دنیای علم و تکنولوژی

دنیای علم و تکنولوژی

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

دنیای علم و تکنولوژی

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

بزرگترین، دورترین و پرجرم ترین ها در دنیای ستاره شناسی


بزرگترین ستاره شناخته شده 


 تاکنون بزرگترین ستاره شناخته شده در دنیا، UY Scuti متعلق به صورت فلکی Scutum constellation ه است که از سال 1860 توسط ستاره شناسان رصدخانه بن آلمان شناخته شد اما اندازه واقعی آن تنها در سال 2012 با استفاده از تلسکوپ عظیم واقع در بیابان آنتاکامای شیلی معلوم گردید. این ستاره یک ابرغول متغیر است که در کهکشان راه شیری ما واقع می باشد. قطر آن حدود 1708 برابر قطر خورشید است، ولی به سبب ناپایداری ستاره، بین 1500 تا 1900 برابر قطر خورشید تغییر می کند. این عدد چیزی بین 3374009600 و 4228640000 کیلومتر است! اگر این ستاره جای خورشید را می گرفت تا مدار مشتری را در خود فرو می برد. لیکن جای نگرانی نیست زیرا این ستاره 9500 سال نوری از ما فاصله دارد.


مقایسه اندازه خورشید با ستاره UV Scuti

غولها و ابرغولهای قرمز پس از پایان قسمت اصلی عمر ستاره و به اتمام رسیدن ذخیره سوخت هیدروژن هسته آنها بوجود می آیند. آغاز واکنش همجوشی هیدروژن در لایه های پیرامون مرکز و گرمای ناشی از چروک خوردن هسته در اثر نیروی گرانشی عظیم باعث انبساط لایه های بیرونی ستاره و افزایش قطر آن می شود. بدین ترتیب  رنگ ستاره در اثر سرد شدن  سطح آن به قرمز می گراید.


منبع:

https://www.digitaltrends.com/cool-tech/uy-scuti-everything-to-know-about-biggest-star-in-the-universe/


پرجرم ترین ستاره شناخته شده


پر جرم ترین ستاره شناخته شده  R136a1 است که در فاصله 163000 سال نوری از ما قرار دارد. این ستاره 300 برابر خورشید جرم دارد. قطر این ستاره 30 برابر قطر خورشید است و با رنگ آبی در آسمان می درخشد. اگر این ستاره جای خورشید را می گرفت، نیروی گرانشی عظیم آن باعث می شد زمین بسیار سریعتر به دور آن بچرخد به گونه ای که طول سال زمینی به سه هفته کاهش می یافت (یعنی زمین در مدت سه هفته یک بار به دور خورشید می گردید). دمای سطحی این ستاره تا 200000 درجه سانتی گراد یعنی حدود 36 برابر دمای سطح خورشید است. ستاره های جسیم بسیار ناپایدارند و عمر آنها به چند میلیون سال بالغ می شود. در مقام مقایسه خورشید عمری حدود 10 میلیارد سال خواهد داشت. 


مقایسه اندازه R136a1 با خورشید


(ادامه دارد)

رویکرد جدید وبلاگ دنیای علم و تکنولوژی


بازدیدکنندگان محترم وبلاگ دنیای علم و تکنولوژی، از این پس مطالب این وبلاگ با دسته بندی ماهانه منتشر می رسد. ماه اردیبهشت ماه علم ستاره شناسی است و تمامی مطالب منتشره در این زمینه خواهند بود.

پارادکس اولبر


پارادکس اولبر (Olber’s Paradox)

 

یکی از پارادکس های جالب دانش ستاره شناسی، پارادکس اولبر است که به موضوع انبساط و گستردگی عالم ارتباط دارد. مطابق این پارادکس، در مسافت های بسیار طولانی، کهکشان های موجود در عالم کم و بیش بطور یکنواخت پراکنده شده اند. بنابراین اگر به هرسوی آسمان بنگریم خط دید ما باید نهایتا با یک ستاره تلاقی کند. در این صورت باید آسمان شب نیز مانند روز کاملا درخشان باشد زیرا هر نقطه از آسمان در نهایت ستاره ای در فاصله نزدیک یا دور در خود دارد.


 

مطابق این پارادکس اگر عالم دارای لبه ای باشد (عالم باپایان و دارای مرز)، باید فراسوی آن لبه را نیز ببینیم. دلیل اینکه نمی توانیم مرز عالم را ببینیم این است هر سو که می نگریم خط دید ما به یک ستاره می خورد و فراسوی ستاره ها را نمی توانیم ببینیم.

