الفلك

ما الفرق بين أقدم ضوء وأحدث ضوء؟

ما الفرق بين أقدم ضوء وأحدث ضوء؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

اعذرني على سؤال أحد الهواة ، كما هو مستوحى من هذا السؤال: "كم عمر أقدم ضوء مرئي من الأرض؟" ، كيف نحدد عمر الضوء؟ هل يشيخ الضوء؟ هل للضوء خاصية لذلك نحن نعلم أن الضوء "أ" يختلف عن الضوء "ب" لذلك يمكننا تتبع كيفية سيره بمرور الوقت؟ مثل وضع علامات على الحيوانات لمراقبة أنشطتها؟ كيف تفرق بين ضوء وآخر؟


وبحسب هذا السياق ، فإن الضوء القديم يعني الضوء الذي يسافر من بعيد للوصول إلى الراصد ، والعكس صحيح.

لتحديد عمر الضوء ، تتمثل الطريقة القياسية في استخدام الميزات الطيفية (الامتصاص / الانبعاث ولكننا سنتحدث عن مثال الانبعاث فقط دون فقدان العمومية).

لنفترض أن المراقب يكتشف فوتونًا وهو متأكد تمامًا من أنه يجب أن يكون انبعاث H $ alpha $ (أي 656.28 نانومتر في إطار الراحة). لكن الراصد يكتشف فوتون 700.00 نانومتر بدلاً من ذلك الطول الموجي لإطار الراحة. وذلك لأن الفوتون يسافر عبر الكون ويختبر تمدد الوقت ؛ بشكل عام ، كلما طالت مدة السفر ، زاد الطول الموجي الملحوظ ، بالنسبة إلى قيمة إطار الراحة. بما أن العلاقة بيننا $ lambda_ {rest} * (1 + z) = lambda_ {obs} $ حيث $ lambda_ {rest} $ ($ lambda_ {obs} $) هي بقية الإطار (ملاحظة-الإطار ) الطول الموجي ، و $ z $ هو الانزياح الأحمر ، يمكننا إيجاد الانزياح الأحمر من إطار الراحة المعروف وأطوال موجات إطار الملاحظة. بعد ذلك ، يعني الانزياح الأحمر الأعلى أنه بعيدًا ، يعني أقدم.


لا يوجد فرق يمكن قياسه بين الفوتون "القديم" والفوتون "الجديد". للفوتون طول موجي واستقطاب واتجاه سير. ولا توجد ميزات أخرى.

قد تسأل عما إذا كان من المفيد مناقشة عصر النور. من الممكن بالتأكيد أن نقول أن الفوتونات قد انبعثت من جسم معين منذ 100 عام ، ويتم اكتشاف هذه الفوتونات الآن ، وبالتالي فإن هذا الضوء عمره 100 عام. لكن من المستحيل قياس العمر كخاصية للضوء.

لا نعرف أي خاصية تحدد "عمر" الضوء بشكل فريد ، لذلك نفترض أنه انتقل من مكان بعيد كما نعتقد أن الكائن الذي ولده هو ، ونطلق على وقت السفر إلى هذا الحد "العمر" ". في حالة الخلفية الكونية الميكروية ، تم إطلاق هذا (نعتقد) عندما أصبح الكون شفافًا لأول مرة ، بعد بضع مئات الآلاف من السنين من "الانفجار العظيم". تم "شد" الضوء القادم من هذا الجزء الخلفي البعيد بسبب توسع الكون ، لكنه لم يتغير بمرور الوقت.

هذا صحيح عادة بالنسبة للعديد من الأشياء البسيطة. هم إما موجودون أم لا. البروتون لا يتقدم في العمر. قد يتحلل النيوترون ، لكن هذا حدث وليس عملية. فقط مع الأشياء المعقدة المصنوعة من العديد من الجسيمات يمكن أن تتغير مع تقدم العمر مع الحفاظ على هويتها.


منظر جديد لأقدم ضوء في الطبيعة يضيف لمسة جديدة إلى الجدل حول عمر الكون

من أعلى جبل في صحراء أتاكاما في تشيلي ، ألقى علماء الفلك من تلسكوب أتاكاما لعلم الكونيات التابع لمؤسسة العلوم الوطنية الأمريكية (ACT) نظرة جديدة على أقدم ضوء في الكون. تشير ملاحظاتهم الجديدة بالإضافة إلى القليل من الهندسة الكونية إلى أن عمر الكون يبلغ 13.77 مليار سنة ، أي ما يزيد أو يأخذ 40 مليون سنة.

يتطابق التقدير الجديد مع التقدير الذي يوفره النموذج القياسي للكون وقياسات نفس الضوء التي صنعها القمر الصناعي بلانك. يضيف هذا تطورًا جديدًا إلى الجدل الدائر في مجتمع الفيزياء الفلكية ، كما يقول سيمون أيولا ، المؤلف الأول لواحد من ورقتين جديدتين حول النتائج المنشورة على arXiv.org. في عام 2019 ، قدر فريق بحث يقيس حركات المجرات أن الكون أصغر بمئات الملايين من السنين مما توقع فريق بلانك. يشير هذا التناقض إلى أنه قد تكون هناك حاجة إلى نموذج جديد للكون وأثار مخاوف من أن إحدى مجموعات القياسات قد تكون غير صحيحة.

يقول أيولا ، الباحث في مركز الفيزياء الفلكية الحاسوبية التابع لمعهد فلاتيرون في مدينة نيويورك: "لقد توصلنا الآن إلى إجابة يتفق عليها بلانك و ACT". "إنه يتحدث عن حقيقة أن هذه القياسات الصعبة موثوقة."

