در ابتدا تاریکی بود و سپس
!بنگ
گستره پایان ناپذیری از موجودیت زمان ،فضا و ماده پا به عرصه هستی گذاشت
اکنون فراتر از آنچه که هرگز تصورش را نمیکردیم ،شاهدیم
ورای حدود موجودیت خودمان
در مکانی که جهان هستی نامش داده ایم
خورشید ما یکی از بیلیونها ستاره در کهکشان راه شیری است
و کهکشان ما یکی از صدها بیلیون
و شاید یک تریلیون کهکشان در جهان هستی شناخته شده است
از تلسکوپ فضایی هابل چشم اندازی از جهان هستی برایمان آشکار میشود که
در میان غبار مه گرفته تاریخ،گذری باشکوه و عظیم است
و در بازگشت،تقریباً همه راه تا انفجار بزرگ(بیگ بنگ)م
همراه هر لکه،هر توده
هر ذره نور
یک بیلیون ستاره اینجا
یک تریلیون ستاره اونجا
اگر میخواهید بر جایگاه ما در هستی واقف شوید
نگاهی به بالا بیندازید
و دور خیلی دور
تا قلمرو کهکشانهای بیگانه
جهان هستی ما جهانی از حرکت
گسترش
نور
و سیاهی است
ما فکر میکنیم هستی عمری حدود 13.6بیلیون سال دارد
لذا فقط برای اینکه جایگاهی هم به آنها داده باشیم ،زمین
و منظومه خورشیدی بیش از 4بیلیون سال عمر داشته اند
پس هستی سنی بیش از سه برابر زمین داشته است
در امتداد پهنای وسیع خالی و تهی بین ستاره ای
ستارگان دور دست به یکدیگر توسط
نیروی چنگش سرکش جاذبه ،نگه داشته شده اند
در عرض بیلیونها سال این ستارگان گرد هم آمده اند
تا کهکشانها را تشکیل دهند
یک کهکشان مجموعه ای از صدها بیلیون یا بیشتر ستاره است
و این ستاره ها به هیچ وجه با هم ملامسه ای نمیکنند
یا در واقع به جایی نزدیک هم نمیروند
در مقایسه با اندازه شان آنها بسیار بسیار از یکدیگر دور هستند
چیزی که ذهن مرا رد مورد کهکشانها به خود مشغول میکند آن است که آنها چه هیولاهایی هستند
اونها بطور باور نکردنی عظیمند
اگر خورشید به اندازه یک نقطه روی کاغذ باشد
نقطه روی حرف i
کهکشان ما به اندازه سرزمین ایالات متحده خواهد بود
لذا کهکشانها غول آسا هستند
منجمین همواره میدانستند که چیزی خاص وجود دارد
در مورد دسته جات ستارگان و غبار
که به نظر میرسید در بالای سر اونا در آسمان شب چرخ میزدند
این کهکشان ماست یک لکه سفید که اونها
راه شیری نامش دادند
اون دسته نور مجموعه ای از انوار
صدها هزار ستاره است
که نمیتوانید آنها را با چشمان خود بصورت منفرد ببینید
و اون نامی است که یونانیان به آن داده اند
اونها فکر میکردند شبیه رودخانه ای از شیر است لذا راه شیری نامش دادند
یکصد بیلیون ستاره در کهکشان ما وجود دارد
و به نوبه خود یکصد بیلیون کهکشان در جهان هستی قابل مشاهده
بیش از دانه های شن همه ساحل های
زمین در هستی ستاره وجود داره
اگر کهکشان را به اندازه یک گوی چوگان در نظر بگیریم
آنوقت کهکشانها از یکدیگر به اندازه قطر چند گوی
فاصله گرفته اند
آنوقت گویی اینجا و گویی آنجا
اینگونه است که کهکشانها در هستی جایگیر شده اند
تصاویر بدست آمده توسط تلسکوپ فضایی هابل
تنوع عظیم و گسترده کخکشانهای بیگانه را نشان میدهد
Sombrero کهکشان سومبررو
M104. همچنین بنام ام 104
یکی از پر جرمترین اجرام در دسته غول آسای کهکشانها
کهکشان سومبررو جرمی نزدیک 800بیلیون برابر
خورشید ما دارد
در مقایسه با راه شیری سومبررو
نسبت به صفحه به شدت مارپیج خود برآمدگی و بیرون زدگی وسیعتری دارد
این تصویر از کهکشان سومبررو همچنین مثالی است اولیه از
اینکه وقتی سه تلسکوپ فضایی بزرگ دنیا نیروهاشون رو با هم یکی میکنند،چه نتیجه ای حاصل میشه
رصدخانه اشعه ایکس شاندرا
تصویری از اشعه های ایکس با قدرت بالا میگیره
که از کهکشان سومبررو منتشر میشن
تلسکوپ فضایی هابل
یک تصویر نوری ارائه می ده که از نور ارسالی بصری گرفته
نوری که چند میلیون سال نوری رو طی کرده و به زمین رسیده
و تلسکوپ فضایی اسپیتزر
یک تصویر مادون قرمز رو بدست میده
که در واقع به وضعیت حرارتی کهکشان سومبررو نظر میندازه
از امتزاج این سه تصویر یک نگاه حیرت انگیز و فراموش نشدنی از کهکشانی