 

اما چرا چنین نیست و آسمان شب تیره است و تعداد ستارگان محدود به نظر می رسد؟

 

یکی از راه حل های ارائه شده برای این پارادکس از استدلال های زیر تشکیل شده است:

در یک معنا،‌ عالم دارای یک لبه است،‌لبه ای در زمان.

سرعت سیر نور محدود (گرچه بسیار زیاد) ‌است.

ابعاد عالم مشهود، به اندازه ای تعریف می شود که نور دورترین کهکشان ها توانسته از زمان پیدایش جهان این مسافت را طی کرده و به ما برسد.

کهکشان هایی در فواصل دورتر وجود دارند که نور آنها هنوز به ما نرسیده است.

این لبه، افق کیهانی (cosmos edge) خوانده می شود.

اگر به اندازه کافی صبر کنیم،‌ نور این کهکشانهای دوردست را خواهیم دید و آسمان شب مانند روز روشن خواهد شد!


 

مسایل حل نشده دنیای فیزیک

در سال 1900 فیزیکدان بریتانیایی لرد کلوین چنین گفت: "اکنون در فیزیک هیچ چیز جدیدی برای کشف کردن وجود ندارد. تمام آنچه باقی مانده اندازه‌گیری دقیق است." در طی سه دهه، مکانیک کوانتوم و نظریه نسبیت اینشتاین، دانش فیزیک را متحول ساختند. امروزه هیچ فیزیکدانی جرات اظهار این مطلب را ندارد که دانش فیزیکی ما ازدنیای پیرامون حتی نزدیک به تکامل است. در تباین با این امر باید گفت که هر کشف جدیدی قفلی است بر یک جعبه از معماهایی بزرگتر و بزرگتر از ابهامات فیزیکی. در این مقاله برخی از بزرگترین رازهای دنیای فیزیک معرفی شده است.


انرژی تاریک چیست؟

با وجودی که گرانش تمایل به درون کشیدن اجرام و آهسته کردن سرعت دور شدن کهکشانها از یکدیگر دارد، دنیا با سرعتی فزاینده منبسط می شود. برای توضیح دلیل این پدیده ستاره شناسان یک عامل نادیدنی را پیشنهاد کرده اند که با گرانش مخالفت کرده و فضا-زمان را به بیرون گسترش می دهد. این عامل نامرئی انرژی تاریک نام دارد. در پذیرفتنی ترین مدل از انرژی تاریک، آن را یک ثابت کیهان شناسی فرض می کنند: یک خاصیت ذاتی خود فضا که فشاری منفی وارد کرده و فضا را گسترش می دهد. برپایه نرخ اندازه گیری شده برای گسترش فضا، دانشمندان به این نتیجه رسیده اند که حدود 70 درصد جهان از انرژی تاریک تشکیل شده است. اما هیچکس نمی داند کجا باید به جستجوی آن برآییم.


ماده تاریک چیست؟

شواهد متقنی وجود دارد که حدود 84 درصد ماده موجود در دنیا هیچ نوری از خود ساتع نکرده یا جذب نمی کند. "ماده تاریک" قابل دیدن مستقیم نیست و هنوز به روشهای غیرمستقیم آشکارسازی نشده است. وجود ماده تاریک و خواص آن از آثار گرانشی وارد بر ماده مشهود، تشعشع و ساختار کیهان قابل اثبات است. دانشمندان بر این باورند که این ماده تاریک در مرزهای کهکشانها نقش غالب را دارد و شاید از ذرات چرجرمی با کنش ضعیف برهم (یا WIMP ها) تشکیل شده است. در سراسر کره زمین آشکارسازهای زیادی برای این ذرات نصب شده اند لیکن تاکنون نتیجه ای بدست نیامده است. یکی از تازه ترین مطالعات انجام شده چنین پیشنهاد نموده است که ماده تاریک ممکن است از جریانهای بلند ریزدانه در سراسر کیهان ناشی شود که از زمین مانند رشته های مو ساتع می شوند.


چرا یک پیکان زمان باید وجود داشته باشد؟

بواسطه خاصیتی کیهانی به نام آنتروپی، زمان همواره در حال پیش رفتن است. آنتروپی به بیان ساده به عنوان سطح بی نظمی تعریف می شود که همواره در حال افزایش است و به هیچ طریق نمی توان پس از ایجاد آنتروپی، سطح آن را کاهش داد. این حقیقت که آنتروپی در حال افزایش است موضوع مباحثات منطقی است: تعداد آرایش های نامنظم ذرات بیش از آرایش های منظم آنهاست. بنابراین هر زمان که اشیا تغییر می کنند، به بی نظمی دچار می شوند. اما در اینجا یک سوال بنیادی پیش می آید: چرا آنتروپی در گذشته آنقدر کم بوده است؟ به بیان دیگر، چرا کیهان در آغاز خود آنقدر منظم بوده یعنی زمانی که مقدار عظیمی انرژی در فضای کوچکی متراکم بوده است.


