samert

سیستم سمتی-ارتفاعی

by with No Comment اختر فیزیکالمپیادفیزیکفیزیک برای همه

مختصات سمت و ارتفاع یکی از دستگاه های مختصات است که برای مشخص کردن مکان اجرام سماوی به کار می رود.

این مختصات وابسته به مکان و زمان ناظر است و با تغییر مکان و زمان ، تغییر می کند .

برای درک صحیح این مختصات لازم است دو مولفه آن یعنی سمت و ارتفاع را معرفی کنیم.

سمت

 

زاویه بین پای عمود نقطه شمال سماوی (در نزدیکی ستاره قطبی) با پای عمود جرم مورد نظر در جهت حرکت عقربه های ساعت برحسب درجه : دقیقه : ثانیه (قوسی).

مقدار آن بین صفر تا ۳۶۰ درجه متغییر است. سمت نقطه ای که در شرق باشد۹۰ درجه :سمت نقطه ای که در جنوب باشد ۱۸۰ درجه و سمت نقطه ای که در غرب باشد ۲۷۰ درجه است. سمت خود نقطه شمال سماوی نیز صفر است.

یکی از راه های بیان مختصات اجرام سماوی ٬استفاده از مولفه های سمت وارتفاع می باشد. بنابراین با داشتن سمت وارتفاع دقیق هر جرم می‌توان آنرا موقعیت یابی و مشاهده نمود. این سیستم مختصات٬ مختصات سمت ارتفاعی نامیده می شود. سمت اجرام متغییر است یعنی با گذشت زمان مقدار آن تغییر می کند.

سمت یک جرم سماوی در کره سماوی

ارتفاع

 


زاویه بین جرم مورد نظر با افق ناظر بر حسب درجه:دقیقه :ثانیه (قوسی).این زاویه بین صفر تا نود درجه متغییر است.ارتفاع جرمی که در افق باشد صفر وارتفاع جرمی که در بالاترین نقطه بالای سر یا سمت الراس ( سرسو) هم ۹۰ درجه است.

ستاره قطبی به این دلیل که در امتداد محور شمالی زمین است همواره در محل خود ثابت است و سمت و ارتفاع آن تغییر نمی کند.

ارتفاع ستاره قطبی در هر منطقه، برابر با عرض جغرافیایی آن منطقه می باشد.

ارتفاع یک جرم سماوی در کره سماوی
photo_2024-11-11_19-41-21

نوفن‌فست ، جشنواره‌ی نوآوری و فناوری دانش آموزی

by with No Comment اختر فیزیکالمپیادفیزیکفیزیک برای همهفیزیک دبیرستانکیهان شناسی

جشنواره نوآوری و فناوری دانش‌آموزی نوفن محلی برای معرفی دستاوردهای نوآورانه و فناوری‌های جدید دانش‌آموزان است. این رویداد با هدف تشویق خلاقیت و پرورش استعدادهای دانش‌آموزان برگزار می‌شود.

دانش آموزان عزیزی که علاقمند به نجوم و اخترفیزیک هستند میتوانند برای آشنایی با تلسکوپ و مقدمات نجوم در این جشنواره شرکت کنند، بنده در بخش نجوم در کنار شما خواهم بود.

halfsphere

کُره آسمان – بُعد و مِیل

by with No Comment اختر فیزیکالمپیادفیزیککیهان شناسی

بعد و میل مانند سمت و ارتفاع یکی از راه های مشخص کردن محل ستارگان و اجرام آسمانی است. اما فرق سمت و ارتفاع با بعد میل در این است که سمت و ارتفاع یک ستاره نسبت به محل ناظر متفاوت است ولی بعد و میل یک ستاره برای ناظری که در شمال زمین باشد یا جنوب زمین فرقی ندارد و ثابت است.

