الفلك

لماذا تظهر الأجسام باللون الأزرق أثناء وجودها على نجم نيوتروني؟

لماذا تظهر الأجسام باللون الأزرق أثناء وجودها على نجم نيوتروني؟

كنت ألعب في Space Engine مؤخرًا ، وأدركت أنني لم أهبط بعد على نجم نيوتروني. بدا هذا وكأنه شيء معقول للغاية ، لذلك قمت بذلك واخترت واحدة (نسبيًا) معروفة جيدًا تسمى Black Widow لأدير مغامرتي. عندما هبطت ، رأيت أشياءً متوقعة في الغالب - لقد انحرف الزمكان ، وكان يدور بسرعة كبيرة ، وما إلى ذلك. ومع ذلك ، كان هناك شيء واحد لم أتوقعه ، وهو أن كل شيء كان أزرقًا. كل شىء. لا أعني أن النجم نفسه ظهر باللون الأزرق ، أعني عندما نظرت من النجم إلى المجرة ، ظهرت كل النجوم باللون الأزرق. لقد بحثت لفترة ولكن لم أجد أي شيء على الإنترنت. على أي حال ، هل يعرف أحد هنا سبب حدوث ذلك؟

تحرير: لدي نظرية - ربما تكون خاطئة - ولكن ربما بسبب التواء الزمكان بالقرب من النجم النيوتروني ، يتم ضغط الفوتونات وتغيير اللون الأزرق.


شكوكك صحيحة ، المصطلح هو التحول الأزرق الجاذبي.

عند النزول على بئر الجاذبية ، تكتسب الفوتونات الطاقة ، وتدفع أطوالها الموجية في الاتجاه الأزرق. سيكون العكس هو انزياح الجاذبية إلى الأحمر الذي لوحظ عندما تتسلق الفوتونات من بئر الجاذبية.

فيما يتعلق بالنسبية العامة ، عندما تراقب العالم بالقرب من النجم النيوتروني ، يبدو أن الوقت يمر بشكل أسرع خارج بئر الجاذبية ، وبالتالي فإن الأطوال الموجية القادمة تتحول إلى اللون الأزرق.


علوم ألوان المحيطات: لماذا تختلف ألوان مياه المحيط في أماكن مختلفة؟

اللون الأزرق لمياه المحيطات هو خاصية جوهرية ناتجة عن الامتصاص الانتقائي للضوء الأبيض وتشتته. لذلك ، عندما تسطع أشعة الشمس على البحر ، تتخلل المياه جميع ألوان قوس قزح.

ربما علمت أنت & rsquore في صف العلوم أن الماء & lsquocolorless & rsquo ، ولكن إذا كان هذا صحيحًا ، فهل تساءلت يومًا عن سبب ظهور المحيطات باللون الأزرق؟ أو الأكثر إثارة للاهتمام ، لماذا هي ظلال مختلفة من اللون الأزرق في أجزاء مختلفة من العالم؟

دعونا نفك تشفير العلم وراء لماذا لا تكون المسطحات المائية الكبيرة مثل المحيط في الواقع & lsquocolorless & rsquo.


لماذا تظهر الأجسام باللون الأزرق أثناء وجودها على نجم نيوتروني؟ - الفلك

السماء والمحيط أزرقان ، ولكن لسببين مختلفين تمامًا.

السماء زرقاء بسبب شيء يسمى تشتت رايلي. بالنسبة للجسيمات الصغيرة جدًا مثل الجزيئات الفردية ، فإن الطول الموجي للضوء المنعكس هو دالة لحجم الجسيم ونوع الروابط الجزيئية بين الذرات. اتضح أن جزيئات الهواء لها الحجم المناسب وأن الروابط تهتز بهذه الطريقة ينثرون الضوء الأزرق أكثر. هذا يتسبب في غمر السماء بالضوء الأزرق.

عندما تشاهد السماء تتحول إلى ألوان مختلفة عند غروب الشمس ، فإنك تشاهد الضوء يتناثر بشكل متزايد بواسطة المزيد من الغلاف الجوي والجزيئات الأكبر (الغبار) مع نزول الشمس نحو الأفق.

في الأيام الملبدة بالغيوم أو الضباب ، تمتص قطرات الماء في الغلاف الجوي الضوء وتشتت جميع الأطوال الموجية بالتساوي ، مما يتسبب في ظهور سماء رمادية أو بيضاء.

المحيط ليس أزرق بسبب التشتت. بدلاً من ذلك ، يكون المحيط أزرق (كما هو الحال في الماء النقي) بسبب الامتصاص الانتقائي. يمتص الماء السائل بشكل تفضيلي كلاً من الضوء ذي الطول الموجي القصير (UV) والأشعة المرئية ذات الطول الموجي الأطول والأشعة تحت الحمراء. إذا قمت بإسقاط مستشعر الضوء الذي يقيس كمية الضوء بأطوال موجية مختلفة في المحيط أو في بحيرة ، فإن ما تجده هو أن جميع الأطوال الموجية للأشعة فوق البنفسجية (280-400 نانومتر) والأشعة تحت الحمراء (الحرارة) يتم امتصاصها.

من الضوء المرئي ، يتم امتصاص أطول الأطوال الموجية المرئية (أحمر-برتقالي ، 600-700 نانومتر) ، ثم الأطوال الموجية المرئية متوسطة الطول (الأصفر والأخضر ، 500-600 نانومتر) وتستمر الأطوال الموجية المرئية القصيرة (الأزرق البنفسجي ، 400 -500 نانومتر). وهذا ما يفسر سبب ظهور المياه النقية للغاية ، بدون العديد من الجزيئات ، باللون الأزرق الغامق. يشرح أيضًا لماذا ، عندما تنزل بعمق في المحيط ويتعين على الضوء أن يسافر لمسافات أبعد على الرغم من الماء ، سيضعف الضوء ويظهر أكثر فأكثر باللون الأزرق (قد تلاحظ هذا الغوص أو عند مشاهدة فيديو أو صور تحت الماء) .

