چرا ستارگان می درخشند؟
با چشم غیر مسلح در یك شب تاریك و بدون ماه و در هوای صاف می توان حدود۲۵۰۰ ستاره را در آسمان شناسایی كرد. با دوربین یا تلسكوپ می شود میلیونها ستاره را تشخیص داد. از سیاره های منظومه شمسی خودمان نظیر (زهره) و(زحل) كه چشم پوشی كنیم تمامی این ستارگان دوردست خورشیدها یا به عبارتدیگر گلوله های گازی پر حرارتی هستند كه در سطح خود می توانند تا هزاراندرجه و در درون خود تا میلیون ها درجه حرارت داشته باشند.
در حقیقت بعضی از آنها با شدتی ده هزار برابر خورشید ما می درخشند وبرخی از آن ها هم خیلی كم نورتراز ستاره مركزی منظومه ما هستند. ولی تمامستارگان در یك مورد مشتركند: آن ها در ژرفای درون خود از طریق تبدیلهیدروژن به هلیم انرژی هسته ای تولید می كنند این چشمه جوشان و پایانناپذیر انرژی- به ستارگان كمك می كند كه عمری بسیار طولانی داشته باشند.مثلا خورشید با مواد سوختنی كه دارد ۱۰ میلیارد سال عمر خواهد كرد.
انرژی ایجاد شده در مركز ستاره به خارج منتقل می شود و از سطح ستارهبه شكل پرتوهای ماورای بنفش - رونتگن - ذره ای - نوری - گرمایی و امواجرادیویی انتشار می یابد. برخی از ستارگان در پایان عمر خود از طریقانفجارهای بسیار عظیم از بین می روند. آنگاه از آن ها فقط گوی های مادیكوچك و كاملا در هم فشرده ای باقی می ماند كه در علم ستاره شناسی ( كوتولههای سفید ) ( ستاره نوترونی) و یا (سیاهچاله) نامیده می شوند. خورشید همروزی تبدیل به یك كوتوله سفید خواهد شد.
● كهكشانه ها چیستند؟
ستارگان بطور یكنواخت در كیهان پراكنده نیسند. آن ها خانواده هایعظیمی را در فضا تشكیل می دهند كه ( كهكشانه) نامیده می شوند. مثلا خورشیدما تنها یكی از ۲۰۰ میلیارد ستاره كهكشانه ما یعنی (كهكشان راه شیری) است.كهكشان راه شیری به وجود این كه ابعاد عظیمی دارد یك كهكشان متوسط و عادیمحسوب می شود. ما كهكشانه هایی را می شناسیم كه چندین هزار میلیارد خورشیددارند. برخی كهكشانه های دیگر نیز فقط چند میلیارد ستاره دارند.
كهكشانه ها در شكل های گوناگونی دیده می شوند كه مهمترین اشكال آنهامدل های مارپیچی - مارپیچی میله ای و بیضوی هستند. كهكشانه ها گروههایبزرگ و كوچكی را می سازند كه ( مجموعه كهكشانی ) نامیده می شود. مثلاكهكشان راه شیری به گروه محلی خود تعلق دارد كه دارای ۳۰ عضو است وبزرگترین دستگاه آن كهكشان سحابی آندرومدا (Andero Medanebulo) یا امراهالمسلسله كه حدود ۲ میلیون سال نوری با ما فاصله دارد. با حدود ۴۰۰میلیارد ستاره است. تا آنجا كه تلسكوپ های بزرگ می توانند ژرفای عالم رارصد كنند كهكشانه ها دیده می شوند. بسیاری از آن ها میلیاردها سال نوری باما فاصله دارند.
● آیا ( انفجار بزرگ) یا ( انفجار اولیه) واقعا وجود داشته است؟
دانشمندان در این زمینه هر چه بیشتر درباره گذشته و آینده پژوهش میكنند نظریاتشان نامطمئن تر و ناپایدارتر می شود. مثلا در حالیكه فاصله ماهاز زمین و یا تاریخ اولیه كره زمین را به خوبی می شناسیم به توجه به اینكه فقط ۴۰۰ سال از عمر تاریخ پژوهش های جدید گذشته است بسیار مشكل می توانبه تاریخ میلیاردها ساله آغاز خلقت نظر انداخت.
فرضیه انبساط عالم به خودی خود كافی نیست كه ما با اطمینان نتیجهبگیریم كه انفجار اولیه وجود داشته است. ولی در اینجا یك نكته جالب توجهدیگر نیز به آن افزوده می شود: هرچه ما بیشتر به عمق كیهان نظاره می كنیمدر واقع بیشتر به عمق زمان گذشته می نگریم. یك ستاره را كه در فاصله ۱۰سال نوری قرار دارد به همان صورتی می بینیم كه ۱۰ سال قبل بوده است.دورترین اجرامی را كه انسان می تواند با تلسكوپ های بزرگ نجومی نظاره كندكوازارها هستند.
