نظریه ریسمانها و نظریه سی. پی. اچ

نظریه ریسمانها و نظریه سی. پی. اچ

برای مقایسه این دو نظریه برخی از ویژگیهای دو نظریه بیان می شود تا نقاط مشترک و اختلاف آنها مشخص شود

 

نظریه ریسمانها

نظریه ریسمانها یک مدل فیزیکی است که سنگ بنای اولیه آن یک شئی یک بعدی به نام ریسمان است که جایگزین

 نقاط صفر بعدی (ذرات صفر بعدی) نظرات قبلی فیزیک می شود

به همین دلیل نظریه ریسمانها قادر است از مشکلاتی اجتناب کند که نظریه های بنا شده بر ذرات شبه نقطه دچار آن هستند

 

نظریه سی. پی. اچ

نظریه سی. پی. اچ. یک مدل فیزیکی است که نشان می دهد همه ی اشیاء  موجود در جهان از یک ذره ی واحد پنج بعدی به نام سی. پی. اچ. تشکیل شده است

 CPH (Creation Particle Higgs)

نظریه سی. پی. اچ. قادر است سه نظریه مکانیک کلاسیک، مکانیک کوانتوم و نسبیت را در یک نظریه ی واحد نیرو، انرژی و جرم پوشش دهد

یک سی. پی. اچ. یک زیر کوانتوم میدان، انرژی و جرم است که با مقدار سرعت ثابت

Vc

حرکت می کند به طوریکه مجموع مشتقات جزئی آن نسبت به همه ی دستگاه های لخت و در هر مکانی برابر صفر است

gradVc=0 imn all inretial frame and any space

نظریه ریسمانها

در نظریه ریسمانها دو نظریه یکی نظریه بوزونیک ریسمانها با بیست و شش بعد و ابر نظریه ریسمانها با ده بعد در نظریه ابرقرینه گرد آمده است. در نظریه ریسمانها برای هماهنگی این نظریه با مشاهدات تجربی نظریه ام.تئوری با یازده بعد ابداع گردید 

  نظریه سی. پی. اچ

در نظریه سی. پی. اچ. نیرو، انرژی و جرم قابل تبدیل به یکدیگرند. بنابراین تمام بوزونها (که نیروها را حمل می کنند) قابل تبدیل به انرژی هستند و بالعکس

بنابراین با توجه به رابطه جرم-انرژی

E=mc^2

نیرو و انرژی و جرم سه جلوه از یک زیر کوانتوم ذره واحد به نام سی. پی. اچ. هستند

 

مشکلات نظریه ریسمانها

نظریه ریسمانها دارای دو اشکال بنیادی است

اولین اشکال این است که نظریه ریسمانها مانند تمام نظریه های گرانشی کوانتومی قابل آزمایش نیست

زیرا هنوز فناوری بشر به مرحله ای از پیشرفت نرسیده که بتواند پیشگویی های آنها را در آزمایش تائید کند

مشکل دوم نظریه ریسمانها مانند سایر نظریه های گرانشی کوانتومی با آشفتگی فرمول بندی مواجه می باشد

اشکال نظریه سی. پی. اچ

نظریه سی. پی. اچ. تنها یک اشکال بزرگ دارد که به سادگی قابل خل است

مشکل نظریه سی. پی. اچ. این است که در این نظریه برای توضیح و توجیه پدیده های فیزیکی باید به جای به کار بردن تبدیل انرژی جنبشی به انرزی پتانسیل (وبالعکس) از تبدیل نیرو به انرژی و بالعکس سخن گفت

اگر ما برداشت و باور خود را از انرزی و نیرو تغییر دهیم (بحثی که تا به حال به آن توجه نشده است) آنگاه تمام پدیده های فیزیکی را به سادگی می توان با استفاده از نظریه سی. پی. اچ. توجیه کرد

در حقیقت نظریه سی. پی. اچ. بهتر از هر نظریه دیگری با مشاهدات تجربی سازگار است

String theory

 

String theory

A string theory is a physical model whose fundamental building blocks are one-dimensional extended objects (strings) rather than the zero-dimensional points (particles) that were the basis of most earlier physics. For this reason, string theories are able to avoid problems associated with the presence of pointlike particles in a physical theory. Detailed study of string theories has revealed that they describe not just strings but other objects, variously including points, membranes, and higher-dimensional objects. As discussed below, it is important to realize that no string theory has yet made firm predictions that would allow it to be experimentally tested.

 

CPH theory

A CPH theory is a physical model that shows everything is fomred of a unit five-dimensional particle called CPH (Creation Particle Higgs).

CPH theory is able does combine Classical mechanics, Quantum mechanics and Relativity in a unified force, energy and mass theory.

A CPH is a Sub-Quantum Field, Energy and mass that moves with constant amount of speed Vc, so that;

gradVc=0 imn all inretial frame and any space

 

String theory

The term 'string theory' properly refers to both the 26-dimensional bosonic string theories and to the 10-dimensional superstring theories discovered by adding supersymmetry. Nowadays, 'string theory' usually refers to the supersymmetric variant while the earlier is given its full name 'bosonic string theory'. In the 1990s, Edward Witten and others found strong evidence that the different superstring theories were different limits of an unknown 11-dimensional theory called M-theory. These discoveries sparked the Second Superstring Revolution.

String theory

Interest in string theory is driven largely by the hope that it will prove to be a theory of everything. It is one viable solution for quantum gravity, and in addition to gravity it can naturally describe interactions similar to electromagnetism and the other forces of nature. Superstring theories also include fermions, the building blocks of matter. It is not yet known whether string theory is able to describe a universe with the precise collection of forces and matter that we observe, nor how much freedom to choose those details the theory will allow.

On a more concrete level, string theory has led to advances in the mathematics of knots, Calabi-Yau spaces and many other fields. Much exciting new mathematics in recent years has its origin in string theory. String theory has also led to much insight into supersymmetric gauge theories, a subject which includes possible extensions of the standard model.

CPH theory

According to The Conversion Force and Energy that CPH theory is propounding, all bosons are convertable to energy and vice versa.

So, according to the relationfiltered=mc^2, force, energy and mass are three manifests of a unit Sub-Quantum particle that called CPH.

 

Problems with string theory

String theory suffers from two major problems. The first problem is that, as with any current theory of quantum gravity, it does not yet make any firm predictions that are currently subject to experimental verification (it is not falsifiable, because human beings do not have the technology to observe strings, which are said to be roughly 10-33 centimeters across). There do exist certain models, such as the braneworlds mentioned above, that could lead to observation of stringy behavior in the next decade, but this is not required by string theory, only allowed. Other possibilities include cosmological observations that may reflect string physics. Finally, one cannot discount that other possibilities may arise in the future. Nonetheless, while these possibilities for confirmation, however remote, do exist, as things now stand string theory cannot be disproven by experiment, which is a serious problem for any theory of physics.

The second problem is that, like quantum field theory, much of string theory is still only formulated perturbatively (as a series of approximations rather than as an exact solution). While much progress has been made in nonperturbative techniques including conjectured complete definitions in space-times satisfying certain asymptotics, a full nonperturbative definition of the theory is still lacking.

http://en.wikipedia.org/wiki/String_theory

 

 ؟Wich Problems is there in CPH theory

CPH theory has a great problem that is solvable so easy.

The problem is " we must do explain physical phenomenon by conversion force and energy, instead the exchanginf kinetic and potential energy".

If we do that, then every evidence will be agree with CPH theory

دنباله دار ها

دنباله دارها

نخستين شخصي كه خردمندانه به موضوع ستارگان دنباله دار انديشيد ارسطو فيلسوف يوناني بود كه بيش از دو هزار سال پيش مي زيست . در حدود 350 سال پيش از ميلاد ، او به اين نتيجه رسيد كه چون همه ي چيز ها مسير منظمي را در اسمان طي مي كند ،بنابر اين ستارگان دنباله دار به دليل ان كه رفتار  منظمي ندارند نمي توانند در شمار جسم هاي اسماني باشند .او احساس مي كرد كه ستاره ي دنباله دار حجمي از هوا است كه به طرز نا معلومي اتش مي گيرد . اين حجم هواي سوزان به كندي از ميان هوا عبور مي كند و سر انجام خاموش مي شود و در اخر نا پديد مي شود .

ادامه نوشته

امواج صوتی انتشار یافته از یک سیاهچاله

 

رصدخانه پرتو ایکس چاندرا برای اولین بار موفق به کشف امواج صوتی انتشار یافته از یک سیاهچاله بسیار پرجرم در خوشه کهکشانی برساوش شده است.

صدای منتشر شده از یک سیاهچاله بسیار پرجرم در فاصله 250میلیون سال نوری زمین،مانند یک نوت هراس انگیز موسیقی،مواد اطراف سیاهچاله را از خطر بلعیده شدن آگاه می کند!

در مشاهدات 53 ساعته تلسکوپ پرتو ایکس چاندرا در مرداد 1381،امواج کوتاهی در منحنی مربوط به گازهای داغ خوشه کهکشانی برساوش دیده شد.گروه تحقیق،پس از محاسبات بسیار به این نتیجه رسید که این امواج،در حقیقت،امواج صوتی با بسامد یک در 9.5 میلیون سال می باشند. این بسامد،معادل نوت "B-flat" است که حدود 57 اوکتاو پایین تر از نوت           "middle C" در پیانو  قرار دارد.

بدین ترتیب،ستاره شناسان برای اولین بار توانستند امواج صوتی منتشر شده از سیاهچاله ها را کشف کنند.بعلاوه،این نوت،زیرترین نوتی است که تا  بحال کشف شده است.

"اندرو فابین" از موسسه ستاره شناسی انگلستان و سرپرست تیم تحقیق،می گوید:تا بحال،مقادیر زیادی نور و گرما که توسط سیاهچاله ها بوجود آمده اند،کشف شده است ولی این اولین بار است که امواج صوتی سیاهچاله ها کشف می شود.

به عقیده گروه تحقیقاتی "فابین"،این امواج صوتی،در اثر فشار وارده از دوحفره با پهنای 50000 سال نوری بر گازهای اطراف سیاهچاله بوجود آمده اند.این حفره ها که در عکس های تلسکوپ چاندرا نیز دیده می شوند،توسط جتهای سیاهچاله بوجود آمده اند.

با این کشف،علت داغ بودن و سرد نشدن گازهای منتشر کننده پرتو ایکس در خوشه کهکشانی برساوش مشخص شده است:امواج صوتی،هنگام حرکت در میان گاز،جذب آن می شوند و انرژی خود را به گاز منتقل می کنند. برای گرم نگه داشته شدن گازهای این خوشه کهکشانی،این امواج صوتی حداقل از 2.5 میلیارد سال پیش تا بحال،بطور پیوسته حضور داشته اند.

خوشه کهکشانی برساوش،تقریبا در فاصله 250 میلیون سال نوری زمین قرار دارد و  پرنورترین خوشه کهشانی در پرتو ایکس است.

What is a black hole

What is a black hole?
---------------------
Loosely speaking, a black hole is a region of space that has so much mass concentrated in it that there is no way for a nearby object to escape its gravitational pull. Since our best theory of gravity at the moment is Einstein's general theory of relativity, we have to delve into some results of this theory to understand black holes in detail, but let's start of slow, by thinking about gravity under fairly simple circumstances.

Suppose that you are standing on the surface of a planet. You throw a rock straight up into the air. Assuming you don't throw it too hard, it will rise for a while, but eventually the acceleration due to the planet's gravity will make it start to fall down again. If you threw the rock hard enough, though, you could make it escape the planet's gravity entirely. It would keep on rising forever. The speed with which you need to throw the rock in order that it just barely escapes the planet's gravity is called the "escape velocity." As you would expect, the escape velocity depends on the mass of the planet: if the planet is extremely massive, then its gravity is very strong, and the escape velocity is high. A lighter planet would have a smaller escape velocity. The escape velocity also depends on how far you are from the planet's center: the closer you are, the higher the escape velocity. The Earth's escape velocity is 11.2 kilometers per second (about 25,000 m.p.h.), while the Moon's is only 2.4 kilometers per second (about 5300 m.p.h.).

Now imagine an object with such an enormous concentration of mass in such a small radius that its escape velocity was greater than the velocity of light. Then, since nothing can go faster than light, nothing can escape the object's gravitational field. Even a beam of light would be pulled back by gravity and would be unable to escape.

The idea of a mass concentration so dense that even light would be trapped goes all the way back to Laplace in the 18th century. Almost immediately after Einstein developed general relativity, Karl Schwarzschild discovered a mathematical solution to the equations of the theory that described such an object. It was only much later, with the work of such people as Oppenheimer, Volkoff, and Snyder in the 1930's, that people thought seriously about the possibility that such objects might actually exist in the Universe. (Yes, this is the same Oppenheimer who ran the Manhattan Project.) These researchers showed that when a sufficiently massive star runs out of fuel, it is unable to support itself against its own gravitational pull, and it should collapse into a black hole.

In general relativity, gravity is a manifestation of the curvature of spacetime. Massive objects distort space and time, so that the usual rules of geometry don't apply anymore. Near a black hole, this distortion of space is extremely severe and causes black holes to have some very strange properties. In particular, a black hole has something called an 'event horizon.' This is a spherical surface that marks the boundary of the black hole. You can pass in through the horizon, but you can't get back out. In fact, once you've crossed the horizon, you're doomed to move inexorably closer and closer to the 'singularity' at the center of the black hole.

You can think of the horizon as the place where the escape velocity equals the velocity of light. Outside of the horizon, the escape velocity is less than the speed of light, so if you fire your rockets hard enough, you can give yourself enough energy to get away. But if you find yourself inside the horizon, then no matter how powerful your rockets are, you can't escape.

The horizon has some very strange geometrical properties. To an observer who is sitting still somewhere far away from the black hole, the horizon seems to be a nice, static, unmoving spherical surface. But once you get close to the horizon, you realize that it has a very large velocity. In fact, it is moving outward at the speed of light! That explains why it is easy to cross the horizon in the inward direction, but impossible to get back out. Since the horizon is moving out at the speed of light, in order to escape back across it, you would have to travel faster than light. You can't go faster than light, and so you can't escape from the black hole.

(If all of this sounds very strange, don't worry. It is strange. The horizon is in a certain sense sitting still, but in another sense it is flying out at the speed of light. It's a bit like Alice in "Through the Looking-Glass": she has to run as fast as she can just to stay in one place.)

Once you're inside of the horizon, spacetime is distorted so much that the coordinates describing radial distance and time switch roles. That is, "r", the coordinate that describes how far away you are from the center, is a timelike coordinate, and "t" is a spacelike one. One consequence of this is that you can't stop yourself from moving to smaller and smaller values of r, just as under ordinary circumstances you can't avoid moving towards the future (that is, towards larger and larger values of t). Eventually, you're bound to hit the singularity at r = 0. You might try to avoid it by firing your rockets, but it's futile: no matter which direction you run, you can't avoid your future. Trying to avoid the center of a black hole once you've crossed the horizon is just like trying to avoid next Thursday.

Incidentally, the name 'black hole' was invented by John Archibald Wheeler, and seems to have stuck because it was much catchier than previous names. Before Wheeler came along, these objects were often referred to as 'frozen stars.' I'll explain why below.

Back to Black Hole Question List

How big is a black hole?
------------------------

There are at least two different ways to describe how big something is. We can say how much mass it has, or we can say how much space it takes up. Let's talk first about the masses of black holes.

There is no limit in principle to how much or how little mass a black hole can have. Any amount of mass at all can in principle be made to form a black hole if you compress it to a high enough density. We suspect that most of the black holes that are actually out there were produced in the deaths of massive stars, and so we expect those black holes to weigh about as much as a massive star. A typical mass for such a stellar black hole would be about 10 times the mass of the Sun, or about 10^{31} kilograms. (Here I'm using scientific notation: 10^{31} means a 1 with 31 zeroes after it, or 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000.) Astronomers also suspect that many galaxies harbor extremely massive black holes at their centers. These are thought to weigh about a million times as much as the Sun, or 10^{36} kilograms.

The more massive a black hole is, the more space it takes up. In fact, the Schwarzschild radius (which means the radius of the horizon) and the mass are directly proportional to one another: if one black hole weighs ten times as much as another, its radius is ten times as large. A black hole with a mass equal to that of the Sun would have a radius of 3 kilometers. So a typical 10-solar-mass black hole would have a radius of 30 kilometers, and a million-solar-mass black hole at the center of a galaxy would have a radius of 3 million kilometers. Three million kilometers may sound like a lot, but it's actually not so big by astronomical standards. The Sun, for example, has a radius of about 700,000 kilometers, and so that supermassive black hole has a radius only about four times bigger than the Sun.

Back to Black Hole Question List

What would happen to me if I fell into a black hole?
----------------------------------------------------

Let's suppose that you get into your spaceship and point it straight towards the million-solar-mass black hole in the center of our galaxy. (Actually, there's some debate about whether our galaxy contains a central black hole, but let's assume it does for the moment.) Starting from a long way away from the black hole, you just turn off your rockets and coast in. What happens?

At first, you don't feel any gravitational forces at all. Since you're in free fall, every part of your body and your spaceship is being pulled in the same way, and so you feel weightless. (This is exactly the same thing that happens to astronauts in Earth orbit: even though both astronauts and space shuttle are being pulled by the Earth's gravity, they don't feel any gravitational force because everything is being pulled in exactly the same way.) As you get closer and closer to the center of the hole, though, you start to feel "tidal" gravitational forces. Imagine that your feet are closer to the center than your head. The gravitational pull gets stronger as you get closer to the center of the hole, so your feet feel a stronger pull than your head does. As a result you feel "stretched." (This force is called a tidal force because it is exactly like the forces that cause tides on earth.) These tidal forces get more and more intense as you get closer to the center, and eventually they will rip you apart.

For a very large black hole like the one you're falling into, the tidal forces are not really noticeable until you get within about 600,000 kilometers of the center. Note that this is after you've crossed the horizon. If you were falling into a smaller black hole, say one that weighed as much as the Sun, tidal forces would start to make you quite uncomfortable when you were about 6000 kilometers away from the center, and you would have been torn apart by them long before you crossed the horizon. (That's why we decided to let you jump into a big black hole instead of a small one: we wanted you to survive at least until you got inside.)

What do you see as you are falling in? Surprisingly, you don't necessarily see anything particularly interesting. Images of faraway objects may be distorted in strange ways, since the black hole's gravity bends light, but that's about it. In particular, nothing special happens at the moment when you cross the horizon. Even after you've crossed the horizon, you can still see things on the outside: after all, the light from the things on the outside can still reach you. No one on the outside can see you, of course, since the light from you can't escape past the horizon.

How long does the whole process take? Well, of course, it depends on how far away you start from. Let's say you start at rest from a point whose distance from the singularity is ten times the black hole's radius. Then for a million-solar-mass black hole, it takes you about 8 minutes to reach the horizon. Once you've gotten that far, it takes you only another seven seconds to hit the singularity. By the way, this time scales with the size of the black hole, so if you'd jumped into a smaller black hole, your time of death would be that much sooner.

