Home   |  تماس با ما و ارسال مطالب |  پروژه‌ها  | نرم‌افزارهاي مورد نياز |

 

 

08-06-2011

 

توجيه خصوصيات و رفتارهاي عجيب و دوگانه سياه چاله‌ها و ستارگان نوتروني

 

يادآوري :  منظور ما از جرم نوتروني در اين مبحث ، يك سياه چاله و يا يك ستاره نوتروني ميباشد .

 

1 -  تاثيرات دوران ( سرعت زاويه‌اي ) بر شكل هندسي ( حجمي ) يك جرم نوتروني :

 

شكل هندسي واقعي يك جرم نوتروني ، بسته به سرعت دوران ( سرعت زاويه‌اي ) از يك كره تا يك تورس ( Torus ) متغير است ، يعني اشكال زير !

 

 

علت اختيار شكل تورس براي بعضي از اجرام نوتروني اين است كه سرعت دوران  بعضي از آنها آنقدر زياد است كه نيروي گريز از مركز باعث پخ و تو خالي شدن آنها ميشود ، سرعت دوران بعضي از آنها چند هزار دور در ثانيه تخمين زده ميشود و سرعت حركت بعضي از ستارگان نوتروني 4000 كيلومتر در ثانيه اندازه گيري شده است . اجرام نوتروني ميتوانند در مشخصات فيزيكي بسيار متنوع و گوناگون باشند .

 

" /   يك ستاره نوتروني در هر ثانيه بيش از 1120 بار دور خود مي‌چرخد .

به گزارش سايت اينترنتي "space.com"، اين ستاره نوتروني در حقيقت بقاياي سوخته ستاره عظيمي است كه هم اكنون به چگالي بسيار زيادي دست يافته كه اين ميزان چگالي پيش از اين تنها در سياه چاله‌ها مشاهده شده است .

به گفته ستاره شناسان ، چگالي اين ستاره نوتروني به اندازه‌اي زياد است كه براي درك آن بايد بتوانيم تمامي جرم ستاره خورشيد را در منطقه‌اي به ابعاد يك شهر جاي بدهيم . ماده در اين ستاره به اندازه‌اي فشرده شده است كه تنها جرمي برابر با يك بند انگشت از اين ستاره ، در كره زمين صدها ميليون تن وزن خواهد داشت .

ستاره شناسان عقيده دارند دليل چرخش دوراني سريع اين ستاره ، تمركز شديد تمامي انرژي حركتي آن است . در اين ستاره نوتروني كه خود بازمانده يك ستاره عظيم است ، هر از چند گاهي انفجارهاي حرارتي - هسته‌اي بزرگي رخ مي‌دهد و پرتوهاي اشعه ايكس از آن منتشر مي‌شوند . هم اكنون ستاره شناسان آژانس فضايي اروپا با استفاده از ماهواره‌ي "اينتگرال" اين سازمان با مشاهده همين انفجارها موفق به اندازه گيري سرعت چرخش اين ستاره ، به نام XTE J1739-285 شده‌اند .

ستاره مذكور هم اكنون با سرعت 1120 چرخش در هر ثانيه ، دور محور خود مي‌گردد . بيشترين ركورد ثبت شده براي چرخش وضعي ستاره‌ها پيش از اين به ستاره نوتروني ديگري تعلق داشت كه در هر ثانيه 760 بار دور خود مي‌چرخيد .

به گفته "اريك كولكرز"  دانشمند آژانس فضايي اروپا ، سرعت چرخش اين ستاره بيشتر از ميزاني است كه ما در گذشته تصور مي‌كرديم كه ممكن است براي يك ستاره اتفاق بيافتد و به همين علت بايد مشاهدات بيشتري براي تاييد سرعت چرخش ستاره مذكور انجام شود .

دانشمندان عقيده دارند ، سرعت چرخش ستاره‌ها داراي يك حد بالاي نهايي است كه چنانچه سرعت چرخش يك ستاره از آن بالاتر رود ، ستاره از هم مي‌پاشد .

با اين وجود از آنجا كه ساختار ستاره‌هاي نوتروني هنوز دقيقا مشخص نيست ، دانشمندان نيز نمي‌توانند حد بالاي سرعت چرخش دوراني اين ستاره‌ها را تعيين كنند . به غير از ستاره‌هاي نوتروني ، برخي سياه چاله‌ها نيز از جمله اجرام آسماني عظيم با سرعت چرخش وضعي بالا هستند . سال ميلادي گذشته ستاره شناسان موفق به كشف سياه چاله‌اي شدند كه با سرعت 950 دور در ثانيه حول خود مي‌چرخد . براي مقايسه ، ستاره خورشيد در منظومه شمسي با سرعتي بسيار كمتر و در هر 36 روز تنها يك بار حول محور خود مي‌چرخد . "

با توجه به اين چنين سرعتهاي دوراني بالايي براي يك جرم نوتروني ، مي‌توان با در نظر گرفتن نيروي گريز از مركز وارده بر پيكره آن و مقاومت بسيار زياد شبكه نوتروني  ، براي سرعتهاي بيشتر از 1000 دور در ثانيه شكل زير را تصور نمود .

 

 

 

 

 2-  بار الكتريكي يك جرم نوتروني

 

مقادير زيادي از الكترونها قبل از انفجار يك ستاره پر جرم در سطح آن تجمع كرده و با انفجار ستاره همراه با پوسته آن به بيرون پرتاب ميشوند . در اين وضعيت توازن مابين تعداد الكترونها و پروتونها در ستاره به هم خورده و تعداد پروتونها بيشتر از تعداد الكترونها ميشود كه به دنبال آن نوترون كمتري توليد ميشود و مقدار بسيار زيادي از پروتونها همراه نوترونها تشكيل يك جرم متحد را ميدهند و همانطور كه ميدانيم در هسته عناصر به اندازه عدد اتمي عنصر ، پروتون وجود دارد و الكترون مازادي در ستارگان وجود ندارد كه آنها را تبديل به نوترون كند ، بديهي است كه اين پروتونها به علت داشتن دافعه الكتريكي نسبت به يكديگر ،  در سطح بيروني جرم نوتروني تجمع خواهند كرد كه بار الكتريكي مثبت جرم نوتروني را فوق‌العاده زياد خواهند نمود .  به هر حال مي‌توان سه لايه كلي براي جرم نوتروني در نظر گرفت 1- هسته مركزي ، متشكل از نوترون‌هاي خالص 2- لايه مياني ، مخلوطي از نوترونها و پروتونها 3- لايه خارجي ، پروتون خالص ، به شكل زير توجه نماييد !

 

 

پوسته قرمز رنگ بيانگر تجمع پروتونهاي خالص در سطح خارجي يك جرم نوتروني دوار است كه جهت درك موضوع به مقدار 30 درجه برش خورده است .

 

 

3 - ميدان الكتريكي ، گرانشي و مغناطيسي يك جرم نوتروني دوار ( در حال چرخش )

 

 

 

در شكل فوق جرم نوتروني از بالا و در حال چرخش موافق عقربه‌هاي ساعت نشان داده ميشود ، مارپيچ يا دواير سبز رنگ بيانگر انحنا يا دوران ميدان گرانشي موافق عقربه‌هاي ساعت است ، براي اينكه به صورت قراردادي امتداد بردارها يا نيروهاي گرانشي را از خارج به طرف مركز ميدان در نظر مي‌گيريم و مارپيچ يا دواير قرمز رنگ ، بيانگر دوران ميدان الكتريكي موافق عقربه‌هاي ساعت است كه با توجه به جهت ميدان الكتريكي مثبت ، جهت اصلي ميدان الكتريكي مخالف جهت چرخش عقربه‌هاي ساعت خواهد شد . در شكل فوق جهت ميدان گرانشي و ميدان الكتريكي مخالف يكديگر شكل مي‌گيرند .

