تاریخ : 01 شهریور 1396
زمان : 18:21:25
نظر سنجی
  • جای خالی چه مطلب خاصی را در این وبلاگ احساس می کنید؟

مطالب عادی و روزمره
مطالب بسیار بغرنج و ثقیل الدرک

مشاهده نتایج


موضوعات

منوی کاربری

میهمان گرامی خوش آمدید





آمار وبسایت
  • بازدید امروز : 566 بار
  • بازدید دیروز : 665 بار
  • بازدید ماه : 566 بار
  • بازدید کل : 561156 بار

  • 1 2 3 4
    تبلیغات
    آخرین ارسال های انجمن
    هیچ ارسال جدیدی برای تالار گفتمان وجود ندارد .
    اخترشناسان از تولد یک ستاره جدید خبر می دهند

     

    یک شبیه سازی رایانه ای از سحابی تاریک بارنارد 68 به این نکته اشاره می کند که این سحابی دچار رمبش شده و در یک بازه ی زمانی نجومی کوتاه به یک ستاره جدید تبدیل می شود. اخترفیزیکدانان معتقدند سحابی تاریک بارنارد 68 ناگزیر می رمبد(فرو می ریزد) و موجب تولد ستاره ای جدید می شود.

    سحابی تاریک بارنارد 68

     

    یک شبیه سازی رایانه ای از سحابی تاریک بارنارد 68 به این نکته اشاره می کند که این سحابی دچار رمبش شده و در یک بازه ی زمانی نجومی کوتاه به یک ستاره جدید تبدیل می شود.

    اخترفیزیکدانان معتقدند سحابی تاریک بارنارد 68 ناگزیر می رمبد(فرو می ریزد) و موجب تولد ستاره ای جدید می شود.

    بارنارد 68 یک سحابی تاریک است که در صورت فلکی مار افسای(حوا) و در فاصله 400 سال نوری از ما قرار دارد.سحابی هایی از این قبیل ابرهای گازی و غباری میان ستاره ای هستند که در کهکشان راه شیری ساکنند و مانع عبور نور ستارگان و اجرام پشت خود می شوند.

    اخترشناسان بر این باورند که ستارگان از ابرهای گازی غول آسا تشکیل می شوند و تحت تأثیر گرانش خودشان می رمبند تا زمانیکه چگالی زیاد و دمای آنها به شکاف هسته ای بیانجامد.با این وجود تاکنون بیشتر جزئیات این پروسه توجیه نشده اند و مطالعات جدید به دنبال توجیه هرچه بیشتر و دقیقتر این جزئیات هستند.

    برخی از اخترفیزیکدانان اظهار می کنند که رمبش دو ابر گازی ممکن است مکانیزمی باشد که تولد یک ستاره را موجب می شود.آنها تصور می کنند بارنارد 68 پیش از این در یک حالت بی ثبات اولیه قرار دارد که به زودی(طی 200000 سال) فرو میریزد.

    تصاویر نشان می دهند که بارنارد 68 یک ابر گازی سرد با جرم دو برابر خورشید ماست.اما ابر کوچکتری نیز وجود دارد که به اندازه کافی به ابر بزرگتر نزدیک می شود تا با یکدیگر فرو ریزند.به منظور ارتقاء این فرضیه ، دو اخترفیزیکدان این سناریو را توسط یک ابر رایانه در دانشگاه مونیخ شبیه سازی کردند .آنها دو جسم کوچک کروی را در فاصله ی 1 سال نوری از یکدیگر ، با جرم و سرعتی مشابه با بارنارد 68 و ابر کوچک همراه آن شبیه سازی کردند.با استفاده از یک الگوریتم شمارشی ، محققان چگونگی رشد این دو ابر مجازی را در طول زمان نشان دادند.

    نتایج حاکی از آنند که جسم کوچکتر به جسم بزرگتر پس از حدود 1.7 میلیون سال با سرعت 370 متر بر ثانیه نفوذ می کند.این مدل همچنین نشان داد که پایداری موقعیت اولیه در طول زمان کاهش می یابد.در لحظه ای که دو جسم کروی با یکدیگر برخورد می کنند ، چگالی عظیمی به وجود می آید که موجب رمبش می شود و شرایط ایده آل برای شکل گیری یک ستاره را می آفریند.بر  اساس محاسبات دو اخترفیزیکدان ، یک منظومه ستاره ای جدید در بارنارد 68 طی 200000 سال آینده شکل خواهد گرفت

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، رمبش
    رمبش چیست؟

    در ستاره ها دو نیرو وجود دارد که همیشه در تقابل با یکدیگرهستند. تمام اتفاقاتی هم که در یک ستاره می‌افتد ناشی از همین دو نیرو هستند.  یک نیرو، گرانش است که همیشه رو به مرکز ستاره است. معلوم است منشا این نیروکجاست: جرم ستاره. نیروی دیگه که رو به خارج هست بر اثر جنبش ذرات (که آنهم بر اثر دما است) و فشار رو به خارج ایجاد می‌شود.

    حال اگر دمای ستارهبه دلایلی کاهش پیدا کند (مثل تمام شدن سوخت هسته‌ای) یا هر دلیلی که با عثشود نیروی رو به خارج کم شود، در این صورت نیروی گرانش غلبه پیدا می‌کند وستاره بر اثر نیروی گرانش رو به داخل ریزش می‌کند و درون خودش فرو می‌ریزد. این اتفاق را رمبش گویند.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، رمبش

    پایان عمر ستارگانی که روزگاری درخشان بودند، زیباست و ما در زیر آسمان شب شاهد هزاران ستاره یی هستیم که روزی خواهند مرد. تولد، عمر و سپس مرگ تمامی ستارگان حاضر در کهکشان ها به نوبه خود شگفت انگیز است و این شگفتی برای مرگ ستارگان پرجرم بسیار بیشتر است. مرگ ستارگان پرجرم باعث تشکیل جرمی شده که همواره تغییری شگرف در فضا و زمان به وجود می آورد و پیامدهای ناشی از آن، آنچنان مهیج است که هنوز فیزیکدان ها را سخت مشغول بررسی های خود کرده است.