يكشف عمر الكون أيضًا عن مدى سرعة توسع الكون ، وهو رقم محدد كميًا بواسطة ثابت هابل. تشير قياسات ACT إلى ثابت هابل البالغ 67.6 كيلومترًا في الثانية لكل ميجا فرسخ. هذا يعني أن جسمًا على بُعد 1 ميغا فرسخ (حوالي 3.26 مليون سنة ضوئية) من الأرض يتحرك بعيدًا عنا بسرعة 67.6 كيلومترًا في الثانية بسبب توسع الكون. تتفق هذه النتيجة تمامًا تقريبًا مع التقدير السابق البالغ 67.4 كيلومترًا في الثانية لكل ميجا فرسخ من قبل فريق بلانك الأقمار الصناعية ، لكنها أبطأ من 74 كيلومترًا في الثانية لكل ميجا فرسخ مستنتج من قياسات المجرات.

يقول ستيف تشوي من جامعة كورنيل ، المؤلف الأول للورقة الأخرى المنشورة على arXiv.org: "لم يكن لدي تفضيل معين لأي قيمة محددة - كانت ستكون مثيرة للاهتمام بطريقة أو بأخرى". "وجدنا معدل توسع مناسب لتقدير فريق بلانك للأقمار الصناعية. يمنحنا هذا مزيدًا من الثقة في قياسات أقدم ضوء في الكون ".

ومن بين العلماء من 41 مؤسسة في سبع دول الذين شكلوا جزءًا من هذا التعاون البروفيسور كافيلان مودلي والدكتور مات هيلتون من جامعة كوازولو ناتال (UKZN). أوضحت هيلتون أنه كانت هناك خلافات بين الطرق التي تفحص إما أقدم ضوء في الكون أو المجرات القريبة نسبيًا لتحديد المعدل الحالي لتوسع الكون ، مع هذه النتيجة مستمدة من قياسات مستقلة تمامًا لأقدم ضوء في الكون بواسطة ACT. ووجد بلانك نفس معدل التوسع. وهذا يعطي بعض الثقة بأنه لا يوجد خطأ منهجي في هذه الأنواع من القياسات.

"يمكن أن يشير هذا إلى مشكلة غير محددة في قياسات معدل التمدد من مراقبة الكون القريب ، أو يمكن أن يكون كلا نوعي القياس صحيحين في الواقع & # 8211 مما يعني أن هناك شيئًا مفقودًا في فهمنا لـ قال هيلتون.

مثل القمر الصناعي بلانك ، فإن ACT يحدق في الشفق اللاحق للانفجار العظيم. هذا الضوء ، المعروف باسم الخلفية الكونية الميكروية (CMB) ، يمثل فترة 380،000 سنة بعد ولادة الكون عندما انضمت البروتونات والإلكترونات لتشكيل الذرات الأولى. قبل ذلك الوقت ، كان الكون معتمًا للضوء.

إذا تمكن العلماء من تقدير المسافة التي قطعها الضوء من CMB للوصول إلى الأرض ، فيمكنهم حساب عمر الكون. لكن قول ذلك أسهل من فعله. من الصعب الحكم على المسافات الكونية من الأرض. لذا بدلاً من ذلك ، يقيس العلماء الزاوية في السماء بين جسمين بعيدين ، حيث تشكل الأرض والكائنان مثلثًا كونيًا. إذا كان العلماء يعرفون أيضًا الفصل المادي بين هذه الكائنات ، فيمكنهم استخدام هندسة المدرسة الثانوية لتقدير مسافة الكائنات من الأرض.

توفر الاختلافات الدقيقة في توهج CMB نقاط ربط لتشكيل الرأسين الآخرين للمثلث. نتجت هذه التغيرات في درجة الحرارة والاستقطاب عن التقلبات الكمومية في بدايات الكون والتي تضخمت بفعل توسع الكون إلى مناطق متفاوتة الكثافة. (ستستمر البقع الأكثر كثافة لتشكيل عناقيد المجرات.) يمتلك العلماء فهمًا قويًا بما يكفي للسنوات الأولى للكون ليعرفوا أن هذه الاختلافات في CMB يجب أن تكون متباعدة عادةً كل مليار سنة ضوئية لدرجة الحرارة ونصف ذلك بالنسبة للاستقطاب. (بالنسبة إلى الحجم ، يبلغ قطر مجرتنا درب التبانة حوالي 200000 سنة ضوئية).

قامت ACT بقياس تقلبات CMB بدقة غير مسبوقة ، مع إلقاء نظرة فاحصة على استقطاب الضوء. "قاس القمر الصناعي بلانك الضوء نفسه ، ولكن بقياس استقطابه بدقة أعلى ، تكشف الصورة الجديدة من ACT عن المزيد من أقدم الأنماط التي رأيناها على الإطلاق" ، كما تقول سوزان ستاغز ، الباحث الرئيسي في ACT وأستاذ Henry deWolf Smyth في الفيزياء في جامعة برينستون.

مع استمرار ACT في إجراء الملاحظات ، سيكون لدى علماء الفلك صورة أوضح للإشعاع CMB وفكرة أكثر دقة عن المدة التي بدأ فيها الكون. سيبحث فريق ACT أيضًا في تلك الملاحظات بحثًا عن علامات فيزيائية لا تتناسب مع النموذج الكوني القياسي. يمكن لمثل هذه الفيزياء الغريبة أن تحل الخلاف بين تنبؤات العمر ومعدل توسع الكون الناشئة عن قياسات إشعاع الخلفية الكونية وحركة المجرات.

يقول مارك ديفلين ، نائب مدير ACT وأستاذ علم الفلك والفيزياء الفلكية في جامعة بنسلفانيا ، مارك ديفلين ، "نواصل مراقبة نصف السماء من تشيلي باستخدام تلسكوبنا". "مع زيادة دقة كلتا الطريقتين ، سيزداد الضغط لحل النزاع."

