ه‍.ش. ۱۳۹۴ شهریور ۲۴, سه‌شنبه

فرگشت جهان؛ از انفجار بزرگ تا امروز

از: بهنام محمدپناه

فرگشت و ژنتيک


فهرست مندرجات

.



فصل دوم

فرگشت جهان؛ از انفجار بزرگ تا امروز

جهان هستی چگونه و از چه زمانی پدید آمد؟ این سؤالی بود که تا مدت‌ها ذهن دانشمندان را به‌خود مشغول کرده بود. سرانجام با تلاش محققان و نیز یاری گرفتن از فن‌آوری‌های جدید مانند تلسکوپ‌های رادیویی و نیز تلسکوپ هابل، راز چگونگی تشکیل کیهان کشف شد. بر اساس این تحقیقات، ١٣،۷ میلیارد سال پیش کل کیهان خالی از هر ماده‌ای بود و تنها در یک نقطه‌ی بسیار کوچکی انرژی عظیم فوق تصوری نهفته بود. ناگهان این نقطه منفجر شد و انرژی عظیم آن به شکل مواد پایه‌ی کوارک و الکترون به فضای بیکران پرتاب شدند. دانشمندان لحظه‌ی انفجار بزرگ را مهبانگ (BigBang) نامیده‌اند. لازم به ذکر است که دانشمندان درباره‌ی چگونگی و یا عامل به‌وجود آورنده‌ی این انرژی عظیم هنوز اطلاعی ندارند.

به هر حال، چند دقیقه بعد از مهبانگ، نخستین هسته‌ی اتم‌های سبک مانند هیدروژن و هلیم تشکیل شدند، اما از آن‌جا که دمای محیط بسیار بالا (در حد میلیون‌ها درجه‌ی سانتیگراد) بود، الکترون‌ها نمی‌توانستند در مدار دور هسته دوام بیاورند و به ناچار از آن جدا می‌شدند. این شرایط تا ٣٠٠ هزار سال بعد ادامه داشت تا این‌که دما به حد کافی سرد شد و به چند هزار درجه‌ی سانتیگراد رسید. به این ترتیب،

تصوير گرفته شده توسط تلسکوپ هابل: آبل ۱٦۸۹، یکی از بزرگترین خوشه‌های کهکشانی شناخته شده‌ است که خوشه‌ای از هزاران کهکشان در نقطه‌ی بسيار کوچکی از کيهان قرار دارد.

نخستین اتم‌های گازی تشکیل شدند. با گذشت میلیون‌ها سال، ابرهایی از اتم‌های گازی نزدیک هم تشکیل شدند. در این زمان، چون ستاره‌ای وجود نداشت، کل کیهان به‌شکل توده ابرهای سرد و تاریک در فضا معلق بودند

۴٠٠ میلیون سال بعد، بخشی‌هایی از توده‌های گازی تحت تأثیر جاذبه، گرد هم آمدند و یک توده‌ی متراکم ایجاد کردند. به مرور مرکز این توده‌ی متراکم در اثر فشار، فشرده‌تر شد و طبق اصل ترمودینامیک، دمای آن تا حد زیادی بالا رفت. وقتی دمای مرکز توده به یک میلیون درجه‌ی سانتی‌گراد رسید، عمل گداخت هسته‌ای بین اتم‌های هیدروژن برقرار شد. اتم‌های هیدروژن آن با یکدیگر ترکیب شدند و اتم‌های سنگین‌تر هلیم به‌وجود آمد. طی عمل گداخت هسته‌ای، انرژی زیادی تولید شد که به داغ شدن بیشتر هسته‌ی توده انجامید. میلیون‌ها سال بعد این توده‌ی گازی، آن‌قدر گرما و انرژی داشت که بخشی به‌صورت فوتون‌های نوری تبدیل شدند و به این ترتیب، نخستین ستاره‌های کیهان متولد شدند.

