نجوم، هوا و فضا

جف بزوس بنیانگذار شرکت آمازون برنامه های بلند پروازانه ای برای موشک New Glenn خود دارد. روند توسعه  این موشک نیز به تازگی حامی جدیدی پیدا کرده است. نیروی هوایی آمریکا اعلام کرده است که به عنوان بخشی از برنامه خود برای ایجاد نسلی جدید از بالا برنده ها، نیم میلیارد دلار در اختیار شرکت Blue Origin متعلق به جف بزوس قرار خواهد داد.

ارتش ایالات متحده برای قرار دادن ماهواره های امنیتی در حال پیشرفت خود در مدار زمین، به دنبال راه هایی جدید می باشد. این گونه موافقت نامه ها در حقیقت راهی برای سرمایه گزاری در توسعه ی موشک هایی هستند که می توانند انتظارات واشنگتن را برآورده کنند.

به طور دقیق تر میتوان گفت که وزارت دفاع ایالات متحده قصد دارد که به وسیله ی این برنامه و چندین دوره از جوایز دیگر، به ایجاد حداقل دو ارائه دهنده خدمات پرتاب موشک مستقر در خاک ایالات متحده کمک کند. این شرکت ها باید قادر باشند تا محموله های نظامی ارتش آمریکا را (که به طور فزاینده ای پیچیده تر و سنگین تر می شوند) در مدار های مورد نظر قرار دهند. همه این ها بخشی از تلاش مداوم برای حفظ دسترسی آمریکا به فضا هستند. دریافت کننده های قبلی این کمک شامل SpaceX ،Orbital ATK و Aerojet Rocketdyne می باشند.

اخیرا نیروی هوایی ایالات متحده ۷۹۱.۶ میلیون دلار به شرکت Northrup Grumman برای توسعه سامانه پرتاب OmegA، همچنین ۹۶۱ میلیون دلار برای توسعه سامانه پرتاب Vulcan Centaur به United Launch Alliance و ۵۰۰ میلیون دلار هم به Blue Origin برای موشک New Glenn اعطا کرده است.

Blue Origin امیدوار است که بتواند از New Glenn نه تنها برای ارسال محموله ها به مدار بلکه برای فرستادن فضانوردان به فضا نیز استفاده کند. نیرو این موشک توسط موتور های BE-4 که ساخت خود شرکت هستند، تامین می شود. این موتور ها با سوزاندن گاز طبیعی مایع و اکسیژن مایع ۳.۸۵ میلیون پوند نیروی پرتابی تولید می کنند. جالب است که اخیرا United Launch Alliance موتور BE-4 را برای مرحله اول موشک Vulcan خود انتخاب کرده است.

با ۹۵ متر ارتفاع موشک New Glenn تنها از موشک افسانه ای آپولو ساترن ۵ (Apollo Saturn V) کوچک تر است. همچنین این موشک به گونه ای طراحی شده که مرحله اول آن به طور کامل قابل استفاده مجدد است. اولین پرواز ها از کیپ کارناوال انجام خواهد شد و مرحله اول موشک بر روی یک کشتی در فاصله ۶۵۰ کیلومتری محل پرتاب فرود خواهد آمد. اما با این جایزه جدید،  Blue Origin به دنبال یک سایت پرتاب جدید در پایگاه نیروی هوایی واندنبرگ در کالیفرنیا خواهد بود.

Blue Origin سال ۲۰۲۰ را به عنوان تاریخ اولین پرواز New Glenn هدف قرار داده است.

تحقیقی جدید گزارش می‌دهد که اگر نشانه‌های حیات بر روی قمر یخی مشتری، به نام اروپا، وجود داشته باشند، پیدا کردن آن‌ها نباید به اندازه‌ای که دانشمندان قبلا فکر می‌کردند، دشوار باشد.

قمر ۳۱۰۰ کیلومتری اروپا دارای یک اقیانوس عظیم در زیر پوسته یخیش است. علاوه بر این، دانشمندان معتقدند این آب در تماس با هسته سنگی این قمر قرار دارد که باعث می‌شود تا مجموعه‌ای از واکنش‌های شیمیایی پیچیده و جالب نیز ممکن شوند.

