المپیاد نجوم


جمشید مشایخی,بیوگرافی جمشید مشایخی,عکس جمشید مشایخی
بیوگرافی جمشید مشایخی + عکس

نام اصلی: جمشید مشایخی

زمینه فعالیت: سینما و تلویزیون

تولد: ۵ آذر ۱۳۱۳

جاجرود، استان تهران

ملیت: ایرانی

سال‌های فعالیت: ۱۳۳۵ تاکنون

درباره : نجومی

خودپرداز تشخیص چهره,اخبار علمی,خبرهای علمی,اختراعات و پژوهش
درباره : نجومی

از زمان اولین تلسکوپ گالیله تا تلسکوپ‌های رادیویی کنونی، بشر توانسته است به درک عمیق‌تری از ساختار جهان به‌ویژه راه شیری برسد.

هزاران سال است مردم معمای نوارهای باریکی را که در طول گنبد آسمان کشیده شده‌اند، در سر می‌پرورانند. در عصر جدید، گالیلئو گالیله به این نکته پی برد تعداد ستارگان راه شیری بی‌شمار است. هرچند، منجمان تا قرن بیستم موفق به کشف شکل‌گیری و ماهیت حقیقی آن نشدند. 

رصد سوم من به ماهیت راه شیری مربوط می‌شود (…) اهمیتی ندارد شخصی کدام بخش آن‌ را مورد هدف قرار دهد، در هر صورت تعداد بی‌شماری ستاره می‌یابد که تعدادی از آن‌ها بسیار بزرگ و قابل توجه هستند؛ از سوی دیگر، تعداد ستارگان کوچک نیز غیرقابل شمارش است.

مردی در سال ۱۶۱۰ این جملات را نوشته بود. او با تلسکوپ خودساخته‌اش سرزمین‌هایی را مطالعه کرد که متعلق به این جهان نبودند و این کار او را به جایگاهی در تاریخ رساند. آن شخص گالیلئو گالیله بود.

ساختار کهکشان راه شیری

چرخ آتشی: سیستم راه‌شیری، همانند یک مارپیچ غول‌پیکر است. ۲۰۰ میلیارد ستاره در این منظومه تخمین زده شده است. یکی از این ستاره‌ها خورشید است. اعتبار: Robert Hurt/SSC/Caltech/JPL/NASA Robert Hurt

سرزمین وصفی او در خارج از جهان ما بود. آن اسناد و مدارک تحت عنوان Sidereus Nuncius (پیام‌رسان ستاره‌ای) قرار گرفتند. ریاضی‌دان و منجم ایتالیایی مشاهدات خود را از اقمار مشتری، قمر زمین و نیز راه شیری در محتوای این اسناد ارائه می‌کند. تا آن زمان ماهیت آن‌ها ناشناخته بود و مهمتر از همه در زمره‌ی موضوعاتی از قبیل اسطوره‌شناسی قرار می‌گرفت. دموکریت، فیلسوف طبیعت‌گرای یونانی در قرن پنجم قبل از میلاد ادعا کرد باریکه‌های نور پراکنده در آسمان ستاره‌های بی‌شمار ضعیفی را شامل می شوند؛ بوشمن‌های کونگ آفریقایی از آن‌ها به نام ستون‌ شب یاد می‌کنند.

سنگ آسیاب در گنبد آسمان

پس از کشف گالیله، هرچند، حدود ۱۵۰ سال از این ساختار آسمانی گذشت تا دوباره موضوع مطالعات علمی قرار گرفت. توماس رایت از کانتی دورام، معتقد بود ستاره‌ها در ناحیه‌ای تخت مشابه سنگ آسیاب مرتب شده‌اند و اینگونه در طول آسمان گسترده شده‌اند. از نظر توماس، راه شیری، جز تصویری از سنگ آسیاب نبود. امانوئل کانت، فیلسوف آلمانی از این نظریه استفاده کرد و در شرف کشف حقیقت قرار گرفت.

کانت در کتاب تاریخچه طبیعی عمومی و نظریه بهشت‌ها General Natural History and Theory of the Heavens که در سال ۱۷۵۵ منتشر شد، راه شیری را به‌صورت لایه‌ای بسیار رقیق و گسترده از ستاره‌ها تعریف کرد. خورشید، زمین و دیگر سیارات بخشی از این لایه بودند؛ اما نه در مرکز آن. بسته به افق دید ما، در طول لایه‌ی این صفحه یا به طور عمودی خارج از آن، تعداد مختلفی از ستاره‌ها را می‌بینیم.

ساختار کهکشان راه شیری

خمیدگی: از کنار، کهکشان شبیه یک چرخ خمیده است. قطری به اندازه ۱۰۰،۰۰۰ سال نوری دارد و ضخامتش ۵۰۰۰ سال نوری است. پیرامون مرکز یک برآمدگی درخشان و کروی وجود دارد. اعتبار: Helmut Rohrer

اما منجمان از کجا می‌دانستند نمای آشکار و معلوم راه شیری در آسمان، واقعا ساختار فضایی واقعی آن را بازتاب می‌دهد یا نه؟ فردریش هرشل در اواخر قرن ۱۸ با آمار و ارقام ستاره‌ای حاصل از کار خود، راه حلی را عرضه کرد: هرشل مختصات و درخشندگی همه‌ی ستاره‌هایی را که می‌توانست باتلسکوپ خود ببیند، ثبت کرد. هرچند که این روند هم با شکست مواجه شد. 

جدا از موثق نبودن اندازه‌گیری‌ها، با اینکه برای مثال،  تعیین کردن درخشش ظاهری ستاره ممکن بود؛ اما تعیین درخشندگی مطلق و درنتیجه فاصله‌ی آن‌ها ممکن نبود، یک مشکل اساسی دیگری هم وجود داشت: راه شیری پر از مواد میان-ستاره‌ای، ابرهای غبار و گازی است. این مواد نور ستارگان را جذب می‌کنند، دید ناحیه مرکزی را تار می‌کنند و باعث می‌شوند ساختار کلیدی داخلی را نتوانیم ببینیم. به همین خاطر، آمار ستاره‌ای نمی‌تواند سیستم را به‌عنوان یک کل دربر بگیرد و فقط ناحیه‌ی اطراف خورشید را تا شعاع ۱۰ هزار سال نوری پوشش می‌دهد. پیشرفت در این زمینه تا اواسط قرن بیستم حاصل نشد؛ تا اینکه منجمان آموختند با استفاده از تلسکوپ‌های رادیویی با دید دیگری به آسمان نگاه کنند.

نگاهی به آن سوی پرده‌های غبار

هیدروژن از عناصر بسیار متداول در جهان است. هیدورژن خنثی (H1) به‌عنوان بخشی از مواد میان-ستاره‌ای فضای بین ستاره‌ها و حتی راه شیری را پر می‌کند؛ یعنی توزیع ابرهای گاز هیدوژنی از شکل کل سیستم تبعیت می‌کنند، درست همانطور که استخوان‌ها بدن انسان را شکل می‌دهند.

اما این ستون‌های (استخوان‌ها) کیهانی چگونه قابل رؤیت خواهند بود؟ پاسخ این سؤال در حیطه‌ی جهان در ابعاد نانو قرار می‌گیرد. در یک هیدروژن در حالت پایه، جهت اسپین هسته‌ی اتمی و الکترونی که حول آن می‌چرخد ناموازی هستند؛ اگر دو اتم هیدروژن با هم برخورد کنند، جهت اسپین هسته و الکترون ممکن است وارونه شود؛ تا اینکه با هم موازی شوند و بعد از یک زمان مشخصی، دوباره به حالت ناموازی پایه خود برمی‌گردند.

این فرایند انرژی‌ را به شکل تابش‌های امواج الکترومغناطیسی آزاد می‌کند. این خط در گستره رادیویی طیف الکترومغناطیس قرار می‌گیرد. مواد میان‌ستاره‌ای چگالی کمی دارند، با این حال اتم‌ها دائماً در حال برخورد هستند. این فرایند باعث می‌شود نواحی H1 در نور این خط هیدروژنی بدرخشند.

این تابش‌ به درون پرده‌های غبار تقریباً بدون مانع نفوذ می‌کند و با تلسکوپ‌های رادیویی قابل شناسایی هستند. با افق‌های جدید پیشِ روی ما، منجمان قادر به کشف ساختار مارپیچی راه شیری شده‌اند. در دهه ۱۹۷۰، پژوهشگران دریافتند هیدروژن به تنهایی نمی‌توانست شاخص مناسبی برای ریخت‌شناسی کهکشان باشد، زیرا، برای مثال، غلظت آن در بازوهای مارپیچی کمتر از انتظار است. بنابراین، تحقیقات از سر گرفته شد.

ساختار کهکشان راه شیری

نمای نزدیک: این تصویر از بخش مرکزی راه شیری ناحیه‌ای به ابعاد ۱۰۰۰×۵۰۰ سال نوری را نشان می‌دهد. تلسکوپ MeerKAT واقع در آفریقای جنوبی این تصویر را گرفته است؛ سیستمی حاوی ۶۴ آنتن رادیویی. اعتبار: SARAO

بازوهای در حال حرکت

مهم‌ترین شاخص ما ابرهای میان‌ستاره‌ای مولکولی هستند. این ابرها تابش‌هایی در نور مونواکسید کربن (CO) نشر می‌کنند. به این ترتیب، رسیدن به تصویری از راه شیری به‌تدریج ممکن می‌شد. کهکشان (برگرفته از واژه یونانی gala به معنای شیر) یک چرخ خمیده با قطر ۱۰ هزار سال نوری و ضخامت ۵۰۰۰ سال نوری است. در مرکز این چرخ سیاه‌چاله‌ای قرار دارد. این ناحیه با توده‌ای کروی از ستاره‌ها با ساختاری سیگارمانند محاصره شده است.

در فاصله حدود ۱۵ هزار سال نوری از مرکز، علاوه بر ستاره‌ها، حلقه‌ای از ابرهای گازی و غبار وجود دارد. کهکشان با تعدادی بازو تعریف می‌شود. بیشتر آن‌ها به اسم صورت‌های فلکی هستند که می‌شناسیم: بازوهای قوس (Sagittarius) و برساووش (Perseus)، بازوهای گونیا (Norma) و سپر-قنطورس (Scutum-Crux)، بازوهای ۳-کیلوپارسک و بازوی ماکیان (Cygnus).