 

 

شكل فوق جرم نوتروني قبلي را از پهلو نشان ميدهد ، خطوط آبي رنگ ، بيانگر ميدان مغناطيسي حاصل از دوران ميدان الكتريكي است و اين ميدان مغناطيسي به واسطه وجود ميدان الكتريكي و گرانشي فوق‌العاده قوي و شديد جرم نوتروني ، از كناره‌ها بريده و يا اينكه به شدت خم شده است و بعد از خوابيدن بر ميدان الكتريكي و گرانشي به صورت موازي  در آمده است .

 

 

شكل فوق نماي پرسپكتيو همان جرم دوار نوتروني را نشان ميدهد ، مارپيچ‌هاي بنفش رنگ كه جهت تاب خوردن آنها هم جهت با دوران ميدان الكتريكي است ، مسير ورود ( سقوط ) ذرات باردار منفي به داخل جرم نوتروني و همچنين خروج ( پرتاب ) ذرات باردار مثبت را نشان ميدهد ، براي اينكه ما به صورت قراردادي امتداد نيروها و يا بردارهاي ميدان الكتريكي مثبت را از داخل به خارج ميدان در نظر مي‌گيريم . براي واضح بودن رسم ، فقط يك سطح از سه ميدان گرانشي ، الكتريكي و مغناطيسي رسم شده است و ميتوانيم شكل فوق را در تمامي ابعاد توسعه دهيم . در حقيقت چنين به نظر ميرسد كه يك جرم نوتروني باردار دوار براي ذرات باردار همانند يك شتاب دهنده فوق‌العاده قوي نجومي عمل ميكند و يك ابر جت مكش و پرتاب ذرات باردار در فضاست ،

 

 

 ولي يك جرم نوتروني براي نوترونها صرفا جذب كننده به نظر ميرسد ، و علت آن اين است كه قدرت ميدان الكتريكي و مغناطيسي يك جرم نوتروني باردار به مراتب بيشتر از قدرت ميدان گرانشي آن است و در اين حالت بخصوص ، گرانش جرم نوتروني نمي‌تواند آنچنان بر ذرات باردار تاثير گذار باشد ، بلكه در نهايت اين ميدان الكترومغناطيسي جرم نوتروني است كه ميتواند براي ذرات باردار تاثير گذار باشد . يك جرم نوتروني دوار ، همچون شتاب دهنده مغناطيسي ( مداري يا چرخشي )  به ذرات باردار انرژي و شتاب مي‌دهد ، پديده‌اي است كه مشاهده شده  و آن را پارادوكس ( تناقض ) بزرگ اجرام نوتروني مي‌شناسند و علت آن اين است كه ، زماني كه نور توان فرار از گرانش جرم نوتروني را ندارد چگونه ذرات باردار توان فرار از ميدان گرانش را خواهند داشت ؟ كه با توجه به توضيحات فوق ، مسئله‌اي كاملا ساده و طبيعي به نظر رسيده و نمي‌تواند تناقضي با ساختار فيزيكي يك جرم نوتروني باردار داشته باشد . گازهايي كه وارد ميدان گرانشي ميشوند بعد از به چرخش در آمدن به دور جرم نوتروني ، به مرور زمان واكنش هسته‌اي انجام داده و بعد از توليد و انتشار امواج الكترومغناطيسي كه بيشتر به صورت اشعه ايكس و یا گاما است به طرف مركز حركت و بعد از تبديل شدن به نوترون ، همراه پروتونها جذب جرم نوتروني شده كه در اين حالت مقداري از پروتونها با سرعتي نزديك به سرعت نور به خارج  پرتاب ميشوند ، آنهم به صورت مارپيچي و دوراني .

 

 

4 - سرعت حركت اجرام نوتروني

 

ساختار فيزيكي كه يك جرم نوتروني دارد ميتواند به آن شتاب و سرعت فوق‌العاده‌اي بدهد ، يعني چيزي نزديك به 4000 كيلومتر در ثانيه و حتي بيشتر از آن . مبحث چگونگي پديدار شدن ميدان گرانش منفي [ نيروي ضد جاذبه ، انرژي تاريك ، توجيه حركت شتاب‌دار كهكشانها در كيهان ] ، وارونگي ميدان گرانشي

 

 

5- شناسايي اجرام نوتروني


"/  بخاطر خاصيت جذب نور ، تشخيص اجرام نوتروني بسيار مشكل است و مهمترين راهي كه به كيهان شناسان امكان شناسايي آنها را مي‌دهد ، مشاهده ديسك تجمعي است . نكته زيبا اينجاست كه گازها و مواد قسمتهاي داخلي ديسك ، سريعتر از گاز نواحي دور دست مي چرخند و در واقع سرعت قسمتهاي مختلف ديسك متفاوت است . لذا گازها تحت اصطكاك ، مالش و يونيزه شدن و برخورد شديد با يكديگر در ميادين گرانشي و الكتريكي ، بسيار داغ شده و از خود انواع مختلفي از تشعشعات حامل انرژي را ساطع ميكنند و يك منبع نيرومند پرتو x را تشكيل مي‌دهند كه توسط تلسكوپهاي امواج x قابل رويت مي‌باشد . علاوه بر امواج x معمولاً از طريق وجود لنزهاي گرانشي ، و ستاره‌اي در حال چرخش به دور يك شي غير قابل رويت نيز مي توان به وجود اجرام نوتروني در يك منطقه از فضا پي‌برد . به طور كلي اجرام نوتروني در دو نوع چرخان و تقريبا غير چرخان وجود دارند و بعضي از آنها كه به سياه چاله‌هاي كهكشاني  موسومند در داخل يك مركز ( هسته ) كهكشان تشكيل مي‌شوند . شواهدي از وجود اين اجرام در قلب كهكشانها در دست است .

 

 

لازم به توضيح است ، همانطور كه قبلا در مورد دوران ميادين گفته شد با دوران يك جرم نوتروني ، ميدان گرانشي آن نيز دوران پیدا كرده و به صورت منحني دايره‌اي شكل در مي‌آيد كه ستاره مجاور ( همدم ) آن مجبور است بدون اينكه جذب مركز گرانش شود به دور جرم نوتروني به چرخش درآيد و باريكه‌اي از گاز ستاره به صورت مارپيچ به طرف جرم نوتروني سقوط كند كه مطالعه ساختار اجرام نوتروني ميتواند پديده دوران ميادين را مشخص و معلوم كند .

 

 

ديسك تجمعي در پيرامون يك جرم نوتروني دوار ، منطقه‌اي بسيار شگفت انگيز ميباشد ، براي اينكه اتم‌هاي يونيزه شده از يك طرف تحت تاثير نيروي جاذبه گرانشي قرار مي‌گيرند و از طرف ديگر نيروي دافعه الكتريكي بر آنها اعمال ميشود كه سر انجام نهايي فرآيند ، حرارتهاي خيلي بالا به علت اصطكاكي است كه ميتوان اسم اين پديده را اصطكاك گرانشي الكترومغناطيسي ناميد كه ميتواند از شدت ميدان الكتريكي ذرات باردار كاسته و آنها را جذب هسته سياه‌چاله نمايد .

