بازی اندروید: اصفهان میدان های مغناطیسی بین ستاره ای با هدایت گازها، کنترل فرآیندهای گرانشی و تأثیر بر ستاره زایی، نقش برجسته ی در ایجاد و تکامل کهکشان ها ایفا می کنند.
علیرضا بیات، کارشناس نجوم درباره ی میدان های مغناطیسی به خبرنگار ایسنا اظهار داشت: 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 ایجاد و پویایی جهان ایفا کرده است.
وی اضافه کرد: تأثیرات این نیرو، از ابتدایی ترین مراحل ایجاد کیهان تا کاربردهای روزمره آن در زندگی انسان، بسیار گسترده و حیاتی بوده است. بعنوان مثال، نقش میدان مغناطیسی در زندگی روزمره ما غیرقابل انکار است. این میدان در تولید برق در نیروگاه های برق آبی، تشخیص بیماریها و حتی در گذشته به عنوان ابزار جهت یابی بوسیله قطب نما استفاده می شده است.
این کارشناس نجوم افزود: دریانوردان و مسافران در مناطق دورافتاده با کمک قطب نما که برمبنای میدان مغناطیسی زمین عمل می کند، مسیر خودرا پیدا می کردند. این کاربردها نشان دهنده اهمیت بنیادین میدان مغناطیسی در زندگی انسان است.
بیات بیان کرد: از طرف دیگر، میدان مغناطیسی زمین به عنوان 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 حامله خورشیدی محافظت می کند. این ذرات که بطور مداوم از خورشید منتشر می شوند، در اثر میدان مغناطیسی به دام می افتند و از لطمه 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 تأثیر میدان های مغناطیسی در کیهان است. دانشمندان معتقدند که میدان های مغناطیسی ممکنست نقش برجسته ی در پروسه تولد ستاره ها ایفا کرده باشند. بااین حال، این پروسه هنوز بطور کامل رمزگشایی نشده و محققان بدنبال درک عمیق تری از آن هستند.
کارشناس نجوم اضافه کرد: در ژاپن، پژوهشگران رصدخانه ملی اخترشناسی با بهره گیری 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 میدهد این میدان تحت تأثیر جاذبه قرار دارد و در پایداری ستاره ها نقش دارد، همین طور 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 به سوی آن جذب می شوند، به دام می اندازد. این یافته نشان میدهد که میدان های مغناطیسی در سیاه چاله ها قدرت و خاصیت 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 داشت: 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 ایجاد ابرنواختر بوجود آمده بود. این میدان مغناطیسی، هرچند ضعیف تر از یک آهنربای یخچال بود، الگویی منظم از خطوط میدان را نشان می داد که بصورت چرخ دنده ای حول بقایای این انفجار انتشار می یافت.
وی اضافه کرد: میدان مغناطیسی نه فقط در ایجاد و تکامل ستاره ها و سیاه چاله ها، بلکه در گسترش کهکشان ها و نظم کیهان نقشی بی بدیل دارد. این نیرو همچنان موضوع مطالعه و رمزگشایی اخترشناسان در سرتاسر جهان است و ابزارهای پیشرفته ای چون تلسکوپ های رادیویی به کشف اسرار آن کمک می کنند.
عرفان تمنده، کارشناس فیزیک نیز در این زمینه به خبرنگار ایسنا اظهار داشت: میدان های مغناطیسی ستاره ها بواسطه فرایندهای دینامیکی درون ستاره ای شکل می گیرند. منبع اصلی این میدان ها، گردش پلاسمای داغ و بسیار یونیزه در داخل ستاره است که بواسطه اثر دینامو، موجب 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 بصورت پلاسمای همرفت هستند و حرکت این لایه ها در سرعت های مختلف سبب می شود که میدان مغناطیسی بصورت پیچیده ای شکل گیرد. این پیچیدگی ها و تغییرات میدان مغناطیسی، با گذشت زمان و در چرخه های فعالیت ستاره، سبب ظهور پدیده هایی همچون لکه های خورشیدی و فوران های خورشیدی می شود.
این کارشناس فیزیک افزود: در حقیقت، منبع اصلی میدان های مغناطیسی ستاره ها، تلفیقی از حرکت های دینامیکی درونی و اثر دینامو است که سبب پویایی و پیچیدگی این میدان ها می شود. به همین دلیل، میدان های مغناطیسی ستارگان به شدت تحت تأثیر چرخش ساختار داخلی و خاصیت های دیگر خود قرار دارند، اما آیا در سطح کهکشانی، میدان های مغناطیسی مشابهی وجود دارند در صورتیکه خیلی از خاصیت ها و اصول اصلی میدان های مغناطیسی در کهکشان ها مشابه یکدیگرند، جزییات 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 تأثیر می گذارند. با این وجود، شباهت هایی بین میدان های مغناطیسی در کهکشان های مشابه وجود دارد، خصوصاً 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 تکنیک 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 ممکنست چند سطح انرژی مختلف داشته باشد، میدان مغناطیسی آنرا تغییر داده و فاصله بین این سطوح انرژی را تحت تأثیر قرار می دهد.
وی افزود: برای اندازه گیری شدت میدان مغناطیسی یک ستاره، بوسیله اسپکتروسکوپی، طیف نوری آن ستاره بررسی می شود. اثر زیمن در این پروسه سبب شکافتن طیف و جداسازی سطوح انرژی از هم می شود. فاصله شکاف های به وجود آمده در طیف به شدت 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 برای میدان های مغناطیسی قوی یا متوسط کاربرد دارد و در میدان های ضعیف تر ممکنست اندازه گیری ها دقیق نباشند. در چنین مواردی، استفاده از روش های دیگر لازم است.
وی اظهار داشت: میدان های مغناطیسی میان ستاره ای می توانند بر حرکت و چرخش کهکشان ها تاثیر بگذارند. اگرچه تأثیر میدان های مغناطیسی بر حرکت کلی کهکشان ها به اندازه اثرات گرانشی و حرکت زاویه ای کمتر است، این میدان ها می توانند در راستای دهی به حرکت گازها و ساختارهای کهکشان ها نقش داشته باشند. خصوصاً در کهکشان های مارپیچی، میدان های مغناطیسی می توانند در تثبیت بازده های مارپیچی و حتی در تشکیل ستارگان موثر باشند، اما همچنان تأثیر اصلی در حرکت کهکشان ها به گرانش و حرکت های زاویه ای برمی گردد. سایر پارامترها، همچون میدان مغناطیسی، تاثیر کمتری دارند، گرچه نمی توان منکر تأثیر آنها در تنظیم حرکت گازها و ایجاد ساختارهای کهکشانی شد.
خبرنگار: مریم ترک زاد
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب