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

اخترفیزیکدانان انفجار پرتوی گاما را ، “ادغام ستاره های نوترونی” و یا تابش نور اشعه ی گامای حاصل از انفجارهای ابرنواختری توصیف می کنند. طبق مشاهدات “تلسکوپ هشدار انفجار” متعلق  به “ماهواره ی سوایفت” پرتوی گامایی آشکارسازی شده که این پرتو به به قدری شدید است که توسط هر نظاره گری که دقیقا به آن نقطه در آسمان نگاه میکرد، حتی بدون تلسکوپ، قابل رویت بوده است. با این وجود، محاسبات نشان می دهد که این پرتو،هفت میلیارد سال نوری از ما فاصله دارد .

نوع خاصی از ابرنواختران هستند که پرتوی گاما از خود منتشر میکنند .طبق فرضیات اخترفیزیکدانان این ابر نوختران در ستاره هایی که جرمی چندین برابر جرم خورشید دارند روی می دهد.  مانند میدان گرانشی بسیار شدیدی که بقایا ی یک ابرنواختر را به سیاهچاله تبدیل می کند.با صرف نظر از این پروسه ،هنوز چگونگی انفجار ابرنواختر و فروپاشی آن به یک سیاهچاله و تولید انفجار پرتوی گاما مشخص نمی باشد.

اندازه ی تخمین زده شده برای پرتوی گاما به فاصله ی آن از ما بستگی دارد . و این در مورد انفجار پرتوی گاما چگونه است ؟ اولین انفجارات پرتوهای گاما در کهکشان هایی با انتقال به سرخ های زیاد مشاهده شدند.کهکشان هایی که به نظر می رسید نزدیک به دوازده میلیارد سال نوری از ما فاصله دارند.اگر این کهکشان به همان میزان که به نظر میرسد از ما دور باشند ، انرژی مشاهده شده از فلشهای پرتوی گامای ساطع شده از انها فراتر از هر ابرنواختری می باشد. بنابراین ،یک  نهاد فرضی کیهانی به نام هایپرنوا را اختراع نمودند تا نجات دهنده ی نظریه ی انتقال به سرخ و فاصله ی اجرام کیهانی از ما باشد.

در نظریه ی جهان الکتریک این پرتوهای کیهانی با روش دیگری شتاب می گیرند : لایه های دوتایی. لایه ی دوتایی پلاسما در سال  ۱۹۲۹ توسط پیشرو و برنده ی جایزه ی نوبل ،ادوین لانگمویر ، معرفی شد. لایه ی دوتایی پلاسما زمانی که الکتریسته به درون پلاسما جریان پیدا کند شکل میگیرد .یکی دیگر از برندگان جایزه ی نوبل ،هانس آلفون،لایه دوتایی را به عنوان “شکلی از پلاسماست که اگر بخواهیم ملموس تر و فیزیکی تر آن را معنا کنیم همچون دیوار سلولی در زیست شناسی  که خود را از محیط اطراف حفظ می نماید، است.”

الکس دسلر ، فیزیکدان پلاسما مینویسد:در سال ۱۹۵۶ با باور های عمیقی وارد عرصه ی فیزیک فضا شده بودم.به عنوان مثال:فکر میکردم که میدان الکتریکی در پلاسمایی با چگالی بالا در فضا نمیتواند وجود داشته باشد.حدود سه سال بعد بود که با مطالعه ی عینی کار های الفون ،  توسط “اس چاندراسخار” شرمسار شدم. میزان تعجب و شگفتی من از یافتن درستی کار آلفون و ناحق بودن منتقدانش غیر قابل وصف بود. من متوجه شدم که مکانیزم قدرت پرتو های کیهانی اساسا منطبق بر مکانیزم معروفی ست که توسط فرمی در سال ۱۹۴۹ و همچنین پیش تر از آن توسط آلفون مطرح شده است. نقل قول از کتاب آنتونی پرات به نام “ریش سفید مخالفان پلاسما” ،واشنگتن تایمز،ضمیمه:جهان و من .(می ۱۹۸۸)

توضیح دیگر در بیان شدت انفجارات پرتوی گاما این است که انتقال به سرخ در واقع معیار مناسبی برای تعیین فاصله نمی باشد و انفجار پرتوهای گاما در کهکشان های نزدیک و در همسایگی ما هم اتفاق می افتد. به همین ترتیب ،انفجار پرتوی گاما به طرز غیرقابل تصوری قدرتمند نیستند و درد زایش یک سیاهچاله نمیباشند.

اگر این پرتو های گاما در نزدیکی ما واقع شده اند بنابراین انرژی کمتری دارند و تخلیه ی الکتریکی پلاسما در قالب انفجار لایه ی دوتایی می تواند باعث انفجار اشعه ی گاما شود. دقیقا به همان صورتی که در تجربیات آزمایشگاهی مشاهده شده است . پس به جای پدیده های ریاضیاتی همچون سیاهچاله ها ، ستاره های نوترونی و هایپرنوا ها چرا روی فرضیات واقعی و قابل آزمایش و کار با مدل های فیزیکی و واقعی تکیه نکنیم؟

کیهان شناسی استاندارد سعی دارد که هر طور شده مدل های خود را  با مشاهدات انطباق دهد. اشعه ی ایکس حاصل از برانگیختگی یون ها، طیف وسیعی از منحنی های نوری و بعضی وقت ها پرتوهای گاما از خواص رعد و برق هستند. شبیه سازی های کامپیوتری نشان میدهد که رفتار پلاسما در مقیاس های مختلف چه در اتم هاو چه در کهکشان ها یکسان می باشند. شاید انفجارات ناگهانی پرتو های گاما رعد و برق های کیهانی در ابر های بسیار وسیع و الکتریکی پلاسما هستند.

استفان اسمیت

ترجمه: شادی طهماسبی

Double Layer Busters

Translator: Shadi Tahmasebi

برای مطالعه بیش تر می توانید فصل غلاف های پلاسما و لایه های دوتایی از کتاب راهنمای ضروری جهان الکتریکی که توسط اعضای بخش فارسی پروژه آذرخش به فارسی ترجمه شده است، مطالعه نمایید.

هرگونه استفاده از این اثر تنها با ذکر نام بخش فارسی پروژه بین المللی آذرخش آزاد می باشد.

در تصویر فروسرخ بالای صفحه، دمای نزدیک به صفر مطلق در رنگ آمیزی مصنوعی آبی نشان داده شده است. سحابی عقاب به عنوان یک “مهد ستاره” بسیار فعال در صورت فلکی مار، حدود ۷۰۰۰ سال نوری با ما فاصله دارد. این سحابی یک ابر چند طیفی گازی مخلوط با ذرات غبار میکروسکوپی است.

تصور عموم این است که غبار سرد یک جزء الزامی برای متراکم شدن سحابی‌ها در تشکیل ستارگان می‌باشد. وقتی گاز و غبار برای تشکیل یک ستاره‌ی جدید شروع به متراکم شدن می‌کنند، طبیعی است که گرم شوند و انرژی تابش کنند. طبق گفته‌های این نظریه، فشاری به بیرون ایجاد می‌شود که در مقابل نیروی جاذبه‌ی رو به داخل مقاومت می‌کند. اگر فشار بیرونی بر نیروی جاذبه ی داخلی غلبه کند، اتم‌های گاز برای انجام همجوشی هسته‌ای به اندازه‌ی کافی متراکم نمی‌شوند. با این حال اگر غبار درون سحابی به اندازه کافی سرد باشد، گرمای ایجاد شده در تراکم گرانشی می‌تواند به تابش آن منجر شود، بنابراین یک ستاره‌ی جدید مشتعل خواهد شد.

از سوی دیگر وقتی نظریه جهان الکتریکی در نظر گرفته شود،متوجه می شویم که، سحابی سرد حتی با دمایی نزدیک به صفر مطلق خود گواهی بر فعالیت‌های الکتریکی است. تقارن دو قطبی نوع معمولی، از سحابی‌ها است؛ که بیشتر آن‌ها نیز به قدر کافی برای تابش نور از خود، چگال‌اند.چراکه در برخی مناطق بسیار داغ هستند. اما مرکز سحابی عقاب سرد است: اندازه‌گیری‌های رادیویی نشان داده است که دمای اطراف قسمت داخلی این ابر غباری تنها یک درجه بالای صفر مطلق است. قسمت مرکزی سحابی تنها به علت بازتابش نور ستارگان توسط ذرات غبار قابل مشاهده است.