 

 

 

6- محاسبه سرعت خطی اجرام و یا ذرات در سطح دیسك تجمعی به علت دوران میدان گرانشی جرم نوترونی

 

همانطور كه در مبحث پديده‌ دوران ميادين گرانشي و توجيه چرخش ستارگان درون كهكشاني ، 90 درصد خطا در محاسبات مكانيك كلاسيك و نسبيت عام توضیح داده شد ، چنین پیشبینی میشود كه در زمان دوران یك جرم نوترونی ثقیل با سرعت زاویه ای خیلی زیاد ، میدان گرانش از حجم كروی شكل به سطح یك دیسك مدور تغییر شكل دهد كه در این صورت نیروی میدان گرانشی با عكس فاصله رابطه خواهد داشت و نه با عكس مجذور فاصله ، چون نیروی گرانش دیگر در سطح یك كره توسعه نخواهد یافت بلكه در محیط یك دایره توسعه میابد و روابط زیر در مورد سرعت خطی چرخش اجسام ( v ) پیرامون جرم سماوی ( M  ) بدست آمد كه مستقل از فاصله ( شعاع مدار چرخش ) بوده و همواره مقدار ثابتی خواهد بود و سرعت نسبت به فاصله ، همیشه ثابت باقی می ماند . یعنی پدیده ای كه در مكانیك چرخش ستارگان درون كهكشانی مشاهده شده و اشتباها به حضور مقدار بسیار زیادی از ماده تاریك نسبت داده میشود :

 

F نیروی جانب مركز یا گریز از مركز ، m جرم جسم یا شی ، v سرعت خطی روی دیسك كهكشان یا دیسك تجمعی جرم نوترونی ، r شعاع مدار كه از دو طرف معادله حذف میشود و در مقدار سرعت دخیل نخواهد بود ، F نیروی میدان گرانش چرخان كه در محیط دایره وار توسعه میابد ، G ثابت جهانی گرانش و M جرم ستاره نوترونی و یا سیاه چاله میباشد . اینك جرم یك ستاره نوترونی و یا سیاه چاله دوار را محاسبه می كنیم كه اجرام و اجسام فاقد بار الكتریكی در سطح دیسك تجمعی آن به سرعت نور نزدیك شوند :

 

 

كه جرم بدست آمده (1.34e27) نسبت به جرم خورشید (1.99e30) خیلی كمتر است . پس نتیجه می گیریم كه ذرات و اجرام بدون بار الكتریكی در روی دیسك تجمعی یك جرم نوترونی چرخان ،  شتاب گرفته و خیلی سریع سرعت آنها نزدیك به سرعت نور میشود .

 

 

7 - پالسار يا پولسار چيست ؟

 

"/ پالسار نوعي ستاره نوتروني است با اين تفاوت كه داراي اسپين و چرخش است . اينها در حوضه پرتوي ايكس اشعه ساطع مي‌كنند كه به صورت مخروطي سو سو زنان مشاهده مي‌شوند . اين چرخش‌ها باعث مي‌شود كه ميدان مغناطيسي آن نيز به موازات آن داراي اسپين باشد . موضوع جالب ديگر در زمينه اين ستاره‌هاي نوتروني حركت سريع آنها در فضاست . "

 

 

8 -  معماي تابش اجرام نوتروني

 

"/ اخترشناسان به رفتار عجيب و بيگانه اجرام نوتروني عادت كرده‌اند ، اما آنان در رويايشان نيز كشف اخير در مورد اينگونه از ستارگان را پيش بيني نمي‌كردند . در مقاله‌اي در مجله طبيعت (Nature) ، يك گروه بين‌المللي از محققان اعلام كرده‌اند كه اين باقيمانده‌هاي ستاره‌اي ، گاهي امواج راديويي بسيار قوي تابش مي‌كنند . اين تابش‌ها تنها كسري از ثانيه طول مي‌كشند . اين نوع تابش از قوي‌ترين منابع امواج راديويي در آسمان محسوب مي‌شود ، حتي قوي‌تر از خورشيد .

ستارگان نوتروني ، نوعي از ستارگان هستند كه از باقيمانده انفجار ستارگان بسيار پر جرم ( انفجارهاي ابر نو اختري ) به وجود مي‌آيند ، ساختار فيزيكي اين نوع ستاره‌ها با مواد عادي متفاوت است . به دليل فشار بسيار زياد درون ستاره ، تقريبا تمام ذرات آن به نوترون یا پروتون موجود تبديل مي‌شوند . به همين دليل به آن “ ستاره نوتروني ” مي‌گويند . ستارگان نوتروني به دليل داشتن ميدان مغناطيسي بسيار شديد  و همچنين دوران نسبتا سريع به دور خود ، امواج الكترومغناطيسي در طول موج راديويي از خود تابش مي‌كنند . اما در موارد تازه كشف شده ، اين تابش‌ها آنقدر شديد و در چنان زمان كوتاهي صورت مي‌گيرند كه به آنها لفظ “ تابش انفجاري ” را نسبت داده‌اند .

كشف اخير ، دانشمندان را بر آن داشته است تا دليل وجود اين تابش‌هاي شديد راديويي و از آن مهمتر ، مكان ستاره‌هاي نشر كننده آنها را در سير تكاملي ستاره نوتروني مشخص كنند . رابرت دانكن از دانشگاه تگزاس در آستن ، يكي از نظريه پردازان اصلي ستارگان نوتروني مي‌گويد : “ در حال حاضر جوابها كاملا نامعلوم است . ”

اين ستارگان نوتروني كه امواج راديويي را به صورت انفجاري تابش مي‌كنند ، توسط گروهي بين‌المللي به سرپرستي مورا مك لاگلن از دانشگاه منچستر كشف شده‌اند . اين گروه به بررسي اطلاعات بدست آمده از سال ۱۹۹۸ تا ۲۰۰۲ ، توسط تلسكوپ راديويي ۶۴ متري پاركز در استراليا پرداخته و به دنبال تپ اخترها و ستارگان نوتروني بوده‌اند كه در هنگام دوران به صورت تناوبي امواج راديويي كاملا عادي از خود منتشر مي‌سازند . علاوه بر تپ اخترهاي كشف شده ، كامپيوتر اين گروه ، ۱۱ منبع تابش انفجاري راديويي را كه در نزديكي صفحه كهكشان قرار داشته‌اند كشف كرده است . اين گروه سه سال بعد را ، به اندازه گيري مختصات سماوي ، اندازه گيري خواص اين ستارگان و تاييد اين كشف پرداخته‌اند . اين اجرام به طور ميانگين در طول يك روز ، تنها 0.1 تا ۱ ثانيه قابل مشاهده هستند ( البته در طول موج راديويي ) و به همين دليل در گذشته مشاهده نشده بودند . اين تابش‌هاي انفجاري بين ۲ تا ۳۰۰ ميلي ثانيه ( هزارم ثانيه ) طول مي‌كشند ، و فاصله بين اين تابشها ۴ دقيقه تا ۳ ساعت است . مايكل كرامر ، يكي از اعضاي تيم تحقيقاتي مي‌گويد :“ شما بايد خيلي خوش شانس باشيد تا بتوانيد يكي از اين تابش‌ها را ببينيد . ” اين گروه براي ۱۰ مورد از ۱۱ منبع ، دوره تناوبي بين 0.4 تا ۷ ثانيه يافته‌اند ، به همين خاطر به نظر مي‌رسد ( اما ثابت نشده است ) كه اين انفجارهاي راديويي به خاطر دوران ستارگان نوتروني باشد . مك لاگلن كه تيم او اين اجرام را ( Rotating Radio Transient RRAT ) نام گذاري كرده‌اند ، مي‌گويد :“ تا آنجا كه ما مي دانيم هيچ جسم ديگري وجود ندارد كه بتواند با اين سرعت دوران كرده و در عين حال چنين انرژي تابشي را توليد كند . ” در هنگام وقوع اين تابش‌هاي انفجاري ، RRAT ها ، بعد از تپنده سحابي خرچنگ و تپنده ديگري به نام B۱۹۳۷+۲۱ ،  روشن‌ترين منابع راديويي هستند كه تا به حال ديده شده‌اند .