میلیاردها سال پس از تولد ستاره‌‌ها، تعدادی از آن‌ها در اثر جاذبه، گرد هم آمدند و شروع به چرخش به دور ستاره‌های مرکزی نمودند و به این شکل کهکشان‌ها نیز متولد شدند. تلسکوپ هابل (که مانند ماهواره‌ای خارج از جوّ به دور زمین می‌گردد)، تاکنون بیش از ۲٠٠ میلیارد کهکشان را شناسایی کرده است. هر کهکشان هم شامل میلیاردها ستاره است. برای مثال کهکشان راه شیری ۲٠٠ میلیارد ستاره دارد که خورشید ما همراه با منظومه‌اش، تنها نقطه‌ی بسیار کوچکی از آن محسوب می‌شوند!

کهکشان مارپیچی ان‌جی‌سی ۴۴۱۴، در فاصله ٦۲ میلیون سال نوری از زمین، با بيش از ٣٠٠ ميليارد ستاره کهکشان راه شيری با ۲٠٠ ميليارد ستاره

در مرکز اغلب کهکشان‌ها، توده‌ی بسیار متراکمی از مواد و انرژی در یک نقطه جمع شده‌اند که به آن‌ها سیاه‌چاله‌ی مرکزی می‌گویند. ستاره‌ها به‌دلیل جرم و جاذبه‌ی زیاد این سیاه‌چاله‌ها است که حول مرکز کهکشان می‌گردند. دانشمندان هم‌چنین اطلاعات زیادی از ساختار سیاه‌چاله‌ها ندارند، فقط همین را می‌دانند که وقتی یک ستاره‌ی بسیار بزرگ می‌میرد، هسته‌ی آن در خود متلاشی می‌شود و تبدیل به نقطه‌ای اسرارآمیز با جاذبه‌ی فوق‌العاده می‌شود که می‌تواند همه‌ی چیزهای اطرافش (حتی نور) را به درون خود جذب کند.

به‌هر حال، میلیاردها سال پیش یکی از ستاره‌ها منفجر شد و گازها و غبار حاصل از انفجار ابرنواختری آن در فضا پخش شد. میلیون‌ها سال از آن انفجار گذشت تا این‌که در ۴،۵ میلیارد سال پیش این توده‌های گازی و غبار عناصر دوباره گرد هم آمدند و ستاره‌ی خورشید و سیارات منظومه‌ی ما را پدید آوردند. خورشید ما جزو ستارگان متوسط کیهان محسوب می‌شود، با این حال اندازه‌ی آن بیش از یک میلیون برابر زمین است و به تنهایی ٩٩،٨٪ جرم کل منظومه را دارا است.

طبق محاسبات دانشمندان، حدود ۴ میلیارد سال آینده و با اتمام سوخت، خورشید آماده‌ی مرگ می‌شود و در لحظات پیش از مرگ، تبدیل به غول سرخ بزرگی می‌شود و زمین و دیگر سیارات نزدیک را در خود می‌بلعد و تبدیل به خاکستر می‌کند. (نگران نباشید، هنوز تا ۴ میلیارد سال خیلی مانده است!)

خورشید بیش از یک میلیون برابر زمین است. خود خورشید هم همراه با منظومه‌اش تنها یکی از ۲٠٠ میلیارد ستاره‌ی کهکشان راه شیری است و تاکنون بیش از ۲٠٠ میلیارد کهکشان هم کشف شده‌اند. کافی است کمی محاسبه کنید تا بفهمید سیاره‌ی زمین با این‌همه عظمتش، در کیهان اصلاً عددی نیست، چیزی نزدیک به صفر مطلق.


[] يادداشت‌ها




[] پی‌نوشت‌ها

محمدپناه، بهنام، فرگشت و ژنتيک، صص ۱٧-۱۹


[] جُستارهای وابسته




[] سرچشمه‌ها

محمدپناه، بهنام، فرگشت و ژنتيک، تهران: آمه، ۱٣٨۹،