بدست می اید که 28میلیون سال نوری با ما فاصله داره
ام51 کهکشانی گردابی و چرخان
بازوهای مارپیچ اون همانند پشمکی پیچ خورده است
مرکز کهکشان گردابی(ویرپول)چنان از ستارگان متراکم و مملو است که
اگر در سیارگانی در آنجا کسی زندگی کند
آسمانی همواره درخشان و پر نور خواهد داشت
چه در شب چه در روز
Centaurus A سنتاروس آ
کهکشانی که توده های عظیم امواج رادیویی را می فرستد
به آن همانند یک مرکز پخش رادیویی بین ستاره ای فکر کنیم
همه روز و هر روز سیگنالها و امواج خود را به سرتاسر جهان هستی منتشر میکند
اون نزدیکترین کهکشانی است که بنام کهکشانهای فعال نامیده میشن
کهکشانهایی که مقادیر عظیمی از انرژی رو از مرکز خود به بیرون می ریزند
این یک تصویر دید میدان فوق وسیع هابل است
با استفاده از تلسکوپ فضایی هابل گرفته شده
به ما نشون میده که تا چه اندازه در واقع جهان هستی گسترده ،عظیم و وسیع است
و چگونه اون فضاهای دور دست چیزی نیستند جز خالی و تهی بودن
زمانی که شما به عمق جهان هستی نظر می اندازید
دارید به گذشته مینگرید
پس دارید به گذشته کهکشانها مینگرید
به گذشته، زمانی که خیلی خیلی جوان بودند
زمانی که انها فقط چند درصد از سن فعلی خودشونو داشتن
بنابراین میدان دید فوق عمیق هابل واقعاً شبیه تونل زمانه
که به ما نظرلمحه ای از کهکشانها رو آنطور که بودند، می ده
قبل از اونکه زمین موجودیتی داشته
زمین 4بیلیون سال از عمرش میگذره
ما کهکشانهایی رو میبینیم که 13بیلیون سال عمر کردند
لذا نور زمانی این اجرام رو ترک کرده که
قبل از اون زمینی ابداً وجود نداشته
نزدیکترین کهکشان بزرگ به کهکشان ما کهکشان آندرومدا(بانوی در زنجیر)م
تقریباً 2میلیون سال نوری از ما دوره
بنابراین نوری که از کهکشان آندرومدا می آید
2میلیون سال طول میکشد تا به ما برسد
پس ما داریم به 2میلیون سال پیش آندرومدا نگاه میکنیم
و این فقط یکی از کهکشانهای همسایه ماست
و لذا همانطور که دورتر و دورتر به فضا نظر می اندازیم
در واقع داریم دورتر و دورتر در زمان به عقب نظاره میکنیم
برای دریافت ایده ای بهتر از این مفهوم
فقط کافی است ملاقاتی از یکی از دیدنی ترین مناظر روی زمین داشته باشیم
گراند کانیون باشکوه(تنگه کانیون)م
همونطور که رو به پایین به لایه ها مینگرید صخره های قدیمیتر و قدیمیتر را مییبابید
و ما میتونیم بگیم که چه محیطهای متفاوتی بوده اند
پس در واقع می تونیم به تاریخچه زمین شناسی این منطقه در طی زمان بنگریم
و ضرورتاً از میون محیطی که
درست اینجا بوجود اومده به عقب نگاهی بیندازیم
به گذشته بیش از صدها میلیون سال پیش در تاریخچه زمین
لذا،با نگریستن به ستارگان دورتر و دورتر از زمین
منجمین میتوانند به ایده ای در مورد تکامل و نضج گرفتن جهان هستی برسند
از اولین روزهای ایجاد علم نجوم مربوط به کهکشانها
رصادان متوجه شدند که کهکشانها دارای اشکال و اندازه های متنوعی هستند
دو نوع عمده کهکشانها ،کهکشانهای مار پیچی هستند
مثل راه شیری خودمون،که در یک صفحه نازک دارای بازوهای مار پیچی می باشد
و کهکشانهای بیضی شکل
که از انواعی هستند که بیشتر به شکل کروی یا بیضوی می باشند
و اونا بازوهای مارپیج ندارند
کهکشانهای مارپیچی مقادیر زیادی گاز و غبار در خودشون دارند
که از اونها همین الان ستارگان جدیدی در حال شکل گیری هستند
در حالی که کهشکانهای بیضوی
به نظر می رسد که ستار گان خود را مدتها قبل تشکیل داده اند
اونها اون مقدار زیاد گاز و غبار ندارند بنابراین اونها در حال حاضر در حال ساخت ستاره ای نیستند
همچنین بعضی کهکشانهای نامنظم وجود دارند
که بطور کلی دارای مقادیر زیادی گاز و غبار هستند اما نه در یک شکل مارپیچی منظم
ردیابی این تجمعات ستاره ای بسیار دور
زمانی که منجمین در جستجوی انوار انفجارات
جریان یابنده ای هستند که نزدیک مرکز بسیاری از اونها
یافت میشه،به آسونی امکان پذیره
ضربانهای قلب گونه شدید و نا منظم در مرکز بسیاری از کهکشانهای بیگانه
