http://khabar.khabaronline.ir/images/position28/2011/3/28-1.bmp.jpgدر این مقاله ی مفصل به سردترین، داغ ترین، درخشان ترین،تاریک ترین،سریع ترین، چگال ترین، گرد ترین، درخشانترین و در نهایت به بزرگترین های عالم میپردازیم...

داغ ترین

http://khabar.khabaronline.ir/images/position28/2011/3/28-1.bmp.jpg

برای سفر به داغ‌ترین منطقه كیهان ابتدا باید از خورشید گذشت، قلب آتشین منظومه شمسی. با دمای سطحی 5800 درجه كلوین، خورشید ما از سردی فاصله زیادی دارد؛ اما این دما به هیچ وجه یك ركورد كیهانی به شمار نمی‌رود. ستارگان ابرغول آبی كه جرم سنگین‌شان با فشردن هسته ستاره، كوره‌ای هسته‌ای را درون آنها به وجود می‌آورد؛ بیش از 50 هزار درجه كلوین حرارت دارند.

به گزارش نیوساینتیست،
حتی این غول‌های كیهانی در مقابل كوتوله‌های سفید سر تعظیم فرود می‌آورند؛ كره‌های متراكمی از گرما كه باقیمانده سوختن یك ستاره هستند. یكی از همین كوره‌های كیهانی به نام HD62166 حرارتی معادل 200 هزار درجه كلوین دارد. گرمای سوزانی كه به تنهایی سحابی وسیعی را توسط جو نورانی خود روشن می‌كند.

با فرو رفتن به درون یك ستاره، این گرمای جهنمی باز هم افزایش می‌یابد. دمای هسته ابرستارگان می‌تواند از یك میلیارد درجه كلوین فراتر باشد. برای یك ستاره پایدار از نظر تئوری، حد بالای این دما معادل 6 میلیارد درجه كلوین است. در چنین دمایی ماده موجود در ستاره شروع به تابش فوتون‌هایی با انرژی فوق‌العاده بالا می‌كند. سطح انرژی این فوتون‌ها به اندازه‌ای خطرناك است كه ممكن است با برخورد آنها به یكدیگر، الكترون و پوزیترون تولید شود. نتیجه این فرایند یك واكنش زنجیره‌ای است كه منجر به از بین رفتن ستاره طی انفجاری بسیار بزرگ می‌شود.

نخستین مورد مشكوك از مشاهده چنین «ابرنواختر ناپایدار» مربوط به سال 2007 / 1386 است؛ زمانی‌كه یك انفجار روشن و بلند مدت استثنائی مشاهده شد. رخدادی كه باعث شد اخترشناسان، در محاسبات خود در مورد امكان وجود ستارگانی به مراتب بزرگ‌تر از آنچه كه قبلا تصور می‌كردند، تجدید نظر كنند.

در طی عمر یك ابرنواختر، دمای ستاره ممكن است برای مدت كوتاهی به بیش از 6 میلیارد درجه كلوین برسد. در سال 1987 / 1366، یك انفجار ستاره‌ای در ابر بزرگ ماژلانی دیده شد كه نوترینوهای ساطع شده از قلب آن كه بر روی زمین ردیابی شد، بیانگر دمای داخلی معادل 200 میلیارد درجه كلوین بودند.

ده به توان بی‌نهایت

با تمام این اوصاف، حتی این دما هم در مقایسه با چیزی كه یك انفجار پرتو گاما را ایجاد می‌كند، ركورد محسوب نمی‌شود! هر روز یك یا دو مورد از این تلالوهای كوتاه مدت پر انرژی توسط تلسكوپ‌های مخصوص ردیابی می‌شود. اخترشناسان اعتقاد دارند كه در صورت فلكی اكلیل شمالی، نشانه‌هایی از تولد سیاه‌چاله‌ها وجود دارد. این اتفاق زمانی رخ می‌دهد كه هسته یك ستاره عظیم فرو می‌پاشد، یا وقتی‌كه دو ستاره نوترونی فوق چگال با یكدیگر برخورد می‌كنند. در اثر این اتفاق، انرژی گرانشی به نحوی به دسته‌ای از پرتو گاما و تابش‌های دیگر تبدیل می‌شود. با وجود اینكه جزئیات این فرایند كماكان ناشناخته است، كره آتشینی از ذرات نسبیتی طی آن ایجاد می‌شود كه حرارت آن به یك تریلیون (هر تریلیون معادل 10 به توان 12 است) درجه كلوین می‌رسد.

