با برگشت سیگنالهای اشعه ایکس از یک انفجار سیاه چاله عجیب،گواه بر این است که جرم آن حدود 10،000 برابر خورشید است و جزو دسته ای از سیاه چاله ای جدید می باشد.

با تنظیم وقت و نظم بخشیدن این انفجار ها توسط رصد خانه پرتو ایکس چاندرای ناسا (Nasa"s Chandra X-RAY Observatory)،شیئی خلق میکند که مثال خوبی هنوز برای یک سیاه چاله با جرم متوسط است.

دانشمندان با استفاده از مدارک محکم یک سیاه چاله خیلی درخشان و پر نور که حدود 10 مرتبه حجیم تر از خورشید است تایید کردند. آنها همچنین یک جرم بیش از حد بزرگ در سیاه چاله با بزرگی بیلیون ها خورشید وجود دارد،در مرکز کهکشان کشف کردند.

مدارک اخیر اظهار دارد که یک طبقه جدید از سیاه چاله ها با جرم خیلی زیاد یا متوسط در بین سیاه چاله ها وجود دارد. جیفنگ لیو از دانشگاه میشیگان و سرپرست یک گروه مکتشف میگوید:

" این موضوع برای بازبینی و بررسی جرم سیاه چاله ها مهم است،زیرا یک جرم درخشان بین سیاه چاله ها و سیاه چاله های پر جرم در مرکز کهکشانها اتصال میدهند."

لیو و همکارانش از رصد خانه پرتو ایکس چاندرا برای رصد یک سیاه چاله در جرم مسیه با شماره 74 (M74) استفاده کردند که حدود 32 بیلیون سال نوری از زمین فاصله دارد. آنها منشا این مشاهدات قوی که تقریبا با دوره ای از ناپایداری هست پیدا کردند که در مشاهدات اشعه ایکس طی هر 2 ساعت معلوم شد.

این سیاه چاله همچنین به طرفی رانده میشود که آن را ماورای پرتو ایکس می نامند (ULXs). چون آنها 10 تا 1000 بار بیشتر از قدرت پرتو ایکس متشعشع میشوند و همچنین 10 تا 1000 برابر از ستاره های نوترونی و سیاه چاله های درخشان هم پر قدرت تر هستند. تعدادی از ستاره شناسان معتقدند که اسرار این ULX ها که خیلی پر تشعشع نیز هستند در این هست که آنها جرم متوسط سیاه چاله ها را دارند. دیگران نیز فکر میکنند که ULX ها نوعی سیاه چاله ای هستند که با قاعده و منظم و درخشان هستند،زیرا پرتو افشانی آنها به سوی زمین با سرعت خیلی خیلی بالایی هست.

اکتشافات چاندرا از ایستادگی بلند مدت نقطه ناپایداری پرتو ایکس در ULX و M74 است و یک استدلال پیوسته پرتو جت هست. رصد خانه های مستقل دیگر نیز در تیررس سیاه چاله هایی با پرتو ایکس و با مشخص بودن جرم از 10 تا 10 ها میلیون بار از جرم منظومه ها هستند.

با این شگرد رصد طی 2 ساعت ناپایداری ULX ها معلوم میکند که جرم حدود 10000 برابر خورشید دارند. مرکز فضایی مارشال وابسته به ناسا مدیریت پروژه چاندرا را برای ماموریت های علمی ناسا در واشگتن بر عهده دارد.

 نوشته: جعفر سپهری

آیا فضانوردی بدون کامپیوتر، هیچ‌گونه معنا و مفهومی دارد؟

بدون اغراق کامپیوتر، موجب گسترش شگرف کلیه علوم و به ویژه دانش فضا در رابطه‌ای تنگاتنگ و دوسویه بوده است. همان اندازه که کامپیوتر در گسترش فضانوردی سهیم بوده، دانش فضا نیز در راستای خود و برای نیل به اهداف خود و بیشتر از هر دانش دیگری، موجب پیشرفت کامپیوتر شده است. علوم و تکنولوژی فضانوردی و علوم کامپیوتر، دو روی یک سکه و مدیون همدیگر هستند.

نقش کامپیوترها در تکنولوژی فضانوردی، آنچنان مهم است که اساسا بدون آن، این فن‌آوری به هیچ وجه امکان رشد و پیشرفت نداشت. کامپیوترها که در اواخر دهه 1940 میلادی ساخته شدند، در آغاز به بزرگی یک ساختمان بوده و هزینه گزاف و مصرف برق بسیار بالایی داشتند. در دهه 1960 پس از سودجستن از ترانزیستور به مقدار زیادی از حجم، وزن و مصرف برق دستگاههای کامپیوتری کاسته شد. تکنولوژی فضایی که از پیشرفت تمام صنایع در جهت گسترش خود استفاده می‌کرد، همزمان آن صنایع را در جهت پیشرفت نیازهای خود رشد می‌داد. مهمترین نیاز این تکنولوژی عبارت بود از کاستن از حجم، وزن و مصرف برق دستگاههایی که موشکها و ماهواره‌ها، آنها را با خود حمل می‌کردند. درحقیقت، در ارتباط با همین نیاز بود که در دهه 1970 مدارهای مجتمع اختراع شده و تکامل پیدا کردند و امروزه کامپیوترها به صورت متکامل PC و ابررایانه درآمده‌اند. از جمله سودجستن از کامپیوتر در علوم فضایی می‌توان موارد زیر را بر شمرد:

پیدا کردن مختصات سفینه‌ها در فضا.

پیدا کردن مختصات یک سفینه در فضا و همچنین مختصات سیارات و دیگر اجرام شناور در فضا، نیازمند محاسبات پیچیده و سنگینی است. انجام این محاسبات بدون استفاده از کامپیوتر، ماه‌ها طول می‌کشد. در حالیکه با کمک کامپیوتر می‌توانیم در ظرف چند دقیقه و با دقتی بسیار بالا، اطلاعات مورد نیاز خود را در دست داشته باشیم.

کنترل رادیوتلسکوپ‌ها و هماهنگی آنها با سفاین فضایی.

رادیوتلسکوپ‌ها همیشه باید همراه با سفاین حرکت کنند و در صورت لزوم همراه با آنها تغییر جهت بدهند. انجام محاسبات مربوط به کنترل رادیوتلسکوپ‌ها و هماهنگ کردن آنها با سفاین فضایی هم بر عهده کامپیوترهاست.

طراحی، ساخت و آزمایش سفاین فضایی.

پیش از ساختن یک سفینه فضایی، باید مدلهایی از آن ساخته و آزمایش شود. ساختن مدلها نیاز به هزینه گزافی داشته و زمان زیادی می‌برد. با شبیه‌سازی به وسیله کامپیوتر، در زمان و هزینه به مقدار زیادی صرفه جویی شده و از خطرهایی که در این مسیر وجود دارد جلوگیری می‌شود.

کنترل سفاین با سرنشین و بدون سرنشین.

یک موشک پیش از پرتاب از سکو، باید در مسیر از پیش تعیین شده‌ای حرکت کرده به سوی مقصد برود. این موشک به هردلیلی ممکن است منحرف شود. کامپیوترهای درون موشک و یا کامپیوترهای ایستگاه‌های زمینی وظیفه دارند تا میزان خطا را بدست آورده و موشک را به مسیر درست بازگردانند. همچنین سفاین بدون سرنشینی که روی سیارات دیگر نشسته‌اند و یا در مدار آن قرار دارند و آزمایش‌های مربوط به کشف حیات و آب را انجام می‌دهند، همگی به وسیله کامپیوترها کنترل می‌شوند.

فرآهم کردن اطلاعات مورد نیاز برای فضانوردان.

یک فضانورد باید اطلاعات مورد نیاز را همواره در دسترس داشته باشد. این اطلاعات نیازمند محاسبات پیچیده‌ای است که باید در اسرع وقت و کمترین زمان فراهم شود. این کار هم تنها از عهده کامپیوترها بر می‌آید که دارای قدرت محاسباتی و توان پردازشی بسیار بالایی هستند.

ارتباطات به ویژه در رابطه با انتقال تصاویر از کرات دیگر.

برای درک شرایط محیطی سیارات دیگر، هیچ چیزی روشن‌کننده‌تر و بهتر از یک عکس نیست. وظیفه کامپیوترها گرفتن عکس، ارسال آنها به زمین، رتوش کردن و قابل رویت کردن آنها برای ماست. تصاویری که توسط سفاین فضایی و تلسکوپ‌های فضایی ارسال شده‌اند، همگی به وسیله کامپیوترها پردازش می‌شوند.

آزمایش‌هایی به ویژه در جهت پیداکردن حیات در کرات دیگر.

کشف حیات در سیارات دیگر مهمترین وظیفه‌ای است که یک کامپیوتر مستقر در سفینه انجام می‌دهد. سفاینی که در سیارات دیگر فرود می‌آیند وظیفه دارند که آن سیاره را از جهت مواد معدنی و همینطور امکان وجود حیات بررسی کنند، نتایج حاصله را برای پردازش به کامپیوترها داده و نتیجه نهایی را به زمین ارسال کنند. به این ترتیب ما می‌توانیم بفهمیم که چه کواد معدنی و شاید هم آلی در آن سیاره وجود دارد و آیا اصولا امکان ظهور حیات در آن سیاره وجود دارد و یا خیر.

شبیه‌سازی سفرهای فضایی برای فضانوردان.

شبیه سازی یک سفر فضایی برای فضانوردان یکی از مهمترین وظایف کامپیوترها است. یک فضانورد نیاز به تمرین دارد و در این تمرینات، ‌خطرهای زیادی او را تهدید می‌کند. اما در شبیه‌سازی کامپیوتری، یک فضانورد می‌تواند به فضا برود، در میان سیارات مسافرت کند، با انواع خطرات مواجه شود و بدون اینکه خطری او را واقعا تهدید کند، سر جای نخست خود باز گردد.

حفظ ایمنی پرواز به ویژه در رابطه با قدرت انفجاری موشک.

مسافرت به فضا نیازمند قدرت انفجاری زیادی برای خنثی کردن شتاب ثقل زمین است. این قدرت انفجاری بالا، همواره با خطراتی همراه بوده که مشهورترین آنها در سالهای اخیر انفجار فضاپیماهای چالنجر است. همچنین انهدام فضاپیمای کلمبیا به هنگام بازگشت به زمین هم نمونه‌ای از نصرات فراوانی است که در کمین کیهان‌نوردان است. برای جلوگیری از بروز چنین حوادثی باید هماهنگی لازم میان تمام دستگاه‌های سفینه بر قرار باشد و این هماهنگی تنها از عهده کامپیوتر برمی‌آید.

با توجه به این مسایل و مشکلات است که ما می‌بینیم تکنولوژی فضانوردی تنها با کمک کامپیوتر امکان رشد و پیشرفت داشته و با کمک کامپیوتراست که امروزه سفاین فضایی ساخت دست بشر توانسته‌اند از منظومه شمسی خارج شوند

 هر مساله در فیزیک هر چند ساده ، می‌تواند پیچیده جاو کند و سوالهای عجیبی مطرح شود که همگان را به فکر وا دارد مثل همین سوال: کی ما سریعتر به دور خورشید می‌گردیم شب یا روز؟

زمین به دور خود می‌چرخد (حرکت وضعی زمین) و این عامل باعث ایجاد شب و روز می‌گردد. بخشی از زمین که رو به خورشید است روز و بخشی دیگر که پشت به خورشید است، شب می‌باشد. پس همیشه یک طرف زمین روز و طرف دیگر شب است. پس این سوال به چه معناست؟ ظاهرا بی‌معنی است.

نکته جالب

نکته در اینجاست که از ما سوال نمی‌شود که کی تمام کره زمین سریعتر تغییر مکان می‌دهد، بلکه سوال می‌شود که ما ساکنان کره زمین ، سریعتر در میان ستارگان حرکت می‌کنیم و این سوال کاملا با معناست.

حقیقت چیست؟

ما در منظومه شمسی دو نوع حرکت داریم: زمین به دور خورشید می‌گردد (حرکت انتقالی زمین) و در عین حال به دور محور زمین می‌چرخیم (حرکت وضعی زمین). این دو حرکت با هم ترکیب می‌شوند، اما نتیجه‌ای که بدست می‌آید، بسته به این که ما در نیمه روز یا نیمه شب زمین باشیم متفاوت خواهد بود.حرکت زمین به دور خورشید از غرب به شرق است. از طرفی زمین هم در همین جهت به دور خود می‌چرخد (یک کره که حول یک محور خود می‌چرخد را در نظر بگیرید وقتی نیمی از کره از غرب به شرق می‌چرخد، بدیهی است که نیمه دیگر از شرق به غرب می‌چرخد).

چون در نیمه شب زمین جهت حرکت وضعی از غرب به شرق است پس این دو سرعت ، یعنی سرعت چرخش زمین به دور محورش بر سرعت گردش زمین به دور خورشید ، افزوده می‌شود. برعکس در نیمه روز که زمین از شرق به غرب حرکت می‌کند، این دو سرعت از هم کم می‌شوند. بنابراین ما نصف شب سریعتر از ظهر در منظومه شمسی حرکت می‌کنیم.

چقدر سریعتر

از آنجا که نقاط اطراف خط استوا در هر ثانیه در حدود نیم کیلومتر حرکت می‌کنند، تفاوت میان سرعت ظهر و سرعت شب در حدود یک کیلومتر است. برای تهران که در مدار 35 درجه قرار دارد، این تفاوت در حدود 800 متر است، یعنی اهالی تهران نصف شب هر ثانیه 800 متر بیشتر از ظهر در منظومه شمسی حرکت می‌کنند!

آیا ستاره‌ها زنده‌اند؟!

