چه تعداد “کهکشان” وجود دارد؟

کهکشان ها کلکسیونی وسیع از ستاره ها میباشند. شاید در این تصویر تلسکوپ هابل هزاران کهکشان ها در یک قاب جمع شده باشد. تخمین اینکه چند کهکشان در کیهان وجود دارد کار سختی است، اما محاسبات تعدادشان را میلیاردها تخمین می زند، در حالی که هر روز نیز به تعداد آن اضافه می شود.

این تصویر، فرا ژرف هابل نمونه‌ ای از قدیمی‌ترین کهکشان‌هایی است که بشر تاکنون دیده است؛ کهکشانهایی که کمی پس از دوران تاریک یعنی ۱۳.۲ میلیارد سال پیش شکل گرفته‌اند، زمانی که کیهان تنها ۴۵۰ میلیون سال از عمرش گذشته بود. 

یک مشکل دیگر محدودیت امکانات برای گرفتن تصاویر بهتر از کهشان ها میباشد، که تلسکوپ ها به قطر آینه ها و تجهیزات بیشتری نیاز داراند و در بالای اتمسفر قرار گیرند تا از تحریف تصویر توسط جو زمین جلوگیری کنند. در حالی که تخمین کارشناسان متفاوت است مقدار قابل قبول عددی برابر ۱۰۰ تا ۲۰۰  میلیارد کهکشان است. بهترین تعداد شمارش کهکشان ها مربوط به هابل است که بهترین ابزار را برای محاسبه و تخمین دارد. هابل در سال ۱۹۹۰ به فضا پرتاب شد، در ابتدا دارای آشفتگی در آینه اصلی اش بود که با شاتلی که در ۱۹۹۳ پرتاب شد اصلاح شد و تا می ۲۰۰۹ مجددا توسط ماموریت شاتل ارتقا و تعمیر شد. در سال ۱۹۹۵ ستاره شناسان به یک منطقه خالی در صوت فلکی دب اکبر رسیدند و مشاهدات خود را ده روز در آنجا متمرکز نمودند، نتیجه مشاهده ۳۰۰۰ کهکشان با نور ضعیف در یک قاب تصویر و ثبت عمیق ترین تصویر از جهان هستی تا آن موقع بود. زمانی که هابل با ابزارهایش در سال ۲۰۰۳ و ۲۰۰۴ به روز شد، دانشمندان میدان فراژرف هابل را در صورت فلکی کوره که بیش از ۱۰ هزار کهکشان در یک نقطه کوچک جمع شده بود را مشاهده کردند.

در سال ۲۰۱۲ مجددا ابزارهای این تلسکوپ به روز شد و هابل موفق به مشاهده ۵۵۰۰ کهکشان جدید شد. هابل تخمین زد که صد میلیارد کهکشان باید در جهان قابل مشاهده باشد، اما این مقدار به ۲۰۰ میلیارد افزایش یافت. داده های اصل کیهان شناسی به نظریه نسبیت اینشتین بر می گردند، یکی از یافته های اصلی نسبیت جاذبه است که یک آشفتگی در فضا و زمان است. بر اساس دانسته ها چندین دانشمند از جمله اینشتین سعی کردند تا بفهمند جاذبه چگونه کل جهان را تحت تاثیر قرار می دهد. ساده ترین فرضیه این است که اگر شما همه محتویات جهان را با چشم انداز ضعیفی محاسبه کرده باشید در همه جا و همه جهت ها مشابه است.

