تصاویری که نشان می‌دهد جهان چقدر بزرگ است

گجت نیوز: کیهان، وسعتی باورنکردنی دارد. در این مطلب، ۱۷ تصویر بی‌نظیر را می‌بینیم که نشان می‌دهد جهان چقدر بزرگ و بی‌نهایت است.

بخشی از کیهان که برای ما قابل مشاهده است، ۹۲ سال نوری قطر دارد. در این عظمت، ما انسان‌ها و کره زمین مانند قطره‌ای در اقیانوسی کیهانی هستیم. در ادامه برای مشاهده ۱۷ تصویر جذاب که نشان می‌دهند جهان چقدر بزرگ است، با گجت نیوز همراه باشید.

این تصویر در سال ۲۰۱۳ توسط فضانورد، کارن نیبرگ در ایستگاه فضایی بین المللی گرفته شده‌است و دو عدد از بزرگترین جزایر قسمت جنوبی فلات ماسکرین را نشان ‌می‌دهد. جزایر رئونیون و موریس که تا حدودی توسط ابرها پوشیده شده‌اند. جالب است بدانید که برای دیدن یک انسان روی زمین از ارتفاع ایستگاه فضایی بین‌المللی، تلسکوپی به اندازه هابل لازم است. مقیاس یک انسان کمتر از ۵۰۰۰۰۰۰/۱ مقیاس زمین است. در نظر داشته باشید که خود زمین در مقایسه با جهان بزرگ، بسیار کوچک است.

این تصویر از زمین توسط فضاپیمای مسنجر (messenger) ناسا گرفته شده است. فضاپیمای مسنجر برای از دست دادن انرژی کافی و رسیدن به عطارد، ناچار بود از زمین و زهره عبور کند. چرخش زمین غیرقابل انکار است؛ زیرا این چرخش توضیح می‌دهد که چرا زمین در مرکز خود برآمده است، در قطب‌ها فشرده می‌شود و قطرهای استوایی متفاوتی دارد. قطر متوسط زمین کمی کمتر از ۱۳۰۰۰ کیلومتر است.

جالب است بدانید سیارات دیگر معمولا هزاران برابر حجم زمین را در فضا اشغال می‌کنند. هدف این تصویر نیز مقایسه سیارات منظومه شمسی از نظر اندازه آنهاست نه از نظر فاصله بین آنها. مشتری و زحل بیش از ۱۰ برابر کره زمین قطر دارند. برخی از سیارات غول پیکر دیگری نیز وجود دارند که ۲ برابر مشتری رشد می‌کنند.

کوتوله‌های قهوه‌ای اجرامی هستند که از سیارات، بزرگتر و از ستاره‌ها کوچتر می‌باشند. کوتوله‌های قهوه‌ای تقریبا بین ۰/۰۸۰ تا ۰/۰۱۳ خورشیدی جرم دارند و در همان اندازه تقریبی مشتری باقی می‌مانند؛ اما درنهایت به جرم‌های بسیار بزرگتری می‌رسند. کوتوله‌های سرخ نیز فقط کمی بزرگتر هستند. در این تصویر، ستاره‌هایی عظیم مثل خورشید نشان داده نشده‌اند. اینگونه ستاره‌ها چندین برابر بزرگتر از کوتوله‌های قهوه‌ای و سرخ هستند.

قطر بزرگترین ستارگان ابرغول بیش از میلیاردها کیلومتر است. این تصویر تعدادی از بزرگترین ستاره‌های کیهان به علاوه مدارهای زحل (بیضی قهوه‌ای رنگ) و نپتون (بیضی آبی رنگ) را جهت مقایسه نشان می‌دهد. ستارگان در این تصویر از چپ به راست شامل بزرگترین ابر غول آبی؛ ابر غول زرد؛ ابر غول نارنجی؛ ابر غول قرمز (UY Scuti)؛ Stephenson 2-18 هستند. دو ستاره آخر بزرگترین آنها محسوب می‌شوند و قطر آنها تقریبا ۲۰۰۰ برابر خورشید است.

نمودار بالا اندازه نسبی افق رویداد دو سیاهچاله کلان پرجرم را نشان می‌دهد که در منظومه OJ 287 به دور یکدیگر می‌چرخند. افق رویداد بزرگتر، ۱۲ برابر نپتون است و افق رویداد با جرم کوچکتر تقریبا به اندازه سیارک سرس به دور خورشید است.

همانطور که در مقیاس لگاریتمی تصویر بالا مشاهده می‌کنید، منظومه شمسی نشان می‌دهد که برخی از اجرام چقدر دور هستند. سیارات، کمربند کویپر، ابر اورت و نزدیکترین ستاره در این تصویر نشان داده شده اند. این تصویر توسط وویجر ۱ (Voyager 1) به ثبت رسیده است که دورترین فضاپیمای مصنوعی است و ۱۵۵/۵ واحد نجومی از خورشید فاصله دارد.