اروپا از نظر زمین شناسی نیز جهانی فعال است. بنابراین، نمونه‌هایی از این اقیانوس مدفون ممکن است به راحتی به سطح این قمر برسند. این کار از طریق بالا آمدن محلی سطح آب اقیانوس و یا از طریق خارج شدن گازها از دهانه‌هایی شبیه به آب‌فشان‌های روی زمین انجام می‌گیرد و شواهدی از آن تا به حال چندین بار توسط تلسکوپ فضایی هابل ناسا، رویت شده است.

ناسا در حال طراحی یک ماموریت مدارگرد به نام اروپا کلیپر است که طبق برنامه ریزی‌های انجام شده، در اوائل دهه ۲۰۲۰ میلادی به فضا پرتاب خواهد شد. کلیپر، قمر اروپا را در جریان ده‌ها بار گردش در مدار آن از نزدیک مورد بررسی قرار خواهد داد و در جریان برخی از این گردش‌ها حتی ممکن است بتواند بر روی دهانه‌های بخار آب این قمر، بزرگ نمایی کند. همچنین ناسا بر روی یک ماموریت احتمالی، پس از پایان ماموریت کلیپر، نیز کار می‌کند که نام آن سطح نشین اروپا (اروپا لندر) است و در سطح اروپا و یا در نزدیکی آن به دنبال شواهدی از حیات خواهد گشت.

اما هنوز مشخص نیست سطح نشین اروپا باید چقدر از سطح این قمر را حفاری کند تا بتواند چیز مفیدی پیدا کند. علت این است که مدار اروپا در داخل کمربند تشعشعی مشتری قرار دارد و بنابراین این قمر توسط ذره‌های باردار با سرعت بالا، که می‌توانند آمینو اسید‌ها و سایر علائم احتمالی حیات را به پودر تبدیل کنند، بمباران می‌شود.

اینجاست  که تحقیق جدید وارد می‌شود. تام نوردهایم، دانشمند ناسا و تیم همکارانش محیط تشعشعات اروپا را با جزئیات زیاد مدل سازی کردند و میزان بد بودن شرایط در نقاط مختلف آن را مشخص کردند. سپس آن‌ها این نتایج را با داده‌های به دست آمده از تست‌های آزمایشگاهی که نشان می‌داد مقادیر مختلف تشعشعات، چقدر سریع می‌توانند آمینو اسید‌ها را تجزیه کنند.

این محققان در نتایج خود تغییرات زیادی را مشاهده کردند به طوری که در بعضی از مناطق اروپا (مناطق استوایی) میزان تشعشعات ده برابر مناطق دیگر ( مناطق با عرض جغرافیایی متوسط و زیاد) بود.

این تیم تحقیقاتی مشخص کرد که در بهترین نقاط، سطح نشین مورد نظر باید تنها به اندازه یک سانتی متر در یخ حفاری کند تا به آمینو اسید‌های شناخته شده برسد. در مناطق با تشعشعات بالا، عمق مورد نظر از مرتبه ۱۰ تا ۲۰ سانتی متر خواهد بود. اینطور نیست که ارگانیسم‌های احتمالی اروپا در چنین اعماق کمی زنده باشند زیرا مقدار تشعشعات در این اعماق به حدی زیاد است که حتی سخت جان‌ترین میکروب‌های زمینی از درون می‌پزند.

او می‌گوید:”حتی در مناطق با سخت‌ترین شرایط تشعشعی در اروپا نیز شما نیازی ندارید تا بیشتر از یک خراش کوچک در سطح آن ایجاد کنید تا موادی را پیدا کنید که در اثر تشعشعات تغییر نکرده یا آسیب زیادی ندیده باشند.”