Once you've crossed the horizon, in your remaining seven seconds, you might panic and start to fire your rockets in a desperate attempt to avoid the singularity. Unfortunately, it's hopeless, since the singularity lies in your future, and there's no way to avoid your future. In fact, the harder you fire your rockets, the sooner you hit the singularity. It's best just to sit back and enjoy the ride.

Back to Black Hole Question List

My friend Penelope is sitting still at a safe distance, watching me fall into the black hole. What does she see?
-------------------------------------------------------------------

Penelope sees things quite differently from you. As you get closer and closer to the horizon, she sees you move more and more slowly. In fact, no matter how long she waits, she will never quite see you reach the horizon.

In fact, more or less the same thing can be said about the material that formed the black hole in the first place. Suppose that the black hole formed from a collapsing star. As the material that is to form the black hole collapses, Penelope sees it get smaller and smaller, approaching but never quite reaching its Schwarzschild radius. This is why black holes were originally called frozen stars: because they seem to 'freeze' at a size just slightly bigger than the Schwarzschild radius.

Why does she see things this way? The best way to think about it is that it's really just an optical illusion. It doesn't really take an infinite amount of time for the black hole to form, and it doesn't really take an infinite amount of time for you to cross the horizon. (If you don't believe me, just try jumping in! You'll be across the horizon in eight minutes, and crushed to death mere seconds later.) As you get closer and closer to the horizon, the light that you're emitting takes longer and longer to climb back out to reach Penelope. In fact, the radiation you emit right as you cross the horizon will hover right there at the horizon forever and never reach her. You've long since passed through the horizon, but the light signal telling her that won't reach her for an infinitely long time.

There is another way to look at this whole business. In a sense, time really does pass more slowly near the horizon than it does far away. Suppose you take your spaceship and ride down to a point just outside the horizon, and then just hover there for a while (burning enormous amounts of fuel to keep yourself from falling in). Then you fly back out and rejoin Penelope. You will find that she has aged much more than you during the whole process; time passed more slowly for you than it did for her.

So which of these two explanation (the optical-illusion one or the time-slowing-down one) is really right? The answer depends on what system of coordinates you use to describe the black hole. According to the usual system of coordinates, called "Schwarzschild coordinates," you cross the horizon when the time coordinate t is infinity. So in these coordinates it really does take you infinite time to cross the horizon. But the reason for that is that Schwarzschild coordinates provide a highly distorted view of what's going on near the horizon. In fact, right at the horizon the coordinates are infinitely distorted (or, to use the standard terminology, "singular"). If you choose to use coordinates that are not singular near the horizon, then you find that the time when you cross the horizon is indeed finite, but the time when Penelope sees you cross the horizon is infinite. It took the radiation an infinite amount of time to reach her. In fact, though, you're allowed to use either coordinate system, and so both explanations are valid. They're just different ways of saying the same thing.

In practice, you will actually become invisible to Penelope before too much time has passed. For one thing, light is "redshifted" to longer wavelengths as it rises away from the black hole. So if you are emitting visible light at some particular wavelength, Penelope will see light at some longer wavelength. The wavelengths get longer and longer as you get closer and closer to the horizon. Eventually, it won't be visible light at all: it will be infrared radiation, then radio waves. At some point the wavelengths will be so long that she'll be unable to observe them. Furthermore, remember that light is emitted in individual packets called photons. Suppose you are emitting photons as you fall past the horizon. At some point, you will emit your last photon before you cross the horizon. That photon will reach Penelope at some finite time -- typically less than an hour for that million-solar-mass black hole -- and after that she'll never be able to see you again. (After all, none of the photons you emit *after* you cross the horizon will ever get to her.)

Back to Black Hole Question List

If a black hole existed, would it suck up all the matter in the Universe?
---------------------------------------------------------------

Heck, no. A black hole has a "horizon," which means a region from which you can't escape. If you cross the horizon, you're doomed to eventually hit the singularity. But as long as you stay outside of the horizon, you can avoid getting sucked in. In fact, to someone well outside of the horizon, the gravitational field surrounding a black hole is no different from the field surrounding any other object of the same mass. In other words, a one-solar-mass black hole is no better than any other one-solar-mass object (such as, for example, the Sun) at "sucking in" distant objects.

Back to Black Hole Question List

What if the Sun became a black hole?
------------------------------------

Well, first, let me assure you that the Sun has no intention of doing any such thing. Only stars that weigh considerably more than the Sun end their lives as black holes. The Sun is going to stay roughly the way it is for another five billion years or so. Then it will go through a brief phase as a red giant star, during which time it will expand to engulf the planets Mercury and Venus, and make life quite uncomfortable on Earth (oceans boiling, atmosphere escaping, that sort of thing). After that, the Sun will end its life by becoming a boring white dwarf star. If I were you, I'd make plans to move somewhere far away before any of this happens. I also wouldn't buy any of those 8-billion-year government bonds.

But I digress. What if the Sun *did* become a black hole for some reason? The main effect is that it would get very dark and very cold around here. The Earth and the other planets would not get sucked into the black hole; they would keep on orbiting in exactly the same paths they follow right now. Why? Because the horizon of this black hole would be very small -- only about 3 kilometers -- and as we observed above, as long as you stay well outside the horizon, a black hole's gravity is no stronger than that of any other object of the same mass.

Back to Black Hole Question List

Is there any evidence that black holes exist?
---------------------------------------------

Yes. You can't see a black hole directly, of course, since light can't get past the horizon. That means that we have to rely on indirect evidence that black holes exist.

Suppose you have found a region of space where you think there might be a black hole. How can you check whether there is one or not? The first thing you'd like to do is measure how much mass there is in that region. If you've found a large mass concentrated in a small volume, and if the mass is dark, then it's a good guess that there's a black hole there. There are two kinds of systems in which astronomers have found such compact, massive, dark objects: the centers of galaxies (including perhaps our own Milky Way Galaxy), and X-ray-emitting binary systems in our own Galaxy.

According to a recent review by Kormendy and Richstone (to appear in the 1995 edition of "Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics"), eight galaxies have been observed to contain such massive dark objects in their centers. The masses of the cores of these galaxies range from one million to several billion times the mass of the Sun. The mass is measured by observing the speed with which stars and gas orbit around the center of the galaxy: the faster the orbital speeds, the stronger the gravitational force required to hold the stars and gas in their orbits. (This is the most common way to measure masses in astronomy. For example, we measure the mass of the Sun by observing how fast the planets orbit it, and we measure the amount of dark matter in galaxies by measuring how fast things orbit at the edge of the galaxy.)

These massive dark objects in galactic centers are thought to be black holes for at least two reasons. First, it is hard to think of anything else they could be: they are too dense and dark to be stars or clusters of stars. Second, the only promising theory to explain the enigmatic objects known as quasars and active galaxies postulates that such galaxies have supermassive black holes at their cores. If this theory is correct, then a large fraction of galaxies -- all the ones that are now or used to be active galaxies -- must have supermassive black holes at the center. Taken together, these arguments strongly suggest that the cores of these galaxies contain black holes, but they do not constitute absolute proof.

Two very recent discovery has been made that strongly support the hypothesis that these systems do indeed contain black holes. First, a nearby active galaxy was found to have a "water maser" system (a very powerful source of microwave radiation) near its nucleus. Using the technique of very-long-baseline interferometry, a group of researchers was able to map the velocity distribution of the gas with very fine resolution. In fact, they were able to measure the velocity within less than half a light-year of the center of the galaxy. From this measurement they can conclude that the massive object at the center of this galaxy is less than half a light-year in radius. It is hard to imagine anything other than a black hole that could have so much mass concentrated in such a small volume. (This result was reported by Miyoshi et al. in the 12 January 1995 issue of Nature, vol. 373, p. 127.)

A second discovery provides even more compelling evidence. X-ray astronomers have detected a spectral line from one galactic nucleus that indicates the presence of atoms near the nucleus that are moving extremely fast (about 1/3 the speed of light). Furthermore, the radiation from these atoms has been redshifted in just the manner one would expect for radiation coming from near the horizon of a black hole. These observations would be very difficult to explain in any other way besides a black hole, and if they are verified, then the hypothesis that some galaxies contain supermassive black holes at their centers would be fairly secure. (This result was reported in the 22 June 1995 issue of Nature, vol. 375, p. 659, by Tanaka et al.)

A completely different class of black-hole candidates may be found in our own Galaxy. These are much lighter, stellar-mass black holes, which are thought to form when a massive star ends its life in a supernova explosion. If such a stellar black hole were to be off somewhere by itself, we wouldn't have much hope of finding it. However, many stars come in binary systems -- pairs of stars in orbit around each other. If one of the stars in such a binary system becomes a black hole, we might be able to detect it. In particular, in some binary systems containing a compact object such as a black hole, matter is sucked off of the other object and forms an "accretion disk" of stuff swirling into the black hole. The matter in the accretion disk gets very hot as it falls closer and closer to the black hole, and it emits copious amounts of radiation, mostly in the X-ray part of the spectrum. Many such "X-ray binary systems" are known, and some of them are thought to be likely black-hole candidates.

Suppose you've found an X-ray binary system. How can you tell whether the unseen compact object is a black hole? Well, one thing you'd certainly like to do is to estimate its mass. By measuring the orbital speed of visible star (together with a few other things), you can figure out the mass of the invisible companion. (The technique is quite similar to the one we described above for supermassive black holes in galactic centers: the faster the star is moving, the stronger the gravitational force required to keep it in place, and so the more massive the invisible companion.) If the mass of the compact object is found to be very large very large, then there is no kind of object we know about that it could be other than a black hole. (An ordinary star of that mass would be visible. A stellar remnant such as a neutron star would be unable to support itself against gravity, and would collapse to a black hole.) The combination of such mass estimates and detailed studies of the radiation from the accretion disk can supply powerful circumstantial evidence that the object in question is indeed a black hole.