الجسيمات والمواد المذابة ، حسب حجمها وخصائصها الفيزيائية (بما في ذلك نوع الروابط الجزيئية) ، سوف تشتت أو تمتص الضوء المرئي بأطوال موجية مختلفة وفي الواقع تغير لون الماء. تظهر المياه الاستوائية ، التي تحتوي على القليل من الجزيئات والمواد الذائبة التي تمتص الألوان ، باللون الأزرق الغامق.

ستظهر المياه في المناطق شديدة الإنتاج من المحيط مع الكثير من الطحالب خضراء. (وصف جيمس جويس البحر الأيرلندي بأنه "مخاط أخضر" في يوليسيس.) ستظهر المياه التي تحتوي على الكثير من الرمل أو الجزيئات المعلقة بنية اللون ، وغالبًا ما تظهر مياه النهر ، التي تحتوي على الكثير من المركبات الذائبة الممتصة للألوان والطين المعلق ، باللون الأصفر -بنى.

يستخدم العلماء هذه المعلومات في الواقع لدراسة المحيط من الفضاء - عن طريق قياس الأطوال الموجية للضوء المنعكس من سطح المحيط باستخدام الأقمار الصناعية. وبهذه الطريقة يمكنهم قياس درجة الحرارة وتقدير كمية ونوع الجسيمات العالقة في الماء.

إجابة على لماذا العشب اخضر ؟:
هذا هو أبسط إجابة عن سبب كون النباتات خضراء تعكس الأجزاء الخضراء (مثل الأوراق والسيقان) الضوء الأخضر. تظهر الأشياء لنا ألوانًا معينة لأنها تعكس تلك الألوان وتمتص كل لون آخر.

على سبيل المثال ، تعكس الأشياء الحمراء اللون الأحمر ولكنها تمتص كل شيء آخر. (ما هي الألوان التي تعتقد أن الأجسام البيضاء تعكسها وتمتصها؟ ماذا عن الأشياء السوداء؟ ) تسمى الجزيئات التي تمتص الألوان عادة أصباغ. لدينا أصباغ في جلدنا ، كما تفعل معظم الحيوانات. تحتوي النباتات على أنواع مختلفة من الأصباغ. يسمى الصباغ الأكثر شيوعًا في النباتات الكلوروفيل أ، والذي يحدث لامتصاص الضوء الأحمر ويعكس اللون الأخضر. تحتاج النباتات إلى امتصاص الضوء لأنها تستخدم الطاقة من الضوء لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى بروتينات وكربوهيدرات. هذا يسمي البناء الضوئي. (عندما نصنع البروتينات والكربوهيدرات ، علينا إعادة بنائها من البروتينات والكربوهيدرات المهضومة في طعامنا. وهذا ما يسمى بناء. )

تحتاج النباتات أيضًا إلى الماء من أجل التمثيل الضوئي. يتكون الماء من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين. عندما تستخدم النباتات الماء لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى بروتينات وكربوهيدرات ، ينقسم الماء إلى ذرات الهيدروجين والأكسجين المنفصلة. يتم إنشاء جزيء واحد من غاز الأكسجين (المكون من ذرتين من الأكسجين) لكل جزيئين من الماء ينقسمان. لا يحتاج النبات إلى غاز الأكسجين وبالتالي يتم إطلاقه في الغلاف الجوي. يتم حفظ ذرات الهيدروجين داخل النبات وتستخدم لإنتاج الطاقة (ATP).

لماذا تعتقد أن العديد من النباتات البرية ستتطور لتمتص لونًا واحدًا من الضوء على وجه الخصوص (الأحمر في هذه الحالة)؟

ليست كل النباتات خضراء. على سبيل المثال ، بعض النباتات وحيدة الخلية التي تطفو في المياه السطحية للمحيطات بنية أو برتقالية. لماذا تعتقد أن هذا هو؟ (كتلميح ، يمتص الماء بعض الألوان أكثر من غيرها ، لذلك يتغير ضوء الشمس في الواقع بمجرد دخوله المحيط).


بلو ستارز

[/شرح]
اقضِ أي وقت في مشاهدة سماء الليل وستدرك قريبًا أن النجوم لها ألوان مختلفة. بعضها أبيض ، والبعض الآخر أصفر أو أحمر ، وبعضها أزرق. تتكون النجوم الزرقاء من نفس الأشياء مثل جميع النجوم الأخرى في الكون ، وهي تتكون من 75٪ هيدروجين و 24٪ هيليوم مع كميات ضئيلة من العناصر الأخرى. إذن ما الذي يجعل النجمة الزرقاء & # 8230 زرقاء؟

يأتي لون النجم من درجة حرارته. تظهر أروع النجوم باللون الأحمر ، بينما تظهر النجوم الأكثر سخونة باللون الأزرق. وبالنسبة للنجم ، فإن الشيء الوحيد الذي يحدد درجة حرارة النجم هو كتلته. النجوم الزرقاء هي النجوم التي تزيد كتلتها عن كتلة الشمس بثلاث مرات على الأقل. سواء أكان النجم كتلته 10 أضعاف كتلة الشمس أو 150 كتلة شمسية ، فسيبدو اللون الأزرق لأعيننا.

