از دیدگاه فیزیک هسته ای، سحابی سیاره ای نتیجه ی مرگ ستاره ایست که ذخایر هیدروژن و هلیوم خود را به اتمام رسانده و تحت فشار گرانشی اش در خود فرو میریزد.انفجار ستاره ،هسته را از هم می گسلد و مقدار زیادی از جرم ستاره را به فضا پرتاب میکند.

از زمان کشف نخستین سحابی سیاره ای (حدود ۲۰۰سال پیش و یا کمی بیشتر) تا کنون ، این سحابی ها  دارای رفتار و ویژگی هایی بوده اند که به راحتی قابل توضیح نیستند. آنها از خود ساختار هایی حلقه  مانند مارپیچی، حباب ها، جت ها، لوب ها و برخی ویژگی های دیگر را از خود نشان می دهند. مدل استاندارد معتقد است این سحابی ها از گاز داغ تشکیل شده اند و شکل ظاهری (مورفولوژی یا ریخت شناسی) انها تحت تاثیردوعامل میباشد.اولی شوک موجی ناشی از انفجار ستاره و دومی فشار باد های ستاره ای که در میان انها می وزند .در بعضی موارد شکل سحابی را “شبه باد نما” مینامند زیرا که براثر وزش بادستاره ای قوی ،این شکل به خصوص را به خود گرفته است.

در یکی از پژوهش های دانشگاه کرنل که توسط محققان تلسکوپ فضایی هابل صورت گرفته، سحابی PN G311.0+02.4 را اینگونه توصیف میکنند”… یک جرم غیرعادی با مرکزی برجسته متمایل به بیضی که تابش میکند” و خاصیت ضعیف دوقطبی دارد.

فیزیکدانان انتظار داشتند که به دلیل اشعه ی ماورائ بنفش ساطع شده از کوتوله ی سفیدی که در مرکز ان واقع است مواد سحابی بدرخشند. ولی ،هیچ ستاره  و پرتوی فرابنفشی در انجا شناسایی نشد.

حلقه ی سحابی (پوسته ی کروی)حاوی یک جفت ستاره میباشد که حول مرکز جرمشان در حال حرکتند به طوری که هر پنج روز یکبار،یک دور کامل را طی مینمایند.این ستاره ها در حدود صد برابر درخشانتر و تقریبا سه برابر داغ تر از خورشید هستند.با اینکه این ستاره ها خیلی داغ و درخشان اند ولی مقدار تابش انها به اندازه ی کافی قدرتمند نیست که بتواند چنان انرژی ای را به سحابی منتقل کند. طبق نظر دانشمندان دانشگاه کرنل تنها پرتوهای فرابنفش گسیل شده از کوتوله ی سفید گم شده میتواند چنین درخششی را در سحابی ایجاد نماید.

نظریه ها و مدل های رایج فعلی، هنوز مکانیسم مشخصی برای سحابی ها و تابش پرانرژی انها سراغ ندارند.و هنوز چگونگی پرتاب شدن لایه های بیرونی ستاره به فضا و خارج شدن ساختارهای چندقسمتی از دو سر محور قطبی این سحابی ها را نمیدانند.دلیل این است که سحابی ها از پلاسما تشکیل شده اند و نه گازهای داغ! گاز ها از قوانین حرکت جنبشی تبعیت میکنند.به این صورت که مولکول ها در اثر انرژی گرمایی با یکدیگر برخورد مینمایند و براثرانرژی جنبشی حاصل از برخورد با ذرات پرسرعت دیگر،شتاب میگرند.

رفتار پلاسما بیشتر ازانکه از قوانین نیوتنی پیروی کند ،تابع قوانین الکتریسیته میباشد.ستاره ها در جریان های بیریکلندی که در میدان های بزرگی درون کهکشان جریان دارند شکل میگیرند.اثر پینچ بنت باعث فشرده شدن پلاسما ، مشتعل شدن ستاره و تشکیل جریان های حلقوی به دور استوای ستاره ای درون این خطوط انتقال کیهانی ،میشود.در واقع چگالی جریان الکتریکی باعث میشود که پلاسما در حلقه ها و پوسته ی سحابی ها شروع به درخشش نماید.