ستاره شناسان ستاره‌ها را مانند موجودات زنده می‌دانند که مراحل تولد ، زندگی و مرگ را در طول عمر خود می‌گذرانند. این مراحل که برای انسان حدود چند ده سال طول می‌کشد. در مورد ستاره‌ها از چند میلیون تا چند میلیارد سال متغیر است. یک ستاره پس از تولد و گذران عمر ، وارد مرحله مرگ و پایان موجودیت می‌شود. خورشید ما هم که یک ستاره است، از این قاعده مستثنی نیست.

غول سرخ خورشید

ذخایر هیدروژن خورشید به ما این وعده را می‌دهد که تا حدود 5 میلیارد سال دیگر دغدغه‌ای نداشته باشیم. خورشید تقریبا بصورت امروزی ، ستاره‌ای زرد که به اندازه قرص ماه دیده می‌شود، خواهد بود. ولی 5 میلیارد سال بعد بیشتر هیدروژن موجود در هسته خورشید ، گداخته شده و صرف تهیه هلیوم می‌شود. در آن زمان جاذبه باعث انقباض هسته شده و فشار و دمای آن را افزایش خواهد داد. هیدروژن شروع به سوختن در پوسته اطراف هسته خواهد کرد.

انرژی حاصل از همجوشی هسته‌ای در پوسته ، باعث انبساط لایه‌های خارجی خواهد شد، تا اینکه خورشید تبدیل به یک غول سرخ شود. هلیوم هم به کربن و اکسیژن تبدیل خواهد شد.

خورشید کوتوله

وقتی خورشید منبسط می‌شود تا تبدیل به یک غول سرخ شود ، قطرش حدود 150 برابر بزرگتر می‌شود (بدلیل همین افزایش حجم است که غول نامیده می‌شود). با افزایش حجم ، دمای سطح خورشید به آرامی کاهش می‌یابد و گازهای منبسط شده و داغ حرارت خود را از دست می‌دهند. رنگ خورشید از زرد به نارنجی و سپس قرمز تغییر می‌کند. بخاطر بزرگتر شدن سطح خورشید ، درخشندگی آن هزار برابر افزایش یافته و نور بیشتری ساطع می‌کند.

خورشید مدت 100 میلیون سال را به شکل یک غول سرخ سپری خواهد کرد، سپس لایه‌های سست بیرونی از آن جدا خواهند شد. سرانجام خورشید به شکل یک کوتوله سفید باقی مانده و به تدریج از بین خواهد رفت.

زمین سوگوار

• در مراحل پایانی عمر خورشید ، هنگامی که این ستاره به غول سرخ تبدیل می‌شود، از آسمان آبی گرفته تا سایه رنگهای سپیده و شامگاه ، کلیه پدیده‌های جوی ، عمیقا تحت تأثیر قرار می‌گیرند. زمین سرد نمی‌شود بلکه برعکس افزایش ‌مساحت خورشید ، کاهش دما را جبران می‌کند و دما از حد معمول هم بسیار فراتر می‌رود. تمام موجودات زنده از بین می‌روند و زمین در غم از دست دادن آنها و خورشید به سوگ می‌نشیند.
  
  
• با افزایش دما یخ پهنه‌های قطبی شروع به ذوب شدن می‌کنند. سطح اقیانوسها بالا می‌آیند و لایه ضخیمی از ابر ایجاد می‌کنند که برای مدتی خورشید را پنهان می‌کند. این ابرها تقابل اقلیمی میان قطبها و استوا را از بین می‌برند. نوعی جنگل آمازون داغ و مرطوب سراسر زمین را می‌پوشاند. سپس جو زمین شروع به تبخیر شدن می‌کند. گیاهان خشک شعله‌ور می‌شوند. شعله‌های آتش با استفاده از اکسیژن باقیمانده ، همه مواد آلی موجود را مصرف می‌کند. طبیعتی شبیه به ماه کنونی پدید می‌آید.
  
  
• در صخره سنگهای قاره‌ای و اعماق حوزه‌هایی که تبخیر شده‌اند، حاکمیت عصر معادن بار دیگر جایگاهی را که در نخستین سالهای عمر سیاره داشت، باز می‌یابد. پس از گذشت چند صد هزار سال ، خود صخره نیز شروع به ذوب شدن می‌کند. زیر آبشاری از حرارت سرخ ، امواج گدازه های فروزان از کوهها سرازیر و در اعماق اقیانوسهای کهن جمع می‌شوند. خورشید سرخ به گسترش خود ادامه می‌دهد و باد نیرومند ستاره‌ای به بیرون می‌فرستد.
  
  سیارات عطارد و زهره تحت تأثیر آن به آرامی تبخیر می‌شوند. این توفان شدید مواد آنها را جارو کرده و به صورت امواج متلاطمی از بخار به هوا می‌فرستد. از این ماده رقیق ممکن است سحابیهای جدید شکل گرفته و در میان آنها ستارگان و منظومه‌های سیاره‌ای جدید پدیدار شوند.