( Quasar مخفف عبارت نجومی Quasistallar object و عبارت است از عضویاز گروههای گوناگون ستاره مانند كه دارای پرتوهای قرمز استثنایی می باشندو غالبا از خود فركانسهای رادیویی و نیز امواج نوری قابل دیدن منتشر میكنند.) آنها در واقع كهكشانه های كاملا جوانی هستند كه در مراحل اولیه شكلگیری به سر می برند. حال اگر انسان نگاهش را در سمت دلخواهی به دورتر وبازهم دورتر متوجه كند باید به مرزی برسد كه در آنجا آغاز خلقت را مشاهدهكند و به عبارت دیگر آن گاز داغ اولیه را ببیند كه تمام كهكشانه ها -ستارگان - سیارات و موجودات از آن ایجاد شده اند.
بنابراین می بایست پیرامون ما را پیوسته پوسته كاملا درخشانی دردوردست احاطه می كرد و آسمان هم می بایست شب ها همچون روز روشن می شد امااین دیوار آتشین با سرعت زیادی از ما دور می شود زیرا كه عالم لحظه بهلحظه انبساط می یابد سرعت دورشدن به قدری زیاد است كه نور این پوسته دارایطول موج بلندتری می شود كه ما آن را فقط به صورت تشعشعات و امواج رادیوییدریافت می كنیم.دقیقا همین امواج هستند كه اكنون كشف شده.
امواج مفروضی كه از همه جهات به طور یكنواخت بر ما می تابند و به نامتشعشعات پیشینه - ۳ k نامگذاری شده اند. وجود این پرتو ها را می توان بارادیو تلسكوپ ها به سادگی اثبات كرد این تشعشعات تكیه گاهی مهم برای اثباتفرضیه انفجار اولیه می باشد.
● عالم در ابتدا چگونه به نظر می آمد؟
آشكار است برای آگاهی از چگونگی اولین ثانیه ها و یا بهتر بگوییماولین اجزای ثانیه های پس از انفجار اولیه نباید از ستاره شناسان پرسیدبلكه در این مورد باید به فیزیكدان های متخصص در امر فیزیك ذره ای مراجعهكرد كه در مورد تشعشعات و ماده در شرایط كاملا سخت و غیر عادی تحقیق میكنند و تجربه می كنند. تاریخ كیهان معمولا به ۸ مقطع كاملا متفاوت و غیرمساوی تقسیم می شود:


۱) مرحله اول
صفر تا ۴۳- ۱۰ ثانیه ) :
این مساله هنوز برایمان كاملا روشن نیست كه در این اولین اجزای ثانیه هاچه چیزی تبدیل به گلوله آتشینی شد كه بعدا كیهان باید بعدا از آن ایجادگردد . هیچ معادله و یا فرمول های اندازه گیری برای درجه حرارت بسیار بالاو غیر قابل تصوری كه در این زمان حاكم بود در دست نمی باشد.
۲) مرحله دوم
۴۳- ۱۰ تا ۳۲- ۱۰ ثانیه) :
اولین سنگ بناهاب ماده مثلا كوارك ها و الكترون ها و پاد ذره های آنها ازبرخورد پرتوها با یكدیگر به وجود می آیند. قسمتی از این سنگ بناها دوبارهبا یكدیگر برخورد می كنند و به صورت تشعشع فرو می پاشند. در لحظه هایبسیار بسیار اولیه ذرات فوق سنگین - x نیز می توانسته اند به وجود آمدهباشند. این ذرات دارای این ویژگی هستند كه هنگام فروپاشی ماده بیشتری نسبتبه ضد ماده و مثلا كوارك های بیشتری نسبت به آنتی كوارك ها ایجاد می كنند.ذرات x كه فقط در همان اولین اجزای بسیار كوچك ثانیه ها وجود داشتند برایما میراث مهمی به جا گذاردند كه عبارت بود از : ( افزونی ماده در برابر ضدماده )
۳) مرحله سوم
از ۳۲- ۱۰ ثانیه تا ۶- ۱۰ ثانیه ) :
كیهان از مخلوطی از كوارك ها - لپتون ها - فوتون ها و سایر ذرات دیگرتشكیل شده كه متقابلا به ایجاد و انهدام یكدیگر مشغول بوده و ضمنا خیلیسریع در حال از دست دادن حرارت هستند.
۴) مرحله چهارم
از ۶- ۱۰ ثانیه تا ۳- ۱۰ثانیه ) :
تقریبا تمام كوارك ها و ضد كوارك ها به صورت پرتو ذره ها به انرژی تبدیلمی شوند. كوارك های جدید دیگر نمی توانند در درجه حرارت های رو به كاهش بهوجود آیند ولی از آن جایی كه كوارك های بیشتری نسبت به ضد كوارك ها وجوددارند برخی از كوارك ها برای خود جفتی پیدا نكرده و به صورت اضافه باقی میمانند. هر ۳ كوارك با یكدیگر یك پروتون با یك نوترون می سازند. سنگ بناهایهسته اتم های آینده اكنون ایجاد شده اند.
