10:59 عصر پنج شنبه 87/9/7

اخترشناسی4

نویسنده: امیررضا طغرلی

کهکشان ها وخوشه ها

مطالعه اجرامی که درخارج از کهکشان راه شیری قرار دارند به یک علم جدید تبدیل شده که شاخه ای از اخترشناسی محسوب می شود. دراین علم نحوه پیدایش و تکامل کهکشان ها، ساختار و طبقه بندی آنها ، کهکشان های فعال وگروه ها و خوشه های کهکشانی مورد بررسی قرار می گیرند . بررسی گروه ها وخوشه‌های کهکشانی در درک بهتر از ساختار کلی کیهان نقش مهمی ایفا می کند.

دراین شکل چندین جرم حلقه مانند آبی رنگ رامشاهده میکنید که تصاویر همان کهکشان هستند که با استفاده از اثر عدسی‌های گرانشی از خوشه کهکشان زرد رنگ در وسط عکس کپی برداری شده اند. این عدسی ها با استفاده از میزان گرانش خوشه نور را خم کرده و تصویر اجرام دورتر را بزرگنمایی نموده و درآنها اعوجاج ایجاد می کند.

اغلب کهکشان ها دارای شکل منحصر به فردی هستند که طبقه بندی آنها را آسان می‌کند. به طورکلی کهکشان ها به انواع مارپیچ، بیضوی ، و نامنظم تقسیم بندی می شوند.

همانطورکه از نام کهکشان بیضوی پیداست سطح مقطع این کهکشان بیضی شکل است . ستارگان در مدارهای تصادفی به دور کهکشان می‌چرخند. دراین کهکشان‌ها غبار میان ستاره‌ای وجود ندارد و یا به ندرت یافت می‌شود و نقاط تولید ستاره دراین نوع کهکشان بسیار کم هستند. ستارگان این کهکشان عموماً مسن هستند کهکشان بیضوی عموماً درمرکز خوشه‌های کهکشانی یافت می‌شوند و ممکن است در اثر ترکیب کهکشان بزرگ به‌وجود آیند.

کهکشان مارپیچ معمولاً از یک صفحه دوار مسطح تشکیل شده که یک برآمدگی میله مانند در مرکز آن قرار دارد و بازوهای نورانی مارپیچی از آن خارج می شوند. این بازوها نواحی پر گرد و غباری هستند که درناحیه تولید ستاره قرار دارند و این مناطق ستاره‌های جوان بسیار بزرگ رنگ آبی را در برابر دیدگان‌مان قرار می‌دهند. کهکشان‌های مارپیچ با هاله‌ای از ستاره‌های پیر احاطه شده‌اند. کهکشان‌های راه شیری و آندرومدا کهکشان‌های مارپیچ هستند.

شکل ظاهری کهکشان‌های نامنظم درهم پیچیده است واین نوع از کهکشان در دسته‌بندی بیضوی و مارپیچ جای نمی‌گیرند. حدود یک چهارم کهکشان‌ها نامنظم هستند و شکل نامنظم آنها ناشی از تعامل گرانشی با محیط اطراف است.

کهکشان فعال کهکشان هایی هستند که عمده انرژی که از آنها ساطع می شود از منبعی به جز ستارگان و گرد و غبار تامین می‌شود. درمرکز این کهکشان ها هسته ای فشرده قرار دارد که گفته می‌شود یک سیاه چاله بسیار عظیم است که به علت جذب اجرام انرژی زیادی را تولید می کند. کهکشان رادیویی نوعی کهشکان فعال است که در بخش رادیویی طیف بسیار درخشان بوده و زبانه های پرانرژی گاز را متساعد می کند. از میان کهکشان های فعالی که تشعشات پرانرژی ساطع می کنند می توان به کهکشان های سیفرت ، اخترنماها و بلازارها اشاره کرد . گفته می شود که اختر نماها درخشنده ترین اشیا عالم هستند.

ساختار عظیم کیهان بر اساس گروهها و خوشه‌های کهکشانی شکل گرفته است. دراین ساختار بزرگ‌ترین واحد کیهانی ابرخوشه‌ها هستند. مجموعه مواد به فیلامان‌ها و دیواره‌های کهکشانی تبدیل می‌شوند ودر میان آنها فضاهای خالی باقی می‌ماند.

کیهان شناسی

مشاهده ساختار عظیم عالم در علم کیهان شناسی فیزیکی مطرح می شود و گام موثری در درک بهتر پیدایش وتکامل کیهان محسوب می شود. درکیهان شناسی مدرن نظریه انفجار بزرگ مورد پذیرش قرار گرفته و اعلام شده که دربرهه ای از زمان انفجار بزرگ رخ داده با انبساط فضا درطول 7/13گیگا سال جهان به شکل فعلی آن مبدل شده است . مفهوم انفجار بزرگ با کشف تشعشات مایکرویو پس زمینه کیهان درسال 1965مطرح شد .

در طول مدت تکامل جهان چندین مرحله تکاملی را تجربه کرد . در ابتدا جهان به سرعت انبساطی کیهانی را تجربه کرد که شرایط اولیه را همگن کرد . سپس با تشکیل هسته انفجار بزرگ عناصر اولیه جهان آغازین تولید شدند.

هنگامی که اولین اتم های تشکیل دهنده فضا شفاف شدند توانستند امواجی را از خود ساطع کنند امواجی که امروزه به صورت تشعشات مایکرویو پس زمینه کیهان مشهور هستندسپس جهان درحال انبساط به علت عدم وجود منابع انرژی کیهانی وارد عصر تیره و تار خود شد.