مقاله‌های مرتبط:

منظومه‌ی شمسی ما در بازوی جبار (Orion)، در فاصله ۲۶ هزار سال نوری از مرکز و تقریباً‌ روی صفحه‌ی اصلی قرار دارد. این منظومه ۲۰۰ میلیارد ستاره دارد و هاله‌‌ی کروی و ناحیه کروی آن را احاطه می‌کنند. هاله‌، هزاران خوشه‌ی ستاره‌ای گوی‌مانند را شامل می‌شوند و ناحیه‌ کروی پلاسمای هیدروژنی بسیار نازک دارد. کل کهکشان در حال چرخش است، اجرام نزدیک به مرکز سریع‌تر و اجرام دور نسبت به مرکز کندتر می‌چرخند. خمیدگی این چرخش افتراقی، بی‌نظمی‌هایی را نشان می‌دهد که تنها از طریق جرم قابل مشاهده توضیح‌پذیر نیست.

به نظر ماده‌ی تاریک نامرئی در این روند نقش دارد. منجمان با مسئله‌ی دیگری مواجهه‌اند: با وجود چرخش، بازوهای مارپیچی تغییر نمی‌کنند و شکل خود را میلیاردها سال حفظ کرده‌اند. یکی از توضیحات انتشار امواج شوک در سراسر منظومه شمسی است. امواج شوک، ماده‌ی موجود در بازوهای مارپیچی را متراکم می‌کنند، مانند ترافیک موجود در بزرگراه. پژوهشگران هنوز نمی‌دانند چه عاملی این امواج چگالی را سبب می‌شود.

درباره : نجومی

لمپیاد نجوم: در آینده‌ای نه چندان دور، رایانه‌های کوانتومی می توانند محاسباتی را انجام دهند که رایانه‌های امروزی از انجام آنها عاجزند. برای مثال رایانه‌های کوانتومی در آینده قادر خواهند بود تا معاملات الکترونیکی امروزی را رمزگشایی کنند و همچنین می توانند تا بعنوان وسیله‌ای کارآمد، راه‌حل‌های احتمالی برای حل انواع مشکلات را افزایش دهند.

physicsبه گزارش لمپیاد نجوم، در حال حاضر تحقیقات بسیاری در آزمایشگاه کوانتومی موسسۀ علمی پروفسور “باراک دایان” در مورد دروازه‌های کوانتومی انجام می شود که ما را یک گام به برقراری ارتباط بین کامپیوترهای کوانتومی نزدیک‌تر می کند. به بیت‌های کامپیوتر کوانتومی در اصطلاح “کوبیت” می گویند. بیت‌های الکترونیکی در کامپیوترهای امروزی در یک زمان مشخّص می توانند یا یک باشند و یا صفر، در حالیکه رایانه‌های کوانتومی می توانند در یک لحظه، همزمان هم صفر باشند و هم یک که به این حالت “برهم نهی کوانتومی” گفته می شود. این حالت فیزیکی، به کوبیت‌ها این قدرت را میدهد تا  چندین محاسبه را به صورت موازی و هم زمان انجام دهند.

فقط یک مشکل در این میان وجود دارد، در واقع حالت برهم نهی کوانتومی زمانی رخ میدهد که توسّط جهان بیرونی و توسّط ما قابل مشاهده و اندازه‌گیری نیست؛ در غیر اینصورت اگر قابل مشاهده باشد، فقط یکی از احتمالات رخ خواهد داد و نتیجۀ ما دیگر همزمان یک و صفر نخواهد شد. این امر منجربه تناقض در الزامات قوانین فیزیکی می شود؛ به خاطر اینکه اگر بخواهیم کوبیت‌ها همزمان در چند حالت متفاوت باشند، باید آنها را از هم جدا کنیم و اگر هم بخواهیم آنها را از هم جدا کنیم، باید با کوبیت‌های دیگر در ارتباط باشند که در این صورت، نمیتوانند چند حالت متفاوت باشند. به همین دلیل است که اگر چه شرکت‌ها و آزمایشگاه‌های بسیاری در سراسر جهان توانسته‌اند کامپیوترهای کوانتومی را با چند دهم کوبیت به نمایش بگذارند، ولی بزرگتر کردن مقیاس این رایانه‌ها با چند میلیون کوبیت، سخت‌ترین چالش و مانع علمی و تکنولوژی برای این شرکت‌ها است.

یکی از راه‌حل‌های امیدوارکننده برای این چالش، استفاده از واحدهایی کم و کنترل شده از کوبیت‌ها، در هنگام برقراری ارتباط نوری بین آنها است. به عبارت دیگر، اطّلاعات ذخیره شده در یک کوبیت(برای مثال یک اتم یا یک یون) را میتوان به یک کوبیت پرنده، که در واقع یک ذرّه از نور به نام “فوتون” است،  انتقال داد. این نوع فوتون، میتواند از طریق فیبرهای نوری، به کوبیت‌هایی که در مسافت‌های دورتر قرار دارند اطلاعات مختلفی ارسال کند، بدون اینکه محیط زیست ما بتواند ماهیت این ذرّات را درک کند. مشکل اصلی در ایجاد چنین سیستمی، این است که تک فوتون‌ها انرژی‌های بسیار کمی با خود حمل می کنند و سیستم‌های کوچکی که حاوی این این کوبیت‌های مادی هستند، با چنین نور ضعیف و فوتون‌های کم انرژی تعامل ندارند.

