المپياد جهاني فيزيك
 پيوندهاي المپياد فيزيك
 
 کهکشان راه شيري (زنگ تفريح شماره‌ي 265)
کهکشان راه شيري (زنگ تفريح شماره‌ي 265)زنگ تفريح فيزيك
نجوم، اخترفيزيک

 

 

فرض كنيد ميهمان اخترشناسي در يك رصد خانه هستيم مي‌خواهيم آسمان را دقيق‌تر نگاه كنيم مي‌خواهيم آنچه را كه ديده‌ايم و برايمان سؤال شد از اختر شناس بپرسيم. در سفري كه رصد‌‌گاه يا رصد‌خانة اين اختر شناس و ديگر محققان دنياي بالاي سر ما هستند، بايد خودمان را به محلي برسانيم كه رصد‌خانه در آنجا قرار دارد. چون نور‌هاي شهري مزاحم رصد هستند و نمي‌توانيم نور ضعيف ستارگان را خوب ببينيم و بايد چشمان به تاريكي عادت كند و تلسكوپ كه ابزار رصدي است بجاي نور‌هاي مزاحم شهري نور ستارگان و اجرام ديگر كه مثل كهكشان ها كم نور‌تر هستند را دريافت كند. بعد از طي مسافتي به رصد‌خانه مي‌رسيم. غروب است و هوا كم كم سرد مي‌شود. بيشتر بخاطر باد!

 

 

چون تابستان فصل  مناسبي است براي رصد راه شيري ، مسيري غبار آلود و زيبا در آسمان شب كه يونانيان آن را «دايره شيري» ناميده بودند، مسيري براي رفتن در گذشتگان به آسمان. اين مسير غبار آلود و انباشته از ستارگان، خورشيد‌هاي ستاره‌اي و سحابي‌ها از نزديك افق تا آنطرف آسمان نقطه‌اي مقابلش كشيده شده است. ولي اين غبار چيست؟

 

 

تا مدتها نمي‌دانستيم همين دو قرن پيش بود كه راز آن بصورت يك نظريه و نه واقعيت علمي مطرح شد. راه شيري دري از منزلگاه منظومه شمسي و ماست. يعني يك اجتماع بنام كهكشان، كهكشان راه شيري. راز‌هاي علمي كه در علم آنها را بررسي مي‌كنيم در يك سؤال خلاصه مي‌شوند: چگونه مي‌دانيم چنين است؟ چون همه‌ي دانش‌ها بر اساس ديده ها و آزمايشات مان در آزمايشگاه‌هاست. راه شيري و اينكه زمين و منظومه شمسي كجاست يكي از اين موارد است. آيا در فضايي پُر از ستارگان و سيارات و خرده سيارات و سحابي‌ها معلق هستيم؟ يا جايي شبيه منظومه شمسي يا خوشه ستاره‌اي وجود دارد كه اينهمه ستاره و جرم فضايي را در خودش جاي دهد. ساختار راه شيريتا آنجا كه فهميديم در يك ديسك با بازو‌هاي زيبا زندگي مي‌كنيم. قطر آن 25000 پا يا حدود 75000 سال نوري است سال نوري واحد نجومي است مثل متر منتهي براي فواصل دور از آن استفاده مي‌كنيم يك سال نوري فاصله‌اي است كه نور با سرعت 300،000 كيلومتر بر ثانيه طي مي‌كند.

مي‌بينيد كه چقدر فاصله‌ي يك طرف كهكشان تا طرف ديگرش زياد است. 




ولي اين ديسك دقيقاً چه شكلي است؟ به اين سوال كمي جلوتر جواب مي‌دهم. ما يعني زمين و خورشيد نزديك لبه‌هاي بيروني كهكشان هستيم. ولي اين را موضوع را تا قبل از اختراع تلسكوپ و رصد‌هاي گاليله و بخصوص ژكوب كاپيتن (1922-1851) نمي‌دانستيم.

 

 برگرديم به رصد‌خانه‌اي كه بوديم. فعلاً نيازي نيست از تلسكوپ يا دوربين استفاده كنيم به بيرون نگاه مي‌كنيم بد نيست كمي در كنار رصد خانه به آسمان كه حالا دارد تاريك مي‌شود و نور خورشيد در افق پنهان مي‌شود نگاه كنيم. همين طور كه بالاي سرمان را نگاه مي‌كنيم و از اينهمه نقاط نوراني شگفت زده شده‌ايم، اخترشناس به ردي غبار آلود اشاره مي‌كند. 

نگاهتان متوجه غباري مي‌شود. غباري كه جاهايي از آن به نظر تاريك مي‌رسد و بقيه نوراني جاهايي بخصوص در انتهاي مسيرش باريكتر مي‌شود. اين يكي از بازو‌هاي كهكشان است. اول اين مسير نزديك افق مركز كهكشان است! براي مركز كهكشان، پس ما داريم از كنار به آن نگاه مي‌كنيم بالا يا پايين كهكشان نيستيم. يعني اگر همين صفحه كاغذ را براي وقتي كنيم كه خودمان هم روي آن قرار داريم. بعضي ستارگان و غبار بين ستاره‌اي بالا يا پايين اين صفحه هستند.

