رفتن به نوشته‌ها

برچسب: نجوم

شکل ساختارها و اجرام سماوی

چرا ستاره‌ها و سیارات کروی هستند و کهکشان‌ها معمولاً شکل دیسکی دارند؟

می‌خواهیم بدانیم شکل اجرام نجومی که در آسمان می‌بینیم به چه صورتی هستند؟ بگذارید ببینیم در آسمان بالای سرمان چه ‌چیزهایی می‌بینیم؟ در طول روز عمدتاً خورشید را می‌بینیم! ولی در شب می توانیم ستاره‌ها را هم مشاهده کنیم. در مناطق شهری تعداد خیلی کمی از آن‌ها و در مناطق خیلی تاریک و به‌دور از آلودگی نوری شهرها تا حدود پنج الی شش هزار ستاره! امروزه می‌دانیم که خورشید یک کره بزرگ گازی است که ‌به‌دلیل هم‌جوشی هسته‌ای در مرکز آن شعله‌ور و درخشان است. ستاره‌های آسمان شب هم همگی خورشیدهایی هستند کروی‌شکل؛ در اندازه‌ها و دماهای مختلف. دیگر چه‌چیزهایی می‌توانیم در آسمان شب ببینیم؟ ماه و گاهی، بعضی‌ از سیارات منظومه‌شمسی. ماه و سیارات منظومه‌شمسی هم همگی به‌شکل کروی هستند؛ سنگی، گازی یا یخی. هم‌چنین می‌بینیم که خورشید، ماه و سیارات در محدوده‌ای در آسمان که به ‌آن منطقه‌البروج گفته می‌شود، حرکت ‌می‌کنند و این موضوع یعنی تقریباً همگی در یک صفحه حول خورشید می‌گردند.‌ بنابراین اگر می‌توانستیم از بالا به منظومه‌شمسی نگاه کنیم می‌دیدیم که ساختاری شبیه به یک دیسک دارد. دیگر چه؟ اگر در مناطق تاریک و به‌دور از شهرها باشیم این شانس را خواهیم داشت که نوار مه‌آلود کهکشان راه‌شیری را هم ببینیم. چرا نوار مه‌آلود؟ چون ما در واقع از داخل دیسک کهکشان به مناطق مرکزی آن نگاه می‌کنیم؛ بنابراین آن را به‌صورت یک نوار می‌بینیم و گرد‌ و غباری که در راستای دید ما قرار گرفته باعث می‌شود این نوار به‌شکل مه‌آلود باشد. با کمک تلسکوپ می‌توانیم کهکشان‌های دیگر را هم ببینیم که عمدتاً ساختاری دیسکی‌شکل دارند. گه‌گاه در آسمان شب می‌توانیم دنباله‌دارها و شهاب‌ها را هم ببینیم. دنباله‌دارها را می‌توان از جمله اجرام سرگردان منظومه‌شمسی دانست که معمولاً شکل‌های نامنظم دارند. دنباله‌دارها حاوی مقادیر زیادی یخ (مواد فرار مثل آب، متان، آمونیاک و غیره) هستند و معمولاً در مدارهای کشیده‌ی باز یا بسته به‌دور خورشید می‌گردند. با نزدیک شدن به خورشید یخ‌ آن‌‌ها آب شده و فوران می‌کند و به‌همراه خود بخش‌هایی از این گلوله‌های برفی کثیف را در فضا بر جای باقی می‌گذارند که تشکیل دنباله را می‌دهند. این مواد بر‌جای‌مانده که به‌شکل گرد و غبار و تکه‌سنگ‌های بزرگ و کوچک هستند می‌توانند با عنوان شهواب‌وارها گاهی در مسیر حرکت زمین قرار گرفته، وارد جو شوند و به‌دلیل اصطکاک بالا با مولکول‌های داخل جو بسوزند و ردّی درخشان از خود به‌نمایش بگذارند. همان شهاب‌های جذاب آسمان!

با این توضیحات، اجرام و ساختارهای نجومی می‌توانند اشکال مختلفی داشته باشند، اما چرا این اشکال را دارند؟ چرا تمام ستاره‌ها و سیارات به‌شکل کروی هستند؟ چرا منظومه‌شمسی و هم‌چنین بیشتر کهکشان‌ها ساختاری دیسکی دارند؟ و چرا دنباله‌دارها و اجرام سرگردان در منظومه‌شمسی شکل‌های نامنظم دارند؟

در ویدیوی زیر که قسمت اول از سری لایوهای اینستاگرامی «علامت‌ سؤال» بوده درمورد پاسخ این سؤالات توضیح داده‌ام. 

«علامت سؤال» عنوان سری لایوهای اینستاگرامی‌ای است که در هر قسمت از آن به‌ یک سؤال نجومی پاسخ داده می‌شود. این سؤال می‌تواند ساده اما حاوی نکته‌ای مهم باشد! در علامت سؤال اول درمورد شکل‌ اجرام سماوی و دلیل آن توضیح داده شده است.

ویدیو در اینستاگرام

انتخاب رشته، بازار و محیط کار حرفه‌ای در فیزیک

در نوشته‌های قبلی در مورد تجربه فیزیک خوندن توی دانشگاه نوشتیم. مثلا نگاه کنید به نوشته «چهارسال فیزیک!». همین‌طور یک مرتبه صحبت کردیم که «چه‌ طور میشه فهمید فیزیک رشته مناسبی برامون هست یا نه؟!».

🎞 ویدیو در اینستاگرام
🎞 ویدیو در تلگرام

چه طور باید انتخاب رشته کنم؟
لیسانس فیزیک چه‌طوریه؟
فیزیک برای من رشته سختیه؟!
بین فیزیک و مهندسی کدوم رو انتخاب کنم؟
چه طور میشه فهمید چقدر علاقه ما به فیزیک واقعیه؟
بازار کار فیزیک خوبه؟
آینده فیزیک خوندن تو ایران یا خارج چیه؟
من عاشق نجومم، آیا باید فیزیک بخونم تو دانشگاه؟
من دوست دارم برم ناسا یا سرن، باید لیسانس فیزیک بگیریم؟
من عاشق فیزیک هسته‌ای هستم. کدوم دانشگاه برای من خوبه؟

به‌طور مفصل هم در ویدیوهای مختلف در مورد گرایش‌های مختلف فیزیک حرف زدیم و سعی کردیم یک تصویر جامع از رشته فیزیک و شغل فیزیکدانی ترسیم کنیم. در واقع ما در ۸ گفت‌وگوی زنده اینترنتی با متخصص‌های مختلف گرایش‌های فیزیک رو معرفی کردیم. ویدیو این برنامه‌ها رو در کانال یوتیوب، کانال تلگرام و صفحه اینستاگرام ما می‌تونید ببینید.

به کسانی که کنکور لیسانس دادند و قصد ادامه مسیر به سمت فیزیک رو دارن خوندن نوشته و دیدن ویدیو زیر رو پیشنهاد می‌کنم:

درباره نتایج کنکور سراسری و انتخاب رشته (فیزیک)
🎞 ویدیو در اینستاگرام
🎞 ویدیو در تلگرام

در باب بازار/محیط کار و معاش در فیزیک

در باب بازار/محیط کار و معاش در فیزیک
🎞 ویدیو در اینستاگرام
🎞 ویدیو در تلگرام

چه شغل‌هایی با فیزیک خوندن میشه داشت؟!

🎞 ویدیو در اینستاگرام
🎞 ویدیو در تلگرام

در آخر فراموش نکنید که:

مثل هر چیز دیگه، تا زمانی که به معنی واقعی با علم دست‌ورزی نکنید نمی‌فهمید که دقیقا چیه. برای همین بدون تجربه زیسته درک درستی از مسیر علمی آدم پیدا نمی‌کنه. برای همینه که دست کم آدم باید ۷-۸ سال وقت بذاره. از طرف دیگه مسیرهای پژوهشی می‌تونن خیلی متفاوت از مسیرهای آموزشی باشن. اصلا اگه این طوری نباشه اون موقع دیگه چندان معنی هم نداره پژوهش! نه؟! پژوهش باید درباره چیزهای جدید باشه!

