در سال ۱۸۹۵، ویلهلم رونتگن اشعه ایکس را پیدا کرد و از آن برای دیدن استخوان های دست همسرش استفاده کرد و راه جدیدی را برای تشخیص بیماری ها آغاز کرد. اکنون، دو تلسکوپ فضایی پرتو ایکس ناسا به قدرت های خود پیوستند تا ساختار میدان مغناطیسی را شبیه به یک دست در فضا نشان دهند.
مشاهدات تلسکوپ ها
این تلسکوپ‌ها نشان می‌دهند که چگونه یک ستاره فروپاشیده از طریق جریان‌هایی از ماده پرانرژی و پادماده به حیات خود ادامه می‌دهد. حدود ۱۵۰۰ سال پیش، سوخت هسته‌ای یک ستاره بزرگ در کهکشان ما تمام شد. هنگامی که این اتفاق افتاد، ستاره سقوط کرد و جسم بسیار متراکمی به نام ستاره نوترونی تشکیل داد. ستارگان نوترونی در حال چرخش، که تپ اختر نامیده می شوند، دارای میدان های مغناطیسی قوی هستند و یک محیط منحصر به فرد برای فیزیک شدید ارائه می دهند که در زمین امکان پذیر نیست.
تپ اخترهای جوان می توانند فواره هایی از ماده و پادماده را همراه با باد شدید ایجاد کنند و یک سحابی باد تپ اختری را تشکیل دهند. در سال ۲۰۰۱، رصدخانه پرتو ایکس چاندرا ناسا، تپ اختر PSR B1509-58 را مشاهده کرد و دریافت که سحابی باد تپ اختری آن، به نام MSH 15-52، شبیه دست انسان است. تپ اختر در پایه “کف” سحابی است که در فاصله ۱۶۰۰۰ سال نوری از ما قرار دارد. اکنون، تلسکوپ پرتو ایکس جدید ناسا، کاوشگر قطب سنجی اشعه ایکس تصویربرداری (IXPE)، MSH 15-52 را به مدت حدود ۱۷ روز مطالعه کرد که طولانی ترین زمان برای هر جسم منفرد از زمان پرتاب آن در دسامبر ۲۰۲۱ است.
“داده های IXPE به ما می دهد راجر رومانی از دانشگاه استنفورد گفت: اولین نقشه میدان مغناطیسی در “دست” است. ذرات باردار تولید کننده پرتوهای ایکس در امتداد میدان مغناطیسی حرکت می‌کنند و شکل اصلی سحابی را مشخص می‌کنند، مانند استخوان‌هایی که در دست انسان انجام می‌دهند.
IXPE جزئیاتی در مورد جهت گیری میدان الکتریکی پرتوهای ایکس ارائه می دهد که توسط میدان مغناطیسی منبع پرتو ایکس تعیین می شود، که به عنوان قطبش اشعه ایکس شناخته می شود. در مناطق بزرگ MSH 15-52، قطبش بسیار زیاد است و به حداکثر سطح مورد انتظار می رسد. این نشان دهنده یک میدان مغناطیسی بسیار مستقیم و یکنواخت است که نشان دهنده تلاطم کمی در آن مناطق از سحابی باد تپ اختر است. جوزفین وانگ از استنفورد گفت: “همه ما با اشعه ایکس به عنوان یک ابزار پزشکی آشنا هستیم.
