الفلك

ما هي النسبة المئوية للهيدروجين اليوم لم تكن أبدًا في النجم

ما هي النسبة المئوية للهيدروجين اليوم لم تكن أبدًا في النجم

من المنطقي أن بعضًا من الهيدروجين والهيليوم الذي تشكل مباشرة كنتيجة للانفجار العظيم ربما لم يسقط أبدًا في نجم ليُقذف مرة أخرى عندما ينفجر ذلك النجم. سؤالي هو ، بالنظر إلى أفضل نظرية ، ما هي النسبة المئوية لهذه المادة التي تمكنت من الانجراف دون أن تنجرف إلى نجم. هل لدينا اي فكرة؟


حوالي 70٪ من المادة الباريونية في الكون هي الهيدروجين ، بمتوسط ​​كثافة يبلغ حوالي 4 دولارات مرة 10 ^ {- 29} دولارًا كجم / م 3 دولارًا أمريكيًا.

معظم النجوم التي ولدت على الإطلاق لا تزال على قيد الحياة ، نظرًا لأن متوسط ​​النجم لا يتجاوز 0.25 مليون دولار _ { odot} دولار وله عمر أطول بكثير من عمر الكون (لذلك تم بالفعل إعادة تدوير القليل جدًا من المواد).

إذا افترضنا أن هناك $ 10 ^ {22} $ من النجوم بقيمة 0.25 M _ { odot} $ في عالم يمكن ملاحظته يبلغ نصف قطره 47 مليار سنة ضوئية ، أي 70٪ H بالكتلة ، فإن الهيدروجين "النجمي" هو جزء واحد فقط من 73 .

لذلك ، هناك فقط نواة هيدروجين واحدة (بروتون) في النجم مقابل 73 في الكون. كانت هذه النسبة أقل في الماضي (على سبيل المثال عندما ولدت الشمس). ولكن كما ذكرت ، فإن معظم هذا الهيدروجين (حوالي 90٪) موجود في النجوم التي تعيش أطول من الكون. لذلك تقديري التقريبي هو أن حوالي 1 ذرة هيدروجين من كل 1000 على الأرض كانت داخل نجم. يتناقض هذا بشكل ملحوظ مع القول بأن 100٪ من ذرات الكربون والأكسجين كانت داخل نجم.

تحرير: لكي نكون منصفين ، يتوقف هذا الحساب كثيرًا على عدد النجوم الموجودة في الكون المرئي. هذا الرقم غير مؤكد وقد يكون أعلى - ربما 10 ^ {23} $ (انظر هنا) ، وفي هذه الحالة تكون أرقامي متشائمة إلى حد ما وقد تكون أشبه ب 1 H ذرة في 7 داخل نجمة و 1 H ذرة في حوالي 100 شخص على الأرض كانوا داخل نجم. ومع ذلك ، لا أعتقد أن هناك أي حجة مفادها أن غالبية الهيدروجين في الكون ليس ولم يكن أبدًا في نجم ، ولكن سواء كان ذلك 90٪ أو 99٪ لا يزال موضع نقاش.


يرصد هابل نجمًا فريدًا من نوعه يُلقب بـ & # 8216Nasty 1 & # 8217

يكشف هذا الرسم التوضيحي للفنان & # 8217s عن قرص ضخم من الغاز يحيط بنجم وولف رايت الضخم والمشرق المعروف باسم كتالوج NaSt1. نجم مرافق قريب يسحب الغاز من وولف رايت ، كما هو موضح بواسطة جسر من مادة لامعة يربط بين النجمين. يكشف فعل أكل لحوم البشر السماوي عن النجم الهائل والساخن ، قلب الهيليوم. ومع ذلك ، فإن بعض المواد تتسرب إلى الفضاء وتشكل القرص الضخم. لم يتم رؤية هيكل القرص هذا من قبل حول نجم Wolf-Rayet. رصيد الصورة: NASA و ESA و G. Bacon (STScI). اكتشف علماء الفلك الذين يستخدمون تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا و # 8217s أدلة جديدة مفاجئة حول نجم ضخم سريع التقدم في العمر لم يُرَ سلوكه من قبل في مجرتنا درب التبانة. في الواقع ، النجم غريب جدًا لدرجة أن علماء الفلك أطلقوا عليه & # 8220Nasty 1 ، & # 8221 تلاعبًا باسم كتالوج NaSt1. قد يمثل النجم مرحلة انتقالية قصيرة في تطور النجوم شديدة الكتلة.

تم اكتشاف Nasty 1 لأول مرة منذ عدة عقود ، وتم تحديده على أنه نجم Wolf-Rayet ، وهو نجم سريع التطور وأضخم بكثير من شمسنا. يفقد النجم طبقاته الخارجية المليئة بالهيدروجين بسرعة ، ويكشف عن لبه شديد السخونة والسطوع للغاية الذي يحترق الهيليوم.

لكن Nasty 1 لا يبدو كنجم نموذجي لـ Wolf-Rayet. توقع علماء الفلك الذين استخدموا هابل أن يروا فصين من الغاز يتدفقان من جوانب متقابلة للنجم ، ربما تشبه تلك المنبعثة من النجم الضخم إيتا كارينا ، وهو مرشح وولف-رايت. بدلاً من ذلك ، كشف هابل عن قرص غازي على شكل فطيرة يحيط بالنجم. يبلغ عرض القرص الضخم حوالي 2 تريليون ميل ، وربما يكون قد تشكل من نجم مرافق غير مرئي تناول وجبة خفيفة على الغلاف الخارجي لـ Wolf-Rayet المشكل حديثًا. بناءً على التقديرات الحالية ، يبلغ عمر السديم المحيط بالنجوم بضعة آلاف من السنين ، وقريبًا من الأرض بحوالي 3000 سنة ضوئية.

& # 8220 كنا متحمسين لرؤية هذا الهيكل الشبيه بالقرص لأنه قد يكون دليلاً على تشكل نجم Wolf-Rayet من تفاعل ثنائي ، & # 8221 قال قائد الدراسة جون ماورهان من جامعة كاليفورنيا ، بيركلي. & # 8220 هناك أمثلة قليلة جدًا في المجرة على هذه العملية قيد التشغيل لأن هذه المرحلة قصيرة العمر ، وربما تدوم فقط مائة ألف عام ، في حين أن النطاق الزمني الذي يظهر فيه القرص الناتج يمكن أن يكون فقط عشرة آلاف سنة أو أقل. & # 8221

وفقًا لسيناريو الفريق & # 8217s ، يتطور النجم الهائل بسرعة كبيرة ، وعندما يبدأ في نفاد الهيدروجين ، يتضخم. يصبح غلافه الهيدروجين الخارجي أكثر مرونة وعرضة للتعرية الجاذبية ، أو نوع من أكل لحوم البشر النجمي ، من قبل النجم المرافق القريب. في هذه العملية ، ينتهي الأمر بالنجم الأكثر إحكاما باكتساب الكتلة ، ويفقد النجم الأصلي الضخم غلاف الهيدروجين الخاص به ، مما يعرض قلب الهيليوم الخاص به ليصبح نجم وولف رايت.

طريقة أخرى يقال عن تشكل نجوم وولف رايت هي عندما يقذف نجم ضخم غلاف الهيدروجين الخاص به في رياح نجمية قوية تتدفق مع الجسيمات المشحونة. يكتسب نموذج التفاعل الثنائي حيث يوجد النجم المرافق قوة دفع لأن علماء الفلك يدركون أن 70 بالمائة على الأقل من النجوم الضخمة هي أعضاء في أنظمة النجوم المزدوجة. لا يمكن لفقدان الكتلة المباشر وحده أن يفسر عدد نجوم وولف رايت بالنسبة إلى النجوم الضخمة الأقل تطورًا في المجرة.

& # 8220 & # 8217 اكتشفنا أنه من الصعب تكوين جميع نجوم Wolf-Rayet التي نلاحظها من خلال آلية الرياح التقليدية ، لأن فقدان الكتلة ليس بالقوة التي كنا نعتقدها ، & # 8221 قال ناثان سميث من جامعة أريزونا في توكسون ، وهو مؤلف مشارك في ورقة NaSt1 الجديدة. & # 8220 يبدو أن التبادل الجماعي في الأنظمة الثنائية أمر حيوي لحساب نجوم Wolf-Rayet والمستعرات الأعظمية التي تصنعها ، وسيساعدنا اصطياد النجوم الثنائية في هذه المرحلة قصيرة العمر على فهم هذه العملية. & # 8221

لكن عملية نقل الكتلة في الأنظمة الثنائية العملاقة ليست فعالة دائمًا. يمكن أن تتسرب بعض المواد التي تم تجريدها أثناء صراع الجاذبية الديناميكي بين النجوم ، مما يؤدي إلى تكوين قرص حول الثنائي. & # 8220 هذا & # 8217s ما نعتقد أنه يحدث في Nasty 1 ، & # 8221 قال Mauerhan. & # 8220 نعتقد أن هناك نجم وولف رايت مدفون داخل السديم ، ونعتقد أن السديم يتم إنشاؤه من خلال عملية نقل الكتلة هذه. لذا فإن هذا النوع من أكل لحوم البشر النجمي القذر يجعل من Nasty 1 لقبًا مناسبًا إلى حد ما. & # 8221 هذه الصورة المرئية بالضوء التي التقطتها ناسا تلسكوب هابل الفضائي تكشف عن قرص غاز على شكل فطيرة حول & # 8220Nasty 1 & # 8221 يتوهج بشكل ساطع في الضوء من النيتروجين المتأين. العقدة الموجودة على يسار المركز عبارة عن كتلة ساطعة من الغاز بشكل غير عادي. يبلغ عرض الهيكل الضخم ما يقرب من 2 تريليون ميل ، وقد يكون نظام Nasty 1 قريبًا من 3000 سنة ضوئية من الأرض. رصيد الصورة: وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية وجيه ماورهان (جامعة كاليفورنيا ، بيركلي). رسوم متحركة من Ade Ashford. اشتق اسم كتالوج النجم ، NaSt1 ، من أول حرفين من كل من علماء الفلك اللذين اكتشفاها في عام 1963 ، وهما جيسون ناسو وتشارلز ستيفنسون.

لم يكن عرض نظام Nasty 1 سهلاً. النظام مغطى بالغازات والغبار ، حتى أنه يحجب رؤية هابل والنجوم # 8217. لذلك لا يستطيع فريق Mauerhan & # 8217s قياس كتلة كل نجم ، أو المسافة بينهما ، أو كمية المواد المنسكبة على النجم المرافق.

قدمت الملاحظات السابقة لـ Nasty 1 بعض المعلومات عن الغاز الموجود في القرص. المادة ، على سبيل المثال ، تسافر حوالي 22000 ميل في الساعة في السديم الخارجي ، أبطأ من النجوم المماثلة. تشير السرعة البطيئة نسبيًا إلى أن النجم طرد مادته من خلال حدث أقل عنفًا من تفجيرات إيتا كارينا ، حيث يسافر الغاز مئات الآلاف من الأميال في الساعة.

قد يكون سيئ 1 أيضًا يتخلص من المواد بشكل متقطع. أظهرت الدراسات السابقة في ضوء الأشعة تحت الحمراء دليلاً على وجود جيب مضغوط من الغبار الساخن قريب جدًا من النجوم المركزية. نجحت الملاحظات الأخيرة التي أجراها ماورهان وزملاؤه في جامعة أريزونا ، باستخدام تلسكوب ماجلان في مرصد لاس كامباناس في تشيلي ، في حل مشكلة جيب أكبر من الغبار الأكثر برودة قد يؤدي إلى تشتيت الضوء من النجوم المركزية بشكل غير مباشر. يشير وجود الغبار الدافئ إلى أنه تشكل مؤخرًا جدًا ، ربما على شكل دفعات ، حيث تصطدم المواد المخصبة كيميائيًا من الرياح النجمية في نقاط مختلفة ، وتختلط ، وتتدفق بعيدًا ، وتبرد. قد تفسر التغيرات المتفرقة في قوة الرياح أو معدل قيام النجم المرافق بالنجم الرئيسي وغلاف الهيدروجين # 8217s أيضًا التركيب المتكتل والفجوات التي يمكن رؤيتها بعيدًا في القرص.

لقياس الرياح التي تفوق سرعتها سرعة الصوت من كل نجم ، تحول علماء الفلك إلى مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لناسا و # 8217s. كشفت الملاحظات عن البلازما الساخنة الحارقة ، مما يشير إلى أن الرياح من كلا النجمين تتصادم بالفعل ، مما يخلق صدمات عالية الطاقة تتوهج في الأشعة السينية. تتوافق هذه النتائج مع ما لاحظه علماء الفلك من أنظمة Wolf-Rayet الأخرى.

سينتهي نشاط النقل الجماعي الفوضوي عندما تنفد المواد من نجم وولف رايت. في النهاية ، سوف يتبدد الغاز الموجود في القرص ، مما يوفر رؤية واضحة للنظام الثنائي.

& # 8220 ما هو المسار التطوري الذي سيتخذه النجم غير مؤكد ، لكنه بالتأكيد لن يكون مملًا ، & # 8221 قال ماورهان. & # 8220Nasty 1 يمكن أن يتطور إلى نظام آخر من نوع Eta Carinae. لإجراء هذا التحول ، يمكن للنجم المرافق الذي اكتسب الكتلة أن يشهد انفجارًا عملاقًا بسبب بعض عدم الاستقرار المرتبط باكتساب المادة من وولف-رايت المشكل حديثًا. أو يمكن أن ينفجر وولف-رايت كمستعر أعظم. الاندماج النجمي هو نتيجة محتملة أخرى ، اعتمادًا على التطور المداري للنظام. يمكن أن يكون المستقبل مليئًا بجميع أنواع الاحتمالات الغريبة اعتمادًا على ما إذا كان ينفجر أو مدة حدوث النقل الجماعي ، ومدة استمراره بعد توقف النقل الجماعي. & # 8221


شرير 1: هابل يكتشف أدلة جديدة مفاجئة حول نجم وولف رايت الفريد

اكتشف علماء الفلك الذين يستخدمون كاميرا المجال الواسع 3 على تلسكوب هابل الفضائي التابع لناسا قرصًا غازيًا على شكل فطيرة حول نجم شديد السطوع في مجرة ​​درب التبانة. يلقب النجم بـ "Nasty 1" ، مشتق من اسم الكتالوج الخاص به NaSt1.

يكشف هذا الرسم التوضيحي عن قرص ضخم من الغاز يحيط بنجم Wolf-Rayet Nasty 1 ، ويظهر في المنتصف. نجم مرافق قريب يسحب الغاز من النجم ، كما هو موضح بواسطة جسر من مادة لامعة يربط بين النجمين. يكشف هذا الفعل من أكل لحوم البشر السماوية عن نواة الهليوم الساخنة للنجم الضخم. ومع ذلك ، فإن بعض المواد تتسرب إلى الفضاء وتشكل القرص الضخم. لم يسبق رؤية هيكل القرص هذا من قبل حول نجم Wolf-Rayet رصيد الصورة: NASA / ESA / G. Bacon، STScI.

يُعرف Nasty 1 أيضًا باسم Wolf-Rayet 122 أو WR122. اسم كتالوج النجم ، NaSt1 ، مشتق من الحرفين الأولين لكل من علماء الفلك اللذين اكتشفاه في عام 1963 ، وهما جيسون ناسو وتشارلز ستيفنسون.

يقع النجم على بعد حوالي 3000 سنة ضوئية ويُعتقد أنه نجم ولف رايت & # 8211 نجم ضخم سريع التطور يزن أكثر من 10 أضعاف كتلة شمسنا. إنه يفقد طبقاته الخارجية المملوءة بالهيدروجين بسرعة ، مما يعرض قلبه شديد السخونة والسطوع للغاية الذي يحترق الهيليوم.

لكن Nasty 1 لا يبدو كنجم نموذجي لـ Wolf-Rayet. توقع علماء الفلك الذين استخدموا هابل أن يروا فصين من الغاز يتدفقان من جوانب متقابلة للنجم ، ربما مماثلة لتلك المنبعثة من النجم الضخم إيتا كارينا ، وهو مرشح وولف-رايت.

وبدلاً من ذلك ، كشفوا عن قرص غاز على شكل فطيرة يحيط بالنجم. يبلغ عرض القرص الهائل حوالي 2 تريليون ميل ، وربما يكون قد تشكل من نجم مرافق غير مرئي تناول وجبة خفيفة على الغلاف الخارجي لـ Wolf-Rayet المشكل حديثًا.

"كنا متحمسين لرؤية هذا الهيكل الشبيه بالقرص لأنه قد يكون دليلاً على تشكل نجم وولف رايت من تفاعل ثنائي. هناك عدد قليل جدًا من الأمثلة في المجرة لهذه العملية في العمل لأن هذه المرحلة قصيرة العمر ، وربما تدوم فقط مائة ألف سنة ، في حين أن النطاق الزمني الذي يظهر فيه القرص الناتج يمكن أن يكون فقط عشرة آلاف سنة أو أقل ، " الدكتور جون ماورهان من جامعة كاليفورنيا ، بيركلي ، المؤلف الرئيسي للورقة البحثية التي أبلغت عن النتائج في الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية (النسخة التمهيدية arXiv.org).