جریان‌های بیرکلند که نام آن را کریستین بیرکلند که در اواخر قرن ۱۹ می‌زیست برگرفته اند، به ساختار رشته‌ای از “انگشتان” و چگونگی وجود رشته‌ها به صورت مارپیچی به‌دور ستارگان مرکزی اشاره می‌کند. این جریان‌ها تونل‌هایی از پلاسما را شکل می‌دهند که می‌توانند نیروی الکتریکی را در سراسر کهکشان انتقال دهند. گاهی نیروهای الکترومغناطیسی این جریان‌ها را به اندازه‌های کوچک و کوچک‌تری باریک می‌کند. پلاسما در این پدیده محدود شده و در مرکز این باریک شدگی خرد می شود و تراکم جریان افزایش می‌یابد تا زمانی که در نقطه‌ای معروف به “زد-پینچ” یک ستاره ایجاد کند. گاهی پلاسمایی که ستاره را محاصره کرده است می‌تواند به عنوان “سحابی نشری” تابش داشته باشد، اما در برخی موارد با توجه به ظرفیت و چگالی، پلاسمای احاطه شده می‌تواند سرد شود، همان‌طور که در سحابی عقاب اتفاق افتاده و تنها در امواج فروسرخ قابل مشاهده است.

ستاره‌شناسان نمی‌دانند چگونه ستارگان از ابرهایی از گاز و غبار به بیرون پرتاب شده و سرانجام همچون دیگر ستارگان می شوند، چرا که ستارگان از گاز و غبار تشکیل نشده‌اند. یک ستاره نقطه‌ی متمرکز شده‌ی جریان بیرکلند است، که مداراتی روان به دور کهکشان شکل می‌دهند.پینچهای( باریک شدگیهای) الکترومغناطیسی با فشرده کردن پلاسما ستارگان و همچنین جریان‌هایی دوناتی شکل به دور استوای ستاره را شکل می‌دهند. چگالی جریان باعث می‌شود، پلاسمای درون حلقه تابش کند. توصیفات جهان الکتریکی به این شکل است که وقتی به یک سحابی می‌نگریم، به یک ساختار پلاسمایی نگاه می‌کنیم، که رفتاری مطابق قوانین تخلیه الکتریکی و مدارات دارند.

ستاره‌ی درخشنده‌ی جدید سحابی جبار، در عوض کنش های مکانیکی و گاز سرد،طی زیاد شدن جریان‌های الکتریکی تشکیل شده است. نیاز نیست با سپری از جنس غبار سرد از گرم شدن ستارگان جوان ممانعت کنیم. غلافهای الکتریکی دور یک ستاره جدید، ورودیی از جریان‌های الکتریکی کهکشانی دریافت می‌کنند که با آنها در تعاملند که در نهایت به حالت تخلیه “تابشی” بروز می کنند. گرانش نقش بسیار کوچکی در روند تشکیل ستارگان دارد.

استفان اسمیت

مترجم: پرهام سعیدی

Hot Plasma or Cold Dust?

Stephan Smith

Translator: : Parham Saeedi

مگنتار ها معمولا به عنوان تپنده های اشعه ی ایکس (AXP) یا (soft gamma repeaters (SGR طبقه بندی می شوند. همانظورکه نظریه های متعارف استدلال می کنند، آن ها هنگامی که بزرگی میدان مغناطیسی ستارگان نوترونی به بیش از۱۰^۱۵ گاوس برسد، تشکیل می شوند. میدان مغناطیسی زمین در حدود ۱٫۵ گاوس است، بنابراین این تپنده های مغناطیسی به طور شگفت آوری منایع قدرتمندی هستند. اما باید تاکید کرد، هر چند شواهد غیرمستقیم هستند و هیچ ستاره ی نوترونی تا به حال مشاهده نشده است.

براساس خبر منشر شده درباره یکی از مگنتارها، محققانی که با رصدخانه ی اشعه ایکس سوزاکو کار می کنند یک میدان مغناطیسی مارپیچی که در یک مگنتار نهفته است را کشف کرده اند. سوزاکو در ۱۰ ژوئیه ۲۰۰۵ پرتاب شد. نشت هلیوم باعث شد که سیستم خنک کننده ی طیف سنج اشعه ایکس در بیست و نهم ژوئیه و دوباره در هشتم اوت به خوبی عمل نکند. با این حال، پردازنده سوزاکو یک طیف سنج تصویر برداری اشعه ایکس و یک آشکارساز قوی اشعه ایکس هست، بنابراین ماموریتش برای استفاده از آشکارساز های باقی مانده دوباره از سرگرفته شد.

آنچه متخصصان این ماموریت کشف کردند یک مگنتار به نام ۴U 0142+61 بود که رفتاری مانند مگنتار را از خود بروز نمی دهد. تصور می شود مگنتارها بسیار پایدار هستند و مانند فانوسی در فضا عمل می کنند، که چشمک هایی با فواصل زمانی مساوی می زنند. با این حال، ضربان های ۸٫۷ ثانیه ای ۴U 0142+61 بی نظمی هایی را نشان می دهد: که بعضی اوقات سیگنال هایش زودتر و بعضی اوقات کمی دیرتر دریافت می شوند. مگنتارها برای مدل های اخترفیزیکی بسیار مهم هستند چراکه به عنوان ابزارهای اندازه گیری استفاده می شوند. تصور می شود آنهایی که با فاصله ی معین، با تغییرات درخشندگی شان همراه هستند، تابلو های جاده ای در فضا باشند، به طوری که فاصله های ستارگان دیگر با همین روش مشابه قابل اندازه گیری هستند.

تنها توضیحی که تیم سوزاکو توانستند ارایه دهند این بود که میدان های مغناطیسی مارپیچی شدید به اندازه ی بیش از ۱۰^۱۲ تسلا در حال فشرده کردن ستاره ی تپنده به صورت یک توپ فوتبال هستند، که باعث می شود از خود حرکتی تقدیمی نشان دهد ، درست مانند پاس مارپیچی بازیکن خط حمله ی فوتبال[آمریکایی] که به مقدار کمی در هوا تلوتلو می خورد.

در واقع آنچه ستاره شناسان رصد کرده اند میدان های مغناطیسی شدید و موضعی هستند که مانند ۴U 0142+61 درکسری از ثانیه تپش می کنند. برخی مگنتار ها در حال انتشار انفجار اشعه گاما که به عنوان لرزه ی ستاره ای یاد می شوند کشف شده اند. از آنجاکه جرم در واحد حجم در یک مگنتار بسیار بزرگ است، هر حرکت سریع در پوسته باعث ایجاد اتصال مجدد مغناطیسی شدید شده که اشعه ی گاما تولید می کند. علی رغم مشکلات موجود با مسئله ی اتصال مجدد مغناطیسی، مگنتار ها نسخه ای از سازه های خیالی هستند که به وسیله ی اخترفیزیکدانان برای توضیح رویداد های پرانرژی بدون گرانش کافی مطرح شده اند.

یک واقعیت به خوبی تثبیت شده وجود دارد که میدان های مغناطیسی از جریان های الکتریکی ناشی می شوند. بنابراین، باید یک جریان الکتریکی در حال تولید میدان قوی در مگنتارها وجود داشته باشد. این نیز مسلم است که جریان ورودی باید در یک مدار وجود داشته باشد، از این رو بار الکتریکی پایدار می تواند فقط از آن طریق حرکت کند.

بسیاری از مقالات تصویر روز (TPOD) به نظریه ی ستارگان نوترونی پرداخته است، که بو طور کلی قوانین فیزیک کلاسیک را نقض می کنند. پروفسور دونالد اسکات، نویسنده ی کتاب آسمان الکتریکی، می نویسد: ستاره ی نوترونی در عین حال یک فانتزی دیگر است که در این زمان مصرانه از آن به منظور اجتناب از روبه رو شدن با این ایده که دشارژ های مگنتاری پدیده های الکتریکی هستند، کمک می گیرند. یک هسته یا اتم آزاد باردار که فقط از نوترون ساخته شده در هیچ آزمایشگاهی هرگز با هم ترکیب نشدند. در واقع، جستجوی کلمه ی نوترونیوم در وب به جای مباحث واقعی وعلمی ، بازی های کامپیوتری را خواید یافت. واپاشی نوترون های تنها به جفت های پروتون-الکترون در کمتر از ۱۴ دقیقه، مجموعه های دویا چند نوترونی شبیه به اتم که بلافاصله از هم جدا می شوند.

پروفسور اسکات، نویسنده کتاب آسمان الکتریکی پیشنهاد می کند که مگنتارها نوسانگر های آرامی هستند؛ فرکانس های تپ هایشان مکانیکی نیست. در عوض، آن ها از محیط الکتریکی خازنی، مقاومتی و القایی اطراف ستاره ناشی می شوند. حرکت الکتریسیته از طریق مدارات توضیح منسجمی را ارایه می دهد که سازگار با نظریه های قابل قبول الکترومغناطیسی و همچنین با آزمایش های آزمایشگاهی هستند.

برای ستاره شناسان که گزارش کشف میدان مغناطیسی مارپیچی که در یک مگنتار نهفته است به مثابه گزارش کشف اسب تک شاخی با دمی بافته است.

استفان اسمیت

ترجمه: فرزین حسینی

Precessional Magnetar

Stephan Smith, Translator: Farzin Hosseini