تبلیغات
عجایب جهان هستی - مطالب ابر فضا

کشف مولکول حیات در فضا

سیارات

مولکول حیات در فضا کشف شد


دانشمندان برای نخستین بار موفق به کشف یک مولکول آلی پیچیده در فضا شده‌اند که از ساختار نامتقارن مشابه مولکول‌های کلیدی برای حیات زمین برخوردار است.

محققان مولکول اکسید پروپیلن را در یک ابر بزرگ گاز و غبار در نزدیکی مرکز کهکشان راه شیری شناسایی کرده‌اند.

مولکول‌های آلی خاص مانند اکسید پروپیلن مانند دو دست‌ انسان از نسخه‌های آینه‌مانند با خودشان برخوردارند که یک ویژگی شیمیایی موسوم به "دست‌سانی" (chirality) است.

دانشمندان از مدتها قبل به دنبال این بودند که چرا موجودات زنده تنها از یک نسخه از مولکول‌های خاص استفاده می‌کنند؛ برای مثال، شکل راست‌دست ریبوز، بخش اصلی دی‌ان‌ای است.

کشف اکسید پروپیلن در فضا نشان داد که دست‌سانی از ریشه کیهانی برخوردار است.

به گفته دانشمندان، این کشف یک جهش پیشگامانه به سوی درک چگونگی ساخت مولکول‌های پری‌بیوتیک در جهان و اثر آنها بر منشا حیات به شمار می‌رود.

اینگونه مولکول‌ها که برای زیست‌شناسی ضروری هستند، پیش از این در شهاب‌سنگ‌های کشف شده بر روی زمین و دنباله‌دارهای موجود در منظومه شمسی مشاهده شده، اما هیچگاه در گستره عظیم فضای بین ستاره‌ای دیده نشده بودند.

این یافته‌ها به تقویت این نظریه می‌پردازد که اجزای شیمیایی سازنده حیات پیش از این توسط اجسام سماوی مانند شهاب‌سنگها و دنباله‌دارهای حاوی این مولکول‌ها به زمین منتقل شده‌اند.

در ماه مه، ستاره‌شناسان برای نخستین بار اسیدآمینه گلیسین را بر روی یک دنباله‌دار شناسایی کردند که توسط موجودات زنده برای تولید پروتئین استفاده می‌شود.

محققان در تحقیق جدید از تلسکوپ‌های رادیویی برای بررسی جزئیات شیمیایی مولکول‌ها در ابر گاز و غبار تولید کننده ستاره در دوردست استفاده کردند. مولکول‌ها در زمان حرکت در خلاء فضا، ارتعاشاتی تولید می‌کنند که مانند امواج رادیویی خاص بنظر می‌رسند.

سیگنال‌های پیچیده مرتبط با اکسید پروپیلن بقدر کافی برای اینکه دانشمندان به تعیین منشا چپ یا راست بودن مولکول‌ها بپردازند، کافی نبود. به گفته محققان، مانند سایه یک دست، نمی‌توان از راست یا چپ بودن آن خبر داد.

تحقیقات آینده در مورد چگونگی تعامل نور پلاریزه شده با مولکول‌ها شاید بتواند غالب بودن یک نسخه از اکسید پروپیلن را در فضا آشکار کند.

این تحقیق در مجله Science منتشر شده و در نشست انجمن نجوم آمریکا در سان‌دیگو ارائه شد.

گردشگری فضایی ؟

سیارات

آغاز عصر گردشگری فضایی در آینده نزدیک
عصر روز هشتم آوریل (جمعه، ٢٠ فروردین) فضاپیمای باری دراگون شرکت اسپیس‌ایکس به سمت ایستگاه فضایی بین‌المللی پرتاب می‌شود. راکت فالکون-٩، کپسول دراگون را از پایگاه پرواز فضایی ٤٠ واقع در پایگاه نیروی هوایی کیپ کاناورال فلوریدا پرتاب می‌کند.

این کپسول حامل تجهیزات لازم برای انجام پژوهش‌های علمی و خدمه ایستگاه بین‌المللی فضایی و سخت‌افزارهای لازم برای این آزمایشگاه و هدف آن حمایت از مأموریت اکسپدیشن ٤٧ و ٤٨ خدمه این ایستگاه است.

کپسول دراگون در بازگشت برنامه‌ریزی‌شده خود به زمین در ماه می (خرداد)، نمونه‌های زیستی فضانوردان ازجمله نمونه‌هایی را که در جریان مأموریت یک‌ساله ناسا جمع‌آوری شده است، به زمین برمی‌گرداند. این پرتاب، هشتمین مأموریت اسپیس‌ایکس است که در قالب قرارداد تجاری خدمات تأمین تجهیزات ناسا انجام می‌شود.

یکی از نکات مهم این مأموریت آن است که این کپسول، همچنین شامل ماژول فضایی یا بخش قابل سکونت شرکت هوافضایی بیگلو (Bigelow Aerospace) است که «بیم» (BEAM مخفف Bigelow Expandable Activity Module به معنی اتاقک فعالیت بادشدنی بیگلو) نام دارد. این ماژول فضایی در هنگام پرتاب جمع شده است، اما پس از رسیدن به مقصد، باز می‌شود.

