تجسم خورشید در چهار میلیارد سال آینده
نويسنده: صدیقه رحیمی
تيمي از اخترشناسان حرفه اي با استفاده از رصد خانه فرو سرخ آريزونا (متشکل از سه تلسکوپ اپتيکي مرتبط)موفق شدند خورشيد را در چهار ميليارد سال آينده مجسم کنند، زماني که خورشيد در آن هنگام تبديل به يک غول سرخ خواهد شد.
در واقع سه ابزار اپتيکي مرتبط به هم کار يک تداخل سنج بسيار بزرگ و مجهز را انجام مي دهند.اخترشناسان با استفاده از اين ابزار توانستند تعداد بسيار زيادي از ستارگان غول سرخ را مشاهده نمايند.يکي از نتايج مهم اين مشاهدات کشف اين نکته بود که ستارگان غول سرخ داراي سطوح متفاوتي مي باشند،همچنين تعداد و محل لکه ها نيز در آن ها پراکنده مي باشد.
بيش از يک سوم ستارگان غول سرخ مشاهده شده از لحاظ درخشندگي سطح يکساني نداشتند، به عبارت ديگر در برخي نقاط از سطح آن ها لکه هايي ابر مانند ديده مي شد که شايد قابل مقايسه با لکه هاي خورشيدي باشند. به عقيده دانشمندان عامل پديد آمدن اين لکه ها شايد ناشي از موج هاي تکان دهنده اي باشد که توسط تپيدن ستاره ايجاد مي شود و يا با گذر يک سياره همدم از نزديکي ستاره پديد مي آيد.
سام راگلند که مسئوليت اين پروژه را بر عهده داشته است در اين باره مي گويد:در اين روش با استفاده از سه تلسکوپ و روشي تداخل سنجي در عملي بي سابقه، داده هاي بسيار دقيق و ارزشمندي را پيرامون ستارگان غول سرخ در دور دست هاي کهکشان بدست آورديم.در حقيقت ما با اين کار به آينده خورشيد نگريسته ايم.باور عادي ما از ستارگان اين بوده است که آنها بايد به صورت يک توپ گازي متقارن باشند.اما بيش از 30% از ستارگاني که ما روي آن ها تحقيق و بررسي انجام داده ايم داراي شکلي نا متقارن و نا موزون مي باشند،اين موضوع حاکي از آن است که اين ستارگان در مراحل پاياني عمر خود دچار دگرگوني شده اند.اين درست زماني است که خورشيد تبديل به يک سحابي سياره نما خواهد شد.
از جمله مزاياي ديگر اين تحقيقات که توسط راگلند و همکارانش صورت گرفت، اثبات اين موضوع بود که با بکار گيري چند تلسکوپ اپتيکي مرتبط به جاي يک ابزار بزرگ، مي توان تصاويري با وضوح بسيار بالا حتي بسيار بهتر از موارد قبلي بدست آورد.در حال حاضر دانشمندان مشغول بررسي امکان به کار گيري پنج و يا حتي شش تلسکوپ فرو سرخ به طور مرتبط مي باشند.
پروفسور لي آن ويلسون از دانشگاه ايالتي آيوا که مسئوليت ثبت و نگارش تحقيقات را بر عهده داشته است،مي گويد:استفاده از سه تلسکوپ گام بسيار بزرگي در زمينه رصد هاي اپتيکي مي باشد.زماني که شما از چنين ابزارهايي استفاده مي کنيد،نه تنها مي توانيد اندازه يک ستاره را بيان کنيد، بله مي توانيد متقارن بودن و يا عدم تقارن آن را نيز تشخيص دهيد.اگر ما از تلسکوپ هاي بيشتري استفاده کنيم قادر خواهيم بود تا تصويري حقيقي از اين ستارگان بدست آوريم.
راگلند و ويلسون به طور مشترک از سازمان فضايي ناسا و فرانسه نتيجه تحقيقات خود را ارائه دادند که توسط ژورنال اختر فيزيک نيز تاييد شده است.
تداخل سنج ها با ترکيب نور هاي دريافتي سه تلسکوپ ،جزئيات بيشتري را به نمايش مي گذارند.مي توان اين گونه تصور کرد که تلسکوپي به بزرگي فاصله سه تلکسوپ از يکديگر پديد مي آيد.در ستاره شناسي راديويي به دليل بلند بودن طول امواج راديويي گسيل شده (چند سانتي متر تا چند متر) نمايان ساختن تفاوت هاي بسيار ناچيز طول موج ها در زمان دخول نور در تلسکوپ هاي مختلف بسيار ساده است. در حالي که تداخل سنجي فرو سرخ براي امواجي که طول آن ها در حدود يک و نيم ميکرون و يا يک صدم ميليمتر است،کار را بسيار مشکل مي کند.(اين طول موج ها در مقايسه با طول موج هاي راديويي چيزي در حدود يک ميليون بار کوچک ترند).