این موضوع برای ماموریت سطح نشین اروپا خبر خوبی است. با توجه به این که به نظر نمی‌رسد میزان در معرض تشعشع بودن عامل محدود کننده‌ای برای این ماموریت باشد، طراحان این ماموریت می‌توانند بدون توجه به میزان تشعشعات، مناطقی از اروپا را هدف بگیرند که احتمال بیشتری برای یافتن رسوبات اقیانوسی تازه در آن‌ها باشد مثلا در نزدیکی دهانه‌های بخار آب.

دانشمندان هنوز چنین مناطق پر پتانسیلی را برای فرود شناسایی نکرده اند. تصاویری که تا به امروز از اروپا به دست آمده است به اندازه کافی واضح نیست. اما ماموریت اروپا کلیپر این شرایط را تغییر می‌دهد. نوردهایم می‌گوید: وقتی نتایج شناسایی‌های اروپا کلیپر را دریافت کنیم، آن عکس‌های با وضوح بالا تصویری کاملا متفاوت از اروپا به ما می‌دهند. مرحله شناسایی توسط کلیپر کلید اصلی این مسئله است.

همه ما به عنوان ساکنان زمین ، خیالمان از بابت این‌که سر جایمان هستیم راحت است. اما در آسمان داستان متفاوت است. هر لحظه ما در حال تغییر وضعیت هستیم. اما با چه سرعتی حرکت می‌کنیم؟

اختر‌شناسان اولیه زمین را مرکز همه‌چیز می‌دانستند. آن‌ها بر این باور بودند که خورشید به دور زمین می‌چرخد و این دلیل طلوع و غروب آن است. آن‌ها همین تئوری را نیز برای حرکات ماه و سایر سیارات داشتند.  اما یقینا چیز‌هایی بود که با تئوری آن‌ها همخوانی نداشت، به طور مثال یک سیاره بجای اینکه به حرکتش ادامه دهد به آسمان باز می‌گشت.

حال ما می‌دانیم که حرکتی، که به عنوان حرکت وارون می‌شناسیم، زمانی رخ می‌دهد که  زمین درحال چرخش به بقیه سیارات می‌رسد و از آن‌ها عبور می‌کند. به طور مثال مریخ از زمین دورتر حرکت می‌کند و در یک نقطه زمین به آن می‌رسد. در زمانی که ما در حال عبور از سیاره سرخ هستیم، به نظر می‌رسد که آن در اسمان به عقب حرکت می‌کند و زمانی که از آن عبور می‌کنیم دوباره حرکت آن، به سمت جلو به نظر می‌رسد.

یکی دیگر از شواهدی که اثبات می‌کند خورشید مرکز منظومه ماست، اختلاف دید است. به طور مثال انگشت اشاره خود را به سمت صورت خود بگیرید، ابتدا چشم راست خود را بسته و با چشم چپ به آن نگاه کنید، حال چشم چپ خود را بسته و به چشم راست به آن نگاه کنید. دلیل اینکه انگشت شما در دو نقطه متفاوت به نظر می‌آید این است که از دو نقطه متفاوت به آن نگاه می‌کنید.

همین اتفاق زمانی که ما به ستاره ها نگاه می‌کنیم رخ می‌دهد. تقریبا ۳۶۵ روز طول می‌کشد تا زمین یک دور کامل به دور خورشید بچرخد؛ به طور مثال وقتی شما به به ستاره‌ها در تابستان نگاه می‌کنید (آن‌هایی که قابل مشاهده هستند) اگر به همان ستاره‌ها در زمستان نگاه کنید آن‌ها را در نقاط متفاوت می‌بینید دلیل آن نیز اخلاف دید است چون ما در نقطه متفاوتی نسبت به تابستان قرار داریم.

با چه سرعتی ما در حال چرخش هستیم؟

erth-spining

سرعت زمین ثابت است اما این بستگی به این دارد که چه مختصات جغرافیایی را در نظر بگیرید. به طور مثال طول بزرگ‌ترین محیط زمین بر اساس اطلاعات ناسا حدود ۲۴۸۹۸ مایل است (این منطقه همچنین به عنوان استوا نیز شناخته می‌شود) را در نظر بگیرید، و یک روز را ۲۴ ساعت حساب کنید و حالا طول خط استوا (۲۴۸۹۸) را بر ۲۴ تقسیم کنید. سرعت بدست آمده در استوا حدود ۱۰۳۷ مایل بر ساعت است(۱۶۷۰ کیلومتر بر ساعت ).

