تکنیک های جدید رصدی برای افزایش دقت اندازه گیری میدان کهکشانی

در طیف فرکانسی پایین، لوفار تداخل سنج رادیویی است که از چندین ایستگاه رصدی در اروپا ساخته شده و به عنوان یک تلسکوپ رادیویی استفاده می شود. سیگنال های متفاوت دریافتی توسط ایستگاه ها بصورت دیجیتالی بوده و نهایتا با هم ادغام شده و یکپارچه می شوند که در واقع این عمل توسط آنتن های دو قطبی که توانایی تجزیه و تحلیل و جداسازی میزان های انرژی متفاوت رو دارند انجام شده و نتیجه توسط این آنتن ها یکپارچه و تجزیه می شوند. این ویژگی به منجمین رادیویی این قدرت عمل رو می دهد که توانایی تنظیم آنتن ها و ترکیب حساسیت های بر اساس نمایش میدان هر ماده را داشته باشند. درگذشته، تلسکوپ های بزرگ رادیوی نیاز به فضاهایی خاص داشتند که بدون مشکل افزایش سر و صدای ایجاد توسط تلسکوپ توانایی کار در محیط را داشته باشند. لوفار یک تلسکوپ ثابت است و درنتیجه مناسب فرکانش های بالا همچون ۱۰-۲۴۰ مگاهرتز می باشد.

میدان های مغناطیسی کهکشانی بیش از ۵۰ سال پیش کشف شد. چگونه این میدان های تولید شده هنوز به صورت راز باقی مانده اند. چه چیزی آن ها با قدرت و شکل خود می خواهند به ما انتقال بدهند ؟

مطابق گزارشات، منجمین با استفاده از لوفار به مشاهده ی کهکشان M51 پرداخته که به عنوان کهکشان گرداب نیز شناخته میشود. آنها میدان های مغناطیسی این کهکشان را که همراه با یک ابر که دارای یک سرعت خیره کننده از الکترون است، در فاصله ی ۴۰۰۰۰ سال نوری دورتر از مرکز آن بدست آوردند.( البته این مقدار محاسباتی است ).  میدان مغناطیسی و پرتوهای کیهانی ( الکترون ها ) به نظر میرشند که در بازوهای مارپیچ کهکشانی چگالتر باشند که این عامل پشتیبان کننده از مدل جهان الکتریک می باشد. علم جامع امروز مشکلات زیادی برای توجیح این میدان های و پرتوهای کیهانی الکترونی دارد، به این دلیل که دانش تئوریکال ما منبع شناوری الکترون را در این میدان های مغناطیسی را نمی تواند اثبات کند.

در این میان “ساختار ستاره ی تولید کننده ی انرژی الکتریکی”، “گاز خروجی” و “و چگونگی قرار گیری سریع میدان ها در مناطق مختلف” بحث شدند. بدون در نظر گرفتن هیچ یک از مباحث الکترومغناطیس، میدان های الکتریکی و بدون وارد کردن اثرات ژنراتور موتورها محاسبات انجام شد. آن ها با تکیه بر  تئوری های گاز سرد موجود در کهکشان، انفجارات ابرنواختری، تولد ستارگان و انرژی چرخشی به توجیح این میدان ها می پردازند. با این حال این دیدگاه قابلیت توجیح میدان های چندین کهکشان مشاهد شده را ندارد.

میدان های مغناطیسی راحت تر از حرکت الکترون های شارژ شده قابل رصد هستند، در نتیجه منجمین مدرن فکر می کنند که میدان هایی که مشاهده کرده اند جزی از بقایای نخشتین باقی مانده از انفجار بزرگ می باشد. این واقعیت که حرکت ذرات شارژ شده مثل الکترون توانایی تولید میدان های مغناطیسی را دارند از زمان کشف مایکل فارادی برای ما شناخته شده است. زمانی که ذرات شارژ شده حرکت می کنند، یک جریان الکتریکی ایجاد می کنند که این جریانات حول میدان مغناطیسی پیچش می کند.  هنگامی که این ذرات شارژ شده در یک جهت حرکت کنند و جهت گیری کنند، میدان قویتر می شود.