این بخش هم‌اکنون برای آزمایش به ایستگاه بین‌المللی فضایی وصل می‌شود، اما قرار است در آینده از نمونه‌های مشابه به‌عنوان ایستگاه فضایی مستقل استفاده کنند. درادامه به بررسی ویژگی‌های این ایستگاه فضایی کم‌هزینه شرکت خصوصی بیگلو می‌پردازیم.
 
ناسا به‌تازگی خبر داده است نخستین ماژول فضایی قابل تورم یا بادشونده جهان روز بیستم فروردین، به ایستگاه فضایی بین‌المللی ارسال می‌شود. قرار است این فضاپیما به ایستگاه فضایی بین‌المللی متصل شود و دو سال همان‌جا بماند و فضانوردان این ایستگاه، آن را بررسی و آزمایش کنند. شرکت اسپیس‌ایکس این فضاپیمای بادشونده را به همراه تجهیزات علمی ویژه دیگر و در یک سفر دوروزه، به ایستگاه فضایی بین‌المللی ارسال می‌کند. این ماژول فضایی خارق‌العاده را شرکت فناوری فضایی «بیگلو ایرواسپیس» (Bigelow Aerospace) ساخته است.

هدف از این کار نیز ساخت ایستگاه‌های فضایی قابل سکونت مقرون‌‌به‌صرفه است. به گفته ناسا، یک موشک فالکون-٩ اسپیس‌ایکس به همراه فضاپیمای باری دراگون روز بیستم فروردین از پایگاه نیروی هوایی کیپ کارناورال به فضا پرتاب می‌شود. این فضاپیما که نام رسمی آن ماژول فعالیت قابل گسترش بیگلو است، برای آزمایش به ایستگاه فضایی متصل خواهد شد. پس از اینکه فضانوردان هوا را به درون این فضاپیمای قابل تورم تزریق کنند، از یک جسم کوچک به محفظه‌ای بزرگ هم‌اندازه پارکینگ خودرو تبدیل می‌شود و می‌تواند چندین فضانورد را در خود جای دهد.

دور روز پس از پرتاب فضاپیما و رسیدن به ایستگاه، بازوی رباتیک ایستگاه فضایی (که ساخت کانادا است)، فضاپیمای دراگون را گرفته و به‌آرامی آن را به سمت مکان الحاق ایستگاه می‌برد و در آنجا به ایستگاه فضایی متصل می‌کند. طول این اتاقک، چهار متر، قطر آن ٣,٢ متر و وزن آن هزارو٣٦٠ کیلوگرم است.

اگرچه شش ساکن کنونی ایستگاه فضایی بین‌المللی، در آن زندگی نخواهند کرد و فقط به انجام آزمایش در این ماژول قابل تورم می‌پردازند، اما کارشناسان معتقدند حضور این ماژول در ایستگاه فضایی یک نقطه عطف چشم‌گیر است. البته این فقط یک نمونه آزمایشی است و شرکت بیگلو در حال طراحی و ساخت یک اتاقک بادشدنی بزرگ‌تر به نام BA-٣٣٠ است تا از آن به‌عنوان ایستگاه فضایی مجزا استفاده کند.

این اتاقک از بزرگ‌ترین اتاقک ایستگاه فضایی بین‌المللی به ‌نام «دستینی» (Destiny) نیز بزرگ‌تر است. هر اتاقک BA-٣٣٠ می‌تواند حداکثر میزبان شش فضانورد باشد. شرکت بیگلو درصدد احداث یک ایستگاه فضایی با دو ماژول BA-٣٣٠ در سال‌های آینده است که ایستگاه فضایی «آلفا» نام دارد.

البته گفتنی است ایده ایستگاه‌های فضایی بادشدنی چندان هم جدید نیست و از دهه ٦٠ قرن بیستم میلادی مطرح شده بود. ابداع کولار (ماده‌ای بسیار مقاوم که از آن در جلیقه‌های ضدگلوله استفاده می‌کنند)، در دهه ٩٠ ناسا را یک‌بار دیگر ترغیب کرد که این ایده را بیشتر بررسی کند. اتاقک ناسا «ترنس‌هب» (Trans-Hab) نام داشت و هیچ‌گاه پرواز نکرد و درنهایت هم سال ٢٠٠٠، این پروژه لغو شد. اما سازمان فضانوردی آمریکا (ناسا) ژانویه سال ٢٠١٣ اعلام کرد بودجه قابل توجه ١٨‌ میلیون‌دلاری در اختیار شرکت بیگلو قرار داده است تا مهندسان و طراحان این شرکت، فضای کاربردی جدیدی برای ایستگاه فضایی بین‌المللی طراحی و برای ارسال به فضا آماده کنند.

این اتفاق مهم در حالی روی می‌دهد که شرکت بیگلو ایده جاه‌طلبانه ساخت و استقرار ساختارهای بادشونده در ماه را در سر دارد.

به‌همین‌دلیل هم در سال‌های ٢٠٠٦ و ٢٠٠٧ دو مدل پیش‌ساخته و آزمایشی را به مدار زمین ارسال کرد. یکی از مهم‌ترین ویژگی‌های این ایستگاه یا اقامتگاه فضایی، هزینه کم ساخت و ارسال آن به فضاست. استفاده از این فناوری جدید، تأثیر قابل‌توجهی در کاستن از هزینه‌های مربوط به توسعه ایستگاه فضایی بین‌المللی دارد.