با توجه به كوتاه بودن آن ، اين منابع احتمالا امواج راديويي را در پرتوهاي باريك و از مناطق كوچكي از سطح و يا مغناطيس كره ( مگنتوسفر ) يك ستاره نوتروني تابش مي‌كنند . ولي دليل دقيق اين انفجارها هنوز نامعلوم است . با توجه به طبيعت كوتاه مدت آنها ، مطالعه RRAT  ها بسيار دشوار است . اين به آن معناست كه اخترشناسان بايد در حدس و گمان پيش بروند تا در آينده به اطلاعات بيشتري دست پيدا كنند . يكي از RRAT ها خصوصيات دوراني دارد كه بسيار شبيه به ستارگان نوتروني بسيار مغناطيسه ( مگنتارها ) است . مشاهدات نشان مي‌دهند كه حداقل تعدادي از RRAT  هاي بسيار مغناطيسي وجود دارند كه سن آنها به ده‌ها هزار سال مي‌رسد . ولي در يك RRAT   ديگر خصوصيات دوراني متفاوتي مشاهده شده است كه به نظر مي‌رسد مانند تپنده‌هاي عادي ميان سال باشد . مك لاگلن مي‌گويد:“ به نظر مي‌رسد كه RRAT  ها خصوصيات بسيار گوناگوني دارند . اين بسيار جالب است چون نشان مي‌دهد كه هر ستاره  نوتروني مي‌تواند رفتار بسيار عجيب و متفاوتي از خود بروز داده و همچنين موارد بسيار بيشتري از اين اجرام بايد وجود داشته باشند .”
با دانستن محدوده  پوشش آسمان و حساسيت اطلاعات تلسكوپ پاركز و همچنين طبيعت زودگذر اين منابع راديويي ، مك لاگلن و همكارانش وجود 400.000  RRAT  را در كهكشان راه شيري تخمين مي‌زنند كه اين تعداد ۴ برابر تعداد كل تپنده‌هاي راديويي شناخته شده است . وجود تعداد زياد RRAT ها مي تواند اين معماي قديمي را حل كند كه چرا تعداد نسبتا كمي از ابر نو اخترها ، باقيمانده‌اي به شكل ستاره  نوتروني به جاي مي‌گذارند . ستارگان نوتروني در انفجارها به وجود مي‌آيند ولي مانند سحابي خرچنگ ، به عنوان مثال ، بيش از نيمي از باقيمانده‌هاي ابر نو اختري ، تپنده  رصد شده ندارند .
ديويد هلفند ، رصدگر ستاره  نوتروني از دانشگاه كلمبيا مي‌گويد :“ به نظر من ما مي‌توانيم تصور كنيم كه اكثر ستارگان نوتروني در شرايط كاملا متفاوتي از تپنده  خرچنگ متولد شده‌اند و اين اجرام هستند كه نسل قبلي RRAT ها را تشكيل مي‌دادند . ” در چند دهه  آينده اختر شناسان با ساخته شدن راديو تلسكوپ‌هاي بسيار بزرگ ، اطلاعات بيشتري در مورد RRAT  ها بدست خواهند آورد . مك لاگلن مي‌گويد:“ ما انتظار داريم تا SKA  ( تلسكوپ يك كيلومتر مربعي ) ، 40.000 مورد ديگر از اين اجرام را كشف كند . اين راديو تلسكوپ هاي بسيار بزرگ بايد فهم ما را از زمينه  راديويي آسمان به كلي تغيير دهند . ” علاوه بر كشف تعداد زيادي RRAT ،
 اين تلسكوپ‌ها ، به احتمال زياد رده  جديدي از اجرام تابش كننده  امواج راديويي كشف خواهند كرد . جوزف لازيو ( از آزمايشگاه تحقيقات نيروي دريايي آمريكا ) كه يك منبع تابش راديويي را در نزديكي مركز كهكشان در اوايل سال ۲۰۰۵ كشف كرده است ، مي‌گويد :“ مي توان به جرات اذعان كرد كه آسمان راديويي ما هنوز ناشناخته است .”

 

 

توجيه پديده تابش امواج راديويي توسط اجرام نوتروني چگونه است ؟

همانطور كه دانستيم اجرام نوتروني از اين نوع به شدت بار الكتريكي دارند ، آنهم از نوع بار مثبت و چون اين بار الكتريكي مثبت قوي‌تر از نيروي گرانشي جرم نوتروني به نظر مي‌رسد ، با دوران ( اسپين ) جرم نوتروني ، ميدان مغناطيسي قوي عمود بر ميدان الكتريكي پديدار خواهد شد كه در مجموع يك ميدان الكترومغناطيسي يكنواخت را تشكيل خواهند داد ، حال اگر جرم نسبتا زيادي از خارج به طرف جرم نوتروني پرتاب شود ، تبديل سريع ذرات به نوترون ، انرژي‌زا بوده و اين انرژي ميتواند به پيكره جرم نوتروني شوك وارد كند و اين شوك باعث لرزش يا تغيير در سرعت دوران جرم نوتروني و در نتيجه نوسان ميدان الكترومغناطيسي شده و بدنبال آن امواج الكترومغناطيسي در خارج از افق رويداد و داخل ميدان الكترومغناطيسي جرم نوتروني توليد و انتشار خواهد يافت و چون قطر و دامنه نوسان جرم نوتروني زياد است ، پس اين امواج با طول موج بلند راديويي توليد و انتشار مي‌يابند ، يعني فركانسي نزديك به سرعت زاويه‌اي آنها . به طور مثال اگر شوك خارجي باعث افزايش سرعت تا 1100 دور در ثانيه شود ، فركانس موج راديويي 1100 هرتز خواهد بود . در واقع امواج الكترومغناطيسي توليد شده توسط خود جرم نوتروني به واسطه قدرت و شدت غير قابل تصور ، توان فرار از ميدان گرانشي جرم نوتروني را دارا ميباشند ، زيرا اين امواج در فاصله نسبتا دوري از مركز گرانش نيز توليد ميشوند ( يعني خارج از شعاع شوارتس شيلد ) و البته برد امواج الكترومغناطيسي كمتر از برد ميادين گرانشي نيست . از طرف ديگر اين اجرام نوتروني خاموش نيستند بلكه چنين تصور ميشود كه همانند سياره زمين در مركز خود واكنشهاي هسته‌اي بخصوصي انجام ميدهند كه اين واكنش‌هاي هسته‌اي ( انفجارات ) ميتواند باعث تغيير در سرعت دوران ( سرعت زاويه‌اي ) يا لرزش در آنها شود ، در واقع سرعت زاويه‌اي ستارگان نوتروني ثابت نيست و در هر لحظه تغيير مي‌كند و همواره لرزه‌هايي در آنها وجود خواهد داشت كه آشكار هم میشوند .

 


كيهان زودتر از آنكه انتظارش را داريم به پايان خود خواهد رسيد !

 

جرم اجرام نوتروني رو به افزايش است :

"/  تجزيه و تحليل ژرف‌ترين تصوير تلسكوپ فضايي هابل از كيهان نشان داده است كه سياه چاله‌هاي غول پيكر كه در مركز كهكشانها يافت مي‌شوند ، از ابتدا با اين اندازه متولد نشده و به دنبال تركيب كهكشانها با يكديگر ، رشد كرده و به اين اندازه رسيده‌اند .
راجير ويندهورست ، از دانشگاه ايالتي آريزونا و عضو يكي از دو گروه انجام دهنده اين تحقيق ، مي‌گويد ؛  با بررسي كهكشانهاي دور دست در  تصوير فرا ژرف هابل  (
hudf ) ، نخستين مدارك در مورد ارتباط بين رشد سياه چاله‌هاي بسيار پر جرم و تركيب كهكشانها به دست آمده است . سياه چاله‌ها از طريق جذب و بلعيدن ستارگان ، غبار و گاز رشد مي‌كنند .

 

 

تصوير فرضی فوق بلعيده شدن يك ستاره توسط جرم نوتروني را نشان ميدهد .


