از تولد ستارگان تا تلسکوپ هابل

اَختران آسمان

بارها به ستاره‌ها نگاه کرده‌ایم و شاید هر کداممان بنابر قصه های قدیمی، ستاره‌ای در میان دریای بیکران آسمان داشته باشیم و گاهی با او درد دل کنیم، بی خبر از اینکه در طول گذر عمر ما، ستاره‌ها می‌آیند و می‌روند. ستاره‌های جوان (نواَختر) ناگهان ظاهر می‌شوند و با درخشش بی نظیر خود، صورت فلکی را دچار تغییر می‌کنند و بعد از چند هفته، دوباره کم نورتر می‌شوند. در سال 1054 میلادی (433 هجری شمسی) یک «ابر نواختر» در صورت فلکی «ثور» منفجر شد که سحابی خرچنگ، بقایای آن است.

یک ستاره درحالت طبیعی، زمانی می‌میرد که انبار عظیم سوخت هسته‌ای آن به پایان برسد. حتی امروزه نیز ستارگان پیری را می‌بینیم که تاریک می‌شوند در حالی که ستارگان دیگر متولد می شوند تا جایگزین آنها شوند. ستارگان جوان در میان گازهایی پنهان هستند که از آنها شکل می‌گیرند و چون نوزاد از آن متولد می‌شوند.

شاید بخواهید بدانید محاسبه عمر یک ستاره چگونه انجام می‌شود. پاسخ این است که هیچ ستاره شناسی این قدر بیکار نیست که بنشیند و یک ستاره را از زمان تولد تا مرگ دنبال کند. تازه اگر یک چنین آدمی پیدا شود، شایدعمرش کفاف ندهد. ستارگان نیز مانند درختان شناسایی می‌شوند. یک زیست شناس با کمک دایره‌های داخل تنه یک درخت، عمر آن را می‌سنجد. ستاره شناس نیز با استفاده از قوانین فیزیک و رصد گونه‌های مختلف ستارگان، سلسله حوادث زندگی ستاره مورد نظر خود را نتیجه گیری می‌کند.

یک ستاره بعد از آنکه از ابر گازها بیرون آمد، بلافاصله حیاتی پایدار به دست می‌آورد یعنی در همین زمان واکنش های هسته‌ای در داخلی ترین هسته ستاره، هیدروژن را به هلیوم تبدیل می‌کند و انرژی آزاد می‌شود. سرانجام همه‌ی هیدروژن درون ستاره به مصرف می‌رسد و مرحله بعد که تغییراتی در لایه‌های درونی ستاره است، شکل می‌گیرد. در همین زمان وقتی واکنش‌های جدیدی از هلیوم شروع می‌شوند، لایه‌های بیرونی ستاره متورم می شود تا ستاره را به اندازه یک غول برسانند.

بدین ترتیب بر اثر تغییرات زیاد، ستاره به مرحله تغییر می‌رسد و نهایتا هیچ منبعی برای آزادسازی انرژی باقی نمی‌ماند. ستارگان کوچک تر در اثر انقباض به کوتوله‌های سفید تبدیل می‌شوند و ستارگان بزرگ تر به صورت ابر نواَختر منفجر می‌شوند.

ماده بیرون ریخته از یک ابر نواَختر، بخشی از گاز بین ستاره ای را تشکیل می‌دهد که زادگاه ستارگان جدید است. ستارگان در یکی از آخرین مراحل زندگی خود، پیش از آن که به کوتوله سفید تبدیل شوند، منظره بسیار زیبایی در آسمان به وجود می‌آورند.

 این مرحله پیدایش سحابی‌های سیاره‌ای است و شکل منظم و رنگ‌های زیبای آنها سبب جذابیّت  آنها می‌شود.

حال که با زندگی یک ستاره آشنا شدید، جالب است بدانید خورشید، سنین میانی خود را به آرامی می‌گذراند و خوب است بدانید، لااقل در زمان ما خاموش نمی‌شود مگر اینکه یک مردم آزاری منفجرش کند!

