9 کشف شگفت‌انگیز ستاره‌شناسی

در این مطلب قصد داریم 9 اکتشاف بسیار جالب در ستاره شناسی مدرن را معرفی نماییم:

انرژی تاریک (Dark Energy)

همانطور که در ادامه این مقاله در مورد آن بحث می نماییم با استفاده از ثابت هابل و اندازه گیری ابرنواخترها از ستارگان دوردست  متوجه می شویم که جهان در حال انقباض نمی باشد، و ثابت نیز نمی باشد (آن طورکه اینشتین فکر می کرد)، اما در عوض، جهان در حال گسترش است، و سرعت انبساط آن نیز در حال افزایش می باشد. برای توجیه این اتفاق تئوری از انرژی که با عنوان انرژی تاریک شناخته می شود، توسط اختر فیزیکدانان و کیهان شناسان در حال بررسی و تحقیق می باشد. این که آن را یک پارامتر عددی فضا زمان به خودی خود به حساب می آورند، یابه عنوان چیزی که متحرک و پویا است را در عمل به عنوان عنصر پنجم یعنی «اثیر» یا «اتر» می شناسند، این موضوع یک بحث بزرگ است، اما در حال حاضر اختر فیزیکدانان 74ظھ از انرژی کل جهان را به عنوان انرژی تاریک در نظر می گیرند.

ماده تاریک

ماده تاریک (متفاوت از انرژی تاریک) یک نوع ماده است که برای توضیح اثرات گرانشی بین کهکشان ها در نظر گرفته می شود. هنگامی که ستاره شناسان قادر شدند که جرم کهکشان ها و سرعت چرخش ستاره های یک کهکشان را اندازه بگیرند، آنها متوجه اختلاف بین نتایج مورد انتظار و نتایج محاسبه شدند بنابراین، نوع جدیدی از ماده به عنوان ماده تاریک، که ماده ای است که به سادگی شناسایی نمی شود و تنها از طریق تابش امواج الکترومغناطیسی به سختی قابل شناسایی می باشد.

تابش مایکروویوی کیهانی

تابش مایکروویو کیهانی، یا CMBR، به صورت تابش الکترومغناطیسی است که جهان را پر می کند که از انفجار بزرگ (Big Bang)  خارج گشته است. دو نفر از کارکنان تلفن بل در زمینه ساخت تشعشع سنج برای آزمایش ارتباطات ماهواره ای کار می کردند متوجه زیاد بودن درجه حرارت 3.5 کلوینی در آزمایش شدند که آنها نمی توانستند دلیلی برای آن بیاورند. CMBR اساسا تابش باقی مانده از مرحله ای که بر تاریخ جهان گذشته که در حال حاضر به عنوان انفجار بزرگ (Big Bang) شناخته می شود.

سیارات فراخورشیدی

پس از کشف سیارات مختلف و اشیاء غیر سیاره ای در منظومه شمسی ستاره شناسان شروع به جستجو در ستاره های دیگر به منظور کشف سیارات جدید نمودند. با تجزیه و تحلیل طیف نوری که از ستاره های دوردست بدست می آمد و همچنین ترسیم روشنایی آنها در طول زمان، ستاره شناسان قادر به کشف تعداد زیادی از سیارات شدند که با کشف چندین سیاره در سال 1992 که درمدار تپ اختری گردش می نمودند شروع گشت.

سیاه چاله ها

سیاه چاله ها، که عمدتا به نظریات و کارهای استفان هاوکینگ شناخته شده هستند، یک منطقه از فضا هستند که در آن هیچ چیز، حتی نور نمی تواند فرار بکند، به دلیل کشش گرانشی عظیمی که از یک نقطه در فضا با چگالی بی نهایت ایجاد می شود و به عنوان نقطه یکتایی شناخته می شود. فراتر از افق رویداد، هیچ چیز دیده نمی شود و هیچ چیز نمی تواند فرار بکند. در حال حاضر، اختر فیزیکدانان معتقدند که سیاه چاله حاصل فروریختگی یک ستاره بزرگتر و الکترون و نوترون تحت فشار بسیاری هستند که حتی اتم ها نیز دچار تغییر خواهند شد. اخترفیزیکدانان در حال حاضر بر این باورند که سیاه چاله های فوق العاده عظیم در مرکز بسیاری از کهکشان های مارپیچی به طور کلی وجود دارد.

نسبیت عام

نسبیت عام یکی از نظریه های ارائه شده توسط آلبرت اینشتین، که یک توضیح متحد از گرانش را به عنوان یکی از ویژگی های فضا و زمان تشریح می نماید، که پدیده های انتقال به سرخ نور و خم شدن نور توسط اجسام بزرگ را توضیح میدهد. نظریه نسبیت عام توسط یکی از بزرگترین و مشهورترین آزمایش ها اثبات شد که در جریان خورشید گرفتگی نوری که از ستاره ای منتشر می شد به خاطر تاثیر گرانوی منحرف شد و مکان واقعی ستاره را نشان نمی داد. قانون هابل که برای محاسبه سرعت کهکشان هایی که از ادور میشوند به کار میرود به طور کلی نشان میدهد که کهکشان ها ها در حال دور شدن از ما هستند واین یک تاییدیه اولی برای نظریه انفجار بزرگ(Big Bang) می باشد.

تحقیقات بعدی توسط ستاره شناسان بود که نشان داد که کهکشان ها با سرعتی بیشتر از سرعت پیش بینی شده در حال دور شدن از ما هستند، و این نیز توسط انتقال به سرخ طیف تابشی لبرنواختر هایی بوده که در فواصل دور مورد بررسی قرار گرفتند بودند که در ابتدای این مقاله ذکر گردید.

انفجار اشعه گاما (GRB)

انفجار اشعه گاما که به معنای واقعی کلمه، از انفجاری گامایی است که ناشی از بزرگترین انفجارهای جهان هستی که در کهکشان های دوردست صورت گرفته است منتشر میشود.رویدادی که به درخشان ترین رویداد الکترومغناطیسی در جهان شناخته می شود، و بسیاری از اختر فیزیکدانان بر این باورند که GRBs از انفجار ابرنواختر می آیند و گاهی اوقات از ادغام ستاره های نوترونی دوتایی.

سن جهان

به لطف استفاده از  اندازه گیری های انتقال سرخ، کشف تابش زمینه ی کیهانی، و سن خوشه های کروی از ستاره های باستانی در کهکشان ها، اخترفیزیکدانان سن جهان را در حال حاضر در 13.75 میلیارد سال تخمین زده اند.

بیگ بنگ و نظریه تورمی (Big Bang)

همانطور که قبلا ذکر شد، کشف CMBR اخترشناسان و اختر فیزیکدانان را به تئوری انفجار بزرگ هدایت می کرد، که در حال حاضر به عنوان مدل برای شکل گیری جهان پذیرفته شده است. بیگ بنگ انفجار در درون فضا و زمان نیست، اما در عوض، ایجاد فضا از هیچ است. در حالی که مفاهیم نقش ما در جهان، احتمال وجود جهان های دیگر، و هر آن چه در قبل از عالم رخ داده است، عناوین حدس و گمان های دانشمندان می باشد، مدل انفجار بزرگ تا به حال از انواع آزمایش و بررسی دقیق برای آنکه به طور گسترده پذیرفته بشود جان سالم به در برده است.

با این حال، با کشف CMBR، کشف شد که درجه حرارت جهان به طور گسترده ای یکنواخت است. که از نظر تئوری های فعل و انفعالاتی حرارتی سنتی غیر ممکن خواهد بود (تئوری که معتقد بود جهان صاف، همگن و ایزوتروپیک است و به عنوان اصل کیهانی شناخته شده است). بنابراین، نظریه تورمی، مطرح شد که نشان می دهد که جهان با گسترش بسیار سریع نمایی آغاز شده، اما قبل از تورم، جهان به صورت متصل بوده و یک دمای متعادل داشته است.

رامتین مجتهدی

بخش دانش و زندگی تبیان