شما در سایر مختصات جغرافیایی به این سرعت حرکت نخواهید کرد. اگرچه، اگر به اندازه نصف کره به بالای آن در مختصات جغرافیایی ۴۵ درجه بروید (شمال یا جنوب ) با استفاده از سینوس مختصات جغرافیایی، می‌توانید سرعت را حساب کنید. یک ماشین حساب علمی خوب باید دارای سینوس باشد اگر شما نمی‌دانید چطور آن را حساب کنید. حال سینوس ۴۵ برابر با ۰.۷۰۷ است که اگر آن را در ۱۰۳۷ ضرب کنید سرعت شما یعنی ۷۳۳ مایل بر ساعت(۱۱۸۰ کیلومتر بر ساعت) بدست می‌آید. و هرچه به سمت قطب جنوب و شمال بروید این سرعت کاهش می‌یابد زیرا در این نقاط چرخش زمین کند تر  است .

آژانس‌های فضایی استفاده از مزایای چرخش زمین را دوست دارند. آگر آن‌ها بخواهند انسانی را به فضا بفرستند در نزدیک ترین نقطه به استوا این کار را انجام می‌دهند. به همین دلیل است که ماموریت کارگو بویسله سازمان بین‌المللی فضا در فلوریدا انجام شد. با این کار موشک در جهت چرخش زمین قرار گرفت و از نیرو آن استفاده شد.

 زمین با چه سرعتی به دور خورشید می‌چرخد؟

sun- earth-move

چرخش زمین به دور خود تنها حرکت در فضا نیست. براساس کرنل سرعت ما در چرخش به دور خورشید به ۶۷ هزار مایل بر ساعت می‌رسد(۱۰۷ هزار کیلومتر بر ساعت). ما می‌توانیم با استفاده از کمی هندسه پایه، آن را حساب کنیم. اول از همه باید بدانیم زمین چه اندازه از خورشید دور است. حدود ۳۶۵ روز طول می‌کشد تا زمین یک دور به دور خورشید بزند. چرخش بیضوی است اما برای ساده کردن محاسبات بیایید آن را دایره در نظر بگیریم. بر اساس سازمان بین‌‌المللی اختر شناسی فاصله زمین از خورشید ،یک واحد اخترشناسی ثابت، ۹۲۹۵۵۸۰۷ مایل است(۱۴۹۵۹۷۸۷۰ کیلومتر). این فاصله را شعاع درنظر می‌گیریم و قانون محاسبه محیط دایره حاصل ضرب دوبرابر عدد پی در  شعاع  است. پس در طول یک سال زمین ۵۸۴ میلیون مایل را طی می‌کند(۹۴۰ میلیون کیلومتر).

از آنجایی که تعریف سرعت مصافت طی شده در طول واحد زمان است؛ سرعت زمین که ۵۸۴ میلیون مایل(۹۴۰ میلیون کیلومتر) حساب شد، تقسیم بر ۳۶۵.۲۵ روز و تقسیم نتیجه بر ۲۴ ،  میزان سرعت را بر اساس مایل بر ساعت و کیلومتر بر ساعت به ما می‌دهد. بنابراین زمین با سرعت ۱.۶ میلیون مایل بر روز  (۲.۶ میلیون بر روز) و ۶۶۶۲۷ مایل بر ساعت حرکت می‌کند(۱۰۷۲۲۶ کیلومتر بر ساعت).