وزن این مدل جدید بسیار کم است و پس از استقرار در فضا باز می‌شود. به‌همین‌دلیل ارسال آن به فضا به صرف هزینه و سوخت بسیار کمی نیاز دارد. هرچند درابتدا از این ماژول‌ها برای اقامت فضانوردان استفاده می‌شود، اما شرکت بیگلو در نظر دارد در آینده از آن به‌عنوان مکانی برای استقرار گردشگران فضایی (که تعدادشان به‌شدت در حال افزایش است و حاضرند مبالغ زیادی برای تجربه اقامت در فضا بپردازند)، استفاده کند.

«مایک گولد» از شرکت بیگلو به آینده این‌گونه فعالیت‌ها امیدوار است.

وی می‌گوید: «در گذشته‌ای نه‌چندان دور همه ماهواره‌های مخابراتی در اختیار دولت‌ها بود، اما امروزه بیشتر ماهواره‌ها از آنِ شرکت‌های خصوصی است». شرکت بیگلو پیش از این نیز دو ماهواره جنسیس یک و دو را هم به فضا ارسال کرده بود تا به بررسی وضعیت و شرایط اقامت طولانی‌مدت گردشگران در فضا بپردازد.

هم‌اکنون هم ناسا در نظر دارد از «بیم» برای ارزیابی و اندازه‌گیری مقدار تابش درون ماژول و مقایسه آن با دیگر مناطق ایستگاه فضایی استفاده کند و دریابد اقامت در این بخش ایمن هست یا خیر. مسئولان شرکت بیگلو امیدوارند با ساخت ایستگاه فضایی آلفا، کار اعزام گردشگران به فضا را در آینده نزدیک آغاز کنند.

عکس های جالب و دیدنی ناسا از کره ی زمین

سیارات عکس

با وجود مشکلات سیاسی که بین ایالات متحده و روسیه در جریان است، اما آژانس های فضایی هر دو طرف به همکاری در زمینه فعالیت های ایستگاه فضایی بین المللی در مدار زمین ادامه می دهند. در کنار کار در فضایی با جاذبه بسیار کم، اعضای ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) همیشه عکس هایی بسیار زیبا از سیاره زمین ارسال می کنند که تماشای آنها لذتی فراوان دارد.

در اینجا یک گالری سحر انگیز از عکس های فضانوردان و همین طور ماهواره های ناسا را خواهید دید که هر یک داستان کوتاهی دارند. برای مثال عکس بالا توسط یکی از خدمه ماموریت ۳۹ ایستگاه فضایی با یک دوربین دیجیتال و لنز ۱۴ میلیمتری گرفته شده و طوفانی پیش-زمستانی در ساحل جنوب غربی استرالیا را نشان می دهد. تاریخ آن هم ۲۹ مارس ۲۰۱۴ است.

این بخش از دره رودخانه سبز (رود کلرادو) در شرق یوتا به خاطر نمای پیچ در پیچش مشهور است. این عکس در ۲۲ ژانویه ۲۰۱۴ توسط فضانوردی در ایستگاه بین المللی گرفته شده. رودخانه سبز به خاطر سایه های عمیق، تیره به نظر می رسد زیرا ۳۰۰ متر پایین تر از سطح زمین های اطراف خود است. نور خورشید در حال طلوع که بخشی از دیواره های دره را روشن کرده نیز زیبا است. خط صافی که در نیمه سمت چپ عکس دیده می شود، خط پرواز یک جت بر فراز دره است.

این بخش از دره رودخانه سبز (رود کلرادو) در شرق یوتا به خاطر نمای پیچ در پیچش مشهور است. این عکس در ۲۲ ژانویه ۲۰۱۴ توسط فضانوردی در ایستگاه بین المللی گرفته شده. رودخانه سبز به خاطر سایه های عمیق دیواره ها، تیره به نظر می رسد زیرا ۳۰۰ متر پایین تر از سطح زمین اطراف خود است. نور خورشید در حال طلوع است و بخشی از دیواره های دره را روشن کرده. خط صافی که در نیمه سمت چپ عکس دیده می شود، خط پرواز یک جت بر فراز دره است.

برای دیدن ادامه ی تصاویر به ادامه ی مطلب بروید ...
ادامه مطلب

10 نوع سیاهچاله ی جالب

مقاله سیارات عجایب

1. بزرگترین سیاه چاله‌ها

black-hole-immense-size

تقریباً در مرکز تمام کهکشان‌ها سیاه چاله‌ای عظیم با جرمی از میلیون‌ها تا میلیاردها برابر خورشید ما قرار گرفته است. به تازگی دانشمندان دو عدد از بزرگترین سیاه چاله‌های جهان را در دو کهکشان مجاور کشف کرده‌اند. یکی از این کهکشان‌ها به نام NGC 3842 درخشان‌ترین کهکشان در خوشه‌ی لئو است که نزدیک به ۳۲۰ میلیون سال نوری از ما فاصله دارد. در مرکز این کهکشان سیاه چاله‌ای با ۹.۷ میلیارد برابر جرم خورشید قرار گرفته است. اما در سوی دیگر ما و در مرکز کهکشان NGC4889 سیاه چاله‌ای با جرمی بیشتر از سیاه چاله‌ی قبلی قرار گرفته است. این کهکشان درخشان‌ترین کهکشان خوشه‌ی کُما است که در فاصله‌ی ۳۳۵ میلیون سال نوری از ما قرار دارد. محدوده‌ی گرانشی یا افق رویداد این سیاه چاله‌ها حدود پنج برابر فاصله‌ی خورشید از پلوتون است یعنی اگر نور یا هر چیز دیگر از فاصله‌ای به اندازه‌ی پنج برابر فاصله‌ی خورشید تا پلوتون به این سیاه چاله نزدیک شود در دام جاذبه‌ی آن اسیر خواهد شد. برای مقایسه بد نیست بدانید سیاه چاله‌ای که در مرکز کهکشان راه شیری قرار گرفته، جرمی ۲۵۰۰ برابر کمتر از این سیاه چاله‌ها دارد و افق رویداد آن فقط یک پنجم مدار عطارد است.

۲. کوچکترین سیاه چاله

Interstellar-team-and-black-hole

کوچکترین سیاه چاله‌ی کشف شده تا به امروز ممکن است کمتر از سه برابر خورشید ما جرم داشته باشد. این هیولا که رسما به IGR J17091-3624 نامگذاری شده است کمترین جرم تئوریکی که برای به وجود آمدن یک سیاه چاله‌ی با ثبات نیاز است را در خود جای داده است. اما مسئولیت سیاه چاله‌ها فقط خوردن مواد اطراف خود نیست بلکه گاهی آن‌ها توده‌هایی از باد و گاز را با سرعت زیاد به بیرون از کهکشان شلیک می‌کنند و بدین وسیله گازهای میان کهکشانی را به اطراف کهکشان فرستاده و ستاره‌هایی جدید ایجاد می‌کنند. سیاهچاله‌ای به این کوچکی می‌تواند بادهایی با سرعت ۳۲ میلیون کیلومتر در ساعت از خود خارج کند که بیشتر از ۱۰ برابر سرعت بادهای خروجی است که توانسته‌ایم از سیاه چاله‌ای با جرم ستاره‌ای ثبت کنیم.

۳. سیاهچاله‌های هم‌نوع خوار

cannibal-black-hole 1

سیاه چاله‌ها هر بخت برگشته‌ای که به آن‌ها نزدیک شود را خواهند بلعید حتی اگر آن سیاه چاله‌ای دیگر باشد. به تازگی دانشمندان برای نخستین بار هیولایی را در مرکز یک کهکشان یافته‌اند که از بدن هیولایی دیگر تغذیه می‌کند. دانشمندان توانسته‌اند آخرین مرحله‌ی ادغام دو کهکشان با جرم برابر به یکدیگر را مشاهده کنند. این مرحله ادغام بزرگ نامیده می‌شود، قبل از این مرحله ادغام کوچک اتفاق افتاده ولی میلیون‌ها سال قبل از زمانی بوده که بتوانیم آن را رصد کنیم. با استفاده از رصد خانه‌ی اشعه‌ی X چاندرا محققان ناسا این دو سیاه چاله را در مرکز کهکشان دوبل NGC3393 کشف کرده‌اند. یکی از این سیاه چاله‌ها حدود ۳۰ میلیون برابر خورشید ما جرم دارد و دیگری جرمی حداقل ۱ میلیون برابر خورشید را در خود جای داده است. فاصله‌ی این دو فقط ۴۹۰ سال نوری است.

۴. پیرترین سیاه چاله‌ی شناخته شده

old-blackhole

پیرترین سیاه چاله‌ی کشف شده تا کنون سیاه چاله‌ای با نام ULAS J1120+0641 است که در حدود ۷۷۰ میلیون سال پس از مهبانگ متولد شده است. سن ۱۳ میلیارد ساله‌ی این سیاه چاله چالشی را در برابر فیزیکدانان کیهانی قرار داده است، چگونه سیاه چاله‌ای با ۲ میلیارد برابر جرم خورشید می‌تواند به سرعت پس از انفجار بزرگ به وجود بیاید و تا به امروز نیز زنده بماند.

۵. سرکش‌ترین سیاه چاله

rogue

وقتی کهکشان‌ها به هم برخورد می‌کنند سیاه چاله‌ها می‌توانند از کهکشان خود به بیرون پرتاب شوند، و آزادانه در فضا پرسه زده و به اجرام فضایی ناخنک بزنند. سیاه چاله‌ی رام نشدنی SDSSJ0927+2943 با جرم ۶۰۰ میلیون برابر خورشید و سرعت ۹.۵ میلیون کیلومتر در ساعت در فضا پرسه می‌زند. ممکن است صدها سیاه چاله‌ی دیگر در اطراف کهکشان راه شیری سرگردان باشند ولی به دلیل ماهیت تاریک هنوز نتوانسته‌ایم نشانه‌ای از آن‌ها کشف کنیم.

۶. سیاه چاله‌ی میان وزن

mid

از مدت‌ها پیش دانشمندان تصور مر‌کردند که سیاه چاله‌ها در سه اندازه‌ی کوچک، متوسط و بزرگ به وجود می‌آیند. سیاه‌چاله‌های کوچک جرمی چند برابر خورشید دارند و سیاه چاله‌هایی بزرگ با جرمی میلیون‌ها و میلیاردها برابر خورشید در قلب کهکشان‌ها قرار گرفته‌اند، همانطور که سیاه چاله‌ای با جرم چهار میلیون برابر خورشید در مرکز کهکشان راه شیری قرار گرفته است. اما حال سیاه چاله‌هایی با اندازه‌ی متوسط مدت‌ها بود که فراموش شده بود، به تازگی دانشمندان سیاه چاله‌ای میان وزن به نام HLX-1 (منبع بیش از حد درخشان اشعه‌ی X یک) را در فاصله‌ی ۲۹۰ میلیون سال نوری از زمین کشف کرده‌اند که به نظر می‌رسد جرمی حدود ۲۰ هزار برابر خورشید را در خود جای داده است. تصور می‌شود سیاه چاله‌های متوسط آجرهای ساخت سیاه چاله‌های عظیم باشند، بنابراین درک بیشتر از رفتار آن‌ها می‌تواند به شناخت بیشتر آن هیولاهای غول پیکر و کهکشان‌هایی که در احاطه‌ی آن‌ها تکامل یافته‌اند منجر شود.

۷. سیاه چاله‌های چرخنده

supermassivebh

سیاه چاله‌ها می‌توانند بافت فضای اطراف خود را در سرعت‌ها فوق‌العاده‌ای بچرخانند. سیاه چاله‌ای به نام GRS 1915+105 در صورت فلکی Aquila (عقاب) و در فاصله‌ی ۳۵ هزار سال نوری از زمین، با سرعتی بیشتر از ۹۵۰ دور در ثانیه به دور خود می‌چرخد و اجسامی که در لبه‌ی افق رویداد این سیاه چاله قرار می‌گیرند را با سرعت بیشتر از ۵۳۶ میلیون کیلومتر در ساعت به دور خود می‌چرخاند، که در حدود نیمی از سرعت نور است.

۸. سیاه چاله‌ی تیرانداز

plasma-jet

سیاه چاله‌ها برای مکیدن مواد ساخته شده‌اند اما آیا می‌دانید که به همان خوبی که مواد به درون سیاه چاله فرو می‌ریزند، می‌توانند از آن به بیرون پرتاب شوند؟ مشاهدات سیاه چاله‌ای به نام H1743-322 را در فاصله‌ی ۲۸ هزار سال نوری از زمین، با جرم پنج تا ده برابر خورشید نشان داده‌اند که پس از خوردن ستاره‌ی همسایه مقداری از مواد آن را به بیرون شلیک می‌کند. این تُف غول آسا از گاز و پلاسما با سرعتی نزدیک به یک چهارم سرعت نور به بیرون پرتاب می‌شود.

۹. درخشان ترین سیاه چاله

Light-Blackhole

اگرچه همانطور که از نامشان بر می‌آید سیاه چاله‌ها به علت کشش گرانشی قوی اجازه‌ی خروج نور را نداده و در نتیجه مستقیماً دیده نمی‌شوند، اما بعضی از سیاه چاله‌ها قلب کوازارها را تشکیل می‌دهند؛ نورانی ترین، قدرتمندترین و پرانرژی ترین شگفتی جهان. پس از آنکه سیاه‌چاله‌ای در مرکز یک کهکشان مقادیر زیادی از گاز و غبار اطراف را به درون خود می‌کشد مقدار عظیمی از انرژی آن‌ها می‌تواند فوران کند و کوازاری را تشکیل دهد. پیش از این از کوازار به عنوان یکی از عجیب‌ترین رازهای فضا نامبرده بودیم، درخشان‌ترین کوازاری که توانسته‌ایم در محدوده‌ی قابل مشاهده ببینیم 3C 273 نامیده می‌شود که حدود ۳ میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد.

۱۰. سیاه چاله‌ها در زمین

bh-light

خوشبختانه سیاه چاله‌ها به حدی از زمین دور هستند که نگرانی بابت آن‌ها نداشته باشیم اما این فاصله‌ی دور مشکلاتی در راه به دست آوردن اطلاعات از آن‌ها ایجاد می‌کند. در راه کشف سرنخ‌هایی از ماهیت این اجرام عجیب، محققان بر روی خواص مبهمی از سیاه چاله‌ها بر روی زمین تحقیق می‌کنند. به عنوان مثال سیاه چاله‌ها دارای گرانشی آن‌چنان قدرتمند هستند که هیچ چیز حتی نور هم نمی‌تواند پس از سقوط در مرزی که به نام افق رویداد شناخته می‌شود، از میدان گرانش آن‌ها فرار کند. دانشمندان در آزمایشگاه و با استفاده از فیبر نوری توانسته‌اند این افق رویداد را به صورت مصنوعی به وجود آورند، همچنین آن‌ها بر روی تابش هاوکینگ که راهی برای فرار ماده از سیاه چاله و تولد دوباره‌ی جهان است کار می‌کنند.

سیاهچاله چیست

مقاله سیارات

سیاهچاله چیست ؟

بگذارید بدون مقدمه خیال تان را راحت کنیم. در فضای اطراف ما تا به حال چیزی به اسم کرمچاله پیدا نشده و بعید است که اصلا چنین چیزی در حالت طبیعی وجود داشته باشد. کرم چاله ها پل هایی میان یک مکان-زمان به مکان-زمانی دیگر هستند که در صورت ورود به آن، وارد نقطه ای خواهید شد که می تواند میلیون ها سال نوری از مکان قبلی دور باشد و زمان در آن به طور دیگری بگذرد.

اما سیاهچاله ها یک موضوع کاملا متفاوت اند. تا به حال بی شمار سیاهچاله در سراسر کائنات پیدا شده. در این ناحیه، فضا و زمان شدیدا فشرده شده اند. براساس نظریه نسبیت اینشتین، اجسام می توانند به قدری فشرده شوند که خمیدگی فضا-زمان ایجاد کنند.

علت اینکه آن را سیاهچاله می نامند کاملا مشخص است. هر چیزی که وارد سیاه چاله شود راه برگشتی ندارد و نور از این قاعده مستثنی نیست. در حقیقت نوری که وارد سیاهچاله ها می شود هیچ بازتابی از درون آن ندارد، بنابراین جز یک حفره سیاه رنگ هیچ چیزی نمی بینیم. درست همانند ماده تاریک که پیشتر در مورد آن برای تان گفته ایم.

همه این داستان ها از زمانی شروع شد که اینشتین در سال 1915 نظریه نسبیت را مطرح کرد و حالا بیش از صد سال از آن روزها می گذرد اما سیاهچاله ها هنوز برای ما نقطه ای تاریک و مبهم باقی مانده اند، با این حال اطلاعات جالبی از آن ها داریم و در آینده نیز قطعا بیشتر خواهیم فهمید.

در ادامه با عجایب جهان هستی همراه باشید تا به زبان ساده با سیاهچاله ها از زبان پروفسور Craig Freudenrich آشنا شویم.

سیاهچاله چیست؟

F33

سیاه چاله چیزی است که پس از مرگ یه ستاره عظیم باقی می ماند. ستاره ها رآکتورهای همجوش عظیمی هستند که در خود می جوشند و به دو دلیل تمایل بسیار زیادی برای فروپاشی دارند: به غایت عظیم اند و از گاز تشکیل شده اند. این دو عامل کافی است تا میدان گرانشی شدیدی شکل گرفته و ستاره را از درون منهدم کند. بار دیگر که خورشید را در آسمان دیدید، به این فکر کنید که همان لحظه در سطح خورشید میلیون ها اتم در حال همجوشی با یکدیگر هستند تا هسته ای سنگین تر بسازند. و هر چه این فعالیت ادامه می یابد، خورشید پیرتر و پیرتر می شود تا در نهایت متلاشی شده و از بین برود.

واکنش های همجوشی که در هسته ی ستاره رخ می دهد همانند بمب های هسته ای عظیمی هستند که مرتبا کره را مورد اصابت قرار می دهند. توازن میان نیروی گرانشی و نیروی انفجاری، اندازه یک ستاره را تعریف می کند.

به محض اینکه ستاره از پای در می آید، واکنش همجوشی هسته ای متوقف می شود چرا که سوخت مورد نظر دیگر به اتمام رسیده و چیزی برای سوختن و انفجار وجود ندارد. در همین حال، نیروی انفجاری به صفر می رسد اما نیروی گرانشی سر جای خود باقی است بنابراین با قدرت هر چه تمام تر ستاره را به دورن می کشد.

ستاره که فشرده می شود به ناگه داغ شده و انفجار ابرنواختر صورت می گیرد که طی آن مواد و اشعه ها به درون فضا پرتاب می شوند. آنچه که باقی می ماند، هسته ی بسیار فشرده و عظیم است. گرانش هسته به قدری بالاست که حتی نور هم نمی تواند از آن فرار کند.

RYu7a

این جسم حالا یک سیاهچاله است و به معنای واقعی کلمه غیر قابل دیدن است، چرا که نوری از آن بازتاب نمی شود. اساس دیدن یک چیزی توسط انسان، دریافت نور تابیده شدن به آن است. اگر خودتان را درون اتاقی که هیچ نوری به آن نفوذ نمی کند حبس کنید، عملا هیچ چیزی مشاهده نمی کنید، دقیقا مثل زمانی که پلک های خود را بسته اید. بنا به همین دلیل، سیاهچاله ها هم اگرچه به نظر ملموس اند اما دیدنی نیستند.

به دلیل فشردگی بیش از حد و جاذبه قوی، هسته از قاعده فضا-زمان گذر می کند و یک چاله در فضا-زمان ایجاد می کند. به این دلیل آن را سیاهچاله می نامند.

هسته تبدیل به مرکز سیاهچاله می شود که آن را سینگولاریتی یا تکینگی می نامند و مرز ورود به سیاهچاله را ایونت هورایزن یا افق رویداد می نامند. افق رویداد جایی است که فضا-زمان در حال تغییر شکل است و اگر چیزی وارد آن منطقه شود به سوی تکینگی کشیده خواهد شد.

در واقع افق رویداد همانند دهان یک سیاهچاله است. اگر چیزی وارد آن شود، همه رویدادهایی که در فضا-زمان رخ می دهند متوقف خواهند شد و هیچ چیز، حتی نور با سرعت عجیب خود هم نمی تواند از آن فرار کند. به شعاع یک افق رویداد، شعاع شوارتزشیلد هم می گویند که بر اساس نام ستاره شناس آلمانی برگزیده شده. کارل شوارتزشیلد در فهم این دانش کمک بسیاری کرد و در حال حاضر نتیجه تحقیقات وی را مطالعه می کنیم.

اولین بار در سال 1975، دانشمندی با نام Pierre Simon Laplace با استفاده از تئوری جاذبه نیوتون محاسبه کرد که اگر جسمی بسیار فشرده شود، سرعت گریز جسم از سرعت نور نیز بیشتر خواهد شد.

انواع سیاهچاله ها

dnews-files-2014-08-interstellar-670x440-140803-jpg

دو مدل سیاهچاله وجود دارد:

  • Schwarzschild – سیاهچاله های ثابت
  • Kerr – سیاهچاله های چرخان

سیاهچاله های شوارتزشیلد ساده ترین مدل هستند که هسته آن ها حالت چرخشی ندارد. این مدل سیاهچاله ها فقط یک تکینگی و یک افق رویداد دارند.

سیاهچاله Kerr، که معمول ترین مدل سیاهچاله ها است، حالت چرخان دارند، چرا که ستاره ی پیشین آن (که الان تبدیل به هسته شده) در حال چرخش بوده. وقتی که ستاره چرخان از هم فرو می پاشد، هسته به چرخش خود ادامه می دهد و این اتفاق زمانی که تبدیل به سیاهچاله می شود هم بنا به قانون پایستگی تکانه زاویه ای، ادامه دارد. سیاهچاله Kerr از موارد زیر تشکیل شده:

  • تکینگی – هسته ی ستاره ی منهدم شده
  • افق رویداد – ورودی سیاهچاله
  • ارگوسفر یا کارکُره – ناحیه ای تخم مرغی شکل در ناحیه ای از فضا که دور تا دور افق رویداد را پوشانده. ارگوسفر همان ناحیه ای است که همه چیز کشیده شده به نظر می رسد. در این قسمت فضا به درون کشیده می شود اما هنوز چیزی را به درون سیاهچاله هدایت نکرده. ارگوسفر به خاطر چرخش سیاهچاله ایجاد می شود.
  • حد استاتیک – مرز میان ارگوسفر و فضای حقیقی

اگر جسمی وارد ارگوسفر بشود همچنان می تواند با به دست آوردن انرژی از چرخش تکینگی از سیاهچاله خارج شود. با این حال، هر چیزی که از افق رویداد بگذرد به درون سیاه چاله کشیده شده و هیچ وقت نمی تواند از آن خارج شود. کسی نمی داند که درون سیاهچاله چه اتفاقی رخ می دهد؛ حتی تئوری های فعلی فیزیکی ما نزدیک به یک تکینگی هم نیست.

اگرچه ما نمی توانیم سیاهچاله را ببینیم اما سه چیز را در ارتباط با آن می توانیم اندازه بگیریم: جرم، بار الکتریکی، سرعت چرخش (تکانه زاویه ای).

جرم یک سیاهچاله را تنها از طریق سرعت گردش اجرام به دور آن می تواند محاسبه کرد. اگر سیاهچاله به دنبال خود همراهانی داشته باشد (برای مثال یک ستاره دیگر یا اجرام آسمانی عظیم) می توان شعاع چرخش یا سرعت مدار اطراف سیاهچاله را اندازه گرفت. ستاره شناسان با استفاده از قانون سوم کپلر جرم یک ستاره را اندازه می گیرند.

چگونه یک سیاهچاله را تشخیص می دهیم؟

Screen_Shot_2015-02-16_at_5.34.56_PM.0

شاید نتوانیم سیاهچاله را همانند تصاویر خیالی فوق ببینیم اما حضور آن را می توان با استفاده از اندازه گیری اثرات آن روی اجسام اطراف می توان متوجه شد. طرق زیر می تواند مورد استفاده قرار بگیرد:

  1. محاسبه جرم از طریق اجسامی که دور سیاهچاله می چرخند یا به مرکز آن فرو می روند
  2. اثر همگرایی گرانشی
  3. تشعشعات خارج شده از سیاهچاله

محاسبه جرم

بسیاری از سیاهچاله ها اطراف شان پر از اجسام دیگر است و با نگاه کردن و بررسی رفتار آن ها می توان به حضور سیاهچاله در آن ناحیه پی برد. سپس با استفاده از سرعت حرکت آن ها در اطراف یک سیاهچاله فرضی، جرم آن را نیز محاسبه می کنیم.

باید به دنبال یک ستاره یا صفحه ای از گازها باشید که در حال کشیده شدن هستند. برای مثال، اگر ستاره ای بزرگ یا صفحه ای از گازها حرکتی لرزشی یا چرخشی داشته باشند و دلیل واضح و قابل دیدنی هم برای حرکت شان دیده نشود، احتمالا یک عامل پنهانی می تواند این اثر را روی ستاره ای به آن عظمت ایجاد کند. پس با محاسبه حرکت ستاره می توان اندازه سیاهچاله را هم حساب کرد.

black-hole-ngc4261

در مرکز کهکشان NGC 4261، دیسک چرخان و قهوه ای رنگی وجود دارد. این دیسک هم اندازه منظومه شمسی ماست اما وزن آن 1.2 میلیارد برابر خورشید است. حجمی چنین عظیم نشان می دهد که سیاهچاله ای در این ناحیه جای خوش کرده است.