ناسا اعلام کرده که ماده در جهان ما همگن و دارای خواص فیزیکی مشابه میباشد که از مقیاس های متوسط ما بسیار بزرگتر میباشد و این اصل کیهان شناسی نامیده می شود. یک مثال از اصل کیهان شناسی تابش پس زمینه کیهانی است، امواجی که از مراحل اولیه کیهان بعد از بیگ بنگ باقی مانده است، دانشمندان با استفاده از ماهواره WMAP توانستند امواج  CMB را تشخیص دهند. چه تعداد از کهکشان ها در طول زمان تغییر می کنند؟ اندازه گیری گسترش کیهان از طریق مشاهده کهکشان ها به ما نشان می دهد که کائنات ۱۳.۸۲ میلیارد سال دارد. در هر حال با پیرتر شدن کیهان، کهکشان ها دورتر و دورتر شدند و این کار مشاهدات را سخت تر می کند. بنابراین کیهان با سرعت سریع تر از سرعت نور گسترش و انبساط می یابد که این قوانین مجاز اینشتین را نقض نمی کند، زیرا این کهکشان ها نیستند که با چنین سرعتی در فضا پیش می روند، بلکه این خود فضاست که در حال گسترده شدن و انبساط با آهنگی سریع میباشد و تنها کهکشان ها را با خود می برد.

این مفهوم جهان قابل مشاهده است جهانی که ما می توانیم در ۱ تا ۲ تریلیون سال بعد کهکشان ها و جهان پیرامونمان را ببینیم. ما می توانیم نوری را که از کهکشان ها می آیند و زمان کافی داشتند تا به ما برسند را ببینیم. این به بدان معنی نیست که آنها هنوز وجود دارند. همچنن کهکشان ها هم در طول زمان تغییر می کنند، کهکشان راه شیری در مسیر برخورد با کهکشان آندرومدا قرار دارد و در چهار میلیارد سال دیگر در نهایت با آن ترکیب و یک کهکشان خواهد شد و ساکنان آن کهکشان جهان را تیره تر مشاهده خواهند کرد. زمانی که تمدن تازه آغاز شد هیچ مدرکی دال بر اینکه در جهان صد میلیارد کهکشان وجود دارد، نبود و ساکنان آن گسترش کائنات را نمی دیدند و قادر نبودند بگویندبیگ بنگ ( انفجار بزرگ ) به وقوع پیوسته است.

همانطور که جهان اولیه تورم یافته است، جهان های دیگر نیز طبق تئوری های موجود می تواند متورم شده باشد و جهان های موازی دیگر مانند بادکنک در اندازه های مختلف با ماده مخصوص خود و با قوانین فیزیکی خاص خود در حال گسترش می باشند. اگر در جهان های دیگر نیز کهکشان ها وجود داشته باشند، هیچ راه مستقیمی برای مشاهده آنها نیست، بنابراین شاید تعداد کهکشان ها بیشتر از ۲۰۰ میلیارد باشد. ستاره شناسان در جهان ما  نیز می توانند کهکشان هایی که ۴۵۰ میلیون سال بعد از بیگ بنگ شکل گرفته اند را مشاهده کنند. پس از قرار گیری تلسکوپ فضایی جیمز وب در مدار زمین در سال ۲۰۱۸ دانشمندان می توانند کهکشان هایی که ۲۰۰ میلیون سال بعد از بیگ بنگ به وجود آمده اند را نیز مشاهده کنند. با توجه به مشاهدات دانشمندان تعداد ۲۰۰ میلیارد کهکشان را برای جهان قابل مشاهده ما محتمل می باشد.

در کرانه عظیم گیتی زمین کجا واقع شده و چشم انسان تا کجای جهان را می‌تواند کشف کند؟ دانشمندان می‌گویند که هستی بیش از ۱۳.۸ میلیارد سال عمر دارد. در سناریوی جهان تورمی ، در اولین یک تریلیون تریلیونیم ثانیه، نیروی ضد گرانش مرموزی باعث گسترش و انبساط جهان شده است.

بسیار سریعتر از آنچه در ابتدا تصور می شد، مدت زمان این تورم به طور غیر قابل تصوری آنی و انفجاری بوده است، به طوری که در این مدت جهان بسیار سریعتر از سرعت نور انبساط یافته است. ( این موضوع نقض گفته اینشتین نیست که هیچ چیز نمی تواند سریعتر از نور حرکت کند، زیرا این فضای خالی است که انبساط می یابد. تنها برای اجرام مادی است که سد سرعت نور نمی تواند شکسته شود. ) جهان در کسری از ثانیه با ضریب غیر قابل تصوری برابر ۱۰ به توان ۵۰ ، انبساط یافته است.