🎞 ویدیو در اینستاگرام
🎞 ویدیو درتلگرام
  • یادگرفتن فیزیک به همراه ریاضی (محاسبات قلم و کاغذی و کامپیوتری) ممکنه. مثلا این نوشته رو بخونید.
  • فیزیک بدون ریاضی لال است و گنگ.
  • داستان‌های عامه‌پسند از علم، علم نیستند!
  • این چهار درس طلایی از واینبرگ رو هم فراموش نکنید! استیون واینبرگ از بزرگترین فیزیکدانان نظری زمان ما بود.
فیزیک خطاب به کسایی که میگن ما مفاهیمو دوست داریم ولی محاسبه رو نه!

دانشگاه خوب چه جور جاییه؟!

ملاک برتری یک محیط علمی به جای دیگه واقعا چیه؟!

🎞 ویدیو در اینستاگرام
🎞 ویدیو درتلگرام

مطالب مرتبط:

در جستجوی فراخورشیدی‌ها

چگونه دانشمندان سیارات فراخورشیدی را کشف می‌کنند؟

حدود ۳۰ سال از تأیید کشف اولین سیاره فراخورشیدی (سیاره‌ای بیرون از منظومه شمسی) در سال ۱۹۹۲ میلادی می‌گذرد. به‌لطف رصدهای زمینی و مأموریت‌های فضایی انجام‌شده، تا‌به‌حال کشف بیش از پنج هزار سیاره فراخورشیدی به‌مرحله تأیید رسیده است. سیاراتی که چالشی بزرگ بر سر مدل‌های شکل‌گیری سیارات قرار داده‌اند. سیاراتی که طیف وسیع جرم و ویژگی‌های ساختارشان باعث شده‌ حتی تعریف دقیق یک سیاره، و مثلاً تفاوت آن با یک کوتوله قهوه‌ای، در هاله‌ای از ابهام فرو‌رود! اما منجمان چطور این سیارات را کشف کرده‌اند؟

در ویدیوی زیر که مربوط به جلسه کافه فیزیکِ انجمن فیزیک دانشگاه شهید بهشتی به‌مناسبت هفته جهانی امسال است، درمورد روش‌های متداول برای کشف سیارات فراخورشیدی و ایده اصلی این روش‌ها توضیح داده‌ام.

زندگی گالیله

گالیلئو گالیله قطعاً یکی از مشهورترین چهره‌های تاریخ علم است؛ نه فقط به‌دلیل نقش برجسته‌اش در گسترش و پیشرفت علم فیزیک و نجوم، بلکه به‌خاطر ماجرای اختلافش با کلیسا بر سر حمایت از نظریهٔ خورشیدمرکزیِ کوپرنیک. همین امر باعث شده است آثار زیادی تا به امروز در رابطه با زندگی گالیله تألیف شود. نمایشنامهٔ «زندگی گالیله» نوشتهٔ برتولت برشت، نویسندهٔ بزرگ آلمانی، یکی از آثار شاخص ادبی در این زمینه است که تابه‌حال چندین‌بار به زبان های مختلف روی صحنه رفته.

علاوه بر دردسترس‌بودن نسخهٔ فیزیکی این کتاب در کتاب‌فروشی‌های مختلف، این اثر را می‌توانید در قالب‌های دیگر نیز از طریق لینک‌های زیر بخوانید و بشنوید و ببینید:

همچنین در ادامه می‌توانید گفتگوی مهدی موسوی را با دکتر امیرمحمد گمینی، عضو هیئت علمی پژوهشکدهٔ تاریخ علم دانشگاه تهران، در رابطه با نمایشنامهٔ «زندگی گالیله» مشاهده کنید. در این گفتگو که در بستر لایو اینستاگرامی برگزار شده، کتاب برشت از منظر تاریخی و فلسفی مورد بررسی قرار گرفته و درمورد سؤالات زیر بحث شده است:

  • آیا گالیله سوسیالیست بود؟
  • آیا اختلاف گالیله با کلیسا بر سر ایمان و عقلانیت بود؟
  • آیا گالیله نظریه خورشید مرکزی را اثبات کرده بود؟
  • آیا رصدهای گالیله نجوم بطلمیوسی را به طور قطع مردود کرده بود؟

(اصلاحیه: خانم منجم یونانی در قرن چهارم میلادی هوپاتیا نام داشت.)

به‌علاوه نسخهٔ صوتی این اثر را می‌توانید در پادکست تاریخ علم و اندیشه بشنوید.

گفت‌وگویی در مورد نجوم حرفه‌ای

این برنامه به منظور آشنایی بیشتر با نجوم حرفه‌ای در قالب یک گفت‌وگوی زنده اینستاگرامی برگزار شد.

میهمانان

  • بهار بیداران (دانشجوی دکتری نجوم، دانشگاه هایدلبرگ آلمان)
  • زهرا شعرباف (محقق در پژوهشکده نجوم IPM)
  • حمید حسنی (محقق در پژوهشکده نجوم IPM)

پرسش‌های اصلی که در این برنامه دنبال شد به شرح زیر است:

  • اسم دقیق این گرایش چیست؟
  • هدف و پرسش‌های معروف در این گرایش چیست؟ متخصصان به چه نوع از مسائل علاقه دارن؟
  • تفاوت این گرایش با کیهان‌شناسی یا اخترفیزیک چیست؟
  • چه تغییری این علم در ۱۰۰ سال اخیر داشته؟
  • به نظر شما چه تصویر رایج غلطی در ذهن عوام در مورد این گرایش وجود دارد؟
  • چگونه با این رشته آشنا شدین؟ 
  • چه‌طور متوجه شدید که این گرایش مناسب شماست؟
  • محیط کار یک منجم چه شکلی است؟ (آزمایشگاه، رصدخانه، پشت میز، کار با کامپیوتر و …)
  • یک روز عادی در زندگی حرفه‌ای شما چگونه سپری می‌شود؟
  • آیا از انتخابتان راضی هستید؟
  • سختی‌های زندگی شما شامل چه چیزهایی می‌شود؟
  • آیا به سایر علاقه‌مندان به این گرایش توصیه می‌کنید که به‌طور حرفه‌ای به این گرایش بپردازند؟
  • مقدمات علمی و فنی لازم برای ورود به این گرایش
  • درس‌های اصلی (ارائه شده و نشده در مقطع کارشناسی)
  • مهارت‌های جانبی (توانایی محاسباتی و کار کردن با نرم‌افزارهای خاص)
  • کدام دانشگاه و یا مراکز تحقیقاتی در ایران به این گرایش می‌پردازند؟
  • بازار کار در ایران و خارج برای یک منجم چگونه است؟
  • در محیط‌های علمی
  • خارج از محیط‌های علمی
  • آیا منجم بودن شغل امنی است؟!
  • امکان تحصیل در خارج از کشور و پذیرش گرفتن در این گرایش چگونه است؟
مقدمه ای بر اخترفیزیک جدید
برادلی کارول، دیل استلی

در اینستاگرام ببینید:

در یوتیوب بینید:

قسمت اول

قسمت دوم

🎞 چه‌ طور بفهمم فیزیک رشته مناسبی برای منه؟!

  • چه طور باید انتخاب رشته کنم؟
  • لیسانس فیزیک چه‌طوریه؟
  • فیزیک برای من رشته سختیه؟!
  • بین فیزیک و مهندسی کدوم رو انتخاب کنم؟
  • چه طور میشه فهمید چقدر علاقه ما به فیزیک واقعیه؟
  • بازار کار فیزیک خوبه؟
  • آینده فیزیک خوندن تو ایران یا خارج چیه؟
  • من عاشق نجومم، آیا باید فیزیک بخونم تو دانشگاه؟
  • من دوست دارم برم ناسا یا سرن، باید لیسانس فیزیک بگیریم؟
  • من عاشق فیزیک هسته‌ای هستم. کدوم دانشگاه برای من خوبه؟

این ویدیو رو ببینید:

ویدیو در یوتیوب

چه‌ طور بفهمم فیزیک رشته مناسبی برای منه؟!