اما در همین سیاره زمین جهنمی مصنوعی وجود دارد كه از تمام عالم داغ‌تر است: یك محفظه آشكارساز كه 100 متر زیر زمین و در نزدیكی ژنو قرار دارد. دانشمندان این آزمایشگاه بین 8 نوامبر تا 6 دسامبر 2010 / 17 آبان تا 15 آذر 1389، هسته‌های عنصر سرب را در برخورددهنده بزرگ هادرونی (ال.اچ.سی) به یكدیگر كوباندند. هدف از این آزمایش، شبیه‌سازی لحظات نخست پس از مهبانگ بود. نتیجه این آزمایش بالاترین دمایی بود كه تا كنون بر روی زمین ثبت شده است، كره آتشینی از ذرات زیراتمی كه دمایی معادل چندین تریلیون درجه كلوین داشت.

این آزمایش سرنخ‌هایی به دانشمندان داد تا دریابند كه داغ‌ترین نقطه عالم در كجا قرار دارد. البته این نقطه داغ مربوط به حال حاضر نیست، بلكه متعلق به زمانی در گذشته است. با نگاه كردن به قلب مهبانگ، نقطه فشرده‌ای از دما و چگالی كه جهان ما از آنجا آغاز شد، دانشمندان تلاش كردند كه حداكثر دمای عالم را تخمین بزنند. بر اساس درك فعلی ما از فیزیك عالم، این عدد در محدوده 10 به توان 32 قرار دارد؛ یعنی چند میلیون میلیارد میلیارد میلیارد درجه كلوین!

سرد ترین

http://khabar.khabaronline.ir/images/position28/2011/3/28-2.bmp.jpg

 فضا به خودی خود سرد یا گرم نیست، چراكه بدون وجود ماده‌ای با تغییرات حرارتی، دما هیچ معنایی ندارد. سردترین دمای ممكن 273 درجه سانتی‌گراد زیر صفر است؛ اما آیا می دانید سردترین نقطه عالم كجاست؟

فضا به خودی خود سرد یا گرم نیست. بدون وجود ماده‌ای با تغییرات حرارتی، دما هیچ معنایی ندارد. اما تعداد بسیار زیادی نقطه سرد در فضا وجود دارد.

به گزارش نیوساینتیست، سردترین نقطه شناخته شده در منظومه شمسی، چندان از زمین دور نیست. در سال 2009 / 1388 مدارگرد اكتشافی ناسا دهانه‌ای را در نزدیكی قطب جنوب ماه شناسایی كرد كه همواره در بخش سایه ماه قرار دارد. دمای این منطقه تنها 33 درجه كلوین (240- درجه سانتی‌گراد) است؛ دمایی به مراتب سردتر از هر دمایی كه بر روی پلوتوی سرد و تاریك اندازه‌گیری شده است. با ادامه كاوش‌ها و بهبود وسایل اندازه‌گیری، این ركورد ممكن است به نقطه دیگری در منظومه شمسی منتقل شود. قمر سیاره‌ای غیر از زمین و یا شاید سیاره كوتوله دیگری كه به مراتب دورتر از پلوتو نسبت به خورشید قرار دارد. سیاره‌ای كه شاید دهانه‌های آتشفشانی پوشیده و سرد مختص به خود را داشته باشد.

اما در ماورای منظومه شمسی، صخره‌های به مراتب سردتری وجود دارد. احتمالا سردترین این سیارك‌های تنها و آواره در فضاهای خالی بین كهكشانی قرار گرفته‌اند. دمای این نقاط كه تنها توسط تابش ضعیف زمینه كیهانی به جا مانده از مهبانگ و اندك نور ستارگان دوردست گرم می‌شوند، احتمالا نباید بیشتر از 3 درجه كلوین باشد.

از آنجایی‌كه تابش زمینه كیهانی با دمای 2.7 درجه كلوین در تمام عالم پراكنده است، ممكن است تصور كنید كه هیچ جایی نمی‌تواند سردتر از این دما وجود داشته باشد. اما بر خلاف تصور شما، یك توده گازی به نام سحابی بومرنگ كه 5 هزار سال نوری از زمین فاصله دارد، دمایی تنها برابر 1 درجه كلوین دارد. این سحابی به سرعت در حال گسترش است كه باعث می‌شود گاز موجود در آن به طرز موثری سرد شود؛ فرایندی كه مشابه سیستم خنك‌كننده یك یخچال خانگی یا دستگاه تهویه مطبوع است.

با وجود اینكه سحابی بومرنگ به عنوان سردترین جسم طبیعی كشف شده شناخته می‌شود، جایی بر روی زمین وجود دارد كه در آنجا انسان روی دست طبیعت بلند شده است. در سال 2003 / 1382 دانشمندان موفق شدند در یكی از آزمایشگاه‌های موسسه فناوری ماساچوست (ام.ای.تی)، ابری از اتم‌های سدیم را تا دمای 0.45 نانوكلوین سرد كنند. دمایی كه كمتر از نیم میلیاردیم درجه بالاتر از صفر مطلق است و به نظر می‌رسد كه سردتر از هر دمایی است كه عالم با همه گستردگی خود بتواند كاربردی برای آن داشته باشد.