در مدل های کوانتومی به علت افت و خیزهای میدان گرانشی ناپایدار، باعث می شود گذاری خود به خود به عالم در حال انبساط و ماده رخ دهد. ممکن است فکر کنید خلق ماده و انبساط آن به مقداری انرژی نیاز دارد و بنابراین اگر ماده از « فضای خالی » به وجود آمده باشد؛ پایستگی انرژی که یکی از اصول مسلم فیزیک است، بر هم خواهد خورد.

در حقیقت این همان سوالی است که ذهن فلاسفه را به خود مشغول کرده بود: چگونه از هیچ، می تواند چیزی به وجود آید؟ در واقع ، در فرایند هیچ؛ نقض پایستگی انرژی وجود ندارد. به یاد بیاورید که میدان گرانشی دارای انرژی منفی است. ( حالتی مقید به پروتون در حالتی با انرژی منفی وجود دارد؛ هر نیروی جاذبه ای چنین خصوصیتی دارد و نیروی گرانشی همیشه جاذبه ای است.) بنابراین می توان به موقعیتی رسید که انرژی گرانشی منفی با انرژی مثبت ماده ( و انبساط )در تعادل باشد که در نتیجه انرژی کل صفر می شود. معادلات کیهان شناسی کوانتومی نشان می دهند که عالم به علت افت و خیزهای کوانتومی بطور خود به خودی از خلا به وجود آمده است.

البته بسیار پر اشتباه است اگر فکر کنیم همه آنچه لازم است بدانیم، را می دانیم. در خوشبینانه ترین وضع ، باید گفت که کیهان شناسی کوانتومی دوران نوزادی اش را سپری می کند. نقاط ضعف این نظریه ها باید تقویت شوند و جاهای خالی بسیار احتیاج به پر شدن دارند. با این همه، ترکیب نسبیت عام و کوانتوم- دو دستاورد بزرگ قرن بیستم به نظر می رسد ما را به دیدگاهی زیباتر و غنی تر از عالم رهمنون می سازد.

: جاستین نگ، عکاس سنگاپوری با ترکیب تکنیک‌های مختلف عکاسی، تصاویری بدیع از رد ستارگان آسمان ثبت کرده که گلچینی از این تصاویر را در ادامه می‌بینید.

به گزارش خبر آنلاین، از آن‌جا که حساسیت حسگرهای الکترونیکی دوربین‌های عکاسی نسبت به چشم انسان ضعیف‌تر است، مدت زمان بیشتری طول می‌کشد تا اثر نور ضعیف ستارگان روی این حسگرها ثبت شود. یکی از روش‌های عکاسی از اجرام سماوی، این است که شاتر دوربین برای چندین دقیقه باز بماند تا نور بیشتری گردآوری شده و تصویر بهتری ثبت شود.

اما اگر دوربین ثابت باشد، اثر گردش وضعی زمین نیز در این تصاویر ثبت شود. از آن‌جا که زمین در هر ۲۳ ساعت و ۵۶ دقیقه و ۴ ثانیه یک بار به دور خود می‌گردد، از نظر رصدگران زمینی این‌طور به نظر می‌رسد که آسمان نیز در حال گردش به دور ستاره قطبی است و به همین دلیل وقتی دریچه شاتر دوربین برای مدتی طولانی باز بماند، اثر این حرکت به صورت یک منحنی ثبت می‌شود.

شما می‌توانید در برخی از این تصاویر، رد دایروی ستارگان را ببینید که همگی به دور ستاره قطبی (نزدیک به قطب شمال سماوی) در گردشند. اما در برخی تصاویر ردی مارپیچی را ملاحظه می‌کنید که البته طبیعی نیست و حاصل یک تکنیک عکاسی است.

