Home Home Information Contact Site Map Library English Site
بخش‌های اصلی
اخترشناسی
فیزیک
صفحه اصلی
زندگی انیشتین
فیزیکدان‌های مسلمان
اخترشناسی
فیزیک و زندگی
تاریخ فیزیک
تازه‌های فیزیک
دانش‌نامه‌ی فیزیک
آموزش فیزیک
معلمان برتر
فیزیک در شبکه
خبرها و نظرها
معرفی کتاب
برترین‌های این بخش
::
جستجو در پایگاه

جستجوی پیشرفته
دریافت اطلاعات پایگاه
نشانی پست الکترونیک خود را برای دریافت اطلاعات و اخبار پایگاه، در کادر زیر وارد کنید.
آخرین مطالب بخش
:: طرح سراسری دانش‌آموز پژوهنده برگزار می‌شود
:: خورشید کوچکتر است
:: نخستین آزمایش‌های فیزیک در تاریخ معاصر ایران
:: آسایشگاهی برای ستارگان پیر
:: فیزیک و کاربردهای آن: پزشکی
آخرین مطالب سایر بخش‌ها
:: نقش کتابخانه‌های دیجیتال چندرسانه‌ای در پیشرفت آموزش
:: چه چیزی دختران را دختر می‌سازد؟
:: ترویج علم با دانش‌نامه‌های الکترونیکی
:: کتاب‌های اخترشناسی و فضا منتشر شد
:: پژوهشگر تاریخ علم چه کار می کند؟
:: ریش دراز
:: بزمجه: یادگار دایناسورها
:: یوسف ثبوتی: بنیان‌گذار نخستین رصدخانه‌ی پژوهشی ایران
:: سرشت علم و جایگاه آن در استانداردهای آموزش علوم
:: سرگذشت کتاب مرجع در ایران
بازی های آموزشی

AWT IMAGE

به سوی اینشتین شدن

AWT IMAGE

مکانیک در تمدن اسلامی

AWT IMAGE

:: آسایشگاهی برای ستارگان پیر ::
 | تاریخ ارسال: ۱۳۸۵/۱۱/۱۷ | مترجم: آقاي سلیمان فرهادیان | 

اخترشناسان بر این باورند که ستارگان درون ابرهایی از گاز در حال رمبش هیدروژن به وجود می آیند. این گاز به طور عمده از مولکول های هیدروژن تشکیل شده است. هر مولکول هیدروژن از دو اتم هیدروژن متصل به هم به وجود می آید. دیدن این ابرها بسیار دشوار است، زیرا جو زمین بخش عمده نور گسیل شده از آن را جذب می کند. با این همه گاز دیگری به نام کربن منواکسید همیشه وجود دارد که می توان به سادگی آن را از زمین مشاهده کرد. اخترشناسان رادیواخترشناسی بنیاد ماکس پلانک نقشه دقیقی از این منطقه تشکیل ستارگان در کهکشان آندرومدا تهیه کرده‌ند.
ستارگان چگونه به وجود آمدند؟ این یکی از مهمترین پرسش های اخترشناسی است. می دانیم که فرآیند تشکیل ستاره ها در ابرهای گازی سرد که دمایشان کمتر از oc ۲۲۰- (k ۵ ) است، روی می دهد. فقط در چنین منطقه هایی با گازهای چگال است که گرانش می تواند به رمبش و تشکیل ستارگان منجر شود. ابرهای گازی سرد کهکشان ها به طور عمده از مولکول های هیدروژن یا H2 تشکیل شده اند. (مولکول های هیدروژن از دو اتم هیدروژن متصل به هم به وجود می آیند.) این مولکول ها یک خط طیفی در محدوده زیر قرمز طیف منتشر می کنند که به وسیله تلسکوپ های زمینی نمی توان آن را مشاهده کرد، زیرا جو زمین این تابش را جذب می کند. بنابراین اخترشناسان مولکول دیگری را بررسی می کنند که همیشه همراه H2 است. این مولکول کربن منواکسید ( CO ) است. خط طیفی شدید CO در طول موج mm ۲ ‎ /۶ را می توان به وسیله رادیوتلسکوپ های زمینی مستقر در مکان های مناسب جوی مشاهده کرد. کوهستان های مرتفع و خشک صحراها یا قطب جنوب برای این منظور مناسب است. وجود کربن منواکسید در فضای کیهانی نشانی است بر وضعیت مطلوب برای تشکیل ستارگان و سیاره های جدید.
پژوهش های مربوط به توزیع کربن منواکسید در کهکشان راه شیری ما مدت های زیادی انجام شده است. اخترشناسان مقدار زیادی گاز سرد یافته اند که برای تشکیل ستاره طی میلیون ها سال آینده کفایت می کند. اما هنوز پرسش های بسیاری بدون پاسخ مانده است، برای مثال چگونه این مولکول های گاز که ماده خام تشکیل ستاره است، به وجود آمده اند. آیا این ماده خام در مراحل ابتدایی تشکیل کهکشان ها به وجود می آید؟ آیا این ماده خام از گازهای اتمی داغ به وجود می آید؟ آیا ابرهای مولکولی خود به خود می رمبند یا لازم است که از بیرون کاری صورت گیرد تا آن را ناپایدار کند و باعث رمبش شود؟ از آنجایی که خورشید در صفحه راه شیری واقع است، به دست آوردن بینشی از فرآیندهای انجام شده در کهکشان ما بسیار دشوار است. نگاه از «بیرون» در این مورد کمک خوبی است و به همین دلیل نگاهی به همسایه کیهانی ما می تواند بسیار مفید باشد.

کهکشان آندرومدا که آن را با نام M31 نیز می شناسند، منظومه ای از میلیاردها ستاره است که به کهکشان راه شیری ما شباهت دارد. فاصله M31 از ما فقط ۵/۲ میلیون سال نوری است و نزدیکترین کهکشان مارپیچ محسوب می شود. پهنای این کهکشان در آسمان حدود ۵ درجه است و می توان آن را با چشم غیرمسلح هم دید که به صورت ابر کمرنگی مشاهده می شود. بررسی این همسایه کیهانی به ما کمک می کند فرآیندهای انجام شده در کهکشان خودمان را درک کنیم.
در سال ۱۹۹۵ گروهی از اخترشناسان رادیواخترشناسی میلی متری ( IRAM ) و گروهی از بخش رادیواخترشناسی موسسه ماکس پلانک ( MPIfR ) طرح بلندپروازانه نقشه برداری از کل کهکشان آندرومدا در خط طیفی کربن منواکسید را آغاز کردند. ابزاری که در این طرح به کار رفت، رادیوتلسکوپ ۳۰ متری IRAM بود که در پیکو وله تا (۲۹۷۰ متر) در نزدیکی گرانادای اسپانیا مستقر است. با توجه به قدرت تفکیک زاویه ای ۲۳ ثانیه قوسی (در فرکانس مشاهده ای ۱۱۵ GH2 و طول موج mm ۲ ‎ /۶) ۵/۱ میلیون مکان مجزا و منفرد باید اندازه گیری می شد. برای تسریع فرآیند مشاهده، از شیوه جدیدی برای اندازه گیری استفاده شد. رادیوتلسکوپ در این شیوه به جای مشاهده جداگانه هر موقعیت، اطلاعات را به طور پیوسته از تمام کهکشان جمع آوری می کند. این شیوه رصد که «در حرکت» ( on the fly ) نامیده می شود، به طور اختصاصی برای طرح M31 ابداع شد که امروزه روشی استاندارد نه فقط در رادیوتلسکوپ پیکو وله تا بلکه در دیگر رادیوتلسکوپ هایی است که در طول موج های میلی متری رصد می کنند.
برای هر مکان مشاهده شده در M31 فقط یک مقدار برای شدت CO ثبت نشد، بلکه به طور همزمان ۲۵۶ مقدار به دست آمد که پهنای باند آن ۲/۰ درصد طول موج مرکزی ۶/۲ میلی متری است. بنابراین کل اطلاعات رصدی مجموعه ای ۴۰۰ میلیونی را به وجود آورد! مکان دقیق خط CO در طیف، اطلاعاتی در مورد سرعت گاز سرد به ما می دهد. اگر گاز به سمت ما حرکت کند، خط به سمت طول موج های کوتاه تر می رود. هنگامی که منبع از ما دور می شود، جابه جایی به سمت طول موج های بزرگتر روی می دهد. این پدیده که اثر داپلر نام دارد، همان پدیده ای است که هنگام آژیر کشیدن آمبولانسی که به سمت ما می آید، یا از ما دور می شود به وقوع می پیوندد. در اخترشناسی با استفاده از اثر داپلر حرکت ابرهای گاز را بررسی می کنند. حتی در مواردی که ابرهایی با سرعت های متفاوت در خط واحدی مشاهده می شوند، تمایز آنها امکان پذیر است. اگر خط طیفی پهن باشد، یا ابر در حال انبساط است، یا ابرشامل چندین بخش است که هر کدام سرعت متفاوتی دارند.
این رصدها در سال ۲۰۰۱ به پایان رسید. با توجه به بیش از ۸۰۰ ساعت کار تلسکوپ این طرح یکی از بزرگترین طرح هایی است که به وسیله تلسکوپ های IRAM یا MPIfR انجام شده است. پس از پردازش و تحلیل کامل مقدار زیادی از اطلاعات، توزیع کامل گاز سرد در M31 منتشر شد. (شکل بالا سمت چپ)
خط CO در طیف گاز سرد M31 در جای مناسبی واقع شده و بررسی ساختار بازوی مارپیچ را امکان پذیر می سازد. بازوهای مارپیچ مجزا در فاصله ۲۵ هزار تا ۴۰ هزار سال نوری از مرکز آندرومدا واقع شده اند که بیشتر ستاره ها در این منطقه تشکیل می شوند. در منطقه مرکزی که ستارگان پیر متمرکز شده اند، خط های CO بسیار ضعیف ترند. با توجه به شیب زیاد M31 نسبت به خط دید (حدود ۷۸ درجه) بازوهای مارپیچ حلقه بیضوی بزرگی را می سازند. در حقیقت مدت های زیادی به اشتباه آندرومدا را کهکشانی حلقوی در نظر می گرفتند.
نقشه سرعت گازها (شکل زیر) شبیه به عکس یک حلقه آتش است. در یک سمت (در بخش پایین، چپ) گاز CO با سرعت حدود ۵۰۰ کیلومتر بر ثانیه به سمت ما حرکت می کند (بخش آبی) اما در سمت دیگر (بالا، راست) با سرعت ۱۰۰ کیلومتر بر ثانیه (قرمز) حرکت می کند. از آنجایی که کهکشان آندرومدا با سرعت ۳۰۰ کیلومتر بر ثانیه به سمت ما حرکت می کند، حدود دو میلیارد سال دیگر از کهکشان راه شیری کاملاً عبور می کند. علاوه بر آن M31 با سرعت حدود ۲۰۰ کیلومتر حول محور اصلی می گردد. از آنجایی که ابرهای داخلی CO مسیر کوتاه تری نسبت به ابرهای بیرونی را می پیمایند، می توانند سبقت بگیرند. این پدیده به ساختار مارپیچ منجر می شود.چگالی گازهای مولکولی سرد در بازوهای مارپیچ بیشتر از چگالی گازها بین این بازوها است، اما گازهای اتمی به طور یکنواخت تری توزیع شده است. این پدیده بیانگر آن است که گازهای مولکولی از گازهای اتمی موجود در بازوهای مارپیچ به ویژه در حلقه های باریک تشکیل ستاره به وجود آمده است. منشاء این حلقه هنوز نامعلوم است. شاید گاز موجود در حلقه موادی باشد که هنوز برای تشکیل ستارگان استفاده نشده است، شاید هم میدان مغناطیسی M31 موجب تشکیل ستارگان در بازوهای مارپیچ شود. رصدهای انجام شده با تلسکوپ افلسبرگ ( Effelsberg ) نشان داد که میدان مغناطیسی از همان بازوهای مارپیچ دیده شده در CO تبعیت می کند.حلقه تشکیل ستارگان (ناحیه تولد) در کهکشان راه شیری ما از ۱۰ تا ۲۰ هزار سال نوری از مرکز کهکشان وسعت دارد که از منطقه مشابه M31 کوچکتر است. اما به رغم آن، مولکول های گاز راه شیری ۱۰ برابر بیشتر است. با توجه به اینکه سن کهکشان ها برابر است، بازدهی کهکشان راه شیری نسبت به مواد اولیه اش بیشتر است. از طرف دیگر تعداد زیاد ستارگان پیر در مرکز M31 بیانگر آن است که سرعت تشکیل ستارگان در گذشته بسیار بیشتر از زمان حال بوده. از این رو بیشتر گازها پیش از این مصرف شده اند. نقش جدید CO نشان می دهد که فرآیند تشکیل ستارگان در آندرومدا در گذشته بسیار کارآمد بود. شاید میلیاردها سال پس از این، کهکشان راه شیری ما به وضعیت فعلی آندرومدا شبیه شود.

منبع:

www.universetoday.com

  
تسهیلات مطلب
سایر مطالب این بخش سایر مطالب این بخش
نسخه قابل چاپ نسخه قابل چاپ
ارسال به دوستان ارسال به دوستان


کد امنیتی را در کادر بنویسید >
::
دفعات مشاهده: 6695 بار   |   دفعات چاپ: 2398 بار   |   دفعات ارسال به دیگران: 141 بار   |   0 نظر
سال جهانی فیزیک
Persian site map - English site map - Created in 0.059 seconds with 1072 queries by yektaweb 3431