خورشید و کهکشان نیز حرکت می‌کنند

خورشید نیز حرکت مربوط به خود را در کهکشان راه شیری دارد. خورشید در فاصله ۲۵ هزار سال نوری از مرکز کهکشان قرار دارد و کهکشان حد اقل ۱۰۰ هزار سال نوری وسعت دارد. بر اساس دانشگاه استندفورد، ما در نیمه کهکشان قرار داریم.  خورشید و منظومه شمسی با سرعت ۲۰۰ کیلومتر بر ثانیه، یا به بیان دیگر ۴۴۸ هزار مایل بر ساعت (۷۲۰۰۰۰ کیلمتر بر ساعت)، حرکت می‌کنند . حتی با این سرعت بالا ۲۳۰ میلیون سال طول می‌کشد تا منظومه شمسی یک دور کامل بر  کهکشان راه شیری  بزند.

کهکشان راه شیری نیز در فضا حرکت می‌کند. در حدو ۴ میلیارد سال بعد کهکشان راه شیری با نزدیک‌ترین همسایه خود، کهکشان اندرامدا، تصادف خواهد کرد. این دو کهکشان با سرعت ۷۰ مایل بر ساعت به سمت یک دیگر در حال حرکت هستند.

چه اتفاقی رخ می‌داد اگر زمین نمی‌چرخید؟

earth-stop-spining

احتمال اینکه شما الآن به فضا پرت شوید وجود ندارد، دلیل آن جاذبه قوی زمین نسبت به چرخش آن است.

در قوی‌ترین نقطه،که استوا است، شتاب مرکز‌گرا فقط ۰.۳ درصد بر جاذبه زمین تاثیر دارد. به بیان دیگر شما اصلا متوجه آن نخواهید شد. همچنین در استوا نسبت به قطب‌ها مقداری سبک وزن تر به نظر می‌رسید.

ناسا بر این عقیده است که امکان متوقف شدن چرخش زمین در طول چند میلیارد سال آینده صفر است. اما از لحاظ تئوری اگر چرخش  زمین  متوقف شود تاثیرات ناخوشایندی بر جای خواهد گذاشت. مثلا جو به حرکت خود ادامه می‌دهد و همه چیز از جمله انسان‌ها، ساختمان‌ها، درختان، خاک و صخره ها به بیرون خواهند ریخت.

اگر این پروسه کمی تدریجی تر شود چه؟ خورشید و ماه به چرخیدن زمین کمک می‌کنند.کم ترین سرعتی که زمین می‌تواند بچرخد یک دور در هر ۳۶۵ روز است. که به آن همگامی با خورشید می‌گویند. بنابراین  نصف سیاره ما همیشه رو به  خورشید و نصف دیگر همیشه پشت به خوشید است. همچنین همگامی با ماه نیز پدید می‌آید و این باعث می‌شود که نصف سیاره همیشه رو به ماه و نصف دیگر پشت به‌ آن باشد.

اما اگر به داستان نچرخیدن کامل برگردیم، اتفاقات عجیب دیگری نیز رخ خواهد داد ، به گفته ناسا خاصیت مغناطیسی زمین که  از چرخش زمین  سرچشمه می‌گیرد از بین خواهد رفت، شفق صبحگاهی از بین می‌رود، کمربند پرتو افکنی ون الن دیگر وجود نخواهد داشت و زمین در مقابل پرتو‌های خورشید بی محافظ خواهد بود و درنتیجه از شدت گرما نابود خواهد شد.

نخستین کهکشان‌های آفرینش می‌توانند هم اکنون در حال چرخش به دور کهکشان راه شیری باشند. نتایج یک تحقیق جدید نشان می‌دهد که تعدادی از کهکشان‌هایی که در حال چرخش به دور راه شیری هستند، در واقع نخستین‌هایی هستند که در طی آفرینش جهان به وجود آمده اند. پیدایش این کهکشان‌های تاریک اولیه، یک گام حیاتی را در تکامل جهان ما نمایان می‌کند، که در نهایت باعث ایجاد کهکشان‌های حیرت انگز وعظیمی که امروزه اخترشناسان مشاهده می‌کنند می‌شود.