تلعب UKZN دورًا أساسيًا من خلال مساهمتها في توصيف التلسكوب واستجابة التلسكوب # 8217s على السماء ، وفي توفير البرامج المستخدمة للعثور على المصادر الفيزيائية الفلكية ومجموعات المجرات في خرائط ACT. تم استخدام منشأة الحوسبة عالية الأداء Hippo و UKZN & # 8217s في بعض جوانب تحليل ACT. يستخدم الباحثون في مركز أبحاث الفيزياء الفلكية UKZN & # 8217s ، بما في ذلك عدد من طلاب الدراسات العليا وما بعد الدكتوراة بدعم من مؤسسة الأبحاث الوطنية ، جنوب إفريقيا & # 8217s MeerKAT و SALT تلسكوبات لإجراء دراسات متابعة عن مجموعات المجرات المكتشفة في خرائط السماء ACT.

يتم دعم ACT من قبل مؤسسة العلوم الوطنية ومساهمات من المؤسسات الأعضاء.


الاشعاع الكهرومغناطيسي

الاستقطاب عن طريق الانعكاس والتشتت

يمكن استقطاب شعاع من الضوء غير المستقطب عن طريق تمريره عبر مادة مثل H-sheet. لكن الاستقطاب يحدث أيضًا في مواقف طبيعية معينة. عندما ينعكس الضوء غير المستقطب من مادة شفافة مثل الزجاج أو الماء ، يكون الضوء المنعكس مستقطبًا جزئيًا. أو عندما يتشتت ضوء الشمس بواسطة جزيئات الهواء في الغلاف الجوي ، فإن الضوء المتناثر يكون مستقطبًا جزئيًا. يكون تأثير الاستقطاب قويًا بشكل خاص عندما ينتشر ضوء الشمس خلال 90 درجة (الشكل 14-13). في يوم صافٍ ، عندما يكون هناك القليل من بخار الماء أو الغبار في الهواء ، وإذا كانت الشمس قريبة من الأفق ، يمكن استقطاب الضوء المنبعث من السماء بنسبة 70٪.

الشكل 14-13. يصبح الضوء غير المستقطب من الشمس مستقطبًا بالكامل تقريبًا عندما يتشتت بزاوية 90 درجة بواسطة جزيئات في الغلاف الجوي.

في يوم مشمس ، غالبًا ما نرى وهج من الضوء المنعكس من أسطح الماء أو الزجاج. هل سبق لك أن نظرت إلى مثل هذه الأسطح من خلال النظارات الشمسية المستقطبة؟ (تتكون هذه النظارات الشمسية من صفيحة على شكل حرف H محصورة بين قطعتين من الزجاج ومظلمة لامتصاص المزيد من الضوء.) يتم تقليل الوهج بشكل ملحوظ ، وفي بعض الأحيان يتم التخلص منه تمامًا تقريبًا. والسبب هو أن الضوء المنعكس يتكون أساسًا من الضوء العلوي الذي ينعكس أفقيًا للوصول إلى عينيك. يتم استقطاب المتجهات الكهربائية في مثل هذا الضوء في الاتجاه الأفقي ، وإذا كنت تستخدم نظارات مستقطبة مصممة لنقل الضوء المستقطب عموديًا ، فسيتم منع الكثير من الوهج.

تعتبر الزجاجات المستقطبة مفيدة أيضًا لسائقي السيارات في تقليل وهج الطريق السريع ووهج الضوء المنعكس من الزجاج الأمامي للسيارات المقتربة. غالبًا ما يستخدم عشاق القوارب والرياضات المائية هذه النظارات لتقليل الوهج المائي. نظرًا لأن الضوء المنعكس من الماء شديد الاستقطاب ، يستخدم الصيادون أحيانًا نظارات مستقطبة للتخلص من الانعكاس ، وبالتالي تمكينهم من الرؤية في الماء بشكل أكثر وضوحًا وتحديد مواقع الأسماك.

يستخدم الضوء المستقطب أحيانًا في مشاكل التصميم الهندسي لتحليل الضغوط في الأعضاء الإنشائية. إذا تم تمرير الضوء المستقطب عبر مادة شفافة غير مضغوطة ، فلن يظهر الضوء الذي تم تحليله أي ميزات معينة. ومع ذلك ، إذا كانت المادة تحتوي على ضغوط داخلية بسبب قوى خارجية أو طريقة تصنيع معينة ، فإن الضوء الذي تم تحليله بواسطة قطعة من H-sheet سيُظهر أنماطًا تشير إلى مناطق الإجهاد. بهذه الطريقة ، يمكن تحديد مجالات الفشل الهيكلي المحتمل واتخاذ التدابير التصحيحية. يظهر مثال على هذا النوع من التحليل في الصورة على اليسار.

صور فوتوغرافية للوهج المنعكس مع (أعلى) وبدون ورقة H.

يستخدم الضوء المستقطب لتحليل الضغوط في أقواس الكاتدرائية القوطية الشهيرة في شارتر بفرنسا. تم بناء نموذج 1: 180 لقسم دعامة نموذجي من البلاستيك ثم تم تحميله بالطريقة التي قد تنتج عن ظروف الرياح السائدة في شارتر. التقطت هذه الصورة بالضوء المستقطب الذي مر عبر النموذج البلاستيكي. تظهر مناطق الإجهاد بوضوح من خلال أنماط التداخل.


ما الفرق بين أقدم ضوء وأحدث ضوء؟ - الفلك

يعود البعض إلى الانفجار العظيم ، والبعض الآخر يعيش ويموت عدة مرات ويقدم صورة لتطور النجوم

كتبه بوب شيلدون

يرى الفلكيون الذين يحدقون في السماء النجوم قديمة قدم الكون نفسه ، والنجوم تعيد تدويرها مرارًا وتكرارًا من الغبار والغازات في الوسط بين النجوم.

