مرکز کهکشان ما چگونه است؟

تصویر زیر مکان ما در کهکشان راه شیری را نشان می دهد. همانگونه که دیده می شود ما در نزدیک انتهای یکی از بازوهای مارپیچی این کهکشان زندگی می کنیم. ما هرگز نخواهیم توانست تصویری کلی از کهکشان راه شیری بدست آوریم زیرا درون این کهکشان مارپیچی عظیم که حدود 100 هزار سال نوری پهنا دارد زندگی می کنیم.

اگر شما در مرکز کهکشان راه شیری زندگی می کردید، آسمانی بالای سر شما بود که یک میلیون بار درخشان تر می نمود. نزدیکترین ستاره به خورشید ما حدود 4.5 سال نوری از آن فاصله دارد. در حالی که در مرکز کهکشان ستاره ها تنها 0.4 تا 0.04 سال نوری از هم فاصله دارند.در منطقه یا از درون کهکشان به پهنای 10 هزار سال نوری ساختار مارپیچی آن در در هم می شکند و به یک برآمدگی متراکم از ستارگان تبدیل می شود. در قلب کهکشان راه شیری یک ابرسیاهچاله با جرمی 4 میلیون برابر خورشیذ قرار دارد که Sagittarius A* نامیده می شود. این غول گرانشی یک سیاهچاله ابرجسیم نسبتا خاموش است. برخی کهکشان ها سیاهچاله هایی به مراتب جسیم تر دارند که منشا تابش اشعه ایکس و گامای بسیار نیرومندی هستند. درخشندگی مرکز برخی از این کهکشان ها تابندگی کل کهکشان را تحت تاثیر قرار می دهد. 

تصویر پانوارامایی از کهکشان راه شیری، یا به عبارتی هرآنچه از کهکشان خود می توانیم ببینیم.

منبع اصلی:

https://webbtelescope.org/contents/articles/what-is-the-center-of-our-galaxy-like

مرکز کهکشان ما چگونه است؟

تصویر زیر مکان ما در کهکشان راه شیری را نشان می دهد. همانگونه که دیده می شود ما در نزدیک انتهای یکی از بازوهای مارپیچی این کهکشان زندگی می کنیم. ما هرگز نخواهیم توانست تصویری کلی از کهکشان راه شیری بدست آوریم زیرا درون این کهکشان مارپیچی عظیم که حدود 100 هزار سال نوری پهنا دارد زندگی می کنیم.

اگر شما در مرکز کهکشان راه شیری زندگی می کردید، آسمانی بالای سر شما بود که یک میلیون بار درخشان تر می نمود. نزدیکترین ستاره به خورشید ما حدود 4.5 سال نوری از آن فاصله دارد. در حالی که در مرکز کهکشان ستاره ها تنها 0.4 تا 0.04 سال نوری از هم فاصله دارند.در منطقه یا از درون کهکشان به پهنای 10 هزار سال نوری ساختار مارپیچی آن در در هم می شکند و به یک برآمدگی متراکم از ستارگان تبدیل می شود. در قلب کهکشان راه شیری یک ابرسیاهچاله با جرمی 4 میلیون برابر خورشیذ قرار دارد که Sagittarius A* نامیده می شود. این غول گرانشی یک سیاهچاله ابرجسیم نسبتا خاموش است. برخی کهکشان ها سیاهچاله هایی به مراتب جسیم تر دارند که منشا تابش اشعه ایکس و گامای بسیار نیرومندی هستند. درخشندگی مرکز برخی از این کهکشان ها تابندگی کل کهکشان را تحت تاثیر قرار می دهد. 

تصویر پانوارامایی از کهکشان راه شیری، یا به عبارتی هرآنچه از کهکشان خود می توانیم ببینیم.