في السيناريو الذي اقترحه الدكتور ماورهان والمؤلفون المشاركون ، يتطور نجم ضخم بسرعة كبيرة ، وعندما يبدأ الهيدروجين في النفاد ، يتضخم. يصبح غلافه الهيدروجين الخارجي أكثر مرونة وعرضة للتعرية الجاذبية ، أو نوع من أكل لحوم البشر النجمي ، من قبل نجم مرافق قريب. في هذه العملية ، ينتهي الأمر بالنجم المرافق الأكثر إحكاما باكتساب الكتلة ، ويفقد النجم الأصلي الضخم غلافه الهيدروجين ، مما يعرض قلب الهيليوم ليصبح نجم وولف رايت.

صورة بوصلة ومقياس لنجم Wolf-Rayet Nasty 1. حقوق الصورة: NASA / ESA / Z. Levay ، STScI / J.Mauerhan ، جامعة كاليفورنيا ، بيركلي.

طريقة أخرى يقال عن تشكل نجوم وولف رايت هي عندما يقذف نجم ضخم غلاف الهيدروجين الخاص به في رياح نجمية قوية تتدفق مع الجسيمات المشحونة. يكتسب نموذج التفاعل الثنائي حيث يوجد النجم المرافق قوة دفع لأن علماء الفلك يدركون أن 70٪ على الأقل من النجوم الضخمة هي أعضاء في أنظمة النجوم المزدوجة. لا يمكن لفقدان الكتلة المباشر وحده أن يفسر عدد نجوم وولف رايت بالنسبة إلى النجوم الضخمة الأقل تطورًا في المجرة.

قال المؤلف المشارك الدكتور ناثان سميث من الجامعة: "وجدنا أنه من الصعب تكوين كل نجوم وولف رايت التي نلاحظها من خلال آلية الرياح التقليدية ، لأن فقدان الكتلة ليس بالقوة التي كنا نعتقدها". ولاية أريزونا في توكسون.

"يبدو أن التبادل الجماعي في الأنظمة الثنائية أمر حيوي لحساب نجوم Wolf-Rayet والمستعرات الأعظمية التي تصنعها ، وسيساعدنا اصطياد النجوم الثنائية في هذه المرحلة قصيرة العمر على فهم هذه العملية."

لكن عملية النقل الجماعي في الأنظمة الثنائية العملاقة ليست فعالة دائمًا. يمكن أن تتسرب بعض المادة التي تم تجريدها أثناء صراع الجاذبية بين النجوم ، مما يؤدي إلى تكوين قرص حول الثنائي.

"هذا ما نعتقد أنه يحدث في Nasty 1. نعتقد أن هناك نجم Wolf-Rayet مدفونًا داخل السديم ، ونعتقد أن السديم يتم إنشاؤه بواسطة عملية النقل الجماعي هذه. لذا فإن هذا النوع من أكل لحوم البشر النجمي القذر يجعل من Nasty 1 لقبًا مناسبًا إلى حد ما ، "قال الدكتور ماورهان.

جون مورهان وآخرون. 2015. المشاهدات متعددة الأطوال الموجية لـ NaSt1 (WR 122): فقدان الكتلة الاستوائية والأشعة السينية من ثنائي Wolf-Rayet المتفاعل. MNRAS 450 (3): 2551-2563 دوى: 10.1093 / mnras / stv257


رصد أيون هيدريد الهيليوم في الفضاء لأول مرة

عندما كان الكون لا يزال صغيرًا جدًا ، لم يكن هناك سوى أنواع قليلة من الذرات. يعتقد علماء الفيزياء الفلكية أنه بعد حوالي 100000 عام من الانفجار العظيم ، اجتمعت ذرات الهيدروجين المتأين والهيليوم المحايد لتكوين أيون هيدريد الهيليوم (HeH +) لأول مرة. يجب أن يكون هذا الجزيء موجودًا في بعض أجزاء الكون الحديث ، لكن لم يتم اكتشافه مطلقًا في الفضاء & # 8212 حتى الآن. اكتشف فريق من الباحثين من الولايات المتحدة وألمانيا وفرنسا توقيعه في NGC 7027 ، وهو سديم كوكبي يقع على بعد حوالي 3000 سنة ضوئية في كوكبة Cygnus ، باستخدام مرصد الستراتوسفير التابع لناسا لعلم الفلك بالأشعة تحت الحمراء (SOFIA).

غوستن وآخرون اكتشف النوع الأول من الجزيئات التي تشكلت في الكون على الإطلاق & # 8212 HeH +. يؤكد هذا الاكتشاف جزءًا أساسيًا من فهمنا الأساسي للكون المبكر وكيف تطور على مدى مليارات السنين في الكيمياء المعقدة اليوم. رصيد الصورة: مركز أبحاث أميس التابع لوكالة ناسا.

قال الدكتور هارولد يورك ، مدير مركز صوفيا للعلوم: "كان HeH + يتربص هناك ، لكننا كنا بحاجة إلى الأدوات المناسبة لإبداء الملاحظات في الموضع الصحيح & # 8212 وتمكنت صوفيا من القيام بذلك بشكل مثالي".

اليوم ، الكون مليء بهياكل كبيرة ومعقدة مثل الكواكب والنجوم والمجرات. ولكن منذ أكثر من 13 مليار سنة ، بعد الانفجار العظيم ، كان الكون المبكر ساخنًا ، وكل ما كان موجودًا كان عبارة عن أنواع قليلة من الذرات ، معظمها الهيليوم والهيدروجين.

عندما اجتمعت الذرات لتشكل الجزيئات الأولى ، تمكن الكون أخيرًا من التبريد وبدأ في التشكل. استنتج علماء الفيزياء الفلكية أن HeH + كان أول جزيء بدائي.

بمجرد بدء التبريد ، يمكن أن تتفاعل ذرات الهيدروجين مع HeH + ، مما يؤدي إلى تكوين الهيدروجين الجزيئي & # 8212 الجزيء المسؤول بشكل أساسي عن تكوين النجوم الأولى.

واصلت النجوم تشكيل جميع العناصر التي تشكل الكون الكيميائي الغني الذي نعيشه اليوم.

لكن المشكلة تكمن في أن العلماء لم يتمكنوا من العثور على HeH + في الفضاء. هذه الخطوة الأولى في ولادة الكيمياء لم تثبت حتى الآن.

قال الدكتور رولف جيستين ، الباحث في معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي بألمانيا: "كان عدم وجود دليل على وجود HeH + في الفضاء بين النجوم معضلة لعلم الفلك لعقود من الزمن".

في عام 1925 ، تمكن الكيميائيون من إنشاء HeH + في المختبر عن طريق إقناع الهيليوم بمشاركة أحد إلكتروناته مع أيون الهيدروجين.

بعد ذلك ، في أواخر السبعينيات ، اعتقد علماء الفلك الذين يدرسون NGC 7027 أن هذه البيئة قد تكون مناسبة تمامًا لتكوين HeH +. تخلق الأشعة فوق البنفسجية والحرارة الناتجة عن النجم المتقدم ظروفًا مناسبة لتكوين HeH +. لكن ملاحظاتهم لم تكن حاسمة. ألمحت الجهود اللاحقة إلى أنه قد يكون هناك ، لكن HeH + استمر في المراوغة.

في عام 2016 ، لجأ العلماء إلى صوفيا طلبًا للمساعدة. تحلق SOFIA على ارتفاع يصل إلى 45000 قدم (13.7 كم) ، وتقوم برصد الطبقات المتداخلة من الغلاف الجوي للأرض. لكن لها فائدة لا تكمن في التلسكوبات الفضائية & # 8212 فهي تعود بعد كل رحلة.

"نحن قادرون على تغيير الأدوات وتركيب أحدث التقنيات. قال نائب عالم مشروع صوفيا الدكتور نسيم رانجوالا ، "تسمح لنا هذه المرونة بتحسين الملاحظات والرد على الأسئلة الأكثر إلحاحًا التي يريد العلماء الإجابة عليها".

نُشرت الدراسة في عدد 11 أبريل من المجلة طبيعة.

رولف جوستن وآخرون. 2019. الكشف الفيزيائي الفلكي عن أيون هيدريد الهيليوم HeH +. طبيعة 568: 357-359 دوى: 10.1038 / s41586-019-1090-x


تلسكوب يعثر على "نهر" هيدروجين لم يسبق له مثيل في الفضاء

غرين بانك ، فيرجينيا ، 28 يناير (يو بي آي) - قال عالم أمريكي إن نهرًا لم يسبق له مثيل من الهيدروجين يتدفق في الفضاء قد يساعد في تفسير كيف تحافظ بعض المجرات الحلزونية على وتيرة ثابتة لتكوين النجوم.

قال عالم الفلك د. اكتشف بيسانو ، باستخدام تلسكوب جرين بانك في ولاية فرجينيا الغربية ، خيوطًا ضعيفة للغاية من الغاز المتدفق إلى المجرة القريبة NGC 6946 ، حسبما أفاد المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي يوم الثلاثاء.

"كنا نعلم أن الوقود لتكوين النجوم يجب أن يأتي من مكان ما. ومع ذلك ، حتى الآن ، اكتشفنا حوالي 10 بالمائة فقط مما سيكون ضروريًا لشرح ما نلاحظه في العديد من المجرات ،" بيسانو ، من جامعة وست فيرجينيا ، قال. "النظرية الرائدة هي أن أنهار الهيدروجين - المعروفة باسم التدفقات الباردة - قد تنقل الهيدروجين عبر الفضاء بين المجرات ، مما يغذي تكوين النجوم سرًا. لكن هذا الهيدروجين الضعيف كان ببساطة منتشرًا للغاية بحيث يتعذر اكتشافه حتى الآن."

يقول علماء الفلك إن التدفق البارد هو غاز الهيدروجين من الفضاء بين المجرات الذي لم يتم تسخينه أبدًا إلى درجات حرارة قصوى من خلال ولادة نجم المجرة أو عمليات المستعر الأعظم.

استخدم بيسانو تلسكوب Green Bank شديد الحساسية لاكتشاف التوهج المنبعث من غاز الهيدروجين المحايد الذي يربط NGC 6946 مع جيرانها الكونيين ، مما يدعم بقوة نظرية يمكن أن تتلقى المجرات الكبيرة تدفقًا ثابتًا للهيدروجين البارد عن طريق سحبها من رفقاء آخرين أقل كتلة.

قال علماء الفلك إن مثل هذه التدفقات يمكن أن تفسر ما يغذي التكوين النجمي المستدام الذي شوهد في NGC 6946 والمجرات الحلزونية المماثلة.


GBT يرى نهر من الهيدروجين يتدفق عبر الفضاء

باستخدام تلسكوب روبرت سي بيرد جرين بانك التابع لمؤسسة العلوم الوطنية (GBT) ، استطاع عالم الفلك د. اكتشف بيسانو من جامعة وست فرجينيا ما يمكن أن يكون نهرًا لم يسبق له مثيل من الهيدروجين يتدفق عبر الفضاء. يتدفق هذا الخيط الخافت والضعيف للغاية من الغاز إلى المجرة المجاورة NGC 6946 وقد يساعد في تفسير كيف تحافظ بعض المجرات الحلزونية على وتيرتها الثابتة لتكوين النجوم.

"كنا نعلم أن وقود تشكل النجوم يجب أن يأتي من مكان ما. ومع ذلك ، فقد اكتشفنا حتى الآن حوالي 10 في المائة فقط مما هو ضروري لشرح ما نلاحظه في العديد من المجرات "، قال بيسانو. "النظرية الرائدة هي أن أنهار الهيدروجين - المعروفة باسم التدفقات الباردة - قد تنقل الهيدروجين عبر الفضاء بين المجرات ، مما يغذي تكوين النجوم بشكل سري. لكن هذا الهيدروجين الضعيف كان ببساطة منتشرًا للغاية بحيث لا يمكن اكتشافه ، حتى الآن ".

عادة ما تحافظ المجرات الحلزونية ، مثل مجرتنا درب التبانة ، على وتيرة هادئة إلى حد ما ولكن ثابتة لتكوين النجوم. البعض الآخر ، مثل NGC 6946 ، الذي يقع على بعد حوالي 22 مليون سنة ضوئية من الأرض على حدود الأبراج Cepheus و Cygnus ، أكثر نشاطًا بكثير ، على الرغم من أنه أقل نشاطًا من مجرات الانفجار النجمي الأكثر تطرفاً. هذا يثير التساؤل حول ما الذي يغذي التشكل النجمي المستمر في هذه المجرات الحلزونية المشابهة.

كشفت الدراسات السابقة للمجاورة حول NGC 6946 مع تلسكوب Westerbork Synthesis Radio Telescope (WSRT) في هولندا عن هالة ممتدة من الهيدروجين (وهي سمة شائعة في المجرات الحلزونية ، والتي قد تكونت من الهيدروجين المقذوف من قرص المجرة عن طريق تكوين النجوم المكثف وانفجارات السوبرنوفا). ومع ذلك ، فإن التدفق البارد سيكون هيدروجينًا من مصدر مختلف تمامًا: غاز من الفضاء بين المجرات لم يتم تسخينه أبدًا إلى درجات حرارة قصوى عن طريق ولادة نجم المجرة أو عمليات المستعر الأعظم.

باستخدام GBT ، كان Pisano قادرًا على اكتشاف التوهج المنبعث من غاز الهيدروجين المحايد الذي يربط NGC 6946 مع جيرانها الكونيين. كانت هذه الإشارة ببساطة أقل من عتبة الكشف عن التلسكوبات الأخرى. القدرات الفريدة لـ GBT ، بما في ذلك الطبق الفردي الهائل ، وفتحة العدسة غير المحظورة ، والموقع في منطقة الراديو الوطنية الهادئة ، مكنتها من اكتشاف هذا الضوء اللاسلكي الضعيف.

لطالما افترض علماء الفلك أن المجرات الأكبر يمكن أن تتلقى تدفقًا ثابتًا للهيدروجين البارد عن طريق سحبها من رفقاء آخرين أقل كتلة.

عند النظر إلى NGC 6946 ، اكتشف GBT نوع البنية الخيطية التي قد تكون موجودة في التدفق البارد ، على الرغم من وجود تفسير محتمل آخر لما تم رصده. من المحتمل أيضًا أنه في وقت ما في الماضي كانت هذه المجرة قد واجهت لقاءًا وثيقًا ومرت بجوار جيرانها ، تاركة وراءها شريطًا من الهيدروجين الذري المحايد.

إذا كان الأمر كذلك ، فيجب أن يكون هناك عدد قليل من النجوم في الخيوط ، لكن يمكن ملاحظتها. ستساعد الدراسات الإضافية في تأكيد طبيعة هذه الملاحظة ويمكن أن تسلط الضوء على الدور المحتمل الذي تلعبه التدفقات الباردة في تطور المجرات.

تم نشر هذه النتائج في المجلة الفلكية.

يتم تشغيل GBT الذي يبلغ ارتفاعه 100 متر بواسطة المرصد الوطني لعلم الفلك الراديوي (NRAO) ويقع في منطقة الراديو الوطنية الهادئة ومنطقة علم الفلك في وست فرجينيا ، والتي تحمي التلسكوب شديد الحساسية من التداخل اللاسلكي غير المرغوب فيه.


يمكن إيقاف تكون النجوم بواسطة الهيدروجين المتأين البارد

لأول مرة تم الكشف عن الهيدروجين المتأين عند أدنى تردد على الإطلاق باتجاه مركز مجرتنا. نشأت النتائج من سحابة شديدة البرودة (حوالي -230 درجة مئوية) وأيضًا متأينة ، وهو شيء لم يتم اكتشافه من قبل. قد يساعد هذا الاكتشاف في تفسير سبب عدم تشكل النجوم بالسرعة الممكنة نظريًا.

مجرة درب التبانة ومركز مجرتنا بقلم ديف يونغ (dcysurfer)

قاد الدكتور ريموند أونك من ASTRON ومرصد Leiden و SURFsara الدراسة التي نُشرت اليوم في الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

& # 8220 تم التلميح إلى احتمال وجود غاز مؤين بارد في أعمال سابقة ، لكن هذه هي المرة الأولى التي نراها بوضوح ، & # 8221 قال.

التأين هو عملية نشطة تجرد الإلكترونات من الذرات. ستصبح الذرة مشحونة كهربائيًا ويمكن بعد ذلك تسميتها أيونًا. يحدث هذا عادةً في غاز شديد الحرارة (10000 درجة مئوية) وحيث يمكن أن تفقد الذرات إلكتروناتها بسهولة. لذلك كان من المحير اكتشاف الهيدروجين المؤين من غاز شديد البرودة في هذه السحابة. مصادر الطاقة العادية ، مثل الفوتونات من النجوم الضخمة ، لن تسبب هذا. من المرجح أن تكون أشكال الطاقة الأكثر غرابة ، مثل الجسيمات عالية الطاقة التي تنشأ في موجات الصدمة المستعرات الأعظمية وبالقرب من الثقوب السوداء ، مسؤولة بشكل أكبر.

