خوشه‌های کیهانی، گروه محلی، اَبَرخوشه‌ها چیستند؟

---

خوشه‌های کیهانی، گروه محلی، اَبَرخوشه‌ها چیستند؟

نوشته: محمد علیزاده

بیشتر کهکشان‌ها به دلیل گرانش به سوی یکدیگر کشیده می‌شوند. همچنین این نیروی گرانش آنها را در کنار یکدیگر نگاه می‌دارد. راه شیری و آندرومدا و کهکشان مثلثی به همراه حدود سی کهکشان کوچکتر که به دور این سه کهکشان می‌چرخند، مجموعه‌ای کهکشانی با عنوان گروه محلی را با ریختی نامنظم شکل داده‌اند. گروه محلی بخشی از یک خوشه‌ی کهکشانی است. در حالی که بیشتر کهکشان‌ها در گروه‌های کوچکی قرار دارند، در حدود ده درصد از کهکشان‌ها در کیهان، بخشی از مجموعه‌هایی بزرگتر به اسم خوشه‌ی کهکشانی هستند. خوشه‌های کهکشانی ممکن است شامل صدها یا هزاران کهکشان باشد. تا به حال در حدود ده هزار خوشه‌ی کهکشانی توسط ستاره‌شناسان شناسایی شده است. خوشه‌های کهکشانی به دو گونه‌ی منظم و نامنظم دیده شده‌اند. خوشه‌های نامنظم می‌تواند از چند کهکشان یا از چندین هزار کهکشان و از گونه‌های مختلف تشکیل شده باشد. خوشه‌های منظم از کمابیش یک هزار کهکشان تشکیل شده که با فشردگی گرد هم آمده‌اند و ریختی کمابیش کروی را به وجود آورده‌اند، بیشتر این کهکشان‌ها نیز بیضوی هستند. حتی در چنین گروه بهم فشرده‌ای، کهکشان‌ها از یکدیگر صدها هزار سال نوری فاصله دارند.

نظریۀ جهان متورم چیست؟

---

نظریۀ جهان متورم چیست؟

نوشته: محمد علیزاده

نظریه‌ی جهان متورم، یکی از نظریه‌های پیشرو در فیزیک کوانتوم است. هر گاه نظریه‌ی تازه‌ای در جهان فیزیک پیشنهاد می‌شود، نخستین کارِ دیگر دانشمندان آن است که به ایرادها و دوگانگی‌هایی که در آن نهفته است بپردازند. نظریه‌ی انفجار بزرگ، دارای یک پارادکس یا دوگانگیِ بزرگ است. پذیرفته‌ایم که جهان با یک انفجار به وجود آمده، و از اثرات این انفجار، تابش پس‌زمینه‌ی کیهان است که همواره و همچنان ادامه دارد. اما یک مشکل وجود دارد. دانشمندان دریافته‌اند چیزی در حدود 380 هزار سال پس از انفجار بزرگ، نخستین تابش‌های پس‌زمینه به وجود آمده، و هنگامی که پهنای 380 هزار سال پس از انفجار را محاسبه کردند، دریافتند که پهنای جهان در آن هنگام چیزی در حدود 90 میلیون سال نوری بوده است. می‌دانیم که سرعت نور کران‌دار است و با توجه به بیشینه‌ی سرعت نور، درمی‌یابیم که یا جهان در آن روزگار با سرعتی بسیار بیشتر از سرعت نور حرکت کرده که ناممکن است و یا رخداد دیگری روی داده است. در "فرضیه‌ی تورم" بیان شده: جهان در آغاز، ذره‌ی کوچکی بوده با یکنواختی در چگالی و دما، و ناگهان به شدت متورم شده است؛ و پس از آن نیز این تورم تا امروز ادامه داشته است. آلن گوث (Alan Guth) از دانشگاه ام.آی.تی، نظریه‌ی تورم را پیشنهاد داده است.

چه تعداد کهکشان در جهان وجود دارد؟

---

چه تعداد کهکشان در جهان وجود دارد؟

مترجم: محمد علیزاده

منبع: http://www.space.com

برای دیدن عکسها در اندازه‌ی بزرگ روی آنها کلیک کنید

کهکشان‌ها، این توده‌های سترگ و هنگفت از ستارگان که جهان را انباشته‌اند، در همه جا وجود دارند. شاید بهترین نمونه برای درک این واقعیت، تصویری باشد که تلسکوپ فضایی هابل از ژرفنای فضا گرفته است: "میدان فراژرف هابل"؛(1) مجموعه‌ای از تعدادی عکس گرفته شده توسط هابل که در کنار هم قرار داده شده و هزاران کهکشان را در یک تصویرِ هم‌نهاده نمایش می‌دهد.