آیا جهان های موازی وجود دارند؟

داده های ستاره شناسی چنین القا می کنند که فضا-زمان بجای منحنی بودن می تواند مسطح باشد و در نتیجه تا ابد گسترش آن ادامه خواهد داشت. اگر چنین باشد، ناحیه ای که می توانیم ببینیم (که از آن به عنوان کیهان تعبیر می‌شود) تنها تکه ای در یک یک کیهان چندگانه بطور نامحدود بزرگ است. در عین حال، قوانین مکانیک کوانتوم چنین اجبار می‌کنند که در هر تکه از کیهان تنها تعداد محدودی از پیکربندی های ممکن ذرات می توانند وجود داشته باشند. بنابراین با فرض وجود تعدادی نامتناهی از تکه های کیهانی،  آرایش های ذرات مجبور به تکرار شدن در آنها هستند: یعنی تکه‌های کیهانی درست مانند آنچه ما در آن زندگی می‌کنیم (شامل فردی دقیقا مثل شما!) ممکن است وجود داشته باشند. گستره آنها از تکه‌های کیهانی است که تفاوت آنها فقط در موقعیت یک ذره است تا تکه هایی که کاملا با هم تفاوت دارند.


سرنوشت کیهان چیست؟

سرنوشت نهایی کیهان قویا به یک ضریب بامقداری در حال حاضر نامعلوم به نام ضریب گاما بستگی دارد. گاما میزانی از چگالی ماده و انرژی در سراسر کیهان است. اگر گاما بزرگتر از 1 باشد، فضا-زمان مانند سطح یک کره عظیم بسته خواهدبود. اگر هیچ انرژی تاریکی وجود نداشته باشد، چنین جهانی نهایتا از انبساط باز خواهد ایستاد و شروع به منقبض شدن می نماید بطوریکه در پایان به درون خود فروریخته و رمبش عظیم را موجب می شود. اگرکیهان بسته بوده و لیکن انرژی تاریک وجود داشته باشد، کیهان کروی شکل برای همیشه انبساط می یابد (مانند توپ در حال باد شدن).

از سوی دیگر اگر گاما کوچکتر از 1 باشد، هندسه فضا مانند سطح یک زین اسب باز است. در این حالت، سرنوشت نهایی یک انجماد عظیم به دنبال یک شکاف عظیم خواهد بود: ابتدا شتاب رو به بیرون کیهان باعث جدایی کهکشان ها و ستاره‌ها خواهد شد و تمامی ماده را منجمد و پراکنده باقی خواهد گذاشت. سپس شتاب گسترش جهان چنان قدرتمند خواهد شد که براثرات نیروهای نگهدارنده اتمها کنار یکدیگر غلبه کرده و همه چیز درکیهان به ذرات مجزا از هم خواهد گسیخت.

اگر مقدار گاما برابر 1 باشد، کیهان مسطح است و مانند یک صفحه نامتناهی در تمامی جهات گسترش خواهد یافت. اگر انرژی تاریکی وجود نداشته باشد، چنین جهان مسطحی برای همیشه انبساط می یابد لیکن شتاب این گسترش رو به کاهش دارد که نهایتا به توقف منجر می شود. اگر انرژی تاریک وجود داشته باشد، انبساط فزاینده جهان به از هم گسیختگی بزرگ نهایی منجر خواهد شد. صرفنظر از نحوه ریواد این سناریو، همچنانکه پاول ساتر در مقاله ای به تاریخ دسامبر 2015 بطورمشروح مورد بحث قرار داده است، کیهان در حال مرگ است.


منبع:

http://www.livescience.com/34052-unsolved-mysteries-physics.html


کوآزارها، اجرام شگفت آسمان

ترجمه و توضیح: اصغر ناصری asna50@yahoo.com

برگرفته از space.com

 

کوآزارها اشیایی بسیار دوردست و نورانی هستند، آنچنان نورانی که نور کهکشان خود را تحت الشعاع قرار می دهند. کوازارها توان بی مانند خودرا از سیاهچاله هایی می گیرند که تا یک میلیارد برابر خورشید ما جرم دارند و این موتورهای نیرومند از ابتدای کشف خود در حدود یک قرن پیش، ستاره شناسان را در بهت و حیرت فروبرده اند.