درخشان ترین

http://khabar.khabaronline.ir/images/position28/2011/3/28-3.jpg

روشنایی اغلب اجرام آسمانی به قدری زیاد است كه اخترشناسان، از روشنایی خیره كننده خورشید به عنوان یك استاندارد كیهانی استفاده می‌كنند. اما روشن ترین جسم كیهانی چند بار درخشان تر از خورشید است؟

واحدهایی كه ما در زندگی روزمره از آنها استفاده می‌كنیم بسیار كوچك‌تر از آن هستند كه بتوانند روشنایی كیهان را توصیف كنند. به همین دلیل اخترشناسان از خورشید استفاده می‌كنند و از درخشندگی خیره‌كننده آن كه معادل 4 ضرب‌در 10 به توان 26 وات است (400 میلیون میلیارد میلیارد وات!)، به عنوان یك استاندارد كیهانی استفاده می‌كنند.

به گزارش نیوساینتیست، خورشید از نظر روشنایی یك ستاره بالای متوسط به شمار می‌رود. با این وجود، ستارگانی هستند كه از نظر روشنایی با فاصله زیادی خورشید را شكست می‌دهند. درخشان‌ترین نمونه از این ستارگان كه با چشم غیرمسلح نیز به راحتی قابل مشاهده است، ستاره اپسیلون-جبار است؛ ستاره میانی كمربند صورت فلكی جبار. این ابرستاره آبی‌رنگ 1300 سال نوری از زمین فاصله دارد و بیش از 400هزار بار درخشان‌تر از خورشید است. در فواصل دورتر كهكشان، باز هم ستارگان درخشان‌تری وجود دارند. از آن جمله می‌توان به ستاره اتا در صورت فلكی شاه تخته اشاره كرد، ستاره ناپایداری كه 5 میلیون بار درخشان‌تر از خورشید است.

در جولای 2010 / تیر 1389، اخترشناسان ستاره ركوردشكن جدیدی را كشف كردند: ستاره‌ای به نام R136a1 در ابر ماژلانی بزرگ كه تقریبا به درخشندگی 9 میلیون خورشید است. این جرم عجیب در كمال شگفتی جرمی 250 برابر جرم خورشید دارد كه باعث حیرت اخترشناسان شده است. این ستاره به عنوان ستاره‌ای كه از تركیبات شیمیایی موجود در كهكشان راه شیری و همسایگان آن ساخته شده، سنگین‌تر از چیزی است كه اخترشناسان تصور می‌كردند. برخی از اخترشناسان این سوال را مطرح كرده‌اند كه شاید این ستاره از منبع خالصی از هیدروژن و هلیوم ساخته شده كه به نحوی از نخستین روزهای عالم دست‌نخورده باقی مانده است؛ یا شاید هم اشتباهی در نظریات اخترشناسان در خصوص ساختار ستارگان وجود دارد؟

برخی از ستارگان پرجرم وجود دارند كه با نور بیشتری می‌سوزند، اما این اتفاق تنها برای چند هفته كوتاه رخ می‌دهد و به قیمت زندگی ستاره تمام می‌شود. ابرنواختری به نام SN 2005ap واقع در كهكشانی با فاصله 4.7 میلیارد سال نوری از زمین، ركورد درخشان‌ترین انفجار ستاره‌ای دنیا را با درخشندگی 100 میلیارد برابر روشنایی خورشید به خود اختصاص داده است.

انفجارهای پرتو گاما حتی از ابرنواخترها نیز انرژی بیشتری ساطع می‌كنند. آنها این كار را به جای چند هفته، تنها در مدت چند ثانیه انجام می‌دهند. یك انفجار پرتو گاما می‌تواند باعث شود كه مقیاس خورشیدی اخترشناسان نیز به یك مقیاس بی‌مصرف تبدیل شود: روشنایی چنین انفجاری بالغ بر 10 به توان 18 برابر روشنایی خورشید است، یعنی نوری معادل یك میلیارد میلیارد خورشید!

اگر چه چنین انفجارهایی به طرز ناخوشایندی كوتاه هستند، درخشان‌ترین نورهای پایدار كیهان متعق به اختروش‌ها (كوازارها) هستند؛ سیاه‌چاله پرجرمی كه از منبع عظیمی از ستارگان و گاز تغذیه می‌كنند. مواد محكوم به فنا هم‌زمان با فرو رفتن به درون سیاه‌چاله به شدت برانگیخته می‌شوند، در نتیجه نوری درخشان‌تر از 30هزار میلیارد برابر خورشید از خود ساطع می‌كنند.

تاریك ترین

http://khabar.khabaronline.ir/images/position28/2011/3/28-4.jpg

كهكشان‌ها عموما به جواهرات درخشانی در پهنه آسمان تشبیه می‌شوند كه از میلیاردها ستاره پرنور تشكیل شده‌اند. اما همه كهكشان‌ها این‌گونه نیستند و برخی از آنها در زمره تاریك‌ترین نقاط كیهان قرار می‌گیرند.

كهكشان‌ها عموما به جواهرات درخشانی در پهنه آسمان تشبیه می‌شوند كه از میلیاردها ستاره پرنور و سحابی سوزان تشكیل شده‌اند. اما این مطلب در خصوص همسایه غیرمترقبه كهكشان راه‌شیری، كهكشان Segue 1 صدق نمی‌كند. كهكشان Segue 1 با تنها 75هزار سال نوری فاصله از زمین، یكی از همسایگان نزدیك كهكشان راه شیری به شمار می‌رود. با این وجود، این كهكشان تا سال 2006 / 1385 ناشناخته مانده بود، زیرا تابش نور كلی این كهكشان تنها 300 برابر خورشید است!

به گزارش نیوساینتیست، كهكشان Segue 1 یك مورد عجیب به شمار می‌رود. ستارگان اندك این كهكشان با سرعت زیادی در حال گردش هستند كه نشان دهنده نیروی جاذبه بالای این كهكشان است. به نظر می‌رسد كه كهكشان Segue 1 حداقل از یك میلیون توده جرمی ستاره‌ای تشكیل شده باشد. با این وجود، بخش اندكی از جرم این كهكشان به ستارگان و گازهای مرئی تعلق دارد كه نشان می‌دهد تقریبا تمام این كهكشان از ماده تاریك تشكیل شده است.

مطالعه كهكشان‌های كوتوله‌ای مانند Segue 1 می‌تواند به افزایش اطلاعات اخترشناسان در خصوص ماده تاریك كمك كند. برای مثال، اگر هسته این كهكشان‌ها نسبت به پیش‌بینی مدل‌های استاندارد در خصوص رفتار ماده تاریك سرد چگالی كمتری داشته باشد؛ نشان می‌دهد كه هسته آنها باید از ماده گرم تشكیل شده باشد، یا تمایل به خود انهدامی داشته باشد، و یا از ذرات فوق سبك تشكیل شده باشد.

خبر خوشحال‌كننده‌تر از یافتن چنین كهكشان‌هایی برای اخترشناسان، یافتن یك «ستاره تاریك» است؛ حباب گازی بزرگ و سردی كه با واپاشی ماده تاریك به تدریج از درون گرم می‌شود. اخترشناسان تصور می‌كنند كه چنین ستارگانی در نخستین روزهای عالم وجود داشته‌اند و ممكن است هنوز چند عدد از آنها باقی مانده باشد، هر چند هنوز هیچ نمونه‌ای از این ستارگان شناسایی نشده است.

هم‌زمان دانشمندان مركز تحقیقاتی سرن تلاش می‌كنند تا با استفاده از برخورد دهنده بزرگ هادرونی، ذرات ماده تاریك را شكار كنند. شاید داغ‌ترین جای روی زمین بتواند به زودی تاریك‌ترین جای فضا را آشكار كند.

سریع ترین

http://khabar.khabaronline.ir/images/position28/2011/3/28-7.jpg

سرعت امری نسبی است و هیچ استاندارد مطلقی برای سكون در عالم وجود ندارد. شاید بهترین مرجع سرعت تابش زمینه كیهانی باشد كه در تمام عالم پراكنده است. اما سرعت اجسام كیهانی نسبت به این مرجع چقدر است؟

سرعت امری نسبی است. هیچ استاندارد مطلقی برای سكون در عالم وجود ندارد. شاید نزدیك‌ترین مرجع برای این موضوع تابش زمینه كیهانی باشد كه در تمام عالم پراكنده است. انتقال دوپلر این تابش در پهنای آسمان -انتقال به آبی در یك جهت و انتقال به قرمز در جهت دیگر- نشان می‌دهد كه نسبت به تابش زمینه كیهانی، منظومه شمسی ما با سرعتی نزدیك به 600 كیلومتر در ثانیه در حال حركت است.

به گزارش نیوساینتیست، كهكشان‌های دوردست نیز هر كدام با سرعت متفاوتی حركت می‌كنند. فضا در همه جا گسترده است: هر چقدر شما به عمق دورتری در فضا خیره شوید، كهكشان‌هایی را كه می‌بینید با سرعت بیشتری از شما دور می‌شوند. اگر به اندازه كافی از زمین دور شویم، كهكشان‌ها با سرعتی نزدیك به سرعت نور حركت می‌كنند. در نتیجه ما نخواهیم توانست آنها را ببینیم، زیرا نور آنها هرگز به ما نخواهد رسید.

