طرفداران جهان الکتریکی بر این باورند که کهکشان‌ها مانند دستگاهی (موتور هوموپولار) که مایکل فارادی بیش از صد سال پیش اختراع کرد، عمل می‌کنند. یک موتور هوموپولار توسط میدان مغناطیسی که ناشی از صفحه‌ی دایروی رسانای فلزی است کنترل می‌شود. صفحه‌ی فلزی بین دو قطب یک آهنربای مغناطیسی قرار گرفته است، که باعث می‎شود با یک آهنگ ثابت، متناسب با جریان ورودی به دور خود بچرخد. کنتور برقی که ماهانه قبض برق خانه‎های شما را محاسبه می‎کند، یک موتور هوموپولار است.

کشف الکترومغناطیس در ۱۸۲۰ توسط هانس اورستد بود که راه را برای اختراع فارادی هموار ساخت. در سال ۱۸۰۰، “پیل ولتا” ساخته الساندرو ولتا، یکی از باتری‌های اولیه، چشمان اورستد را به رابطه‌ی بین الکتریسیته و مغناطیس باز کرد. دستگاه ولتا از دسته ای از صفحات متناوب از جنس مس، روی و مقواهای آغشته به محلول نمک تشکیل شده بود او سیم‌های رسانایی را بالا و پایین این دسته از صفحاتی وصل کرد. هنگامی که دوسیم در یک مدار وصل شوند، جریان بار الکتریکی از طریق باتری برقرار می شود.

اورستد گزارش کرد که سوزن یک قطب نما هنگامی که به باتری شارژ  شده نزدیک ‌شود، منحرف می‌شود. مشاهدات او مبنی بر ارتباط الکتریسیته و مغناطیس با تحلیل‌های ریاضی اثر الکترومغناطیسی آندره آمپر منطبق شد، که منجر به آزمایش فارادی شد.

دستگاه فارادی متشکل از یک سیم، یک باتری و یک منبع جیوه بود. سیم به طور آزادانه از یک قلاب آویزان و فقط با جیوه در تماس بود. یک میله‌ی مغناطیسی به صورت عمودی در جیوه تعبیه شده و  به قطب منفی باتری متصل بود. قطب مثبت به قلابی که سیم را نگه داشته بود وصل شد. هنگامی که الکتریسیته در مدار از قطب مثبت به منفی عبور می‌کند، سیم مغناطیده شده و یک میدان مغناطیسی دایروی اطراف سیم ایجاد می‌شود، که به دور میله‌ی مغناطیسی داخل جیوه می‌چرخد.

فیزیکدان هلندی هندریک لورنتس دریافت که سرعت و بار یک ذره، و همچنین قدرت یک میدان مغناطیسی بر روی مسیر حرکت ذره تاثیر می‌گذارند. هنگامی که الکتریسیته از طریق دیسک رسانای موتور هوموپولار در یک میدان مغناطیسی جریان می‌یابد، یک نیرو روی بارها در رسانا عمل می‌کند که منجر به تولید گشتاور می‌شود. اثر گشتاور باعث می‌شود که دیسک حول نقطه‌ی محوری خود بچرخد. نیرویی که بر مسیر هر دو بردار حرکت ذرات باردار و نیروی اعمال شده، عمود است “نیروی لونتس” نامیده می‌شود.

اخترفیزیکدان هانس آلفون نظریه‌ی “کهکشان‌های الکتریکی” را درسال ۱۹۸۱ ارائه داد. آلفون (برنده جایزه نوبل) خاطر نشان کرد که کهکشان‌ها و حرکت آن‌ها به یک موتور هوموپولار شباهت دارد.

نزدیک کهکشان راه شیری، یک منطقه‌ی “مرموز” مکان رشته‌های درخشانی با ضخامت ۱ الی ۳ سال نوری و طول ۱۰ الی ۱۰۰ سال نوری است. کاوش‌های رادیو تلسکوپ‌های اخیر در این منطقه نشان می دهد که  وجود رشته‌ها با مناطق ستاره‌زایی در ارتباط است. آنچه این رشته‌ها را ایجاد کرده برای ستاره‌شناسان ناشناخته باقی مانده است.

در یک جهان الکتریک، “رشته‌های رادیویی غیر حرارتی” همان جریان‌های بیرکلند هستند که الکتریسیته را به سوی مناطق ستاره‌ساز و مرکز کهکشان هدایت می‌کنند. همانطورکه در بسیاری از مطالب سایت اشاره شده است، این الکتریسیته است که باعث تشکیل ستارگان و فعالیت‌های دیگر در فضا می شود. تمام مناطق ستاره‌زایی رشته‌های مشابهی را نشان می‌دهند اما آنها تنها با تاثیراتی که دارند قابل آشکارسازی هستند. نزدیک هسته‌ی کهکشان راه شیری، نیروهای الکتریکی متمرکز شده‌اند بنابراین رشته‌ها در نور مرئی می‌درخشند. آن رشته‌ها و میدان‌های الکترومغناطیسیشان عامل مسطح بودن کهکشان‌ها همراه با برآمدگی مرکزی هستند. آن‌ها مانند دیسک موتور هموپولار فارادی هستند.

همانطور که قبلا گفته شد، این ایده سرعت‌های مماسی کشف شده در ستارگان نزدیک نواحی بیرونی کهکشان ها و همچنین چرخش سریع خورشید به دور خودش در نواحی استوایی نسبت به نواحی با عرض بالاتر را توضیح می‌دهد.

ترجمه: فرزین حسینی

Motor Function

Translator: Farzin Hossaini

مقاله کیارش دانش، عضو پیوسته آذرخش پارسی با محور ستارگان نارس را به شما پیشنهاد میکنیم که چکیده آن را میتوانید از اینجا بخوانید.

همچنین لازم به ذکر است اولین پیل سوختی ساخت بشر، معروف به پیل بغداد یا پیل اشکانی است که میتوانید مطالب مرتبط به آن را از طریق اینترنت پیگیری کنید.

شکلی که مشخصه‌ی بیشتر کهکشان هاست، اولین بار توسط هانس آلفون (Hannes Alfven) در سال ۱۹۸۱ توصیف شد.

تصویر زیر، شکلی است که آلفون پیشنهاد داد. این نمودار یک مقطع عمودی از یک شکل سه بعدی است. خط افقی در مرکز نمودار در‌واقع یک صفحه‌ی دایروی (دیسک) در سطح افقی است. زمانی که از لبه به این دیسک نگاه کنیم به این شکل خواهد بود، اما از روبرو، شبیه به تصویر آشنا از کهکشان های مارپیچی که اغلب مشاهده کرده ایم ، است. خطوط عمودی موازی که از مرکز کهکشان بیرون می‌آید(در راستای چرخش) نشان دهنده جریان الکتریکی در پلاسماست که گاهی به صورت «جت های کهکشانی» قابل مشاهده هستند.

دو حرف DL در نمودار نشان دهنده‌ی دولایه ها در جت‌های پلاسمایی است. DL ها شامل میدان الکتریکی قوی و همچنین منبع انشار امواج رادیویی هستند. دو شکل نامنظم در سمت چپ نمودار نشان دهنده‌ی «دو منبع رادیویی» که در بسیاری از کهکشان‌ها مشاهده شده است، می باشد. این‌ها ناشی از DL ها هستند. در برخی کهکشان ها این جت‌های پلاسما در وضعیت تاریک بوده و قابل مشاهده نیستند، در عوض تعدادی از آن نیز قابل مشاهده اند.

این تصویر قنطورس A است. جت پلاسما به وضوح در این تصویر قابل مشاهده است. بر اساس نظریه هالتون آرپ  که اختروش ها از مراکز کهکشان های سیفرت در راستای «محور ثانویه» (محور چرخش) گسیل می کنند، در این عکس نشان داده شده است. لازم به ذکر است که DL ها همچنین محل z-pinch های قوی ای هستند که می‌توانند مواد پراکنده را در نواحی متراکم تر فشرده سازند.

شکل کلی یک دیسک چرخان حامل جریان های الکتریکی در تعبیر آلفون با عنوان موتور مولد هموپولار  معرفی می شود. باید توجه داشت که دیسک افقی(بازوهای کهکشان) در جایی هستند که جریان I توزیع می یابد و چگالی جریان بیش‌ترین مقدار است. این جایی است که معمولاً ستارگان جمعیت I پیدا می شوند.