انرژی بسیار زیادی رو به خارج می فرسته
اونها میتونن میزان انرژی تولید شده توسط
همه سایر ستارگان درون خودشون رو تحت الشعاع قرار بدن
هسته های کهکشانی فعالی وجود دارند
لذا میتونیم به بعضی از اون کهکشانها نگاه کنیم
و ما در می یابیم که اونها در عمق مرکزشون محرکه های بسیار توانمندی دارند
که مقادیر عظیمی از نور رو تولید میکندد
ما میتونیم بگیم که اونها بسیار دور هستند
و با این وجود وقتی بهشون نگاه می شه بسیار نورانی هستند
لذا بایستی بسیار توانمند باشند
و مقادیر زیادی انرژی در هر ثانیه از خود ساطع کنند
در بین مهیبترین و توانمندترین هسته کهکشانی فعال
پدیده ای عجیب وجود داره که کوآیزار نامیده میشه
زمانی که به کوآیزارها مینگریم اجرام ستاره وار کوآیزاری
و میبینم که چقدر اونا از ما دور هستند بعضی هاشون به شدت نورانی اند
درخشانترینشون
یک تریلیون بار از خورشید ما نورانی تره
جریانهای خیره کننده انرژی الکترو ماگنتیک
تشعشعات درخشان نورانی تا بیلیونها مایل آسمان رو روشن میکنه
این منابع انرژی بالا یاد آوری حیرت انگیزی از
توانایی هستی در نورافشانی می باشند
یک کوآیزر به تنهایی میتواند از کل یک کهکشان نورانی تر باشد
لذا زمانی که به یک کوآیزر مثل 3 C 273 مینگریم
تلسکوپ فضایی هابل تصاویری از اون گرفته
و ما در یافتیم که اون فوران بزرگی داره که زا دو طرفش به بیرون میجهه
تقریباً به اندازه خود کهکشان
واقعاً در این هسته های کهکشانی فعال چیزهای عجیبی وجود داره
همونطور که از هسته های کهکشانی فعال مشخص می شه
فضا مکان دهشتناک و خشنی
و وقتی که اون داره خاموش میشه تصادمی مهیب روی میده
درست تو حیاط خلوت خونه ما
خطا پیشه ای
کهکشانی بنام کوتوله کلب اکبر (کوتوله صورت فلکی جنوبی)
همونطور که از نامشون پیداست کهکشانهای کوتوله کوچک هستند
لذا ردیابیشون رو مشکل میکنه
حالا،کهکشان کوتوله کلب اکبر به سمت راه شیری متوجه شده
دو کهکشان در یک مسیر برخوردی از هر طرف، ممنون از جاذبه
راه گریزی نیست
زمانی که یک کهکشان کوچک به یک کهکشان بزرگ نزدیک میشه
اثرات کشندگی موجب میشه که اون کشیده و از شکل خارج بشه
بنابراین جذب جاذبه ای کهکشان بزرگتر
درواقع ستارگان درون کهکشان کوچکتر رو به درون خود میکشه
پس یک مجموعه ای از کهکشانها
که یک فاصله گیری نسبی در مقایسه با اندازشون دارن
تقریباً مثل جوریکه این گوی ها روی پیست یخ قرار گرفتن
همه این کهکشانها درون فضا حرکت میکنن
در رابطه با یکدیگر
هر از چند گاهی یکی از این کهکشانها متمایل به برخورد با دیگری میشود
زمانی که این رویداد پیش میاد شکل کهکشان در واقع
به هم میریزه و کش میاد
گویها اجسام جامدی هستن اما کهکشانها از ستارگان منفردی تشگیل شده اند
که هر کدوم جاذبه بقیه رو ش اثر میزاره
و اونو از شکل میندازه و اون تحت کشیدگی های ناشی از کشش قرار میده
یک قوس نزولی ستارگان در هر جهت
و به این خاطر است که یکباره ستارگان دور دست از یک کهکشان بیگانه
در میون فضا برای میلیونها و بیلیونها مایل میغرد و میخروشد و شعله میکشد
میتوانددرست با برخورد با ما طومار هستی مان را به هم بپیچاند
اما چه چیز موجب میشود این ستارگان به صورت دسته جات در کهکشانها به هم مجتمع شوند؟
چرا ماده و توده جهان هستی بصورت این
سا زوکار های دیدنی و فوق العلده با هم متحد می شوند؟
برای یافتن پاسخی به این سئوال مجبوریم ساعتها رو به عقب برگردونیم
میلیونها و بیلیونها سال به عقب
آنقدر عقب
تا به نقطه ای میرسیم ،جایی که همه ماده
و فضا و زمان متراکم و فشرده میشوند
و در یک نقطه بی نهایت کوچک متراکم میشوند
یک تکینگی جاذبه ای از بعدی بی نهایت
اینجه نقطه ای است که با یک انفجار بزرگ منحصر به فرد، به انفجار کشیده شده است
زمانی بسیار دور، ماده و انرژی
که هر کهکشان بیگانه را تشکیل داده است
خیلی از هم دور نبودند
هر چیز یکه زمانی یک کهکشان بیگانه میشدند
از یک تکینگی جاذبه ای بیرون آمده اند