استفاده متفاوت از اشعه ایکس
در اینجا ما از اشعه ایکس به روشی متفاوت استفاده می کنیم، اما آنها دوباره اطلاعاتی را فاش می کنند که در غیر این صورت از ما پنهان مانده است.” یکی از ویژگی های قابل توجه MSH 15-52 یک جت پرتو ایکس درخشان از تپ اختر تا “مچ” است. داده‌های IXPE قطبش کم را در شروع جت نشان می‌دهند که احتمالاً به دلیل یک منطقه متلاطم با میدان‌های مغناطیسی پیچیده و درهم است. در انتهای جت، خطوط میدان مغناطیسی صاف می شوند و باعث قطبش بالاتر می شوند. این یافته ها نشان می دهد که ذرات در نواحی متلاطم نزدیک پایه تپ اختر تقویت انرژی دریافت می کنند و به مناطقی با میدان مغناطیسی یکنواخت در امتداد مچ دست، انگشتان دست و شست حرکت می کنند. نیکولو دی لالا از استانفورد گفت: ما تاریخچه حیات ماده فوق پرانرژی و ذرات پادماده در اطراف تپ اختر را کشف کرده ایم. “این به ما می آموزد که چگونه تپ اخترها می توانند به عنوان شتاب دهنده ذرات عمل کنند.”
IXPE همچنین میدان های مغناطیسی مشابهی را در سحابی های باد تپ اختر Vela و Crab پیدا کرد که نشان می دهد ممکن است در این اجرام رایج باشند.
سوالات
کدام تلسکوپ از اشعه ایکس برای مطالعه کیهان استفاده می کند؟
رصدخانه پرتو ایکس چاندرا، که توسط ناسا اداره می شود، تلسکوپ ویژه ای است که برای شناسایی تابش اشعه ایکس از مناطق بسیار داغ در کیهان، مانند ستاره های منفجر شده، خوشه های کهکشان، و ماده در اطراف سیاهچاله ها طراحی شده است.
آیا تلسکوپ ها می توانند اشعه ایکس را ببینند؟
تلسکوپ های اشعه ایکس، مانند رصدخانه اشعه ایکس چاندرا، ابزاری هستند که برای شناسایی و تشخیص پرتوهای ایکس از منابع خارج از جو زمین ساخته شده اند. این تلسکوپ ها باید توسط موشک یا بالن به ارتفاعات بالا برده شوند یا در مدار قرار گیرند تا از جذب جوی جلوگیری شود.
تلسکوپ های اشعه ایکس چه چیزی را تشخیص می دهند؟
مشابه آنچه که تلسکوپ نوری توانایی ما را برای دیدن ستارگان کم نور افزایش می دهد، تلسکوپ اشعه ایکس می تواند نور ستاره اشعه ایکس را بر روی چشم الکترونیکی متمرکز کند. این می تواند چندین شیء ساطع کننده اشعه ایکس را به طور همزمان مشاهده کند یا تصاویری از مناطقی با انتشار پرتو ایکس ایجاد کند.
کدام تلسکوپ برای دیدن کهکشان ها استفاده می شود؟
تلسکوپ فضایی هابل (HST) معمولا برای رصد کهکشان ها استفاده می شود. داده‌هایی با وضوح بالا ارائه می‌کند که به درک ساختار کهکشان‌ها کمک می‌کند و نور را از ستاره‌ها و سیاه‌چاله‌ها متمایز می‌کند. HST به دلیل حساسیتش در گرفتن کهکشان های کم نور و دور شهرت دارد.
چگونه از تلسکوپ برای دیدن کیهان استفاده کنیم؟
تلسکوپ ها از عدسی ها یا آینه ها برای جمع آوری و تمرکز امواج از طیف الکترومغناطیسی از جمله نور مرئی استفاده می کنند. با مطالعه امواج الکترومغناطیسی ساطع شده از اجرام آسمانی مانند ستارگان، کهکشان ها و سیاهچاله ها، ستاره شناسان درک بهتری از جهان به دست می آورند.
تلسکوپ های واقعا قدرتمند چه چیزی را می توانند ببینند؟
تلسکوپ‌های برتر برای تقویت مشاهدات ستاره‌شناسان طراحی شده‌اند و با آشکار کردن تصاویر دقیق از کهکشان‌ها، سحابی‌ها، سیارات و سایر اجرام آسمانی با وضوح و عمق قابل‌توجه، تجربه‌ای جذاب را ارائه می‌دهند.
آیا تلسکوپ ها می توانند سیارات را ببینند؟
با تلسکوپ های کوچک یا متوسط، ناظران به راحتی می توانند سیارات منظومه شمسی را مشاهده کنند. حتی در زیر نور شهرها، سیاراتی مانند زهره، مریخ، مشتری و زحل با تلسکوپ قابل مشاهده هستند.
قوی ترین تلسکوپ ناسا چیست؟
تلسکوپ فضایی وب قوی ترین و پیچیده ترین تلسکوپ ناسا است که تاکنون به فضا پرتاب شده است. این تلسکوپ از نظر اندازه، طراحی و توسعه از تلسکوپ فضایی هابل پیشی می گیرد.
موفق ترین تلسکوپ کدام است؟
از زمان پرتابش در سال ۱۹۹۰، تلسکوپ فضایی هابل تصاویر خیره کننده ای ارائه کرده و درک ما را از جهان عمیق تر کرده است. تلسکوپ فضایی هابل با وجود قدمت و اندازه متوسطش، همچنان یکی از بهترین تلسکوپ های جهان است.
گران ترین تلسکوپ کدام است؟
تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) پیشرفته‌ترین و گران‌ترین تلسکوپی است که تاکنون ساخته شده است. JWST که اغلب به عنوان جانشین تلسکوپ فضایی هابل شناخته می شود، برای ادامه اکتشافات ما در فضا پرتاب شد.
تعاریف
اشعه ایکس:
تشعشع الکترومغناطیسی با انرژی بالا و طول موج بسیار کوتاه که قادر است از بسیاری از مواد غیر شفاف به نور مرئی عبور کند. معمولاً در تصویربرداری پزشکی استفاده می شود.
ناسا:
اداره ملی هوانوردی و فضایی، آژانس دولتی ایالات متحده مسئول برنامه فضایی غیرنظامی و تحقیقات هوانوردی و هوافضا.
تلسکوپ:
ابزار نوری که نور را جمع آوری و بزرگ می کند تا اجسام دور را مشاهده کند.
ابزار تشخیصی:
وسیله یا روشی که برای شناسایی بیماری یا سایر شرایط پزشکی استفاده می شود.
میدان مغناطیسی:
ناحیه ای در اطراف یک ماده مغناطیسی یا یک بار الکتریکی متحرک که در آن نیروی مغناطیس عمل می کند.
ستاره نوترونی:
یک ستاره فروپاشیده که عمدتاً از نوترون تشکیل شده است که از فروپاشی یک ستاره عظیم در طی یک ابرنواختر به وجود می آید.
تپ اختر:
ستاره نوترونی بسیار مغناطیسی و چرخشی که پرتوهای تابش الکترومغناطیسی را از قطب های مغناطیسی خود ساطع می کند.
سحابی باد تپ اختر:
ساختاری که از برهمکنش بین باد پرانرژی ذرات یک تپ اختر و محیط بین ستاره ای اطراف تشکیل شده است.
رصدخانه اشعه ایکس چاندرا:
تلسکوپ فضایی طراحی شده برای تشخیص تشعشعات پرتو ایکس از مناطق پر انرژی جهان.
کاوشگر قطب سنجی اشعه ایکس (IXPE):
تلسکوپ پرتو ایکس ناسا که برای مطالعه قطبش پرتوهای ایکس کیهانی طراحی شده است.
- قطبش اشعه ایکس:
جهت میدان الکتریکی پرتوهای ایکس که توسط میدان مغناطیسی منبع پرتو ایکس تعیین می شود.
شتاب دهنده ذرات:
وسیله ای که از میدان های الکترومغناطیسی برای به حرکت درآوردن ذرات باردار مانند الکترون ها یا پروتون ها به سمت سرعت ها و انرژی های بالا استفاده می کند.
سحابی های باد Vela و Crab Pulsar:
ساختارهایی که از برهمکنش بین باد پرانرژی ذرات تپ اخترهایی به نام Vela و Crab و محیط بین ستاره ای اطراف تشکیل شده اند.