Many of these "X-ray binary" systems are known, and in some cases the evidence in support of the black-hole hypothesis is quite strong. In a review article in the 1992 issue of Annual Reviews of Astronomy and Astrophysics, Anne Cowley summarized the situation by saying that there were three such systems known (two in our galaxy and one in the nearby Large Magellanic Cloud) for which very strong evidence exists that the mass of the invisible object is too large to be anything but a black hole. There are many more such objects that are thought to be likely black holes on the basis of slightly less evidence. Furthermore, this field of research has been very active since 1992, and the number of strong candidates by now is larger than three.

Back to Black Hole Question List

How do black holes evaporate?
-----------------------------

This is a tough one. Back in the 1970's, Stephen Hawking came up with theoretical arguments showing that black holes are not really entirely black: due to quantum-mechanical effects, they emit radiation. The energy that produces the radiation comes from the mass of the black hole. Consequently, the black hole gradually shrinks. It turns out that the rate of radiation increases as the mass decreases, so the black hole continues to radiate more and more intensely and to shrink more and more rapidly until it presumably vanishes entirely.

Actually, nobody is really sure what happens at the last stages of black hole evaporation: some researchers think that a tiny, stable remnant is left behind. Our current theories simply aren't good enough to let us tell for sure one way or the other. As long as I'm disclaiming, let me add that the entire subject of black hole evaporation is extremely speculative. It involves figuring out how to perform quantum-mechanical (or rather quantum-field-theoretic) calculations in curved spacetime, which is a very difficult task, and which gives results that are essentially impossible to test with experiments. Physicists *think* that we have the correct theories to make predictions about black hole evaporation, but without experimental tests it's impossible to be sure.

Now why do black holes evaporate? Here's one way to look at it, which is only moderately inaccurate. (I don't think it's possible to do much better than this, unless you want to spend a few years learning about quantum field theory in curved space.) One of the consequences of the uncertainty principle of quantum mechanics is that it's possible for the law of energy conservation to be violated, but only for very short durations. The Universe is able to produce mass and energy out of nowhere, but only if that mass and energy disappear again very quickly. One particular way in which this strange phenomenon manifests itself goes by the name of vacuum fluctuations. Pairs consisting of a particle and antiparticle can appear out of nowhere, exist for a very short time, and then annihilate each other. Energy conservation is violated when the particles are created, but all of that energy is restored when they annihilate again. As weird as all of this sounds, we have actually confirmed experimentally that these vacuum fluctuations are real.

Now, suppose one of these vacuum fluctuations happens near the horizon of a black hole. It may happen that one of the two particles falls across the horizon, while the other one escapes. The one that escapes carries energy away from the black hole and may be detected by some observer far away. To that observer, it will look like the black hole has just emitted a particle. This process happens repeatedly, and the observer sees a continuous stream of radiation from the black hole.

Back to Black Hole Question List

Won't the black hole have evaporated out from under me before I reach it?
---------------------------------------------------------------------

We've observed that, from the point of view of your friend Penelope who remains safely outside of the black hole, it takes you an infinite amount of time to cross the horizon. We've also observed that black holes evaporate via Hawking radiation in a finite amount of time. So by the time you reach the horizon, the black hole will be gone, right?

Wrong. When we said that Penelope would see it take forever for you to cross the horizon, we were imagining a non-evaporating black hole. If the black hole is evaporating, that changes things. Your friend will see you cross the horizon at the exact same moment she sees the black hole evaporate. Let me try to describe why this is true.

Remember what we said before: Penelope is the victim of an optical illusion. The light that you emit when you're very near the horizon (but still on the outside) takes a very long time to climb out and reach her. If the black hole lasts forever, then the light may take arbitrarily long to get out, and that's why she doesn't see you cross the horizon for a very long (even an infinite) time. But once the black hole has evaporated, there's nothing to stop the light that carries the news that you're about to cross the horizon from reaching her. In fact, it reaches her at the same moment as that last burst of Hawking radiation. Of course, none of that will matter to you: you've long since crossed the horizon and been crushed at the singularity. Sorry about that, but you should have thought about it before you jumped in.

Back to Black Hole Question List

What is a white hole?
---------------------

The equations of general relativity have an interesting mathematical property: they are symmetric in time. That means that you can take any solution to the equations and imagine that time flows backwards rather than forwards, and you'll get another valid solution to the equations. If you apply this rule to the solution that describes black holes, you get an object known as a white hole. Since a black hole is a region of space from which nothing can escape, the time-reversed version of a black hole is a region of space into which nothing can fall. In fact, just as a black hole can only suck things in, a white hole can only spit things out.

White holes are a perfectly valid mathematical solution to the equations of general relativity, but that doesn't mean that they actually exist in nature. In fact, they almost certainly do not exist, since there's no way to produce one. (Producing a white hole is just as impossible as destroying a black hole, since the two processes are time-reversals of each other.)

Back to Black Hole Question List

What is a wormhole?
-------------------

So far, we have only considered ordinary "vanilla" black holes. Specifically, we have been talking all along about black holes that are not rotating and have no electric charge. If we consider black holes that rotate and/or have charge, things get more complicated. In particular, it is possible to fall into such a black hole and not hit the singularity. In effect, the interior of a charged or rotating black hole can "join up" with a corresponding white hole in such a way that you can fall into the black hole and pop out of the white hole. This combination of black and white holes is called a wormhole.

The white hole may be somewhere very far away from the black hole; indeed, it may even be in a "different Universe" -- that is, a region of spacetime that, aside from the wormhole itself, is completely disconnected from our own region. A conveniently-located wormhole would therefore provide a convenient and rapid way to travel very large distances, or even to travel to another Universe. Maybe the exit to the wormhole would lie in the past, so that you could travel back in time by going through. All in all, they sound pretty cool.

But before you apply for that research grant to go search for them, there are a couple of things you should know. First of all, wormholes almost certainly do not exist. As we said above in the section on white holes, just because something is a valid mathematical solution to the equations doesn't mean that it actually exists in nature. In particular, black holes that form from the collapse of ordinary matter (which includes all of the black holes that we think exist) do not form wormholes. If you fall into one of those, you're not going to pop out anywhere. You're going to hit a singularity, and that's all there is to it.

Furthermore, even if a wormhole were formed, it is thought that it would not be stable. Even the slightest perturbation (including the perturbation caused by your attempt to travel through it) would cause it to collapse.

Finally, even if wormholes exist and are stable, they are quite unpleasant to travel through. Radiation that pours into the wormhole (from nearby stars, the cosmic microwave background, etc.) gets blueshifted to very high frequencies. As you try to pass through the wormhole, you will get fried by these X-rays and gamma rays.

Back to Black Hole Question List

Where can I go to learn more about black holes?
-----------------------------------------------

Let me begin by acknowledging that I cribbed some of the above material from the article about black holes in the Frequently Asked Questions list for the Usenet newsgroup sci.physics. The sci.physics FAQ is posted monthly to sci.physics and is also available by anonymous ftp from rtfm.mit.edu (and probably other places). The article about black holes, which is excellent, was written by Matt McIrvin. The FAQ contains other neat things too.

There are lots of books out there about black holes and related matters. Kip Thorne's "Black Holes and Time Warps: Einstein's Outrageous Legacy" is a good one. William Kaufmann's "Black Holes and Warped Spacetime" is also worth reading. R. Wald's "Space, Time, and Gravity" is an exposition of general relativity for non-scientists. I haven't read it myself, but I've heard good things about it.

Both of these books are aimed at readers without much background in physics. If you want more "meat" (i.e., more mathematics), then you probably start with a book on the basics of relativity theory. The best introduction to the subject is "Spacetime Physics" by E.F. Taylor and J.A. Wheeler. (This book is mostly about special relativity, but the last chapter discusses the general theory.) Taylor and Wheeler have been threatening for about two years now to publish a sequel entitled "Scouting Black Holes," which should be quite good if it ever comes out. "Spacetime Physics" does not assume that you know vast amounts of physics, but it does assume that you're willing to work hard at understanding this stuff. It is not light reading, although it is more playful and less intimidating than most physics books.

Finally, if "Spacetime Physics" isn't enough for you, you could try any of several introductions to general relativity. B. Schutz's "A First Course in General Relativity" and W. Rindler's "Essential Relativity" are a couple of possibilities. And for the extremely valiant reader with an excellent background in physics, there's the granddaddy of all books on general relativity, Misner, Thorne, and Wheeler's "Gravitation." R. Wald's book "General Relativity" is at a comparable level to "Gravitation," although the styles of the two books are enormously different. What little I know about black-hole evaporation comes from Wald's book. Let me emphasize that all of these books, and especially the last two, assume that you know quite a lot of physics. They are not for the faint of heart.

Back to Black Hole Question List

بیگ بنگ چیست؟

بیگ بنگ چیست؟

تئوری بیگ بنگ چیره ترین تئوری علمی ای است که در مورد منشاً کائنات وجود دارد. تئوری بیگ بنگ میگوید کائنات چیزی بین 10 تا 20 میلیارد سال قبل (دانشمندان هنوز در حال تلاش برای یافتن این زمان با دقت بیشتر هستند) توسط یک انفجار کیهانی که باعث پرتاب شدن ذرات به جهات مختلف شد بوجود آمد.

یک روحانی بلژیکی به نام جورج لماتره (Georges Lema?re) در سال 1927 برای اولین بار پیشنهاد کرد که کائنات از انفجار اتمهای اولیه پدید آمده است. ادعای وی وقتی جدی تر گرفته شد که ستاره شناسان توانستند خطوط قرمزی در سحاب هایی که در فاصله بسیار زیادی از زمین قرار دارند مشاهده کنند. سالها بعد ادوین هابل (Edwin Hubble) با مشاهده اینکه فاصله بین کهکشانها بصورت متناسب با فاصله ای که از یکدیگر دارند در حال زیاد شدن است  به قوام تئوری لماتره افزود و آنرا بطور جدی تر مطرح کرد.

 

بیگ بنگ سر انجام وقتی بصورت بسیار جدی تر مطرح شد که توانست جواب قانع کننده ای برای اینکه چرا اجرام آسمانی در حال دور شدن از ما هستند بدهد. این تئوری همچنین وجود تشعشات کیهانی (cosmic background radiation)  را که در واقع همان نورهایی است که از این انفجار بزرگ باقیمانده توجیه میکند. تئوری بیگ بنگ وقتی که این تشعشات در سال 1964 توسط رابرت ویلسون (Robert Wilson) و آرنو پنزیاس (Arno Penzias and Robert Wilson) کشف شدند و این دو دانشمند بخاطر این کشف خود جایزه نوبل را بردند از طرف جامعه علمی جهان تایید شد.

به دلیل تازه بودن فن آوری فضاپیمایی، کیهان شناسی در دوران های سنتی خود به عنوان علمی که فقط جنبه تئوری برای تئوریهای خود دارد به تمسخر گرفته میشد اما دستاوردهای اخیر بشری اجازه آزمایش های دقیق روی تئوریهای مختلف کیهانشناسی و فیزیکی را به دانشمندان این رشته میدهند. سازمان ناسا در سال 1990 سفینه ای با نام مستعار (COBE)  تخفیف یافته از (Cosmic Background Explorer) را به فضا پرتاب کرد تا با اندازه گیری تشعشاتی که از آنها یاد شد تئوری بیگ بنگ را آزمایش کند و ناسا اعلام کرد که تئوری بیگ بنگ سخت ترین آزمایش های ممکن را با موفقیت رد کرده است. این سفینه طیف نوری این تشعشات را با دقت بسیار زیاد مورد بررسی قرار داد و صحت تئوری بیگ بنگ را چنان تایید کرد که دانشمندان حتی از دقت این اطلاعات میتوانند مانند سرعت نور شروع به واحد گذاری در اندازه گیریهای دیگر کنند. منبع +

 

تصویری از COBE

 

همانطور که بطور مختصر اشاره شد برای تئوری بیگ بنگ علاوه بر مشاهدات و آزمایش ها دو استدلال اساسی وجود دارد.

  • مشاهده امواج مایکرویو که به سراسر کائنات سرایت کرده اند و از وقتی که کائنات رو به سردی رفت تا وقتی که کاملا شفاف بود در حال سیر در فضا بوده اند.

 

  • فاصله بین کهکشان ها در فضا در حال افزایش است و این نشان میدهد که این کهکشان ها در لحظه ای قبل تر از حال، فاصله کمتری نسبت به یکدیگر داشته اند، و در نتیجه اگر زمان را به عقب برگردانیم، این کهکشانها به هم نزدیک و نزدیکتر میشوند تا جایی که به یک نقطه میرسند و اگر زمان را به حال خود رها کنیم حالت انفجار (BANG) بزرگ (BIG) را خواهیم دید.

شایان ذکر است در سالهای اخیر عده ای ادعا کرده اند که سرعت این دور شدن بین کهکشان ها در حال افزایش است و این نشان میدهد که دلیل این گسترده شدن نمیتواند یک انفجار باشد، اما این افراد هنوز نتوانسته اند با ارائه اسناد و مدارک و دلایل کافی علمی تئوری بیگ بنگ را بطور جدی زیر سوال ببرند.

بیگ بنگ بعنوان ابتدای کائنات شناخته میشود، تمام کائنات شامل انرژیها و مواد آن در یک ذره کوچکتر از هسته یک اتم گنجانده شده بوده است به زمانی که کائنات در این حالت بوده است زمان یگانگی میگویند. بیگ بنگ علاوه بر ابتدای کائنات، بعنوان ابتدای زمان و فضا در تعریف فیزیکی آن مطرح است. بعد از یک انفجار بزرگ که باعث تریلیونها درجه حرارت شد موادی که بی نهایت چگال بودند (جرم بالا و حجم کم داشتند) در کسر بسیار کوچکی از یک ثانیه در جهات مختلف به اطراف پاشیده شدند.

این مواد بسیار چگال بودند و بصورت سنگهای آسمانی بسیار داغ به اطراف پرتاب شدند. این انفجار ناگهانی باعث بوجود آمدن تمام نمونه های درون اتمی (فوتون ها، الکترون ها، هسته ها و...) شدند که باعث ایجاد ماده و انرژی و زمان و فضا شد و این اتفاق برابر با زمانی بود که ساعت کائنات شروع به کار کرد.

اتفاقاتی که بعد از بیگ بنگ افتاد و زمان دقیق آنها همچون زمان بوجود آمدن عناصر شیمیایی، تشعشعات مایکروویوی که راجع به آنها سخت گفتیم و.. همه بصورت زیر مرتب میشوند.

بلافاصله بعد از بیگ بنگ اندازه کائنات از اندازه هسته یک اتم به چیزی در حدود 10 به توان 35 متر افزایش پیدا میکند. به این اتفاق "Inflationary Epoch" گفته میشود. این حجم حاصله از بیگ بنگ بصورت کاملا قرینه از طرفین دیده میشود.

از 10 به توان -35 ثانیه تا 10 به توان -43 ثانیه ثانیه پس از بیگ بنگ که به "Plank Epoch" معروف است

در این بازه زمانی حرارت ذرات حدود 10 به توان 32 تا 10 به توان 27 درجه کالوین تخمین زده میشود.

از 10 به توان -35 تا 10 به توان -12  ثانیه پس از بیگ بنگ که به "Grand Unification Epoch " معروف است

در این بازه زمانی حرارت ذرات حدود 10 به توان 27  تا 10 به توان 15 درجه کالوین تخمین زده میشود. ذرات شروع به سرد شدن میکنند.

از 10 به توان -12 تا 10 به توان -6 ثانیه پس از بیگ بنگ که به "Electroweak Epoch" معروف است.

در این بازه زمانی حرارت ذرات حدود 10 به توان 15  تا 10 به توان 13 درجه کالوین تخمین زده میشود. ذرات شروع به سرد شدن میکنند و کائنات شکل میگیرد

3 ثانیه بعد از بیگ بنگ، عناصر اولیه شروع به شکل گیری میکنند. اولین چیزی که پدید می آید هسته هیدروژن است. بعد از پدید آمدن هسته های هیدروژن باهم پیوند خردند و هلیوم پدید آوردند. به این پدیده "Nucleosynthesis" گفته میشود.

10,000 سال بعد از بیگ بنگ دوران تشعشعات مایکروویو که از آنها یاد شد. بیشتر کائنات در این زمان همچنان بصورت امواج (نوعی از انرژی) بود. این امواج شامل امواج اشعه ایکس و رادیویی و فرابنفش میشدند

300,000 سال بعد از بیگ بنگ دوران چیرگی ماده بر انرژی (از لحاظ تکثر). در این دوران امواج به طول موجهای بیشتری رسیدند (هرچه طول موج بیشتر باشد مقدار انرژی یک موج کمتر است) و دما حدود 10 هزار درجه کلوین بود. اتمهای لیتیوم در این دوران در حال شکل گیری بودند و الکترونهایی که با هسته های هیدروژن و هلیوم پیوند خوردند نمونه های اتمی پایداری را تشکیل داده بودند.

300 میلیون سال بعد از بیگ بنگ ستاره ها و کهکشانها شروع به شکل گرفتن میکنند. کائنات تا این زمان بصورت یک ابر بسیار بزرگ از گاز بود تا اینکه در این دوران قسمتهای نامتوازن این ابر بزرگ از گاز شروع به جذب  مواد بیشتر کرد و این امر باعث شد این بسته های گازی چگال و چگالتر از گذشته شوند. سر انجام ستاره ها شروع به انفجار کردند (به پایان رسیدن عمر یک ستاره و پایان آنرا سوپرنوا مینامند Supernova پدیده بسیار جالب دیگریست که توضیح آن خارج از این نوشتار است.) و تولد ستاره های جدید شد که مجموعه کثیری از این ستاره ها ایجاد کهکشانها را باعث شد.

وضعیت کائنات بعد از بیگ بنگ

دماهای مختلف بعد از بیگ بنگ

برای بزرگتر شدن این تصویر روی آن کلیک کنید

پدید آمدن این کهکشانهای اولیه حدود 12 تا 15 سال قبل از پدید آمدن منظومه شمسی و کهکشان راه شیری ما بود. کائنات از آن دوران تابحال در حال ایجاد کردن کهکشانها و ستاره ها همچون ستاره ما (خورشید) است.

 

باید توجه داشت که بیپ بنگ ابتدای وجود کائنات است، نه ابتدای هستی! بحث در مورد اینکه قبل از بیگ بنگ چه اتفاقی افتاده و سوال بسیار رایجی که خداپرستان مطرح میکنند مبنی بر اینکه آن ذره اولیه را چه کسی (!) آنجا قرار داده و یا رد برهان کشکی اثبات وجود خدا از طریق بیگ بنگ را میتوانید در نوشتار های زیر بیابید.