مثال على النجم الأزرق هو النجم المألوف Rigel ، ألمع نجم في كوكبة Orion و سادس ألمع نجم في السماء. يقدر علماء الفلك أن ريجل يبعد حوالي 700 و 900 سنة ضوئية ، ومع ذلك يبدو ساطعًا مثل نجم مثل سيريوس الذي يبعد 8.3 سنة ضوئية فقط. تبلغ درجة حرارة Rigel حوالي 11000 كلفن ، وهي درجة الحرارة المرتفعة التي تمثل لون Rigel & # 8217s. يضع ريجل حوالي 40 ألف ضعف طاقة الشمس.

أحد الأمثلة الأكثر تطرفاً للنجم الأزرق هو العملاق الأزرق العملاق إيتا كارينا ، الذي يقع على بعد حوالي 8000 سنة ضوئية في كوكبة كارينا. مرة أخرى ، تقع Eta Carinae على بعد 10 مرات من Rigel ، ومع ذلك فمن وجهة نظرنا إنها & # 8217s فقط باهتة قليلاً. تبلغ درجة حرارة سطح Eta Carinae 40000 كلفن ، وهو يضيء مع الكثير من إشعاعاته في الطيف فوق البنفسجي. نظرًا لأن هذا الطول الموجي غير مرئي لأعيننا ، فإننا ندركه على أنه أزرق. أخيرًا ، تقوم إيتا كارينا بتفجير طاقة شمسنا بمقدار 1،000،000 مرة.

النجوم الزرقاء تحترق بوقودها بمعدل هائل. مع كتلة تبلغ 150 ضعف كتلة الشمس ، كانت إيتا كارينا موجودة منذ بضعة ملايين من السنين فقط ، ومن المتوقع أن تنفجر على شكل مستعر أعظم خلال المائة ألف عام القادمة. بالمقارنة ، كانت شمسنا موجودة منذ 4.5 مليار سنة ومن المتوقع أن تعيش 7 مليارات سنة أخرى.

لذا ، تذكر أن النجوم الزرقاء زرقاء بسبب درجة حرارة سطحها. وهي شديدة الحرارة لأن النجوم الزرقاء أكبر بكثير من النجوم الأكثر برودة مثل شمسنا.

لقد كتبنا العديد من المقالات حول النجوم في Universe Today. هنا & # 8217s مقال عن كوكبة Orion ، والتي تشمل Rigel ، وهنا & # 8217s مقال عن Eta Carinae.

لقد سجلنا العديد من حلقات علم الفلك المصبوب حول النجوم. إليك اثنين قد تجدهما مفيدًا: الحلقة 12: من أين تأتي النجوم الصغيرة ، والحلقة 13: أين تذهب النجوم عندما تموت؟


محتويات

تنقسم أوضاع التذبذبات إلى مجموعات فرعية ، لكل منها سلوك مميز مختلف. أولاً ، يتم تقسيمها إلى أوضاع حلقية وكروية ، مع تقسيم الأخير إلى أوضاع شعاعية وغير قطرية. الأنماط الكروية هي تذبذبات في الاتجاه الشعاعي بينما تتأرجح الأوضاع الحلقية أفقيًا ، عموديًا على الاتجاه الشعاعي. يمكن اعتبار الأنماط الشعاعية كحالة خاصة للأوضاع غير الشعاعية ، مع الحفاظ على شكل النجم في التذبذبات ، بينما لا تفعل الأنماط غير الشعاعية. بشكل عام ، يتم النظر في الأنماط الكروية فقط في دراسات النجوم ، لأنها أسهل ملاحظة ، ولكن يمكن أيضًا دراسة الأنماط الحلقية.

في شمسنا ، تم العثور على ثلاثة أنواع فقط من الأنماط حتى الآن ، وهي أوضاع p و g و f. يدرس علم الشمس هذه الأنماط بفترات في نطاق الدقائق ، بينما بالنسبة للنجوم النيوترونية ، تكون الفترات أقصر بكثير ، وغالبًا ما تكون ثوانٍ أو حتى أجزاء من الثانية.

  • أوضاع p أو أوضاع الضغط ، يتم تحديدها بواسطة سرعة الصوت المحلية في النجم ، ومن ثم يشار إليها أيضًا في كثير من الأحيان على أنها أوضاع صوتية. تعتمد بشكل كبير على كثافة ودرجة حرارة النجم النيوتروني ، ويتم تشغيلها بواسطة تقلبات الضغط الداخلي في الوسط النجمي. تقع الفترات المتوقعة النموذجية حول 0.1 مللي ثانية.
  • أوضاع g أو أنماط الجاذبية ، لها طفو كقوة استعادة ، ولكن لا ينبغي الخلط بينها وبين موجات الجاذبية. تنحصر أوضاع g في المناطق الداخلية لنجم نيوتروني ذي قشرة صلبة ، وقد تنبأت بفترات تذبذب بين 10 و 400 مللي ثانية. ومع ذلك ، من المتوقع أيضًا أن تتأرجح أوضاع g لفترات طويلة على فترات أطول من 10 ثوانٍ.
  • و- أوضاع أو الأنماط الأساسية ، هي أنماط g محصورة على سطح النجم النيوتروني ، على غرار التموجات في البركة. الفترات المتوقعة بين 0.1 و 0.8 مللي ثانية.

تسمح الخصائص المتطرفة للنجوم النيوترونية بعدة أنواع أخرى من الأنماط.