در بسیاری از کهکشان ها ساختار جت ها در نور مرئی قابل مشاهده و رصد نیستند. بنابراین تا زمانی که تکنولوژی رصد فروسرخ و ماهواره های رصد اشعه ایکس وجود نداشتند، این ویژگی‌ها ناشناخته باقی‌مانده بودند. در حال حاضر تصاویر زیادی از کهکشان ها وجود دارد که ساختار آلفون را نشان می دهند. تصویر زیر توسط تلسکوپ مداری فروسرخ سوبارو(Subaru) از کهکشان M82 گرفته شده است.

حتی همسایه ما کهکشان آندرومدا M31 نیز نشان‌گر دیسکی شبیه به ساختار موتور مولد هموپولار است.  تصاویر زیر کهکشان آندرومدا را در نور مرئی و فروسرخ که رصدخانه فضایی فروسرخ(ISO) سازمان فضایی اروپا گرفته شده نشان می دهند.

آلفون همچنین برای ستارگان منفرد نیز مدل مشابهی پیشنهاد کرد. او تقریباً نمودار های یکسانی را برای عملکرد ستارگان معمولی ارائه کرد. یک بار دیگر ممکن است پلاسما در یکی از حالت‌های قابل مشاهده عمل کند. بنابراین تصویر تمامی ستاره‌ها چنین ساختاری را نشان نخواهند داد. مدار هلیوسفری آلفون در تصویر زیر نشان داده شده است. از آنجایی که خورشید یک ستاره معمولی محسوب می شود، این نمودار به خوبی در مورد خورشید نیز پذیرفته می شود.

این پیشنهاد تا بهار سال ۲۰۰۱ زمانی که فضاپیمای یولیسس(Ulysses) «تیوب های پلاسمایی» دراز نشأت گرفته از قطب پایینی خورشید را کشف کند، به شکل ظن و گمان باقی بود. این تیوب ها به‌قدری طویل هستند که فراتر از مدار مریخ نیز گسترش یافته‌اند. در حال حاضر تصاویر بسیاری از ستارگان منفرد دارای جت پلاسما در دسترس است. البته، آلفون باور داشت که تمام ستارگان دارای جت هستند که تعداد کمی قابل مشاهده اند. دو تصویر زیر ستارگانی هستند که جت پلاسمایی و شکل دیسک مشخصه‌شان به وضوح قابل مشاهده است.

تصاویر که توسط مرکز فضایی Goddard ناسا تهیه شده، سیارات اجرام هربیگ هارو را نشان می‌دهند که در امتداد جت پلاسمای ستاره مادر شکل گرفته اند. این مجموعه احتمالاً به واسطه  DLها در این موقعیت ها شکل گرفته اند. تصویر دیگر، شکل پیچشی، حاکی از جریان های بزرگ بیرکلند شامل DL ها به وضوح قابل مشاهده هستند. دکتر آنتونی پرات(Anthony Peratt) نشان داد که ۹ جرم به طور معمول به وسیله اثر z-pinch شکل گرفته‌اند.

چه آن‌ها را  موتور مولد هموپولار یا دیسک پرتاب کننده پلاسما(جت) و یا مدار آلفون بخوانیم ، در مشاهده این ساختارها با افزایش فرکانس و دقت بالا و همچنین گسترش پهنای باند ابزار، پیشرفت هایی حاصل شده است.

http://electric-cosmos.org/galaxies.htm

ترجمه: مرتضی خامدی

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.

بزرگترین و قویترین پرتوی ایکس ثبت شده تا کنون که توسط تیم تحقیقاتی تلسکوپ فضایی پرتوی ایکس چاندرا منتشر شده است.

نکته ای که باعث مطرح شدن سوال و ایجاد بحرانی در مفاهیم اولیه شد این است که طبق گزارشات مقدار پرتوهای ساطع شده ۳برابر مقدار هر انفجار دیگه ای در منطقه بوده که حتی از تشعشعات سیاه چاله ی ابرجرم مرکز کهکشان نیز بیشتر است.

برای توجیه این پدیده، منچمان دو نظریه را پیشنهاد دادند. اولین نظریه و یا بهتر بگوییم، اولین پیشنهاد بر اساس گسسته شدن سیارکی بر اثر گرانش عظیم سیاه چاله هست که باعث میشود ذرات حاصل در دیسک سیاه چاله ی ابر جرم مانند حرکت مارپیچی آب در هنگام تخلیه از یک مجرا، به اندازه ی کافی گرم شده و در نهایت از خود پرتوی ایکس را قبل از سقوط به داخل سیاه چاله را  منتشر کنند.

دومین پیشنهاد به یک تصور ساختگی از باز اتصال مغناطیسی برای توضیح اشعه ایکس مربوط میشود. مطابق اخبار اخیر خطوط میدان مغناطیسی در هم پیچیده و در هم مخلوط میشوند و سپس به دلیل باز چینی دوباره ی آنها و خود ارتباطی خودشان، انرژی تولید شده بصورت پرتوهای ایکس و پرتوهای فرابنفش منتشر میشوند.

به هرحال در مدل جهان الکتریکی، این ذرات در حرکاتی که شامل جریان های الکتریکی است و در جهت افزایش قدرت میدان مغناطیسی است حرکت کرده و شارژ میشوند. این مسئله برای مهندسین برق کاملا آسنا می باشد، اما منجمان هنگامی که در فضا مغناطیس پیدا می کنند شگفت زده می شوند.

یکی از مهمترین عواملی که مانع دیدن حقیقت رخداد داخل مرکز کهکشان ما شده، اصرار بر وجود سیاه چاله به عنوان عامل اصلی تحریک کننده و انتشارهست. ریاضیدان استفان کروترس برای توصیف و تشریح این مسئله در ذهن خود با استفاده از ریاضیات، با توجه به داده های موجود، ایده ی وجود سیاه چاله و ورودآن را در توجیح این مسئله را مورد بررسی قرار می دهد و بیان میکند که هیچ سیاه چاله ای تا بحال مشاهده نشده است، که این مطلب را می توانید از اینجا بخوانید.

در میان این پافشاری ها بر روی تئوری هایی که هیچ ارتباطی با واقعیت ندارند، منجمین هم از گوش دادند با رقیب نظریه ی خود امتناع میکنند( نه، من داخل تلسکوپ را نمیبینم) و ارزش علمی تحقیق و پژوهش را از دست میدهند. تحیقی و پژوهشی که باعث باز شدن پنجره ای جدید به جهان میشود.

بالاخره در سال ۱۹۸۱ اخترفیزیکدان هانس آلفون با نظریه ی کهکشان های الکتریکی خود وارد میدان شد. او کهکشان هایی را مشاهده کرد که شباهت زیادی به موتورهای هوموپولار داشتند. یک موتور هوموپولار بصورت شعاعی در داخل دیسک های فلزی که بین دو قطب مغناطیسی هستند، در راستای جریان الکتریکی میچرخند. این دو قطب مغناطیسی بیان شده در واقع باعث ایجاد اثر متقابل میدان مغناطیسی شده که باعث چرخش متانسب با نیروی الکتریکی جریان میشود.

دیسک های کیهانی رفتار های مشابهی دارند. در واقع جریان های بیرکلند در این دیسک ها جریان دارند و منشاء حیات ستارگان و کهکشان ها هستند که توسط امواج رادیویی قابل مشاهده هستند. در این میان جریان های بیرکلند با نسبت ۱/√r به سوی هم کشیده شده و جریان های الکتریکی که داخل پلاسمای غباری وجود دارند، نیروی قدرتمندی هستند.

پرتوهای ایکس مشاهده شده در مرکز کهکشان میتواند نوع شناخته شده ای از پلاسما  که به نام پلاسموئید شناخته میشود، باشد.انتشار فرکانس های بالا از پلاسموئید مشابه ستارگان برانگیخته ی الکتریکی است. میدان الکترومغناطیسی قوی در پلاسموئید ذرات را تا سرعت های بالا سوق می دهد که باعث می شود تحت میدان مغناطیسی به وجود آمده ، اشعه ایکس منتشر کنند.

آنچه چاندرا در مرکز راه شیری کشف کرده است پلاسما می باشد که دقیقا به همان طریق آزمایشگاه های زمینی عمل می کند.برخی اندازه گیری های آزمایشگاهی دما را ۱۰ تا ۱۰۰ برابر بیشتر از اثر جنبشی که می توانند {همچین دمایی} تولید کنند نشان می دهد. اگر منجمین نتایج آزمایشگاهی را بدانند و آنها را به همان اندازه ی نظریه ی گاز داغ به کار ببرند، دچار شگفتی و تعجب نمی شوند.