کشف آسمان از دیرباز تاکنون بشر را به خود مشغول داشته. حتماً این روزها در خصوص تلسکوپ هابل از   رسانه های مختلف شنیده اید. برخی معتقدند که هابل مهم‌ترین ابزار ساخته شده در کل تاریخ علم است. داده‌های این تلسکوپ در سال ۲۰۱۹ به نگارش تقریباً هزار مقاله علمی منجر شد و همچنان در خط مقدم اکتشاف است. اخترشناسان پیش از پرتاب آن در سال ۱۹۹۰ عمر دقیق کیهان (۱۰ میلیارد یا ۲۰ میلیارد سال) را نمی‌دانستند. بررسی ستاره‌های تپنده توسط هابل این محدوده را کوچک کرد و حالا به دقت می‌دانیم که جهان ۱۳٫۸ میلیارد سال پیشینه دارد. این رصدخانه نقشی محوری در آشکار کردن انبساط شتاب گیرنده کیهان بازی‌ کرد. کشفی که برای پژوهشگران جایزه نوبل به ارمغان آورد و شواهد قطعی از وجودسیاه‌چاله‌های بزرگ در مرکز کهکشان را فاش کرد.

جانشین تلسکوپ هابل، تلسکوپ فضایی نانسی گریس رومن است که تا سال ۲۰۲۷ در مدار قرار خواهد گرفت. در۲۰ مه ۲۰۲۰، مدیر ناسا، جیم برایدنستاین، اعلام کردکه «تلسکوپ نقشه‌برداری میدان باز فروسرخ»، به پاس کمک‌های پایدارش به نجوم، تلسکوپ فضایی نانسی‌گریس رومن نامیده» می‌شود. تلسکوپ فضایی جیمزوب نیز که در روز شنبه ۲۵ دسامبر ۲۰۲۱ به فضا پرتاب شده، به انجام برنامه‌های بسیار گسترده‌تر پژوهشی خود ادامه می‌دهد.

قسمتی از نتایج اعلام شده از هابل عبارت است از:

• هابل به حل بسیاری از مشکلات ستاره‌شناسی که دانشمندان پیش از در مدار قرار گرفتن آن با آنها دست و پنجه نرم می‌کردند کمک کرد.
• این تلسکوپ توانست فاصله میان ستارگان را دقیق‌تر اندازه‌گیری کرده و سرعت گسترش جهان را تنها با ۱۰ درصد خطا تخمین بزند.
• همچنین هابل توانست سن جهان و راهی که در پیشه رو دارد را اندازه‌گیری کند که این نتایج ناقض بسیاری از نظریات قبلی بود.
• تصاویر با دقت بالای این تلسکوپ امکان دیدن چگونگی شکل‌گیریسیاه‌چاله‌ها را در کهکشان‌های نزدیک به ما را فراهم کرد و نیز توانست کهکشان‌هایی را که میلیاردها سال نوری از ما فاصله دارند را آشکارسازی کرده و درهای تازه‌ای از علم را برای دانشمندان بگشاید.
• هابل هر روز بین ۱۰ تا ۱۵ گیگابایت تصویر برای ستاره‌شناسان می‌فرستد. حجم این داده‌ها تاکنون بیش از ۱۰ ترابایت بوده است.
• هابل بیش از 400،000 رصد جداگانه از اجرام آسمانی انجام داده‌است.
• هزاران مقاله ستاره‌شناسی بر اساس اطلاعات هابل نوشته شده‌است.

• هابل نخستین تلسکوپ نوری بود که توانست از یک سیاه چاله تصویربرداری کند. این سیاه‌چاله جرمی برابر چندین میلیارد برابر خورشید دارد.
• هابل برای نخستین بار تصاویری واضح از تولد و مرگ ستارگان ارائه داد.
• در سال ۱۹۹۴ هابل از برخورد دنباله‌دار شومیکر لوی ۹ با مشتری تصویربرداری کرد.
• دورترین و قدیمی‌ترین اجرام آسمانی نسبت به زمین که تاکنون نور آنها به زمین رسیده‌است نیز توسط هابل ثبت شده‌اند.
• ثبت تصویری با فاصله ۱۳ میلیارد سال نوری از زمین .
• در ۹ ژانویه ۲۰۱۳ دورترین ابرنواختر شناخته شده، توسط تلسکوپ هابل کشف شدند. فاصله این ابرنواختر حدود ۱۰ میلیارد سال نوری است.
• کشف دو قمر پلوتون از جمله استوکس.
• تعیین نرخ دقیق انبساط جهان
• کشف اریس (دهمین سیاره منظومه خورشیدی).

گردآوری و تنظیم: ایلیا محمدخانی 14 ساله از تهران