همانطور که گفته شد، در سراسر جهان گروه‌های علمی بسیاری در حال دست و چنجه نرم کردن با این چالش هستند که آزمایشگاه کوانتومی “دایان” از مؤسّسه علمی “ویزمن” یکی از آنهاست. به طور کلّی، تجهیزات آزمایشی آنان دارای تک اتم‌هایی است که توسط تشدیدکنندۀ سیلیکان بر روی تراشه‌های مخصوص قرار گرفته‌اند و فوتون‌ها به طور مستقیم از طریق فیبرهای نوری مخصوص به سمت این تراشه‌ها فرستاده می شوند. در آزمایش‌های قبلی پروفسور دایان و گروهش، نشان دادند که سیستم آنها قدرت بالایی در فعال کردن تک فوتون‌ها و عوض کردن مسیر آنان دارد و همچنین این سیستم قدرتمند آزمایشگاهی می تواند تک فوتون‌ها را از یک باریکه یا گسترۀ نور جدا کند و مسیر آن را به طور کلّی تغییر دهد. مطالعات اخیر دایان و تیمش، به تازگی در نشریۀ “Nature Physics” منتشر شده که نشان می دهند برای اوّلین بار موفّق به کشف دروازه‌ای قابل درک و منطقی برای درک اطّلاعات مبادله شده توسّط فوتون و اتم شده‌اند.

پروفسور دایان می گوید:«فوتون می تواند یک کوبیت را حمل کند و اتم، به اندازۀ یک دوّمِ کوبیت است. زمانی که یک اتم و یک فوتون همدیگر را ملاقات می کنند، مبادلۀ کوبیت بین آنها به طور خودکار و همزمان آغاز می شود وپس از به پایان رسیدن مبادلۀ کوبیت، فوتون با اطلاعات جدیدی که به دست آورده به راه خود ادامه می دهد. در مکانیک کوانتوم که نمیتوان اطلاعات حذف و یا حتّی کپی کرد، این نوع مبادلات اطلاعات به نوعی پایه و اساس خواندن و نوشتن به صورت الکترونیکی هستند که در اصطلاح به آنها دروازه کوانتومی(دروازه بومی ارتباطات کوانتومی) گفته می شود.»

از این نوع دروازۀ منطقی و قابل درک، که دروازۀ مبادله نامیده می شود، میتوان برای مبادلۀ کوبیت‌ها در داخل یک کامپیوتر کوانتومی و یا بین چندین رایانه کوانتومی  استفاده کرد. این روش علاوه نه تنها به کنترل کنندۀ خارجی یا سیستم مدیریتی نیاز ندارد، بلکه ما را قادر می سازد تا معادلات و شبکه‌هایی در مقیاس بسیار بزرگ  بسازیم. دایان می گوید:«دوازۀ مبادله‌ای که ما آن را کشف کرده و نشان دادیم، فقط برای بر قراری ارتباط بین کوبیت‌های فوتون‌ها و اتم نیست؛ بلکه برای همه نوع کوبیت‌هایی که مبتنی بر ماده هستند، می تواند مورداستفاده قرار گیرد. بنابراین، ما معتقدیم که این دروازۀ کوانتومی، پایه و اساس نسل‌های بعدی سیستم‌های محاسباتی کوانتومی خواهد بود.»

ترجمه: نوید عباپور/ سایت علمی لمپیاد نجوم

منبع: phys.org

درباره : نجومی

چن جیانگشنگ ستاره شناس چینی,اخبار علمی,خبرهای علمی,لمپیاد نجوم و فضا
درباره : نجومی

لمپیاد نجوم: در شب ۱۸ آگوست ۲۰۱۸ در پرواز ِ سن فرانسیسکو به زوریخ، یکی از پنجره‌های هواپیما این چشم‌انداز خارق‌العاده را به نمایش گذاشت. پرده‌های نور یک درخشش رنگارنگ را بر فراز آسمان خلیج هادسون ایجاد کردند.

CurtainsofLightRohnerاین عکس با ترکییب دیجیتالی شش نوردهی و عکسبرداری توسط یک دوربین دستی گرفته شده است. این نمای زیبا از شفق قطبی ِ درخشان که به نورهای شمالی معروف است، در زمانی نزدیک به طلوع خورشید در ارتفاع بالا ثبت شده که افق شمال شرقی را روشن کرده‌اند. همچنین رد یک شهاب برساوشی نیز در زیر ستارگان دب اکبر شمالی به چشم می خورد. وقتی این عکس گرفته می شد چند روزی از اوج بارش شهابی می گذشت، اما دنبالۀ آن هنوز در آسمان به سمت صورت برساوش قابل مشاهده بود. شفق قطبی زیبا و بارش شهابی هر دو در جو بالایی زمین در ارتفاع تقریبی ۱۰۰ کیلومتر رخ داده‌اند که خیلی بالاتر از خطوط هوایی تجاری است. این شفق قطبی توسط ذرات باردار از مگنتوسفر ایجاد شده، در حالیکه بارش شهابی از سوختن ذرات سنگ و غبار دنباله‌دارها در جو زمین به جا می‌ماند.