۵) مرحله پنجم : ( از ۳- ۱۰ ثانیه تا ۱۰۰ ثانیه ) :
الكترون ها و ضد الكترون ها در برخورد با یكدیگر به اشعه تبدیل میشوند. تعدادی الكترون باقی می ماند زیرا كه ماده بیشتری نسبت به ضد مادهوجود دارد. این الكترون ها بعدا مدارهای اتمی را می سازند.
۶) مرحله ششم : ( از ۱۰۰ ثانیه تا ۳۰ دقیقه ) :
در درجه حرارت هایی كه امروزه می توان در مركز ستارگان یافت اولینهسته های اتم های سبك و به ویژه هسته های بسیار پایدار هلیم در اثر همجوشیهسته ای ساخته می شوند. هسته اتم های سنگین از قبیل اتم آهن یا كربن دراین مرحله هنوز ایجاد نمی شوند. در آغاز خلقت عملا فقط دو عنصر بنیادی كهاز همه سبكتر بودند وجود داشتند : هلیم و هیدروژن
۷) مرحله هفتم : ( از ۳۰ دقیقه تا ۱ میلیون سال پس از خلقت ) :
پس از گذشت حدود ۳۰۰۰۰۰ سال گوی آتشین آنقدر حرارت از دست داده كههسته اتم ها و الكترون ها می توانند در درجه حرارتی در حدود ۳۰۰۰ درجهسانتی گراد به یكدیگر بپیوندند و بدون اینكه دوباره فورا از هم بپاشند اتمها را تشكیل دهند . در نتیجه آن مخلوط ذره ای كه قبلا نامرئی بود اكنونقابل دیدن می شود.
۸) مرحله هشتم : ( از یك میلیون سال پس از خلقت تا امروز ) :
از ابرهای هیدروژنی دستگاههای راه شیری ستارگان و سیارات به وجود میایند. در داخل ستارگان هسته اتم های سنگین از قبیل اكسیژن و آهن تولید میشوند. كه بعد ها در انفجارات ستاره ای آزاد می گردند و برای ساخت ستارگانو سیارات و حیات جدید به كار می ایند.
● عناصر اصلی حیات زمینی چه زمانی پدیدار شد؟
برای زمین با توجه به گوناگونی حیات كه در آن وجود دارد ۳ چیز از اهمیت خاصی برخوردار بوده است:
۱) از همان ابتدای خلقت همیشه ماده بیشتری نسبت به ضد ماده وجود داشته و بنابراین همواره ماده برای ما باقی می ماند.
۲) در مرحله ششم هیدروژن به وجود آمد این ماده كه سبك ترین عنصرشیمیایی می باشد سنگ بنای اصلی كهكشانه ها و سیارات می باشد. هیدروژنهمچنین سنگ بنای اصلی موجودات زنده ای است كه بعدا روی زمین به وجود آمدندو احتمالا روی میلیاردها سیاره دیگر نیز وجود دارند.
۳ ) در مركز ستارگان اولیه هسته اتم های سنگین از قبیل اكسیژن و یاكربن یعنی سنگ بناهای اصلی لازم و ضروری برای زندگی و حیات بوجود آمدند.
● آیا عالم همواره در حال انبساط خواهد بود؟
جنبش انبساطی یا به عبارت دیگر از همدیگر دور شدن كهكشانه ها به هرحال رو به كند شدن است. زیرا جزایر جهانی متعدد در واقع به سمت یكدیگر جذبمی شوند و در نتیجه حركت انبساطی آن ها كند تر می شود. اكنون پرسش فقط ایناست كه آیا زمانی تمام این حركت ها متوقف خواهد گردید و این عالم در همفرو خواهد پاشید؟ این مساله بستگی به تراكم ماده در جهان هستی دارد. هر چهاین تراكم بیشتر باشد نیرو های جاذبه بین كهكشانه ها و سایر اجزای گیتیبیشتر بوده و به همان نسبت حركت آن ها با شدت بیشتری متوقف خواهد شد.
در حال حاضر چنین به نظر می رسد كه تراكم جرم بسیار كمتر از آن استكه زمانی عالم در حال انبساط را به توقف در آورد. به هر حال این امكانوجود دارد كه هنوز جرم های بسیار بزرگ ناشناخته ای از قبیل ( سیاهچاله هایاسرار آمیز) یا ( ابرهای گازی شكل تاریك) وجود داشته باشند و نوترینو هاكه بدون جرم محسوب می شوند جرمی هرچند كوچك داشته باشند. اگر این طور باشددر این صورت حركت كیهانی زمانی شاید ۳۰ میلیارد سال دیگر متوقف خواهد شد.
در آن زمان كهكشان ها با شتابی زیاد حركت به سوی یكدیگر را اغازخواهند كرد تا در نهایت به شكل یك گوی آتشین عظیم با یكدیگر متحد شوند. آنزمان شاید می باید روی یك انفجار اولیه جدید دیگر و تولد یك عالم جدیدحساب كنیم. با توجه به سطح كنونی دانش بشر و میزان پژوهش های انجام شدهباید اینطور فرض كرد كه عالم تا ابدیت انبساط خواهد یافت.

منبع:
شبکه فیزیکی هوپا