 

نام این تصویر میدان فراژرف هابل است. این تصویر از ترکیب تصاویر تلسکوپ فضایی که در طی ده سال گرفته شده، به دست آمده است. این تصویر تنها از هدف‌گیری به سوی بخش بسیار کوچکی از آسمان شب به دست آمده است. با نگاه به این تصویر، به 13/4 میلیارد سال در گذشته‌ی جهان سفر می‌کنیم. این تصویر تنها بخش بسیار بسیار کوچکی از کیهان است. بنابر بررسی‌های دانشمندان، در جهان بیش از 200 میلیارد کهکشان وجود دارد که بخشی از آن را در این عکس مشاهده می‌کنید.

برآورد تعداد کهکشان‌هایی که در جهان وجود دارد، کار بسیار سختی است. وقتی تعداد به میلیاردها برسد، به دست آوردن عددی سرراست مشکل است، همچنین، گاه گاه نیز با محاسبات تازه، برآورد تعداد افزون می‌شود. مشکل دیگر، محدودیت ابزار و افزار رصد است. برای گرفتن بهترین تصویر، تلسکوپ‌ها باید قطر عدسی و آیینه‌ی بزرگتر داشته باشند و برای جلوگیری از واپیچش و کژدیسی حاصل از هوای زمین، آنها را بر بالای هواسپهر قرار داد. با این حال و با این که برآورد کارشناسان با هم متفاوت است، دامنه‌ی پذیرفته شده بین 100 تا 200 میلیارد کهکشان است.

 

تلسکوپ فضایی هابل
 

جهان چقدر بزرگ است؟

جهان چقدر بزرگ است؟

مترجم: محمد علیزاده

منبع: http://www.space.com

 

برای دیدن عکس بزرگتر روی آن کلیک کنید

همین‌طور که فناوری پیشرفت می‌کند، ستاره شناسان نیز می‌توانند بیشتر و بیشتر به لحظه‌ی مه‌بانگ نزدیک شده و لحظات نزدیکتری به آن را مشاهده کنند. یعنی تمامی کیهان را در یک لحظه در برابر خود خواهند دید. اما اندازه‌ی کیهان به چندین چیز بستگی دارد، که شامل ریخت و گسترش آن می‌شود. حالا واقعا کیهان چقدر بزرگ است؟ واقعیت این است که دانشمندان نمی‌توانند عددی را برای این بزرگی بیان کنند.

جهان قابل مشاهده
ستاره شناسان عمر جهان را در حدود 13/8 میلیارد سال برآورد کرده‌اند. با در نظر گرفتن ارتباط میان سرعت نور و فاصله‌ی طی شده، یعنی آنها می‌توانند به منطقه‌ای از فضا در 13/8 میلیارد سال پیش نگاه کنند. (چون نور در آن لحظه آفریده شده و از همان لحظه شروع به حرکت کرده، پس می‌توان تا آن لحظه را دید. پیش از آن نوری نبوده و در نتیجه چیزی هم برای مشاهده وجود نداشته است. مترجم) مانند یک کشتی در پهنه‌ی تهی اقیانوس، ستاره شناسان زمینی می‌توانند تلسکوپ‌هایشان را به 13/8 میلیارد سال در گذشته و در همه‌ی جهات نشانه روند. انگار زمین در مرکز کره‌ای برای رصد جهان "قابل مشاهده" به قطر 13/8میلیارد سال نوری باشد. (به این دلیل که جهان در همه‌ی جهات یکسان است. مترجم) واژه‌ی "قابل مشاهده" راه‌گشاست، کرانی که دانشمندان می‌توانند تا آنجا را ببینند، اما آنچه در آنجا وجود دارد را هنوز نمی‌توان مشاهده کرد. (توجه داشته باشید که سال نوری، واحد اندازه‌گیری مسافت است نه زمان و مسافتی است که نور در یک سال می‌پیماید، برابر با 9/5 تریلیون کیلومتر. مترجم)
 

آشنایی با منظومۀ خورشیدی (بخش دوم)

---

آشنایی با منظومۀ خورشیدی

نوشته‌: محمد علیزاده

این نوشتار پیشتر در مجله‌ی دانشمند منتشر است.