دلیل بیگ بنگ چه بوده است؟ اولین موجود رو کی آفرید؟ چرا یک چیز نمیتواند از ناچیز بوجود بیاید؟

پس دنیا وانسان را که بوجود آورده است؟

رد برهان بیگ بنگ

بعضی از افراد هنگام شنیدن یک تئوری میگویند این که هنوز اثبات نشده است! این افراد که اصولا اطلاعات چندانی راجع به چیستی و چگونگی مفاهیم علمی ندارند، نمیدانند تئوری یعنی چه، در مورد علم و تئوری و... میتوانید در نوشته ای با فرنام علم چیست؟ اطلاعات بیشتری بیابید.

در مقام مقایسه بیگ بنگ و آنچه قرآن در باره پدید آمدن کائنات میگوید و ادعای پوچ مسلمانان مبنی بر اینکه به بیگ بنگ در قرآن اشاره شده است (!) نوشتاری توسط دکتر میرزا روشنگر با فرنام قرآن و پیدایش جهان و همچنین نوشته ای با فرنام بر رسی آفرینش جهان هستی درکلام الله دروغی بزرگتر از جهان هستی توسط آله دال فک  توصیه میشود.

ماراتن مسیه

هفتم و هشتم ارديبهشت 1385، بهترين رصدگران اعماق آسمان از سراسر ايران در رقابتي به‌ياد ماندني زير آسمان پُرستاره گردهم آمدند. اين مقاله گزارشي است از ششمين ماراتن مسيه ايران که بر بام کاروانسراي قصر بهرام در پارک ملي کوير برگزار شد.
بابک امين تفرشي
گزارش برگزاري ششمين ماراتن مسيه ايران، هفتم و هشتم ارديبهشت؛ پارک ملي کوير


آبي ژرف شَفق جاي خود را به‌گنبد مشکي جواهرنشان آسمان شب داده است. الماس‌هاي‌درخشان زمستاني در کوچ بهاره در افق غرب پنهان مي‌شوند و کاروان ستارگان تابستانه از شرق سَر مي‌زند. فَرسَخ‌ها دورتر از نشانه‌هاي تمدن امروز، بَر بام کاروانسرايي ۴۰۰ ساله، کارواني اقامت دارد که نه از ري مي‌آيد و نه راهي اصفهان است، مقصد آنها ژرفاي آسمان است...


ماراتن مسيه رقابتي براي رصد اجرام غيرستاره‌اي فهرست مسيه(M) شامل زيباترين کهکشان‌ها، سحابي‌ها و خوشه‌هاي ستاره‌اي آسمان است. رصد تمام ۱۱۰ جرم اين فهرست در يک شب رقابتي چنان دشوار و هيجان-‌انگيز است که آن را ماراتن خوانده‌اند. از نيمه اسفند تا نيمه فروردين خورشيد در بهترين موقعيت براي ديدن تمام اين اجرام از شفق تا فَلق است. هر رصدگر يا گروه رصدي به‌کمک تلسکوپ يا دوربين دوچشمي خود و از روي نقشه‌هاي آسمان اجرام ژرف آسمان را مي‌يابد و آنها را تَک‌به‌تَک به‌داوران ناظر به‌کار نشان مي‌دهد.

اين رقابت را انجمن‌ها و گروه‌هاي نجوم بسياري در جهان سالا‌نه انجام مي‌دهند اما در جهان در کمتر جايي مانند ايران اين رقابت به‌ صورت ملي، با نظارت داوران و با ضوابط دقيق، انجام مي‌شود. هدف اصلي گردهم آمدن بهترين رصدگران آسمان شب و منجمان آماتور از سراسر کشور در يک شب رصدي است تا امکان آشنايي، همکاري و هماهنگ شدن فعاليت‌هاي نجومي در گوشه و کنار کشور فراهم شود و رصدگران شوق بي‌انتهاي بودن زير آسمان پُرستاره را باهم تجربه کنند.

از نظر مردم ناآشنا با فعاليت‌هاي نجوم آماتوري در ايران رصد آسمان شب در دل کوير، از بام کاروانسرايي تاريخي در ناکجا آباد، شايد فقط يادآور فيلم <خيلي دور، خيلي نزديک> باشد که نخستين‌بار با داستاني وام گرفته از فعاليت منجمان آماتور در ايران ساخته شد. اما چنين برنامه‌هاي رصدي در بسياري از مناطق ايران، پشت پرده شب و بي آنکه بيشتر مردم از آن خبردار شوند درحال انجام است. در هر شهر بزرگ ايران جمعي از سَرگَشتگان آسمان را مي‌يابيد که در جستجوي زيبايي‌هاي کيهان دل به‌بيابان مي‌زنند. منتَخَبان اين دل‌شدگان را هر سال در زمان ماراتن مسيه بر بام کاروانسراي قصر بهرام در پارک ملي کوير مي‌يابيد.

بعد از ظهر هفتم ارديبهشت در آسمان ابري، گروه در کوير به‌سوي سياه­کوه پيش مي‌رفت. پارک ملي کوير، بياباني غني از حيات وحش است که زماني زيستگاه شمار بسياري يوزپلنگ و گورخر آسيايي بوده است. علا‌وه‌براين بر سر راه‌هاي کهني که از اينجا مي‌گذشته است کاروانسراهاي تاريخي و بناهاي شکارگاه متعلق به‌دوران کهن، به‌ويژه صفوي، وجود دارد؛ بناهايي که زماني اقامتگاه کاروان‌ها بوده و اکنون رصدگاه منجمان آماتور است. ساعتي پيش از غروب خورشيد درحالي که ابرهاي تيره طوفان‌زا نزديک مي‌شدند، رصدگران بر بام کاروانسرا در محل‌هاي مشخص شده براي هر گروه همراه با داور خود مستقر شدند.

خوشبختانه باد، باران و طوفان بهاري زودگذر بود. پس از طوفاني شديد و نَمي باران ابرها رَخت بستند. با حدود يک ساعت تأخير رقابت رصدي با سوتي بلند در ساعت ۳۰:۲۰ آغاز شد. صورت‌هاي فلکي زمستاني در پس افق به‌سرعت پنهان مي‌شدند. بسياري خوشه پروين را که ساده‌ترين هدف اين رقابت است به‌دليل لايه‌هاي ابر در افق غرب از دست دادند. حتي از دست رفتن يک جرم در ابتداي شب در صبحدم سرنوشت‌ساز مي‌شد. سياره مشتري در اوج درخشش، به‌دليل نزديکي زمان مقابله آن، از افق شرق طلوع کرده بود. صداي رصدگران که داورهاي خود را فرا مي‌خواندند يکي پس از ديگري سکوت کوير را مي‌شکست. پس از جاروب شدن صورت‌هاي فلکي زمستاني، رقابت کمي آرام گرفت؛ البته آرامش پيش از طوفان. نوبت به‌دشوارترين مرحله مي‌رسيد که رصد کهکشان‌هاي سنبله بود. هواي نيمه‌ابري سبب ساعتي استراحت در برنامه شد. شروع دوباره همزمان با طلوع بي‌نظير خوشه اومگا-‌قنطورس از پس سياهکوه بود. برخي از داوران و رصدگران نماي شگفت‌انگيز طلوع انبوه هزاران ستاره در هم تَنيده اين خوشه کروي غولپيکر را از پس قله سياهکوه با تلسکوپ‌هاي بزرگ ۸ و ۱۰ اينچ شاهد بودند.

با طلوع راه‌شيري تابستان فصل پُرهياهوي ديگري از اين رقابت نَفَس‌گير آغاز شد. راه‌شيري، نوار شَبَح‌گون هزاران هزار ستاره قرص کهکشان ما که خوشه‌ها و سحابي‌هاي بسياري را در خود جاي داده است، مقصد مسافران ژرفاي آسمان در دل تاريکي کوير بود.

از نيمه شب گذشته بود و شماري از رصدگران به‌دليل اُفت فشار و خستگي زياد يا از رقابت کنار کشيدند يا به‌کندي پيش مي‌رفتند اما در جمع رصدگران باتجربه‌‌تر هيچ نشاني از خستگي ديده نمي‌شد. در چنين گروه‌هايي کار داوران بسيار دشوار بود آنها به‌جاي ۱۱۰ جرم بايد ۷ برابر آن را مي‌ديدند!

در ميان تاج شمالي و رُستم آسمان، جاثي، رصدگران به‌دنبال پُرنورترين تکه دنباله‌داري بودند که تنها جرم متعلق به‌منظومه شمسي در فهرست ماراتن ششم بود: دنباله‌دار تکه‌تکه شده شواسمان-‌واخمان. بسياري به‌جاي رصد تکهC دنباله‌دار که هدف اصلي بود تکهB آن را که در روشنايي دست‌کمي نداشت پيدا مي‌کردند و حتي چند نفري که هر دو را ديده بودند تصور مي‌کردند دنباله‌دار تازه‌اي را در آسمان کشف کرده‌اند.

همراه با رصدگران در اين شب به‌ياد ماندني همکاران ديگري نيز چشم به‌آسمان و زمين داشتند: پورنگ پورحسيني پيشاهنگ گروه، همکار او در فعاليت‌هاي اجرايي، آقاي فراهاني، و گروه امدادگران علي شادلو، بهروز ميرزا علي، اَشکان صَفَرقُلي، و مَهدي ميرفارسي، همچنين مهمانان مرکز تحقيقات سياست علمي کشور در وزارت علوم، محيط‌بانان پارک ملي کوير که مهمان‌نَوازانه شب­‌بيداري حاصل از ماراتن مسيه ايران را پذيرفتند، و خانم نگين آذري همکار افتخاري شاخه آماتوري انجمن نجوم که رابط ميان داوران و شرکت‌کنندگان با دبير برنامه و با پيشاهنگ گروه بود.

با طلوع ناهيد درخشان برفراز گنبدهاي آجري قصر بهرام زمزمه‌هاي صبح به‌گوش مي‌رسيد. سپيده درحالي فرا رسيد که رصدگران در پي دشوارترين اجرام اين رقابت بودند: اقمار کهکشان آندرومدا و کهکشان مثلث (۳۳ (M در روشنايي سپيده‌دَم. فقط چند نفري با تلسکوپ‌ها و دوچشمي‌هاي مناسب و با تجربه کافي موفق به‌ثبت ۱۱۰ M(قمر کم‌نورتر آندرومدا) و ۳۳M شدند. روشنايي روز آسمان را فرا مي‌گرفت. شب رصدي ديگري به‌پايان رسيد.

در هر کدام از دو رده تلسکوپ و دوچشمي ۴ رصدگر يا گروه رصدي برگزيده اعلام شدند. بهترين رصدگران تا ۱۱۷ جرم از مجموع ۱۲۴ جرم منتخب را رصد کرده بودند که با توجه به‌هواي نيمه ابري تا پاسي از شب رکورد چشمگيري است. به‌دليل امکان اشتباهات جزئي در ثبت و شمارش برگه‌هاي ثبت رصد و افزايش حسّ همدلي ميان رصدگران جوان، رُتبه‌بندي براي بهترين رصدگران در ماراتن مسيه صورت نمي‌گيرد و تمام برندگان در يک سطح عنوان مي‌شوند. در گروه تلسکوپي بهترين رصدگران چنين بودند: خانم آيرين شيوايي (۱۱۷ جرم، تلسکوپ ۱۰ اينچ دابسوني، دانش‌آموخته رصدخانه زعفرانيه تهران)، گروه مجتبي ديّاني و محمدجواد صفاران (۱۱۷ جرم، تلسکوپ ۸ اينچ دابسوني، اعضاي انجمن نجوم آماتوري آسمان توس مشهد)، گروه علي پور‌رسول و محمدحسين حسن‌جاني (۱۱۶ جرم، تلسکوپ ۱۰ اينچ دابسوني، اعضاي انجمن نجوم ثاقب گيلان)، و محمد نيلفروشان (۱۱۱ جرم، تلسکوپ ۷ سانتي‌متري شکستي، از کرج، گروه نجوم دانشگاه شهيد بهشتي تهران). همچنين در گروه تلسکوپ از يک گروه ۳ نفره تقدير شد که به‌دليل نقص ابزار يکي از رصدگران، اين گروه به‌جاي ۲ نفر کار را ۳ نفره دنبال کرد و موفق شد ۱۱۶ جرم را ثبت کند اما به‌دليل حضور ۳ نفره در جمع برگزيدگان قرار نگرفت. اعضاي پُرتلا‌ش اين گروه با تلسکوپ ۱۰ اينچ دابسوني خانم‌ها شيوا نيساني، مريم آريَن و سپيده شعرباف از تهران بودند. همچنين از تلاش ارزنده گروه کس­را مُختارپور و علي فتح‌الله‌زاده با تلسکوپ ۵/۴ اينچ بازتابي از انجمن نجوم آسمان توس که موفق به‌رصد ۱۰۴ جرم آسماني شدند، تقدير به‌عمل آمد.

در گروه دوربين‌هاي دوچشمي بهترين رصدگران چنين بودند: اسماعيل محمدي (۱۱۶ جرم، دوچشمي ۱۰۰*۲۵، عضو انجمن نجوم پاسارگاد- سعادت‌شهر فارس)، تيمور سيف‌اللهي (۱۱۶ جرم، دوچشمي ۷۰*۱۵، دانش‌آموخته رصدخانه زعفرانيه تهران)، علي ابراهيمي (۱۱۶ جرم، دوچشمي ۸۰*۲۰، رصدگر هلال‌هاي جوان ماه از تهران)، کاوه کشاورزيان (۱۱۶ جرم، دوچشمي ۸۰*۲۰، عکاس آسمان شب و عضو گروه صَدرا، تهران). همچنين در گروه دوچشمي‌ها از کار محمدحسين الماسي، رصدگر هلال‌هاي جوان ماه از تهران، که با دوچشمي ۷۰*۱۵ موفق به‌ثبت ۱۰۴ جرم رصدي شد، تقدير گرديد.

در گروه تلسکوپ‌هاي الکترونيک گرچه رصدگران پُرتلاش و باتجربه‌اي مانند گروه مصطفي خسروي و محمدجواد تُرابي از تهران با تلسکوپ ۱۰ اينچي کاسگرين به‌شمار ۱۰۰ جرم ديده شده نزديک شدند اما هيچ رصدگري به‌حداقل ۱۰۰ جرم براي راهيابي به‌جمع برندگان نرسيد و امسال در اين گروه برگزيده‌اي انتخاب نشد.

گروه ۲ نفره اميرحسين ابوالفَتح و فَرشاد فَکوري با تلسکوپ الکترونيک ۸ اينچ نيوتني استوايي، يک دوربين ديجيتال کنون۰۲D و شماري از ابزارهاي جانبي جايزه ويژه اين رقابت را دريافت کردند. آنها که از چند ماه قبل براي اين برنامه تدارک مي‌ديدند نخستين بار در ماراتن‌هاي مسيه ايران، ماراتن عکاسي نجومي را انجام دادند و تا صبحدم موفق شدند ۱۱۶ جرم را به‌تصوير بکشند. هرچند به‌دليل زمان کوتاه براي ثبت هر جرم اين تصويرها نمي‌توانند شاهکارهاي هنري باشند و در مواردي فقط نقطه‌اي مه‌آلود از کهکشان‌هاي کم‌نور ثبت شده است اما با نظارت دقيق داوران ۱۱۶ جرم از فهرست اجرام مورد نظر در تصاوير شناسايي شدند. کار مُبتکرانه اين گروه که پيش‌تر در ماراتن‌هاي مسيه ديگر کشورهاي دنيا فقط چند باري امتحان شده بود آغازي است براي ايجاد شاخه‌اي جديد در اين رقابت‌هاي رصدي در سال‌هاي آينده.

 

تولد سيارات کربني

 

سيارات مرموزي که داراي غلظت بالايي از گرافيت و ترکيبات کربنند، در حال شکل گيري به دور يکي از همسايگان ستاره اي نزديک ما هستند. اختر شناسان در اين هفته اعلام کردند که ديسک ماده ي اطراف ستاره ي جوان بتا نقاش (Beta Pictoris) { آلت المصور } در حال پر شدن از کربن است، که احتمال به وجود آمدن سيارات نامعمول پر کربن را افزايش مي دهد.
انوشيروان روزرخ

   سيارات سنگي در منظومه ي خورشيدي ما، بيشتر از سيليکات هاي معدني ماند سنگ هاي کوارتز (quartz) و فلدسپار { گروهي از سنگ ها که از آلمينيو سيليکات ها تشکيل مي شوند feldspar } ساخته شده اند. اما سال پيش، مارک کاچنر از مرکز فضايي گدارد ناسا (Marc Kuchner (NASA/Goddard Space Flight Center)) و سارا سيگر از انستيتوي کارنِگيه ي واشنگتن (Sara Seager (Carnegie Institution of Washington)) ، مدلي را معرفي کردند که نشان مي داد سيارات سيليکاتي تنها سيارات محتمل براي تشکيل نيستند. بنا بر نظر اين دو، اگر سحابي اوليه تشکيل دهنده ي سيارات، مقدار بيشتري کربن نسبت به اکسيژن داشته باشد، سياراتي بر پايه ي کاني هاي کربن پا به عرصه ي وجود خواهند گذشت

برای دو دهه، دانشمندان تنها فکر مي کردند که سيارات در قرص نازکی از گاز و غبار اطراف بتا نقاش در جال تشکيل شدنند. با برخورد دنباله دارها و سيارک ها در اين قرص، گازی پر کربن آزاد شده و اين مي تواند دليلی برای فراوانی قابل توجه کربن به حساب آيد.

.

   هم اکنون تيمي از  محققان ناسا که با ماهواره ي طيف نگار "جوينده ي طيف هاي فرا بنفش دور" (Far Ultraviolet Spectroscopic Explorer (FUSE)) ناسا کار مي کنند، ديسکي با اين مشخصات را يافته اند. قرص پر از غباري که بتا نقاش را احاطه کرده، نزديک به 20 برابر مقدار اکسيژنش کربن دارد! در صورتي که خورشيد ما فقط نصف اکسيژنش کربن دارد. بتا نقاش که حدوداً 12 ميليون ساله است، فقط 63 سال نوري از زمين فاصله داشته و از مدت ها پيش به صورت مثال کلاسيک سيستم هاي سياره اي در آمده است.

   آکي روبرگ از گدارد ناسا (Aki Roberge (NASA/Goddard)) ، که سرپرست تيم فوسه است،  احتمال مي دهد که اين قرص ، نوع ديگري از سيستم هاي سياره اي را به وجود آورد. سيارات سنگي در اين سيستم کاملاً متفاوت از زمين خواهند بود: نه تنها پوسته از گرافيت ( مانند مغز مداد ) خواهد بود بلکه الماس نشان نيز خواهند شد!!! کاچنر مي گويد: "سياره اي را فرض کنيد که آب و اکسيژن در آن کمياب بوده و در عوض ترکيباتي مانند متان، پروپان ، بوتان، دوده و قير در آن به فراوني يافت شوند. زندگي در اين سياره بيش از حد عجيب خواهد بود!"