نوشته‌های مرتبط:

اتحاد شوالیه‌های تاریکی

چهارشنبه ۱۲ شهریور، اعلام شد که رصدخانه امواج گرانشی لایگو در امریکا و ویرگو در ایتالیا، امواج گرانشی حاصل از ادغام دو سیاه‌چاله‌ را آشکارسازی کرده‌اند که عظیم‌ترین امواج گرانشی ثبت‌شده تا به امروز بوده‌اند. هرچند ادغام دو سیاه‌چاله چیز جدیدی نبوده و قبلاً هم چند مورد از آن آشکارسازی شده بود؛ اما این یکی، ویژگی‌های غیرمعمولی داشته که باعث شده این خبر اهمیتی دوچندان برای اخترفیزیک‌دان‌ها و پژوهشگران فعال در حوزه سیاه‌چاله‌ها داشته باشد.

Image credit: Mark Myers, ARC Centre of Excellence for Gravitational Wave Discovery (OzGrav)

وقتی عالم نیمی از عمر اکنونش را داشت، دو سیاه‌چاله سنگین در هم ادغام شدند و امواج گرانشی تولید کردند. این طنین‌های گرانشی، موجی را پیش بردند و تار‌و‌پود فضا-زمان را شبیه به یک صدای زنگ کیهانی لرزاندند و سیگنالی برای ما به‌جای گذاشتند. ساعت ۷:۳۲:۲۹ صبح روز سه‌شنبه ۳۱ اردیبهشت ۹۸، سه رصدخانه امواج گرانشی (ویرگو و هر‌دو رصدخانه لایگو) بر روی زمین، این سیگنال کوتاه را که فقط یک دهم ثانیه به‌طول انجامید، دریافت کردند. محققان می‌گویند: احتمالاً منشأ این سیگنال ـ که «جی‌دبلیو ۱۹۰۵۲۱» نام‌گذاری شده ـ ادغام دو سیاه‌چاله سنگین‌وزن با جرمی حدود ۶۶ و ۸۵ برابر جرم خورشید بوده که در‌نهایت، یک سیاه‌چاله بزرگتر را با جرمی حدود ۱۴۲ برابر جرم خورشید به‌وجود آورده و مقادیر زیادی انرژی (حدود ۸ برابر جرم خورشید) به‌شکل امواج گرانشی در سراسر جهان آزاد کرد‌ه‌اند. هم‌چنین محققان پروژه لایگو و ویرگو، اسپین (راستای محور و سرعت چرخش) دو سیاه‌چاله اولیه را محاسبه کرده و دریافتند، همان‌طور که این دو سیاه‌چاله به دور یکدیگر دوران داشته و به هم نزدیک می‌شدند، هرکدام حول محور خودشان با زاویه‌ای که هم‌راستا با محور دوران سامانه نبوده می‌چرخیدند؛ احتمالاً همین ناهم‌راستایی محور‌های چرخش، باعث شده وقتی به هم نزدیک‌تر می‌شدند، مدارهایشان حرکت تقدیمی داشته باشد و مثل دو مست میکده تلو‌تلو‌خوران دور یکدیگر بگردند! 🙂

همه سیاه‌چاله‌های مشاهده‌شده تا به امروز، در یکی از این دو دسته قرار می‌گیرند: سیاه‌چاله‌های ستاره‌ای، که تصور می‌شود موقع مرگ ستاره‌های عظیم تشکیل می‌شوند و می‌توانند طیف جرمی از حدود چند برابر جرم خورشید، تا ده‌ها برابر جرم خورشید داشته باشند؛ یا سیاه‌چاله‌های کلان‌جرم که در در قلب کهکشان‌ها هستند و جرمی از مرتبه صدها هزار، تا میلیاردها برابر جرم خورشید دارند (برای آشنایی بیشتر با سیاه‌چاله‌ها، نوشته قیام علیه سیاهی را بخوانید). با این حال، سیاه‌چاله نهایی ایجاد شده در ادغام جی‌دبلیو ۱۹۰۵۲۱، در یک محدوده جرمی متوسط ​​بین این دو دسته قرار گرفته است. در‌واقع، این سیاه‌چاله‌ تشکیل شده با جرمی حدود ۱۴۲ برابر جرم خورشید، به دسته جدیدی از سیاه‌چاله‌ها تعلق دارد که «سیاه‌چاله‌های میانه‌جرم» نام دارند و این مورد، اولین آشکارسازی واضح از این نوع سیاه‌چاله‌ها است.

نمودار ادغام‌های سیاه‌چاله‌هایی که توسط لایگو و ویرگو ثبت شده برحسب جِرمشان در واحد جرم خورشیدی. سیاه‌چاله نهاییِ تازه‌کشف‌شده مربوط به دسته‌ای جدید با نام سیاه‌چاله‌های میانه‌جرم است.
Image credit: : LIGO/Caltech/MIT/R. Hurt (IPAC)

به نظر می‌رسد دو سیاه‌چاله اولیه که سیاه‌چاله نهایی را ایجاد کرده‌اند نیز از نظر جرم بی‌همتایند. طبق مدل‌های اخترفیزیکی فعلی، ستارگانی با جرم ۱۳۰ برابر جرم خورشید می‌توانند سیاه‌چاله‌هایی را به‌وجود بیاورند که جرمشان حداکثر ۶۵ برابر جرم خورشید باشد. اما برای ستاره‌های پرجرم‌تر ، تصور می‌شود پدیده‌ای موسوم به «ناپایداری جفت» رخ دهد؛ وقتی فوتون‌های هسته خیلی پرانرژی می‌شوند، می توانند به یک جفت الکترون و پاد الکترون تبدیل شوند. این جفت‌ها فشار کمتری نسبت به فوتون‌ها ایجاد می‌کنند و باعث می‌شوند ستاره در برابر فروپاشی گرانشی ناپایدار شود؛ این ناپایداری به انفجاری می‌انجامد که به حدی قوی است که هیچ چیزی از خود به‌جای نخواهد گذاشت. حتی ستارگان پر‌جرم‌تر (بیشتر از ۲۰۰ برابر جرم خورشید) سرانجام مستقیماً فرو پاشیده و به سیاه‌چاله‌ای با حداقل ۱۲۰ برابر جرم خورشید تبدیل می‌شوند. بنابراین ، یک ستاره در حال فروپاشی قادر نیست یک سیاه‌چاله با جرمی بین ۶۵ تا ۱۲۰ برابر جرم خورشید را ایجاد کند؛ این محدوده جرمی، با عنوان شکاف جرمِ ناپایداری جفت (Pair Instability Mass Gap) شناخته می‌شود. می‌توان ادعا کرد یک یا هردو سیاه‌چاله اولیه‌ در این محدوده جرمی قرار دارند. یک احتمال برای این مسأله ـ که محققان در مقاله دوم منتشر شده در نظر گرفته‌اند ـ عبارت است از ادغام سلسله‌مراتبی؛ به این معنا که دو سیاه‌چاله اولیه قبل از نزدیک شدن و ادغام نهایی، خود از یک ادغام کوچک‌تر دیگر تشکیل شده باشند.

ادغام سلسله‌مراتبی: تشکیل سیاه‌چاله‌های اولیه از ادغام‌های کوچکتر پیشین
Image credit: LIGO/Caltech/MIT/R. Hurt (IPAC)

آلن واینستین، از اعضای پروژه لایگو و استاد فیزیک در دانشگاه کلتک، می‌گوید:

«این رویداد، بیشتر از اینکه پاسخگوی سوالات باشه، سؤال‌های بیشتری رو مطرح می‌کنه. از نقطه‌نظر کشف کردن [پدیده‌ها] و فیزیک، این چیز خیلی هیجان‌انگیزیه».