پاسخ به بنیادی‌ترین پرسش‌های نجومی انسان به مناسبت هفته نجوم

درباره شکل‌گيري عالم نظريات متفاوتي وجود دارد اما قوي‌ترين نظريه که شواهد رصدي هم براي آن پيدا شده نظريه انفجار بزرگ يا همان بيگ بنگ است. طبق اين نظريه، جهان فعلي ما از انفجار ذره بسيار کوچک‌تر از کوچک‌ترين ذرات بنيادي به‌وجود آمد. منظور از انفجار در اين‌جا يک انبساط بسيار سريع و عظيم است. از اين ذره همه ذرات بنيادي به وجود آمدند و به تدريج از مرکز آن دور شدند و با انبساط زياد گازهاي داغ موجود کهکشان‌ها و ستاره‌هاي درون‌شان شکل گرفتند. با سردتر شدن مواد اطراف ستاره‌ها، سيارات شکل گرفتند و به دام گرانش ستاره‌ها افتادند و شروع به چرخش دور آن‌ها کردند. البته همه اين موارد ميليون‌ها سال طول کشيد و هر مرحله توضيحات مفصلي دارد اما اين جا به اختصار به آن اشاره کرديم. اين انفجار باعث انبساط جهان به صورت بادکنکي مي‌شود البته نيروي ديگري که در اين انبساط و کند شدن سرعت انبساط آن تاثير دارد، نيروي جاذبه ‌است. تشعشعات باقي مانده از اين انفجار هنوز به صورت امواج ضعيف مايکروويو در آسمان وجود دارد و از زمين قابل رديابي هستند. به اين امواج مايکروويو پس زمينه کيهان گفته مي‌شود. در اواخر دهه 1920، ادوين هابل ستاره‌شناس آمريکايي به بررسي نور دريافتي از ستارگان کهکشان‌هاي دور دست پرداخت. او متوجه شد که کهکشان‌ها با سرعت زيادي در حال دور شدن از زمين هستند. امروز مي‌دانيم علاوه بر اين که انبساط عالم خيلي سريع است شتاب هم دارد يعني سرعت گسترش مدام در حال افزايش است يعني هرچه ما بيشتر به عمق کيهان نظاره مي‌کنيم در واقع بيشتر به عمق زمان گذشته مي‌نگريم. اين نظريه مي‌تواند به طور دقيق توضيح دهد که در کسري از ثانيه بعد از انفجار بزرگ چطور نخستين ذرات بنيادي شکل گرفتند و چطور اتم‌ها و عناصر مختلف پيدا شدند. اين نظريه دماي کيهان در مراحل مختلف عمرش را شرح مي‌دهد و مي‌گويد اولين ستاره‌ها چطور تشکيل شدند و براي پيدايش و حضور چهار نيروي اصلي شامل گرانش، الکترومغناطيسي، هسته ضعيف و هسته‌اي قوي استدلال دارد و هم اکنون معتبرترين چيزي است که درباره عالم و تحولش مي‌دانيم. آيا در کيهان موجود هوشمند ديگري وجود دارد؟