با وقوع تغییرات اندک در چگالی اجرام ، ساختار سلسله مراتبی ماده شکل گرفت . موادی که در نواحی چگال جمع شده بودند ابرهای گاز و ستارگان اولیه را تشکیل دادند. این ستاره های عظیم باعث ایجاد مجدد فرایند یونیزاسیون شده و بسیاری از عناصر سنگین جهان آغازین را به وجود آوردند.

توده های گرانشی به فیلامان تبدیل شده و فضایی بین این فیلامان ها به صورت خالی باقی ماند. به تدریج گرد وغبار با یکدیگر ترکیب شده واولین کهکشان ها به وجود آمدند. باگذشت زمان این کهکشان ها مواد بیشتری را به درون خود کشیدند و گروه ها و خوشه های کهکشانی و درنهایت ابرخوشه های عظیم شکل گرفتند.

یکی از مفاهیم اصلی در ساختار عالم ، ماده تاریک یا انرژی تاریک است. ماده تاریک عنصر اصلی تشکیل دهنده دنیاست و96

درصد چگالی جهان را تشکیل می دهد.امروزه تلاش زیادی برای درک فیزیک این ماده واجزا تشکیل دهنده آن صورت میگیرد .

اخترشناسی غیر حرفه ای (آماتوری)

به طور کلی اخترشناسان آماتور با استفاده از تلسکوپ های ساخت خودشان بسیاری از پدیده های کیهانی واجرام سماوی را مشاهده می‌کنند. آنها بیشتر به دنبال رصد کردن ماه ، سیارات ، ستارگان، دنباله دارها، باران های شهابی وبسیاری از اجرام موجود درعمق فضا مانند خوشه های ستاره ای ، کهکشان ها وسحابی ها هستند. یکی از شاخه های اخترشناسی آماتوری ، عکس برداری کیهانی است که طی آن فرد آماتور از آسمان شب عسکبرداری می کند. بسیاری از افراد آماتور تلاش می کنند درمشاهده اجرام خاص تبحر لازم را کسب کنند و با توجه به علاقه فردی خود کار مشاهده خود را تخصصی ترکنند.

اغلب آماتورها مشاهدات خود را در طول موج های مرئی انجام می دهند و تعداد محدودی هم این کار را درمورد طول موج های نامرئی تجربه می کنند. آنها در تلسکوپ خود از فیلترهای فروسرخ استفاده می کنند ویا از تلسکوپ های رادیویی کمک میگیرند . کارل گوته یانسکی یکی از پیشگامان اخترشناسی رادیویی آماتوری است که در دهه 1930 آسمان را در طول موج های رادیویی مشاهده کرد .تعدادی از افراد آماتور از تلسکوپهای دست ساز یا تلسکوپ های رادیویی که برای تحقیقات اختر شناسی ساخته می شوند ودراختیار افراد آماتور قرار می گیرند استفاده می کنند. ("مثلاً " تلسکوپ یک مایلی ).

اخترشناسان آماتور در پیشرفت های علم اخترشناسی سهم بسزایی داشته اند . این رشته یکی از معدود رشته هایی است که در آن افراد آماتور ایفای نقش می کنند. آنها می توانند دربرخی اندازه گیری ها شرکت کرده و در اصلاح مدار سیارات کوچک مفید واقع شوند. همچنین افراد آماتور درکشف دنباله دارها و رصد ستاره های متغیر نقش بسزایی دارند . پیشرفت های حاصل شده در زمینه تکنولوژی دیجیتال به افراد آماتور اجازه می دهد تا در رشته عسکبرداری کیهانی به موفقیت های چشمگیری دست پیدا کنند.

سوالات اساسی در اخترشناسی

اگرچه دررشته اخترشناسی تلاش های بسیاری برای درک بهتر طبیعت جهان ومحتوای آن صورت گرفته است اما هنوز سوالهای بی پاسخی در پیش رویمان قرار دارند شاید پاسخگویی به این سوالات مستلزم ساخت ابزارهای رصد جدید و پیشرفت های تازه در زمینه فیزیک نظریه و تجربی باشد.

• آیا سیارات خاکی در اطراف بقیه ستارگان (به جز خورشی ) هم قرار دارند ؟ اخترشناسان از وجود ستارگان بزرگ واجرامی در اطراف ستاره ها اطمینان حاصل کرده اند . بنابراین وجود سیارات خاکی کوچک‌تر محتمل به نظر می رسد .

• آیا در بقیه نقاط عالم حیات فرازمینی وجود دارد ؟ به طور خاص آیا انسان درکره های دیگر هم زندگی می کند؟ دراین صورت چگونه تناقض فرمی ( Fermi ) را توجیه می کنید ؟ وجود حیات درخارج از کره خاکی تبلیغات علمی و فلسفی بسیار مهمی را درپی دارد .
• جنس ماده تاریک و انرژی تاریک از چیست ؟ شناخت این مساله در درک تکامل عامل و سرنوشت آن بسیار مفیداست اما هنوز درباره آن چیزی نمی دانیم.

• چرا دنیا به وجود آمد ؟ چرا برای مثال ثابت های فیزیکی با دقت تنظیم شده اند تا وجود حیات را تضمین کنند؟ چه چیزی باعث انبساط کیهانی شد و دنیا را همگن کرد ؟

نظر شما ()

لیست کل یادداشت های این وبلاگ

مطالب طنز
[عناوین آرشیوشده]