قال كام تشينج ليونج ، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة نيو إنجلاند: "تولد النجوم على شكل مراجل نارية ، حوالي ثلاثة أرباع الهيدروجين وربع الهيليوم". "مع تقدمهم في السن ، تتوسع مظاريفهم الخارجية ، وتستهلك الطاقة المتولدة من الحرائق المشتعلة في قلبها بقوة لدرجة أن ذراتها ذاتها تتحول من الهيدروجين الأصلي إلى ذرات ذات هيكل ووزن متزايد التعقيد.

"النجوم ذات الكتلة المنخفضة تستهلك نفسها بمعدل أبطأ من النجوم الأكثر ضخامة. في كل حياتها ، قد لا يذهب تحويل الوقود الأولي لنجم صغير الكتلة أبعد من الهيليوم. النجوم الأكثر ضخامة تزداد سخونة وأسرع ، وقد تنهي وجودها. مع نواة تغذيها عناصر ثقيلة مثل الكربون أو الحديد ". قال ليونغ: "ننظر إلى نجم ونرى كيف تتغير كيمياءه". "أفضل نظرية لدينا الآن هي نظرية" الانفجار الكبير ". تم إنشاء جميع النجوم الأصلية في الكون في نفس الوقت تقريبًا. تعتمد المدة التي تعيشها على معدلات تحويلها ، ومدى سرعة تغيير الاندماج النووي لوقودها من واحد. مادة كيميائية إلى أخرى: يعتمد معدل التحويل على درجات الحرارة الداخلية المرتفعة ، وتعتمد درجة الحرارة بشدة على الكتلة.

جميع النجوم موجودة في مجرات في عالم لا يمكن تصوره. يدور كوكبنا حول الشمس التي هي واحدة من بلايين النجوم في مجرة ​​درب التبانة ، وهي مجرة ​​في مجموعة من المجرات التي تحتل فقط حوالي واحد من المليون من الكون المرئي.

كل المجرات تبتعد عن بعضها البعض. لقد كانوا منذ خلق الكون. قال ليونج: "عندما ننظر إلى مجرة ​​، فإننا ننظر إلى تاريخها الماضي". "عندما ننظر إلى ما وراء المجرات القريبة منا من خلال تلسكوباتنا ، فإننا نرى المجرات كما كانت موجودة قبل وقت طويل من عصرنا. ترك الضوء القادم من أبعد المجرات التي يمكننا رؤيتها تلك المجرات منذ بلايين السنين ، وربما يكون الضوء قديمًا تقريبًا. مثل الكون نفسه.

لذلك ، لا يرى علماء الفلك النجوم كأجسام ساطعة ومتلألئة من الحاضر ، ولكن لمحات من الماضي الممتد إلى الوراء 10 مليارات سنة أو أكثر. وهم يعلمون أن كل نجم يرونه يقدم رؤية لمرحلة مختلفة من التطور النجمي ، مثل فيلم إطار بإطار بدأ بالخلق وينتهي بفوضى كارثية.

إنها بانوراما غير مكتملة ، ولكن فيلم به العديد من الإطارات الفارغة ، ويقدم صورة متحركة بدائية متشنجة مع أدوار قد يؤديها ممثلون غير معروفين في فريق التمثيل.

لدراسة مجرة ​​، قال ليونغ إن علماء الفلك يجب أن يأخذوا ما يسمونه وقت النظر إلى الوراء في الاعتبار. "عندما ننظر إلى الشمس ، لا نرى الشمس كما هي الآن. نرى الشمس كما كانت قبل ثماني دقائق. عندما ننظر إلى مجرة ​​، لا نرى المجرة كما هي اليوم ، لأن الضوء المنبعث من النجوم في تلك المجرة قد يستغرق مليارات السنين الضوئية للوصول إلى الأرض ".

المقاييس التي يستخدمها علماء الفلك لتحديد عدد السنوات الضوئية التي تبعد نجمًا أو مجرة ​​ليست موثوقة بشكل كبير ، لأن الفلكيين عندما ينظرون من خلال تلسكوباتهم يرون الكون في بعدين. يرون أشياء مختلفة السطوع واللمعان على مسافات شاسعة ، ولكن ليس من السهل تحديدها ، من بعضها البعض. لذلك ، من الصعب معرفة ما إذا كانت النقطة التي يرونها هي كويكب أو مذنب أو نجم أو حتى مجرة ​​بأكملها.

لمقارنة مجرة ​​بأخرى ، وللتحديق في أفق الكون نفسه ، يحتاج علماء الفلك إلى "مقاييس قياس" أفضل ، وفقًا لما قاله ليونج. تم تطوير هذه "المعايير" كنتيجة لتراكم المعرفة حول تطور النجوم.

ما هو معروف عن تطور النجوم يتم تعلمه من المعلومات المتعلقة بخصائصها الفيزيائية - سطوعها ، لمعانها ، كتلتها ، أحجامها وخصائصها الفيزيائية. من هذه الخصائص ، بنى علماء الفلك ما يعتقدون أنه صورة دقيقة بشكل معقول لتطور النجوم.

مع تقدم أي نجم في العمر ، يتبخر جزء من كتلته في الفضاء ، بينما يتم ضغط الكتلة المتبقية بشكل أكثر إحكامًا وتشديدًا في اللب ، وفقًا لما ذكره ليونج. في النهاية ، مع استمرار الغلاف الخارجي في التمدد والتبخر ، سيبرد قلب النجم ، وسيصبح النجم قزمًا أبيض.

قال ليونغ: "إذا أخذت نجمًا بحجم شمسنا وضغطته في جسم بحجم الأرض ، فستكون له كثافة مماثلة لشمسنا إذا كانت قزمًا أبيض". "بوصة مكعبة من هذه المادة القزمة البيضاء تزن 10 أطنان.

ستصبح شمسنا ، بعد ستة إلى سبعة مليارات سنة أو نحو ذلك على الطريق ، قزمًا أبيض. لكن مصيرًا مختلفًا ينتظر النجوم الأكبر. قال ليونغ: "مصير كل نجم هو نتاج كتلته".