در مطالعه‌ای، که اقدامی مشترک بین دانشگاه دورهام و مرکز آستروفیزیک هاروارد اسمیتسونیان بود، دانشمندان دو گروه مجزا از بقایای کهکشان‌های ماهواره‌ای را که در حال گشتن به دور راه شیری بودند شناسایی کردند.

گروه اول از کهکشان‌های بسیار تاریکی تشکیل شده بود، در حالی که مجموعه دوم کمی روشن‌تر بود. کهکشان‌هایی که این دو گروه را تشکیل می‌دهند، نسبت به کهکشان‌های مارپیچی، مثل راه شیری ما بسیار کوچک هستند. گروه تحقیقاتی کشف کرد که اطلاعات جمع آوری شده از این دو گروه با مدلی نظری درباره‌ی شکل گیری کهکشان، که قبلا آن را توسعه داده بودند، به خوبی هماهنگی دارد.

شکل گیری اولین کهکشان

هنگامی که کیهان تنها ۳۸۰,۰۰۰ سال داشت، اولین اتم‌ها شروع به شکل گیری کردند که اتم‌های هیدروژن بودند. هیدروژن ساده‌ترین عنصر شناخته شده است و همچنین در جهان امروز نیز شایع‌ترین عنصر می‌باشد.

در ۱۰۰ میلیون سال پس از ایجاد اولین اتمها  دوره‌ای که توسط ستاره شناسان به عنوان “عصر تاریک کیهانی” نام گذاری شده هیدروژن به آرامی سرد شد و در درون هاله‌های وسیع به وجود آمده از ماده‌ای تاریک جای گرفت. در این هنگام ابرهای وسیع هیدروژن به تدریج بی ثبات شدند و فرو ریختند تا اولین ستاره‌ها و سپس اولین کهکشان‌ها را شکل دهند.

این دوره دراماتیک از خلقت بیشتر از این ادامه نخواهد یافت. ستاره‌های پر انرژی تازه ساخته شده مقدار بسیار زیادی اشعه ماوراء بنفش را که با مواد اطراف در ارتباط هستند منفجر می‌کنند و ابرهای هیدروژن را که هنوز به هم می‌پیوندند، از الکترون‌هایش یونیزه می‌کنند.

آفرینش کهکشان به مدت حدودا یک میلیارد سال به حالت تعلیق درآمده است، زیرا اتمهای هیدروژن یونی شده در حال سرد شدن و بازگشت به سمت نقطه‌ای هستند که بتوانند در هاله‌های تاریک بزرگتری قرار بگیرند و ستاره‌ها و کهکشان‌های بیشتری ایجاد کنند.

مطالعات جدید نشان می‌دهد که اولین گروه از تاریک‌ترین کهکشانهای راه شیری از قدیمی‌ترین کهکشان‌های جهان هستند که با نور ستارگانشان به عصر تاریک کیهانی پایان میبخشند. جمعیت کهکشان‌های روشن‌تر که توسط گروه شناسایی شده‌اند به طور چشمگیری قدیمی هستند، اما صدها میلیون سال بعد از اتم‌های هیدروژنی که توسط پرتوهای تابش شده از نخستین کهکشان‌ها یونیزه شده‌اند تشکیل می‌شود.

پروفسور کارلوس فرنک، مدیر موسسه دانشگاه محاسبات کیهانی دورهام، گفت: “یافتن برخی از نخستین کهکشان‌ها که در جهان ما شکل گرفتند و بدور راه شیری میچرخند، معادل نجومی پیدا کردن باقی مانده‌ای از انسان‌های اولیه‌ای که در زمین زندگی می‌کردند است که خیلی هیجان انگیز است”.

نتایج این مطالعه “مدل ماده-سرد-تاریک-۱۱ ” تکامل کیهان را پشتیبانی می‌کند که ماده تاریک را به عنوان نیروی محرکه‌ای به گذار جهان از اتم‌های ساده هیدروژن به محیط‌های غنی و متنوع کمک می‌کند که اخترشناسان امروزه می‌بینند .