سایت علمی لمپیاد نجوم / منبع: apod

درباره : نجومی

کهکشان راه شیری,اخبار علمی,خبرهای علمی,لمپیاد نجوم و فضا

از زمان اولین تلسکوپ گالیله تا تلسکوپ‌های رادیویی کنونی، بشر توانسته است به درک عمیق‌تری از ساختار جهان به‌ویژه راه شیری برسد.

هزاران سال است مردم معمای نوارهای باریکی را که در طول گنبد آسمان کشیده شده‌اند، در سر می‌پرورانند. در عصر جدید، گالیلئو گالیله به این نکته پی برد تعداد ستارگان راه شیری بی‌شمار است. هرچند، منجمان تا قرن بیستم موفق به کشف شکل‌گیری و ماهیت حقیقی آن نشدند. 

 

رصد سوم من به ماهیت راه شیری مربوط می‌شود (…) اهمیتی ندارد شخصی کدام بخش آن‌ را مورد هدف قرار دهد، در هر صورت تعداد بی‌شماری ستاره می‌یابد که تعدادی از آن‌ها بسیار بزرگ و قابل توجه هستند؛ از سوی دیگر، تعداد ستارگان کوچک نیز غیرقابل شمارش است.

 

مردی در سال ۱۶۱۰ این جملات را نوشته بود. او با تلسکوپ خودساخته‌اش سرزمین‌هایی را مطالعه کرد که متعلق به این جهان نبودند و این کار او را به جایگاهی در تاریخ رساند. آن شخص گالیلئو گالیله بود.

کهکشان راه شیری,اخبار علمی,خبرهای علمی,لمپیاد نجوم و فضاچرخ آتشی: سیستم راه‌شیری، همانند یک مارپیچ غول‌پیکر است. ۲۰۰ میلیارد ستاره در این منظومه تخمین زده شده است. یکی از این ستاره‌ها خورشید است. اعتبار: Robert Hurt/SSC/Caltech/JPL/NASA Robert Hurt

 

سرزمین وصفی او در خارج از جهان ما بود. آن اسناد و مدارک تحت عنوان Sidereus Nuncius (پیام‌رسان ستاره‌ای) قرار گرفتند. ریاضی‌دان و منجم ایتالیایی مشاهدات خود را از اقمار مشتری، قمر زمین و نیز راه شیری در محتوای این اسناد ارائه می‌کند. تا آن زمان ماهیت آن‌ها ناشناخته بود و مهمتر از همه در زمره‌ی موضوعاتی از قبیل اسطوره‌شناسی قرار می‌گرفت. دموکریت، فیلسوف طبیعت‌گرای یونانی در قرن پنجم قبل از میلاد ادعا کرد باریکه‌های نور پراکنده در آسمان ستاره‌های بی‌شمار ضعیفی را شامل می شوند؛ بوشمن‌های کونگ آفریقایی از آن‌ها به نام ستون‌ شب یاد می‌کنند.

 

سنگ آسیاب در گنبد آسمان

پس از کشف گالیله، هرچند، حدود ۱۵۰ سال از این ساختار آسمانی گذشت تا دوباره موضوع مطالعات علمی قرار گرفت. توماس رایت از کانتی دورام، معتقد بود ستاره‌ها در ناحیه‌ای تخت مشابه سنگ آسیاب مرتب شده‌اند و اینگونه در طول آسمان گسترده شده‌اند. از نظر توماس، راه شیری، جز تصویری از سنگ آسیاب نبود. امانوئل کانت، فیلسوف آلمانی از این نظریه استفاده کرد و در شرف کشف حقیقت قرار گرفت.

 

کانت در کتاب تاریخچه طبیعی عمومی و نظریه بهشت‌ها General Natural History and Theory of the Heavens که در سال ۱۷۵۵ منتشر شد، راه شیری را به‌صورت لایه‌ای بسیار رقیق و گسترده از ستاره‌ها تعریف کرد. خورشید، زمین و دیگر سیارات بخشی از این لایه بودند؛ اما نه در مرکز آن. بسته به افق دید ما، در طول لایه‌ی این صفحه یا به طور عمودی خارج از آن، تعداد مختلفی از ستاره‌ها را می‌بینیم.

 

کهکشان راه شیری,اخبار علمی,خبرهای علمی,لمپیاد نجوم و فضاخمیدگی: از کنار، کهکشان شبیه یک چرخ خمیده است. قطری به اندازه ۱۰۰،۰۰۰ سال نوری دارد و ضخامتش ۵۰۰۰ سال نوری است. پیرامون مرکز یک برآمدگی درخشان و کروی وجود دارد. اعتبار: Helmut Rohrer

 

اما منجمان از کجا می‌دانستند نمای آشکار و معلوم راه شیری در آسمان، واقعا ساختار فضایی واقعی آن را بازتاب می‌دهد یا نه؟ فردریش هرشل در اواخر قرن ۱۸ با آمار و ارقام ستاره‌ای حاصل از کار خود، راه حلی را عرضه کرد: هرشل مختصات و درخشندگی همه‌ی ستاره‌هایی را که می‌توانست باتلسکوپ خود ببیند، ثبت کرد. هرچند که این روند هم با شکست مواجه شد. 