"النجوم ذات الكتل الأكبر بعدة مرات من شمسنا لن تحترق فقط بشكل أسرع وأسرع مع تقدم العمر ، ولكن نواتها ، التي تزداد كثافتها أكثر فأكثر مع تحول ذراتها من عناصر أثقل باستمرار ، ستصبح مضغوطة إلى كثافات أكثر بكثير من ذلك في نجم صغير مثل شمسنا.

(الشكل الداخلي) تطور النجم: تتكثف سحابة من الغازات ، معظمها من الهيدروجين ، لتشكل نجمًا. الدوائر ، باتجاه عقارب الساعة من أعلى اليسار ، تشير إلى تطور النجم: تندمج ذرات الهيدروجين في ذرات الهيليوم ، ويبدأ قلب النجم في الانكماش مع تراكم الهيليوم في المركز. يتباطأ اندماج الهيليوم وتتشكل العناصر الأثقل واحدة تلو الأخرى. تزداد درجة الحرارة في اللب. عندما يتشكل الحديد ويتجمع في قلب النجم ، يحدث انفجار داخلي (يُشار إليه بأسهم تشير إلى الداخل) ، حيث ينهار النجم بسرعة وعنف. يتبع الانفجار الداخلي انفجار هائل (يُشار إليه بأسهم موجهة للخارج) ، حيث ترتد مادة النجم لإنتاج مستعر أعظم.

تتشكل العناصر الأثقل من الحديد في درجات الحرارة المرتفعة الناتجة عن انفجار النجم وانفجاره. يصبح اللب الأصلي للنجم ، مضغوطًا للغاية وصغير الحجم ، نجمًا نيوترونيًا ، أو في النهاية ثقبًا أسود.

قال ليونج: "موت نجم هائل أقل هدوءًا بكثير من موت نجم صغير." يصبح انهيار العناصر الأخف في قلب نجم صغير انهيارًا سريعًا جدًا لنجم يتكون جوهره من الكربون أو الحديد. ما يحدث هو أنه عندما ينفجر الغلاف الخارجي للنجم بسرعة بينما ينهار اللب بسرعة ، يتم تطوير فراغ في واجهة القلب والمغلف. والنتيجة مماثلة لما يحدث عند هدم مبنى. يحدث انفجار داخلي تبدأ المادة في دفع نفسها إلى الداخل إلى لب النجم شديد السخونة.

قال ليونج: "النجم المنفجر هو مكان خطير للغاية". "إنه مثل صب البنزين على النار. المواد التي تندفع إلى القلب تغذي انفجارًا تأثيرًا عالي الطاقة مقترنًا برد فعل مساوٍ ومعاكس يعمل على ضغط قلب النجم بشكل أكبر. يُقذف الغلاف النجمي إلى الفضاء أثناء الانفجار. هناك نجوم ثنائية فتراتها حتى أقل من ذلك ، وهذه المرحلة النهائية لنجم له كتلته الأساسية يتم ضغطها بشدة لدرجة أنها تتقلص ، بفترات تقاس بالثواني ، إلى شيء يكاد ينقسم إلى نيوترونات ".

وهكذا يتشكل نجم نيوتروني. قال ليونغ إن النجم النيوتروني ليس نجماً على الإطلاق. إنه نواة مضغوطة في حجم صغير جدًا بحيث يمكن ضغط كتلة مثل شمسنا في حوالي نصف المسافة بين لينكولن وأوماها.

قال ليونغ إنه توجد في الكون أنظمة نجمية ثنائية مرت بكل هذه الأنواع المختلفة من التطور ، لكنها تدور حول مركز مشترك للكتلة ، تمامًا كما يدور كوكبنا والشمس حول مركز مشترك للكتلة. (هذا هو الوصف الأكثر دقة للعلاقة بين كوكبنا والشمس - فالأرض لا تدور حول الشمس ، لكن الأرض والشمس تدوران حول كتلة مركزية مشتركة).

قال ليونغ: "في النظام الثنائي ، يعتمد طول الفترة المدارية الثنائية على المسافة ، أو المسافة بينهما." إذا كان أحد النجوم في النظام قزمًا أبيض ، فيمكن أن يكون الفصل بين الاثنين صغيرًا جدًا ، أو يمكن أن يتلامس النجمان. عندما يحدث هذا ، يمكن أن يكون دوران أحدهما حول الآخر أقل من ربع يوم. إذا كان كلاهما من الأقزام البيضاء ، فيمكن قياس الفترة بالدقائق.

وفقًا لـ Leung ، هناك نجوم ثنائية فتراتها أقل من ذلك ، وهذه النجوم ذات فترات قياسها بالثواني ، من المحتمل أن تكون نجومًا نيوترونية.

هناك أشياء أخرى يمكن أن تحدث للنجوم في تطورها. من الانفجار الداخلي لنجم نيوتروني يأتي طرد هائل للمادة التي تنتج سوبر نوفا. قال ليونغ إن النوفا العملاقة ربما تكون مسؤولة عن تصنيع جميع العناصر الأخرى في الكون بخلاف الحديد. "الذهب والفضة والراديوم واليورانيوم وجميع العناصر الأخرى يتم تجريفها في الحطام أثناء انفجار سوبر نوفا. وبما أن الانفجار استمر لفترة قصيرة جدًا ، فإن وفرة العناصر ذات الأوزان الذرية الأكبر من الحديد تكون أقل وهذه العناصر نادرة نسبيًا ".