در بالا تصویری از ابر اورت درونی و بیرونی اطراف خورشید را مشاهده می‌کنید. در اطراف هر منظومه ستاره‌ای، ابرهای اورت چندین سال نوری؛ یعنی ده‌ها کیلومتر را در بر می‌گیرند. ابر اورت درونی چنبره شکل است؛ اما ابر اورت بیرونی کروی است. وسعت واقعی ابر اورت بیرونی ممکن است کمتر از ۱ سال نوری یا بیشتر از ۳ سال نوری باشد. ستاره دنباله‌دار برناردینلی-برنشتاین دارای فاصله‌‌ تقریبا ۱ سال نوری است که نشان می‌دهد ابر کلوت نیز حتما در همین مقیاس است.

تقریبا ۱۰۰۰ ستاره در کهکشان‌های کوتوله segue1 و segue3 وجود دارند که جرم گرانشی به اندازه ۶۰۰۰۰۰ خورشید را دارند. ستاره‌هایی که در این تصویر با دایره مشخص شده‌اند، ستارگانی هستند که ماهواره کوتوله segue1 را تشکیل می‌دهند. به مرور با کشف کهکشان‌های کوچک و کم ستاره به زیاد بودن این نوع کهکشان‌ها بیشتر پی می‌بریم. احتمالاً فقط در محدوده ما ۱۰۰ مورد از این کهکشان‌ها وجود دارند.

خوشه کهکشانی غول پیکر به نام آبل ۲۰۲۹، کهکشان IC1101 را در خود جای داده است. این کهکشان با وسعت ۵/۵ الی ۶/۰ میلیون سال نوری، بزرگترین کهکشان شناخته شده برحسب تمام معیارها است و حداقل هزاران ستاره دارد. متاسفانه به دلیل سن محدود و انرژی تاریک، برای جهان دشوار است که یک جسم واحد را به میزان قابل توجه بزرگ کند.

در این تصویر بی‌نظیر، مقیاس کهکشان‌ها از جمله راه شیری، آندرومدا، بزرگترین مارپیچ (UGH 2885)،‌بزرگترین بیضوی (IC 1101) و بزرگترین کهکشان رادیویی، یعنی آلسیونئوس نشان داده شده‌‌ اند. بزرگترین کهکشان‌ها بیش از ۱۰۰ تریلیون ستاره دارند که آلسیونئوس رکورد آنها را با وسعت ۱۶ میلیون سال نوری شکسته است.

خوشه کهکشانی بسیار عظیم به نام MACS J1149.5+223 را در تصویر فوق مشاهده می‌کنید که یکی از بزرگترین ساختارهای محدود در کیهان است. نور این خوشه بیش از ۵ میلیارد سال طول کشیده تا به ما برسد. در مقیاس‌های بزرگتر، کهکشان‌ها در کنار همدیگر قرار می‌گیرند و ساختارهایی به وسعت صدها میلیون سال نوری را تشکیل می‌دهند.

دیوار بزرگ اسلون یکی از بزرگترین سازه‌های ظاهری و احتمالا گذرا در کیهان است که وسعتی در حدود ۱/۳۷ سال نوری دارد. این دیوار ممکن است، یک تراز شانسی از ابرخوشه‌های متعدد باشد؛ اما قطعا یک ساختار واحد و محدود به گرانش نیست. سمت راست تصویر، کهکشان‌های دیوار بزرگ اسلون را نشان می‌دهد.

جهانی که ما قادر به مشاهده آن هستیم ۹۲ میلیون سال نوری وسعت دارد. در تصویر فوق قسمت زرد، جهان قابل مشاهده ما را شکل می‌دهد و قسمت ارغوانی، بخشی را نشان می‌دهد که اگر با سرعت نور حرکت کنیم می‌توانیم به آن برسیم. حد جهان قابل مشاهده ما ۴۶/۱ میلیارد سال نوری است. تخمین زده می‌شود که ۲ تریلیون کهکشان در قسمت زرد وجود دارد؛ اما این تخمین احتمالاً اشتباه و کمتر از تعداد واقعی است.

جهانی که ما قادر به مشاهده آن نیستیم حداقل ۴۰۰ برابر بزرگتر است. این شبیه‌سازی، شبکه کیهانی ماده تاریک و ساختار بزرگ مقیاس آن را نشان می‌دهد. ماده طبیعی در این شبکه کیهانی وجود دارد؛ اما فقط ۱/۶ کل ماده را شکل می‌دهد. جالب است بدانید خود ماده ۲/۳ از جهان را تشکیل می‌دهد و بقیه جهان از انرژی تاریک شکل گرفته‌ است. جهان بزرگ قابل مشاهده ما کمتر از یک در ۶۴ میلیون آن چیزی است که واقعا وجود دارد.

ممکن است جهان، بی‌نهایت باشد. در حالی که پیش‌بینی می‌شود که بسیاری از جهان‌های مستقل در یک فضازمان متورم ایجاد می‌شوند؛ اما باید بدانیم که تورم در همه جا و در یک لحظه پایان نمی‌یابد، بلکه فقط در مناطق مجزا و مستقل پایان می‌یابد. این موضوع باعث جلب توجه دانشمندان به مفهوم چندجهانی (جهان‌های موازی) و علت برخورد نکردن جهان‌ها با همدیگر شده‌است.