& # 8220 يوضح هذا الاكتشاف أن الطاقة اللازمة لتأيين ذرات الهيدروجين يمكن أن تخترق عمق السحب الباردة. ويعتقد أن مثل هذه الغيوم الباردة هي الوقود الذي تولد منه النجوم الجديدة ، & # 8221 قال الدكتور أونك.

& # 8220 ومع ذلك ، في مجرتنا نعلم أن معدل الولادة النجمية منخفض جدًا ، وأقل بكثير مما كان متوقعًا بسذاجة. ربما تعمل الطاقة المرصودة هنا كعامل استقرار للسحب الباردة ، وبالتالي تمنعها من الانهيار على نفسها وتشكيل نجوم جديدة. & # 8221

صورة مركبة تظهر مجرتنا ، درب التبانة ، ترتفع فوق مصفوفة التطوير الهندسي في مرصد مورشيسون لعلم الفلك الراديوي في غرب أستراليا. يتم تمييز موقع مركز مجرتنا جنبًا إلى جنب مع إشارة الهيدروجين المتأين (H +) المكتشفة من هذه المنطقة من السماء. يُظهر الضوء الأبيض المائل إلى الزرقة النجوم التي تشكل مجرة ​​درب التبانة ، بينما تُظهر البقع الداكنة التي تحجب هذا الضوء الغاز البارد المتناثر بينها. الائتمان: صورة صفيف التطوير الهندسي من ICRAR صورة مجرة ​​درب التبانة مقدمة من ساندينو بوستا.

تم إجراء الملاحظة باستخدام مصفوفة التطوير الهندسي (EDA) ، وهي محطة نموذجية لصفيف الكيلومتر المربع (SKA) الذي سيكون أكبر تلسكوب لاسلكي في العالم عندما تم بناؤه في العقد القادم.

أ / أ. قال راندال وايث من جامعة كيرتن في ICRAR إن الاكتشاف أصبح ممكنًا بفضل النطاق الترددي العريض لـ EDA والموقع الراديوي الهادئ للغاية لمرصد مورشيسون لعلم الفلك الراديوي.

& # 8220 سيتم بناء جزء التردد المنخفض من مصفوفة الكيلومتر المربع في هذا الموقع في السنوات القادمة ، لذا فإن هذه النتيجة الممتازة تعطينا لمحة عما سيكون SKA قادرًا على القيام به بمجرد بنائه ، & # 8221 قال.

قادت إيما ألكسندر (جامعة مانشستر) عملية تقليص البيانات كجزء من تدريبها الصيفي للطلاب في ASTRON.

& # 8220 إنه وقت مثير للغاية للانضمام إلى علم الفلك الراديوي ، وكان من الرائع العمل على أول بيانات طيفية عالية الدقة من محطة النموذج الأولي لـ SKA. إن التقنيات التي يتم تطويرها لـ SKA ، والنتائج العلمية التي تأتي منها ، ستكون قوة دافعة لجيلي من علماء الفلك الراديوي ، & # 8221 قال ألكسندر.

مصفوفة التطوير الهندسي (EDA) عبارة عن تلسكوب منفصل صممته وصنعته جامعة كيرتن. إنها عقدة مجال واحدة من 256 هوائيًا ، تكرر تصميم الهوائي المقترح لعقد المجال المنخفض SKA ، ولكن باستخدام هوائيات Murchison Widefield Array (MWA) ثنائية القطب. تتم مقارنة البيانات المأخوذة من EDA وربطها مع MWA. نظرًا لأن هوائيات MWA قد تم بالفعل تمييزها بدقة ، فإن EDA تساعدنا على فهم كيف يمكن توقع أداء مجموعة أكبر من الهوائيات المنتشرة بشكل عشوائي في التخطيط المحدد. الائتمان ICRAR.

نُفِّذ هذا العمل كتعاون بين المعهد الهولندي لعلم الفلك الراديوي (ASTRON) ، وجامعة ليدن ، والمركز الدولي لبحوث الفلك الراديوي (ICRAR) ، وجامعة مانشستر ومجموعة الكيلومتر المربع.

المعهد الهولندي لعلم الفلك الراديوي ، المعروف باسم ASTRON ، هو معهد رائد لتطوير علم الفلك الراديوي.

يحتوي برنامج ASTRON & # 8217s على ثلاثة عناصر رئيسية:

  • تشغيل مرافق المراقبة في الخطوط الأمامية ، بما في ذلك على وجه الخصوص تلسكوب Westerbork Synthesis Radio Telescope و LOFAR ،
  • السعي وراء البحث الفلكي الأساسي باستخدام مرافق ASTRON ، جنبًا إلى جنب مع مجموعة واسعة من التلسكوبات الأخرى حول العالم والأدوات المحمولة في الفضاء (مثل Sptizer و HST وما إلى ذلك)
  • برنامج قوي لتطوير التكنولوجيا ، يشمل كلاً من الأجهزة المبتكرة للتلسكوبات الحالية والتقنيات الجديدة اللازمة للمرافق المستقبلية.

بالإضافة إلى ذلك ، ASTRON نشطة في ساحة سياسة العلوم الدولية وهي واحدة من الشركات الرائدة في مشروع SKA الدولي

المركز الدولي لبحوث الفلك الراديوي (ICRAR) هو مشروع مشترك بين جامعة كيرتن وجامعة أستراليا الغربية بدعم وتمويل من حكومة ولاية أستراليا الغربية.

المنشور الأصلي:

"التحليل الطيفي باستخدام مصفوفة التطوير الهندسي: H + البارد عند 63 ميجاهرتز باتجاه مركز المجرة" ، تم نشره في الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية في 9 يوليو 2019.


تشكيل النجوم

في عام 1993 إذاعة KKLA ، د. هيو روس ، دكتوراه. خريج جامعة تورنتو وعالم الفيزياء الفلكية المسيحي الذي يؤمن بكون عمره 15-20 مليار سنة ، بدأ الانفجار العظيم ، ناقش الدكتور دوان غيش ، عالم الكيمياء الحيوية المسيحي الذي يؤمن بعالم مبتكر خصيصًا. عندما طلبت اعتراضًا على تأكيداته المتعلقة بتكوين النجوم ، أحالني الدكتور روس إلى كتاب من تأليف كوكس وجولي ، وهو عمل ضخم من مجلدين عن الفيزياء الفلكية نُشر عام 1968 ، مما يشير إلى أن المعلومات الواردة فيه ستدحض اعتراضاتي. بعد قراءة الأجزاء ذات الصلة من كتابهم ، وجدت أنهم لا يدعمون تصريحاته على الإطلاق وأنهم يدعمون اعتراضاتي. في الواقع ، سترى أدناه ، أنهم ينفون بشدة مزاعم روس. لا يمكن للنجوم أن تتشكل بشكل طبيعي. يجب أن يخلقهم الله مباشرة.

يقول معظم علماء الفلك أن النجوم تتشكل من تقلص الغازات السدمية بفعل الجاذبية على الرغم من حقيقة أن تشكل النجوم لم يُرصد أبدًا. أليست الملاحظة من متطلبات المنهج العلمي؟ غالبًا ما تكون تأكيدات علم الكونيات الحديث (دراسة الكون) مسألة استنتاجات وآراء وليست حقيقة. ادعى روس مؤخرًا في برنامج إذاعي آخر أننا لاحظنا الآن ولادة النجوم بشكل مباشر ، مشيرًا إلى ملاحظات انبعاث الأشعة تحت الحمراء القادمة من سحابة غاز معينة كدليل على تشكل النجوم. هناك غيوم معتمة في الفضاء تأتي منها انبعاث الأشعة تحت الحمراء ، لكن هذا لا يؤكد بأي حال من الأحوال أن النجوم تتشكل من المادة السدمية. يمكن أن تكون انبعاث الأشعة تحت الحمراء ناتجة عن أشياء كثيرة ، على سبيل المثال نجم أحمر ، رائع ، عملاق. <1> ادعاءه مشكوك فيه للغاية. حتى لو كانت النجوم يمكن أن تتشكل وفقًا للنظرية الحالية ، فلن نتمكن من مراقبتها لأنه ، كما كتب بارت بوك ،

& quot عندما تنهار سحب الغبار والغاز الباردة في البداية ، ترتفع درجة حرارتها. يجب أن تصبح مرئية أولاً كسحب ضبابية ذات نجم عميق بداخلها ، وقد لا يمكن رؤيتها إلا في الأشعة تحت الحمراء. سيكون النجم الشاب مطمورًا في غلاف كبير من الغبار والغاز. مثل هذا النجم سيكون له جو غامض حقا! & quot

ما يحدث بالفعل وراء هذا الغموض هو تخمين أي شخص. تحدث آلان بوس بهذه الشروط:

& quot ما هي المراحل الأولى في تكوين النجم؟ ما الذي يحدد ما إذا كانت سحابة من المادة المكونة للنجوم ستتطور إلى نجم واحد أو نجمين أو عدة نجوم؟ Because clouds of gas, dust and debris largely obscure all but the initial and final stages of the birth of a star, these questions have so far not been answered by direct observation. it has been impossible to date to view the cloud as it collapses through this range of densities. Consequently stars cannot be observed as they form." <3>[my emphasis]

Of course, the estimated time for a gas cloud to contract to the protostar stage, between one million and ten million years, is too long for us to observe, putting star formation outside the scope of the scientific method. <4>The problems associated with the idea that stars can form from the gravitational infalling of a massive volume of nebular gas are great. Star formation by this route is physically impossible. The fairly simple formula for Jeans' Length (Sir James Jeans) shows what is necessary for stellar formation. A gas cloud must be within a critical radius in order to collapse by gravity (Jeans' Length). Jeans' Length (Jإل) is equal to the Gravitational constant (G) times the mass (M) of the cloud squared, divided by two times the number of moles of gas, times the Gas Constant (R), times the Temperature (T) in kelvins (see Table below). <5>There are other ways to calculate the physical parameters for star formation, but similar problems develop. Leo Blitz says that about 99 percent of the mass of a Giant Molecular Cloud (where stars are thought to form) is molecular hydrogen, H2. <6>I used this fact to calculate the minimum number of moles (n) of hydrogen that would have formed the core of the sun and solved for T. The temperature that the sun's equivalent cloud mass would have to be in order for it to contract under the force of gravity, considering the mass of the Sun, expanding its radius to the distance of one light year, and plugging in the values for the constants. The result was 1.69 degrees K (- 456.68 degrees F. Absolute Zero, 0 degrees K = - 459.67 degrees F), one degree less than the temperature of the 2.726 degrees K cosmic background radiation, according to the latest COBE satellite measurements. <7>The universe is too hot for star formation!

Chapter 26, "Survey of Stellar Evolution," of Cox and Giuli's work was the only chapter on star formation. What they had to say confirms what I said in my original challenge to Dr. Ross. <8>On page 947, they make their first direct comment on star formation:

"The very earliest stages in the star formation process must consist of the condensation of a 'protostar' from the interstellar medium. These stages constitute one of the most poorly understood areas in the whole field of stellar evolution, and we shall simply assume that a protostar has somehow formed." [my emphasis]

Rather than explain how a star could form, Cox and Giuli frankly admitted they didn't know, yet their book served as the sum total of Dr. Ross' refutation to me. They also said that from the time they began writing their chapter on stellar formation, which was in 1966, until the time of publication in 1968, over 1000 papers on star formation had been published, yet not one of them showed any signs of overcoming the major difficulties. I am still surveying recent literature on star formation, and they have no better idea now than then. On page 958, they explain one of the biggest problems:

"One of the major difficulties in the condensation problem is that a cloud of gas and dust of stellar mass with density rho and temperature T typical of gas clouds found in the Galaxy (say rho

100 degrees K in HI (neutral hydrogen) regions) would have too weak a gravitational field to contract under its own gravity,"

which is what Jeans' Length is all about. How can a gas cloud contract in space when the physics disallows it? About ten years after Cox and Giuli wrote their masterpiece, Nobel prize winner, Hannes Alfven, in a neatly written, highly mathematical book, wrote the following:

"There is a general belief that stars are forming by gravitational collapse in spite of vigorous efforts no one has yet found any observational indication of confirmation. Thus the 'generally accepted' theory of stellar formation may be one of a hundred unsupported dogmas which constitute a large part of present-day astrophysics."

Cox and Giuli explain another problem. The spin of a cloud (its angular momentum) would increase as the gas contracted from several light years radius down to the size of a star. The spin would increase to fantastic speeds the more the cloud collapsed. You've probably watched a skater begin spinning and speed up as arms and legs are drawn into the body, this is what would happen to a gas cloud as it contracted. They say, p. 959,

"This rotational velocity would be increased to some 6 x 10 5 km/sec (> c! ) by the time the cloud had shrunk to stellar dimensions, if angular momentum were conserved."

The exclamatory phrase "> c"! means "greater than the speed of light!" which is about 3 x 10 5 km/sec. In other words, they are telling us that the notion of star formation by the gravitational collapse of a gas cloud is unrealistic. The sun is not rotating at twice the speed of light! So where did all the angular momentum go if the sun truly formed by gravitational contraction? They suggest that some of it was transferred to Jupiter and Saturn, which possess 98% of the total angular momentum of the solar system, still far, far less than the angular momentum that would have been generated during the formation of the sun. Clearly, Cox and Giuli had nothing to say that would lend credence to the idea that stars form by gravitational collapse of interstellar gas and dust. Finally, they say,

"It is obvious that real stars somehow manage to come into being hopefully, we shall someday understand in more detail how they do so."

Think about this. They spend several pages almost apologizing for not having the slightest idea how or why stars form from interstellar gas clouds whose densities are so slight that the most powerful vacuums ever created by man are as dense as black holes by comparison. We are talking about a vacuum so complete that less than one atom can be found in one cubic centimeter. <10>If an atom were the size of a basketball, the next closest basketball would be found two-thirds of the way between here and the moon. Try mountain climbing in air that thin! The established laws of physics show that it is impossible for stars to form by gravitational collapse of interstellar gases and dust. Stars came into being because God created them along with everything else.

Astronomers like Bok, Cameron and Spitzer recognize that stars are not going to form by simple gravitational contraction, but that they require some sort of outside influence, like shock waves from the explosion of a star, to push the cloud to greater density to satisfy the requirements described by Sir Jeans and others. Cox and Giuli understood all the problems, but not wishing to credit God, or even acknowledge Him as a possible answer to the problems, they simply said that it had to happen somehow, because the stars are here!

DANGER!


Technical Notes. Read at your own risk.

Jeans' Length:
يإل = (G M 2 ) / (2nRT)
يإل = 9.467 x 10 15 m = Light year
G = 6.67 x 10 -11 N-m 2 / kg 2
R = 8.314 J / mol-K
M = 10 30 kg
n = 0.5 x 10 33 moles H2 as found in Giant Molecular Clouds.

Astronomy professor, Donald DeYoung, said that when typical values of interstellar cloud mass M and temperature T are inserted in the formula, Jeans' Length is found to be 50-100 times smaller than the average nebular size. He says,

"The conclusion is that stars will not form spontaneously in space since the dominant outward gas force, Fp = (3nRT) / r, will not allow collapse. Instead gas clouds dissipate outward. Furthermore, this simple force comparison ignores the dispersive effects of nebular magnetism, rotation, nonsphericity and turbulence," from "The Origin of the Universe," in Design and Origins in Astronomy, 1983, p. 17.

Twenty years from now, I predict that science will have changed so drastically that Ross' position about star formation and the big bang will be totally passe. Even now there is a contest in Sky & Telescope to rename the big bang to something more palatable since "some astronomers think it conjures up the wrong type creation. Others say it's inaccurate." <11>The judges for the contest are Carl Sagan, Hugh Downs, and Timothy Ferris.

In The Beginning, Did the Earth Have Cloud Covering?

The Bible says that God created the sun, moon, and stars on the fourth day of creation. Ross says that the sun and stars, resulting from the big bang, were there from earth's day one but couldn't be seen from the earth because of cloud cover. According to him, the fourth day began when this covering was removed. This is an assumption for which there is no evidence. If this assumption is true, it means the earth was shrouded in opaque water vapor and/or other gases for millions of years until the fourth creation day/age.. I suspect that God, in His wisdom, formed the universe in the order given in Genesis because there is no way that the wisdom of men could explain it naturally. They would be forced to either acknowledge the existence of a Creator or to deny God and call His Word a lie. Without any proof it is easy to suggest that the earth was thus enshrouded, but with what was it enveloped and what is the evidence? Scientists involved in the origin of life research have made many speculations about the composition of the alleged primordial atmosphere. I hope Dave Matson is taking note since he made mention that there might have been a heavy overcast for millions of years to protect evolving biochemical molecules and other precursors for life from destructive ultraviolet radiation in the absence ozone. For sake of clarity and brevity, let's look at what Thaxton, Bradley and Olsen have to say about what would have happened to the constituents of the primordial atmosphere of earth which have been suggested by the evolutionary origin-of-life experimenters:

"Concentrations of some of the most important early atmosphere components would have been diminished by short wavelength, i.e., < 2000, ultraviolet photo dissociation. Atmospheric methane would have polymerized and fallen into the ocean as more complicated hydrocarbons, perhaps forming an oil slick 1-10m deep over the surface of the earth. If this occurred, very small concentrations of methane would predictably have remained in the atmosphere. About 99% of the atmospheric formaldehyde would have been quickly degraded to carbon monoxide and hydrogen by photolysis [destruction by light energy]. Carbon monoxide concentrations in the atmosphere would have been small, however. Carbon monoxide would have been quickly and irreversibly converted to formate in an alkaline ocean. Ammonia photolysis to nitrogen and hydrogen would have occurred very quickly, reducing its atmospheric concentration to so small a value that it could have played no important role in chemical evolution. If all the nitrogen in the contemporary atmosphere had existed in the form of ammonia in the early atmosphere it would have been degraded by ultraviolet light in 30,000 years [later revised by J.P. Ferris and D.E. Nicodem to10 5 10 6 years]. If the ammonia surface mixing ratio were on the order of 10 -5 as Sagan has estimated, then the atmospheric lifetime of ammonia would have been a mere 10 years. It would also have been difficult to maintain substantial levels of hydrogen sulfide in the atmosphere. Hydrogen sulfide would have been photolyzed to free sulfur and hydrogen in no more than 10,000 years. The concentration of hydrogen sulfide in the ocean would have been further attenuated by the formation of metal sulfides with their notoriously low solubilities. The same photo dissociation process would have applied to water to yield hydrogen and oxygen. Some recent studies suggest that, through ultraviolet photolysis of water vapor, atmospheric oxygen did reach an appreciable fraction of today's concentration in early earth times."

Photo dissociation would have raised the oxygen content to about 1%, enough to produce an ozone layer and shield the earth from harmful ultraviolet radiation, but the presence of that much oxygen would have made any spontaneous chemical evolution impossible. Matson also speculated that life might have evolved in hydrothermal vents, and "would not a relatively thin layer of sand, porous rock, a moderate layer of unclear water or some crevice provide the necessary protection?" Perhaps so, but in this case, we must bring up the problem of thermal decay in such situations. Miller and Orgel showed that chemical evolution could not occur if the ocean (or some concentrating pool or absorbing clay) were warmer that 25 degrees C (77 degrees F). All those biotic precursors would have decayed in those warm, primordial soups. Although astronomers believe that the early earth would have been cooler, let's not forget how the earth is supposed to have formed and how hot it would have been. Miller and Orgel pointed out that although 0 degrees C (32 degrees F) would have given life's origin a better chance, -21 degrees C (5.8 degrees F) would have been ideal. <13>Of course, one can speculate endlessly about what might have been and possibilities, and not come within a megaparsec of the truth. The trouble with many evolutionists, such as Matson, is that they believe their speculations are the truth or are so close to the truth that, for all practical purposes, they are the truth. I don't find such speculation the least bit convincing.

I also have trouble with someone who wants to reconcile the Bible with present day science because the scientific method hasn't the slightest ability to address origin issues. Circumstantial evidence, extrapolations, and philosophically-colored inferences about the past based on facts in the present is not science. Origins are completely outside the realm of science, so why do some scientists insist that evolution is fact when they cannot observe it? That is not science. In order for something to qualify as science, it must be observable, we must be able to perform tests, collect data, confirm or deny hypotheses made, and make predictions. The things that we do know are clear: stars cannot form from an extremely thin gas without outside help. Self-gravitational formation of stars also runs against the law of entropy. Although gravitational formation of stars is conceivable, it is not possible. It is also conceptually feasible to make a perpetual motion machine or to build the perfectly efficient machine, but entropy will not allow them.

God's Failed Promise

Finally, I have trouble with someone who denies that the Genesis Flood was a global flood. Ross and many other Christians claim that it was a local flood. They are sitting ducks for skeptics like Dave Matson and Steven Morris. When God made His rainbow covenant He said,

"Now behold, I Myself do establish My covenant with you, and with your descendants after you [that's us] and with every living creature that is with you, the birds, the cattle, and every beast of the earth with you of all that comes out of the ark, even every beast of the earth. And I establish My covenant with you and all flesh shall never again be cut off by the water of the flood, neither shall there again be a flood to destroy the earth. Never again shall the water become a flood to destroy all flesh."

If the flood had been only a local flood, then God's promise has failed. There have been many local floods upon the earth, destroying many people and much livestock. Only if the flood had been global in extent would God's promise still hold. Later this year we will look at geology as it relates to the flood, hang in there, Dave. You won't like my explanations any more than you did the first three installments on radiometric dating, but they better explain the facts than do evolutionary ones.

1. Abell, George O., Realm of the Universe, 3rd ed., Saunders, 1984, p. 289

2. Bok, Bart J., "The Birth of Stars," Scientific American, Aug. 1972, pp.54, 59

3. Boss, Alan P., "Collapse and Formation of Stars," Scientific American, Jan 1985, p. 40

5. DeYoung, Donald B. and John C. Whitcomb, "The Origin of the Universe," Design and Origins in Astronomy, George Mulfinger editor, Creation Research Society , 1983. p. 17

6. Blitz, Leo, "Giant Molecular-Cloud Complexes in the Galaxy," Scientific American, Apr. 1982, p. 86

7. Cown, Ron, "COBE: A Match Made in Heaven," Science News, 143 (1993), p. 43.

8. Cox, J.P., and R.T. Giuli, Principles of Stellar Structure: Applications to Stars, 1968.

9. Alfven, Hannes, and Gustaf Arrhenius, Evolution of the Solar System, National Aeronautics and Space Administration, Washington, D.C., 1976, p. 480.

10. Struve, Otto, "Interstellar Matter," Sky and Telescope, Jan 1956 Spitzer, Lyman, Jr., Searching Between the Stars, Yale University Press, New Haven, 1982, p. 33

11. The Daily Breeze, 6/11/93

12. Thaxton, Charles B., Walter L. Bradley, Roger L. Olsen, The Mystery of Life's Origin: Reassessing Current Theories, Philosophical Library, New York, 1984, pp. 43-44.

This book is at the publisher and in the process of being reprinted. It should be available at the end of the month through the Foundation of Thought and Ethics, PO Box 830721, Richardson, TX 75083-0721. The cost will be $15.95. This book should especially be on the reading list of those who confidently think life arose by random processes over millions of years. It is well written, and even the layman could learn from it. Three chapters are available online.


Astronomers Discover a Star That Exploded Multiple Times Over a Fifty Year Period

Supernovae, the explosions of stars, have been observed in the thousands and in all cases they marked the death of a star. Now an international team of astronomers led by Las Cumbres Observatory (LCO) has made a bizarre discovery a star that refuses to stop shining.

But in a study published today in the journal Nature, the team discovered a remarkable exception a star that exploded multiple times over a period of more than fifty years. Their observations, which include data from W. M. Keck Observatory on Maunakea, Hawaii, are challenging existing theories on these cosmic catastrophes.

“The spectra we obtained at Keck Observatory showed that this supernova looked like nothing we had ever seen before. This, after discovering nearly 5,000 supernovae in the last two decades,” said Peter Nugent, Senior Scientist and Division Deputy for Science Engagement in the Computational Research Division at Lawrence Berkeley National Laboratory who co-authored the study. “While the spectra bear a resemblance to normal hydrogen-rich core-collapse supernova explosions, they grew brighter and dimmer at least five times more slowly, stretching an event which normally lasts 100 days to over two years.”

Researchers used the Low Resolution Imaging Spectrometer (LRIS) on the Keck I telescope to obtain spectrum of the star’s host galaxy, and the Deep Imaging and Multi-Object Spectrograph (DEIMOS) on Keck II to obtain high-resolution spectra of the unusual star itself.

The supernova, named iPTF14hls, was discovered in September of 2014 by the Palomar Transient Factory. At the time, it looked like an ordinary supernova. Several months later, LCO astronomers noticed the supernova was growing brighter again after it had faded.

iPTF14hls ​grew ​bright ​and ​dim ​again ​at ​least ​five ​times ​over ​two ​years. ​This ​behavior ​has ​never ​been seen ​in ​previous ​supernovae, ​which ​typically ​remain ​bright ​for approximately 100 days and ​then fade. Adapted from Arcavi et ​al. 2017, ​Nature.

When astronomers went back and looked at archival data, they were astonished to find evidence of an explosion in 1954 at the same location. This star somehow survived that explosion and exploded again in 2014.

“This supernova breaks everything we thought we knew about how they work. It’s the biggest puzzle I’ve encountered in almost a decade of studying stellar explosions,” said lead author Iair Arcavi, a NASA Einstein postdoctoral fellow at LCO and the University of California Santa Barbara.

The study calculated that the star that exploded was at least 50 times more massive than the sun and probably much larger. Supernova iPTF14hls may have been the most massive stellar explosion ever seen. The size of this explosion could be the reason that our conventional understanding of the death of stars failed to explain this event.