کُره آسمان

اخترشناسان بعد و میل ستارگان را به کمک دستگاه مختصاتی بسیار شبیه به طول و عرض جغرافیایی مشخص می کنند.در این دستگاه فرض می شود ستارگان بر کره شفافی به نام کره سماوی در فاصله معینی از زمین جای دارند.امتداد محور زمین کره سماوی را در دو نقطه قطع می کند که آنها را قطبهای سماوی و تصویر استوا بر کره سماوی را استوای سماوی می نامیم.با تصور کردن نصف النهار ها و دوایر موازی عرضهای جغرافیایی بر کره آسمان دستگاه مختصات در آسمان کامل می شود. کره زمین به صورت پادساعتگرد به دور خود خود می چرخد و به همین خاطر از نظر ناظر کره سماوی به صورت ساعتگرد می چرخد.

بُعد

 

همان طور که در مورد اندازه گیری طول جغرافیایی بر روی زمین دیدیم در این مورد هم باید یک نقطه شروع برای اندازه گیری در جهت شرق آسمان در اختیار داشته باشیم.چنین نقطه ای را نمی‌توانیم به گرینویچ نسبت دهیم زیرا در بالای گرینویچ هیچ نقطه مشخصی در آسمان نیست.برای حل این مشکل به دایره هایی که قبلا تعریف کردیم یعنی به دایره البروج و استوای سماوی باز میگردیم.مجسم کنید که خورشید در امتداد دایره البروج از مواضع جنوبی تری در زمستان حرکت می‌کند و در راه خود به سمت شمال در اولین روز بهار اول فروردین ماه از استوای سماوی می گذرد.این نقطه عبور را اعتدال بهاری می نامیم.حال فرض کنیم دایره ای از قطب شمال و قطب جنوب سماوی می‌گذرد و اعتدال ربعی را در بر میگیرد.این خط دایره ساعت صفر نامیده می شود و همان نقش نصف النهار اصلی یا مبدا روی زمین را در آسمان دارد.از این دایره ساعت صفر دایره های دیگری به ازای هر 15 درجه در جهت شرق در نظر بگیرید و آنها را بر حسب توالی دایره ساعت اول دایره ساعت دوم و غیره شماره گذاری کنید تا به دایره ساعت بیست و سوم برسید.در این صورت دایره ساعت بیست و چهارم همان دایره ساعت صفر خواهد بود. به این ساعت ها بعد ستاره می گویند یعنی در اصل بعد ستاره همان فصله ستاره از نقطه اعتدال بهاری برحسب ساعت است. اگر بعد ستاره ای 5hr 30min باشد می دانیم که در نیمه راه میان دایره های ساعت پنجم و ششم است.چون 360 درجه به 24 دایره مساوی تقسیم می شود هر دایره ساعت باید با دایره ساعت مجاور خود زاویه 15 درجه بسازد.در این صورت اگر بعد ستاره ای 5hr 30min باشد با دایره ساعت زاویه 82.5 درجه میسازد. (5.5 ضرب در 15 درجه)

مِیل

اندازه زاویه ای شمال ـ جنوب متناظر با عرض جغرافیایی روی زمین را میل ستاره می نامیم و با زاویه ای که یک ستاره با استوای سماوی میسازد مشخص می‌شود.میل ستاره اگر در شمال استوا واقع باشد با علامت مثبت و اگر در جنوب استوا واقع باشد با علامت منفی نشان داده می شود.بنابراین موضع هر ستاره را می‌توان با دو عدد معین کرد. مثلا برای ستاره عیوق 5hr 13minو میل ان مثبت 47 درجه و 57 دقیقه است برای امتحان درک خود از دستگاه مختصات بعد و میل تمرینی انجام دهید بعد و میل درخشان ترین ستارگانی را که در نقشه های اسمان محل شما نشان داده شده است را بدست اورید و انها را با مراجعه به همان مختصات مقایسه کنید. میل ستارگان دقیقا مانند عرض جغرافیایی مشخض می شود. در حقیقت مِیل(با نماد δ مشخص می‌شود) به کوچک‌ترین زاویه بین یک شی معین و استوای سماوی میل گفته می‌شود.از °۹۰- درجه تا °۹۰+ درجه تغییر می‌کند و اگر جسمی در نیم‌کره شمالی سماوی و در میل خاصی باشد حداکثر در متمم عرض جغرافیایی معادل آن و جنوبی دیده خواهد شد و برعکس مثلا میل ستاره شباهنگ °۱۶- است پس در عرض‌های جغرافیای بالاتر از +۷۴° دیده نخواهد شد. (-16 به علاوه 90 درجه)