ذرات شارژ شده باید در مسیری دایره وار یا یک مدار حرکت کنند و آثار الکترون متحرک در یک مدار باید مورد توجه قرار بگیرد. جهان بینی اجماع علمی امروز، جزیره های این هستی را از هم جدا و ایزوله می کند، جایی که مدل جهان الکتریکی ارتباطی را بین شبکه های فعال الکتریکی ببریکلند و جریانات آن برقرار می کند و توضیح می دهد.

این رشته ها و جریانات گسترش و منفجر می شوند، پلاسما را طوری به بیرون پرتاب می کنند که می توانند سرعتی به نزدیکی سررعت نور داشته باشند. جت ها نیز از دو قطب مخالف یک کهکشان، جایی که ابر های پرانرژی پرتوهای ایکس را از خود منتشر می کنند، به بیرون پرواز می کنند. این پدیده ها اساس علم پلاسما هستند، نه سنیتیک گازها، گرانش و فیزیک ذرات. اکثر اخترفیزیکدانان میدان های مغناطیسی را می بینند اما نه بر اساس الکتریسیته.

اخترفیزیکدانان، معتقدند که کهکشان ها ابرهایی از گاز هیدروژن و گرد و غبار بین کهکشانی هستند که توسط گرانش جمع شدند تا زمانی که جرقه و آتش گرمایی به نقطه ی حیاتی خودش رسید. جامعه ی غالب علمی نیز پیشنهاد می کند که اکثر کهکشان ها شامل سیاه چاله هایی با خاصیت مغناطیسی باورنکردنی هستند. این منبع نقطه ای گرانشی همان عاملی است که بیان می شود باعث چرخش کهکشان می شود، برای جت ها و اشعه های ایکس پیشنهاد می شود و برای معرفی منبع عظیم رادیویی کهکشان ها استفاده می شود، حتی با اینکه هیچ سیاهچاله ای تا به امروز مشاهده نشده.

کشف جدید میدان های بسیار بزرگ مغناطیسی M51 برای طرفداران مدل جهان الکتریکی جای تعجبی ندارد.

در سال ۱۹۸۱، هانس آلفون (برنده جایزه نوبل فیزیک سال ۱۹۷۰) بیان کرد که کهکشان ها شبیه یکی از اختراعات مایکل فارادی است، موتور هوموپولار. موتور هوموپولار در واقع موتوریست که بوسیله میدان های مغناطیسی در فضای دایروی القا کننده ی بشقاب مانند می چرخد. این بشقاب بین دو قطب الکترومغناطیسی نصب شده و باعث چرخش آن می شود که سرعت آن متناسب با مقدار جریان ورودی به سیستم است.

همانطور که بیان شد، کهکشان ها بوسیله ی جریانات الکتریکی در مدارهای مشخصی در کیهان سفر می کنند. سازماندهی الکتریکی جرم پلاسما بعضی مواقع بزرگتر از خوشه های کهکشانی می شود. این پلاسما در ابتدا شامل اتم های خنثی می باشد، ولی الکترون های آزاد، پروتون ها و دیگر ذرات شارژ شده نیز در آن وجود دارد. که قدرت الکتریکی ناشی شده از مغناطیس بیشتر از نیروی گرانش است. رشته های جربان های بریکلند بدون این ابرهای پلاسما، به سمت یکدیگر جذب می شوند که که نیرو قویترین نیروی جذبی دور برد در جهان است. شارژ های الکتریکی گسترش یافته توسط کرد و غبار پلاسمایی ایجاد شده و این میدان های ثابت مغناطیسی هم توسط لوفار مشاهد شده.

مترجم: بردیا قبادی

Picture: Spiral galaxy M51 and its companion M51b in radio frequencies (white). Credit: David Mulcahy et al., Astronomy & Astrophysics, Max-Planck-Institut für Radioastronomie

استفان اسمیت

Galactic Magnetic Fields – Translator: Bardia Ghobadi

استفاده از این اثر با در نظر گرفتن حقوق این مجموعه و مترجم بلامانع است.