«سنگواره‌هاي روي زمين نشان مي‌دهند که حدود سه و نيم ميليارد سال پيش شکلي از حيات روي زمين وجود داشته است. اين شايد فقط پانصد ميليون سال بعد از زماني است که زمين آن قدر پايدار و خنک شد که بتواند پذيراي حيات باشد اما تکامل حيات در عالم مي‌توانست در شرايط عادي هفت ميليارد سال طول بکشد. اگر احتمال ظهور حيات در سياره‌اي فرضي اين قدر کم است چرا در زمين در مدتي در حدود يک چهاردهم فرصتي که داشت، رخ داد؟ ظهور سريع حيات در زمين نشان مي‌دهد که احتمال ظهور خلق الساعه حيات در شرايط مناسب بسيار زياد است» اين بخشي از نوشته‌هاي «استيون هاوکينگ» درباره شکل‌گيري حيات در زمين است. او معتقد است زمان زيادي براي شکل‌گيري دي.ان.اي و پيدايش حيات پيچيده لازم است حتي بيش از زماني که در زمين حيات شکل گرفته است. در سال‌هاي اخير شاهد کشف سيارات فراخورشيدي زيادي بوديم، سياراتي خارج از منظومه شمسي که دور ستاره ديگري مي‌چرخند و از نظر شکل، اندازه و دما شبيه زمين هستند. اين سيارات از نظر دانشمندان مهم‌ترين گزينه‌ها براي بررسي احتمال وجود حيات هستند. البته به ياد داشته باشيد که اين سيارات کشف شده فقط در کهکشان خودمان هستند. در حالي که مي‌دانيم ميلياردها کهکشان در عالم وجود دارد و در هر کهکشان به طور متوسط 100 ميليارد ستاره وجود دارد و ممکن است هر يک از اين ستاره‌ها سياراتي در اطراف خود داشته باشند که شرايط حيات در آن‌ها مهيا باشد. با توجه به تعداد زياد ستاره‌ها و سيارات در کيهان اين که شرايط حيات در جاي ديگري فراهم باشد و اولين جانداران شکل بگيرند اصلا غير ممکن نيست که در جايي از اين کيهان بزرگ حيات وجود داشته باشد اما مسئله اصلي اين است که وقتي از حيات حرف مي‌زنيم منظورمان حيات اوليه و تک سلولي است يا حيات هوشمند؟ براي شکل‌گيري حيات هوشمند زمان زياد و شرايطي خاص لازم است. فعلا در اين باره چيزي نمي‌دانيم و بايد منتظر باشيم ببينيم پيشرفت‌هاي سريع علم چه اطلاعات تازه‌اي براي مان خواهد داشت. چرا آسمان آبي است و مثلا صورتي يا سبز نيست؟ به نظر شما چرا آسمان بايد آبي ديده بشود در حالي که مي‌دانيم نور خورشيد سفيد است؟ پاسخ خيلي سخت نيست! جو زمين پر از گازها و ذرات مختلفي مثل غبار است. اين ذرات در حرکت هستند و با هم برخورد مي‌کنند و در جهت‌هاي مختلف و با شدت‌هاي متفاوت پراکنده مي‌شوند. نور خورشيد يا همان نور سفيد، ترکيبي از هفت رنگ مختلف است. شبيه همان چيزي که وقتي رنگين کمان تشکيل مي‌شود، مي‌توان ديد. اين رنگ‌ها عبارتند از قرمز، نارنجي، زرد، سبز، آبي، نيلي و بنفش. نور آبي طول موج‌هاي کوتاه‌تري نسبت به بقيه رنگ‌ها دارد. وقتي نور خورشيد با ذرات غبار در جو زمين برخورد مي‌کند و از آن‌ها مي‌گذرد، رنگ آبي از طيف نور خورشيد بيش از ديگر رنگ‌ها پراکنده مي‌شود. طول موج و فرکانس يا همان بسامد، ويژگي‌هاي مربوط به موج هستند و از آن جايي که نور هم نوعي موج است، اين ويژگي‌ها را دارد. فيزيک داني انگليسي به نام «لرد ريلي» تخمين زده بود که نور آبي 10 برابر سريع‌تر از نور قرمز در هوا پراکنده مي‌شود و مسئله آبي بودن آسمان را با همين دليل توضيح داد. بعد از آن، اين پديده به پراکندگي ريلي مشهور شد. در واقع آسمان در سياره ما بي رنگ است اما اين ذرات موجود در جو هستند که باعث پراکنده شدن نور سفيد خورشيد و ايجاد رنگ آبي مي‌شوند. بنابراين وقتي شب مي‌شود و خورشيد در آسمان نيست، ما تاريکي بيرون از جو زمين را در آسمان مي‌بينيم. حالا اگر سياره‌اي وجود نداشته باشد يا مقدار وجود ذرات غبار در آن زياد نباشد، آسمان آبي رنگي هم نخواهيم داشت چه در روز و چه در شب! آن‌چه شب هادر آسمان مي‌بينيم، سياره است يا ستاره؟

ستاره‌ها و سياره‌ها از نظر ماهيت تفاوت‌هاي اساسي با هم دارند اما براي خيلي‌ها اين سوال پيش مي‌آيد که چه طور مي‌شود فرق ستاره‌ها و سياره‌ها را در آسمان شب فهميد. ستاره‌ها خودشان منبع نور و انرژي هستند ولي سيارات از خود نوري ندارند و نور ستاره‌ها را بازتاب مي‌کنند اما براي اين که بشود ستاره‌ها و سيارات را از هم تشخيص دهيد بايد چند نکته را به خاطر داشته باشيد. اول اين که دقت کنيد ببينيد که جرم نوراني که در آسمان شب مي‌بينيد، چشمک مي‌زند يعني نورش کم و زياد مي‌شود يا نه. اگر آسمان به اندازه کافي تاريک باشد، اين روش خوبي براي پيدا کردن ستاره‌هاست. ستاره‌ها چشمک زن هستند در حالي که نوري که سيارات بازتاب مي‌کنند، نسبتا يکنواخت است. نکته بعدي اين است که ستاره‌ها در طول شب حرکتي به دور ستاره قطبي دارند و حرکت‌شان دايره‌اي و بسيار کم است اما سيارات تقريبا در مسيري مستقيم حرکت مي‌کنند. ماهواره‌ها نيز در آسمان حرکت مي‌کنند اما حرکت‌شان بسيار سريع‌تر از سيارات است. براي تشخيص حرکت يک سياره نسبت به پس‌زمينه ستارگان ممکن است لازم باشد تا ساعت‌ها يا حتي براي هفته‌ها حرکت آن جرم را زير نظر گرفت، درحالي‌که يک ماهواره به‌سرعت و در تنها چند دقيقه طول آسمان را طي مي‌کند. اگر علاقه‌مند باشيد به طور جدي‌تر سيارات مختلف را در آسمان پيدا کنيد، مي‌توانيد يک نقشه آسمان شب تهيه کنيد. اين نقشه هم در اينترنت به سادگي در دسترس است و هم در کتاب‌هاي آموزشي نجوم و به کمک آن شکل کلي ستاره‌ها در آسمان فصل مد نظر را ببينيد و جرم نوراني متفاوتي که جزو آن ستاره‌ها نيست، مسلما يک سياره است. اگر روشي ساده‌تر بخواهيد، پيشنهاد مي‌کنيم از اپليکيشن‌هاي موبايلي و نرم‌افزارهاي نقشه آسمان مثل Star walk ياStellarium استفاده کنيد. اين برنامه‌ها با گرفتن اطلاعات محلي شما مثل کشور و شهر و عرض جغرافيايي آسمان محل زندگي‌تان را شبيه‌سازي مي‌کنند و با حرکت دادن گوشي به سمت نواحي مختلف آسمان اسم هر ستاره را به شما مي‌گويند. حتي مسير حرکت هر سياره در آسمان همان شب را هم براي‌تان مشخص مي‌کنند. عالم چه‌قدر بزرگ است؟ ماه نزديک‌ترين جرمي است که در آسمان مي‌بينيم و فاصله‌اش از ما چيزي حدود 380 هزار کيلومتر است. اين عدد در ابعاد نجومي بسيار کوچک و ناقابل است اما فاصله ما از نزديک‌ترين ستاره که همان خورشيد خودمان باشد حدود 150 ميليون کيلومتر است. هنوز هم عددي که با آن مواجهيم عجيب و غريب نيست چون ميليون براي‌مان کاملا آشناست اما فاصله بعدي مربوط به نزديک‌ترين ستاره به غير از خورشيد است که اين عدد حدود چهار سال نوري است. سال نوري واحدي براي تعريف فاصله نجومي است و معادل است با مسافتي که نور در يک سال با سرعت 300 هزار کيلومتر بر ثانيه طي مي‌کند. اين مقدار چيزي حدود ۶۰ هزار برابر فاصله زمين تا خورشيد است! حالا وقتش رسيده از داخل کهکشان خودمان خارج شويم و فاصله‌هاي بزرگ‌تري را مرور کنيم. نزديک‌ترين کهکشان به ما کهکشان آندرومداست که دو و نيم ميليون سال نوري از ما فاصله دارد. يعني دو و نيم ميليون سال طول مي‌کشد تا نور اين کهکشان به ما برسد. کهکشان کلاه مکزيکي 28 ميليون سال نوري فاصله دارد اما سوال اين جاست که دورترين جاي عالم کجاست؟ دورترين جرمي که تا به حال رصد شده مربوط به يک ستاره يا يک کهکشان معمولي نيست. کهکشاني است با يک هسته فعال که کوازار ناميده مي‌شود. کوازارها در حقيقت دورترين اجرام شناخته شده در جهان هستند که چيزي در حدود 13.2 ميليارد سال نوري با ما فاصله دارند. نور دورترين کهکشان 13 ميليارد سال پيش سفرش را آغاز کرده تا به ما رسيده است پس تصويري را از کهکشان نشان مي‌دهد که مربوط به 13 ميليارد سال پيش است و اين يعني ما داريم به تصويري فوق باستاني نگاه مي‌کنيم! نويسنده : مريم ملي | دانش‌آموخته کارشناسي‌ارشد اخترفيزيک ما را در کانال «آخرين خبر» دنبال کنيد

---

بازار

---