در داخل منظومه شمسی، عطارد، پیام‌آور خدایان، سریع‌ترین سیاره است. در حالی‌كه سرعت حركت مداری زمین تنها 30 كیلومتر بر ثانیه است، عطارد با سرعت 48 كیلومتر بر ثانیه در مدار خود حركت می‌كند. در سال 1976 / 1355 برای نخستین بار، یك مصنوع دست بشر از عطارد پیش افتاد. كاوشگر خورشیدی هلیوس2 هنگام گردش خود به دور خورشید توانست به سرعت 70 كیلومتر بر ثانیه دست یابد. دنباله‌دارهایی كه از فضای خارجی منظومه شمسی به دیدار خورشید می‌آیند، با سرعت 600 كیلومتر بر ثانیه با این ستاره ملاقات می‌كنند. اما این سرعت تضمین برای فرار از دست خورشید محسوب نمی‌شود: اغلب این دنباله‌دارها با خورشید برخورد كرده‌اند و توسط آن بلعیده شده‌اند.

اما در ماورای مرزهای كهكشان راه شیری، اجسام عجیب‌تری یافت می‌شود. در این مناطق ستارگان فوق‌سریع (Hypervelocity Stars) با سرعت 850 كیلومتر بر ثانیه از كنار كهكشان عبور می‌كنند. اخترشناسان عقیده دارند كه این ستارگان، پس از برخوردی نزدیك با سیاه‌چاله عظیم مركز كهكشان راه‌شیری، به بیرون پرتاب شده‌اند. سیاه‌چاله‌ها به دلیل نیروی گرانشی عظیمی كه دارند، به مانند قلاب‌سنگ‌های كیهانی فوق‌العاده عمل می‌كنند. برخی از سیاه‌چاله‌ها گردبادهای مغناطیسی تولید می‌كنند كه فوران‌های نازكی از ماده را با بیش از 99 درصد سرعت نور به بیرون پرتاب می‌كند.

ستارگان نوترونی چرخنده‌ای كه ما آنها را با عنوان تپ‌اختر می‌شناسیم، جادوی مغناطیسی پرسرعتی را انجام می‌دهند. تپ‌اخترها می‌توانند با سرعت 1000 بار در ثانیه به دور خود بچرخند، كه به این معناست كه سطح آنها با 20 درصد سرعت نور حركت می‌كند. در فاصله دور از سطح تپ‌اختر، میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط ستاره حتی می‌تواند سریع‌تر از نور حركت كند. چنین چیزی با قوانین فیزیك در تضاد نیست، زیرا میدان‌های مغناطیسی هیچ نوع انرژی یا اطلاعاتی را حمل نمی‌كنند. این میدان‌های فوق‌سریع ممكن است منبع ضربان‌های پرقدرت و منظم تابش تپ‌اخترها باشند.

حتی اجسام جامد نیز با كمك جاذبه سیاه‌چاله‌ها می‌توانند به سرعت نور برسند. در افق رویداد یك سیاه‌چاله، یك سنگ تنها بدون كوچك‌ترین نشانه‌ای ناپدید می‌شود، اما دو سنگ در دو جهت مختلف ممكن است با هم برخورد كنند. بر اساس محاسبات توموهیرو هارادا از دانشگاه توكیو، چرخش سیاه‌چاله باعث به وجود آمدن گردابی در فضای اطراف می‌شود و سرعت برخورد اجسام را افزایش می‌دهد. در نتیجه اگر در نقطه‌ای از عالم دو سنگ به دام یك سیاه‌چاله چرخنده سریع بیفتند، ممكن است با سرعتی نزدیك به سرعت نور با یكدیگر برخورد كنند.

چگال ترین

 http://khabar.khabaronline.ir/images/position28/2011/3/28-8.jpg

در دما و فشار سطح زمین، چگال‌ترین ماده شناخته شده عنصر فلزی اسمیم است كه جرم هر یك سانتی‌مترمكعب آن 22 گرم است. در كیهان اجسام به مراتب چگال تری وجود دارند، اما حد بالای چگالی در عالم چقدر است؟

در دما و فشار نسبتا كم سطح زمین، چگال‌ترین ماده شناخته شده عنصر فلزی اسمیم است كه جرم هر یك سانتی‌مترمكعب آن 22 گرم (هر متر مكعب 22 تن) است. با این وجود حتی اسمیم هم به دلیل وجود ابرهای الكترونی كه هسته اتم‌های آن را از هم جدا می‌كنند، پر از پف‌كردگی است. به طرز مرموزی این ابرهای الكترونی حالتی پایدار دارند و حتی فشار عظیم مركز زمین، تنها به میزان اندكی می‌تواند اجسام جامد را متراكم كند.

به گزارش نیوساینتیست، هسته فروریخته ستارگان عظیم كه ما آنها را به نام ستارگان نوترونی می‌شناسیم، دارای فشار به مراتب بیشتری از سطح زمین است. در هسته این ستارگان، ماده به شكل غیرمتعارف و فوق فشرده‌ای وجود دارد، احتمالا بیشتر به صورت نوترون است كه به همراه تعداد اندكی پروتون و الكترون با فشار پهلوی یكدیگر قرار گرفته‌اند. یك مترمكعب از این فرم «نوترونیوم» ماده در هسته یك ستاره نوترونی، احتمالا 10 به توان 18 كیلوگرم جرم دارد، یعنی یك میلیون میلیارد تن.

در هسته ستارگان نوترونی ماده فرضی چگال‌تری هم ممكن است وجود داشته باشد: ماده كواركی؛ حالتی از ماده كه در آن پروتون‌ها و نوترون‌ها به ذرات تشكیل دهنده‌شان تفكیك شده‌اند. با این وجود مدارك به دست آمده از كشف دو ستاره نوترونی جدید فوق سنگین خلاف این نظریه هستند. شاید با مطالعه اخترلرزه‌ها بتوان به مداركی دست یافت كه نشان دهد چه چیزی واقعا در قلب یك ستاره نوترونی وجود دارد. اخترلرزه‌ها انفجارهای تكان‌دهنده‌ای از انرژی هستند و وقتی اتفاق می‌افتند كه پوسته یك ستاره نوترونی از هم گسیخته می‌شود.

نوترونیوم یا شاید ماده كواركی، احتمالا چگال‌ترین شكل ماده در كیهان است، اما شاید چگال‌ترین چیزی نباشد كه اجسام از آن ساخته شده‌اند. متراكم كردن بیشتر یك ستاره نوترونی باعث تبدیل شدن آن به یك سیاه‌چاله می‌شود. البته همه سیاه‌چاله‌ها چگال نیستند: تنها سیاه‌چاله‌های بزرگی كه افق رویداد آنها بسیار نازك است، چگال محسوب می‌شوند. یك سیاه‌چاله فوق‌سنگین در نزدیكی كهكشان M87 وجود دارد كه جرمی 6.4 میلیارد برابر خورشید دارد، اما چگالی آن تنها 0.37 كیلوگرم بر مترمكعب است كه آن را حتی از هوا هم سبك تر می‌كند. از طرف دیگر، كوچك‌ترین سیاه‌چاله شناخته شده با نام XTE J1650-500 تنها جرمی 3.8 برابر خورشید دارد، اما چگالی آن بالغ بر 10 به توان 18 كیلوگرم بر مترمكعب است. اگر بتوان یكی از این سیاه‌چاله‌ها را پیدا كرد كه تنها اندكی كوچك‌تر باشد، آنگاه این سیاه‌چاله می‌تواند از نظر چگال بودن بر ستاره نوترونی غلبه كند.

سیاه‌چاله‌های میكروسكوپی ممكن است در طی مهبانگ ایجاد شده باشند، زمانی‌كه نوسانات كوانتومی در یك دنیای فوق چگال ممكن است چنان نواحی متراكمی خلق كرده باشد كه باعث درهم شكستن آن ناحیه شده باشد. چنین میكرو سیاه‌چاله‌هایی ممكن است هنوز خودشان را در انفجارهای ناگهانی پرتوافكنی نشان دهند. اگر این چنین باشد، كشف این سیاه‌چاله‌ها می‌تواند درك بهتری از مقیاس نوسانات كوانتومی جهان اولیه در اختیار دانشمندان قرار دهد.

در داخل افق رویداد یك سیاه‌چاله اتفاقات عجیب‌تری رخ می‌دهد. بر اساس نظریه نسبیت تمام این جرم در یك نقطه با چگالی بینهایت متمركز می‌شود، اگرچه احتمالا در چنین مقیاسی تئوری موجود دیگر به درستی جواب نمی‌دهد. این نقطه مرز ملاقات گرانش با دنیای كوانتوم است، جایی كه خط مقدم فیزیك بنیادی امروزی محسوب می‌شود. محاسبات تئوریك نشان می‌دهد كه حد بالای چگالی یك سیاه‌چاله برابر 5 ضربدر 10 به توان 96 كیلوگرم بر مترمكعب است، عددی كه چگالی پلانك نامیده می‌شود. چگال‌ترین چیز عالم هر چه كه باشد، احتمالا از این مقدار چگال‌تر نخواهد بود.

گرد ترین

 http://khabar.khabaronline.ir/images/position28/2011/3/28-5.jpg

در قرون وسطی تصور می‌شد كه كیهان مجموعه‌ای تودرتو از كره‌های كامل و شفاف است. امروزه ما می‌دانیم كه این تصور درست نیست، اما آیا جایی در عالم وجود دارد كه گردی آن بازتاب كننده دیدگاه كره كامل باشد؟

 در اخترشناسی قرون وسطی، تصور می‌شد كه كیهان مجموعه‌ای تودرتو از كره‌های كامل و شفاف است كه دربرگیرنده خورشید، ماه، سیارات و ستارگان است. امروز ما می‌دانیم كه فضا به مراتب آشفته‌تر و به هم ریخته‌تر از این تصورات است، اما آیا جایی در عالم وجود دارد كه بازتاب كننده دیدگاه كره كامل باشد؟

به گزارش نیوساینتیست، سیارات به دلیل نیروی جاذبه‌شان تقریبا به شكل كره هستند. اختلاف ارتفاع بزرگ‌ترین برآمدگی زمین و عمیق‌ترین گودی آن، یعنی فاصله نوك قله اورست تا ته گودال ماریان، تنها كمتر از 0.2 درصد شعاع زمین است. اگر شكل زمین به دلیل گردش روزانه آن -كه باعث فرورفتگی قطب‌ها و برآمدگی استوای آن می‌شود- اندكی حالت پخ‌شدگی نداشت، سیاره ما می‌توانست مثال خوبی از یك توپ بیلیارد كیهانی باشد.

زمین در مقایسه با ستارگان نوترونی به طرز وحشتناكی ناهموار است. چگالی عظیم این ستارگان باعث می‌شود كه نیروی جاذبه سطحی آنها 200 میلیارد بار قوی‌تر از جاذبه سطحی زمین باشد. چنین نیرویی برای صاف كردن هر چیزی كفایت می‌كند، اما باز هم اندكی بی‌نظمی وجود خواهد داشت. ارتفاع قله اورست یك ستاره نوترونی احتمالا بیش از 5 میلی‌متر نخواهد بود. با توجه به اینكه ستارگان نوترونی عموما بین 10 تا 15 كیلومتر قطر دارند، این ناهمواری كمتر از یك میلیونیم قطر ستاره خواهد بود.

در یك بازه 16 ماهه بین سال‌های 2004 و 2005 / 1383 و 1384، دانشمندان توپ‌های گرد ساخت خود را به فضا فرستادند كه از نظر گردی با ستارگان نوترونی رقابت می‌كرد. كاوشگر گرانشی-ب (گراویتی-پروب B) ماهواره‌ای بود كه برای جستجوی انحرافات چارچوب فضا-زمان طراحی شده بود. بر اساس نظریه نسبیت عام اینشتین، جرم زیاد زمین بر روی چارچوب فضا-زمان تاثیر می‌گذارد. یكی از این تاثیرات كشیدگی چارچوب نامیده می‌شود كه در آن، ساختار فضا به دلیل چرخش زمین كش می‌آید. كاوشگر گرانشی-ب از چهار ژیروسكوپ استفاده می‌كرد كه بر روی كره‌های كوچك كوارتزی سوار شده بودند. این كره‌ها چنان صیقل داده شده بودند كه بزرگ‌ترین ناهمواری آنها كمتر از چهار ده‌میلیونیوم (0.4 قسمت در یك میلیون) قطرشان بود.

اما بر اساس نسبیت اینشتین، چیزهای به مراتب گردتر و هموارتری از این كره‌های ساخت دست بشر نیز وجود دارد. افق رویداد یك سیاه‌چاله مشخص كننده ناحیه‌ای است كه هیچ نوری نمی‌تواند از آنجا فرار كند و به چشم ناظر دوردست برسد.

البته افق رویداد واقعا یك سطح نیست و شما نمی‌توانید با دست كشیدن بر روی آن، گردی و همواری آن را احساس كنید؛ اما شاید به زودی اخترشناسان قادر باشند تصاویری از افق رویداد یك سیاه‌چاله به دست آورند و تصویر روشنی از این سطح كاذب تهیه كنند. سطحی كه احتمالا نزدیك‌ترین چیز در طبیعت به گردی كامل است.

مشاهده سقوط ماده به درون افق رویداد می‌تواند آزمایشی حیاتی برای نظریه اینشتین باشد. اگر حتی ذره‌ای گاز در مدارهایی بالاتر از آنچه كه تئوری نسبیت پیش‌بینی می‌كند مشاهده شود، دانشمندان به نظریه گرانشی جدیدی نیاز خواهند داشت، اتفاقی كه اگر رخ دهد و سیاه‌چاله‌ها افق رویداد مورد انتظار را نداشته باشند، شوك عظیمی برای جامعه علمی خواهد بود.

بزرگ ترین

http://khabar.khabaronline.ir/images/position3/2011/3/title.jpg

مشتری بزرگ ترین سیاره و خورشید بزرگ‌ترین جسم منظومه شمسی است. اما آیا می دانید بزرگ‌ترین های عالم هستی در مقایسه با این اجسام كدامند؟ فكر می‌كنید بزرگ‌ترین ستاره عالم چند برابر خورشید است؟

در مجموعه مطالبی كه با عنوان «ترین‌های كیهانی» تقدیم شما شد، داغ‌ترین، تاریك‌ترین، سریع‌ترین و چند نمونه دیگر از ترین‌های عالم هستی را به شما معرفی كردیم. در آخرین شماره از این سری مطالب، شما را با بزرگ‌ترین‌های عالم هستی به نقل از سایت نیوساینتیست آشنا خواهیم كرد.

بزرگ‌ترین سیاره
مشتری بزرگ‌ترین سیاره منظومه شمسی است. مانند تمام سیاراتی كه اندازه آنها بالاتر از حد مشخصی است، مشتری نیز یك غول گازی است كه بخش اعظم آن از هیدروژن و هلیوم تشكیل شده است. اما سیارات گازی غول‌پیكرتری نسبت به مشتری نیز در كیهان وجود دارند. تا همین چند هفته قبل، بزرگ‌ترین سیاره شناخته شده دنیا TrES-4 بود كه در سال 2006 / 1385 كشف شده بود. این سیاره كه در فاصله 1500 سال نوری از زمین قرار دارد، 1.8 برابر مشتری قطر دارد. با این وجود، TrES-4 نسبت به اندازه خود خیلی سبك است و تنها 88 درصد مشتری جرم دارد. در نتیجه چگالی این سیاره تنها در حدود 0.2 گرم بر سانتی‌متر مكعب است كه حتی از چوب پنبه نیز سبك‌تر است.

سازه

اما نتایج مشاهدات اخیر اخترشناسان منجر به كشف سیاره جدیدی شد كه حتی از TrES-4 نیز بزرگ‌تر و عجیب‌تر است. اكنون بزرگ‌ترین غول گازی شناخته شده دنیا سیاره فراخورشیدی WASP-17b است، كه قطر آن دو برابر سیاره مشتری است. با این وجود، این سیاره نیز كه در فاصله 1000 سال نوری از زمین قرار دارد، تنها نصف مشتری جرم دارد و حتی از سیاره TrES-4 نیز سبك‌تر است. این كه چطور سیاره‌ای می‌تواند به سبكی WASP-17b و TrES-4 باشد، هنوز یك راز سر به مهر است.

بزرگ‌ترین سازه مصنوعی
در حال حاضر بزرگ‌ترین سازه مصنوعی ساخت دست بشر كه در فضا قرار دارد، ایستگاه فضایی بین‌المللی است. این سازه مصنوعی 109 متر طول و 370 تن وزن دارد.

سازه

بزرگ‌ترین كهكشان
بر اساس مدل استاندارد شكل‌گیری كهكشان‌ها، بزرگ‌ترین كهكشان‌ها غول‌های بیضی‌شكل هستند كه كه از برخورد كهكشان‌های كوچك‌تر شكل گرفته‌اند. بزرگ‌ترین نمونه شناخته شده، كهكشان عدسی شكل IC 1101 است. این كهكشان در فاصله یك میلیارد سال نوری و در مركز خوشه كهكشانی Abell 2029 قرار دارد. كهكشان IC 1101 نزدیك به 6 میلیون سال نوری پهنا دارد، كه هزاران بار بزرگ‌تر از كهكشان راه‌شیری است.

كهكشان

بزرگ‌ترین حفره
بزرگ‌ترین حفره دنیا یك سیاه‌چاله نیست، در عوض فضای پهناورتری از تاریكی است. بر اساس بررسی‌های اخترشناسان و در مقیاس‌های وسیع، گاهی اوقات كهكشان‌ها در امتداد یك دیوار نامرئی قرار می‌گیرند و یك فضای خالی به پهنای چند صد میلیون سال نوری بین آنها به وجود می‌آید. بزرگ‌ترین حفره شناخته شده دنیا كه به طرز عجیبی بزرگ است، یك میلیارد سال نوری پهنا دارد و در سال 2007 / 1386 كشف شد. بر اساس یكی از نظریات موجود در این زمینه، این حفره باقی‌مانده یك برخورد باستانی با یك جهان موازی است.

حفره

بزرگ‌ترین ستاره
بزرگ‌ترین ستاره دنیا، ستاره VY صورت فلكی كلب اكبر است. این ستاره كه 5000 سال نوری از زمین فاصله دارد، می‌تواند 8 میلیارد خورشید را در خود جای دهد. قطر تقریبی این ستاره كه در حدود 3 میلیارد كیلومتر است، آن را در زمره ستارگانی قرار می‌دهد كه تحت عنوان فراغول‌های سرخ شناخته می‌شوند. با این وجود، قطر این ستاره مورد بحث و مناقشه اخترشناسان است و برخی اعتقاد دارند كه این ستاره، یك ابرستاره سرخ است كه تنها 1 میلیارد كیلومتر قطر دارد.

ستاره

 

دانلود پی دی اف مقاله