|
|
سبد خرید ( 0 )
|
مقایسه ( 0 )
|
لیست استعلام ( 0 )
آخرین اخبار
آخرین مقالات
معرفی شرکت Testo
شنبه، 09 دی، 1396
معرفی شرکت Pepperl + Fuchs
چهارشنبه، 12 مهر، 1396
معرفی شرکت Sick
سه شنبه، 11 مهر، 1396
اندازه گیری مقاومت الکترود زمین (بخش دوم)
شنبه، 01 مهر، 1396
معرفی شرکت Han Seung
سه شنبه، 31 مرداد، 1396
آرشیو مقالات ...

آشنایی مختصر با نحوه اندازه گیری فاصله بین کهکشان ها

متن خبر:


کهکشان‌ها به طور یکدست در فضا گسترده نشده اند، بلکه بیشتر به صورت توده‌های بزرگی از ماده در نقاط مختلف تجمع پیدا می کنند. این پراکندگی نامنظم بی حکمت نیست زیرا هم در تعیین صورت ظاهری کهکشان‌ها و هم در مشخص کردن نحوه به تکامل رسیدنشان بسیار مهم است. همان طور که در ستاره شناسی مرسوم است، درک ما از اجرام آسمانی به توانایی ما در تشخیص این که آن شیء در چه فاصله ای نسبت به ما قرار گرفته است بستگی دارد. بنابراین، پیش از هر چیز نگاهی دقیق تر به روش‌هایی که ستاره شناسان برای اندازه گیری فاصله کهکشان‌ها به کار می برند می اندازیم.

ستاره شناس‌ها معتقدند که حدود ۵۰میلیارد کهکشان به درخشندگی کهکشان راه شیری یا نورانی تر از آن در جهان قابل مشاهده وجود دارند. برخی از آن‌ها به قدر کافی نزدیک هستند که بتوان با تکنیک متغیر قیفاووسی فاصله شان را اندازه گیری کرد. ستاره شناس‌ها دوره‌های تناوب قیفاووسی را در کهکشان‌هایی که تا فاصله ۲۵گاپارسک قرار دارند شناسایی و اندازه گیری کرده اند. با این حال بعضی از کهکشان‌ها بدون «ستاره‌های متغیر قیفاووسی»۱*هستند. در هر صورت، بیشتر کهکشان‌های شناخته شده بسیار دورتر از فاصله ۲۵مگاپارسک قرار دارند. متغیرهای قیفاووسی در بسیاری از کهکشان‌های دور، حتی اگر با حساس ترین تلسکوپ‌های دنیا به دنبال آن‌ها بگردیم، به خوبی قابل مشاهده نیستند تا بدین طریق بتوانیم درخشش ظاهری و تناوب آن‌ها را اندازه گیری کنیم. برای این که بهتر بتوانیم فاصله کهکشان‌ها را نسبت به زمین اندازه گیری کنیم، باید دسته دیگری از اجرام آسمانی را بیابیم و روی آن‌ها مطالعه کنیم.

یکی از راهکارهای پژوهشگران برای حل این مشکل، مشاهده «شمع‌های ‌استاندارد»‌۲*است. شمع‌های استاندارد اجرام نورانی و به راحتی قابل تشخیص هستند که میزان درخشندگی آن‌ها به طور قطع مشخص است. ایده اصلی بسیار ساده است؛ هنگامی که مشخص شد یک شیء آسمانی یک شمع استاندارد است ـ که این را از روی ظاهر یا شکل انحنای نور آن می توان تشخیص داد ـ می توان درخشندگی آن را برآورد کرد. سپس، می توان با مقایسه میزان درخشندگی و میزان تابش ظاهری آن، فاصله ما از جرم مورد نظر و در نتیجه فاصله ما از کهکشانی که در آن قرار گرفته را محاسبه کرد.برای این که بهترین نتیجه به دست آید، درخشندگی یک شمع استاندارد باید به خوبی تعیین شده باشد. همچنین باید به قدر کافی درخشش داشته باشد که از فاصله خیلی دور هم دیده شود. در طول سال‌ها، ستاره شناس‌ها از انواع زیادی از اجرام به عنوان شمع‌های استاندارد استفاده کرده اند از جمله نواخترها، سحابی‌های سیاره نما، خوشه‌های ستاره ای کروی، ابرنواخترها و حتی کل یک کهکشان. با این حال فایده همه آن‌ها به یک اندازه نیست؛ پرتوافکنی طبیعی در درخشندگی بعضی از آن‌ها بیشتر از بقیه است، بنابراین نمی توان برای اندازه گیری فاصله‌ها به آن‌ها تکیه کرد.در سال‌های اخیر، به ستاره شناس‌ها ثابت شده است که سحابی‌های سیاره نما و ابرنوختراهای نوع یک به طور خاص، می توانند بدون تردید به عنوان شمع‌های استاندارد قابل اطمینان مورد استفاده قرار گیرند. ابرنواخترهای نوع یک، حداکثر درخشندگی ثابتی دارند و بسیار نورانی هستند. این ویژگی کار شناسایی و محاسبه فاصله آن‌ها را از صدها مگاپارسک دورتر امکان پذیر می کند.

یک راه حل دیگر برای ارزیابی شمع‌های استاندارد در دهه ۱۹۷۰کشف شد. در آن زمان، ستاره شناس‌ها پی بردند که رابطه نزدیکی بین سرعت دورانی و درخشندگی کهکشان‌های مارپیچی که در فاصله چند ده مگاپارسکی از راه شیری قرار دارند وجود دارد. سرعت دورانی معیاری برای اندازه گیری جرم کلی یک کهکشان مارپیچی است، بنابراین شاید خیلی تعجب آور نباشد که این ویژگی با میزان درخشندگی ارتباط داشته باشد. مطلب تعجب آور این است که این ارتباط تا چه حد تنگاتنگ است.

اندازه گیری با استفاده از نسبت Tully- Fisher(برگرفته از نام دو دانشمندی که آن را کشف کردند) این امکان را فراهم می کند تا ستاره شناس‌ها با مشاهده سرعت چرخش یک کهکشان مارپیچی، برآورد بسیار دقیقی از درخشندگی آن داشته باشند. طبق معمول، با مقایسه میزان درخشندگی واقعی کهکشان با درخشش ظاهری آن می توان فاصله اش را محاسبه کرد.

برای این که ببینیم استفاده از نسبت Tully- Fisherبه چه نحو است تصور کنیم که در حال مشاهده یک کهکشان مارپیچی دوردست هستیم و یک خط انتشار خاص را می بینیم. طول موج تابش‌ها از سمتی از کهکشان که به سمت ما نزدیک می شود افزایش می یابد. طول موج تابش‌های سمت دیگر کهکشان که از ما دور است به همان میزان کاهش می یابد. چیزی که در نهایت مشاهده می شود این است که با چرخش کهکشان، نشر خط نور وسعت پیدا می کند و پهن می شود. هر چه سرعت چرخش کهکشان بیشتر باشد، این خط انتشار پهن تر می شود. با محاسبه میزان گسترده شدن خط انتشار نور، ستاره شناس‌ها می توانند سرعت چرخش کهکشان را برآورد کنند. زمانی که سرعت تعیین شد، می توان میزان درخشندگی کهکشان را با کمک نسبت Tully- Fisherمحاسبه کرد.از نسبت Tully- Fisherمی توان برای اندازه گیری فاصله کهکشان‌های مارپیچی که تا ۲۰۰مگاپارسک دور هستند استفاده کرد. از این فاصله به بعد، اندازه گیری دقیق میزان گستردگی خط انتشار سخت تر و سخت تر می شود.

——————————

*پانوشت:

۱- ستاره‌های متغیر قیفاووسی نوعی ستاره هستند که درخشش آن‌ها‌ به طور منظم تغییر می کند. این درخشش در آغاز دوره تناوب به مدت چند ساعت زیاد شده سپس تا چندین روز به تدریج کم فروغ تر می شود.ستاره‌‌های متغیر قیفاووسی ابرغول‌‌هایی زرد و نارنجی و بسیار درخشان تر از خورشید ما هستند.

۲- شمع استاندارد نوعی جرم نجومی است که درخشندگی معینی دارد و معیاری برای اندازه‌گیری فاصله است.

 

آمار مربوط به این مطلب:
تعداد بازدید:57
نظرات
در این رابطه هیچ نظری توسط کاربران نوشته نشده است
بازگشت