 

 

 

هنوز درباره شكل كهكشان اگر از بالا به آن نگاه كنيم مطمئن نيستيم. ولي مثالها و شواهد زيادي داريم كه مي‌توانيم شكل آن‌را بدرستي حدس بزنيم. در قديم حد‌اقل تا 150 سال پيش تصور مي‌شد فضا خالي است ولي امروزه مي‌دانيم اينطور نيست. فضا ميان ستاره‌اي در كهكشان را غبار و ذرات پر كرده‌اند و حتي وقتي نظريه‌ي وجود منزلگاه بزرگتر ستارگان يعني كهكشان مطرح شد بنام آبر‌اهي فضايي فكر مي‌كردند كه ما نزديك مركز كهكشان يا همان ابر هستيم ولي مي‌دانيم اين نظريه درست نيست. يك قرن قبل زماني كه راز ستارگان متغير كشف شد، ديدگاه نسبت به فواصل و ميزان نور ستارگان تغيير كرد.

هارلو شيپلي (1972-1885) از خوشه‌هاي ستاره‌اي براي تعيين فاصله‌‌هاي فضايي استفاده كرد و به اين نتيجه رسيد كه مركز كهكشان بايد در صورت فعلي قوس از ديد ما در آسمان باشد. آن مناطق كه مي‌بينيم به دليل اينكه از كنار به كهكشان نگاه مي‌كنيم، همان غبار هايي هستند كه مانع ديدن ستارگان نزديك مركز و مركز كهكشان مي‌شوند. ولي بجاي نور از امواج گرمايي (فرو سرخ) راديويي استفاده مي‌كنيم بتوانيم آنسوي غبار را هم ببينيم. 

 

تقريباً روش خوبي بوده. حالا مي‌دانيم كهكشان يك مركز دارد از نظريه‌ها و فيزيك هم مي‌شود حدس زد. ولي براي ما در اختر شناسي شواهد رصدي مهم هستند. همانطور كه در فيزيك آزمايش و تجربه مهم است. شكل طرح‌هاي اوليه كهكشان حالا از كجا بدانيم يعني يا دايره‌اي است يا حتي در بازو‌هايي دارد. چون با تلكسوپ‌ها توانستيم كهكشان‌هاي زيادي را رصد كنيم و اكثر آنها بازو‌هايي داشتند و شواهد نشان مي‌داد كه كهكشان راه شيري هم همين شكلي است. نزديكترين كهكشان‌ها ابر‌هاي ماژلاني بزرگ و كوچك هستند كه جزو قمر‌هاي راه شيري هستند و محل مناسبي براي بررسي و تحقيق بر روي اجزاي داخلي و شكل كهشكان‌ها. منتهي آنها نامنظم يا بي شكل هستند. نزديكترين كهكشان كه جزوي از كهكشان راه شيري نيست، كهكشان معروفي است بنام آندرومدا كه قبلا درباره‌اش گفتيم.

 

اخترشناس به شما نشان مي‌دهد كه كجاي آسمان است و حتي ياد مي‌دهد كه چگونه از نقشه‌هايي كه شبيه نقشه جغرافيايي است براي پيدا كردن اجرام آسماني استفاده كنيد كه بعداً خودتان هر جرم آراء در آسمان خورشيد پيدا كنيد بتوانيد اين كار را انجام دهيد. آندرومدا شبيه كهكشان ماست. يك نمونة ساده و زيبا از منزلگاه ما در عالم. وقتي ما مي‌توانيم به‌غير از نور مرئي كه با چشم مي‌بينيم از نور‌هاي راديويي و فروسرخ هم استفاده كنيم، مي‌توانيم بازو‌هاي كهكشان را هم ببينيم. اين روش درست مثل ميوه اي كه از كناره مي‌بريد، مي‌توانيم بازو‌ها را هم كه ببينيم.

 

 

تا اينجا مي‌دانيم كه كهكشان يك هسته مركزي دارد كه تعداد خيلي زيادي ستاره در محلي كوچك نزديك هم قرار گرفته اند و توده‌اي شبيه يك توپ درست كرده‌اند ولي اين همه آن چيزي نيست كه وجود دارد حتي بازو‌ها و ديسك كهكشان هم تمام كهكشان نيست. كهكشان خود شبيه يك توپ بزرگ است ولي آنقدر غبار و ذرات در هاله اطراف آن كم هستند كه ما آنچه مي بينيم همان شكل بيضوي يا بازو‌ها و هسته است. خورشيد يكي از 100 ميليارد ستاره‌اي است كه در كهكشان متولد شده اند. كهكشان راه شيري جزو 35 كهكشاني است كه در نزديك هم قرار دارند. درست مثل ستارگان كه خورشيد يا اجتماع دارند. كهكشان‌ها هم همين طورند.

حتماً سؤالاتي به ذهنتان رسيده! در کامنت‌ها ميتوانيد سؤالات خود را مطرح کنيد و البته مطالبي که مي‌نويسيم ادامه‌ي اين مطلب خواهد بود.

1391/9/15لينک مستقيم

نظر شما پس از تاييد در سايت قرار داده خواهد شد
نام :
پست الکترونيکي :
صفحه شخصي :
نظر:
تاییدانصراف
 
 المپياد فيزيك

 

     

 

 

صفحه‌ي اصلي

     

 

راهنماي سايت

     

 

 

آموزش

     

 

بانك سوال

     

 

 

مسابقه

     

 

 

زنگ تفريح

     

 

 

مصاحبه و گزارش

     

 

 

معرفي كتاب

     

 

 

مشاوره

     

 

 

پرسش‌و‌پاسخ‌علمي

     

 

اخبار

 

فعاليت‌هاي علمي

 سايت‌هاي المپياد فيزيك
 بازديدها
كاربران غيرعضو آنلاينكاربران غيرعضو آنلاين:  827
 كاربران عضو آنلاين:  0
  کل كاربران آنلاين:  827