هنگامي كه دو كهكشان با يكديگر تركيب مي‌شوند اين نوع اجرام بيشتر در دسترس سياه چاله‌هاي مركزي قرار مي‌گيرند . دو تيم تحقيق كننده روي اين موضوع نتايج كار خود را در كنفرانس خبري در دهم ژانويه كه در دويست و هفتمين جلسه انجمن نجوم آمريكا در شهر واشنگتن برگزار شد ، اعلام كردند .
سياه چاله جسمي بسيار پر جرم است كه به دليل جرم بالاي خود و چگالي بسيار زياد آن تمايل به بلعيدن تمام اجرام موجود در اطراف خود را دارد . بر اساس يك نظريه ، در مركز كهكشانها ابر سياه چاله‌هايي وجود دارند كه باعث مي شوند تا كهكشان به شكل منسجم در بيايد و به دور سياه چاله بچرخد . بررسي‌هاي جديد نشان مي دهند كه اين ابر سياه چاله‌ها بر اثر تركيب دو كهكشان و بلعيدن مقدار بيشتري ماده ، بزرگ‌تر مي شوند و رشد مي كنند . به اين عمل « تغذيه سياه چاله » مي گويند .
مطالعات انجام شده در « تصوير فراژرف هابل » ، پيش بيني‌هاي شبيه سازي هاي كامپيوتري را تاييد مي كند . در اين مدلها ، كهكشان هاي تازه تركيب شده آنقدر از غبار پوشيده شده‌اند كه منجمان جذب و بلعيده شدن جرم‌هاي بسيار بزرگ توسط سياه چاله مركزي را نمي بينند . پس از وقوع اين تركيب‌هاي كهكشاني ، صدها ميليون تا يك ميليارد سال طول مي كشد تا غبار ايجاد شده در اطراف كهكشان تركيبي پاك شود و منجمان تغذيه سياه چاله مركزي توسط ستارگان و گازها را مشاهده كنند . يكي از علائم وقوع اين تغذيه ، تغيير روشنايي اين كهكشانها در طول زمان است .
دو تيم « تصوير فرا ژرف هابل » معتقدند كه در تحول كهكشانها دو بخش كاملا جدا وجود دارد ؛ بخش اول يا مرحله نوزادي كه نمايانگر كهكشانهايي است كه تازه به هم پيوسته‌اند و غبار موجود در اطراف آنها مانع از ديده شدن سياه چاله مركزي مي شود و بخش دوم مرحله تغييرات نوري است كه در آن كهكشان تركيبي آنقدر از غبار پاك شده است كه مواد در حال بلعيده شدن در اطراف سياه چاله اصلي قابل رويت هستند .
« ويندهورست » توضيح مي دهد ؛ « تفاوت واضح بين اين دو بخش بسيار تعجب آور است چون معمولا عقيده بر اين است كه تركيب كهكشانها و فعاليت سياه چاله‌هاي مركزي ارتباط نزديكي با يكديگر دارند . در اطراف كهكشان ما اكثرا كهكشان‌هاي بالغ موجودند كه براي درك چگونگي شكل گيري آنها ، بايد جواني و نوزادي آنها را بررسي كرد . ما به وسيله « تصوير فرا ژرف هابل » تصاويري از كهكشان‌هاي اوليه به دست مي آوريم كه به ما كمك مي كند تا كهكشان هاي جوان را بررسي كنيم » .
ارتباط بين رشد كهكشانها در جريان تركيب آنها و تغذيه سياه چاله‌هاي مركزي مدتها مورد بررسي بوده است ، اما نتايج  سالها بي‌فايده بوده‌اند . « ست كوهن » از دانشگاه آريزونا و سرپرست يكي از دو تيم مي گويد ؛ « زمينه ژرف هابل اطلاعاتي با كيفيت بالا فراهم كرده و اين نخستين اطلاعاتي است كه به وسيله آن ، اين نظريه آزمايش شده است . ما در اين پژوهش روي ۵۰۰۰ كهكشان دور دست در مدت ۴ ماه مطالعه كرده‌ايم ».
شواهد تصوير فرا ژرف هابل توجه منجمان را به ارتباط بين رشد سياه چاله‌هاي غول آسا و رشد كهكشانها جلب كرده است . تيمي به سرپرستي « آمبرا استرا » از دانشگاه ايالتي آريزونا ، تصوير فرا ژرف هابل را براي يافتن كهكشان هاي نوزاد جستجو كردند . اين دسته از كهكشانها به خاطر وجود گره‌ها و دم‌هايي كه بر اثر تركيب كهكشانها ايجاد شده است به اين نام معروف‌اند .
اين قسمت‌ها ( گره و دم ) هنگامي پديدار مي شوند كه كهكشانها اثر گرانشي خود بر ستارگان را از دست داده و تعدادي از آنها را در فضا رها مي كنند . اين تيم در حدود ۱۶۵ كهكشان نوزاد يافت كه ۶ درصد كل تعداد اين كهكشانها را تشكيل مي دهد . « استران » مي گويد ؛ « اين كهكشان هاي نوزاد هيچگونه تغيير در روشنايي از خود نشان نمي دادند . هنگامي كه تغييرات روشنايي پديدار شود ، نور از موادي كه در اطراف سياه چاله موجودند تابش مي شود .
اين مواد قبل از بلعيده شدن گرم شده و شروع به تابش مي كنند . هر چه اين مواد به سياه چاله نزديك‌تر مي شوند ، روشنايي آنها به سرعت تغيير مي كند . اين مطالعه روي كهكشان هاي نوزاد بيان مي كند كه سياه چاله‌ها در كهكشان هاي تركيبي از غبار پوشيده شده اند و در نتيجه مشاهده ماده بلعيده شده براي ما غير ممكن است .»
تيم « كوهن » در مورد روشنايي ۴۶۰۰ جرم در تصوير فرا ژرف هابل مطالعه كرده‌اند . اين تيم در مورد ۴۵ جرم كه يك درصد كهكشان هاي كم نور مطالعه شده را تشكيل مي دهند ، تغييرات قابل ملاحظه اي در روشنايي را ثبت كردند . اين واقعيت نشان مي دهد كه كهكشانها احتمالا شامل سياه چاله‌هاي بسيار پر جرمي هستند كه از ستارگان و گازها تغذيه مي كنند .
« ويندهورست » مي گويد ؛ « مدت تغذيه يك سياه چاله معمولي در حدود چند ميليون سال است . اين همانند آن است كه اين سياه چاله ۱۵ دقيقه در روز را به تغذيه و بلعيدن اجرام نزديك خود اختصاص دهد » . تجزيه و تحليل زمينه ژرف هابل نيز مطالعات قبلي تلسكوپ فضايي هابل روي سياه چاله‌هاي غول پيكر در مركز كهكشان‌هاي نزديك را تقويت مي كند .
اين مطالعات نشان داده بودند كه ارتباط نزديكي بين جرم حباب مركزي و جرم سياه چاله مركزي در كهكشانها برقرار است . كهكشانها از سياه چاله‌هاي مركزي با جرمي در حدود چند ميليون تا چند ميليارد جرم خورشيد تشكيل شده‌اند .