   اما سيارات کربني نيز تنها احتمالات موجود براي بتا نقاش نيستند. تيم خانم روبرگ مشخص کرده اند که علاوه بر اين، بتا نقاش مي تواند در حال گذر از يک فاز پر کربن باشد که تمامي سيستم هاي سياره اي دستخوش  آن مي شوند.

   روبرگ همچنين مي گويد :"بتا نقاش مي تواند همانند يک ماشين زمان براي ما عمل کند تا بتوانيم نگاهي بر سير تحولات آن بياندازيم."

يک سياره ی کربنی (بالا) ميتواند هسته اي همانند زمين (پايين) داشته باشد ولی گوشته و پوسته ی آن مقادير بسيار زيادتری کربن خواهند داشت. محققان بر اين باورند که فشار بالا در پوسته ممکن است توانسته باشد لايه ی نازکی از الماس را در زير به وجود آورد

 

   اگر چنين باشد، روبرگ مي گويد که انتظار دارد تا ديسک هاي غبار بيشتري ( با کربن بالا ) يافته شوند. تيم او فقط در مورد بتا نقاش با مدارگرد فوسه تحقيق کرده است. در هر صورت، منجمان تعداد بسيار زيادي از اين ديسک هاي جوان را ميشناسند که مي توانند مورده پژوهش قرار بگيرند.

 

   اما اگر منظومه ي ما نيز به همين اندازه پر کربن بوده است، اين ماده را از کجا آورده؟ و اين ماده هم اکنون به کجا رفته است؟ کانل آلکساندر (Conel Alexander) ، که يک اخترشيمي دان از انستيتوي کارنِگيه ي واشنگتن است، فکر مي کند که بايد اين امر را با سيارک ها و دنباله دار ها مرتبط بدانيم.

 

   يک ديسک غبار، به طور خاص محيط خشني است، و سيارک ها و دنباله دار ها در آن به سختي با يکديگر برخورد مي کنند. برخورد ها شديداً باعث خروج گاز هاي پر کربن از آنها شده و اين گاز کربن اضافي در سيستمي همراه سيارات سيليکاتي گرفتار مي شود. سپس بادهاي قدرتمند خورشيدي در طي ميليون ها سال اين کربن اضافي را به خارج از منظومه جاروب مي کند.

 

   منجمان شواهدي دال بر اين موضوع در ذرات غبار اوليه منظومه پيدا کرده اند. بعضي از اين ذرات همچنان کربن بسيار قديمي خود را حفظ کرده اند که نشان مي دهد منظومه ي ما در گذشته مقدار بيشتري کربن داشته است.  آلکساندر مي گويد : " اما با وجود اين، اين ذرات غبار آنقدر پر کربن نيستند تا ترکيبات گازي را که ما در بتا نقاش مي بينيم را توضيح دهند. بنا بر اين به دلايل ديگري نيز نيز داريم. "

 

   روبرگ و تيمش که نتايجشان را در شماري 8 ژوئن مجله نيچر منتشر ساخته اند، فکر مي کنند که نياز به ابزار آلات جديدي براي ادامه تحقيق در مورد ابر پر کربن اطراف بتا نقاش و همچنين کشف ابر هاي بيشتر هست. بالاخص آنها مي گويند که Cosmic Origins Spectrograph و آرایه ی میلیمتری بزرگ آتاکاما (Atacama Large Millimeter Array) که در سال 2012 در شيلي کامل خواهد شد، آنقدر حساس هستند که بتوانند براي مطالعه ي دقيق گاز هاي پر کربن به کار روند.

قرص نازکی از گاز و غبار که بتا نقاش را احاطه نموده به طور عجيبی پر کربن است. نور ستاره در اين عکس نگاتيو که در طول موج سرخ بر داشته شده حذف گرديده تا تابش گرمای غبار واضح تر به نظر آيد. عکس توسط تلسکوپ 3.6 متری رصد خانه ی گرنوبل گرفته شده است.

 

 

   در پايان کاچنر مي افزايد: " ممکن است بتا نقاش، نشانه ي کوچکي از منظومه ي  خورشيدي خودمان باشد و يا دليلي بر وجود انواع ديگر سيستم هاي سياره اي در آسمان زيبايي بالاي سرمان. "

دو توفان بزرگ سیاره مشتری در حال نزديک شدن به يکديگرند.

دو توفان به یکدیگر نزدیک می شوند!

دو توفان بزرگ سیاره مشتری در حال نزديک شدن به يکديگرند. اين واقعه با تلسکوپ هاي شخصي ديده مي شود.
انوشیروان روزرخ
اولين توفان، لکه سرخ بزرگ با بادهایي با سرعت ۵۶۰ کیلو متر بر ساعت است. اين گردباد بزرگ که قطري دو برابر زمين دارد ، صد ها سال است که به دور مشتري مي چرخد.دومين توفان جوانک سرخ است،عضوي جوان با ۶ سال عمر در گروه گردباد هاي سطح این سياره.جوانک سرخ در حد و اندازه زمين است، اما شدت بادهایش بسیار زیاد است.

اين دو در حال همگرایي هستند، با توجه به گفته امي سيمون ميلر (Amy Simon-Miller) از مرکز پروازهاي فضایي گدارد که با استفاده از تلسکوپ فضایي هابل به مطالعه آنها مشغول بوده است ، نزديک ترين تماس آنها ، چهارم جولاي است. او مي گويد : «برخورد کاملي در کار نخواهد بود. لکه سرخ بزرگ به هيچ وجه همدم کوچکتر خود را نخواهد بلعید اما لايه هاي بيروني اين دو توفان بسيار به يکديگر نزديک خواهند شد و هنوز کسي نمي داند که پس از آن چه پيش خواهد آمد».

منجمان آماتور هم اکنون در حال رصد اين پديده هستند. به گفته ی کريستوفر گو ( از فيليپين ) که تصوير زير را با استفاده از تلسکوپ ۱۱ اينچ خود در ۲۸ مي گرفته است، فاصله ی بين دو لکه هر شب به طور مشخصي کوتاه تر مي شود.بنا به گفتي گلن اورتون (Glenn Orton) ، ازJPL ناسا که همکار سيمون ميلر نيز هست، اين دو لکه تقريباً هر دو سال از کنار يکديگر عبور مي کنند.

 گذرهاي قبلي در سالهاي ۲۰۰۲ و ۲۰۰۴ ، فقط به صورت عارضه اي در کناره هاي اين دو ديده شده است و دو لکه ظاهراً به سلامت از کنار يکديگر عبور کرده اند.اما اين بار، ماجرا فرق خواهد کرد! سيمون ميلر و اورتون فکر مي کنند که جوانک سرخ به شکل محسوسی رنگ سرخ خود را در مواجهه با لکه سرخ بزرگ از دست خواهد داد.

جوانک سرخ هميشه قرمز نبوده است. براي ۵ سال، (۲۰۰۰ تا ۲۰۰۵)اين توفان کاملاً سفيد بوده است. در سال ۲۰۰۶، منجمان متوجه تغييري در ظاهر آن شدند: يک مارپيچ سرخ در ميان آن ديده شد. با توجه به شباهت رنگ آن به لکه سرخ بزرگ، محققان قبول کردند که این لکه کوچک در حال قدرتمند شدن است.اما به نظر می رسد که رويارویي اين دو موجب تضعيف لکه سرخ کوچکتر خواهد شد ورنگش را خواهد پراند.

سیمون میلر توضیح می دهد:«ما فکرمی کنیم که لکه سرخ بزرگ با هدایت لکه دیگر(جوانک سرخ) به سمت جتی از گازها که در جهت عقربه های ساعت در حال چرخش است(جوانک سرخ در خلاف این جهت می گردد) ،باعث از بین رفتن رنگ سرخ لکه کوچکتر خواهد شد».

گذر زمان بر سطح مریخ

مدارگرد نقشه‌بردار سراسری مریخ، MGS، یکی از موفق‌ترین و قدیمی‌ترین ماموریت‌های ناسا در مریخ است. این فضاپیما در پاییز 1375به‌فضا پرتاب شد، شهریور سال‌بعد در مدار مریخ قرار گرفت و نقشه‌برداری خود را از بهار 1377 آغاز کرد. پس‌از هشت سال، این فضاپیما هنوز داده‌های ارزشمندی را به زمین ارسال می‌کند.

 
 
 
 
 
 
تصویر اول که با دوربین مدارگرد مریخ، MOC گرفته شده‌است، لبه خارجی توده رسوبی قطب‌جنوب مریخ را نشان می‌دهد. در تابستان‌ها، هوای مریخ گرم می‌شود و توده‌های یخ‌خشک یا همان دی‌اکسیدکربن جامد تصعید می‌شوند. کاهش یخ‌خشک سبب عقب‌نشینی سه‌متری خندق‌هایی می‌شود که مرز تپه‌های رسوبی را تشکیل می‌دهند.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
تصویر دیگر، گروهی از گودال‌های برخوردی را در منطقه آرونیا پلانیوم نشان می‌دهد. دو گودال بالای تصویر تقریبا هم‌اندازه‌اند، اما به‌وضوح اختلاف‌سنی زیادی دارند. گودال سمت‌چپ دیواره خوش‌تعریفی دارد. به‌هنگام برخورد سنگ‌آسمانی با این گودال، مواد بسیاری به‌اطراف پخش شده‌است که قسمتی از گودال کناری را پوشانده‌است. بدین‌ترتیب گودال سمت‌چپ جوان‌تر از گودال کناری است. گودال بزرگ‌تر پایینی نشانه‌های واضحی از فرسایش را نشان می‌دهد و بسیار قدیمی‌تر از دو گودال دیگر است.

 

 

 

 

منبع : parssky.com