گروهی از دانشمندانی که در رصدخانه جنوبی اروپا(ESO)، واقع در شیلی، فعالیت می‌کنند اخیرا تحقیقی ۲۶ ساله را به سرانجام رسانده اند. این تحقیق قصد داشت مشخص کند وقتی یک ستاره از کنار یک سیاه‌چاله عبور می‌کند چه اتفاقی رخ می‌دهد. به نظر می‌رسد نتایج این تحقیق، نظریه مشهور آلبرت انیشتین یعنی نسبیت عام را تایید می‌کند. به نظر می‌رسد واقعا E=MC^2 است.

این مطلب بدان معنا نیست که این نظریه تا کنون مورد شک و تردید قرار گرفته است اما هر نظریه مهمی باید مورد امتحان نیز قرار بگیرد. متاسفانه، در دوران انیشتین(حدود سال ۱۹۰۵ میلادی) نمی‌توانستید سوار ماشین شده و به مغازه نسبیت فروشی بروید و مقداری میدان گرانشی شدید بخرید تا بتوانید نظریه‌های خود را با آن‌ها امتحان کنید. امروز، یعنی در سال ۲۰۱۸ هم نمی‌توانید چنین کاری را انجام دهید. اما می‌توانید تلسکوپ بسیار بزرگ VLT را به سمت مرکز کهکشان راه شیری گرفته و منتظر بمانید تا هوا صاف شود.

بنا به صحبت‌های فرانسواز دلپلانک، رئیس بخش مهندسی سیستم در ESO، این که بر مشاهدات محلی خود تکیه کنیم، کافی نیست. او می‌گوید:”اینجا، در منظومه شمسی، ما تنها گاهی اوقات و آن هم تحت شرایطی خاص می‌توانیم قوانین فیزیک را مورد آزمایش قرار دهیم. در ستاره شناسی بسیار مهم است که ببینیم آیا این قوانین در جایی که میدان‌های گرانشی بسیار قوی‌تر هستند نیز برقرارند یا خیر.”

و دقیقا به همین دلیل است که تیم ESO دو دهه و نیم را برای این تحقیق صرف کرد. حدود ۲۶۰۰۰ سال نوری دورتر از ما،‌ در مرکز کهکشان راه شیری یک سیاه‌چاله کلان جرم وجود دارد که جرم آن ۴ میلیون برابر خورشید کوچک ما است. متاسفانه گرد و غبار و اجرام فضایی دیگر در حال چرخیدن به دور این سیاه‌چاله هستند و این باعث می‌شود تا مشاهده ورود و خروج ستاره‌ها و سایر اجرام فضایی دشوار شود.اما به نظر می‌رسد اگر صبور باشید و همچنین دارای تجهیزات بصری پیشرو و تکنولوژی‌های پیشرفته باشید، می‌توانید عبور تعدادی ستاره پرسرعت از کنار این سیاه‌چاله کلان جرم را مشاهده کنید.

تصویری مفهومی از سیاه‌چاله کلان جرم در مرکز کهکشان راه شیری

با این کار، دانشمندان آثار گرانشی این ستاره‌ها را تعیین کرده و سپس وقتی این ستاره‌ها تحت تاثیر کشش گرانشی این سیاه‌چاله قرار گرفتند، تغییرات را مشاهده کردند. بر خلاف سایر اجرام فضایی، ستاره‌ها به اندازه کافی بزرگ هستند که اثرشان بر روی تجهیزات دانشمندان که در فاصله بسیار دور قرار گرفته است، ثبت شود. حالا ما اندازه گیری‌هایی داریم که نشان می‌دهد انیشتین درست می‌گفته است.

جالب‌ترین بخش ماجرا این است که بنا به ورق سفید منتشر شده توسط این تیم تحقیقاتی، نظریه انیشتین تحت سخت‌ترین شرایطی که تا به حال توانسته ایم آن را مورد آزمایش قرار دهیم نیز کاملا برقرار است. این نکته برای افزایش درک بنیادی بشر از دنیای مادی بسیار مهم است. در واقع اگر بخواهیم ساده‌تر بگوییم، اگر ایده‌های انیشتین در مورد چگونگی عملکرد فیزیک، در مجاورت یک سیاه‌چاله کلان جرم نیز برقرار باشد، احتمالا در همه جا برقرار خواهند بود.