برای ثبت رد مارپیچی، عکاس با استفاده از یک موتور خاص توانسته زوم لنز دوربین خود را به‌شکلی منظم و پیوسته تغییر دهد. در یک تصویر نیز رد عمودی و صافی از ستارگان دیده می‌شود که مربوط به ناحیه استوای سماوی است، جایی از آسمان که مسیر حرکت ستارگان متناظر با دایره عظیمه کره آسمان است و به همین دلیل صاف به نظر می‌رسد.

کمتر پیش می‌آید که کسی به این موضوع فکر کند، اما زمینی که ما روی آن ایستاده‌ایم با سرعتی برابر ۱۶۷۰ کیلومتر بر ساعت درحال چرخیدن است، اما در صورت توقف چرخش حرکت زمین چه بر سر آن می آید.

 

اگر زمین نچرخد، میدان مغناطیسی زمین از بین رفته و انسانها

با مقادیر مرگبار تابشهای یونیزه مواجه خواهند شد.

به گزارش همشهری آنلاین از پایگاه دیلی میل، دانشمندی انگلیسی با اشاره به این سرعت بالا و نامحسوس چرخش زمین، به بررسی عوارض مخرب موقعیتی پرداخته که زمین از چرخیدن بازایستد. به گفته مایکل‌استیونس، اگر زمین ناگهان از چرخش باز ایستد، اتمسفر به چرخش خود در مناطق استوایی با سرعت چرخش زمین ادامه خواهد‌داد. به این شکل بیشتر انسان‌های زمین دچار مرگی هولناک خواهند شد، زیرا همه‌چیز، حتی اجسامی که در هوا شناورند،‌با سرعتی برابر هزار و ۶۷۰ کیلومتر بر ساعت در مسیری بالستیکی پرتاب خواهند شد.

استیونس می‌گوید در این موقعیت همه‌چیز به‌سمت شرق پرتاب شده و بدن انسان به گلوله‌ای مشابه گلوله کالیبر ۹ تبدیل خواهد‌شد. افرادی که بتوانند به شکلی از این مهلکه جان به‌در ببرند،‌باید با باد‌هایی بسیار سهمگین مقابله کنند که همه‌چیز را در مسیر خود نابود می‌کنند. فه گفته استیونس، این باد‌ها از شدتی برابر باد ناشی از انفجار بمب اتمی برخوردار بوده و توفانی جهانی با ابعادی غیرقابل پیش‌بینی ایجاد خواهند‌کرد که از عواقب آن آتش‌سوزی‌های عظیم و زمین‌لغزه‌های وسیع خواهد‌بود.

توقف چرخش زمین باعث شکل گیری توفانهای جهانی با بزرگی بی‌سابقه خواهند شد.

در این میان میدان مغناطیسی زمین از بین رفته و ساکنان زمین در معرض انبوهی از تشعشعات یونیزه شده قرار خواهند گرفت. همچنین توقف چرخش باعث خواهد شد سیاره زمین به‌یک کره کامل تبدیل شود و همین پدیده ساده، باعث تغییر سطح اقیانوس‌ها شده و بخش بزرگتری از زمین را آب فرا خواهد‌گرفتو سیل بسیاری از شهر‌های زمین را نابود خواهد‌کرد. از دیگر عوارض توقف چرخش سیاره این است که نیمی از سال روز و نیمی از سال شب خواهد بود. به گفته ناسا، تغییر سالانه در موقعیت خورشید در این شرایط تنها براساس حرکات فصلی خورشید مطابق با مدار زمین و چرخش محوری آن خواهد بود. با حرکت روی خط ثابت عرض جغرافیایی زمین، دیده می‌شود که ارتفاع خورشید در آسمان افزوده و یا کاسته خواهد‌شد، همانطور که اکنون در مقیاس روزانه این تغییر ارتفاع دیده می‌شود. به گفته ناسا، چنین رویدادی اگرچه بسیار هولناک به‌نظر می‌آید، اما احتمال وقوع آن تا چند میلیارد سال آینده عملا صفر خواهد‌بود.