 

جدا از موثق نبودن اندازه‌گیری‌ها، با اینکه برای مثال،  تعیین کردن درخشش ظاهری ستاره ممکن بود؛ اما تعیین درخشندگی مطلق و درنتیجه فاصله‌ی آن‌ها ممکن نبود، یک مشکل اساسی دیگری هم وجود داشت: راه شیری پر از مواد میان-ستاره‌ای، ابرهای غبار و گازی است. این مواد نور ستارگان را جذب می‌کنند، دید ناحیه مرکزی را تار می‌کنند و باعث می‌شوند ساختار کلیدی داخلی را نتوانیم ببینیم. به همین خاطر، آمار ستاره‌ای نمی‌تواند سیستم را به‌عنوان یک کل دربر بگیرد و فقط ناحیه‌ی اطراف خورشید را تا شعاع ۱۰ هزار سال نوری پوشش می‌دهد. پیشرفت در این زمینه تا اواسط قرن بیستم حاصل نشد؛ تا اینکه منجمان آموختند با استفاده از تلسکوپ‌های رادیویی با دید دیگری به آسمان نگاه کنند.

 

نگاهی به آن سوی پرده‌های غبار

هیدروژن از عناصر بسیار متداول در جهان است. هیدورژن خنثی (H1) به‌عنوان بخشی از مواد میان-ستاره‌ای فضای بین ستاره‌ها و حتی راه شیری را پر می‌کند؛ یعنی توزیع ابرهای گاز هیدوژنی از شکل کل سیستم تبعیت می‌کنند، درست همانطور که استخوان‌ها بدن انسان را شکل می‌دهند.

 

اما این ستون‌های (استخوان‌ها) کیهانی چگونه قابل رؤیت خواهند بود؟ پاسخ این سؤال در حیطه‌ی جهان در ابعاد نانو قرار می‌گیرد. در یک هیدروژن در حالت پایه، جهت اسپین هسته‌ی اتمی و الکترونی که حول آن می‌چرخد ناموازی هستند؛ اگر دو اتم هیدروژن با هم برخورد کنند، جهت اسپین هسته و الکترون ممکن است وارونه شود؛ تا اینکه با هم موازی شوند و بعد از یک زمان مشخصی، دوباره به حالت ناموازی پایه خود برمی‌گردند.

 

این فرایند انرژی‌ را به شکل تابش‌های امواج الکترومغناطیسی آزاد می‌کند. این خط در گستره رادیویی طیف الکترومغناطیس قرار می‌گیرد. مواد میان‌ستاره‌ای چگالی کمی دارند، با این حال اتم‌ها دائماً در حال برخورد هستند. این فرایند باعث می‌شود نواحی H1 در نور این خط هیدروژنی بدرخشند.

 

این تابش‌ به درون پرده‌های غبار تقریباً بدون مانع نفوذ می‌کند و با تلسکوپ‌های رادیویی قابل شناسایی هستند. با افق‌های جدید پیشِ روی ما، منجمان قادر به کشف ساختار مارپیچی راه شیری شده‌اند. در دهه ۱۹۷۰، پژوهشگران دریافتند هیدروژن به تنهایی نمی‌توانست شاخص مناسبی برای ریخت‌شناسی کهکشان باشد، زیرا، برای مثال، غلظت آن در بازوهای مارپیچی کمتر از انتظار است. بنابراین، تحقیقات از سر گرفته شد.

 

کهکشان راه شیری,اخبار علمی,خبرهای علمی,لمپیاد نجوم و فضانمای نزدیک: این تصویر از بخش مرکزی راه شیری ناحیه‌ای به ابعاد ۱۰۰۰×۵۰۰ سال نوری را نشان می‌دهد. تلسکوپ MeerKAT واقع در آفریقای جنوبی این تصویر را گرفته است؛ سیستمی حاوی ۶۴ آنتن رادیویی. اعتبار: SARAO

 

بازوهای در حال حرکت

مهم‌ترین شاخص ما ابرهای میان‌ستاره‌ای مولکولی هستند. این ابرها تابش‌هایی در نور مونواکسید کربن (CO) نشر می‌کنند. به این ترتیب، رسیدن به تصویری از راه شیری به‌تدریج ممکن می‌شد. کهکشان (برگرفته از واژه یونانی gala به معنای شیر) یک چرخ خمیده با قطر ۱۰ هزار سال نوری و ضخامت ۵۰۰۰ سال نوری است. در مرکز این چرخ سیاه‌چاله‌ای قرار دارد. این ناحیه با توده‌ای کروی از ستاره‌ها با ساختاری سیگارمانند محاصره شده است.

 

در فاصله حدود ۱۵ هزار سال نوری از مرکز، علاوه بر ستاره‌ها، حلقه‌ای از ابرهای گازی و غبار وجود دارد. کهکشان با تعدادی بازو تعریف می‌شود. بیشتر آن‌ها به اسم صورت‌های فلکی هستند که می‌شناسیم: بازوهای قوس (Sagittarius) و برساووش (Perseus)، بازوهای گونیا (Norma) و سپر-قنطورس (Scutum-Crux)، بازوهای ۳-کیلوپارسک و بازوی ماکیان (Cygnus).

 

منظومه‌ی شمسی ما در بازوی جبار (Orion)، در فاصله ۲۶ هزار سال نوری از مرکز و تقریباً‌ روی صفحه‌ی اصلی قرار دارد. این منظومه ۲۰۰ میلیارد ستاره دارد و هاله‌‌ی کروی و ناحیه کروی آن را احاطه می‌کنند. هاله‌، هزاران خوشه‌ی ستاره‌ای گوی‌مانند را شامل می‌شوند و ناحیه‌ کروی پلاسمای هیدروژنی بسیار نازک دارد. کل کهکشان در حال چرخش است، اجرام نزدیک به مرکز سریع‌تر و اجرام دور نسبت به مرکز کندتر می‌چرخند. خمیدگی این چرخش افتراقی، بی‌نظمی‌هایی را نشان می‌دهد که تنها از طریق جرم قابل مشاهده توضیح‌پذیر نیست.

 

به نظر ماده‌ی تاریک نامرئی در این روند نقش دارد. منجمان با مسئله‌ی دیگری مواجهه‌اند: با وجود چرخش، بازوهای مارپیچی تغییر نمی‌کنند و شکل خود را میلیاردها سال حفظ کرده‌اند. یکی از توضیحات انتشار امواج شوک در سراسر منظومه شمسی است. امواج شوک، ماده‌ی موجود در بازوهای مارپیچی را متراکم می‌کنند، مانند ترافیک موجود در بزرگراه. پژوهشگران هنوز نمی‌دانند چه عاملی این امواج چگالی را سبب می‌شود.

 

برت‌سین مقدس

درباره : نجومی

کشف دو سیاره جدید توسط ناسا,اخبار علمی,خبرهای علمی,لمپیاد نجوم و فضا

تلسکوپ فضایی “تس”(TESS) که چند ماه پیش به فضا ارسال شد، اولین تصاویر رسمی خود را به زمین فرستاد. این تلسکوپ فضایی موفق به کشف دو سیاره در دوردست شد.

به گزارش ایسنا به نقل از دیلی‌میل، ماهواره “نقشه‌بردار فراخورشیدی گذران” ناسا که به اختصار “تس”(TESS) نامیده می‌شود، اولین تصاویر رسمی علمی خود را به زمین فرستاد و موفق به کشف دو سیاره فراخورشیدی شد.

 

“تس” ۵ ماه پس از پرتابش از پایگاه فضایی “کیپ‌کارناوال”(Cape Canaveral) موفق به کشف این دو سیاره شد.

 

این دو سیاره که “تس” کشف کرده است به سیاره‌های “ابر زمین” و “زمین داغ” شناخته شده‌اند که در خارج منظومه شمسی وجود دارند.

 

ماهواره “تس” در تاریخ ۱۹ آوریل سال جاری با استفاده از موشک “فالکون ۹”(Falcon ۹) به فضا پرتاب شد.

 

قیمت این تلسکوپ فضایی ۳۳۷ میلیون دلار است.

 

“تس” این توانایی را دارد که با استفاده از ۴ دوربین خود ۸۵ درصد از کل آسمان را رصد کند.

 

بنابر گزارشات منتشر شده، ناسا امیدوار است که تس به جست‌وجو و کشف سیاره‌هایی در خارج از منظومه شمسی کمک کند و سرنخ‌هایی از زندگی در این جهان‌ها را بیابد.

 

“سارا سیگر” “معاون علمی فضاپیمای “تس” اظهار کرد، این دو سیاره به اندازه‌ای داغ هستند که امکان حیات در آن‌ها وجود ندارد.

 

سیگر ادامه داد، ما باید منتظر اکتشافات بعدی “تس” باشیم.

 

کشف دو سیاره جدید توسط ناسا,اخبار علمی,خبرهای علمی,لمپیاد نجوم و فضا

در مقایسه با حدود ۳ هزار و ۷۰۰ سیاره فراخورشیدی که در ۲۰ سال اخیر توسط “کپلر”کشف شده است، انتظار می‌رود که این فضاپیما موفق به پیدا کردن بیش از ۲۰ هزار سیاره دیگر شود.

 

متخصصان ناسا همچنین انتظار دارند که سیاره‌هایی به اندازه زمین توسط “تس” کشف شوند.

 

دانشمندان معتقدند، تس در مطالعات آتی خود به کاوش ۱۰۰ سیاره سنگی فرازمینی خواهد پرداخت.

 

کشف دو سیاره جدید توسط ناسا,اخبار علمی,خبرهای علمی,لمپیاد نجوم و فضا

محققان دانشگاه “ام‌آی‌تی”(MIT) اعلام کردند که یکی از سیارات “Pi Mensae c” است و به عنوان سیاره “ابر زمین” شناخته می‌شود و ۶۰ سال نوری با ما فاصله دارد و هر ۶.۳ روز یک‌بار خورشید خود را دور می‌زند.