که چنین شده است که بنام بیگ بنگ شناخته شود
اگر در ذهنتان فیلمی از جهان هستی را رو به عقب برید
در نهایت به نقطه ای میرسید که چگالی به شدت و به نهایت بزرگی میرسد
اگر باز هم دورتر بروید همه ماده و انرژی
که ما در هستی داریم در یک مکان منفرد قرار میگیرد
و آنگاه شما چگالی بینهایت را بدست می اورید
ما فکر میکنیم که گسترش هستی
چیزی بسیار عمیق و ژرف به ما می گوید
که هستی شروعی در زمان داشته است
در اون لحظات بعد از بیگ بنگ
قوانین و جهان هستی ما شکل گرفت
و یکی از بزرگترین قوانین قانون جذبه بود
بعد از بیگ بنگ،البته جهان هستی رو به گسترش گذاشت
اما بعضی قسمتها بودند که چگالتر از سایر جاها بودند
اون قسمتهای چگالتر شروع کردند به انقباض جاذبه ای
و اونها کهکشانها را تشکیل دادند
توده های گازی درون اون ابرهای متراکم شونده زیر نفوذ جاذبه
ستارگان رو تشکیل داند
چونکه اون توده ها زیر نفوذ جاذبه حتی بیشتر از
ابر معمولی گازی،متراکم میشن
این رویدادها صدها میلیون سال طول میکشد
تا اولین کهکشان نضج گرفته و بوجود بیاید
ما دقیقاً نمیدونیم چه زمانی این رویدادها رخ داده است
اما ما میتونیم کهکشانهای کاملاً بالغی رو دور و بر یک بیلیون سال بعد از بیگ بنگ،ببینیم
و زود هنگام ترین اجرام یکه من میتونم بیینم
تقریباً 500میلیون سال بعد از بیگ بنگ است
پس در این دوره است که
ما فکر میکنیم که اجرام بسیار ابتدایی چهره نشان دادند
اما هنوز به زمانی دست نیافته ایم که ابداً هیچ کهکشانی وجود نداشته است
برای یادگیری بیشتر در مورد کهکشانهای بیگانه
نیاز داریم بسیاری از رمز و رازها را حل کنیم
رمز و رازهای راه شیری را ،مکان خودمان در جهان هستی
زمانی که میخواهیم نظری به ساختمان کهکشان خودمان بیندازیم
مشکلی که با آن روبرو می شویم این است که ما خودمان درون آن قرار دار یم
آنچه را میتوانیم ببینیم که از درون قابل دیدن می باشد
به علاوه گرد و غبار جلوی دید ما را سد کرده است
لذا قادر به دیدی دور در موقعیتی که هستیم از کهکشان خودمان ، نداریم
در بسیاری جهات
ما فکر میکنیم کهکشان ما یک کهکشان مارپیچی میله دار یا مسدود است
که حدود 100هزار سال نوری پهنا دارد
با کلفتی مرکزی 3000سال نوری
اغلب کهکشانها در جهان هستی کوچکتر هستند
راه شیری و بسیاری کهکشانهای بیگانه،شبیه شهرها هستند
با یک مرکز متراکم و یک ح.مه با تراکم کمتر
در مورد کهکشانهای مارپیچی مثل راه شیری خودمان
این معنا وجود دارد که مسافرتی به حومه
بیشباهت به مسافرتی در آزا د راهها نمی باشد
همه ستارگان در کهکشان ما بدور مرکز در حال گردشند
ما تقریباً 30هزار سال نوری با مرکز فاصله داریم
و تقریباً 250میلیونسال طول می کشد تا
یک دور بدور مرکز کهکشان بگردیم
اکنون ستارگان همه در مدارهای خود هستند همه بدور کهکشان می گردند
پس،چه چیزی موجب بازوهای مارپیچ زیبایی که میبینیم ،میشوند؟
خب؛ یک جور موج چگالی وجود دارد
و منطقه ای که ستارگان در کهکشان،درست یه کمی متراکمتر هستند
نسبت به بقیه کهکشان درهم فشرده تر قرار دارند
ستارگان مختلف به داخل موج چگالی حرکت می کنند ستارگان متفاوت دیگر بیرون می یند
اما موج چگالی اونجا می مونه و همون بازوی مار پیچیه
این تا حد زیادی به همون طریقیه که گیر ترافیک یه هو به داخل یک آزاد راه باز می شه
چیزی رخ می ده که موجب می شه شاید یک ستاره کند حرکت میشه
یه جور تداخل جاذبه ای
و سایر ستارگان در پاسخ به اون کند حرکت میشن
و به ناگهان شما یک گیر ترافیکی دارید
لذا،کهکشانها به نظر می رسه بطور طبیعی این
امواج چگالی مار پیچی رو تشکیل میدن
دو و نیم میلیون سال نوری دورتر
یک همپالگی کهکشان ما لم داده و می چرخد
چشمی موذیانه به سمت راه شیری دارد
اون هم رقصی برای کهکشان است
بزرگترین همسایه ما و بزرگترین الهه کینه جویی ما
اون ام31 نامیده میشه بیشتر بنام کهکشان آندرومدا نامیده میشه (عربی:بانوی در زنجیر)
کهکشان آندرومدا تقریباً به اندازه راه شیری ماست
تقریباً 100هزار سال نوری پهنا
اون یک کهکشان مارپیچی است
اون شاید اکنون نسبت به راه شیری ما دارای یک فرآیند تشکیل ستاره ای
کمتری است اما از جهات دیگه کاملاً شبیه ماست
آندرومدا احتمالاً همچنین محصول چندین
کهکشانهای کوچکتر است که در عرض زمان با هم جمع شده یا وارد فعل و انفعال شده اند
یکی از اون کهکشانها ممکن است مسئول
هسته دوقلوی آندرومدا باشند
دسته های عظیم ستارگان در مرکز اون یافت شدند
از روی زمین،ما همواره برای قرنها است که چشمی بر روی
همسایه یک تریلیون ستاره ای خود داریم
متون ایرانی از قرن دهم
این ابر کوچک در آسمانها رو ذکری ازش کرده است
اما در اون زمان
راهی وجود نداشت تا بدونیم که آندورمدا یک کهکشان مجزا کامل است
دو و نیم میلیون سال دورتر از ما
برای همین اون دورترین جرم در هستی تصور میشد
شما میتونید اون رو با چشم غیر مسلح ببینید
در صورتی که راه شیری توانایی جذب
کهکشان کوتوله رو در یک برخورد داره
یک برخورد با آندرومدا نه تنها اجتناب ناپذیر نیست
بلکه برای همیشه کل منظر گاه کهکشان محلی رو دگر گون می کنه
جاذبه،کار آمدترین نیروی هستی
نیرویی است که آندورمدا و راه شیری رو به هم
نزدیکتر و نزدیکتر می کشد
و روزی،در آینده دور
این دو غول مار پیچ با هم برخورد می کنند
اگر شما به کهکشان راه شیری و کهکشان آندرومدا بنگرید
نزدیکترین کهکشان بزرگ به ما
اونا در واقع با یک میزان متحیرانه متوسط در حال نزدیک شدن به هم هسند
چند صد کیلومتر در هر ثانیه
اکنون اونا خیلی با هم فاصله دارند اما در چند میلیون سال آینده، زمانی
اونا کاملاً در مقابل هم خواهند بود
و به اعتباری ،برخورد حتمی است
احتمالاً هیچ ستاره ای بطور فیزیکی با هم برخورد نخواهند کرد
فضای بسیار زیادی بین ستاره ها وجود داره
اما هنگامی که آندورمدا با ما برخورد میکنه
اون یک برخورد مهیب برای راه شیری خواهد بود
بعضی چیزها در وسط به داخل سیاهچاله پرتاب خواهند شد
بعضی ستارگان تیکه پاره خواهند شد و به داخل فضا پرتاب می شوند
لذا بسیار تاثیر گذار خواهد بود و کل آسمان شب تغییر خواهد کرد
به واسطه حرکت مداوم کهکشانهای بیگانه
و قالبهای زمانی که در آن گیرند
ممکن است تفسیر سختی داشته باشند
آندرومدا به اندازه کافی به راه شیری نزدیک است
طور یکه کشش جاذ به ای اونها
اونها رو به هم نزدیکتر میکنه
اما در جاهای دیگر تقریباً همه کهکشانهای بیگانه ای که ما میبینیم
از ما رد حال دور شدن هستند
در تجارب عمومی ما مثل انفجار بمب
هر چیزی از مرکز انفجار دور میشه
پس، آیا مرکز خالیی در جهان هستی ما وجود داره؟
آیا ما روی یک پوسته ای از کهکشانها هستیم که درحال دور شدن هستند
دور شدن از آنچه که انفجار اولیه بوده؟
نه،و اون یک چیز حیرت آوره
در جهان هستی ما فضا خودش در حال گسترشه
هر ذره کوچک از فضا
فضایی که درست اینجا بین دستان منه فشاری داره تا گسترش پیدا کنه
این همون گسترشی که برای اولین بار توسط منجم ادوین هابل شناسایی شد
که اساسی برای بیشتر علم نجوم جدید ایجاد شد
بنابراین هستی با زمان در حال گسترشه
و فضا خودش در واقع در حال گسترشه
اگر شما یک مثال تک بعدی از هستی اینجا داشته باشید
اینجا یک جهان هستی فرضی است
در اینجا من این توپهای پینگ پونگ رو دارم که نماینده کهکشانها هستند
روی این لوله لاستیکی من میتونم این لوله رو بکشم
و همه کهکشانها از یکدیگر دور می شوند
اونو دیدین؟ و در واقع،اگه ما توجه مونو روی این یکی متمرکز کنیم
اونایی که دورتر از اون هستند
سریعتر از اونایی که بهش نزدیکتر هستند دور می شن
از اونجائیکه فضای بیشتری وجود داره لوله بیشتری بین
این یکی اینجا و اونای دورتر وجود داره
تا بین این یکی و اونای نزدیکتر
پس این ،به بیانی دیگر،مدل خوبیه
برای مشاهدات هابل
که در یک زمان معین کهکشانهای با فاصله بیشتر
از کهکشانهای نزدیکتر ،سریعتر حرکت میکنند
توجه کنید که هیچ کهکشانی نمیتونه ادعا کنه
او در مرکز جهان هستی قرار داره
قطعاً!
از دیدگاه این یکی بقیه دیگران در حال دور شدن هستند
اما اگه من خودمو روی این یکی اینجا قرار بدم
میتونم بگم که همه کهکشانهای دیگه هم به همین صورت دارن از این یکی دور می شن
پس اصلاً مهم نیست که ما رو کدوم کهکشان باشیم
شما میبینید که بقیه کهکشانها دارن از شما دور میشین
این همون چیزی که در یک هستی یکنواخت در حال گسترش اتفاق می افته
کهکشانی وجود نداره که بشه گفت مرکز منحصر به فرد جهان هستی باشه
اگه شما به زمانهای اولیه در گذشته فکر کنید
اون زمان فکر میشد که زمین در مرکز هر چیزی قرار داره
اون در مرکز هستی و سیارات و خورشید قرار داشت
همه به دور زمین می گردند
وستارگان هر روز بدور زمین دست به گردش می زنند
بعد ما کشف کردیم که خورشید ما یکی از ستارگان بیشمار است
و خورشید ما در میون جهان هستی در حال گشت زنی بود
همونطور که ما اونو در می یافتیم
اما این اکتشاف توسط هابل
به ما گفت که نه تنها سیاره ما یکی از بیشمار سیارات بود
و ستاره ما،خورشید،یکی از بیشمار ستارگان بود
بلکه کهکشان ما یکی از بیشمار کهکشانها بوده است
احتمالاً مثل بسیاری دیگر از نوع خود
این امر در واقع منظر گاه دنیای ما را و مکان ما را در هستی تغییر داده است
فکر کردن به اینکه کهکشان ما یک کهکشان معمولی است
پس،دقیقاً در همسایگان کهکشانی ما چه چیزی وجود دارد؟
دیدار از گروه محلی کهکشانها
گروهی با مرتب در حال زیاد شدن اعضایش
گروه محلی کهکشانهای ما یک گروه کوچک است
یا یک خوشه با تقریباً 3 دوجین کهکشان
راه شیری ما و کهکشان آندرومدا،ام31
دو کهکشان عمده غالب هستند
اغلب کهکشانهای موجود در گروه محلی ما
کهکشانهای کوتوله کوچک هستند
این کهکشانها هر کدام دارای مجموعه هایی از کهکشانهای اقماری می باشند
که در نفوذ اونها هستند که بدور اونا میگردن
و همه این کهکشانهای بزرگ همه نفوذ توده ای یکدیگر را احساس می کنند
و به دور یکدیگر میگردند لذا همه این کهکشانها
کهکشانهای کوچک به دور کهکشانهای بزرگ میگردند
و کهکشانهای بزرگ نیز بدور بکدیگر می گردند
این یک گروه از تقریباً از 30یا بیشتر کهکشان می باشد
که همه اونا به دور یک مرکز جرمی مشترک می گردند
شناخته ترین اعضای کوتوله گروه محلی
دو کهکشان شناخته شده به عنوان ابرهای ماژلان کوچک و بزرگ
دانشمندان اینک فکر می کنند که این ابرها بدور راه شیری می گردند
ممنون از نفوذ کششی کهکشان ما
جاذبه البته یک خیابان دو طرفه است
باور بر این است که کشش جاذبه ای از این ابرها
همچنین سئول قسمتهایی از در هم ریختگی شکلی صفحه کهکشانی خود ماست
با اندازه گیری انرژی ساطع شده از ستارگان
در ابرهای ماژلانی کوچک و بزرگ
منجمین براین باورند که اونا از مواد متفاوتی
از کهکشان ما تشکیل شده اند
ابرها از نظر هیدروژن و هلیوم از راه شیری غنی تر هستند
و عناصر فلزی کمتری دارند
دانشمندان فکر می کنند این به آن معناست
که ستارگان در ابرهاجوانتر هستند
رقص جاذبه ای بین ابرها و راه شیری
احتمالاً برای بیلیونها سال برقرار بوده است
اما در یک زمان یک جدال متفاوت و مرموزتر
در پشت صحنه در مرکز راه شیری در جریان است
چونکه وقتی شما به سمت مرکز کهکشان متوجه میشوید
آنگاه که از میان همه غبار و گاز و همه ستارگان پیرتر عبور می کنید
چیزی دیوانه وار پر وحشت خواهید یافت
که قوانین معمول زمان و فضا آنرا بر نمی تابند
چونکه سرک کشیدن در قلب راه شیری و شاید هر کهکشان بیگانه دیگر
سر و کار پیدا کردن با یک حیوانی است با اشتهایی سیری ناپذیر
هیولا حیوانی که گریز از آن مقدور نیست
ناحیه ای در مرکز کهکشان ما وجود دارد،راه شیری، جایی که
چیزی از آن نمیتواند بگریزد
اینجا نقطه ای است بازگشت ناپذیر
یک سیاهچاله فوق پر جرم
یک سیاهچاله یه جرم فیزیکی نجومی است
که چنان جرمی دارد در چنان حجم کوچکی
که نیروی جاذبه ای اون بسیار قوی است
آنقدر قوی که حتی نور هم انرژی کافی برای گریز از آن را ندارد
سیاهچاله ها می توانند هم در زمانی که
یک ستاره عظیم در پایان عمر خود، منفجر می شود
و مرکز ستاره بصورت یک سیاهچاله در هم فرو می رود،تشکیل شوند
و هم شما میتوانید سیاهچاله های فوق پر جرم را در مرکز کهکشانها داشته باشید
چقدر پر جرم؟
بگوئید تقریباً 4میلیون بار پر جرمتر از خورشید ما
گاهی سیاهچاله ها تمامی ستارگان را می بلعند
انفجار های مهیبی خلق می کنند بنام فورانهای اشعه گاما
به منظور ساطع کردن یک اشعه گاما
یک جرم باید تا بیلیونها درجه حرارت پیدا کنه
یا حتی تا تریلیونها،لذا با چیزی روبرو هستیم که بطور باور نکردنی داغه
در بعضی موارد کهکشانها به زیادی 10بیلیون سال نوری دور هستند
و پرتابه اشعه گاما چنان درخشان بوده است
که اگر شما یک جفت دوربین چشمی می داشتید
و درواقع به منطقه درستی از آسمان در زمان مناسب مینگریستید
شما قادر می بودید که یک پس تاب نوری قابل مشاهده از اشعه های گاما را ببینید
و این با استفاده از دوربین چشمی
برای دیدن چیزی در آنسوی جهان هستی است
10بیلیون سال نوری آنسویتر
آیا میتوانید تصور کنید که چگونه انفجار ی بوده است؟
بنابراین اگر یک سیاهچاله فوق پر جرم در مرکز کهکشان ما باشد
آیا ممکن است همانند سیاهچاله هایی باشد در مرکز کهکشانهای بیگانه و کمین کرده؟
زمانی که به کهکشانهای همسایه مینگریم
و این یک نتیجه اخیر است
در می یابیم که اغلب کهکشانها
به نظر می رسد در مرکز خود دارای سیاهچاله های عظیم هستند
در حد از میلیونها تا حتی بیلیونها برابر
پر جرمتر از خورشیدمان
به نظر می رسد این یک جنبه معمولی و مشترک یک کهکشان است
سیاهچاله ها ماده را می بلعند
اما کمتر از نیمی از یک درصد جهان هستی ما
مورد باور است که از ماده قابل مشاهده تشکیل شده است
نظیر ستارگان،سیارات،گاز و غبار
پس حساب بقیه چیزها چه میشود
که در پس آیند بیگ بنگ تولید شده است؟
حقیقتاً چه چیزی کهکشانهای بیگانه را تشکیل داده است؟
بهترین حدس دانشمندان
ماده ای اسرا رآمیز است بنام ماده تاریک
ماده تاریک چیز خارق العاده و خیالیی است
میدانیم که ان وجود داره،ما میدانیم که کششهای جاذبه ای بر روی اجسام اعمال میکنه
یکی ازبارزترین شواهد وجود ماده تاریک
ان است که کهکشانهای مارپیچی بسیار سریعتر
از آنچه که باید بچرخند،در گردشند
مگر آنکه ماده ای اضافی نامرئی وجود داشته باشد
و موجب شود آنها با این سرعت بچرخند
پروفسور انستیتوی تکنولوژی کالیفرنیا ریچارد الیس پیشقدم ایجاد یک روش جدید شده
تا یک نقشه سه بعدی از جهان هستی رو بوجود بیاره
در بر گیرنده ماده تاریک
این اولین اشاره از اطلاعات دینامیک بود
که مقادیر زیادی ماده تاریک در هستی وجود داره
ما همچنین می تونیم توسط یک پدیده واقعاً قابل توجه ماده تاریک رو رد یابی کنیم
که توسط انشتین پیشبینی شد و اکنون در نجوم استفاده زیادی دارد
که اون رو عدسی کاری جاذبه ای مینامیم
ماده تاریک نوری را که از کنارش می گذرد خمیده می سازد
بیشتر شبیه یک تکه خمیده شیشه
لذا،شعاعهای نور توسط ماده خم میشود
و جایی که ما میتونیم اثر این انحراف شعاعهای نوری رو ببینیم
میتونیم استنباط کنیم که مقادیر زیادی ماده تاریک وجود داره
ما مجبور نیستیم ماده تاریک رو مستقیماً مشاهده کنیم
اون درخشش نداره اون نور رو متفرق نمیکنه
اما ما میتونیم حضورش رو از اثری که اون روی شعاعهای نوریی
که از میونشون میگذره،اعمال میکنه،استنباط کنیم
تجمعاتی از ماده تاریک
بنابراین،میدونیم که ماده تاریک اونجاست
ما میتونیم نقشه هایی رو ترتیب بدیم که چطور اون توزیع شده
حتی اگر مستقیماً هم نتونیم اون رو ببینیم
بنابراین مزایای بیشتر عدسی کاری جاذبه ای
دقیقاً همانند یک عدسی بزرگ کننده است
لذا وقتی از میون اون نگاه میکنید چیزها بزرگتر و درخشانتر هستند
از آنچه که اگر آنرا نداشتید ،مینمودند
پس اگر در مورد اون فکر کنید همانند یک تلسکوپ طبیعی در فضا است
در حینی که ماده تاریک یک نقش مرکزی در تولد
و تکامل زندگی کهکشانها باز ی میکنه
نیروی تاریک دیگری وجود داره که تا حدی مسئول رشد اونهاست
در یک مقیاس کیهانی،کهکشانها در حال دور شدن از ما هستند
به خاطر گسترش مداوم جهان هستی
پس اگر هستی در حال گسترش است چه چیز آنرا می راند؟
تنها پاسخی که اکنون دانشمندان میتوانند به آن بدهند
یک انرژی تاریک اسرار آمیز است
انرژی تاریک حتی از بعضی جهات از ماده تاریک هم عجیبتر است
انرژی تاریک
مسئول گسترش هستی در حال حاضر است
سریعترو سریعتر با زمان
این گسترش بر پایه حرکت در مفهوم جهانی
در عرض چند بیلین سال سرعت گرفته است
زیرا که انرژی تاریک که حرکت را بوجود آورده است در عرض زمان افزونتر شده است
طبیعتاً نیروی جاذبه ای که کهکشانها را به هم متصل نگه می دارد
با زمان کاهش می یابد همانطور که فضای بین اونها افزایش می یابد
لذا،به جای داشتن یک کشش جاذبه ای
به جای آهسته کردن گسترش جهان هستی
انرژی تاریک داره سرعت گسترش جهان هستی رو افزایش میده
و این کار برای 4 تا 6بیلیون سال گذشته انجام میشه
شاید در یک بیلیون،تریلیون سالهای دیگه
سرنوشت هستی و تاثیر سیاهچاله های اون
ماده تاریک
و انرژی تاریک بر روی بشریت
در نهایت شناخته بشه
زمانی که یک ستاره به یک سیاهچاله خیلی نز دیک میشه
در قلب یک کهکشان بیگانه فاجعه ای بروز میکنه
این یکی از یافته های
ماموریت کاوشگر تکامل کهکشانی یا GALEX میباشد
کاوشگر تکامل کهکشانی یک تلسکوپ ماورا بنفشه
که جهان هستی رو در طول موجهای ماوراء بنفش رصد میکنه
و در این طول موجها شما حساسیت زیادی در مطالعه
ستارگان جوان
و تشکیل ستارگان در کهکشانها خواهید داشت
دربازگشت به نیمه سن جهان هستی
بیلیونها سال پیش
با این حال،ما همچنین به خاطر این شعله های درخشان از طریق ماوراء بنفش می نگریم
زمانی که یک ستاره توسط یم سیاهچاله بلعیده میشود
ستاره بیش از این نمیتواند تمامیت خود را نگه دارد
و اون ا زهم پاشیده میشود
و گازهای ستاره به داخل سیاهچاله فرو می رود
مقداری از گاز با سرعتهای بالا از سیستم به بیرون فوران میکند
اما اجزائی از گاز به داخل سیاهچاله فرو می روند
و در این پروسه درجه حرارت تا حد بسیار زیادی بالا خواهد رفت
و یک زبانه درخشان از تشعشع اشعه ایکس و ماوراء بنفش بیرون داده میشود
ممنون از گالکس،سووی گزاری و سایر محققین
قادر بودند آن رویداد را که
در 4بیلیون سال نوری آنسویتر رخ داد،ببینند
گالکس،هابل و تلسکوپ فضایی اسپیتزر به زودی یک همسایه جدید خواهند داشت
که طراحی شده تا کمک کنه تصاویری از کهکشانهای بیگانه گرفته بشه
تلسکوپ فضایی جیمز وب قرار است در سال2013 پرتاب بشه
طوری طراحی شده تا طیف مادون قرمز رو کاوش کنه
چنین چیزی هرگز نبوده
با استفاده از تلسکوپ وب
دانشمندان امید دارند تا بتوانند از میان غبار و ستارگانی که
دید ما را از مرکز راه شیری سد کرده اند،ببینند
و تصویری کاملتر نه تنها ازکهکشان خودمان
بلکه از همه کهکشانهای بیگانه
فرا دست آوردند
تلسکوپ فضایی جیمز وب
از دو جنبه با تلسکوپ فضایی هابل متفاوت است
اول،اون قویتر است اون یک آینه بزرگتر دارد
دوم ،اون در واقع در طول موجهای مادون قرمز
اندکی طولانی تر ،کار میکند
آنچه که هابل و وب در آن با هم مشترکند
داشتن این قدرت است که که میتوانند ورای دخالت تیره کننده اتمسفر عمل نمایند
اتمسفر باعث می شود منجمین نتوانند از 99%آسمان
تصاویر کاملی بدست آورند
اتمسفر زمین نوعی آشفتگی است
اون تصاویر ما رو از ستاره ها مات و مبهم میکنه
لذا اگر زمین اتمسفری نداشت ما میتونستیم ستارگان رو بطور اساسی
در واقع بصورت نقاطی کامل از نور ببینیم
اما اونچه که رخ میده اینه که وقتی نور از میون اتمسفر عبور میکنه
شکلش به هم میریزه ،اون به یک لکه تیره و محو تبدیل میشه
به نظر میرسه دو راه برای اصلاح این وضع وجود داره
یک راه اینکه به فضا بریم
راه دیگه اینه که در عوض تلسکوپ رو روی زمین اصلاح کنیم
بطور یکه اون اثرات این تداخل اتمسفری رو خنثی کنه
و این یک فن آوریه که به عنوان فیزیک نور تطبیقی شناخته میشه (نور سنجی تطبیقی)
فیزیک نور تطبیقی تصویر کهکشان رو از طریق
انعکاسات نور از روی سایر اجرام نورانی اندازه گیری میکنه
مثل ستاره ای نورانی نزدیک ما
برای توفیق در گرفتن تصویر از راه فیزیک نور تطبیقی به یک ستاره بسیار درخشان نیاز است
زیرا که البته شما بایستی اتمسفر رو صدها یا هزاران بار
در ثانیه اندازه گیری کنید
لذا به چیزی درخشان نیاز دارید تا به آن بنگرید
اغلب ستارگان برای این کار چندان درخشان نیستند
در رصد خانه هایی مثل کک در هاوایی
نور سنج تطبیقی از یک اشعه لیزر استفاده میکند
جهت کمک به ایجاد نوری که مورد نیاز برای گرفتن تصاویر است
شما میتونید اون رو به هر جای آسمان که میخواهید هدف گیری کنید
پس به جای اینکه فقط به 1%آسمان بنگریم
شما میتونید تقریباً به همه جای اون نگاهی بیندازید
با قدرت تفکیکی بسیار بسیار بالا،تصاویر بسیار واضح
از این طریق شما میتونید تصاویر رو 10-20برابر واضح تر از زمینه اون ببینید
در مقایسه با اینکه از نورسنجی تطبیقی استفاده نکرده باشید
در این مجموعه البته یک ابزار دیگری هم وجود داره
طراحی شده تا دسترسی خیال پردازانه ای به کهکشانهای بیگانه داشته باشیم
در اینجا روی زمین
هستی،البته
منزلگاه بسیاری چیزهای دیگر بزرگتر از سیاره زمین کوچک خودمان است
عظیمتر از سیستم خورشیدی خودمان
عظیمتر از کهکشانمان
اندیشیدن به اینکه راه شیری ما
فقط یکی از صدها بیلیون کهکشان در
هستی قابل مشاهده است
در واقع احساسی در شما برمی انگیزاند که قسمتی از چیزی بسیار عظیمتر از
سیاره زمین کوچک خودمان هستید
چه بخواهیم چه نخواهیم این مکان ما در هستی است
نقطه ای بر روی نقطه ای بر روی نقطه ای
فقط یک واحه سبز آبی ریز از حیات
که در اقیانوس عظیم و گسترده کهکشانهای بیگانه شناور است ترجمه زیر نویس به فارسی: دکتر حمید نجاریون