در طول موج هاي کوتاه ثبات و پايداري استقرار ابزار نقش حياتي دارد،زيرا کوچکترين لرزشي کل سنجش ها را مختل مي کند.علاوه بر اين دانشمندان در اين پروژه تکنولوژي را نويني به کار بردند. آنها يک تراشه نيم اينچي يونيک(اپتيک يکپارچه براي جمع آوري پرتو هاي نور )*استفاده نمودند.اين تفاوت بارز اين تحقيق با ساير پژوهش هاي انجام شده بود که در آن ها از تعداد زيادي آينه براي هدايت پرتو هاي پراکنده نور به يک گيرنده مرکزي استفاده مي شد.
هدف اصلي راگلند تمرکز بر روي ستاره هايي با جرم کم و متوسط بود. ستارگاني که از سه چهارم تا سه برابر خورشيد جرم داشتند.اين ستارگان زماني که به مراحل پاياني عمر خود (ميليون ها سال پيش)نزديک مي شدند، بسيار حجيم شده و شروع به سوزاندن هليوم مي کنند.در زمان فعاليت يک ستاره درخشندگي و گرماي آن از سوختن هيدروژن و تبديل شدن آن به هليوم حاصل مي شود.در مراحل پاياني اين ستارگان از هسته اي بسيار چگال از کربن و اکسيژن تشکيل شده اند که توسط پوسته اي ضخيم احاطه مي شود.در يک چرخه مداوم هيدروژن به هليوم تبديل مي شود و هليوم به کربن و اکسيژن.در بيشتر اين نوع ستارگان چرخه تبديل هيدروژن به هليوم براي مدت صد هزار سال ادامه خواهد داشت و موجب درخشندگي ستاره مي گردد.در بسياري از موارد ستارگان دويست هزار سال پايان عمر خود را همچون يک ستاره متغيير مي گذرانند.ميزان درخشندگي اين ستارگان هر هشتاد تا هزار روز تغيير مي کند.اين گونه از ستارگان را ستاره نخستين نيز مي نامند.ستاره ميرا در صورت فلکي قيطس(نهنگ) نمونه اي بارز از يک ستاره متغيير است.
منبع:http://www.physics-school.blogfa.com
تصاوير زيبا و مرتبط با اين مقاله
در واقع سه ابزار اپتيکي مرتبط به هم کار يک تداخل سنج بسيار بزرگ و مجهز را انجام مي دهند.اخترشناسان با استفاده از اين ابزار توانستند تعداد بسيار زيادي از ستارگان غول سرخ را مشاهده نمايند.يکي از نتايج مهم اين مشاهدات کشف اين نکته بود که ستارگان غول سرخ داراي سطوح متفاوتي مي باشند،همچنين تعداد و محل لکه ها نيز در آن ها پراکنده مي باشد.
بيش از يک سوم ستارگان غول سرخ مشاهده شده از لحاظ درخشندگي سطح يکساني نداشتند، به عبارت ديگر در برخي نقاط از سطح آن ها لکه هايي ابر مانند ديده مي شد که شايد قابل مقايسه با لکه هاي خورشيدي باشند. به عقيده دانشمندان عامل پديد آمدن اين لکه ها شايد ناشي از موج هاي تکان دهنده اي باشد که توسط تپيدن ستاره ايجاد مي شود و يا با گذر يک سياره همدم از نزديکي ستاره پديد مي آيد.
سام راگلند که مسئوليت اين پروژه را بر عهده داشته است در اين باره مي گويد:در اين روش با استفاده از سه تلسکوپ و روشي تداخل سنجي در عملي بي سابقه، داده هاي بسيار دقيق و ارزشمندي را پيرامون ستارگان غول سرخ در دور دست هاي کهکشان بدست آورديم.در حقيقت ما با اين کار به آينده خورشيد نگريسته ايم.باور عادي ما از ستارگان اين بوده است که آنها بايد به صورت يک توپ گازي متقارن باشند.اما بيش از 30% از ستارگاني که ما روي آن ها تحقيق و بررسي انجام داده ايم داراي شکلي نا متقارن و نا موزون مي باشند،اين موضوع حاکي از آن است که اين ستارگان در مراحل پاياني عمر خود دچار دگرگوني شده اند.اين درست زماني است که خورشيد تبديل به يک سحابي سياره نما خواهد شد.
از جمله مزاياي ديگر اين تحقيقات که توسط راگلند و همکارانش صورت گرفت، اثبات اين موضوع بود که با بکار گيري چند تلسکوپ اپتيکي مرتبط به جاي يک ابزار بزرگ، مي توان تصاويري با وضوح بسيار بالا حتي بسيار بهتر از موارد قبلي بدست آورد.در حال حاضر دانشمندان مشغول بررسي امکان به کار گيري پنج و يا حتي شش تلسکوپ فرو سرخ به طور مرتبط مي باشند.
پروفسور لي آن ويلسون از دانشگاه ايالتي آيوا که مسئوليت ثبت و نگارش تحقيقات را بر عهده داشته است،مي گويد:استفاده از سه تلسکوپ گام بسيار بزرگي در زمينه رصد هاي اپتيکي مي باشد.زماني که شما از چنين ابزارهايي استفاده مي کنيد،نه تنها مي توانيد اندازه يک ستاره را بيان کنيد، بله مي توانيد متقارن بودن و يا عدم تقارن آن را نيز تشخيص دهيد.اگر ما از تلسکوپ هاي بيشتري استفاده کنيم قادر خواهيم بود تا تصويري حقيقي از اين ستارگان بدست آوريم.
راگلند و ويلسون به طور مشترک از سازمان فضايي ناسا و فرانسه نتيجه تحقيقات خود را ارائه دادند که توسط ژورنال اختر فيزيک نيز تاييد شده است.
تداخل سنج ها با ترکيب نور هاي دريافتي سه تلسکوپ ،جزئيات بيشتري را به نمايش مي گذارند.مي توان اين گونه تصور کرد که تلسکوپي به بزرگي فاصله سه تلکسوپ از يکديگر پديد مي آيد.در ستاره شناسي راديويي به دليل بلند بودن طول امواج راديويي گسيل شده (چند سانتي متر تا چند متر) نمايان ساختن تفاوت هاي بسيار ناچيز طول موج ها در زمان دخول نور در تلسکوپ هاي مختلف بسيار ساده است. در حالي که تداخل سنجي فرو سرخ براي امواجي که طول آن ها در حدود يک و نيم ميکرون و يا يک صدم ميليمتر است،کار را بسيار مشکل مي کند.(اين طول موج ها در مقايسه با طول موج هاي راديويي چيزي در حدود يک ميليون بار کوچک ترند).
در طول موج هاي کوتاه ثبات و پايداري استقرار ابزار نقش حياتي دارد،زيرا کوچکترين لرزشي کل سنجش ها را مختل مي کند.علاوه بر اين دانشمندان در اين پروژه تکنولوژي را نويني به کار بردند. آنها يک تراشه نيم اينچي يونيک(اپتيک يکپارچه براي جمع آوري پرتو هاي نور )*استفاده نمودند.اين تفاوت بارز اين تحقيق با ساير پژوهش هاي انجام شده بود که در آن ها از تعداد زيادي آينه براي هدايت پرتو هاي پراکنده نور به يک گيرنده مرکزي استفاده مي شد.
هدف اصلي راگلند تمرکز بر روي ستاره هايي با جرم کم و متوسط بود. ستارگاني که از سه چهارم تا سه برابر خورشيد جرم داشتند.اين ستارگان زماني که به مراحل پاياني عمر خود (ميليون ها سال پيش)نزديک مي شدند، بسيار حجيم شده و شروع به سوزاندن هليوم مي کنند.در زمان فعاليت يک ستاره درخشندگي و گرماي آن از سوختن هيدروژن و تبديل شدن آن به هليوم حاصل مي شود.در مراحل پاياني اين ستارگان از هسته اي بسيار چگال از کربن و اکسيژن تشکيل شده اند که توسط پوسته اي ضخيم احاطه مي شود.در يک چرخه مداوم هيدروژن به هليوم تبديل مي شود و هليوم به کربن و اکسيژن.در بيشتر اين نوع ستارگان چرخه تبديل هيدروژن به هليوم براي مدت صد هزار سال ادامه خواهد داشت و موجب درخشندگي ستاره مي گردد.در بسياري از موارد ستارگان دويست هزار سال پايان عمر خود را همچون يک ستاره متغيير مي گذرانند.ميزان درخشندگي اين ستارگان هر هشتاد تا هزار روز تغيير مي کند.اين گونه از ستارگان را ستاره نخستين نيز مي نامند.ستاره ميرا در صورت فلکي قيطس(نهنگ) نمونه اي بارز از يک ستاره متغيير است.
منبع:http://www.physics-school.blogfa.com
تصاوير زيبا و مرتبط با اين مقاله