 

سیاره دیگر نیز ” LHS ۳۸۴۴ b” نام گرفته است و به عنوان “زمین داغ” شناخته می‌شود و ۴۹ سال نوری با ما فاصله دارد و هر ۱۱ ساعت یک‌بار خورشید خود را دور می‌زند.

 

کشف دو سیاره جدید توسط ناسا,اخبار علمی,خبرهای علمی,لمپیاد نجوم و فضا

 

جالب است که ثبت اولین تصاویر  رسمی “تس” با روشن شدن دوربین‌های ماهواره تنها به مدت ۳۰ دقیقه صورت گرفته است.

 

 

درباره : نجومی

بالش هوشمند,اخبار علمی,خبرهای علمی,اختراعات و پژوهش
درباره : نجومی

لمپیاد نجوم: راه‌اندازی موشک دشوار است. این تکنولوژی گران است، نیاز به مقدار دیوانه‌واری از سوخت دارد، و اتمسفر را با آلودگی ناشی از انفجار آلوده می کند. راه حلی که کاملا علمی- تخیلی به نظر می‌رسد میتواند این مشکلات را حل کند: آسانسوری که زمین و فضا را به هم متصل میکند. اکنون مهندسین ژاپنی در حال آزمایش یکی از آنها هستند!

space elevatorبه گزارش لمپیاد نجوم، در ۱۱ سپتامبر، تیمی از دانشکده مهندسی دانشگاه شیزوکا، مدلی مینیاتوری از یک آسانسور فضایی را به مدار زمین فرستادند: دو ماهواره مکعبی کوچک که عرضی در حدود ۱۰ سانتیمتر دارند و توسط کابل فولادی ۱۰ متری بهم متصل شده‌اند. یک جعبه ماشینی در طول کابل بین دو ماهواره به جلو و عقب حرکت می کند، و دوربین‌های ماهواره‌ها مسیر حرکت را کنترل می کنند.

یک سخنگوی دانشگاه میگوید: «این آزمایش، اولین آزمایش جهان برای تست حرکت آسانسور در فضاست.» از زمانی که دانشمند روسی “کنستانتین تسیولکوفسکی” پس از دیدن برج ایفل در سال ۱۸۹۵ این ایده را مطرح کرد، مهندسین برای بیش از ۱۰۰ سال در مورد آسانسور فضایی رویاپردازی می کردند. این تکنولوژی تا به امروز در داستان‌های علمی- تخیلی به کار رفته است. اما چالش‌های فنی مربوط به ساخت و اجرای آسانسور فضایی بسیار عظیم هستند.

مثلا، آسانسور باید از ماده‌ای ساخته شود که به اندازه کافی سبک بوده و تحت فشار وزن خود فرو نپاشند. همچنین این ماده باید به اندازۀ کافی قوی باشد تا بتواند تنش ایجاد شده توسط نیروی گریز از مرکز را خنثی کند تا آسانسور صاف باقی بماند. در ضمن این ماده باید در مقابل نیروهای گرانشی زمین، خورشید و ماه و فشارهای ناشی از شرایط جوی زمین، مانند بادهای قوی، مقاومت کند.

space elevatorشرکت ساختمانی ژاپنی اوبایاشی که در حال کار با دانشگاه شیزوکا است، پیشتر اعلام کرده بود که امیدوار است تا سال ۲۰۵۰، یک آسانسور فضایی بسازد. این سازه، شامل یک ایستگاه فضایی در مدار جغرافیایی به ارتفاع ۳۵۰۰۰ کیلومتر و یک کابل که در اقیانوس آرام قرار دارد، خواهد بود. قرار بود که از تکنولوژی نانولولۀ کربنی برای ساخت کابل استفاده شود، اما چنین چیزی احتمالا ممکن نیست. زیرا ما در حال حاضر فناوری تولید نانولوله‌های کربنی برای ساخت یک کابل ۹۶۰۰۰ کیلومتری را نداریم. حتی اگر این امکان وجود هم داشت، این مواد به اندازه‌­ای که میخواهیم قوی نیستند.

طبق نظر مهندس، “کیت هانسون” اگر فشاری کافی را به این مواد ایجاد شود، پیوندهای شش ضلعی کربن ناپایدار می شوند و این کابل مانند نخی که در جوراب زنانه ساق بلند نخکش شده، جدا می شوند! اما این تیم ژاپنی هنوز خوش‌بین است. “یجی اشیکواوا”، مهندس دانشگاه شیزوکا گفت: «از لحاظ نظری، ساخت یک آسانسور فضایی قابل اجراست و سفر فضایی از این طریق ممکن است در آینده بسیار محبوب شود!» شاید یک ماده عجیبِ جدید طی ِ ۳۰ سال آینده کشف شود و برای ساخت آسانسور فضایی مورد استفاده قرار گیرد، و اگر چنین چیزی در آینده رخ دهد، داشتن آزمون‌های تست داده‌­های پایه بسیار ارزشمند خواهند بود.

ترجمه: آوین تهمتن/ سایت علمی لمپیاد نجوم

منبع: sciencealert.com

درباره : نجومی
صفحات سایت