برای دیدن عکسها در اندازه‌ی بزرگتر روی آنها کلیک کنید

10 - تایتِن
تایتِن، ششمین ماه سیارۀ کیوان است با قطر 5150 کیلومتر که توسط کریستیَن هُوی‌‌گِنس، ستاره‌‌شناس هلندی در سال 1655 کشف شد. تایتِن، بزرگترین ماه کیوان و دهمین جرم بزرگ در منظومۀ خورشیدی است. با این که تایتن یکی از ماه‌‌های کیوان است، اما همچون گَنیمید بسیار بزرگ است. براورد شده که هواسپهر آن مانند زمین و فشار آن بر روی سطح در حدود 60 درصد فشار هوای سطح سیارۀ زمین است. از آنجا که بیشتر هواسپهرش از نیتروژن تشکیل شده، چهرۀ این ماه، پرتقالی رنگ دیده می‌‌شود. دمای سطحی آن منفی 178 درجه سانتی‌‌گراد است. تا پیش از وُیَجِر، گمان می‌‌رفت که این ماه دارای هواسپهر، دریا، قطبهای یخی و گازهای اتان و متان فراوانی باشد. بنابراین، گذر فضاپیمای وُیَجِر جوری برنامه‌‌ریزی شد که از فاصلۀ بسیار نزدیکی از این ماه بگذرد. اما عکس‌‌هایی که به زمین فرستاده شد، هواسپهری چگال و ابرهایی فراوان را نشان می‌‌داد. پس دیدن سطح تایتن شدنی نبود. در سال 1997، فضاپیمای کاسینی از زمین به پرواز درآمد تا در سال 2004 به سیارۀ کیوان برسد و چون ماهواره‌‌ای به دور آن به چرخش درآید. در فضاپیمای مدارگرد کاسینی، کاوشگر هُوی‌‌گِنس نیز جای داده شده بود تا کاسینی، هنگام گردش به دور کیوان، در یکی از کنارگذرهای مناسب از کنار تایتن، آن را به سطح تایتن پرتاب کند. داده‌‌های دریافتی از سطح تایتن که توسط کاوشگر هُوی‌‌گِنس فرستاده شد، نشانگر وجود متان مایع بر سطح آن است. تا امروز، فضاپیمای کاسینی، سی بار از کنار تایتن گذشته و از آن عکسهای فراوانی به زمین فرستاده است.

آشنایی با منظومۀ خورشیدی (بخش نخست)

---

آشنایی با منظومۀ خورشیدینوشته‌: محمد علیزاده

این نوشتار پیشتر در مجله‌ی دانشمند منتشر است.

برای دیدن عکسها در اندازه‌ی بزرگتر روی آنها کلیک کنید

 

همه می‌دانیم که در منظومۀ خورشیدی چند سیاره وجود دارد؛ اما آیا می‌دانید که در همین سامانه چند ماه وجود دارد؟ آیا می‌دانید که بزرگترینِ این ماه‌ها کدام است؟ و آیا می‌دانید که تعدادی از این ماه‌ها، از برخی سیاره‌های این سامانه بزرگتر هستند؟ در این نوشتار، بنابر اندازه، با اجرامی که در سامانۀ خورشیدی وجود دارد آشنا خواهیم شد.
هر سامانۀ خورشیدی، دارای یک ستارۀ مرکزی است که بزرگترین جرم آن نیز هست. اجرامی که به دور ستاره می‌گردند، سیاره و اجرامی که به دور سیاره‌ها می‌گردند، ماه هستند. در منظومۀ خورشیدیِ ما، زمین سیاره است و ماهِ آن را "ماه" می‌نامیم. ماهِ زمین کمابیش جرم بزرگی است و نقشی بسیار پررنگ در به وجود آمدن زندگی در روی زمین دارد. سیاره‌های دیگر نیز دارای ماه هستند. اندازۀ تعدادی از آنها بسیار بزرگ و تعدادی بسیار کوچک هستند. همچنین در سامانۀ خورشیدی، به جز سیاره‌ها و ماه‌های آنها، سیاره-های کوتوله‌ای چون پلوتو و اریس وجود دارند که در مدارهای بسیار دوردست که به آن ناحیۀ فرانپتونی گفته می‌شود به دور خورشید می‌گردند. و نیز در مدار میان سیارۀ بهرام و مشتری، کمربندی از سنگهای بزرگ و کوچک وجود دارد که به آن کمربند سیارکها گفته می‌شود.
اینک به ترتیب بزرگی، به معرفی اجرام سامانۀ خورشیدی و بررسی تعدادی از ماه‌ها می‌پردازم.

 

 

100 سال همراه با نسبیت عام

اینفوگرافیکی گویا از یک سده آموزه‌های نسبیت عام و آنچه در آینده به انتظارش هستیم...

برگردان و تنظیم عکس: محمد علیزاده

برای دیدن عکس بزرگتر روی آن کلیک کنید.

---

سربلندی دوباره برای نظریۀ نسبیت عام انشتین

---

به مناسبت صدمین سال انتشار نظریه نسبیت انشتین، مقاله‌ای که چند سال پیش در مجله‌ی دانشمند به چاپ رسانده بودم را در اینجا بازنشر می‌کنم.