بشكل لا يصدق ، في ضوء التركيز الشديد للكتلة في النجم النيوتروني ، يمكن أن يحدث تركيز أكثر كثافة. هناك بعض النجوم الكبيرة جدًا ، مع النوى شديدة التركيز ، لدرجة أن الضغوط الرهيبة في قلبها تجعل ما تحتويه تلك النوى ليس حتى نيوترونات. قال ليونج إن كتل هذه النجوم مضغوطة بشدة بحيث يمكن تركيز كتلتها الإجمالية في حجم نقطة على طرف قلم حبر كروي. هذه هي الثقوب السوداء ، التي قال ليونغ إنها تمثل المرحلة النهائية لنجم تقلصت كتلته الأساسية إلى شيء لا أبعاد تقريبًا وكثافته لا تُحصى.

بالنسبة لعالم الفلك ، فإن كل الأحداث الطبيعية في الكون توفر فرصًا لدراسة تطوره. قال ليونج: "بعض النجوم الأصلية منخفضة الكتلة التي نشأت في" الانفجار الكبير "تتعايش اليوم مع الأجيال الأخيرة من النجوم التي أصبحت ملوثة بشكل متزايد بالمواد الكيميائية الثقيلة حيث ماتت وولدت من جديد ، أحيانًا مرارًا وتكرارًا". إن التعايش بين أجيال من النجوم من مختلف الأعمار هو الذي يجعل من الممكن دراسة الكون ". - RES


الرؤية مقابل الشفافية: ما الفرق؟

بقلم: ريتشارد س.رايت جونيور 11 ديسمبر 2017 8

احصل على مقالات مثل هذه المرسلة إلى صندوق الوارد الخاص بك

الطقس الجيد للتصوير هو أكثر من مجرد الغيوم! حتى لو كانت خالية من السحابة ، فستحتاج إلى فهم ما إذا كانت الرؤية والشفافية جيدة.

قبل عامين ، حضرت حفلة نجمة OkieTex: موقع رائع ، سماء رائعة. لقد جئت في منتصف الأسبوع تقريبًا وعند وصولي ، اكتشفت صديقًا بائعًا.

"كيف كانت السماء هذا الأسبوع؟" انا سألت. "رؤية جيدة حقًا ، لكن الشفافية لم تكن رائعة." رائع شكرا.

بعد لحظة رأيت أحد معارفي آخر. قلت في التحية: "سمعت أن السماء كانت على ما يرام حتى الآن".

أجاب "نعم" ، "شفافية كبيرة حقًا هنا ، لكن الرؤية الليلة الماضية بعد العاصفة كانت سيئة للغاية."

يعرض مخطط Clear Sky توقعات الطقس لكل من الرؤية والشفافية وكذلك الغطاء السحابي.

لم يعرف أحد هؤلاء الأصدقاء الفرق بين الرؤية والشفافية ، والآن لا أعرف شيئًا عما يمكن توقعه في الليلة القادمة. (في الواقع ، كنت أظن أن الصديق الثاني كان على حق ، وستفعل ذلك أيضًا بنهاية هذه المدونة).

أعتقد أنه إذا كان هناك بعض الالتباس بين هاتين الفكرتين بين بائعي علم الفلك ، فمن المحتمل أن تكون منتشرة في المجتمع ككل. في الواقع ، تجربتي في التحدث مع الأشخاص في حفلات النجوم تستمر في إثبات ذلك. يؤثر هذان العاملان على خطة التصوير الخاصة بك في عاملين جدا بطرق مختلفة ، فلنلقِ نظرة على ما يعنيه هذان المصطلحان وكيف يؤثران في الليل واستراتيجية التصوير.

يؤدي ضعف الشفافية إلى إزالة التفاصيل الباهتة وتقليل التباين.
ريتشارد س. رايت الابن.

أولاً ، لنتحدث عن الشفافية. الشفافية هو عتامة الغلاف الجوي ، أو مدى وضوحه. تقلل الرطوبة والرطوبة من الشفافية ، وكذلك الدخان أو أنواع التلوث الأخرى. إنه لا يختلف تمامًا عن التلوث الضوئي من حيث أنه يزيل التفاصيل الخافتة للأهداف الفلكية. في الواقع ، عادةً ما يؤدي ضعف الشفافية إلى تفاقم التلوث الضوئي لأنه يشتت الضوء حوله بدلاً من تركه يهرب إلى الفضاء بعيدًا عن الكاميرات والبصريات.

في مخيم السماء المظلمة الخاص بي ، توفر مدينة أوكيشوبي الواقعة في الجنوب "مقياسًا" للشفافية ، إذا صح التعبير. إلى أي مدى تمتد قبة الضوء إلى السماء ليس مجرد عامل لعدد الأضواء المشتعلة ، ولكن مقدار الرطوبة في الهواء لتشتت هذا الضوء حوله.

عندما تكون الشفافية ضعيفة ، أختار أشياء أكثر إشراقًا ولن أطلق النار على الأهداف إلا عندما تكون عالية في السماء ، حيث يوجد أقل قدر ممكن من حساء البازلاء لإطلاق النار من خلالها. (طالما أنهم ليسوا في اتجاه Okeechobee!)

تتحسن الشفافية عادةً مع الارتفاع ، لأنك تنظر من خلال هواء أقل. لهذا السبب تحظى الارتفاعات العالية بتقدير المراصد وحفلات النجوم.

عادةً ما تكون الشفافية جيدة جدًا أيضًا بعد مجيء عاصفة ممطرة لإزالة جميع الجسيمات من الهواء. هذا هو السبب الأول الذي اعتقدت أن صديقي الثاني كان لديه حق في حفلة النجوم.

رؤية، من ناحية أخرى ، هو مقياس الاضطرابات الجوية. نعلم أنه إذا التقطنا صورة لهدف سريع الحركة ، مثل حدث رياضي ، بسرعة غالق منخفضة ، فسنحصل على صورة ضبابية. إذن ماذا يحدث عندما يتعين عليك التقاط صورة طويلة جدًا للسماء المظلمة والنجوم تقفز بسبب الاضطرابات الجوية؟ هذا صحيح ، النجوم الباهتة وأجرام السماء العميقة.

تُقاس الرؤية عادةً بالثواني القوسية ، وهو مقياس زاوي يصف المسافة على الكرة السماوية. إذا كانت الرؤية 4 ثوانٍ قوسية ، فهذا يعني أنه من المتوقع أن ترقص النجوم داخل دائرة يبلغ قطرها 4 ثوانٍ قوسية. إن رؤية 1 ثانية قوسية أفضل 4 مرات ومن ثم ينتج عنها نجوم أصغر بكثير وأقل انتفاخًا ، بالإضافة إلى تفاصيل أدق عن أجسام السماء العميقة.

ضعف الرؤية يعيق مدى حدة صورك قبل المعالجة.
ريتشارد س. رايت الابن.

عادة ما تكون الرؤية أفضل في الأماكن التي تكون فيها الجغرافيا مسطحة للغاية. تواجه الكتل الهوائية التي تتحرك فوق الأرض عقبات قليلة وتتدفق بسلاسة أكبر (تسمى أحيانًا a تدفق الصفحي). هذا هو أحد الأسباب التي تجعلني أحب التصوير في فلوريدا في فصل الشتاء: فهي تتمتع برؤية جيدة جدًا. لدي أصدقاء من الغرب انتقلوا إلى الصحراء هربًا من أضواء المدينة ، لكنهم الآن بالقرب من الجبال. تختلط الرياح القادمة فوق الجبال مثل خور يتدفق فوق الصخور الكبيرة ، مما يجعل الرؤية مروعة.

أيضًا ، بعد دخول الجبهة (غالبًا ما تكون مصحوبة ببعض العواصف الممطرة) ، يصبح الهواء مضطربًا لمدة يوم أو نحو ذلك بعد ذلك. مرة أخرى ، ادعاء صديقي الثاني أنه بعد العاصفة كانت الشفافية جيدة وأن الرؤية كانت سيئة بشكل أفضل.

إذا كانت الجبال جيدة للشفافية ، ولكنها سيئة للرؤية ، فلماذا توجد العديد من المراصد على الجبال الكبيرة؟ لأن كما يقولون. الاقل هو الاكثر. ينتج عن الهواء الأقل في الارتفاعات العالية شفافية أفضل كما قلت ، ولكن في أعلى الجبال تكون أيضًا فوق الكثير من الهواء المضطرب ، مما يخفف من التأثيرات على الرؤية.

في بعض الأحيان ، سأكون جنديًا من خلال الشفافية السيئة ، وإذا أخذت ما يكفي من التعريضات وقضيت الوقت في المعالجة اللاحقة ، يمكنني غالبًا أن أسحب شيئًا سأفتخر به. من ناحية أخرى ، غالبًا ما تكون الرؤية هي العامل المحدد الحقيقي. يمكنك فقط إجراء الكثير من التوضيح في مرحلة ما بعد المعالجة قبل أن تبدأ الأشياء في الظهور بشكل مثير للسخرية ، وبالتالي إذا كانت الصور ضعيفة جدًا ، فقد حان الوقت للذهاب إلى الفراش ، أو بدء ماراثون Netflix.

عادة ما تكون المراصد الرئيسية على ارتفاعات عالية لتحقيق أقصى استفادة من الشفافية والرؤية.
ريتشارد س. رايت جونيور.

يعتمد مكان رسم الخط على أذواقك الشخصية - وحجم صورتك. بشكل أساسي ، إذا كانت وحدات البكسل صغيرة الحجم والبعد البؤري طويلاً ، فإن ضعف الرؤية سيجعل صورك طرية. من ناحية أخرى ، إذا كنت تستخدم طولًا بؤريًا قصيرًا جدًا ووحدات بكسل أكبر ، فيمكنك عمل صور ذات مجال واسع لبعض الكائنات أو الأبراج الكبيرة ، مع التخلي عن ظروف الرؤية. سأعود إلى موضوع مقياس البكسل الشهر المقبل وأتحدث أكثر عن علاقته بظروف الرؤية الخاصة بك.


جمعية علم الفلك واستكشاف الفضاء

  • مؤلف المشاركة: علم الفلك واستكشاف الفضاء
  • تاريخ النشر: 11 أغسطس 2020
  • فئة الوظيفة: آخر الأخبار
  • إضافة التعليقات: 0 التعليقات

قد يفاجئك أن تعرف أنه لا يزال بإمكاننا مراقبة الانفجار العظيم بطريقة ما! في الواقع ، في كل مرة تقلب فيها بطريق الخطأ إلى التلفزيون الثابت ، فإنك & # 8217 تشاهد جزءًا منه هناك! لمعرفة المزيد حول صدى تفريخ الكون هذا ، انضم إلينا عبر الإنترنت يوم الأربعاء ، 12 أغسطس ، الساعة 6:30 مساءً. من ذلك الانفجار الأول الهائل حتى الآن ، سيبحث الدكتور آدم هينكس في تفاصيل إشعاع الخلفية الكونية الميكروي! كالعادة ، الكل مرحب به!

ملخص المحاضرة:
كيفية قياس الكون & # 8217s أقدم ضوء وما يخبرنا به إن خلفية الميكروويف الكونية (CMB) هي وهج
الكون بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم. اليوم ، يمكننا أن نلاحظ هذا الضوء الذي يبلغ عمره 14 مليار عام تقريبًا باستخدام تلسكوبات الميكروويف ونستخدمه لتحديد بعض أهم الخصائص الأساسية للكون ، مثل عمره ، ومكوناته ، ومدى سرعة تمدده. . يمكننا أيضًا أن نتعلم كيف تصرف الكون في لحظاته الأولى. سأقدم هذا العلم المثير وأشرح كيف نلاحظ CMB ، مع التركيز بشكل خاص على تلسكوب Atacama Cosmology ومرصد Simons & # 8212 الأول الذي يراقب حاليًا والثاني قيد التطوير & # 8212 يقع في شمال تشيلي.

عن المتحدث:
د. آدم هينكس هو الحائز الافتتاحي لكرسي عائلة ساتون في العلوم والمسيحية والثقافات في قسم علم الفلك والفيزياء الفلكية U of T & # 8217s David A. Dunlap. الدكتور هينكس هو كاهن يسوعي رسامة ، وهو تابع لكل من مرصد الفاتيكان ومرصد سيمونز حيث يجري أبحاثًا في CMB


ثق في محترف لتثبيت Windows الخاص بك

تمتلك فيلدكو نوافذ فينيل عالية الجودة بأشكال وأحجام عديدة لتناسب منزلك بشكل مثالي. لدينا أيضًا مُثبِّت نوافذ محترفون وذوي خبرة للتأكد من أن المهمة تتم بشكل صحيح.

At Feldco, we have replaced over 1.5 million windows with the help of our factory-trained installers. We have served over 400,000 happy customers because of our award-winning and energy-efficient windows.

Lastly, we provide homeowners with great local services and showrooms so they can customize their homes with a variety of window styles and colors.


Lookback time

By looking at really distance objects, astronomers can look way back in to the past to study the early universe. To help keep things straight, astronomers refer to something called "lookback time". For any object the lookback time is the age of the universe when the light was first emitted. The lookback time for the light we see from the Sun is the age of the universe (

13.7 billion years) minus 8 minutes . not much of a difference for nearby objects. However, more distant objects have more impressive lookback times. Astronomers can study galaxies with lookback times ranging 4 to 1 billion years --- that's between 9 and 13 billion years ago!


صورة اليوم لعلم الفلك

اكتشف الكون! Each day a different image or photograph of our fascinating universe is featured, along with a brief explanation written by a professional astronomer.

2021 June 3
Millions of Stars in Omega Centauri
Image Credit & Copyright: Ignacio Diaz Bobillo

تفسير: Globular star cluster Omega Centauri, also known as NGC 5139, is some 15,000 light-years away. The cluster is packed with about 10 million stars much older than the Sun within a volume about 150 light-years in diameter. It's the largest and brightest of 200 or so known globular clusters that roam the halo of our Milky Way galaxy. Though most star clusters consist of stars with the same age and composition, the enigmatic Omega Cen exhibits the presence of different stellar populations with a spread of ages and chemical abundances. In fact, Omega Cen may be the remnant core of a small galaxy merging with the Milky Way. Omega Centauri's red giant stars (with a yellowish hue) are easy to pick out in this sharp, color telescopic view.


Light Gathering Power of Telescopes

This past June, I was accepted to the Astronomy in Chile Educator Ambassador Program and had the amazing opportunity to travel to Chile to learn about the astronomical research being done there.

Our group of 9 consisted of astronomy writers, amateur astronomers, astrophotographers, science teachers, astronomy educators and planetarium professionals from across the United States and from Chile. Together, we make up the 2017 ACEAP team. Each of us brought a love of astronomy and an affinity for communicating that love. The trip also served as an opportunity for us to connect with one another and learn from one another a way to combine our efforts to better spread knowledge of astronomy to the public. No doubt, we were all looking forward to seeing the southern hemisphere night sky, learning about the intriguing astronomical research being done in Chile, and most of all, sharing our experiences with our communities when we return.

Something that I experienced that I want to share with everyone is the immense size of the telescopes! The light gathering power they possess is monumental compared to what our eyes can see. It is for this reason that research telescopes keep getting bigger and bigger. The more light they gather, the deeper we can see into our universe’s past.

The most important property is a telescope’s light gathering power . Today’s research telescopes maximize this important property. The larger the aperture (the opening at the top of the telescope tube), the more light the telescope will gather. These large ‘light buckets’ are collecting photons of light. The more photons of light they can gather the better, and the bigger their aperture, the finer detail they can resolve in very distant objects.

To get a feel for what light gathering power means, let’s start with our eye. What is the light gathering power of your pupil? Let’s figure it out!

The light gathering power is proportional to the area of the main mirror of the telescope. To compare the difference in the light gathering power of our eye to different sizes of telescopes, you calculate the ratio of the areas of their main mirrors (objective lenses).

The mathematical equation reads like so:

Our human pupil has a maximum diameter of about 8 millimeters in dim light.

Let’s compare the light gathering power of our human eye to the size of the telescope mirrors we use in my classes.

The Funscope mirrors have a diameter of 76 millimeters.

The largest telescope mirror at Reimers Observatory, our 25″,

has a diameter of 635 millimeters.

The Gemini telescope I visited in Chile has a mirror with a diameter of 8000 millimeters.

Plug those numbers into the equation for light gathering power and compare them to the light gathering power of our human eye and this is what you get:

ال Funscopes have about 90 times the light gathering power that the human eye.

The largest telescope at Reimers Observatory لديها 6,300 times the light gathering power than the human eye.

ال الجوزاء telescope has 1,000,000 times more light gathering power than the human eye!

I wanted to introduce the idea of light gathering power to my students and also wanted them to experience what it was like to be in the presence of such large mirrors that can gather that much light, so I made a model of the Gemini telescope mirror, located on Cerro Pachón adjacent to the Cerro Tololo Inter-American Observatory in Chile, to use in my classes:

They really enjoyed it! They were blown away by the size of the mirror. Lots of them asked if we could use this exact mylar emergency blanket version like a telescope. That was a perfect opportunity to explain why we couldn’t and why telescope mirrors need to be precise, smooth and also not easily moved by the wind, like the mylar version you see here.

I can’t wait to bring this to more programs so people can appreciate the work that goes into attempting to peer into the deepest reaches of our incredible universe!


شاهد الفيديو: الفرق بين كونگوdci وكونگوd65 (قد 2022).