ناسا تصمیم دارد در دهه آینده روی سطح مریخ اقدام به تولید اکسیژن کند، اصلی‌ترین ترکیبی که علاوه بر حیاتی بودن برای فضانوردانی که در آینده در مریخ اقامت خواهند گزید، در تولید سوخت راکت‌ها نیز کاربرد دارد.

 

تلسکوپ فضایی هابل ناسا این عکس از مریخ را در روز ۲۶ اوت ۲۰۰۳، زمانی که سیاره سرخ

تنها ۳۴.۷ میلیون مایل از زمین فاصله داشت، به ثبت رساند.

به گزارش بیگ بنگ، نمونه‌دیگری از مریخ نورد فوق پیشرفته «کنجکاوی» با قابلیت تولید اکسیژن تحت عنوان سوخت مرکزی موشک کمتر از شش سال دیگر به سیاره سرخ پرتاب خواهد شد. آماده‌سازی مریخ نورد دو میلیارد دلاری و تبدیل دی‌اکسید کربن به اکسیژن از دیگر عملکرد این کاوشگر جدید می باشد.«مایکل هکت»، از مؤسسه فناوری ماساچوست، اعلام کرد: این ابزار که موکسی (MOXIE) نام‌دارد با عملکرد معکوس موتور می تواند ۲۱ گرم اکسیژن در ساعت تولید کند و از جمله ابتکارات گروه‌تحقیقاتی ناسا در پروژه مریخ نورد ۲۰۲۰ میلادی است.

اگر عملکرد نمونه اولیه دستگاه بر روی مریخ‌نورد جدید ناسا مناسب باشد، دستگاهی ۱۰۰ برابر اندازه موکسی دو سال پیش از سفر نخستین گروه از فضانوردان به مریخ در سال ۲۰۲۸ ارسال خواهد شد. این دستگاه بزرگتر می‌تواند سوخت موشک مورد نیاز برای بازگشت فضانوردان از مریخ به زمین را تولید کند. این ابزار بزرگتر پیش از رسیدن فضانوردان قادر خواهد بود اکسیژن کافی برای سفر بازگشت به زمین انسان‌ها را فراهم آورد. بخش دیگر سوخت راکتی که انسان‌ها را به زمین باز می‌گراند از هیدروژن سبکی تولید خواهد‌شد که از زمین آورده شده و یا از خاک مریخ به دست آمده‌است.

ناسا قصد دارد تا سال ۲۰۲۰ مریخ‌نورد دیگری را با الگوبرداری از مریخ‌نورد کنجکاوی طراحی و راهی سیاره

سرخ کند، روی این کاوشگر دستگاهی بنام Moxie قرار می گیرد که عملکرد معکوس موتور را داشته و قادر

به تولید ۲۱ گرم اکسیژن در ساعت است.

کاوشگر جدید که نسخه‌ای دیگر از مریخنورد کنجکاوی است، پیشگام و جلودار سفر آینده انسان‌ها به مریخ خواهد‌بود. این مریخ‌نورد قرار است در سال ۲۰۲۰ به سمت مریخ پرتاب شود. در واقع محققان ناسا قصد دارند با اجرای این طرح جدید پیشگام در ارسال انسان به مریخ باشند. با استفاده از تکنولوژی‌های جدید، فضانوردان قادر خواهند بود در سیاره سرخ با مریخ‌نورد جدید اکسیژن تولیدی خودشان را تنفس کنند. بر اساس برنامه‌ریزی، نخستین سفر سرنشین‌دار ناسا به مریخ در دهه ۲۰۳۰ انجام خواهد شد.

بیگ بنگ

این مطلبو که خوندم یاد فیلم سینمایی سیاره سرخ اومدم. فیلمش درباره همین موضوع تولید اکسیژن توی سیاره مریخ بود.