  • أوضاع s أو أوضاع القص ، تظهر في حالتين ، واحدة في داخل السائل الفائق والأخرى في القشرة الصلبة. يعتمدون في القشرة بشكل أساسي على معامل قص القشرة. تتراوح الفترات المتوقعة بين بضعة أجزاء من الألف من الثانية إلى عشرات الثواني.
  • ط- أوضاع أو الأنماط البينية ، تظهر عند حدود الطبقات المختلفة للنجم النيوتروني ، مما يتسبب في موجات متنقلة بفترات تعتمد على الكثافة المحلية ودرجة الحرارة في الواجهة. تقع الفترات المتوقعة النموذجية حول بضع مئات من الألف من الثانية. [3]
  • أوضاع تي أو الأنماط الالتوائية ، بسبب حركات المواد بشكل عرضي للسطح في القشرة. الفترات المتوقعة أقصر من 20 مللي ثانية.
  • r- أوضاع أو أنماط روسبي (النوع الثاني من الوضع الحلقي) تظهر فقط في النجوم الدوارة وتسببها قوة كوريوليس التي تعمل كقوة استعادة على طول السطح. فتراتهم على نفس ترتيب دوران النجم. يمكن العثور على وصف الظواهر في [1]
  • أوضاع w أو أنماط موجات الجاذبية هي تأثير نسبي ، وتبديد الطاقة من خلال موجات الجاذبية. تم اقتراح وجودهم لأول مرة من خلال مشكلة نموذجية بسيطة بواسطة Kokkotas و Schutz [4] وتم التحقق منها عدديًا بواسطة Kojima [5] الذي تم تصحيح نتائجها وتوسيعها بواسطة Kokkotas و Schutz. [6] الخصائص المميزة لهذه الأنماط هي عدم وجود أي حركة سائلة كبيرة وأوقات التخميد السريعة لعشر من الثواني. هناك ثلاثة أنواع من التذبذبات في وضع w: الانحناء ، وأنماط المحاصرة والواجهة ، مع فترات متوقعة في نطاق ميكروثانية.
    • أوضاع المحاصرين سوف توجد في نجوم مضغوطة للغاية. تم اقتراح وجودهم من قبل Chandrasekhar و Ferrari ، [7] ولكن حتى الآن لم يتم العثور على معادلة حالة واقعية تسمح بتكوين نجوم متماسكة بدرجة كافية لدعم هذه الأوضاع.
    • أوضاع الانحناء توجد في جميع النجوم النسبية وترتبط بانحناء الزمكان. النماذج والدراسات العددية [8] تقترح عددًا غير محدود من هذه الأوضاع.
    • أوضاع الواجهة أو وسائط wII[9] تشبه إلى حد ما الموجات الصوتية المنتشرة على كرة صلبة ويبدو أن هناك عددًا محدودًا من هذه الأوضاع. يتم ترطيبها بسرعة في أقل من عُشر جزء من الألف من الثانية ، وبالتالي سيكون من الصعب ملاحظتها. [10]

    يمكن العثور على مزيد من التفاصيل حول أوضاع النبضات النجمية والمقارنة مع أوضاع النبض للثقوب السوداء في Living Review بواسطة Kokkotas و Schmidt. [11]

    بشكل عام ، تحدث التذبذبات عندما يكون النظام مضطربًا من توازنه الديناميكي ، ويحاول النظام ، باستخدام قوة الاستعادة ، العودة إلى حالة التوازن هذه. من المحتمل أن تكون التذبذبات في النجوم النيوترونية ضعيفة مع السعات الصغيرة ، ولكن إثارة هذه التذبذبات قد تزيد من السعات إلى مستويات يمكن ملاحظتها. إحدى آليات الإثارة العامة هي الانفجارات المنتظرة بفارغ الصبر ، والتي يمكن مقارنتها بالطريقة التي يخلق بها المرء نغمة عند ضرب الجرس. تضيف الضربة طاقة إلى النظام ، مما يثير اتساع التذبذبات إلى حجم أكبر ، وبالتالي يمكن ملاحظتها بسهولة أكبر. بصرف النظر عن هذه الانفجارات والتوهجات كما يطلق عليها غالبًا ، تم اقتراح آليات أخرى للمساهمة في هذه الإثارة: [12]

    • يعد الانهيار الأساسي خلال انفجار مستعر أعظم ينتج نجمًا نيوترونيًا مرشحًا جيدًا لأنه يطلق كميات هائلة من الطاقة.
    • بالنسبة لنظام ثنائي يحتوي على نجم نيوتروني واحد على الأقل ، فإن عملية التراكم مع تدفق المادة إلى النجم قد تكون مصدرًا لطاقة عالية بشكل معتدل.
    • يتم إطلاق إشعاع الجاذبية كمكونات في أنظمة ثنائية حلزونية أقرب إلى بعضها البعض ، مما يؤدي إلى إطلاق طاقة قد تكون نشطة بما يكفي للإثارة المرئية.
    • ما يسمى بمرحلة الانتقال المفاجئ (على غرار تجميد الماء) أثناء التحولات ، على سبيل المثال ، نجم غريب أو مكثف بيون. هذا يطلق الطاقة التي يمكن توجيهها جزئيًا إلى الإثارة.

    يتم تخفيف التذبذبات من خلال عمليات مختلفة في النجم النيوتروني والتي لم يتم فهمها بالكامل بعد. وقت التخميد هو الوقت الذي يتضاءل فيه اتساع الوضع إلى e 1. تم العثور على مجموعة متنوعة من الآليات المختلفة ، لكن قوة تأثيرها تختلف باختلاف الأنماط.

    • مع تغيير التركيزات النسبية للبروتونات والنيوترونات والإلكترونات ، سيتم نقل جزء صغير من الطاقة من خلال انبعاث النيوترينو. تكون أوقات التخميد طويلة جدًا لأن النيوترينوات الخفيفة لا يمكنها تخفيف قدر كبير من الطاقة من النظام.
    • يصدر المجال المغناطيسي المتذبذب إشعاعًا كهرومغناطيسيًا بقوة تعتمد بشكل أساسي على المجال المغناطيسي. الآلية ليست قوية للغاية مع وصول أوقات التخميد إلى أيام وحتى سنوات.
    • تمت مناقشة إشعاع الجاذبية كثيرًا ، ويُعتقد أن أوقات التخميد كانت في حدود أعشار الميلي ثانية.
    • عندما يتحرك قلب وقشرة النجم النيوتروني ضد بعضهما البعض ، هناك احتكاك داخلي يطلق جزءًا أصغر من الطاقة. لم يتم التحقيق في هذه الآلية بدقة ، ولكن يُعتقد أن أوقات التخميد في حدود السنوات.
    • عندما يتم تحويل الطاقة الحركية للتذبذبات إلى طاقة حرارية بتأثيرات غير ثابتة الحرارة ، هناك احتمال أن يتم إطلاق طاقة كبيرة ، على الرغم من صعوبة التحقيق في هذه الآلية. [10]

    حتى الآن ، تأتي معظم البيانات حول تذبذبات النجوم النيوترونية من انفجارات أربعة أجهزة محددة لتكرار غاما Soft Gamma Repeaters ، SGR ، وخاصة حدث 27 ديسمبر 2004 من SGR 1806-20. نظرًا لوجود عدد قليل جدًا من الأحداث التي تم رصدها ، لا يُعرف الكثير عن النجوم النيوترونية وفيزياء تذبذباتها. الانفجارات التي تعتبر حيوية للتحليلات تحدث فقط بشكل متقطع ومختصر نسبيًا. نظرًا للمعرفة المحدودة ، يتم تحديد العديد من المعادلات المحيطة بالفيزياء حول هذه الكائنات لتناسب البيانات المرصودة ، وحيث لا يمكن العثور على البيانات ، يتم استخدام القيم الشمسية بدلاً من ذلك. ومع ذلك ، مع وجود المزيد من المشاريع القادرة على مراقبة هذه الأنواع من الانفجارات بدقة أعلى ، والتطور المأمول لدراسات w-mode ، يبدو المستقبل واعدًا لفهم أفضل لواحد من أكثر الأشياء غرابة في الكون.


    مشاعل الأشعة السينية الغريبة خارج المجرة تحير علماء الفلك

    يخدش علماء الفلك رؤوسهم حول جسمين غامضين في الفضاء لا يشبهان أي شيء رآه العلماء من قبل. قال الباحثون إن الأجسام تنفجر مشاعل أشعة سينية فائقة السطوع وفائقة السرعة ويمكن أن تمثل نوعًا جديدًا من الظاهرة الفيزيائية الفلكية.

    عندما تندلع مصادر الأشعة السينية الغريبة هذه ، فإنها تصبح أكثر سطوعًا 100 مرة في أقل من دقيقة. بعد حوالي ساعة من حدوث التوهج ، يعود السطوع إلى طبيعته. وقال جيمي إيروين من جامعة ألاباما ، الذي قاد الدراسة ، في بيان: `` لم نر شيئًا كهذا من قبل. & quot؛ رأى علماء الفلك العديد من الأشياء المختلفة التي تندلع ، ولكن قد تكون هذه أمثلة لظاهرة جديدة تمامًا. & quot

    يمكن للأجسام الأخرى في الكون أيضًا أن تخلق أشعة سينية ساطعة. تسمى هذه الأجسام بمصادر الأشعة السينية فائقة السطوع (ULXs) ، وهي تنبع عادةً من الثقوب السوداء أو النجوم النيوترونية وجثة صغيرة كثيفة لنجم ذهب مستعر أعظم. ووجد الباحثون أن المصادر المكتشفة حديثًا أكثر إشراقًا من أجهزة ULX النموذجية بمئات إلى آلاف المرات.

    وقال بيتر ماكسيم ، مؤلف مشارك في الدراسة من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية ، في البيان نفسه ، إن هذه التوهجات غير عادية. & quot؛ لفترة وجيزة ، أصبح أحد المصادر من ألمع ULX على الإطلاق في مجرة ​​إهليلجية. & quot

    & quot ؛ عندما لا تشتعل ، تبدو المصادر على أنها ثنائيات عادية للنجم النيوتروني أو الثقب الأسود للأشعة السينية ، & quot ؛ حيث يدور نجم آخر حول نجم نيوتروني ميت أو ثقب أسود ، كما كتب المؤلفون ، & quot ؛ ولكنها تقع في مجموعات نجمية قديمة ، & quot خلافًا للأشياء الأخرى المعروفة التي لها توهجات متكررة ساطعة مثل الأشياء الغامضة.

    قال الباحثون إن أفضل مقارنة هي على الأرجح نجم مغناطيسي ، وهو نجم نيوتروني شاب ذو مجال مغناطيسي قوي. تنتج المغناطيسات أيضًا مشاعل ساطعة للأشعة السينية. بينما يُعتقد أن النجوم المغناطيسية هي نجوم فتية ، فإن الجسمين المتوهجين في هذه الدراسة يقيمان بالقرب من المجرات الإهليلجية ، والتي تحتوي على نجوم أقدم. قال الباحثون إن هذه الأشياء من المحتمل أن تكون قديمة جدًا بحيث لا تكون مجنّطة.

    بعد التوهج ، تستغرق النجوم المغناطيسية بضع ثوانٍ فقط للعودة إلى المستوى الأساسي لإشعاع الأشعة السينية. تستغرق الأجسام المشتعلة الجديدة حوالي ساعة لتستقر. بين التوهجات ، تظل الأجسام الغامضة أكثر سطوعًا من النجوم المغناطيسية.