استفان اسمیت

مترجم: بردیا قبادی

The X Factor – Translator: Bardia Ghobadi

از این متن با ذکر نام “بخش فارسی پروژه بین المللی آذرخش” استفاده کنید

” به یاد داشته باشیم که یک نظم به نام فلسفه ی طبیعی وجود داشت. متاسفانه امروز به نظر می رسد این نظم و جود ندارد و به علم تغییر نام یافته است ، اما علم امروز در معرض خطر از دست دادن مقدار زیادی از جنبه های فلسفه ی طبیعی است.”

__ هانس آلفون

ماموریت PALEMA، یکی از ماموریت های مشترک بین روسیه و ایتالیا به منظور بررسی رفتار ماده تاریک بود که در نهایت در یکی از فعالیت های این مجموعه این نتیجه گیری حاصل گردید که “ذرات ماده تاریک طی برخورد با یکدیگر، تبدیل به طیف پر انرژی قابل ملاحظه ای می شوند.

رصدخانه فرمی یک سیگنال اشعه گاما از مرکز کهکشانمان دریافت کرد که بسیار روشن تر از چیزی بود که احتمال آن تصور می شد. محققین، بسیاری از مدل های کامپیوتری را امتحان کردند، اما در نهایت تصمیم گرفتند(چون نمی دانستند چه مدلی ارایه دهند) که تنها راه برای چنین تابش انرژی تولید شده از طریق برخورد ذرات ماده تاریک است.

مرکز این کهکشان بسیار چگال است، ذرات ناشناخته ی ماده تاریک ظاهرا متراکم هستند، بدین ترتیب شانس این که این ذرات به هم برسند و یکدیگر را نابود کنندافزایش می یابد. مولفه ی دیگر نظریه ماده تاریک این است که آن ها همچون پادذره ی ذرات عمل می کنند. به عبارت دیگر، اگر دو ذره ماده تاریک به هم برسند، یکی از آنها مانند پادماده عمل می کندو جرم خود را تبدیل به انرژی می کند. برعکس، ممکن است ذرات پادماده تاریک با ماده تاریک از همان طریقی که ضد ماده با ماده عادی واکنش می دهد، واکنش دهند.

آنها نمی دانند که چه فرآیندی در حال رخ دادن است. با این حال، تصور می شود ویمپ ها (ذرات پر جرمی که باهم برهم کنش های ضعیفی دارند)با نه برابر جرم یک پروتون منبع اشعه ی گامای مرکز راه شیری باشند.

کیهان شناسان معتقدند،ازآنجاییکه گرانش به اندازه کافی در کائنات برای شکل گیری کهکشان ها یا برای کهکشان هایی که در خوشه های کهکشانی متراکم هستند وجود ندارد، وجود ماده تاریک لازم است،. همچنین خوشه های کهکشانی نباید این چنین سرعت شعاعی خود را (۹۵% سرعت نور) در عرض چند میلیارد سال حفظ کنند. هدف این مقاله این نیست که مشکلات ذاتی این نظریه را در محاسبه ی سرعت شعاعی بیان کند، با این حال این مشکلات بار ها در جاهای دیگربه آن اشاره شده است.

ستاره شناسان نیز تصور می کنند که باید یک نوع ماده تاریک(به معنی غیر قابل آشکارسازی) وجود داشته باشد زیرا ستارگانی که در بازو های کهکشان های مارپیچی هستند با همان سرعت زاویه ای ستارگان نزدیک به مرکز این کهکشان ها در حال گردش هستند. نظریه نیوتنی به این مسئله تاکید دارد که ستارگانی که دور از مرکز کهکشان هستند باید آهسته تر به دور آن بچرخند، بنابراین تصور بر این است که ماده تاریک سرعت اضافی به این ستارگان می دهد، زمانی که این تصورات عمومی شدند، شک و تردید های جدی در مورد ماده تاریک منتشر شد.

طرفداران جهان الکتریکی دیدگاه های متفاوتی راجع به ماهیت کیهان به اشتراک گذاشته شده اند. اخترفیزیکدان هانس آلفون در سال ۱۹۸۱ نظریه ی “کهکشان الکتریکی” را ارایه داد. آلفون کهکشان هارا که مانند موتور های هموپولار بودند رصد کرد. یک موتور الکتریکی هموپولار توسط جریان های الکتریکی شعاعی در یک صفحه ی فلزی دایره ای هدایت می شوند.صفحه ای فلزی میان دو قطب مغناطیسی که باعث ایجاد میدان مغناطیسی می شوند قرار دارد که باعث چرخش صفحه، متناسب با جریان ورودی می شود.

دیسک های کهکشانی مانند صفحه ی رسانای موتور ذکرشده عمل می کنند. جریان های بیرکلند که درون دیسک های کهکشانی جاری هستند، انرژی ستاره های خود را تامین می کنند. کهکشان ها نیز به نوبه خود توسط جریان های درون کهکشانی بیرکلند انرژی می گیرند که به وسیله ی سیگنال های رادیویی که تولید می کنند قابل آشکارسازی هستند.از آنجا که جریان های بیرکلند در یک رابطه ی خطی ۱/r  به طرف همدیگر کشیده می شوند، می توان حضور ماده تاریک را انکار کرد زمانی که جریان های الکتریکی که به عنوان یک نیروی جاذبه شناخته شده، از طریق گرد و غبار پلاسمایی در جریان هستند.

مشاهدات اشعه ی گاما و ایکس از هسته ی کهکشانی یک ساختار تیوپ مانند پلاسمایی را نشان می دهد که به پلاسموید معروف است. تابش فرکانس بالا از سوی پلاسموید شبیه به تابش ستارگان الکتریکی برانگیخته می باشد. یک میدان الکترومغناطیسی قوی در پلاسموید، ذرات را به سرعتهای زیاد شتاب می دهد، که باعث می شود به صورت مارپیچ دربیایند در نتیجه میدان مغناطیسی  و اشعه ی گاما و ایکس منتشر کنند.

این پلاسموید کهکشان راه شیری است که از سوی هسته ی کهکشان ما تولید تابش می کند.

استفان اسمیت

ترجمه: فرزین حسینی

منبع:

Galactic Plasmoids – Translator: Farzin Hossaini

استفاده از این اثر تنها با ذکر نام مترجم و “بخش فارسی پروژه آذرخش” آزاد است

شکل (۱): نحوه توزیع ماده در کائنات از دیدگاه دو مدل بیگ بنگ و کیهان شناسی پلاسما

پلاسما، گاز یونیزه شده، شبه خنثی متشکل از ذرات باردار و خنثی است که رفتار جمعی از خود نشان می دهند. گاز یونیزه شده ای که الکترون های آزاد آن تقریبا برابر با یون های مثبت آن می باشد. ویلیام کروکز برای اولین بار پلاسما را به عنوان حالت به خصوصی از ماده معرفی کرد.

جزیره ی کیهانی یا مجموعه ی گسترده ای از ستارگان ،تعریفی از کهکشان است که به طور معمول بکار برده میشود. به دلیل وجود فاصله ی زیاد میان ستارگان حتی در متراکم ترین مناطق کهکشان این تعریف مقداری گمراه کننده است بنابراین، توده ی وسیعی از ابر های پلاسمایی که شامل جریان های الکتریکی قوی و سحابی ها، ستاره ها و سیارات است، می تواند تعریف بهتری از کهکشان باشد.

شکل (۲) که اولین بار توسط هانس آلفون در سال ۱۹۸۱ مطرح شد ساختار کهکشان ها را توضیح می دهد.

این شکل یک مقطع عمودی از یکی از سه بعد این تصویر است. خط افقی در مرکز تصویر در واقع یک دیسک دایره ای است که در صفحه ی افقی قرار دارد، که صفحه ی مارپیچی کهکشان است.خطوط عمودی موازی که از مرکز کهکشان در امتداد محور چرخش بیرون می آیند نشان دهنده ی یک جریان الکتریکی قوی در پلاسما است که به عنوان جت قابل مشاهده است.

شکل (۲): تصویر شماتیک یک کهکشان مارپیچی که از لبه نشان داده شده است و اولین بار توسط آلفون در سال ۱۹۸۱ مطرح شد.

لایه های دوتایی شکلی ازپلاسما هستند که شامل دو لایه موازی با بار های الکتریکی مخالف هم و دارای میدان الکتریکی قوی و منبع تابش های امواج رادیویی هستند که کلمه ، DL، در شکل(۲) لایه ی دوتایی همراه با جت پلاسمایی را نشان می دهد. دو ساختار نامنظم در سمت چپ تصویر دو منبع رادیویی که در بسیاری از کهکشان ها رصد شده است را نشان می دهد. این ها به دلیل حضور لایه های دوتایی هستند. در برخی از کهکشان ها جت پلاسمایی در حالت جریان تاریک قرار دارند؛ در برخی دیگر آن ها را می توان به وضوح دید.
شکل کلی از یک دیسک دوار حامل جریان های الکتریکی در شکل(۲) توسط آلفون نشان داده شد که مثل موتورهموپولار است و دیسک افقی(بازو های کهکشانی) در جایی قرار دارد که جریان ،I ، حداقل پخش شدگی را دارد و چگالی جریان بیشینه است که در این ناحیه ستارگان جمعیت I یافت می شوند.شکل (۳) کهکشان قنطورس A هست که جت های آن به وضوح در تصویرقابل مشاهده است. ادعای هالتون آرپ مبنی بر اینکه کوازار ها از مرکز کهکشان های سیفرت در امتداد محور چرخش منتشر می شوند توسط این تصاویرحمایت می شوند. به یاد داشته باشید که لایه های دوتایی مکان های Z- پینچ (تنگش پلاسما در راستای محور Z ) های قوی الکترومغناطیسی هستند که می توانند مواد پراکنده را به مواد متراکم فشرده سازی کنند.

شکل(۳): کهکشان قنطورس A که جت های آن از دو قطب آن منتشر شده است.

در بسیاری از کهکشان ها ساختار جت ها درنور مریی قابل مشاهده نیستند. بنابراین تا زمان پیشرفت و توسعه ی تلسکوپ های ماهواره ای فروسرخ و اشعه ایکس، بسیاری از این ویژگی ها کشف نشده باقی مانده بودند. در حال حاظر بسیاری از تصاویر کهکشان ها نشان دهنده ی ساختار آلفون است. شکل (۴) از کهکشان M82 توسط تلسکوپ ماهواره ای فروسرخ سوبارو بدست آمده است و همچنین کهکشان آندرومدا، شکل(۵)، که توسط رصد خانه ی فضایی فروسرخ سازمان فضایی اروپا به ثبت رسیده است.

شکل(۴): تصویر کهکشان M82 که توسط تلسکوپ فضایی سوبارو به ثبت رسیده است.

شکل(۵): همسایه ما کهکشان آندرومدا، M31 ، ساختار دیسک مانند موتور هموپولار را از خود نشان می دهد. در تصویر سمت چپ یک تصویر عادی، در نور مریی از کهکشان M31 است. در تصویر سمت راست تصویری از همان کهکشان که توسط رصخانه فضایی فروسرخ (ISO) توسط ESA بدست آمده است.

آلفون همچنین پیشنهاد داد که ستارگان تنها نیز چنین ساختاری را دارند. او یک شکل تقریبا یکسان را برای سازوکار یک ستاره معمولی پیشنهاد داد. توجه داشته باشید که پلاسما ممکن هست در حالت قابل مشاهده یا در حالت جریان تاریک باشد. بنابراین همه تصاویر از ستارگان این ساختار را از خود نشان نمی دهند، اما بعضی نشان می دهند. جریان هلیوسفریک آلفون در شکل(۶) نشان داده شده است. از آنجا که خورشید ما یک ستاره ی معمولی است، این نمودار به خوبی رفتار خورشید را توجیه می کند. جریان های بیرکلند معمولا به جریان های الکتریکی داخل یونوسفر سیاره نسبت داده می شود که در امتداد خطوط میدان مغناطیسی حرکت می کنند، و گاهی اوقات برای توصیف هر جریان الکتریکی همخط شده با میدان در یک پلاسمای فضایی بکار برده می شود. آنها با حرکت پلاسما عمود بر میدان مغناطیسی تولید می شوند. جریان های بیرکلندی اغلب به صورت رشته ای هستند.

شکل(۶): مدل پیشنهادی آلفون برای ستارگان تنهایی مانند خورشید. جریان های بیرکلندی که از قطب های ستاره بیرون می آید که به صورت جت های ستاره ای قابل مشاهده است.

مدل پیشنهادی آلفون تا بهار سال ۲۰۰۱ در حدس و گمان باقی ماند، زمانی که فضاپیمای اولیسس “لوله” های طویل پلاسمایی که از قطب پایین خورشید ما منتشر می شد را کشف کرد. همچنین درحال  حاضر تصاویر بسیاری از ستارگان تنها دارای جت موجود است. البته، آلفون معتقد بود همه ی ستارگان دارای جت هستند- اما برخی کم نور تر نسبت به بقیه دیده میشوند. در زیر یک جفت از تصاویر ستارگان است که به طور واضح جت های پلاسمایی و ویژگی های دیسک شکلشان را نشان می دهد.

شکل(۷): تصویر سمت راست(مرکز پرواز فضایی گودارد) که سیاره در یک آرایه مستقیم واقع شده در امتداد محور جت ستاره مادرشان تشکیل شده است. این توده ها به احتمال زیاد توسط لایه های دوتایی در آن محل تشکیل شده اند. در تصویر سمت چپ دمی با ساختار پیچشی یک جریان بیرکلند بزرگ که شامل لایه های دوتایی است به وضوح قابل مشاهده است. دکتر آنتونی پرات اشاره می کند که تعداد اجرامی که توسط اثر Z-پینچ در آنجا شکل گرفته است تقریبا ۹ است.

در سال ۱۹۵۰ به وسیله پلاسمای ایجاد شده در شدت جریان ۱۰۰۰۰ آمپر، در محیط آزمایشگاهی کهکشان ها توسط وینستون بوستیک شبیه سازی شدند، پس از آن آنتونی پرات با استفاده از پلاسمای کانونی و رشته های بیرکلندی، مکانیزم فعالیت کهکشان ها را آزمایش نمود، طبق آزمایشات وی در سال ۱۹۸۰، نتیجه پیچش دو رشته پلاسما با یکدیگر، شکلی مانند یک کهکشان مارپیچی را پدید آورد، در آزمایش وی این رشته ها در شدت جریان ۱۰^۱۸ آمپر قرار داشتند، در این آزمایش، نواحی مرکزی تابش سنکروترونی داشتند که جت هایی از آن نواحی به سمت خارج جریان می یافت، این جت ها در دو سوی مختلف ایجاد می گردند، یکی از آن ها از ذرات باردار یونی و یکی از ذرات الکترونی است، در دستگاه پلاسمای کانونی هنگامی که الکترون در یک میدان مغناطیسی به سرعت بالایی شتاب داده شود، اشعه ایکس تابش می کند. در یک جریان کهکشانی نیز نیروی الکتریکی در امتداد بازوهای مارپیچی به سمت مرکز جریان می یابد و در پلاسموید مرکزی متمرکز و ذخیره می شود تا پلاسموید به آستانه ی چگالی خود برسد. حالا در امتداد محور چرخش کهکشان دشارژ صورت می گیرد. که مشابه مکانیزم دستگاه پلاسمای کانونی است.

شکل(۸): شبیه سازی کهکشان ها در آزمایشگاه توسط آنتونی پرات که دو تار پلاسما را به هم برهمکنش داد.

گردآوری: فرزین جسینی

منابع:

۱٫Dense plasma focus for laboratory astrophysics, Iranian physical journal, H.R. Yousefi, Thornhill. 2009.

۲٫ William L. Laurence, “Physicist ‘Creates’ Universe in a Test Tube; Atom Gun Produces Galaxies and Gives Clues to Creation Cosmos ‘Created’ in a Test Tube”, New York Times, December 12, 1956,

۳٫ AL Peratt, Evolution of the Plasma Universe II: The Formation of the System of Galaxies. IEEE Transactions on Plasma Science. VOL PS 14, No 6, 1986

۴٫ AL Peratt, J Green and D Nielson (20 June 1980). “Evolution of Clliding Plasmas”. Physical Review Letters 44: 1767–۱۷۷۰٫ Bibcode:.44.1767P. doi:10.1103/PhysRevLett.44.1767

۵٫ Anthony L. Peratt, “Introduction to Plasma Astrophysics and Cosmology” (1995) Astrophysics and Space Science, v. 227, p. 3-11

۶٫ Thunderbolts TPOD, Galaxy Filaments, Jul 2004, &NRAO/AUI/NSF Yusef-Zadeh, et.al.

هرگونه استفاده و یا کپی برداری از متن تنها با ذکر نام “بخش فارسی پروژه بین المللی آذرخش” آزاد می باشد