 

در سالهای دهه 1930 کارل یانسکی، یک فیزیکدان از آزمایشگاه های تلفن بل تداخلات ایستایی در خطوط تلفن فرااقیانوس کشف کرد که از کهکشان راه شیری می آمدند. تا سالهای دهه 1950 ستاره شناسان از رادیوتلسکوپ برای کاوش در آسمانها استفاده کرده و در تلاش بودند منابع سیگنالهای آسمانی را به اجرام قابل مشاهده نسبت دهند.

 

لیکن برخی منابع کوچکتر فعالیت های رادیویی قابل انتساب به هیچ شی آسمانی قابل مشاهده ای نبودند. ستاره شناسان این ها را "منابع رادیویی شبه ستاره ای" یا "کوازار" (quasar) نامیدند زیرا  سیگنالهای آنها از یک نقطه مانند ستاره می آمدند. سالها طول کشید تا دانشمندان دریافتند که این سیگنالهای دوردست توسط ذراتی شتاب یافته با سرعتهایی نزدیک به  سرعت نور تولید می شوند.

 

جت هایی با سرعت نور

 

دانشمندان اکنون احتمال می دهند که این منابع سیگنالهای نقطه ای در اصل در هسته کهکشانها واقعند. کوآزارها تنها در کهکشانهایی با سیاهچاله های بسیار پرجرم یافت می شوند – سیاهچاله‌هایی که جرمی میلیاردها برابر خورشید ما دارند. گرچه نور نمی تواند از خود سیاهچاله بگریزد، از لبه‌های آن برخی از سیگنالها قادر به فرار می شوند. سیاهچاله ها در اطراف خود دارای فضایی به نام شعاع شوارتزشیلد هستند که هر جرمی یا نوری که وارد این فضا شود دیگر قادر به گریختن از میدان گرانشی پرتوان سیاهچاله نخواهد بود. در حالی که بخشی از غبار و گاز کهکشانی به داخل سیاهچاله فرو می افتد، پیش از ورود به شعاع شوارتزشیلد با اصطکاک با مواد پیرامونی خود آنها را بشدت گرم و انرژی دار می کند. این ذرات پیرامونی در اثر انرژی کسب کرده شتاب بزرگی کسب نموده و دارای سرعتهایی در حدود سرعت نور می شوند. بدین ترتیب ذرات شتاب یافته بصورت دو جت پرقدرت از بالا و پایین دیسک سیاهچاله به خارج جریان می یابند. از این رو چنین سیاهچاله ای را می‌توان پرقدرت ترین شتاب دهنده ذرات در عالم دانست.

 



بیشتر کوآزارهای یافت شده میلیاردها سال نوری از ما فاصله دارند. از آنجایی که میلیاردها سال طول کشیده تا نور آنها به ما برسد، مطالعه این اشیای دوردست مانند یک ماشین زمان می ماند: ما این اشیا را در وضعیتی نظاره می کنیم که میلیاردها سال قبل داشته اند. بنابراین می توانیم وقایع میلیاردها سال قبل را به چشم ببینیم. بیشتر از 2000 کوازار در کیهان یافت شده اند.کهکشانی مانند راه شیری احتمالا زمانی میزبان یک کوآزار خاموش بوده است.

 

کوآزارها انرژی معادل میلیونها، میلیاردها و شاید تریلیونها الکترون ولت ساطع می کنند. این انرژی از کل انرژی نورانی ستارگان داخل کهکشان فراتر می رود. نورنی ترین اشیای موجود در کیهان از 10 تا 100 هزار برابر درخشان تر از راه شیری هستند.

 

درخت خانوادگی

 

کوآزارها در رده ای از اجرام  آسمانی به نام هسته فعال کهکشانی (AGN=Active Galactic Nuclei) جای می گیرند. سایر رده ها عبارتند از کهکشان های سیفرت و بلیزارها (blazar). تمام این اجرم، توان خود را از سیاهچاله های عظیم در مرکز خود می گیرند.

 

کهکشانهای سیفرت دارای کمترین انرژی در بین این انواع سه گانه هستند. بیشتر دانشمندان بر این باورند که هر سه نوع کوآزارها، سیفرت ها و بلیزارها درحقیقت یک نوع AGN هستند و  تنها سوی گسیل انرژی آنها به طرف ماست که فرق می کند.