    ألهم توهج آخر للأشعة السينية شديد الوضوح وسريع بشكل غير مفهوم لوحظ في عام 2005 الباحثين للبحث عن مصادر إضافية غامضة للأشعة السينية. درس العلماء بيانات أرشيفية لرصد الأشعة السينية لـ70 مجرة ​​مختلفة من مرصد Chandra X-ray التابع لناسا ومرصد XMM-Newton التابع لوكالة الفضاء الأوروبية والذي يعود تاريخه إلى عام 1999 ووجدوا مصدرين آخرين غريبين للأشعة السينية.

    يقع أحد الأشياء غير المعروفة في هذه الدراسة خارج Centaurus A (NGC 5128) ، وهي مجرة ​​إهليلجية تقع على بعد حوالي 13 مليون سنة ضوئية من الأرض. الآخر موجود في مجموعة كروية من النجوم تقع خارج NGC 4636 ، وهي مجرة ​​بيضاوية أخرى تقع على بعد 47 مليون سنة ضوئية من الأرض في كوكبة العذراء.

    ووجدت الدراسة أن المصدر في Centaurus A يشتعل مرة واحدة كل 1.8 يوم. نظرًا لبيانات المراقبة المحدودة ، تمكن الباحثون فقط من تحديد أن الجسم في NGC 4636 يتوهج كل أربعة أيام على الأقل.

    "الآن بعد أن اكتشفنا هذه الأجسام المشتعلة ، سيعمل علماء الفلك المرصودون والمنظرون على حد سواء بجد لمعرفة ما يحدث ،" كما قال المؤلف المشارك جريجوري سيفاكوف من جامعة ألبرتا في كندا.


    سؤال وجواب: لماذا الضوء الأسود يجعل الأشياء تتوهج؟

    تتراوح ألوان الضوء التي تستطيع العين البشرية رؤيتها تقريبًا من الأحمر إلى الأزرق. الضوء الأزرق له تردد أعلى من الضوء الأحمر. الضوء الذي له تردد أقل بقليل من الضوء الأحمر يسمى "الأشعة تحت الحمراء" ، والضوء الذي له تردد أعلى بقليل من الضوء الأزرق يسمى "فوق البنفسجي".

    كل من الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية خارج نطاق أعيننا للكشف بكفاءة ، لكنها لا تزال مهمة للغاية. غالبًا ما يستخدم ضوء الأشعة تحت الحمراء لتدفئة الأشياء (مثل مصابيح التسخين فوق الطعام في المطاعم) ، أما الضوء فوق البنفسجي فهو موضوع سؤالك.

    "الضوء الأسود" هو مجرد لمبة مصممة لإصدار ضوء فوق بنفسجي. سبب تسميتها "بالأسود" هو أنك إذا نظرت إلى المصباح الفعلي لا يبدو ساطعًا جدًا (نوع من اللون البنفسجي الخافت) ، وإذا وضعت ضوءًا أسود في غرفة مظلمة ، فإنه لا يضيءه كثيرًا. كثير. الغرفة لا تزال سوداء تقريبا. هذه المصابيح تبعث الكثير من الضوء ، ومع ذلك ، لا يمكننا رؤيتها.

    تتمتع بعض المواد بخاصية خاصة وهي تمتص الضوء فوق البنفسجي ثم تعيد إرسال الضوء بترددات منخفضة يمكن أن تراها أعيننا. وهذا ما يسمى "التألق". توجد هذه المواد أحيانًا على القمصان أو السترات أو الأحذية الخاصة بنا ، وعندما نسير بالقرب من ضوء أسود يبدو أنها "تتوهج" لأنها تترجم الضوء فوق البنفسجي غير المرئي إلى ألوان يسهل رؤيتها ، وغالبًا ما تكون بيضاء .

    إذا كان لديك ضوء أسود في متناول يدك ، فلماذا لا تقوم بالتجربة التالية: جرب وضع أنواع مختلفة من المواد بالقرب منه وقم بعمل قائمة بالمواد الأكثر لمعانًا واللون الذي تراه. بمجرد القيام بذلك ، أخبرنا بنتائجك (استخدم صفحة الويب هذه مرة أخرى) وستقوم بنشرها ليراها الجميع في العالم. بعض المواد التي قد تجربها هي أطعمة ومشروبات مختلفة ، بلاستيك ، مبيض (اسأل والدك أولاً) ، الأوساخ. كل ما يخطر ببالك.


    لماذا تظهر الأجسام باللون الأزرق أثناء وجودها على نجم نيوتروني؟ - الفلك

    عادة ما نشاهد الأشياء عندما تكون مضاءة بالضوء الأبيض ، عادة ضوء الشمس أو ضوء الغرفة العادي. الضوء الأبيض هو مزيج من جميع الألوان بنسب متساوية تقريبًا. تبدو الأجسام البيضاء بيضاء لأنها تعكس للخلف كل الأطوال الموجية المرئية للضوء التي تسطع عليها - لذلك لا يزال الضوء يبدو أبيضًا بالنسبة لنا. من ناحية أخرى ، تعكس الأشياء الملونة بعض الأطوال الموجية التي تمتصها فقط. على سبيل المثال ، إذا كان الضوء الأبيض يسطع على كرة حمراء ، فإن الكرة تعكس الضوء الأحمر في الغالب ، وهكذا نرى اللون الأحمر. تمتص الكرة معظم الخضر والبلوز التي هي جزء من الضوء الأبيض لذلك لا يمكننا رؤيتها. وبالمثل ، يعكس الكتاب الأزرق الجزء الأزرق من طيف الضوء الأبيض. يمتص الكتاب الأجزاء الحمراء والخضراء.