کهکشان همیشه برای بشر ناشناخته و البته جذاب و شگفتی آور بوده است. به همین دلیل است که علم هوا فضا و کهکشان شناسی یکی از موضوعات علمی است که دانشمندان بر روی آن تحقیق می کنند.

در همین راستا اخیرا یک تیم بین المللی از ستاره شناسان، دورترین کهکشان رادیویی­ را که تا آن زمان دیده نشده بود، کشف کردند. محققان با اندازه گیری انتقال به سرخ (سرخ گرایی) نور آن، متوجه شدند که این شی حدود ۱۲ میلیارد سال نوری فاصله دارد، و به زمانی برمی‌گردد که جهان تنها یک کودک بوده است.

کهکشان های رادیویی نوعی سیستم فعال هستند که به صورت ویژه در طول موج های رادیویی نامحدودند ، به لطف جت های بزرگ (فواره های گازی) ذرات نسبیت، آنها از سیاه چاله های فوق العاده بزرگ در مرکزشان، خارج می شوند.

این کهکشان خاص رادیویی به نام TGSS J1530 + 1049 نامگذاری شده است و در ابتدا با استفاده از تلسکوپ غول پیکر رادیویی Meter-wave (GMRT) در هند کشف شد. این تیم، که از محققان هلندی، برزیلی، ایتالیایی و انگلیسی تشکیل شده بود، سرخگرایی نور کهکشان را با استفاده از تلسکوپ شمالی Gemini در هاوایی و تلسکوپ بزرگ دوچشمی در آریزونا اندازه گیری کردند تا بفهمند که این کهکشان چقدر از آنها دور است.

به لطف اثر داپلر، نور از یک شی که از ما دور می شود، قرمزتر از آن چیزی به نظر می رسد که در واقعیت است. آن به این دلیل است که امواج نوری با گسترده شدن جهان، طولانی تر می شوند و در انتهای طیف، طول موج به سمت قرمزی می رود. با استفاده از این انتقال به سرخ (سرخگرایی)، دانشمندان می توانند محاسبه کنند که آن شی چقدر دور است و بنابراین چند سال دارد.

این کهکشان رادیویی دارای یک سرخگرایی z = 5.72 است که نشان می دهد که این فاصله نزدیک به ۱۲ میلیارد سال نوری است. به این معنی که نور، ۱۲ میلیارد سال سن دارد، بنابراین وقتی که جهان تنها یک میلیارد سال سن داشته است، آن ;I;ahk سوسو (چشمک) می زده است.

جالب است که انتظار نمی رفت که این نوع از کهکشان های فعال در اوایل ظهور جهان وجود داشته باشند. چرا که دانشمندان بر این عقیده بودند که به طور کلی برای سیاهچاله های فوق العاده بزرگ در مرکزشان، طولانی تر باشد اما این یافته های اخیر نشان می دهند که آن باید سریعتر از آنچه تصور می شد، اتفاق بیفتد.

هوب روتگرینگ (Huub Röttgering) یکی از نویسندگان این پژوهش می گوید: «کهکشان های رادیویی روشن، سیاهچاله های فوق العاده بزرگ را پناه می دهند. یافتن چنین اشیایی در اوایل تاریخ جهان، شگفت انگیز است؛ مدت زمانی که این سیاه چاله های فوق العاده بزرگ شکل گرفتند و رشد کردند، باید خیلی کوتاه بوده باشد.»

TGSS J1530 + 1049 موفق به شکست یک رکورد‌‌دار تقریبا ۲۰ ساله شد- دورترین کهکشان رادیویی قبلی TN J0924-2201 بود که در سال ۱۹۹۹ کشف شده بود و با سرخگرایی z = 5.19، نزدیک به ۱۱ میلیارد سال نوری قرار داشت.