Image processed by CodeCarvings Piczard ### FREE Community Edition ### on 2015-01-21 10:43:36Z | http://piczard.com | http://codecarvings.com

ابرنواختر (Supernova)

by with No Comment اختر فیزیکفیزیک

ابرنواختر (Supernova) یک انفجار بسیار شدید و درخشان است که در پایان عمر یک ستاره بزرگ یا در نتیجه تعاملات خاصی در سیستم‌های ستاره‌ای رخ می‌دهد. این پدیده به قدری قدرتمند است که می‌تواند درخشان‌تر از کل کهکشان‌ها شود و به مدت چند هفته یا چند ماه قابل مشاهده باشد.

انواع ابرنواختر:

ابرنواخترها به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند:

1. ابرنواختر نوع I:
– ویژگی‌ها: این نوع ابرنواخترها به دلیل انفجار یک ستاره کوتوله سفید در یک سیستم دوتایی رخ می‌دهند. زمانی که ستاره کوتوله سفید به حد بحرانی (حد چاندراستیکر) برسد، به طور ناگهانی مواد اضافی را از ستاره همدم خود جذب می‌کند و در نتیجه انفجار رخ می‌دهد.
– زیرگروه‌ها: ابرنواخترهای نوع I به چند زیرگروه تقسیم می‌شوند، از جمله:
– نوع Ia: این نوع به دلیل انفجار یک کوتوله سفید در حال جذب مواد از یک ستاره همدم رخ می‌دهد و به عنوان یک استاندارد برای اندازه‌گیری فاصله‌های کیهانی استفاده می‌شود.

2. ابرنواختر نوع II:
– ویژگی‌ها: این نوع ابرنواخترها به دلیل پایان عمر ستاره‌های بزرگ (بیش از ۸ برابر جرم خورشید) رخ می‌دهند. زمانی که این ستاره‌ها هسته خود را به آهن تبدیل می‌کنند و دیگر نمی‌توانند انرژی تولید کنند، هسته آن‌ها به شدت فشرده می‌شود و در نهایت منجر به انفجار می‌شود.
– شکل‌گیری: در این نوع ابرنواختر، لایه‌های بیرونی ستاره به سمت بیرون پرتاب می‌شوند و یک ابر گاز و غبار به جا می‌گذارند که به نام “سحابی ابرنواختری” شناخته می‌شود.

اهمیت ابرنواخترها:
ابرنواخترها نقش مهمی در کیهان‌شناسی و اخترشناسی دارند. آن‌ها نه تنها به تولید عناصر سنگین (مانند طلا و نقره) کمک می‌کنند، بلکه می‌توانند به عنوان نشانه‌هایی برای اندازه‌گیری فاصله‌های کیهانی و مطالعه تکامل کهکشان‌ها مورد استفاده قرار گیرند. همچنین، ابرنواخترها می‌توانند تأثیرات قابل توجهی بر محیط اطراف خود داشته باشند و به شکل‌گیری ستاره‌های جدید کمک کنند.

حال سوالی پیش می آید که آیا در این زمان ما میتوانیم شاهد ابرنواختر شویم؟آیا گزارشی از ایجاد ابرنواختر در زمان معاصر ما وجود دارد؟

بله، در زمان معاصر ما، شاهد ابرنواخترها بوده‌ایم و برخی از آن‌ها به وضوح قابل مشاهده بوده‌اند. ابرنواخترها معمولاً در کهکشان‌های نزدیک به زمین رخ می‌دهند و می‌توانند به مدت چند هفته یا چند ماه در آسمان قابل مشاهده باشند.

نمونه‌هایی از ابرنواخترهای معاصر:

1. SN 1987A:
– تاریخ: این ابرنواختر در سال 1987 در کهکشان بزرگ مقیاس (Large Magellanic Cloud) مشاهده شد.
– ویژگی‌ها: SN 1987A اولین ابرنواختری بود که به طور مستقیم با تلسکوپ‌های مدرن مشاهده شد و به دلیل نزدیکی آن به زمین (حدود ۱۶۰,۰۰۰ سال نوری) اطلاعات زیادی درباره فرآیندهای ابرنواختری به دانشمندان ارائه داد.

2. SN 2014J:
– تاریخ: این ابرنواختر در ژانویه 2014 در کهکشان M82 (کهکشان سیگار) مشاهده شد.
– ویژگی‌ها: SN 2014J یکی از نزدیک‌ترین ابرنواخترهای نوع Ia بود که در چند دهه اخیر مشاهده شده و به عنوان یک نمونه مهم برای مطالعه انفجارهای ابرنواختری و فرآیندهای مرتبط با آن مورد استفاده قرار گرفت.

3. SN 2020fqv:
– تاریخ: این ابرنواختر در سال 2020 در کهکشان NGC 2525 مشاهده شد.
– ویژگی‌ها: این ابرنواختر به عنوان یک ابرنواختر نوع II شناخته می‌شود و به دلیل درخشش و ویژگی‌های خاص خود مورد توجه قرار گرفت.

نتیجه‌گیری:
با توجه به اینکه ابرنواخترها پدیده‌های طبیعی هستند که در کهکشان‌های مختلف رخ می‌دهند، احتمال مشاهده ابرنواخترهای جدید در آینده وجود دارد. اخترشناسان به طور مداوم آسمان را زیر نظر دارند و با استفاده از تلسکوپ‌های پیشرفته، به دنبال نشانه‌هایی از ابرنواخترهای جدید هستند.

This artist's conception illustrates the brown dwarf named 2MASSJ22282889-431026. NASA's Hubble and Spitzer space telescopes observed the object to learn more about its turbulent atmosphere. Brown dwarfs are more massive and hotter than planets but lack the mass required to become sizzling stars. Their atmospheres can be similar to the giant planet Jupiter's. Spitzer and Hubble simultaneously observed the object as it rotated every 1.4 hours. The results suggest wind-driven, planet-size clouds. Image credit:

کوتوله قهوه ای (Brown Dwarfs)

by with No Comment اختر فیزیکفیزیک

کوتوله‌های قهوه‌ای (Brown Dwarfs) نوعی از اجرام آسمانی هستند که به عنوان “ستاره‌های ناکام” شناخته می‌شوند. این اجرام بین ستاره‌های معمولی و سیارات غول‌پیکر قرار دارند و ویژگی‌های خاصی دارند که آن‌ها را از هر دو دسته متمایز می‌کند.

 ویژگی‌های کوتوله‌های قهوه‌ای:

1. جرم: کوتوله‌های قهوه‌ای معمولاً جرمی بین ۱۳ تا ۸۰ برابر جرم سیاره مشتری دارند. آن‌ها به اندازه کافی بزرگ نیستند که بتوانند فرآیندهای هسته‌ای مشابه ستاره‌ها را آغاز کنند.

2. عدم همجوشی هیدروژن: در حالی که ستاره‌ها می‌توانند هیدروژن را به هلیوم همجوشی کنند و انرژی تولید کنند، کوتوله‌های قهوه‌ای به دلیل جرم ناکافی، نمی‌توانند این فرآیند را آغاز کنند. به همین دلیل، آن‌ها به عنوان “ستاره‌های ناکام” شناخته می‌شوند.

3. دما: دمای سطح کوتوله‌های قهوه‌ای معمولاً بین ۳۰۰ تا ۲۵۰۰ کلوین است. این دما به آن‌ها رنگ قهوه‌ای می‌دهد و به همین دلیل به این نام شناخته می‌شوند.

4. نورانی بودن: کوتوله‌های قهوه‌ای به دلیل دمای پایین‌تر خود، نورانی نیستند و معمولاً با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند. آن‌ها بیشتر در ناحیه مادون قرمز طیف الکترومغناطیسی قابل مشاهده هستند.

5. تشکیل: کوتوله‌های قهوه‌ای معمولاً در فرآیندهای مشابه تشکیل ستاره‌ها به وجود می‌آیند، اما به دلیل عدم رسیدن به جرم کافی، نمی‌توانند به ستاره‌های کامل تبدیل شوند.

 

در زیر به برخی از کوتوله‌های قهوه‌ای معروف اشاره می‌شود که به دلیل ویژگی‌های خاص یا تحقیقات علمی مورد توجه قرار گرفته‌اند:

1. Luhman 16: این سیستم شامل دو کوتوله قهوه‌ای به نام‌های Luhman 16A و Luhman 16B است. این دو کوتوله قهوه‌ای نزدیک‌ترین سیستم کوتوله قهوه‌ای به زمین هستند و در فاصله حدود ۶.۵ سال نوری از ما قرار دارند.

2. Gliese 229 B: این کوتوله قهوه‌ای یکی از اولین کوتوله‌های قهوه‌ای شناسایی شده است و در سیستم ستاره‌ای Gliese 229 قرار دارد. Gliese 229 B به دلیل ویژگی‌های خاص خود و دما و ترکیب شیمیایی‌اش مورد توجه قرار گرفته است.

3. Teide 1: این کوتوله قهوه‌ای در سال ۲۰۰۱ کشف شد و در فاصله حدود ۱۰ سال نوری از زمین قرار دارد. Teide 1 به عنوان یکی از نزدیک‌ترین کوتوله‌های قهوه‌ای به زمین شناخته می‌شود.

4. Kelu-1: این کوتوله قهوه‌ای در سال ۲۰۰۰ کشف شد و به عنوان یکی از نزدیک‌ترین کوتوله‌های قهوه‌ای به زمین شناخته می‌شود. Kelu-1 در فاصله حدود ۱۸ سال نوری از ما قرار دارد.

5. 2MASS J12073346-3932545: این کوتوله قهوه‌ای به عنوان یکی از سردترین کوتوله‌های قهوه‌ای شناخته می‌شود و دماهای بسیار پایینی دارد. این کوتوله قهوه‌ای در فاصله حدود ۱۰۰ سال نوری از زمین قرار دارد.

این کوتوله‌های قهوه‌ای به دلیل ویژگی‌های خاص خود و نقش آن‌ها در تحقیقات نجومی، مورد توجه قرار گرفته‌اند و به ما کمک می‌کنند تا درک بهتری از فرآیندهای تشکیل ستاره‌ها و سیارات داشته باشیم.

The bright star in the centre of this image is not the star of this show. At the bottom centre is a rather unremarkable smudge of red which is in fact a rare and valuable object. First discovered by amateur Japanese astronomer, Yukio Sakurai, in 1996, and noted as a nova-like object, Sakurai’s discovery turned out to be far more interesting than the supernova he initially supposed it to be. The object is actually a small white dwarf star undergoing a helium flash — one of only a handful of examples of such an event ever witnessed by astronomers. Normally, the white dwarf stage is the last in the life cycle of a low-mass star. In some cases, however, the star reignites in a helium flash and expands to return to a red giant state, ejecting huge amounts of gas and dust in the process, before once again shrinking to become a white dwarf. It is a dramatic and short-lived series of events, and Sakurai’s Object has allowed astronomers a very rare opportunity to study the events in real time. The white dwarf emits sufficient ultraviolet radiation to illuminate the gas it has expelled, which can just be seen in this image as the ring of red material. This image was taken using the FORS instrument, mounted on ESO’s Very Large Telescope.

کوتوله سفید (White Dwarf)

by with No Comment اختر فیزیکفیزیک

در علم نجوم، “کوتوله سفید” (White Dwarf) به نوعی ستاره اشاره دارد که در مراحل پایانی زندگی خود قرار دارد. این ستاره‌ها معمولاً از ستاره‌های مشابه خورشید به وجود می‌آیند و پس از پایان فرآیندهای هسته‌ای خود، به این مرحله می‌رسند.

ویژگی‌های کوتوله‌های سفید:
1. حجم کوچک: کوتوله‌های سفید معمولاً اندازه‌ای مشابه زمین دارند، اما جرم آن‌ها می‌تواند تا حدود ۱.۴ برابر جرم خورشید باشد.

2. چگالی بالا: این ستاره‌ها دارای چگالی بسیار بالایی هستند. به طوری که یک قاشق چای‌خوری از ماده آن‌ها می‌تواند به وزن چند تن برسد.

3. نورانی بودن: کوتوله‌های سفید به دلیل دمای بالای سطحی خود، نورانی هستند، اما به تدریج با گذشت زمان سرد می‌شوند و نور آن‌ها کاهش می‌یابد.

4. پایان عمر ستاره: کوتوله‌های سفید معمولاً نتیجه انفجار سوپرنوا یا از دست دادن لایه‌های بیرونی یک ستاره بزرگ‌تر هستند. پس از این فرآیند، هسته باقی‌مانده به صورت یک کوتوله سفید باقی می‌ماند.

5. مدت زمان طولانی: کوتوله‌های سفید می‌توانند میلیاردها سال به آرامی سرد شوند و در نهایت به یک “کوتوله سیاه” تبدیل شوند، که در واقع یک مرحله نهایی و غیرقابل مشاهده از ستاره‌ها است.

کوتوله‌های سفید به عنوان یکی از مراحل مهم در چرخه زندگی ستاره‌ها شناخته می‌شوند و مطالعه آن‌ها به ما کمک می‌کند تا درک بهتری از فرآیندهای نجومی و تکامل ستاره‌ها داشته باشیم.

کوتوله های سفید معروف:
در علم نجوم، چندین کوتوله سفید معروف وجود دارند که به دلیل ویژگی‌های خاص یا تحقیقات علمی مورد توجه قرار گرفته‌اند. در زیر به برخی از این کوتوله‌های سفید اشاره می‌شود:

1. سیرس (Sirius B): این کوتوله سفید بخشی از سیستم ستاره‌ای سیرس است که شامل دو ستاره می‌باشد. سیرس B در واقع یک کوتوله سفید است که به دور سیرس A، یک ستاره اصلی، می‌چرخد. این کوتوله سفید اولین کوتوله سفیدی بود که در سال ۱۸۴۴ شناسایی شد.

2. وگای (Vega): اگرچه وگا به عنوان یک ستاره اصلی شناخته می‌شود، اما در واقع یک کوتوله سفید به نام وگا B نیز در این سیستم وجود دارد. وگا یکی از درخشان‌ترین ستاره‌ها در آسمان شب است.

3. گلیزه ۵۸۱ (Gliese 581): این سیستم ستاره‌ای شامل یک کوتوله سفید به نام گلیزه ۵۸۱ d است که به دلیل وجود سیارات قابل سکونت در اطراف آن مورد توجه قرار گرفته است.

4. پروکسیما قنطورس (Proxima Centauri): این کوتوله سفید نزدیک‌ترین ستاره به زمین است و بخشی از سیستم ستاره‌ای قنطورس است. پروکسیما قنطورس به عنوان یک کوتوله قرمز شناخته می‌شود، اما در واقع یک کوتوله سفید نیز در این سیستم وجود دارد.

5. آرکتوروس (Arcturus): این ستاره یکی از درخشان‌ترین ستاره‌ها در آسمان شب است و در واقع یک کوتوله سفید به نام آرکتوروس B نیز در این سیستم وجود دارد.

این کوتوله‌های سفید به دلیل ویژگی‌های خاص خود و نقش آن‌ها در تحقیقات نجومی، مورد توجه قرار گرفته‌اند و به ما کمک می‌کنند تا درک بهتری از فرآیندهای ستاره‌ای و تکامل آن‌ها داشته باشیم.