    شروع جدی ماجرا از پیامدهای نظریه نسبیت عام «اینشتین» شروع می شود. «اینشتین» 10 سال پس از مطرح کردن نظریه نسبیت خاص خود، در سال 1915 میلادی نظریه نسبیت عام را با محوریت فضا، زمان و همچنین گرانش مطرح کرد. نظریه نسبیت عام توضیحی برای گرانش اجرام بزرگ مطرح می کرد. یک سال پس از انتشار نظریه نسبیت عام شخصی به نام «کارل شوارتزشیلد» با حل کردن و گسترش روابط ریاضی این نظریه، به صورت نظری به نتیجه یی شگرف رسید که اگر اندازه شعاع یک ستاره که دارای جرمی زیاد است از حدی کمتر شود، نتیجه جسمی می شود که گرانش آن آنچنان قوی است که حتی نور را هم جذب کرده و اجازه عبور به آن را نمی دهد. این پدیده نشان از وجود یک «سیاهچاله» دارد، اما بین سیاهچاله ها و ستارگان آسمان چه روابطی برقرار است؟

    به ستاره هایی که کمتر از 4/1 برابر خورشید جرم دارند ستارگان کم جرم می گویند که عاقبت، طی فرآیندی طولانی به یک کوتوله سفید تبدیل می شوند. به ستارگانی که بین 4/1 تا سه برابر خورشید جرم دارند، ستارگان متوسط می گویند که سرانجام به یک ستاره نوترونی تبدیل می شوند، اما به ستارگانی که بیش از سه برابر خورشید جرم دارند، ستارگان پرجرم گفته می شود. ستاره های پرجرم بعد از به پایان رساندن سوخت وساز و همجوشی هسته یی خود همانند ستارگان متوسط در کثری از ثانیه با یک انفجار عظیم ابرنواختری منفجر شده و به دوران درخشان اولیه خود پایان می دهند. پس، از نظر انفجار نهایی، تفاوتی بین ستارگانی با جرم متوسط یا زیاد وجود ندارد. اما آنچه در این بین قابل توجه است، بازمانده این دو نوع ستاره است.

    ستاره ها بعد از پایان یافتن سوخت شان، لایه های خارجی خود را در فضا پرتاب کرده که در نتیجه موجب تشکیل سحابی می شوند. اما پس از نابودی، اکثر جرم این ستاره ها در مرکز و هسته آنها جمع می شود. در واقع هسته ستاره دچار رمبش می شود که دقیقاً به همین سبب مقدار اندکی از ماده سطحی بازمانده ستارگان کم جرم یا متوسط، بسیار سنگین است به طوری که گاهی برابر میلیون ها تن است. اکنون اگر ستاره اولیه مورد نظر دارای جرم زیادی مثلاً 10 برابر خورشید باشد بعد از به پایان رساندن سوخت خود و انفجار ابرنواختری، هسته بازمانده این ستاره پرجرم آنچنان روی خود می رمبد که نه تنها الکترون ها و پروتون ها، بلکه نوترون ها هم به دلیل جرم و فشار گرانشی فوق العاده زیاد روی آن پایدار نمی مانند. در نتیجه این هسته با تجزیه شدن، بسیار فشرده و چگال می شود. امروزه دانشمندان عقیده دارند بازمانده هسته ستارگان پرجرم به صورت مداوم هر لحظه در حال فروریزش روی خود هستند و پیوسته کوچک و کوچک تر می شوند. که در نتیجه در این حالت ماده بسیار زیادی، در فضای بسیار اندکی انباشته می شود. از نظریه نسبیت عام «اینشتین» نتیجه می گیریم که گرانش، نتیجه انحنای فضایی است که توسط ماده به وجود می آید یعنی هرچه ماده بیشتری در یک نقطه متمرکز باشد، بالطبع گرانش آن هم افزون تر است. با این تعریف می توان تصور کرد که بازمانده یک ستاره پرجرم که اینچنین روی خود رمبیده است، دارای چه گرانش فوق العاده یی است.

    به چنین چیزی در عالم «سیاهچاله» می گویند. برای درک قدرت گرانش سیاهچاله ها که گفته می شود هیچ چیز، حتی نور هم نمی تواند از دام گرانش آنها فرار کند، به این مثال توجه کنید؛ وقتی گفته می شود سرعت گریز از سطح سیاره زمین 18/11 کیلومتر بر ثانیه است، این به آن معنی است که اگر ما بتوانیم جسمی را با سرعت 18/11 کیلومتر بر ثانیه به سمت آسمان پرتاب کنیم، دیگر این جسم هرگز به زمین باز نخواهد گشت و در فضا سرگردان می شود. مقدار سرعت گریز از سطح زمین دقیقاً رابطه مستقیمی با مقدار جرم و در نتیجه گرانش سیاره زمین دارد. اکنون در مورد سیاهچاله ها، گفته می شود سرعت گریز آنها از سرعت نور بیشتر است. این جمله به این معنی است که هر جسمی که از حدود خاصی در یک سیاهچاله به نام «افق رویداد» بگذرد، برای گریز باید سرعتی بیش از سرعت نور (یعنی بیش از 300 هزار کیلومتر بر ثانیه) بگیرد و این امر در سیاهچاله نشان از مقدار ماده زیاد و چگال و در نتیجه گرانش فوق العاده آن دارد. افق رویداد در سیاهچاله ها که همچون کره یی تاریک فرض می شود توسط «کارل شوارتز شیلد» تعیین شد و از این رو به آن «شعاع شوارتز شیلد» هم می گویند. اما آیا سیاهچاله ها با تمام رمز و رازها و شگفتی هایشان، آنچنان خطرآفرین و قدرتمند هستند که همه چیز را در خود ببلعند و نابود کنند؟

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، رمبش
    مقدمه نویسنده وبلاگ

    شاید این بخش از وبلاگ صعب‌الهضم‌ترین بخش وبلاگ باشد. این بخش را از آن جهت در سایت گنجاندم که ارتباط بسیار نزدیکی با بخش انرژش تاریک دارد. اما از آن رو که دارای ابعاد منحصربفرد دیگری است، در بخش جداگانه‌ای گنجانده شده است. به راستی اگر روزی تمام جهات مختلف این پدیده شناخته شود و به عبارتی دسترسی کامل بشر بر آن امکان‌پذیر شود، براستی دریچه‌ای جدید بر بشر گشوده می‌شود که هیچ چیزی دیگر همانند قبل نخواهد بود.

    مثلاً به هیچ وجه امکان‌پذیر نخواهد بود که بتوانیم تصور کنیم اگر روزی توسط ماشینی به گذشته سفر کنیم و بازگردیم، آیا لحظه پیاده شدن ما در گذشته، ماشین نیز تغییر خواهد کرد، یا نه. چون در گذشته آن ماشین وجود نداشته است. بنابراین ممکن است تغییراتی در گذشته ایجاد کنیم که در آینده این گذشته (یعنی حال حاضر) تغییراتی بوجود آورد.

    خوب پس این چه معنایی می‌دهد؟ یعنی به طور مثال من به گذشته می‌دهم و تاثیری در آینده می‌دهم و برمی‌گردم به آینده این گذشته (این زمان) و شاهد تغییرات خواهم بود. این به راستی برای بشر قابل هضم نیست و یا این راهی است برای جبران گذشته و تست کردن تاثیر کارهای در آینده.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، رمبش
    رمبش، از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

    رمبش (implosion) عبارت است از هجوم ناگهانی یک ماده به درون و به انفجار شباهت دارد. با این تفاوت که ماده به جای حرکت به بیرون، به سمت درون می‌رود. عامل رمبش نیروی گرانش است که اشیا را به سمت هم می‌کشد. در ستاره‌ها فشار ناشی از گرمای تولید شده توسط واکنش هسته‌ای درون ستاره عامل مقابله با رمبش می‌باشد.به این حالت تعادل هیدرواستاتیک می‌گویند.در هنگام اتمام واکنش گرمازا در ستاره در انتهای عمر آن فشار که عامل مقابله با رمبش است برداشته می‌شود وستاره دچار رمبش می‌شود.

    درون‌پاشی باعث تولید ماده‌ای بسیار چگال در مرکز ستاره می‌شود که می‌تواند به صورت یک کوتوله سفید یا در صورت زیاد بودن جرم (بیشتر بودن از حد چاندراسخار)به صورت ستارهٔ نوترونی یا سیاهچاله در‌آید.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، رمبش
    نهایت رمبش تا بی نهایت

    پایان عمر ستارگانی که روزگاری درخشان بودند، زیباست و ما در زیر آسمان شب شاهد هزاران ستاره یی هستیم که روزی خواهند مرد. تولد، عمر و سپس مرگ تمامی ستارگان حاضر در کهکشان ها به نوبه خود شگفت انگیز است و این شگفتی برای مرگ ستارگان پرجرم بسیار بیشتر است.

    مرگ ستارگان پرجرم باعث تشکیل جرمی شده که همواره تغییری شگرف در فضا و زمان به وجود می آورد و پیامدهای ناشی از آن، آنچنان مهیج است که هنوز فیزیکدان ها را سخت مشغول بررسی های خود کرده است. شروع جدی ماجرا از پیامدهای نظریه نسبیت عام «اینشتین» شروع می شود. «اینشتین» ۱۰ سال پس از مطرح کردن نظریه نسبیت خاص خود، در سال ۱۹۱۵ میلادی نظریه نسبیت عام را با محوریت فضا، زمان و همچنین گرانش مطرح کرد. نظریه نسبیت عام توضیحی برای گرانش اجرام بزرگ مطرح می کرد. یک سال پس از انتشار نظریه نسبیت عام شخصی به نام «کارل شوارتزشیلد» با حل کردن و گسترش روابط ریاضی این نظریه، به صورت نظری به نتیجه یی شگرف رسید که اگر اندازه شعاع یک ستاره که دارای جرمی زیاد است از حدی کمتر شود، نتیجه جسمی می شود که گرانش آن آنچنان قوی است که حتی نور را هم جذب کرده و اجازه عبور به آن را نمی دهد. این پدیده نشان از وجود یک «سیاهچاله» دارد، اما بین سیاهچاله ها و ستارگان آسمان چه روابطی برقرار است؟

     

    به ستاره هایی که کمتر از ۴/۱ برابر خورشید جرم دارند ستارگان کم جرم می گویند که عاقبت، طی فرآیندی طولانی به یک کوتوله سفید تبدیل می شوند. به ستارگانی که بین ۴/۱ تا سه برابر خورشید جرم دارند، ستارگان متوسط می گویند که سرانجام به یک ستاره نوترونی تبدیل می شوند، اما به ستارگانی که بیش از سه برابر خورشید جرم دارند، ستارگان پرجرم گفته می شود. ستاره های پرجرم بعد از به پایان رساندن سوخت وساز و همجوشی هسته یی خود همانند ستارگان متوسط در کثری از ثانیه با یک انفجار عظیم ابرنواختری منفجر شده و به دوران درخشان اولیه خود پایان می دهند. پس، از نظر انفجار نهایی، تفاوتی بین ستارگانی با جرم متوسط یا زیاد وجود ندارد. اما آنچه در این بین قابل توجه است، بازمانده این دو نوع ستاره است.

     

    ستاره ها بعد از پایان یافتن سوخت شان، لایه های خارجی خود را در فضا پرتاب کرده که در نتیجه موجب تشکیل سحابی می شوند. اما پس از نابودی، اکثر جرم این ستاره ها در مرکز و هسته آنها جمع می شود. در واقع هسته ستاره دچار رمبش می شود که دقیقاً به همین سبب مقدار اندکی از ماده سطحی بازمانده ستارگان کم جرم یا متوسط، بسیار سنگین است به طوری که گاهی برابر میلیون ها تن است. اکنون اگر ستاره اولیه مورد نظر دارای جرم زیادی مثلاً ۱۰ برابر خورشید باشد بعد از به پایان رساندن سوخت خود و انفجار ابرنواختری، هسته بازمانده این ستاره پرجرم آنچنان روی خود می رمبد که نه تنها الکترون ها و پروتون ها، بلکه نوترون ها هم به دلیل جرم و فشار گرانشی فوق العاده زیاد روی آن پایدار نمی مانند. در نتیجه این هسته با تجزیه شدن، بسیار فشرده و چگال می شود. امروزه دانشمندان عقیده دارند بازمانده هسته ستارگان پرجرم به صورت مداوم هر لحظه در حال فروریزش روی خود هستند و پیوسته کوچک و کوچک تر می شوند. که در نتیجه در این حالت ماده بسیار زیادی، در فضای بسیار اندکی انباشته می شود. از نظریه نسبیت عام «اینشتین» نتیجه می گیریم که گرانش، نتیجه انحنای فضایی است که توسط ماده به وجود می آید یعنی هرچه ماده بیشتری در یک نقطه متمرکز باشد، بالطبع گرانش آن هم افزون تر است. با این تعریف می توان تصور کرد که بازمانده یک ستاره پرجرم که اینچنین روی خود رمبیده است، دارای چه گرانش فوق العاده یی است.

     

    به چنین چیزی در عالم «سیاهچاله» می گویند. برای درک قدرت گرانش سیاهچاله ها که گفته می شود هیچ چیز، حتی نور هم نمی تواند از دام گرانش آنها فرار کند، به این مثال توجه کنید؛ وقتی گفته می شود سرعت گریز از سطح سیاره زمین ۱۸/۱۱ کیلومتر بر ثانیه است، این به آن معنی است که اگر ما بتوانیم جسمی را با سرعت ۱۸/۱۱ کیلومتر بر ثانیه به سمت آسمان پرتاب کنیم، دیگر این جسم هرگز به زمین باز نخواهد گشت و در فضا سرگردان می شود. مقدار سرعت گریز از سطح زمین دقیقاً رابطه مستقیمی با مقدار جرم و در نتیجه گرانش سیاره زمین دارد. اکنون در مورد سیاهچاله ها، گفته می شود سرعت گریز آنها از سرعت نور بیشتر است. این جمله به این معنی است که هر جسمی که از حدود خاصی در یک سیاهچاله به نام «افق رویداد» بگذرد، برای گریز باید سرعتی بیش از سرعت نور (یعنی بیش از ۳۰۰ هزار کیلومتر بر ثانیه) بگیرد و این امر در سیاهچاله نشان از مقدار ماده زیاد و چگال و در نتیجه گرانش فوق العاده آن دارد. افق رویداد در سیاهچاله ها که همچون کره یی تاریک فرض می شود توسط «کارل شوارتز شیلد» تعیین شد و از این رو به آن «شعاع شوارتز شیلد» هم می گویند. اما آیا سیاهچاله ها با تمام رمز و رازها و شگفتی هایشان، آنچنان خطرآفرین و قدرتمند هستند که همه چیز را در خود ببلعند و نابود کنند؟

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، رمبش
    رمبش ستاره

    جرم یک ستاره ی نوترونی چقدر است؟ هرچه جرم آن بیشتر باشد کشش گرانشی به درون آن بیشتر است.اگر این کشش گرانشی به اندازه ی کافی زیاد شود.آیا ممکن نیست نوترون هایی هم که ستاره ی نوترونی را تشکیل داده اند خرد شوند؟

    این پرسش در سال 1318 خورشیدی مورد توجه رابرت اپنهایمر فیزیکدان امریکایی قرار گرفت.او عقیده داشت که نوترون ها نمی توانند این وضع را تحمل کنند.اگر جرم جسم رمبیده شده بیش از2/3 برابر خورشید باشد در این صورت نه تنها با رمبش آن الکترون ها خرد می شوند بلکه نوترون ها هم خرد می شوند.از این گذشته پس از آنکه نوترون ها خرد شدند دیگر چیزی نخواهد ماند که بتواند ار ادامه ی رمبش جسم تا مرحله ی صفر شدن جلوگیری کند

    اگر جسمی که جرم آن بابر جرم خورشید است برمبد کشش گرانشی کل آن تغییر نمی کند بنابراین اگر از جسمی که درحال رمبش است دور باشید متوجه هیچ گونه تغییری نخواهید شد ولی اگر می توانستید بر سطح جسمی که در حال رمبش است باستید موضوع کمی فرقمی کرد.همچنان اگر رمبش ادامه می یافت به مرکز جسم نزدیکتر و نزدیکتر می شدید و بنابراین کششی نیرومندتر و نیرومندتر احساس می کردید.

     

    زمانی که براثر رمبش به مرحله‌ی کوتوله‌ی سفید می رسید.وزن 50 کیلوگرمی شما بیش از 10.000 تن می شد.وقتی که جسم به مرحله ی ستاره‌ی نوترونی می رسید وزنتان 14.000 تن می شد.اگر جسم به رمبش خود ادامه می داد واز مرحله ی ستاره ی نوترونی هم می گذشت وزنتان از 14.000 تن هم بیشتر و بیشتر می شد. اثر جزر و مدی پیوسته شدیدتر و شدیدتر می شد سرعت گریز هم به همین نسبت بیشتر و بیشتر می شود.

    سرعت گریز اهمیتی خاص دارد.وقتی که جسمی می رمبد و مرحله ستاره ی نوترونی هم  می گذرد سرعت گریز بیشتر می شود تا آنکه سرانجام از 30.000 کیلومتردرثانیه هم تجاوز می کند.وقتی که این اتفاق رخ می دهد نور امواج رادیویی پرتوهای ایکس و تابش های مشابه نمی توانند جسم را ترک کنندزیرا سرعت این تابش ها به اندازه ی کافی زیاد نیس.هیچ چیز دیگر هم نمی تواند از سطح چنین جسمی دور شود زیرا دانشمندان یقین دارند که سرعت هیچ چیزی نمی تواند از سرعت نور بیشتر شود.اگر نتواند از سطح چنین جسمی بگریزد هیچ چیز دیگر هم نخواهد توانست وقتی که جسمی به آن مرحله می رشد که دیگر نور نمی تواند ازآن بگریزد فاصله ی میان مرکز تا سطح آن را شعاع شوارتس شیلد می نامند.این فاصله نخستین بار به وسیله کارل شوارتس شیلد اخترشناس آلمانی محاسبه شد.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، رمبش
    راز تشکیل ستارگان سنگین

    سالیان درازی است که منجمان درپی کشف راز چگونگی شکل گیری ستارگان هستند.

    سالهاست دانشمندان دریافته‌اند ستارگان زمانی شکل می‌گیرند که ماده میان ستاره ای درون ابرهایی بزرگ از مولکول‌های هیدروژن دستخوش رمبش گرانشی می‌شود. در این بین ستارگان سنگینی که جرمشان تا 120 برابر خورشید نیز می‌رسد باعث ایجاد تابش و بادهای ستاره‌ای بسیار قوی می‌شوند. اما این ستارگان چگونه می‌توانند ابرهای گاز و غباری که ضامن رشد آنهاست را بدون پرتاب به بیرون حفظ و نگهداری کنند؟ اکنون به نظر می‌رسد این مشکل نسبت به قبل تا حد قابل قبولی حل شده باشد.

     

    یک تحقیق جدید منتشر شده در "مجله علم" نشان می‌دهد که رشد یک ستاره سنگین می‌تواند با همراهی فشار تابشی رو به بیرون که نیروی گرانشی را مجبور به حرکت دادن مواد به سمت هسته می‌کند همراه باشد.

    «مارک کرومهولز»، نویسنده اصلی مقاله فوق و استادیار نجوم و اخترفیزیک در دانشگاه کالیفرنیا معتقد است که یافته‌های جدید همچنین می تواند توضیح دهد که چرا ستارگان سنگین تمایل دارند تا در سیستم های دوتایی یا چندتایی ظاهر شوند.

    فشار تابشی نیرویی است که توسط تابش الکترومغناطیسی به سطوحی که با آنها برخورد می‌کند وارد می‌شود. این فشار برای نور معمولی ناچیز و قابل چشم پوشی است اما برای درون ستارگان به دلیل شدت تابش در آن ناحیه بسیار زیاد و قابل توجه است. در ستارگان سنگین فشار تابشی نیروی غالبی است که با گرانش مقابله می‌کند تا از رمبش اضافی ستاره جلوگیری کند.

    به گفته کرومهولز :"وقتی فشار تابشی را از یک ستاره سنگین به گاز میان ستاره‌ای اطراف آن (که نسبت به گاز درونی ستاره بسیار تیره تر است-) اعمال می‌کنید، بایستی توده گاز را منبسط و یا حتی منفجر کند." بررسی های پیشین نشان می‌دادند که فشار تابشی، مواد خام تشکیل دهنده ستاره را پیش از آنکه یک ستاره بتواند بیش از 20 برابر خورشید بزرگ شود به بیرون پرتاب می کند.

    این تیم پژوهشی پس از چندین سال بررسی و پژوهش بر روی کدهای رایانه‌ای پیچیده و مختلط، موفق به ساخت نرم‌افزاری شدند که قادر است یک شبیه سازی سه بعدی از رمبش یک ابر عظیم از گاز میان ستاره‌ای که ستاره‌ای سنگین را خلق می‌کند ارائه دهد. اما این شبیه سازی چنان پیچیده است که پردازش کامپیوتری آن چندین ماه طول می‌کشد.

    این شبیه سازی نشان داد زمانی که گاز و غبار به سمت هسته در حال رشد یک ستاره سنگین می‌رمبد، ناپایداری های ناشی از تقابل فشار تابشی رو به بیرون و گرانش جانب به مرکز، باعث ایجاد مجراهایی می‌شوند که تابش از سراسر سحابی به فضای میان ستاره‌ای منتشر می‌شود، در حالی که گاز به رمبش رو به مرکز خود از طریق مجراهایی دیگر ادامه می‌دهد. این نشان می‌دهد که نیاز به هیچ مکانیزم خارجی نیست و ستارگان سنگین می‌توانند از طریق فرایند برافزایشی شکل بگیرند، مانند آنچه در ستارگان کم جرم رخ می دهد.

    چرخش یک ابر گازی هنگامی که در حال رمبش است منجر به شکل گیری دیسکی از ماده می شود که پیش ستاره در حال رشد را تغذیه می‌کند. این دیسک از نظر گرانشی ناپایدار است و باعث تجمع و شکل‌گیری یک سری از ستاره‌های ثانویه کوچک می‌شود که با برخورد با پیش ستاره مرکزی منهدم و نابود می شوند.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، رمبش
    سیاهچاله های چرخان

    جالب است بدانیم که سیاهچاله ها می چرخند.میدانیم خورشید هر 29 روز،یک بار به دور خود می چرخدو چرخش بعضی از ستارگان از چرخش خورشید هم سریعتر است.اگر ستاره ی پرجرمی به یک سیاهچاله برمبد،سیاهچاله نیز خواهد چرخیدزیرا که درهنگام رمبش چندان فرصتی برای رهایی از اندازه حرکت زاویه ای نیست.

    فیزیکدانان با وارد کردن چرخش به معادلات مربوط به سیاهچاله ها،به نتایج شگفت آوری می رسند.چرخش به جای اینکه ماده را به تکینگی تحویل دهد،آنرا دربیرون ازاین موقعیت می جنباند.گویی ماده پیش از آنکه در آن چگالی نامحدود له شود،به عقب می جهد و رو به بیرون می گذارد.انگار که رمبش معکوس شده است.

    فوران نور و ماده که ناگهان در این جهان دیگر جرقه میزند،سفید چاله نام گرفته است و ارتباط میان این جهان و آن جها را به طنز،مارپیچ چاله نامیده اند.این چاله ها می توانند جهان مارا با جهانی دیگر مرتبط کنند،یا شاید دوبخش کاملاًجدای جهان به هم مربوط سازند،اگر چه تنها یک جهان دست یافتنی باشد.

    در نیمه دهه ی 1970،نشان داده شد که سفید چاله ها احتمالاًدر صورتی می توانند وجود داشته باشندکه از آغاز جهان پدیدآمده باشند.پس سیاهچاله ها نیز می بایست دقیقاًدر جایی که یک تکینگی در آغاز جهان به وجود آمد،رمبیده باشند.این نوع تطابق،اجتناب نا پذیر می نماید و از این رو،اندیشه مارپیچ چاله احتمالش به صفر میرسد.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، رمبش
    کوتوله سیاه، از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

    کوتولهٔ سیاه به باقیماندهٔ یک کوتوله سفید میگویند. سفید بودن یک کوتوله سفید از دمای ناشی از فشرده شدن آن به وجود میآید. اما فرضیه‌هایی وجود دارند که طبق آنها، کوتوله سفید تا ابد نمیتواند به رمبش ادامه دهد و به تدریج تندی رمبش آن کم شده و پس از مدتی کوتولهٔ سفید به کلی از رمبش باز میایستد. با کند شدن و سرانجام بازایستادن کوتوله سفید از رمبش، دمای لازم برای تابش کوتوله سفید به تدریج رو به زوال گذاشته و کوتوله سفید کمنور شده و بالاخره تبدیل به جسمی به نام کوتوله سیاه میشود. در حال حاضر هیچ کوتولهٔ سیاهی در کیهان وجود ندارد، زیرا هنوز سن کیهان به قدری زیاد نشده که کوتولههای سفید فرصت تبدیل شدن به کوتولههای سیاه را پیدا کنند.

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، رمبش
    کوتوله‌ی سفید، ستاره‌ی نوترونی

    سیاهچاله و کرمچاله

    ناگهان ستاره‌ای به درخشندگی کهکشان مادرش می‌گردد. اگر این اتفاق رخ دهد، در روشنایی روز نیز با چشم غیرمسلح می‌توان آن را در آسمان مشاهده کرد. ستاره در این حالت دارای درخشندگی‌ای معادل میلیاردها ستاره است. ولی این اتفاق شگفت‌انگیز در حقیقت آغاز مرگ یک ستاره است. انفجاری به نام ابرنواختر پایان زندگی ستارگان بزرگ را رقم می‌زند.

    زندگی ستارگان متوسط مانند خورشید ما با هیاهوی کمتری به پایان می‌رسد. لایه‌های بیرونی خورشید در پایان عمر ستاره به تدریج به فضای میان ستاره‌ای فرستاده می‌شوند. آنچه در فضا از یک انفجار ابرنواختری باقی می‌ماند، سحابی بازمانده ابرنواختر و آنچه از مراحل پایانی یک ستاره متوسط مانند خورشید مشاهده می‌شود سحابی سیاره‌نما است. این سحابی‌های زیبا همگی بازمانده‌ی لایه‌های خارجی ستاره‌اند که به فضا فرستاده شده‌اند، ولی به راستی چه بر سر هسته و مرکز ستاره می‌آید؟

    سحابی حلقه در صورت فلکی چنگ رومی؛ آینده‌ی ستاره متوسطی مانند خورشید نه به صورت انفجاری بلکه مشابه سحابی بالا به صورت گسیل لایه های خارجی ستاره به صورت سحابی سیاره‌نما در فضاست. جسم پرنور مرکز سحابی - کوتوله سفید- باقی‌مانده‌ی حاصل از رُمبش هسته‌ی ستاره است.

     

     کوتوله‌ی سفید

    با پایان یافتن عمر ستاره، هسته‌ی مرکزی دیگر قادر به تولید انرژی نیست و به همین دلیل به یکباره تولید انرژی در آن متوقف می‌شود. در این زمان دیگر هیچ نیرویی برای غلبه بر جاذبه‌ی گرانشی و ایجاد تعادل در جسم مرکزی ستاره وجود ندارد و به همین دلیل جسم مرکزی باقیمانده روی خود فرو می‌ریزد یا اصطلاحاً رُمبش می‌کند.

     

    برای ستارگان متوسط فروریزش و رُمبش جسم مرکزی تا آنجا ادامه می‌یابد که تمامی جرم در فضایی معادل حجم کره‌ی زمین منقبض می‌شود: جرمی معادل خورشید در فضایی بیش از یک میلیون برابر کوچک‌تر! این جسمِ بسیار چگال کوتوله‌ی سفید نام دارد. چگالی کوتوله‌ی سفید به‌اندازه‌ای زیاد است که یک فنجان ماده از کوتوله‌ی سفید معادل صد رأس فیل جرم دارد! دمای سطحی کوتوله‌های سفید نیز در آغاز زمان تشکیل، بسیار زیاد و تا 100000 کلوین می‌رسد. ولی این ستارگان یا بهتر بگوییم بازمانده‌ی ستاره‌ها هیچ منبع تولید انرژی ندارند و به مرور سرد می‌شوند. در نهایت کوتوله‌ی سفید پس از گذشت میلیاردها سال به جرمی تاریک و اصطلاحاً کوتوله‌ی سیاه تبدیل می‌شود. در تصاویر تلسکوپی، بسیاری از کوتوله‌های سفید را می‌توان به صورت جرمی کوچک و درخشان در مرکز سحابی‌های سیاره‌نما مشاهده کرد. نزدیک‌ترین کوتوله‌ی سفید به منظومه‌ی شمسی در فاصله‌ی تقریبی 8 سال نوری، همدم ستاره پر نور آسمان شب، شباهنگ است که به کمک تلسکوپ‌های بزرگ آماتوری هم می‌توان آن را در فروغ همدم پرنورش مشاهده کرد.

    در گوشه‌ی پایین سمت چپ این تصویر تلسکوپی نزدیک‌ترین کوتوله‌ی سفید به ما یعنی شباهنگ بی مشاهده می‌شود. ستاره‌ی پرنور مرکزی، شباهنگ، پرنورترین ستاره در آسمان زمین است.

     

     ستاره نوترونی

    اما این داستان برای ستارگان پر جرم به گونه‌ای دیگر است. در صورتی که جرم جسم مرکزی باقی مانده از 44/1 جرم خورشید بیشتر باشد، رُمبش آن، جسمی به مراتب کوچک‌تر و چگال‌تر به نام ستاره‌ی نوترونی را به وجود می‌آورد. شعاع ستاره‌ی نوترونی بین 10 تا 20 کیلومتر است ولی در این فضای کوچک جرمی بیش از خورشید را در خود جای داده است! چگالی یک ستاره‌ی نوترونی به‌اندازه چگالی هسته‌ی اتم است. یک قاشق چای‌خوری ماده از این ستاره به‌اندازه یک ناو جنگی جرم دارد! همان گونه که از نام این اجرام مشخص است، ماده‌ی اصلی تشکیل‌دهنده‌ی آن نوترون است. نوترون‌هایی که بدون فضایی که در آن الکترون‌ها پرواز می‌کنند، در مجاورت هم فشرده شده و چنین جرم عجیبی را به وجود آورده‌اند. بسیاری از ستاره‌های نوترونی با سرعت بسیار زیادی به دور خود در چرخشند و این امر باعث ایجاد پالس‌های امواج الکترومغناطیسی پرانرژی از این اجرام به فضا می‌شود. به همین دلیل به گونه‌ای از این اجرام نام پالسار یا تپ‌اختر داده‌اند. معروف‌ترین ستاره‌ی نوترونی در قلب سحابی خرچنگ قرار دارد و به تپ‌اختر خرچنگ معروف است. این تپ‌اختر هر 03/0 ثانیه یک بار روشن و خاموش می‌شود.

     

    تپ‌اختر خرچنگ در قلب سحابی خرچنگ یک ستاره نوترونی است که هر 03/0 ثانیه یک بار روشن و خاموش می‌شود. تصاویر سمت راست چشمک زدن سریع این تپ اختر را نشان می‌دهند.

     

    سیاهچاله

     

    سرانجام ستارگان بسیار پرجرم که جرمی بیش از 20 برابر جرم خورشید دارند پس از انفجار ابرنواختری به یکی از مرموزترین اجرام شناخته شده یعنی سیاهچاله‌ها ختم می‌شود. جاذبه‌ی گرانشی، آن قدر جرم باقیمانده از ستاره را منقبض می‌کند که به ناحیه‌ای بسیار کوچک‌تر از یک ستاره نوترونی محدود می‌شود. جاذبه‌ی گرانشی جرم به وجود آمده آن قدر زیاد است که حتی نور با سرعت 300 هزار کیلومتر در ثانیه هم نمی تواند از آن فرار کند و لذا این اجرام کاملاً سیاهند! جالب است بدانید که برای مقایسه، سرعت فرار از جاذبه‌ی گرانشی زمین 11 کیلومتر بر ثانیه است؛ یعنی اگر به جسمی سرعتی بیش از 11 کیلومتر بر ثانیه داده شود، می‌تواند تا بی‌نهایت از زمین دور شده و دوباره به آن باز نگردد.

     

    ولی این اجرام سیاه چگونه کشف شدند؟ اجرامی که حتی فوتون‌های نور نیز نمی‌توانند پیامی از آنها به فضا و ما ساکنان زمین برسانند! سیاهچاله‌ها را از روی اثرات غیر مستقیمی که بر اجرام مجاور خود یا بر هندسه‌ی فضا-زمان می‌گذارند، کشف و بررسی می‌کنند. برای نمونه اگر همدمی در کنار سیاهچاله مانند یک ستاره‌ی غول قرمز وجود داشته باشد، گرانش زیاد سیاهچاله گازها و غبار موجود در خارجی‌ترین لایه‌ی ستاره را به سمت خود می‌کشاند و کم‌کم بین ستاره و سیاهچاله پلی از ماده درست می‌شود و سیاهچاله شروع به بلعیدن همدم خود می‌کند. ماده‌ای که به سمت سیاهچاله سرازیر شده است، قرص چرخان مارپیچی را برگرد آن به وجود می‌آورد که به آن قرص برافزایشی می‌گویند. ماده‌ی در این قرص برافزایشی بر اثر اصطکاک تا میلیون‌ها درجه کلوین گرم می‌شود و انواع تابش‌ها از طول موج رادیویی تا پرتوهای پرانرژی ایکس را از خود گسیل می‌کند. دانشمندان با دریافت این امواج به وجود یک سیاهچاله پی می‌برند. جالب است بدانید که در این حالت دو جت پر سرعت هم عمود بر قرص برافزایشی به وجود می‌آید که هم اکنون با استفاده از تلسکوپ‌های حرفه ای می‌توان جت‌ها را رصد کرد.

     

    تصویری خیالی که نحوه‌ی بلعیده شدن یک ستاره توسط همدم سیاهچاله‌اش را نشان می‌دهد. قرص برافزایشی و جت‌های تولید شده را نیز در این شکل خیالی به تصویر کشیده شده‌اند.

     

    حتی تلسکوپ‌هایی مثل تلسکوپ فضایی هابل قادر به آشکار کردن قرص برافزایشی سیاهچاله های بزرگ نیستند. بزرگ‌ترین و پر اشتهاترین سیاهچاله‌ی شناخته شده، ابرسیاهچاله‌ای در قلب کهکشان M87 است. این سیاهچاله جرمی معادل 5 میلیارد خورشید دارد و در هر روز جرمی معادل یک خورشید را از مواد اطرافش می‌بلعد! دانشمندان در مرکز بیشتر کهکشان‌ها با سیاهچاله‌های بسیار پرجرمی برخورد کردند. در مرکز کهکشان راه شیری نیز سیاهچاله‌ای با 300 میلیون برابر جرم خورشید وجود دارد.

    سال‌ها قبل از کشف سیاهچاله‌ها، امکان وجود چنین اجرامی از معادلات نسبیت عام اینشتین به دست آمد. بر اساس دیدگاه نظریه نسبیت عام، گرانش خودش را به صورت تغییر در انحنای فضا - زمان نشان می‌دهد. هر چه جرم جسم بیشتر باشد این انحنا بیشتر می‌شود. اجرامی مانند زمین و سیارات در چاه گرانشی که خورشید در فضا-زمان ایجاد کرده به دام افتاده و بر گرد آن در چرخشند. هر چه عمق این چاه بیشتر باشد، فرار از آن مشکل‌تر می‌شود. برای سیاهچاله‌ها عمق این چاه بی‌نهایت است و ماده تا ابد درون آن فرو می‌ریزد!

    طبق نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین، گرانش خودش را به صورت تغییر در انحنای فضا- زمان نشان می‌دهد. هرچه جرم جسم بیشتر باشد این انحنا در فضا زمان بیشتر می‌شود.

     

    کرمچاله

    یکی از پیشگویی‌های مشابه نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین، وجود میان‌برهایی در فضا- زمان به نام کرمچاله‌هاست. اگر شما بخواهید از نقطه‌ای به نقطه‌ی دیگر در کیهان سفر کنید حد بالایی برای سرعت سفر شما وجود دارد که سرعت نور است. حتی با سرعت نور هم سفر در ابعاد کیهانی زمان زیادی به درازا می‌کشد. برای نمونه برای سفر با سرعت نور به نزدیک‌ترین کهکشان بزرگ همسایه 3/2 میلیون سال زمان لازمست. ولی شما به کمک یک کرمچاله می‌توانید در چشم برهمزدنی به دورترین نقاط کیهان سفر کنید! اسامی این میان‌برهای کیهانی یعنی کرمچاله به زیبایی گویای ماهیت و برخی ویژگی‌های آنهاست. یک سیب را در نظر بگیرید. اگر شما بخواهید روی سطح دوبعدی پوسته سیب از نقطه‌ای به نقطه دیگر سفر کنید، باید مسافتی بپیمایید که این مسافت بیش از حالتی است که مانند کرم از درون سیب حرکت می‌کنیم؛ در این حالت جدید ما با اجازه سفر در یک بُعد بیشتر نسبت به حالت دوبعدی تنها پوسته سیب، به راه میان‌بر و کوتاه‌تری دست یافتیم. در مورد سفر در فضای سه بعدی نیز وضع همین‌طور است. با در نظر گرفتن بُعد زمان که در دیدگاه نسبیت عام بعدی از فضاست، میان‌برهایی برای سفر در فضا- زمان به دست می‌آیند که به کرمچاله معروفند. وجود چنین راه‌هایی در کیهان هنوز در حد تئوری‌های فیزیک باقی مانده است. ولی دانشمندان با جدّیت تمام به بررسی و چگونگی استفاده از این کلید راهگشای سفرهای فضایی آینده می‌اندیشند.

    آیا به راستی میان‌برهای کیهانی یعنی کرمچاله‌ها وجود دارند؟

    لینک ثابت
    نویسنده : mojarradat | دسته : چالشهای فیزیک ، رمبش