سربلندی دوباره برای نظریۀ نسبیت عام انشتین

برگردان: محمد علیزاده

کشف تپ‌اختری بسیار شگفت‌انگیز که تاییدی است دوباره بر درستی پیش‌بینی‌های نظریۀ نسبیت عام.
به تازگی تپ‌اختری شگفت‌انگیز کشف شده که دامنۀ آزمایش‌های درستی "نظریه نسبیت عام" را زمینه‌ای تازه بخشیده است.
تا امروز که گفته‌های انشتین درست بوده است.

در این تصویر هنری، این دو جرم شگفت‌ انگیز انگاشته شده که جرم کوچکتر، بسیار سنگین‌تر است و هر ثانیه 25 بار به دور محور خود می‌گردد و هر 2 ساعت و نیم به همراه کوتولۀ سپید همدم خود به دور یکدیگر می‌چرخند. ستارۀ نوترونی امواج رادیویی نیرومندی به فضا گسیل می‌دارد که در روی زمین با رادیوتلسکوپ دریافت می‌شود. هر چند که این سامانۀ دوتایی در جایگاه خود بسیار بی‌همتا و شگرف است، اما مکان خوبی است که دانشمندان محدودیتهای نظریه‌های فیزیکی را با کمک آن بیازمایند.
نیروی بسیار زیاد گرانش این سامانه، صفحۀ فضا-زمان را خم می‌کند. هر چند هنوز دانشمندان این خمش را به طور مستقیم رصد نکرده‌اند، اما توانستند با اندازه‌گیری هدررَوی انرژی در این سامانه و نیز تغییرات مداری، به آن پی ببرند.

گوشه‌هایی از شگفتی‌های کیهان (2)

---

اگر ما را تصادفی در کیهان می‌گذاشتند، احتمال آن که بر روی یک سیاره یا نزدیکی آن قرار بگیریم، از یک بر روی یک میلیون میلیارد میلیارد میلیارد کمتر بود. دنیاها بسیار گران قیمت هستند.

کارل ساگان

نوشته: محمد علیزاده

* آیا می‌دانید هر سانتی متر مکعب از ماده‌ی یک ستاره‌ی نوترونی یا تپ‌اختر وزنی برابر یک میلیارد تن دارد.

* آیا می‌دانید ستاره‌ی نوترونی با سرعت بسیار شگفتاور هزار دور در هر ثانیه به دور خود می‌چرخد.

* آیا می‌دانید قطر صفحه‌ی مرکزی کهکشان راه شیری یکصد هزار سال نوری است و بیشینه‌ی ضخامت آن را نیز از ده تا پانزده هزار سال نوری براورد کرده‌اند. فاصله‌ی مرکز کهکشان راه شیری از خورشید در حدود ۷۰ تا ۱۰۰ هزار سال نوری است.

* آیا می‌دانید اگر قطر کهکشان راه شیری را به ده متر کاهش دهیم، قطر منظومه‌ی خورشیدی تنها یک دهم میلی‌متر خواهد بود.
 

گوشه‌هایی از شگفتی‌های کیهان (1)

---

جهان آن قدر شگفتاور نیست که می‌پنداریم،
بلکه آن قدر شگفتاور است که نمی‌توانیم بپنداریم.

                                                               آرتور سی. کلارک

نویسنده‌: محمد علیزاده


* آیا می‌دانید جرم خورشید برابر 2x10²⁷ یا دو میلیارد میلیارد میلیارد تن است، یعنی اگر خورشید در یک کف ترازو باشد، برای هم‌‌‌‌‌سنگی در کف دیگر باید 333،400 زمین قرار داده شود.

* آیا می‌دانید مواد تشکیل دهنده‌ی تمامی سیاره‌ها به همراه هر چیز دیگری که در منظومه‌ی خورشیدی ما وجود دارد، تنها 0.1 درصد از کل مواد تشکیل دهنده‌ی این منظومه‌ است. 99.9 بقیه‌ی مواد درون خورشید است.

* آیا می‌دانید در مرکز هر سیاه‌چاله و درون آن، نقطه‌ی متمرکزی وجود دارد که همه مواد و تمام آن چه که سیاه‌چاله در خود فرو داده، در آن جا قرار گرفته است. این نقطه بسیار کوچکتر از کوچکترین ذرات بنیادی است. بر اساس نظریه نسبیت عام، تمام جرم یک سیاه‌چاله در این نقطه که بدون درازا و پنها و بلنداست متمرکز و در حجم صفر فشرده شده است. به عبارتی چگالی و گرانش در این نقطه بی‌نهایت است و نیز خمیدگی فضا-زمان در این نقطه بی‌نهایت خواهد بود. به این نقطه تکینِگی  (1)  (2)  گفته می‌شود.