    ماذا يحدث عندما يسطع ضوء أحمر على كرة حمراء؟ تستمر في عكس الضوء الأحمر ، وبالتالي فهي لا تزال حمراء - لكن الكرة البيضاء ستبدو حمراء أيضًا في الضوء الأحمر ، لأنها تعكس كل الألوان. إذا قمنا بدلاً من ذلك بتسليط الضوء الأزرق على كرة حمراء ، فستبدو مظلمة ، لأنها لا تعكس الضوء الأزرق. لا يمكن أن يبدو أحمر ما لم يكن هناك ضوء أحمر قادم منه من مصدر الضوء. ولا يمكن أن تبدو زرقاء لأن الكرة الحمراء تمتص الضوء الأزرق. لذلك عندما نسأل عن لون الكائن ، فإن الإجابة ليست بسيطة - إنها تعتمد على لون الضوء الذي نستخدمه لرؤية الكائن.

    إحدى نتائج حقيقة أن الأجسام الملونة المختلفة تمتص أطوال موجية مختلفة من الضوء هي أن الأجسام الداكنة تسخن في الشمس بشكل أسرع من الأجسام البيضاء - لأنها تمتص العديد من الأطوال الموجية المختلفة للطاقة الضوئية ، بينما تعكس الأجسام البيضاء معظم الأطوال الموجية. (المزيد عن هذا في القسم الخاص بالطاقة الضوئية.)


    باختصار ، الأشياء هي حقًا كل لون في قوس قزح من الأحمر إلى البنفسجي. إذا رأينا الكائن في تلسكوب كبير بما يكفي أو قمنا بتصوير الكائن لفترة كافية ، فسنجمع ما يكفي من الضوء لرؤية هذه الألوان. في غياب هذه الوسائل ، نرى الأشياء على أنها ظلال بيضاء. سبب هذا التغيير في اللون لا يكمن في الأشياء ولكن في أعيننا.

    تتلاشى الألوان إلى ظلال بيضاء لأن أعيننا تحتوي على نظامين بصريين مختلفين - نظام حساس للألوان (خلايا مخروطية الشكل) ونظام أحادي اللون (خلايا على شكل قضيب). تحتوي المخاريط على ثلاثة أصباغ هي الأكثر حساسية للضوء الأحمر والأخضر والأزرق. تتركز المخاريط في منطقة مركزية تسمى النقرة ولديها قدرات تركيز حادة جدًا. تحتوي القضبان على صبغة واحدة تسمى رودوبسين. تحيط القضبان بالنقرة ولا يمكنها تركيز الصورة بشكل حاد مثل المخاريط.

    ومع ذلك ، تتمتع القضبان بميزة رئيسية واحدة على الأقماع. لا تتطلب سوى ربع كثافة الضوء الملون لتعمل. صبغة رودوبسين حساسة للضوء الأخضر والأزرق لكن أدمغتنا تترجم كل إحساس الضوء في القضبان إلى ظل أبيض. على عكس الأصباغ الحساسة للألوان ، فإن رودوبسين "تبيض" في الضوء الشديد. خلال النهار ، يتم إيقاف تشغيل نظام الإضاءة الخافتة بشكل فعال. مع زيادة الظلام ، يستأنف رودوبسين حساسيته تمامًا كما تبدأ أصباغ اللون في التوقف عن الاستجابة للضوء الخافت.

    لذا فإن إجابة سؤالنا هي "لون الكائن هو اللون الذي تراه في صورة فوتوغرافية إذا كان ساطعًا بدرجة كافية ، وإلا سيظهر على أنه ظل أبيض."

    بمجرد أن تتكيف أعيننا مع الظلام ، يمكننا أن نرى الضوء الخافت كظلال بيضاء. ومع ذلك ، فإن صبغة رودوبسين ليست حساسة للغاية للضوء البنفسجي ولا ترى اللون الأحمر والبرتقالي على الإطلاق. هذا يعني أن بعض النجوم التي تحتوي على كمية كبيرة من الضوء الأحمر تبدو باهتة لأعيننا من نجمة زرقاء لامعة مماثلة. إذا نظرنا إلى كرة شاطئية حمراء وخضراء وزرقاء خلال النهار ، فقد تبدو المنطقة الحمراء أكثر إشراقًا من المناطق الخضراء أو الزرقاء في ضوء النهار ، لكن المنطقة الخضراء والزرقاء قد تبدو أكثر إشراقًا من المنطقة الحمراء في الليل. في الواقع قد تبدو المنطقة الحمراء سوداء. عندما ننظر من خلال التلسكوب إلى نجم أزرق يبدو أبيض للعين ، فإنه يبدو أكثر إشراقًا من نجم أحمر مشابه. استخدمت المحاولات الأولى لتسمية النجوم علميًا حرفًا يونانيًا على نجم في كوكبة. كان ألمع ألفا ، بيتا التالي ، جاما ، دلتا وهلم جرا. نحن نعلم اليوم أن ترتيب السطوع هذا يلتبس عليه لون النجم. في بعض الأحيان يكون نجم بيتا أو جاما أو حتى دلتا ضارب إلى الحمرة أكثر إشراقًا من نجم مزرق يسمى ألفا. اليوم لا نعتمد أبدًا على الحرف اليوناني أيضًا في تحديد موقع النجم بالسطوع.

    يتم إنتاج الألوان التي نراها في الفضاء من خلال مجموعة متنوعة من العمليات. تشع الأجسام الأكثر حرارة من حوالي 2600 درجة كلفن أطوال موجية مختلفة من الضوء المرئي. ينتج لون واحد ذروة الشدة التي تحددها درجة حرارة سطح الجسم. على سبيل المثال ، تشع الشمس بدرجة حرارة سطح تبلغ 6100 درجة كلفن بشكل مكثف في الأطوال الموجية الصفراء. تعكس بعض الأجسام ببساطة ضوء النجوم الساطعة القريبة. قد تشع النجوم شديدة الحرارة بشكل أساسي في الأطوال الموجية فوق البنفسجية. يمكن للأشعة فوق البنفسجية التي تصطدم بسحب الغاز البينجمي أن تتسبب في إضاءة الغاز كثيرًا بنفس طريقة توهج إشارات النيون. الألوان النموذجية هي الأحمر من الهيدروجين والأزرق من الأكسجين. تتوهج العناصر الأخرى بأطوال موجية مميزة. تظهر مناطق المجرات التي ينشط فيها تكوين النجوم باللون الأزرق لأن النجوم قصيرة العمر تشع عادةً في الترددات الزرقاء. عادةً ما تكون مناطق المجرات التي تحتوي على نجوم أقدم فقط أكثر صفراءً لأن اللون الأحمر والأصفر نموذجي للنجوم الأكبر سناً.

    تعتمد مصادر الألوان التي نراها على الآلية التي تنتج الضوء. عندما يتم تسخين الأجسام إلى درجات حرارة أعلى ، فإنها تبدأ في الإشعاع في كل أطوال موجية أقصر. بحلول الوقت الذي يصل فيه الجسم إلى درجة حرارة سطح تبلغ حوالي 2500 درجة (كلفن) ، يكون الجو حارًا بدرجة كافية لإصدار إشعاع أحمر (بالإضافة إلى الكثير من الأشعة تحت الحمراء). عندما يتم تسخين الجسم إلى 6100 درجة (سطح الشمس) ، تهيمن الأطوال الموجية الصفراء على الإشعاع الأحمر. ما يقرب من 10000 درجة يضيء الجسم بالإشعاع الأزرق وبحلول الوقت الذي يصل فيه الجسم إلى 25000 درجة يكون معظم إشعاعه بنفسجي وفوق بنفسجي. يمكن أن تصل درجات الحرارة إلى مئات الآلاف حيث يتحول الإشعاع بشكل أساسي إلى أشعة سينية تتحول أخيرًا إلى أشعة جاما حيث تصل درجات الحرارة إلى الملايين.

    الأجساد الساخنة ليست هي المصدر الوحيد للضوء. عندما تمتص الذرات الأشعة فوق البنفسجية (كما تفعل داخل أنابيب النيون والفلوريسنت) ، قد تعيد الذرات إشعاع الطاقة في سلسلة من الحزم بأطوال موجية أطول. قد يصبح الفوتون فوق البنفسجي فعالاً عدة فوتونات ذات أطوال موجية مرئية. لا يحدث هذا فقط داخل الأنابيب الزجاجية التي تحتوي على بلازما كهربائية. يمكن أن يحدث في سحب كبيرة من الغاز تحيط بالنجوم الجديدة. النجوم الجديدة الكبيرة تحترق بشكل مشرق للغاية. تلك النجوم القليلة التي تصل درجات حرارة تصل إلى عدة عشرات الآلاف من الدرجات تنتج كميات هائلة من الأشعة فوق البنفسجية التي تنشط سحب الغاز. عندما يعيد الغاز إصدار الإشعاع ، يسطع هذا الإشعاع فوق البنفسجي كأطوال موجية يمكننا رؤيتها.

    يعتمد اللون المحدد الناتج عن الذرات في الغاز على ذرة معينة ومستوى الطاقة المنبعثة. يمكن أن تنبعث أطوال موجية محددة فقط من الضوء من ذرة معينة. يتم تخزين الطاقة في الذرة عن طريق تحريك الإلكترونات بعيدًا عن النواة. لا تملك الإلكترونات القدرة على اختيار أي مسافة من النواة - فقط مستويات محددة تسمى الأصداف. للتحرك للخارج ، يجب أن يمتص الإلكترون الموجود في الغلاف طاقة عالية (من الأشعة فوق البنفسجية على سبيل المثال). للتحرك إلى الداخل ، قد يصدر هذا الإلكترون نفسه فوتونًا فوق بنفسجي ويعود إلى غلافه الأصلي. ومع ذلك ، قد يتحرك الإلكترون أيضًا إلى الداخل بخطوات أصغر إلى أغلفة وسيطة عن طريق إصدار فوتونات طاقة أقل (أطوال موجية أطول) (الأحمر والأصفر والأخضر والأزرق).

    بغض النظر عن اللون الفعلي للضوء (نجمة أو سحابة غازية) ، أو مصدره (من أجسام ساخنة أو إشعاع منبعث) ، سيظهر لنا كظل أبيض إذا كان باهتًا للغاية. I have never seen the beautiful blues, greens and reds that appear in photographs of the Triffid nebula (which looks like some kind of an orchid) when I have looked at the nebula in a telescope. While the Triffid is listed as a bright nebula (in total), it simply isn't bright enough at each and every point to trigger my cones.


    3 Answers 3

    A blue object is one that only reflects blue light - assuming you don't mean an object that is heated to a temperature where it is glowing blue ( like a 10,000deg C star)

    So shining red light on a blue object would, in an ideal world, show it as black. In the real world no object is perfectly blue, it will reflect some light outside the blue. So if you want to simulate photo realism rather than a computer graphics look then you need to have it reflect some small percentage of other colours. Actually to make it properly realistic you also have to handle the fact that the amount of other colours it reflects also depends on the angle - but that gets very complicated.

    And no the energy of the photons doesn't have any effect. Colour is really a physioligical effect more than optics, you eye sees a certain colour because of the relative number of red, green and blue (approx) photons arriving.


    شاهد الفيديو: ما الذي يجعل النجوم النيوترونية الأجسام الأكثر تطرفا في الكون (شهر اكتوبر 2021).