همگرایی گرانشی

نظریه عمومی نسبیت اینشتین پیش بینی می کند که گرانش می تواند در فضا-زمان خمیدگی ایجاد نماید. این بخش از نظر اینشتین بعدها در زمان وقوع یک کسوف خورشیدی به اثبات رسید، زمانی که جایگاه یک ستاره قبل، بعد و هنگام کسوف اندازه گرفته شد. جایگاه ستاره تغییر کرد آن هم به این دلیل که نور دریافتی از ستاره توسط جاذبه خورشید دچار خمش شد.

black-hole-microlens

در نتیجه جسمی با جاذبه شدید (همانند یک کهکشان یا سیاهچاله) اگر میان زمین و جسمی درخشان در دوردست قرار بگیرد می تواند در مسیر نور خمیدگی ایجاد کند، دقیقا همانطور که لنزها یا عدسی ها این کار را انجام می دهند. این اثر در تصویر فوق دیده می شود.

در تصویر بالا، همگرایی گرانشی برای MACHO-96-BL5 رخ داد و تلسکوپ هابل که این اتفاق را نظاره گر بود متوجه تفاوت شد. در نتیجه با تحقیق و جستجو محققین متوجه شدند که سیاهچاله ای از آن میان گذر کرده است.

تشعشعات

وقتی که ماده ها درون سیاهچاله می افتند، یک ستاره همراه را به وجود می آورند، گرمای جسم بالا می رود، به میلیون ها درجه کلوین می رسد و شتاب می گیرد. ماده بسیار داغ اشعه اکس از خود به بیرون ساطع می کند که آن را می توان اندازه گرفت.

black-hole-xray

ستاره Cygnus X-1 یک منبع قوی اشعه اکس است و کاندیدای خوبی برای تبدیل شدن به یک سیاهچاله نیز هست. همانطور که در تصویر فوق می بینید، امواج خورشیدی از ستاره همراه با نام HDE 226868، اجسام بسیاری را وارد دیسک چرخان سیاهچاله می کند. به محض اینکه مواد وارد سیاهچاله شوند، تابش اشعه اکس آغاز می شود.

black-hole-active-galactic-nuclei

علاوه بر اشعه اکس، سیاهچاله ها می توانند موادی را با سرعت بالا پرتاب کنند و فواره های اختر فیزیکی را شکل دهند. بسیاری از کهکشان ها با چنین اجرامی دیده شده اند. در حال حاضر باور بر این است که کهکشان های مذکور سیاهچاله های عظیمی در مرکز خود دارند. در تصویر فوق یک نمونه از آن ها را می توانید مشاهده نمایید.

البته، به یاد بسپرید که سیاه چاله ها جارو برقی های فضا نیستند، آن ها هیچ چیزی را مصرف نمی کنند. بنابراین اگرچه ما نمی توانیم آن ها را ببینیم اما شواهد غیرمستقیمی وجود دارد که بودن شان را تایید می کند. بسیاری از دانشمندان، نظریه پردازان و حتی داستان نویسان سیاهچاله را با سفر در زمان و کرمچاله ها مرتبط می دانند و هیچ بعید نیست که چنین نیز باشد.

زمزمه ی سیارات

سیارات




.

سلام به همه ی دوستان


.

مطلبی که امروز آن را می خوانید و آهنگ زیبایی را که بعد از گوش می کنید ، درباره ی کهکشان خودمان یعنی کهکشان راه شیری است
ناسا به تازگی صداهایی را از این کهکشان ، خارج از زمین و با استفاده از وسایل پیشرفته ی خود به عنوان سمفونی سیارات (Symphonies of the Planets) ضبط و روانه ی بازار کرده است. و تا کنون پنج ولوم آن پخش شده و در سایت های معتبر دنیا به فروش می رسد .این شرکت گفته که در این آهنگ از هیچ گونه افکتی استفاده نشده و تمام آن زمزمه ی سیارات منظومه شمسی است .
این آهنگ بسیار زیبا و آرامشبخش است و با گوش دادن آن می توان نتیجه گرفت کهکشانی که ما در آن زندگی می کنیم یعنی کهکشان راه شیری پر از عجایب و مطالب باورنکردنی است که می توان از همه ی آن ها می توان فهمید که خدا چقدر بزرگ و ما چقدر در برابر دنیا کوچکیم !!

دانلود آهنگ

درباره ما

سلام من مجید مدیر وبلاگ (عجایب جهان هستی ) که در 92/03/20 تاسیس شد هستم. این وبلاگ مخصوص طبیعت و عجایب آن است و شما در این وبلاگ می توانید درباره ی عجایب جهان ببینید و بخوانید. اگر با شمایی که وبلاگ دارید تبادل لینک کنم، خوش حال می شم. من را ا اسم عجایب جهان هستی لینک کنید و به من خبر دهید تا شما را در اسرع وقت لینک کنم .

افتخارات :
رتبه اول استان تهران - 1396
رتبه دوم استان تهران - 1395
رتبه دوم منطقه 6 - 1396
رتبه سوم منطقه 6 - 1395
در مسابقات فرهنگی و هنری آموزش و پرورشنتیجه تصویری برای ‪iranapps png‬‏

بایگانی

نویسنده

صفحات دیگر

پیوندها

تصاویر برگزیده

شبکه های اجتماعی

اطلاعات سایت

آمار بازدید

  • بازدید کل:

  • بازدید امروز:

  • بازدید دیروز:

  • بازدید ماه قبل:

  • بازدید این ماه:

  • تعداد مطالب:

  • نویسندگان: