میدان های مغناطیسی معماران پنهان کهکشان ها
به گزارش راستابلاگ، اصفهان میدان های مغناطیسی بین ستاره ای با هدایت گازها، کنترل فرآیندهای گرانشی و تاثیر بر ستاره زایی، اهمیت بالای ی در شکل گیری و تکامل کهکشان ها ایفا می کنند.
علیرضا بیات، کارشناس نجوم در رابطه با میدان های مغناطیسی به خبرنگار ایسنا اظهار نمود: میدان مغناطیسی یکی از چهار نیروی بنیادین کیهان است که در کنار گرانش، نیروی هسته ای قوی و نیروی هسته ای ضعیف، نقشی کلیدی در شکل گیری و پویایی جهان ایفا کرده است.
وی اضافه کرد: تأثیرات این نیرو، از ابتدایی ترین مراحل شکل گیری کیهان تا کاربردهای روزمره آن در زندگی انسان، بسیار گسترده و حیاتی بوده است. برای نمونه، نقش میدان مغناطیسی در زندگی روزمره ما غیرقابل انکار است. این میدان در تولید برق در نیروگاه های برق آبی، تشخیص بیماری ها و حتی در گذشته بعنوان ابزار جهت یابی از راه قطب نما استفاده می شده است.
این کارشناس نجوم افزود: دریانوردان و مسافران در مناطق دورافتاده با کمک قطب نما که بر مبنای میدان مغناطیسی زمین عمل می کند، مسیر خویش را پیدا می کردند. این کاربردها نشان دهنده اهمیت بنیادین میدان مغناطیسی در زندگی انسان است.
بیات بیان نمود: از طرفی، میدان مغناطیسی زمین بعنوان یک سپر محافظتی طبیعی عمل می کند. این سپر، که به نام مغناطیس سپهر (مگنتوسفر) شناخته می شود، لایه ای است که کره زمین را احاطه کرده و از آن در مقابل ذرات آبستن خورشیدی محافظت می کند. این ذرات که به صورت مداوم از خورشید منتشر می شوند، در اثر میدان مغناطیسی به دام می افتند و از صدمه به موجودات زنده جلوگیری می کنند.
وی اظهار داشت: خورشید، ستاره ای که حدود پنج میلیارد سال پیش در ابری از گاز و غبار متولد شد، نمونه ای از تاثیر میدان های مغناطیسی در کیهان است. دانشمندان اعتقاد دارند که میدان های مغناطیسی امکان دارد اهمیت بالای ی در فرآیند تولد ستاره ها ایفا کرده باشند. بااین حال، این فرآیند هنوز به صورت کامل رمزگشایی نشده و محققان به دنبال درک عمیق تری از آن هستند.
کارشناس نجوم اضافه کرد: در ژاپن، محققان رصدخانه ملی اخترشناسی با استفاده از تلسکوپ الما منطقه ای ستاره زا به نام IRAS 18089-1732 را در فاصله ۷۶۰۰ سال نوری از زمین شناسایی کرده اند. در این منطقه، یک میدان مغناطیسی منسجم و مارپیچ گونه کشف شده که نشان داده است این میدان تحت تاثیر جاذبه قرار دارد و در پایداری ستاره ها نقش دارد، همینطور در سیاه چاله ها، میدان های مغناطیسی تأثیراتی متفاوت دارند.
بیات افزود: اخترشناسان شش سال پیش برای اولین بار میدان مغناطیسی اطراف یک سیاه چاله غول پیکر فعال را کشف کردند. این سیاه چاله در مرکز صورت فلکی ماکیان A و در فاصله ۶۰۰ میلیون سال نوری از زمین قرار دارد. میدان مغناطیسی اطراف این سیاه چاله، موادی را که بسمت آن جذب می شوند، به دام می اندازد. این یافته نشان داده است که میدان های مغناطیسی در سیاه چاله ها قدرت و خصوصیت های منحصربه فردی دارند.
وی افزود: برای مطالعه میدان های مغناطیسی، از تلسکوپ های رادیویی استفاده می شود. این ابزارها طول موج های بلندتر و نامرئی را که از محدوده نور مرئی و فروسرخ فراتر رفته اند، بررسی می کنند. بزرگ ترین تلسکوپ رادیویی جهان، “فست” نام دارد و در چین با قطر ۵۰۰ متر مستقر است. این تلسکوپ به بررسی نقاط مختلف کیهان و کشف داده های جدید کمک می نماید.
بیات اظهار نمود: چهار سال پیش، بقایای یک ابرنواختر در فاصله ۱۶۸ هزار سال نوری از زمین مورد مطالعه قرار گرفت. اخترشناسان در این منطقه میدان مغناطیسی منحصربه فردی را کشف کردند که بعد از انفجار این ستاره غول پیکر و شکل گیری ابرنواختر ایجاد شده بود. این میدان مغناطیسی، هرچند ضعیف تر از یک آهنربای یخچال بود، الگویی منظم از خطوط میدان را نشان می داد که به شکل چرخ دنده ای حول بقایای این انفجار انتشار می یافت.
وی اضافه کرد: میدان مغناطیسی نه تنها در شکل گیری و تکامل ستاره ها و سیاه چاله ها، بلکه در گسترش کهکشان ها و نظم کیهان نقشی بی بدیل دارد. این نیرو همچنان مبحث پژوهش و رمزگشایی اخترشناسان در سراسر دنیا است و ابزارهای پیشرفته ای چون تلسکوپ های رادیویی به کشف اسرار آن کمک می کنند.
عرفان تمنده، کارشناس فیزیک هم در اینباره به خبرنگار ایسنا اظهار داشت: میدان های مغناطیسی ستاره ها به واسطه فرایندهای دینامیکی درون ستاره ای شکل می گیرند. منبع اصلی این میدان ها، گردش پلاسمای داغ و بسیار یونیزه در داخل ستاره است که به واسطه اثر دینامو، سبب ایجاد جریان های الکتریکی قوی می شود.
وی اضافه کرد: این جریان ها به نوبه خود، میدان های مغناطیسی شدیدی را ایجاد می کنند. در ستارگانی همچون خورشید، لایه های بیرونی به شکل پلاسمای همرفت هستند و حرکت این لایه ها در سرعت های مختلف باعث می شود که میدان مغناطیسی به شکل پیچیده ای شکل گیرد. این پیچیدگی ها و تغییرات میدان مغناطیسی، با گذشت زمان و در چرخه های فعالیت ستاره، باعث ظهور پدیده هایی همچون لکه های خورشیدی و فوران های خورشیدی می شود.
این کارشناس فیزیک افزود: در واقع، منبع اصلی میدان های مغناطیسی ستاره ها، تلفیقی از حرکت های دینامیکی درونی و اثر دینامو است که باعث پویایی و پیچیدگی این میدان ها می شود. به همین دلیل، میدان های مغناطیسی ستارگان بشدت تحت تاثیر چرخش ساختار داخلی و خصوصیت های دیگر خود قرار دارند، اما آیا در سطح کهکشانی، میدان های مغناطیسی مشابهی وجود دارند در حالیکه خیلی از خصوصیت ها و اصول اصلی میدان های مغناطیسی در کهکشان ها مشابه یکدیگرند، جزئیات و رفتار این میدان ها در هر کهکشان می تواند تفاوت های قابل توجهی داشته باشد. عواملی چون نوع کهکشان، ساختار داخلی، سرعت چرخش و توزیع ماده های میان ستاره ای بر شدت و شکل میدان مغناطیسی تاثیر می گذارند. با این وجود، شباهت هایی بین میدان های مغناطیسی در کهکشان های مشابه وجود دارد، بخصوص در کهکشان های مارپیچی، که میدان های مغناطیسی در آنها ارتباط مستقیمی با ساختار مارپیچی کهکشان دارند.
تمنده افزود: برای اندازه گیری میدان های مغناطیسی در ستارگان که فاصله های آنها میلیونها سال نوری از ماست، روش های مختلفی وجود دارد. یکی از مهم ترین این شیوه ها، اثر زیمن است که از آن برای جداکردن سطوح انرژی یک طیف نوری استفاده می شود. این شکافتگی ناشی از تعامل میدان مغناطیسی با تکانه زاویه ای الکترون هاست. از آنجائیکه طیف نور حاصل از یک ستاره در حالت عادی امکان دارد چند سطح انرژی مختلف داشته باشد، میدان مغناطیسی آنرا تغییر داده و فاصله بین این سطوح انرژی را تحت تاثیر قرار می دهد.
وی افزود: برای اندازه گیری شدت میدان مغناطیسی یک ستاره، از راه اسپکتروسکوپی، طیف نوری آن ستاره بررسی می شود. اثر زیمن در این فرایند باعث شکافتن طیف و جداسازی سطوح انرژی از هم می شود. فاصله شکاف های بوجود آمده در طیف بشدت میدان مغناطیسی مرتبط می باشد. علاوه بر این، قطبش یا پولاریزاسیون نور هم می تواند اطلاعاتی در مورد جهت و شدت میدان مغناطیسی به ما بدهد.
تمنده اظهار داشت: با این وجود، اثر زیمن فقط جهت میدان های مغناطیسی قوی یا متوسط کاربرد دارد و در میدان های ضعیف تر امکان دارد اندازه گیری ها دقیق نباشند. در چنین مواردی، استفاده از روش های دیگر ضروریست.
وی اظهار نمود: میدان های مغناطیسی میان ستاره ای می توانند بر حرکت و چرخش کهکشان ها تأثیر بگذارند. هرچند تاثیر میدان های مغناطیسی بر حرکت کلی کهکشان ها به اندازه اثرات گرانشی و حرکت زاویه ای کمتر است، این میدان ها می توانند در جهت دهی به حرکت گازها و ساختارهای کهکشان ها نقش داشته باشند. بخصوص در کهکشان های مارپیچی، میدان های مغناطیسی می توانند در تثبیت بازده های مارپیچی و حتی در تشکیل ستارگان اثرگذار باشند، اما همچنان تاثیر اصلی در حرکت کهکشان ها به گرانش و حرکت های زاویه ای برمی گردد. سایر پارامترها، همچون میدان مغناطیسی، تأثیر کمتری دارند، گرچه نمی توان منکر تاثیر آنها در تنظیم حرکت گازها و شکل گیری ساختارهای کهکشانی شد.
خبرنگار: مریم ترک زاد
منبع: rastablog.ir
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب