سماء الليل ، هي سماء الليل ، هي سماء الليل. الأبراج التي تعلمتها عندما كنت طفلًا هي نفس الأبراج التي تراها اليوم. تعرف القدماء على هذه الأبراج نفسها. بالتأكيد ، ربما لم يكن لديهم نفس الاسم لها ، لكن بشكل أساسي ، نرى ما رأوه.
لكن عندما ترى الرسوم المتحركة للمجرات ، خاصة عندما يجتمعون ويتصادمون ، ترى النجوم تطن مثل النحل الغاضب. نعلم أن النجوم يمكن أن يكون لها حركات ، ومع ذلك ، لا نراها تتحرك؟
ما مدى سرعة تحركهم ، وهل سنكون قادرين على معرفة ذلك؟
النجوم ، بالطبع ، تتحرك. كل ما في الأمر أن المسافات كبيرة جدًا لدرجة أنه من الصعب جدًا تحديدها. لكن علماء الفلك كانوا يدرسون مواقعهم منذ آلاف السنين. يُعرف تتبع موقع وحركات النجوم بالقياس الفلكي.
نرجع تاريخ علم الفلك إلى عام 190 قبل الميلاد ، عندما أنشأ عالم الفلك اليوناني القديم هيبارخوس لأول مرة كتالوجًا يضم 850 نجمًا لامعًا في السماء وموقعها. تابع تلميذه بطليموس ملاحظاته الخاصة عن سماء الليل ، مؤلفًا وثيقته المهمة: المجسطي.
ترجمة مطبوعة لنموذج كوني لمركز الأرض من Cosmographia ، أنتويرب ، 1539. Credit: Wikipedia Commons / Fastfission
في كتاب المجسطي ، وضع بطليموس نظريته حول الكون المتمركز حول الأرض ، مع القمر والشمس والكواكب والنجوم في كرات بلورية متحدة المركز تدور حول الكوكب. لقد كان مخطئًا بشأن الكون ، بالطبع ، لكن مخططاته وجداوله كانت دقيقة بشكل لا يصدق ، حيث يقيس سطوع وموقع أكثر من 1000 نجم.
بعد ألف عام ، أكمل عالم الفلك العربي عبد الرحمن الصوفي قياسًا أكثر تفصيلاً للسماء باستخدام الإسطرلاب.
كان الدنماركي تايكو براهي من أشهر علماء الفلك في التاريخ. اشتهر بقدرته على قياس موقع النجوم ، وصنع أدوات دقيقة بشكل لا يصدق للوقت للقيام بهذه المهمة. قام بقياس مواقع النجوم في حدود 15 إلى 35 ثانية قوسية من الدقة. للمقارنة فقط ، فإن شعرة الإنسان ، التي تمتد على بعد 10 أمتار ، يبلغ عرضها ثانية قوسية.
أيضا ، أنا مطالب بإبلاغكم أن براهي كان لديه أنف مزيف. لقد خسره في مبارزة ، ولكن تم عمل بديل نحاسي.
في عام 1807 ، كان فريدريك بيسل أول عالم فلك يقيس المسافة إلى نجم قريب 61 Cygni. استخدم تقنية المنظر ، عن طريق قياس الزاوية للنجم عندما كانت الأرض على جانب واحد من الشمس ، ثم قياسها مرة أخرى بعد 6 أشهر عندما كانت الأرض على الجانب الآخر.
باستخدام تقنية المنظر ، يلاحظ علماء الفلك جسمًا على طرفي نقيض من مدار الأرض حول الشمس لقياس المسافة بدقة. الائتمان: ألكسندرا أنجيليتش ، NRAO / AUI / NSF.
خلال هذه الفترة ، يتحرك هذا النجم الأقرب نسبيًا قليلاً ذهابًا وإيابًا على خلفية أبعد من المجرة.
وعلى مدى القرنين التاليين ، قام علماء فلك آخرون بتحسين هذه التقنية ، حيث أصبحوا أفضل وأفضل في معرفة مسافة وحركات النجوم.
ولكن لتتبع مواقع وحركات النجوم حقًا ، كنا بحاجة للذهاب إلى الفضاء. في عام 1989 ، أطلقت وكالة الفضاء الأوروبية مهمتها Hipparcos ، والتي سميت على اسم عالم الفلك اليوناني الذي تحدثنا عنه سابقًا. كانت وظيفته قياس موقع وحركة النجوم القريبة في مجرة درب التبانة. خلال مهمته ، قاس هيباركوس بدقة 118000 نجم وقدم حسابات تقريبية لمليوني نجم آخر.
كان ذلك مفيدًا ، واعتمد عليه علماء الفلك منذ ذلك الحين ، ولكن وصل شيء أفضل ، واسمه هو Gaia.
الائتمان: ESA / ATG medialab ؛ ائتمان الخلفية: ESO / S. برونير
تم إطلاق Gaia in التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في ديسمبر 2013 ، وهو في طور رسم خرائط لمليار نجم في مجرة درب التبانة. هذا مليار ، مع B ، ويمثل حوالي 1٪ من النجوم في المجرة. سوف تتعقب المركبة الفضائية حركة 150 مليون نجم ، لتخبرنا أين يسير كل شيء بمرور الوقت. سيكون إنجازا ينحني العقل. سيكون هيبارخوس فخوراً.
بأدق القياسات المأخوذة عامًا بعد عام ، يمكن بالفعل حساب حركات النجوم. على الرغم من أنها ليست كافية للرؤية بالعين المجردة ، إلا أن مواقع النجوم تتغير بشكل كبير في السماء على مدى آلاف وعشرات الآلاف من السنين.
النجوم المألوفة في Big Dipper ، على سبيل المثال ، انظروا كيف هم اليوم. ولكن إذا تقدمت في الوقت المناسب أو للخلف ، تبدو مواقع النجوم مختلفة تمامًا ، وفي النهاية لا يمكن التعرف عليها تمامًا.
عندما يتحرك النجم بشكل جانبي عبر السماء ، يسمي الفلكيون هذه 'الحركة المناسبة'. عادة ما تكون السرعة التي يتحرك بها النجم حوالي 0.1 ثانية قوسية في السنة. هذا غير محسوس تقريبًا ، ولكن على مدار 2000 عام ، على سبيل المثال ، كان من الممكن أن يتحرك نجم نموذجي عبر السماء بنحو نصف درجة ، أو عرض القمر في السماء.
فيلم متحرك لمدة 20 عامًا يُظهر الحركة الصحيحة لنجم بارنارد. الائتمان: ستيف كويرك ، الصور في المجال العام.
النجم بأسرع حركة مناسبة نعرفها هو نجم بارنارد ، الذي ينطلق في السماء بسرعة 10.25 ثانية قوسية في السنة. في نفس الفترة 2000 سنة ، كان من الممكن أن يتحرك بمقدار 5.5 درجة ، أو حوالي 11 ضعف عرض يدك. سريع جدا.
عندما يتحرك نجم باتجاهنا أو بعيدًا عنا ، يسمي الفلكيون هذه السرعة الشعاعية. يقيسون ذلك بحساب انزياح دوبلر. يتحول الضوء القادم من النجوم التي تتحرك نحونا نحو الجانب الأزرق من الطيف ، بينما تتحرك النجوم التي تبتعد عنا في إزاحة حمراء.
بين الحركة المناسبة والانزياح الأحمر ، يمكنك الحصول على حساب دقيق للمسار الدقيق الذي يتحرك فيه النجم في السماء.
الائتمان: ESA / ATG medialab
نحن نعلم ، على سبيل المثال ، أن النجم القزم Hipparcos 85605 يتحرك نحونا بسرعة. إنه على بعد 16 سنة ضوئية الآن ، ولكن في بضع مئات الآلاف من السنين القادمة ، سوف يقترب من 13 سنة ضوئية ، أو حوالي 8200 ضعف المسافة من الأرض إلى الشمس. هذا لن يسبب لنا أي تأثير مباشر ، لكن التفاعل الثقالي من النجم يمكن أن يطرد مجموعة من المذنبات من سحابة أورت ويرسلها نحو النظام الشمسي الداخلي.
حركات النجوم لطيفة إلى حد ما ، حيث تتصارع من خلال تفاعلات الجاذبية أثناء دورانها حول مركز مجرة درب التبانة. ولكن هناك أحداث أخرى أكثر كارثية يمكن أن تجعل النجوم تتحرك بسرعة أكبر عبر الفضاء.
عندما يقترب زوج ثنائي من النجوم كثيرًا من الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة درب التبانة ، يمكن للثقب الأسود أن يلتهمه. الآخر لديه الآن السرعة ، بدون الكتلة المضافة لمرافقته. هذا يعطيها ركلة عالية السرعة. مرة واحدة كل 100000 عام ، يُطرد نجم من درب التبانة مباشرة من مركز المجرة.
نجم مارق يتم طرده من مجرة. الائتمان: NASA و ESA و G. Bacon (STScI)
يمكن أن يحدث موقف آخر عندما يدور نجم أصغر حول رفيق فائق الكتلة. بمرور الوقت ، ينتفخ النجم الهائل مثل عملاق خارق ثم ينفجر كمستعر أعظم. مثل الحجر المنطلق من القاذفة ، فإن النجم الأصغر لم يعد مثبتًا في مكانه بفعل الجاذبية ، وهو يندفع إلى الفضاء بسرعات لا تصدق.
اكتشف علماء الفلك هذه النجوم فائقة السرعة تتحرك بسرعة 1.1 مليون كيلومتر في الساعة بالنسبة لمركز مجرة درب التبانة.
كل طرق الحركة النجمية التي تحدثت عنها حتى الآن طبيعية. لكن هل يمكنك تخيل حضارة مستقبلية تصبح قوية جدًا بحيث يمكنها تحريك النجوم بأنفسهم؟
في عام 1987 ، قدم عالم الفيزياء الفلكية الروسي ليونيد شكادوف تقنية يمكنها تحريك نجم لفترات طويلة من الزمن. من خلال بناء مرآة ضخمة ووضعها على جانب واحد من النجم ، يمكن للنجم نفسه أن يتصرف مثل الدافع.
مثال لمحرك نجمي يستخدم مرآة ودايسون سوارم. تنسب إليه: فيديكسنت في ويكيبيديا الإنجليزية (سيسي بي-سا 3.0)
تنعكس الفوتونات من النجم عن المرآة ، مما يضفي زخمًا مثل الشراع الشمسي. ستكون المرآة نفسها ضخمة بما يكفي بحيث تجذب جاذبيتها النجم ، لكن ضغط الضوء من النجم سيمنعه من السقوط. وهذا من شأنه أن يخلق ضغطًا بطيئًا ولكن ثابتًا على الجانب الآخر من النجم ، مما يسرعه في أي اتجاه أرادت الحضارة.
على مدار بضعة مليارات من السنين ، كان من الممكن نقل نجم إلى حد كبير إلى أي مكان تريده حضارة داخل مجرته المضيفة.
ستكون هذه حضارة حقيقية من النوع الثالث. إمبراطورية شاسعة تتمتع بهذه القوة والإمكانيات بحيث يمكنها إعادة ترتيب النجوم في مجرتهم بأكملها إلى تكوين يجدونها أكثر فائدة. ربما يرتبون كل النجوم في كرة واسعة ، أو نوعًا ما من الأشياء الهندسية ، لتقليل أوقات العبور والاتصالات. أو ربما يكون من المنطقي دفعهم جميعًا إلى قرص مسطح نظيف.
بشكل مثير للدهشة ، لقد ذهب علماء الفلك بالفعل للبحث عن مجرات مثل هذه. من الناحية النظرية ، يجب أن تكون المجرة الخاضعة لسيطرة حضارة من النوع الثالث واضحة من خلال الطول الموجي للضوء الذي تصدره. لكن حتى الآن ، لم يحضر أحد. إنها مجرات طبيعية وطبيعية بقدر ما نستطيع رؤيته في كل الاتجاهات.
في حياتنا القصيرة ، يبدو كما لو أن السماء متجمدة. تظل النجوم في مواقعها الدقيقة إلى الأبد ، ولكن إذا تمكنت من تسريع الوقت ، فسترى أن كل شيء يتحرك ، طوال الوقت ، مع تحرك النجوم ذهابًا وإيابًا ، مثل الطائرات عبر السماء. تحتاج فقط إلى التحلي بالصبر لرؤيتها.
بودكاست (صوتي): تحميل (المدة: 11:07 - 3.8 ميجا بايت)
الإشتراك: آبل بودكاست | RSS
بودكاست (فيديو): تحميل (Duration: 11:11 - 145.3MB)
الإشتراك: آبل بودكاست | RSS