طبق مدل الکتریکی این سحابی از دور ساختاری شبیه ساعت شنی دارد.ستاره ی دوتایی در مرکز این سحابی صفحه ای سیال در پهنه ی استوایی سیستم ایجاد مینماید که ستاره شناسان به اشتباه انرا “باد ستاره ای”مینمامند.این احتمال وجود دارد که جریان های بیریکلند درون این دیسک گازی  به دور ستاره ی دوتایی در مناطقی که چگالی بسیار بیشتری دارد ،حرکت نماید و باعث درخشش ان به شکل حلقه ای درخشان شود. مانند تابش نورافکن روی ابرها در اسمان .همان طور که مشاهدات تایید می نمایند، این حلقه بر اثر تابش پرتوهای فرابنفش نمیدرخشد.

از انجا که پلاسما در تجربیات ازمایشگاهی به صورت ساختارهای سلولی که توسط دیواره های نازکی از لایه هایی با بار مخالف (لایه های دوتایی )ازهم جدا میشوند، محتمل است که چنین اتفاقی نیز در سحابی ها رخ بدهد.

هانس الفون در کتاب خود مینویسد:فضا در حالت کلی ساختار سلول مانندی دارد و همچنین مشاهده ی مستقیم این دیواره ی سلولی(صفحه ی سیال)تا زمانی که فضاپیمایی به درون ان نفوذ ننماید،نیز ناممکن است. این بدین معناست که ما نمیتوانیم امیدوار باشیم که این دیواره ی سلولی را مستقیما شناسایی کنیم و یا اندازه ی انرا تخمین بزنیم.نتیجه گیری کلی در مورد  ساختاری که نمیتوانیم به طور مستقیم شناسایی کنیم نیز،امری ناخوشایند است.اما در عوض نتیجه ای که از روی فرضیات میتوان گرفت این است که ،پلاسما در مناطق بسیار دورتر دارای خواصی ست که به شدت با ان چیزی که در اطراف خود میبینیم متفاوت است.(هانس الفون،پلاسمای کیهانی،فصل دوم،جریان های الکتریکی در پلاسمای فضایی)

همچنین پروفسور دونالد اسکات در کتاب خود به نام اسمان الکتریکی این موضوع را به روشنی بیان میکند ، که یک سحابی سیاره ای از بارهای اضافه الکتریکی در یک ستاره تاثیر میپذیرند- یک ستاره ی عادی از فشار های غیر عادی الکتریکی تاثیر می پذیرد و فعال می باشد .ساختار های رشته ای ،حلقوی و سلولی مشاهده شده،همگی از ویژگی های رفتار پلاسما هستند.

استفان اسمیت

مترجم: فاطمه طهماسبی

درباره تصویر:

Conventional understanding of planetary nebula PN G311.0+02.4 evolution. Credit: NASA/Hubble Space Telescope

Cellular Plasmas

Translator: Fatemeh Tahmasebi

]]> http://persiantbolts.com/%d9%be%d9%84%d8%a7%d8%b3%d9%85%d8%a7%db%8c-%d8%b3%d9%84%d9%88%d9%84%db%8c/feed/ 0 http://persiantbolts.com/%d8%b9%d8%a7%d9%85%d9%84-%d8%a7%db%8c%da%a9%d8%b3/ http://persiantbolts.com/%d8%b9%d8%a7%d9%85%d9%84-%d8%a7%db%8c%da%a9%d8%b3/#comments Tue, 26 Jul 2016 14:26:58 +0000 http://persiantbolts.com/?p=766 توضیح عکس: انتشار تابش ایکس عظیم از مرکز کهکشان / Credit: NASA/CXC/Stanford/I. Zhuravleva et al

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