منبع اصلی:

https://webbtelescope.org/contents/articles/what-is-the-center-of-our-galaxy-like

سیاهچاله ها

اجازه ندهید نام سیاهچاله شما را  به اشتباه بیاندازد. یک سیاهچاله فضایی خالی نیست. بلکه حجم بزرگی ماده است که در فضایی بسیار کوچک متراکم شده است. به این بیاندیشید که ستاره ای ده بار پرجرم تر هز خورشید به اندازه شهر نیویورک فشرده شود. نتیجه میدان گرانشی چنان عظیم خواهد بود که هیچ چیز حتی نور نمی تواند از آن بگریزد. در سالهای اخیر ابزارهای علمی ناسا و دیگر سازمان های فضایی دنیا توانسته اند تصویر جدیدی از این اشیای غریب فراهم کنند که برای بسیاری، شگفت انگیزترین اجرام فضایی هستند.

ایده شیئی در آسمان به اندازه ای جسیم و چگال که نور نتواند از سطح آن بگریزد چندین قرن برای انسان آشنا بوده است. وجود سیاهچاله ها توسط نظریه نسبیت عام اینشتاین پیش بینی شده بود که نشان می دهد وقتی یک ستاره جسیم می میرد، در پی خود یک هسته کوچک و بسیار چگال باقی می گذارد. اگر جرم هسته باقیمانده یک ستاره پس از مرگ آن، بیش از سه برابر جرم خورشید باشد، معادلات میدان نشان می دهند که نیروی گرانش بر همه نیروهای دیگر غلبه کرده و یک سیاهچاله خلق می کند.

تصور هنرمند از فضای پیرامون یک سیاهچاله

دانشمندان نمی توانند به کمک تلسکوپ هایی که نور مرئی، اشعه ایکس یا سایر اشکال تابش الکترومغناطیس را آشکارسازی می کنند، به تماشای سیاهچله ها بپردازند. لیکن می توانیم با مطالعه اثر آنها بر سایر اجرام نزدیک به بودن آنها پی ببریم. اگر یگ سیاهچاله از درون ابری از مواد میان ستاره ای بگذرد، ماده را در فرایندی به نام درآشامیدن (accretion) به درون خود خواهد کشید. اگر ستاره ای معمولی از نزدیکی یک سیاهچاله بگذرد فرایند مشابهی روی خواهد داد. همچناکه ماده بسوی سیاهچاله فروافتاده، شتاب گرفته و گرم می شود، تابش اشعه ایکس قدرتمندی گسیل می کند. شواهد جدید نشان می دهند که سیاهچاله ها موجب ارسال انفجاری اشعه گاما از ماده فروبلعیده می شوند و باعث تولید ستاره های جدید در برخی نواحی می گردند.

پایان یک ستاره، آغاز یک سیاهچاله

بیشتر سیاهچاله ها از بقایای یک ستاره بزرگ پس از انفجار ابرنوستاره ای آن بوجود می آیند (ستارگان کوچکتر، به ستارگان نوترونی چگال تبدیل می شوند که برای به دام انداختن نور بقدر کافی جسیم نیستند). اگر جرم بقایای انفجار ابرنوستاره بیش از سه برابر جرم خورشید باشد، مطابق نظریه هیچ نیرویی نمی تواند از فروریزش گرانشی آن جلوگیری کند. لیکن با فروریزش ستاره اتفاق عجیبی رخ می هد. با نزدیک شدن سطح ستاره به یک سطح موهومی به نام افق رویداد (event horizon)، زمان روی ستاره نسبت به ناظران دوردست کندتر می شود. با رسیدن سطح ستاره به افق رویداد زمان متوقف می شود و ستاره دیگر بیش از آن چگالیده نمی شود. وقتی یک سیاهچاله و یک ستاره نوترونی با هم برخورد می کنند سیاهچاله جسیم دیگری ایجاد می شود.

افق رویداد یک سیاهچاله

سیاهچاله های ابرجسیم

اما یک راز بزرگ باقی می ماند. بنظر می رسد دو نوع سیاهچاله با تفاوت مقیاس عظیمی وجود دارند. از یک سو تعداد بی شماری سیاهچاله وجود دارند که از بقایای ستارگان جسیم تشکیل شده اند. این سیاهچاله های با "جرم ستاره ای" (stellar mass black holes) جرمی بین 10 تا 24 برابر خورشید دارند. دانشمندان وقتی آنها را آشکارسازی می کنند که اقدام به بلعیدن ماده پیرامون خود می نمایند. تخمین تعداد واقهی این سیاهچاله ها امر بسیار دشواری است لیکن دانشمندان حدس می زنند تعداد آنها تنها در کهکشان راه شیری باید بین 10 میلیون تا یک میلیارد عدد باشد.

در سوی دیگر این طیف غولهایی به نام سیاهچالگان ابرجسیم (supermassive black holes) وجود دارند که می توانند میلیونها و حتی بیلیون ها بار جسیم تر از خورشید باشند. ستاره شناسان بر این باورند که سیاهچاله‌های ابرجسیم در مرکز تقریبا تمامی کهکشان های بزرگ قرار دارند، حتی در مرکز کهکشان راه شیری ما. در مرکز کهکشان ستارگان بسیار به هم نزدیکترند. فاصله برخی ستارگان در مرکز یک کهکشان به حدود 400 میلیارد کیلومتر می رسد و اگر در مرکز کهکشان راه شیری زندگی می کردید آسمان شب را یک میلیون بار روشن تر می دیدید.

در چنین تراکم دهشتناکی از ستارگان، سیاهچاله مرکز کهکشان می تواند به آسانی گاز و غبار فراوانی را از ستارگان اطراف خود ببلعد. این مواد هنگام سقوط به سوی سیاهچاله به سرعتهایی نزدیک به نور می رسند و انرژی عظیم جنبشی آنها به شکل تابش اشعه ایکس و حتی گاما به دو طرف قرص سیاهچاله منتشر می شود. این تشعشع انفجاری تابش که قابل آشکارسازی است مهمترین دلیل بر وجود یک ابرسیاهچاله در مرکز هر کهکشان بزرگ است.

تنها تعداد انگشت شماری سیاهچاله ابرجسیم توسط دانشمندان کشف شده اند، لیکن در سراسر گیتی باید میلیاردها عدد از این غولهای گرانشی موجود باشد.

در مورد نحوه شکل گیری سیاهچاله های ابرجسیم نظریات مختلفی وجود دارد، از جمله برخورد چندین سیاهچاله و تلفیق آنها با یکدیگر. لیکن شیوه پیدایش آنها هنوز راز بزرگی باقیمانده است.

بزرگترین سیاهچاله ابرجسیمی که تاکنون کشف شده، TON 618 نام دارد که در فاصله 10.8 میلیارد کیلومتری زمین قرار دارد. این غول گرانشی بیش از 60 میلیارد برابر خورشید جرم دارد و در حقیقت یک کوآزار در مرکز کهکشان خود است.

نقطه درخشان آبی رنگ در مرکز تصویر کوازار حاوی ابرسیاهچاله TON 618 را نشان می دهد.

منابع اصلی:

https://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/black-holes

https://www.space.com/supermassive-black-hole

شعرای یمانی: درخشان ترین ستاره در آسمان شب

شعرای یمانی که به نام ستاره سگ یا Sirius A نیز موسوم است، درخشان ترین ستاره در آسمان شب است. سیریوس در یونانی معنای درخشان می دهد، نامی برازنده زیرا تنها چند سیاره؛ ماه کامل و ایستگاه فضایی بین المللی درخشندگی بیشتر از آن دارند.

از آنجایی که شعرای یمانی بسیار درخشنده است، برای پیشینیان بسیار آشنا بوده است. اما کشف یک ستاره همراه آن به نام Sirius B در سال 1862 ستاره شناسان را شگفت زده ساخت. این ستاره ده هزاربار کم نورتر از شعرای یمانی الف است و از زمین با چشم غیرمسلح دیده نمی شود. تنها به یاری تلسکوپ فضایی هابل در سال 2005 تخمین جرم این ستاره امکان پذیر شد.

شعرای یمانی در آسمان زمستان نیمکره شمالی زمین بخوبی قابل شناسایی است. جرم شعرای یمانی الف حدود دو برابر جرم خورشید است و اگر کنار خورشید ما قرار گیرد بیست بار از آن درخشان تر خواهد بود. سه ستاره کمربند اوریون بسوی شعرای یمانی اشاره می کنند (شکل زیر).

امروزه شعرای یمانی به نام ستاره سگ موسوم شده زیرا بخشی از صورت فلکی سگ بزرگ (Canis Major) است. این ستاره در گزارشات نجومی ملل کهن بسیاری از جمله یونانیان و پولنزی ها آورده شده است. تقویم مصریان باستان نیز بر اساس زمان طلوع این ستاره بنا نهاده شده است. طلوع این ستاره همزمان با افزایش آب نیل بوده بطوری که به نام ستاره نیل نیز موسوم شده است.

شعرای یمانی ب یا Sirius B یک کوتوله سفید است که آخرین مرحله در زندگی یک ستاره با جرم کم است. کوتوله های سفید با از دست دادن تدریجی انرژی خود به کوتوله های سیاه تبدیل می شوند که آخرین مرحله تکامل یک ستاره است. جرم این کوتوله سفید حدود 98 درصد جرم خورشید است.

منبع:

https://www.space.com/21702-sirius-brightest-star.html

---

دستیاری در انجام تحقیقات دانشگاهی

با بالاترین کیفیت و کمترین هزینه

شماره پیامک: 09360771981

---

اگر ابط الجوزا به ابرنوستاره تبدیل شود، چه اتفاقی می افتد؟

وقتی یک ستاره نزدیک منفجر شود، چه اتفاقی می افتد؟

ابرغول قرمزی که در فاصله 500 سال نوری از ما قرار دارد، ستاره عظیم ابط الجوزا ماه هاست که رفتاری غریب از خود نشان داده است. در طی چند سال گذشته این ابرغول قرمز که یکی از درخشانترین ستاره های آسمان است، پس از کمتر شدن قابل ملاحظه درخشندگی آن در فاصله سالهای 2019 تا 2020، اکنون با شدتی بیش از پیش می درخشد. ابط الجوزا از ماه آوریل درخشندگی خود را 150 درصد افزایش داده است و از مکان دهمین ستاره تابان آسمان به مکان هفتم صعود کرده است.

ابط الجوزا ممکن است در طول عمر شما منفجر شود. در این صورت درخشندگی آن به حدی خواهد رسید که به مدت یکسال حتی در طول روز نیز قابل مشاهده خواهد بود.

اولین نشانه انفجار یک ستاره عظیم در اندازه ابط الجوزا (با حداقل قطری 300 برابر خورشید) باران ذرات بدون جرم و بار نوترینو است. پس از آن ستاره بسرعت درخشان می شود. در این مرحله ستاره ناگهان به درخشندگی ماه کامل می رسد. البته این مرحله بسیار کوتاه خواهد بود و از تابندگی ابرنوستاره کم می شود لیکن به مدت شش ماه تا یکسال حتی در طول روز نیز دیده خواهد شد.

پس از دو سال، درخشندگی ستاره از بین رفته و دیگر هیچگاه با چشم غیرمسلح دیده نخواهد شد.

پس از این انفجار عظیم یک ستاره نوترونی یا سیاهچاله برجای خواهد ماند. این انفجار برای ما کاملا بی ضرر است زیرا پرتوهایی که از فاصله 500 سال نوری دریافت می کنیم بسیار ضعیف تر از ستاره خورشید خود ماست.

اگر ابرنوستاره ای در فاصله 30 سال نوری از ما منفجر شود، تشعشعات آن می تواند لایه ازون را کاملا از بین برده و به انقراض جمعی انسان منجر شود. البته این واقعه هر یک میلیارد سال ممکن است یکبار روی دهد.

منبع:

https://news.yahoo.com/betelgeuse-explodes-itll-bright-could-163238876.html