین تبدیل خواهد شد. عمر چنین ستاره ای می تواند چند میلیارد سال باشد. چنانچه جرم ستاره ای بین 1.4 و 3.2 برابر جرم خورشید باشد در انتهای عمر چند صد میلیون ساله خود با یک ستاره نوترونی بسیار چگال تبدیل می شود که قطر آن حدود چند کیلومتر است. اما اگر جرم ستاره ای بسیار بیشتر از 3.2 برابر جرم خورشید باشد در انتهای عمر خود و پس از سرد شدن آنقدر به متراکم شدن ادامه می دهد که به یک سیاهچاله تبدیل شود، یعنی جسمی با چگالی بی نهایت و حجمی بسیار کوچک که حتی نور نمی تواند ازمیدان گرانشی آن بگذرد.


فهرست زیر دو تا از پرجرم ترین ستارگان شناخته شده را معرفی می کند.


1. R136a1

این ستاره جرمی حدود 256 برابر جرم خورشید دارد و یک غول آبی رنگ بسیار عظیم است. ستاره شناسان هنوز بر روی این موضوع تحقیق می کنند که جرم یک ستاره پایدار چگونه می تواند این قدر عظیم باشد. این ستاره بخشی از ابرخوشه سحابی تارانتولا است که برخی از پرجرم ترین ستاره ها را در خود جای می دهد. این ستاره در کهکشان همسایه راه شیری قرار دارد. شکل زیر این ستاره را در مرکز سحابی (روشن ترین ستاره شکل) نشان می دهد. شعاع این ستاره بین 28.8 تا 35.4 برابر جرم خورشید است. فاصله آن از ما 163 هزار سال نوری و تابندگی آن 8 میلیون برابر خورشید است. عمر این ستاره تنها حدود 800 هزار سال است و از ستارگان بسیار جوان محسوب می شود.



2. HD 269810

این ستاره با جرمی 130 برابر خورشید و شعاع18 برابر آن، ابرغول آبی رنگ دیگری است از کهکشان  ابر ماژلان که ستاره R136a1 را نیز در خود جای داده است. این ستاره 2 میلیون بار درخشان تر از خورشید است و تنها حدود 2 میلیون سال عمر خواهد کرد. سپس بصورت یک ابرنواختر منفجر شده و یک سیاهچاله در پس خود باقی می گذارد.



تاریخ ارسال: جمعه 16 مهر‌ماه سال 1395 ساعت 01:10 ق.ظ | نویسنده: اصغر ناصری | چاپ مطلب 0 نظر
   1      2   >> صفحات وبلاگ