Supernova iPTF14hls may be the first example of a “Pulsational Pair Instability Supernova.”

An image taken ​by ​the ​Palomar ​Observatory ​Sky Survey ​reveals ​a ​possible ​explosion ​in the ​year ​1954 ​at the ​location ​of ​iPTF14hls ​(left), ​not ​seen ​in ​a ​later ​image ​taken ​in ​1993 ​(right). ​Supernovae ​are ​known ​to explode only ​once, ​shine ​for ​a ​few ​months ​and ​then fade, ​but ​iPTF14hls ​experienced ​at ​least ​two explosions, 60 ​years ​apart. Adapted ​from Arcavi et ​al. ​2017, ​Nature.

“According to this theory, it is possible that this was the result of star so massive and hot that it generated antimatter in its core,” said co-author Daniel Kasen, an associate professor in the Physics and Astronomy Departments at UC Berkeley and a scientist at Lawrence Berkeley Lab. “That would cause the star to go violently unstable, and undergo repeated bright eruptions over periods of years.”

That process may even repeat over decades before the star’s large final explosion and collapse to a black hole.

“These explosions were only expected to be seen in the early universe and should be extinct today. This is like finding a dinosaur still alive today. If you found one, you would question whether it truly was a dinosaur,” said Andy Howell, leader of the LCO supernova group and co-author of the study.

Indeed, the “Pulsational Pair Instability” theory may not fully explain all the data obtained for this event. For example, the energy released by the supernova is more than the theory predicts. This supernova may be something completely new.

Astronomers continue to monitor iPTF14hls, which remains bright three years after it was discovered.

“This is one of those head-scratcher type of events,” said Nugent. “At first we thought it was completely normal and boring. Then it just kept staying bright, and not changing, for month after month. Piecing it all together, from our observations at Palomar Transient Factory, Keck Observatory, LCOGT, and even the images from 1954 in the Palomar Sky Survey, has started to shed light on what this could be. I would really like to find another one like this.”

Publication: Iair Arcavi, et al., “Energetic eruptions leading to a peculiar hydrogen-rich explosion of a massive star,” Nature 551, 210–213 (09 November 2017) doi:10.1038/nature24030


Hubble Uncovers New Clues about a Hefty, Rapidly Aging Star

Using the Hubble Space Telescope, a team of astronomers has uncovered surprising new clues about a hefty, rapidly aging star whose behavior has never been seen before in our Milky Way galaxy. Nicknamed it “Nasty 1,” a play on its catalog name of NaSt1, the star may represent a brief transitory stage in the evolution of extremely massive stars.

First discovered several decades ago, Nasty 1 was identified as a Wolf-Rayet star, a rapidly evolving star that is much more massive than our sun. The star loses its hydrogen-filled outer layers quickly, exposing its super-hot and extremely bright helium-burning core.

But Nasty 1 doesn’t look like a typical Wolf-Rayet star. The astronomers using Hubble had expected to see twin lobes of gas flowing from opposite sides of the star, perhaps similar to those emanating from the massive star Eta Carinae, which is a Wolf-Rayet candidate. Instead, Hubble revealed a pancake-shaped disk of gas encircling the star. The vast disk is nearly 2 trillion miles wide, and may have formed from an unseen companion star that snacked on the outer envelope of the newly formed Wolf-Rayet. Based on current estimates, the nebula surrounding the stars is just a few thousand years old, and as close as 3,000 light-years from Earth.

“We were excited to see this disk-like structure because it may be evidence for a Wolf-Rayet star forming from a binary interaction,” said study leader Jon Mauerhan of the University of California, Berkeley. “There are very few examples in the galaxy of this process in action because this phase is short-lived, perhaps lasting only a hundred thousand years, while the timescale over which a resulting disk is visible could be only ten thousand years or less.”

In the team’s proposed scenario, a massive star evolves very quickly, and as it begins to run out of hydrogen, it swells up. Its outer hydrogen envelope becomes more loosely bound and vulnerable to gravitational stripping, or a type of stellar cannibalism, by a nearby companion star. In that process, the more compact companion star winds up gaining mass, and the original massive star loses its hydrogen envelope, exposing its helium core to become a Wolf-Rayet star.

Another way Wolf-Rayet stars are said to form is when a massive star ejects its own hydrogen envelope in a strong stellar wind streaming with charged particles. The binary interaction model where a companion star is present is gaining traction because astronomers realize that at least 70 percent of massive stars are members of double-star systems. Direct mass loss alone also cannot account for the number of Wolf-Rayet stars relative to other less-evolved massive stars in the galaxy.

“We’re finding that it is hard to form all the Wolf-Rayet stars we observe by the traditional wind mechanism, because mass loss isn’t as strong as we used to think,” said Nathan Smith of the University of Arizona in Tucson, who is a co-author on the new NaSt1 paper. “Mass exchange in binary systems seems to be vital to account for Wolf-Rayet stars and the supernovae they make, and catching binary stars in this short-lived phase will help us understand this process.”

But the mass transfer process in mammoth binary systems isn’t always efficient. Some of the stripped matter can spill out during the gravitational tussle between the stars, creating a disk around the binary.

“That’s what we think is happening in Nasty 1,” Mauerhan said. “We think there is a Wolf-Rayet star buried inside the nebula, and we think the nebula is being created by this mass-transfer process. So this type of sloppy stellar cannibalism actually makes Nasty 1 a rather fitting nickname.”

The star’s catalogue name, NaSt1, is derived from the first two letters of each of the two astronomers who discovered it in 1963, Jason Nassau and Charles Stephenson.

Viewing the Nasty 1 system hasn’t been easy. The system is so heavily cloaked in gas and dust, it blocks even Hubble’s view of the stars. Mauerhan’s team cannot measure the mass of each star, the distance between them, or the amount of material spilling onto the companion star.

Previous observations of Nasty 1 have provided some information on the gas in the disk. The material, for example, is travelling about 22,000 miles per hour in the outer nebula, slower than similar stars. The comparatively slow speed indicates that the star expelled its material through a less violent event than Eta Carinae’s explosive outbursts, where the gas is travelling hundreds of thousands of miles per hour.

Nasty 1 may also be shedding the material sporadically. Past studies in infrared light have shown evidence for a compact pocket of hot dust very close to the central stars. Recent observations by Mauerhan and colleagues at the University of Arizona, using the Magellan telescope at Las Campanas Observatory in Chile, have resolved a larger pocket of cooler dust that may be indirectly scattering the light from the central stars. The presence of warm dust implies that it formed very recently, perhaps in spurts, as chemically enriched material from the two stellar winds collides at different points, mixes, flows away, and cools. Sporadic changes in the wind strength or the rate the companion star strips the main star’s hydrogen envelope might also explain the clumpy structure and gaps seen farther out in the disk.

To measure the hypersonic winds from each star, the astronomers turned to NASA’s Chandra X-ray Observatory. The observations revealed scorching hot plasma, indicating that the winds from both stars are indeed colliding, creating high-energy shocks that glow in X-rays. These results are consistent with what astronomers have observed from other Wolf-Rayet systems.

The chaotic mass-transfer activity will end when the Wolf-Rayet star runs out of material. Eventually, the gas in the disk will dissipate, providing a clear view of the binary system.

“What evolutionary path the star will take is uncertain, but it will definitely not be boring,” said Mauerhan. “Nasty 1 could evolve into another Eta Carinae-type system. To make that transformation, the mass-gaining companion star could experience a giant eruption because of some instability related to the acquiring of matter from the newly formed Wolf-Rayet. Or, the Wolf-Rayet could explode as a supernova. A stellar merger is another potential outcome, depending on the orbital evolution of the system. The future could be full of all kinds of exotic possibilities depending on whether it blows up or how long the mass transfer occurs, and how long it lives after the mass transfer ceases.”

The team’s results will appears in the May 21 online edition of the Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

The Hubble Space Telescope is a project of international cooperation between NASA and the European Space Agency. NASA’s Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, manages the telescope. The Space Telescope Science Institute (STScI) in Baltimore, Maryland, conducts Hubble science operations. يتم تشغيل STScI لصالح وكالة ناسا من قبل اتحاد الجامعات للأبحاث في علم الفلك ، في واشنطن.

النشر: Jon Mauerhan, et al., “Multiwavelength observations of NaSt1 (WR 122): equatorial mass loss and X-rays from an interacting Wolf–Rayet binary,” MNRAS (July 01, 2015) 450 (3): 2551-2563 doi: 10.1093/mnras/stv257


شاهد الفيديو: معرفة النسبه المؤيه بالجوال (شهر اكتوبر 2021).