گمان مي‌رود سياهچال‌هاي مشابه ولي بزرگتري با جرمهايي نزديك به يكصد ميليون برابر خورشيد وجود داشته باشند كه در مراكز كوازارها قرار دارند . ماده‌اي كه درون چنين سياهچال مافوق سنگيني فرو مي‌افتد يگانه منبع پر قدرتي را بوجود مي‌آورد كه بتواند آن مقادير عظيمه انرژي را كه اين اجسام در حال انتشار آنها هستند تبيين و تشريح كند ، به محض آنكه ماده به درون سياهچال تنوره مي‌كشد آنرا در همان جهتي به دوران در آورد كه موجب پيدايش يك ميدان مغناطيسي شود كه تا اندازه‌اي شبيه ميدان مغناطيسي زمين است . ماده ساقطه در اين سياهچال در نزديكي آن ذراتي بسيار پر انرژي توليد خواهد كرد و ميدان آهن ربايي حاصله به اندازه‌اي توانمند است كه مي تواند اين ذرات را به صورت افشانه‌هايي در آورد كه از دو انتهاي محور دوران يعني در امتداد قطبهاي شمال و جنوب سياهچال به بيرون فوران كنند چنين افشانه‌اي در تعدادي از كهكشانها و كوازارها واقعا مشاهده شده‌اند . "

 

البته تصور و قبول وجود يك جرم نوتروني واحد در هسته كهكشان به اين اندازه كار دشواري است ، بلكه كهكشانها نيز همانند هسته‌هاي سنگين عناصر ، در هسته‌هاي خود ممكن است تعدادي از اجرام نوتروني را جا داده باشند كه به سرعت در حال چرخش به دور خود و يكديگرند و چنين تصور ميشود كه جرم واحدي را تشكيل داده‌اند .  به هر حال با افزايش جرم اجرام نوتروني ، اين اجرام اولا به جرم بحراني خود نزديك شده و واكنش هسته‌اي از نوع چهارم در آنها شروع خواهد شده ( مراجعه شود به واكنش هسته‌اي از نوع چهارم ) و دوما با افزايش جرم اين اجرام ، سرعت مكش گازها در هسته  كهكشان افزايش يافته و جرم بيشتري از كهكشان تبديل به نوترون خواهد شده كه در نهايت كهكشانها تعادل خود را از دست خواهند داد براي اينكه ميتوانيم جرم يك كهكشان را به دو قسمت كلي تقسيم كنيم

1 - جرم هسته

2 - جرم ستارگان و گازهاي پيرامون هسته ،

در واقع جرم قسمت اول همواره رو به افزايش بوده ولي جرم قسمت دوم همواره رو به كاهش است و اين سرعت كاهش و افزايش به صورت تصاعدي رو به فزوني دارد كه در نهايت باعث فرو ريختن ( رمبش ) كل جرم كهكشان به درون هسته ، همانند انفجار ابر نو اختران خواهد شد . 

 

 

 

توجيه حلقه  نوراني حاصل از انفجار ابر نو اختر 1987A :

 

" /  تنها بيست سال پيش ،  ستاره شناسان به يكي از قدرتمندترين انفجارها در ميدان ديدي كه تا 400 سال پيش يعني تا قبل از ظهور تلسكوپها ديده نشده بود ، برخورد كردند . اين تصوير ابر نو اختر 1987A، توسط تلسكوپ فضايي هابل گرفته شده است .

 

 

چيزي كه ما اكنون به نام ابر نو اختر 1987A كه در ابر مغناطيسي بزرگي در 23 فوريه 1987 در اثر انفجار بزرگي كشف شد مي‌شناسيم ، اطلاعات زيادي را براي ستاره شناسان به همراه دارد . اين ابر نو اختر حدود 163 هزار سال پيش منفجر شد . اين خود به ما نشان مي دهد كه چه مقدار طول مي كشد تا نور آن به ما برسد . تلسكوپ فضايي هابل نشان داد كه چقدر ابر نو اختران پيچيده‌تر از آن هستند كه ستاره شناسان تصور مي كردند .

تصوير گرفته شده حلقه  نوراني بسيار زيبايي را از چرخش مواد به دور ابر نو اختر نشان مي دهد . اين حلقه براي سالها در آن مكان بوده است اما ابر نو اختر 1987A آن را مانند يك موج نوراني در حال ارتعاش از ميان مواد گازي نوراني تر كرده است . همينطور كه اين حلقه نوراني وسيع‌تر مي شود ، جزئياتي را درباره رفتار ستاره قبل از انفجارش به ما مي دهد . اين تصوير در دسامبر  2006 ، توسط دوربين نقشه بردار پيشرفته  هابل گرفته شد . انفجار ستاره‌اي سبب توليد عناصري نظير كربن ، آهن و عناصر سازنده  ستارگان و سيارات جديد مي شود . به عنوان مثال آهن بدن انسان از اين انفجار ابر نو اختري توليد مي شود . اين ابر نو اختر حدود 20000 برابر جرم زمين را به صورت آهن راديواكتيو آزاد مي كند . "

تقريبا تمامي انفجارهاي هسته‌اي در فضا ، يك حلقه پيرامون خود بوجود مي آورند كه به حلقه انفجار معروف شده است ، كه در اكثر برنامه هاي انيميشن سازي ( پويا نمايي ) ، فرآيندي جهت شبيه سازي آن راه اندازي و تعبيه شده است .  اين حلقه  مشاهده شده توسط كيهان شناسان همان دوران ميدان الكتريكي قوي پديدار شده است كه ذرات باردار ( اتمهای یونیزه ، پلاسما ) مجبورند در راستاي اين ميدان  به حركت مارپيچي خود ادامه دهند ،  در مورد انفجار ابر نو اختر 1987A بايد گفت كه اين ميدان الكتريكي به علت دوران ستاره قبل از انفجار موجود بوده است و بعد از انفجار علي‌رغم اينكه ذرات باردار مجبور بوده‌اند در امتداد اين ميدان الكتريكي همچون ديسك به دور ستاره چرخيده و از آن دور شوند ، جرم نوتروني تشكيل شده بعد از انفجار هم به قدرت ميدان الكتريكي موجود افزوده است و همچون تخليه الكتريكي درون گازهاي رقيق باعث نور افشاني توده گازي شكل پيرامون خود ميشود و همچنين اين فرآيند باعث جلوگيري از سرد شدن گاز جدا شده از ابر نو اختر ميشود . شاید این گازها بعد از تكامل فرآیند انفجار ، تبدیل به دیسك تجمعی شوند .  موضوع بسيار مهم اينكه چرخش ذرات باردار به دور باقيمانده  ابر نو اختر 1987A ( جرم نوتروني ) نشان مي دهد كه پديده دوران ميادين الكتريكي به علت دوران مراكز ميادين الكتريكي وجود دارد و به همين دليل اين حلقه  زيبا شكل گرفته است . برسي تمامي پديده‌هاي موجود در عالم در نهايت ما را متوجه وجود پديده دوران ميادين الكتريكي و گرانشي مي كند كه بسيار شگفت انگيزند ، چرا كه ميتوانند خواص ميدان الكتريكي و گرانشي را دگرگون كنند .

 

 

اگر سياه چاله‌ها وجود دارند آيا مي توانند تمامي جرم‌هاي عالم را در خود ببلعند ؟

جواب سوال اين است كه چون اجرام نوتروني دوران دارند ، اين مسئله باعث دوران ميادين گرانشي پيرامون آنها شده و اجرام سنگين موجود در پيرامون آنها مجبور به چرخش حول آنها خواهند شد كه در اين ميان گازها محكوم به سقوط به مركز گرانش اجرام نوتروني هستند و اجرام سنگين تحت شرايط بخصوصي در كام سياه چاله‌ها فرو رفته و به اين علت بخصوص ، فعلا تمامي اجرام عالم در كام اجرام نوتروني فرو نمي روند . ولي به هر حال ، دير يا زود اين روي داد اتفاق خواهد افتاد و در نهايت تمامي اجرام عالم در كام اجرام نوتروني فرو رفته و حتي اجرام نوتروني بزرگتر ، اجرام نوتروني كوچكتر را در خود ادغام خواهند كرد .

     

 

سفيد چاله چيست؟

 

طبق تعريف "/ معادله  نسبيت عام داراي زير ساخت رياضي محكمي است كه با زمان متناسب است و مزيت آن هم اين است كه مي توان زمان را به سريعتر از آنكه به آينده برود به عقب برد .

اگر شما اين معادله را كه بتواند روي زمان كنترل داشته باشد ، براي سياه چاله بنويسيد نتيجه‌اش شيي به نام سفيد چاله خواهد بود كه كاملا خلاف سياه چاله به نظر ميرسد به اين مفهوم كه اگر چيزي از دام سياه چاله نمي تواند بگريزد ، چيزي نخواهد توانست به دام سفيد چاله بيافتد ، در واقع اگر سياه چاله كارش بلعيدن باشد سفيد چاله كارش بيرون انداختن است .

در واقع سفيد چاله‌ها در دنياي رياضي زندگي مي كنند و اين بدان معنا نيست كه حتما بايد در دنيا وجود داشته باشند در حقيقت آنها اصلا وجود خارجي ندارند زيرا راهي براي توليد آنها وجود ندارد . "

سفر به گذشته غير ممكن به نظر ميرسد براي اينكه اين موضوع بيشتر از آنكه پديده‌اي فيزيكي به نظر برسد ، پديده‌اي بيولوژيك است ، به اين معني كه ما در سفر به گذشته مجبور به كشتن زندگان و زنده كردن مردگانيم ، به طور كلي يعني نابود كردن چيزهايي كه بوجود آمده‌اند و پديدار كردن چيزهايي كه نابود شده‌اند كه بسيار غير ممكن ميباشد .  ولي ما ميتوانيم چنين تصور كنيم كه يك سفيد چاله يك جرم نوتروني با سرعت دوران غير معمول و بسيار زياد است كه در اين حالت بخصوص پديده  وارونگي ميدان گرانشي براي آن روي داده است ، در اين حالت گرانش به ضد گرانش تبديل ميشود و شتاب گرانش به شتاب گرانش منفي تبديل خواهد شد و جرم نوتروني بجاي جذب ماده ، آن را به شدت از خود ميراند . مبحث چگونگي پديدار شدن ميدان گرانش منفي [ نيروي ضد جاذبه ، انرژي تاريك ، توجيه حركت شتاب‌دار كهكشانها در كيهان ] ، وارونگي ميدان گرانشي .  

 

 

 

"/  تازه‌هايي در باره سياه چاله‌ها :

دانشمندان ناسا با همكاري جمعي از همكاران بين المللي خود و با كمك ماهواره ژاپني "سوزاكو" به مشاهدات شگفت انگيز و جديدي از سياه چاله‌ها دست يافته‌اند . جزئيات عجيبي از فضا و زمان منحني وار كه پيش از اين با اين دقت مشاهده نشده بود .

مشاهدات عبارت بودند از اندازه گيري سرعت چرخش سياه چاله‌ها  و نيز  اندازه گيري زاويه  ريزش مواد به داخل آن . اين مشاهدات بر پايه  عكس‌العمل نور در هنگام نزديكي به يك سياه چاله و رسيدن به مرزي كه به آن "مرز آهني K " گفته مي شود  صورت گرفته است . وجود اين نوار مرزي كه تا كنون بعلت فقدان شواهد كافي مورد ترديد قرار داشت اكنون با قاطعيت ثابت شده است و بعنوان يك معيار قابل قبول از جاذبه خرد كننده  سياه چاله‌ها مورد قبول قرار گرفته است . ماهواره سوزاكو مجهز به جستجو گر اشعه ايكس و طيف نگار اشعه ايكس است . اين دو  دستگاه به اتفاق اين قابليت را دارند كه طيف گسترده‌اي از انرژي‌هاي اشعه ايكس را بخصوص آن دسته از  اشعه‌هاي ايكس با سطوح بالاتري از انرژي را شناسايي كنند . به اين منظور براي شروع ، سياه چاله‌هايي با جرمهاي فوق‌العاده زياد در اولويت گرفته‌اند . اين گونه سياه چاله‌ها در مركز اغلب كهكشانها وجود دارند و جرمشان معادل با جرم ميليونها تا بيليونها خورشيد در محدوده‌اي به وسعت كل منظومه شمسي ما است .

 

 

سيگنالهاي طيفي سياه چاله‌هايي كه "سوزاكو" آنها را رديابي كرده است پيش از اين هم توسط ماهواره اروپايي" نيوتن" ديده شده بود اما سوزاكو از حساسيت بسيار بالاتري نسبت به انواع پيشين خود برخوردار است . 

مجموعه‌اي از مشاهدات صورت گرفته با سوزاكو نشان مي دهد كه مرز آهني K در تمامي كهكشانها وجود دارد و سيگنالهاي دريافتي از آن  ناشي از وجود جاذبه  شديد در جوار اين مرز است . به همين علت هدف بلند مدت اكتشافات فضايي ناسا بر مبناي كشف و شناسايي  مرز آهني K براي يافتن  تصويري مشخص  از يك سياه چاله قرار گرفته است .

اين گروه تحقيقاتي با بررسي كهكشان MCG-6-30-15 به اين نتيجه رسيدند كه صفحه چرخاني از مواد سياه چاله را تغذيه مي كند كه  اصطلاحا صفحه تغذيه كننده ناميده مي شود و زاويه 45 درجه نسبت به خط ديد ما مي سازد . چنين اندازه گيري دقيقي پيش از اين امكان پذير نبوده است . در واقع  وجود مرز آهني  Kكليد معماي اندازه گيري جرم و انرژي يك سياه چاله است .

 

به تازگي ناسا با همكاري جمعي از دانشمندان ايتاليايي با استفاده از داده‌هاي ارسالي  فضا پيماي "سويفت" براي اولين بار توانست  نوع موادي كه از سياه چاله‌ها به خارج از آن پرتاب مي شوند را مشخص  كند .

مواد موجود در اين فورانهاي سياه چاله‌اي عموما در كوازارها و ساير اجرام سماوي نيز ديده مي شوند اين مواد اغلب با سرعت نور به خارج پرتاب مي شوند . اين تيم تحقيقاتي موفق به گشودن معمايي شده است كه پيشينه آن به دهه هفتاد ميلادي  بر مي گردد .

فورانهاي مواد سياه چاله‌اي عموما مرزهاي كهكشانها را براي صدها هزار سال نوري در مي نوردند . آنها از منابع  اوليه توزيع مواد و انرژي در جهان و همچنين كليد فهم و درك چگونگي  شكل گيري كهكشانها و بسياري معماهاي گشوده نشده همچون منشا انرژي در جهان مي باشند . فورانهاي سياه چاله‌اي يكي از بزرگترين پارادوكسهاي ( تناقض هاي ) موجود در اختر شناسي هستند چرا كه از يك سو هيچ چيزي در جهان نمي تواند از جاذبه فوق‌العاده شديد سياه چاله‌ها بگريزد و از سوي ديگر مواد سياه چاله‌اي  با سرعت نور به فضاي لايتناهي پرتاب مي شوند . ما هنوز نمي دانيم اين فورانها چگونه شكل مي گيرند و تنها چيزي كه تا حال به قطعيت دريافته‌ايم اين است كه از چه موادي تشكيل شده‌اند . مبحث سياه چاله‌ها براي چندين  دهه است كه به بحث داغ روز محافل علمي تبديل شده است دانشمندان اكنون همگي بر اين ايده اتفاق نظر دارند كه مواد فوراني يا بايد از الكترون و پوزيترون تشكيل شده باشند و يا از الكترون و پروتون . البته اطلاعات حاصله از فضا پيماي "سويفت" شواهدي دال بر وجود پروتون در اين مواد را دارد .

اغلب كوازارها نيز فورانهايي دارند . يك كوازار هسته يك كهكشان است كه انرژي‌اش  توسط يك سياه چاله ابر جرم كه جرمي معادل ميليونها خورشيد ما را دارد تامين مي شود . مواد پاشنده در دو جهت مخالف فوران مي كنند از صفحه گاز چرخاني كه گرداگرد سياه چاله در چرخش است .

اين تيم تحقيقاتي ، نوعي كوازار را با نام بلازار مورد بررسي قرار دادند ، بلازارها  كوازارهايي هستند كه جهت فورانهايشان هميشه رو به سمت ما است انگار كه در مقابل يك لوله تفنگ قرار گرفته باشيم . اين تيم دو بلازار را مورد مطالعه قرار دادند 0212+735 و PKS 0537-286 كه در فاصله ده بيليون سال نوري از ما قرار دارند .

تا پيش ازاين تلسكوپها قدرت ديدن جزئيات فورانهاي سياه چاله‌اي را كه در طول موجهاي بين طول موج امواج اشعه ايكس و طول موج  امواج اشعه  گاما و با انرژي معادل ده كيلو الكترون ولت ( keV ) و حتي بيشتر به فضا پرتاب مي شوند را نداشتند .

اين تيم در مسير تحقيقات خود به فوتونهايي برخورد كرده است كه پس از رسيدن  به حداكثر10 keV دچار افت انرژي مي شوند اين همان فوتونهاي اشعه ايكس است كه تا 10 keV  به اوج انرژي خود مي رسند و سپس افت مي كنند . اين كشف وجود زوجهاي الكترون - پوزيترون را رد مي كند .

اين تجزيه و تحليل در چندين مرحله انجام شد . اطلاعات "سويفت" بر اين اساس بود كه سرعت پاشندگي مواد سياه چاله‌اي تا 99.9 درصد به سرعت نور نزديك است و 200 بيليون تريليون تريليون تريليون تريليون ذره  را با خود  به همراه دارد . با توجه به اين مساله دانشمندان توانستند در وهله اول  كل انرژي جنبشي اين مواد را محاسبه كنند و در قدم بعدي  با مقايسه بين ميزان اين انرژي جنبشي با ميزان انرژي فوتونهاي نور توانستند جرم مواد پاشنده و در نهايت تركيبات آن را به  دست آورند .

ميزان جرم محاسبه شده تقريبا به اندازه  جرم سياره  مشتري است به اين صورت كه مركز سياه چاله همانند يك مسلسل جرمي معادل مشتري را با سرعتي نزديك به سرعت نور به خارج از كهكشان پرتاب مي كند و انرژي فوق‌العاده زيادي را  در جهان توليد مي كند .

اين يافته يك سر آغاز مهم براي دانستن اين نكته است كه مواد چگونه شكل گرفته‌اند و هدفي براي فعاليتهاي آتي ناسا با استفاده از تلسكوپ فضاييGLA   و ماهواره ژاپني سوزاكو خواهد بود .  "

همانطور كه قبلا گفتيم :

1- در هسته  كهكشانها يك جرم نوتروني واحد وجود ندارد بلكه هسته  كهكشانها تشكيل شده از چندين جرم نوتروني به تعداد زياد است

2 -  هيچ پارادوكسي ( تناقضي ) در رفتار اجرام نوتروني وجود ندارد ، رفتاري كه در آنها به صورت دوگانه مشاهده ميشود كاملا قابل توجيه هستند چرا كه ما دانستيم فورانهاي ذرات باردار چگونه انجام مي گيرد و علت آن چيست 

3 -  اطلاعات حاصله از فضا پيماي "سويفت" كاملا درست است ، اجرام نوتروني ، پروتونها را پرتاب ولي الكترونها را دريافت مي كنند و علت آن قبلا توضيح داده شده است

4 - با توجه به اينكه اين تيم در مسير تحقيقات خود به فوتونهايي برخورد كرده است كه پس از رسيدن  به حداكثر10 keV دچار افت انرژي مي شوند و اين همان فوتونهاي اشعه ايكس است كه تا 10 keV  به اوج انرژي خود مي رسند و سپس افت مي كنند . اين كشف وجود زوجهاي الكترون - پوزيترون را رد مي كند چون طبق نظريات فعلي مينيمم مقدار انرژي لازم جهت توليد زوج تقريبا 1.02Mev است و چنين به نظر ميرسد كه تئوري هاوكينگ مربوط به تبخير سياه چاله‌ها درست نباشد و اجرام نوتروني در بيشتر موارد با افزايش جرم روبرو هستند كه اين افزايش ، تصاعدي بوده و ميتواند خيلي سريع منجر به بروز عدم تعادل در كيهان و در نهايت انهدام آن شود .

 

 

عكس فوق توسط آشكار سازي اشعه ايكس گرفته شده است ، حجم كروي شكل بيانگر ذرات پراكنده شده توسط انفجار ابر نو اختري و نقطه نوراني در مركز كره ، نشان دهند ستاره نوتروني بوجود آمده است كه در حال گسیل اشعه ایكس میباشد . اين تصوير مدرك كاملي دال بر وجود اجرام نوتروني در فضاست .

افشانندگي و پرتاب ذرات باردار مثبت توسط يك جرم نوتروني دوار با سرعت زاويه‌اي زياد ، چيزي شبيه به عكسهاي زير است ؛ البته تصاویر زیر مربوط به اجرام نوترونی نیست بلكه ساختار مشابهی با اجرام نوترونی چرخان یا دوار دارند .

 

 

 

كهكشان بيضوي NGC 5128 كه به قنطورس A نيز مشهور است، يكي از نزديك‌ترين كهكشان‌هاي فعال به زمين است، ولي در برابر دو ابر كروي حاصل از سياه‌چاله مركزي اين كهكشان، بسيار كوچك به‌نظر مي‌رسد.

كهكشان ان.جي.سي5128 يك كهكشان بيضوي به قطر حدود 70هزار سال‌نوري است كه 12.4 ميليون سال‌نوري با زمين فاصله دارد. اين كهكشان در صورت‌فلكي جنوبي قنطورس واقع شده و با دوربين‌هاي دوچشمي و تلسكوپ‌هاي آماتوري قابل تشخيص است.

 

 

تصوير فوق كه به‌تازگي از تركيب رصدهاي 9 رصدخانه راديويي در نيم‌كره جنوبي بدست آمده، دقيق‌ترين تصوير در بررسي فعاليت‌هاي اين كهكشان است. در مركز اين كهكشان، ابرسياه‌چاله‌اي 55ميليون بار سنگين‌تر از خورشيد ( تقريبا 10 برابر سنگين‌تر از سياه‌چاله مركزي كهكشان راه‌شيري ) وجود دارد كه گرانش آن، فوراني جت‌مانند از ذرات ماده را ايجاد مي‌كند. اين ذرات با سرعت يكصدهزار كيلومتر بر ثانيه ( يك‌سوم سرعت نور در خلاء ) به بيرون شليك مي‌شوند و اين دو حباب بزرگ را پديد مي‌آورند كه امواج راديويي بسيار قوي از آن ساطع مي‌شود.

 

 

تصوير دوم نيز تركيبي از تصاوير پرتوي ايكس (آبي) بدست‌آمده از رصدخانه فضايي چاندرا با تصاوير ريزموج (نارنجي) و نور مريي اين كهكشان است كه جت‌هاي نسبيتي فوران‌يافته از ابرسياه‌چاله سنگين مركز كهكشان را به همراه ابرهاي كروي حاصل از آن نشان مي‌دهد. درازاي اين جت‌هاي ماده حدود يك ميليون سال‌نوري تخمين زده مي‌شود و اگر مي‌شد اين حباب‌ها را در نور مريي ديد، آن‌گاه اين كهكشان 20 برابر بزرگ‌تر از ماه بدر در آسمان ديده مي‌شد!

اگر جهت‌گيري اين كهكشان عمود بر خط ديد ما نبود و زاويه‌اي ديگر داشت، به‌جاي امواج راديويي، پرتوهاي قوي ايكس و گاما از اين كهكشان به زمين مي‌رسيد و قنطورسA به جاي كهكشان فعال راديويي جزو اختروش‌ها يا بلازارها دسته‌بندي مي‌شد.

 

 

محمدرضا طباطبايي    25/6/86

http://www.ki2100.com

 

لطفا نظر خود را به تالار زير ارسال فرماييد :


/talar/viewtopic.php?f=7&t=70