رادیو نجوم

کارل جانسکی (Karl Jansky) ، مهندس جوانی که در آزمایشگاههای تلفن بل (Alexander Graham Bell Phon) کار می‌کرد، مشغول مطالعه صداهای تیز و مزاحمی بود که همیشه همراه گیرنده‌های رادیویی است. وی به صدای بسیار ضعیف و بسیار پیوسته‌ای برخورد کرد که نمی‌توانست از هیچ یک از منابع معمولی سرچشمه گرفته باشد. جانسکی سرانجام نظر داد که این صدا ناشی از موج رادیویی است که از فضای خارج می‌رسند.
در ابتدا به نظر می‌رسید که علامتهای رادیویی که از فضا در جهت خورشید می‌رسند، قویترند. اما روز به روز جهت قویترین علامتها به کندی تغییر مکان می‌داد و از خورشید دور می‌شد و دایره‌ای را در آسمان می‌پیمود. جانسکی تا سال ۱۹۳۳ نظر داد که موج رادیویی از راه شیری ، و بخصوص از جهت صورت فلکی قوس ، به طرف کهکشان می‌آیند. به این ترتیب رادیو نجوم یا رادیو آسترونومی پا به عرصه وجود گذاشت.
دلایل بی‌رغبتی به رادیو نجوم
اختر شناسان بلافاصله بعد از پیدایش رادیو نجوم ، به این علم گرایش پیدا نکردند، زیرا موانع جدی بر سر راه وجود داشت. تصویرهایی که بدست می‌آمد واضح نبود، بلکه فقط تصویرهایی تکان خورده بر روی نقشه‌ای بود که به آسانی قابل توجیه نبود. مهمتر از همه آنکه موج رادیویی بسیار بلندتر از آن هستند که از منبعی به کوچکی یک ستاره صادر شوند. علامتهای رادیویی که از فضا می‌رسیدند، طول موجهایی صدها مرتبه بلکه میلیونها مرتبه بلندتر از طول موج نور داشتند‌، و هیچ گیرنده معمولی رادیو نمی‌توانست چیزی بیشتر از یک تصویر کلی درباره جهتی که این امواج از آن می‌آیند بدست دهد. این مشکلات اهمیت کشف جدید را پنهان کرد.
ستارگان رادیویی
جوانی به نام گروت ربر (Grote Rober) که درباره رادیو بطور ذوقی مطالعه می‌کرد، تنها به دلیل کنجکاوی به این کار ادامه داد. او در سال ۱۹۳۷ با صرف وقت و پول در حیاط خانه خود تلسکوپ رادیویی کوچکی بر پا کرد که دارای یک صفحه شلجمی به قطر تقریبی ۹ متر بود و موج رادیویی را دریافت و متمرکز می‌ساخت. ربر ، در آغاز سال ۱۹۳۸ ، بجز منبعی که در صورت فلکی قوس بود، چند منبع دیگر موج رادیویی پیدا کرد. مثلا یکی از آنها در صورت فلکی دجاجه و دیگری در صورت فلکی ذات الکرسی بود. چنین منابع تابشی را ، چه منبع آنها ستارگان بودند و چه نبودند نخستین بار ستارگان رادیویی (radio star) نامیدند، اما اکنون بیشتر منابع رادیویی (radio source) نامیده می‌شوند.
سیر تحولی و رشد:
۱.در جنگ جهانی دوم ، هنگامی که دانشمندان انگلیسی به تکمیل رادار پرداخته بودند، کشف کردند که خورشید با فرستادن علامتهای رادیویی در ناحیه فیزیک امواج کوتاه به مزاحمت پرداخته است. این مزاحمت توجه آنها را به رادیو نجوم جلب کرد. پس از پایان جنگ ، دانشمندان انگلیسی ارتباط رادیویی خود را با خورشید دنبال کردند. در سال ۱۹۵۰ متوجه شدند که بسیاری از علامتهای رادیویی خورشید وابسته به لکه‌های خورشیدی است. شایان ذکر است که جانسکی آزمایشهای خود را در زمانی انجام داده بود که لکه‌های خورشیدی به حداقل رسیده بود.

۲.انگلیسیها به منظور دقت دریافت و هدف قرار دادن ستارگان رادیویی به آماده کردن ساختمان آنتنهایی بزرگ پرداختند و گیرنده‌های بسیار در جاهای مختلف نصب کردند. در سال ۱۶۴۷ ، جان بولتون (John.C.Bolton) اختر شناس استرالیایی ، سومین منبع قوی آسمان را تعقیب کرد و ثابت نمود که نمی‌تواند چیزی جز سحابی سرطان باشد.

۳.از میان بیشتر از ۲۰۰۰ منبع رادیویی که بطور پراکنده در آسمان تشخیص داده شده‌اند، این نخستین منبعی بود که به یک جسم واقعا مرئی متعلق بود. بیشتر به نظر می‌رسید که منبع این تابش ابری از گازهای در حال انبساط باشد که در سحابی وجود دارد.

۴.این نظر به مؤید شاهد دیگری است که سرچشمه رادیویی کیهانی از گازهای متلاطم است. گازهای متلاطم جو خارجی خورشید سرچشمه موج رادیویی است. به همین دلیل آنچه خورشید رادیویی (radio sun) نامیده می‌شود، به مراتب بزرگتر از خورشید مرئی است. از این گذشته معلوم شده است که مشتری و زحل و زهره ، که هر یک شامل جو متلاطمی هستند، موج رادیویی منتشر می‌کنند. اما تابش مربوط به مشتری ، که نخستین بار در سال ۱۹۵۵ بر اساس گزارشهای سال ۱۹۵۰ آشکار شد، به نظر می‌رسد که گاهی به ناحیه مخصوصی وابسته است که حرکت آن به قدری منظم است که به کمک آن می‌توان زمان حرکت دورانی مشتری را تا یک صدم ثانیه تعیین کرد.
واحد جانسکی
جانسکی ، پایه گذار رادیو آسترونومی یا رادیو نجوم ، در سال ۱۹۵۰ در سن چهل سالگی از دنیا رفت، بی آنکه در زنده بودنش از او قدردانی شود. مرگش در زمانی رخ داد که آسترونومی گام او خود را در راه پیشرفت برداشته بود. پس از مرگ او تصمیم گرفتند که شدت تابشهای رادیویی را بر حسب واحدی به نام جانسکی اندازه گیری می‌کنند.
منابع رادیو نجوم:

۱-رادیو آسترونومی تا اعماق فضا را وارسی کرد. در میان کهکشان ما منبعی قوی وجود دارد، (قویترین منبع در خارج از منظومه شمسی) که آن را ذات الکرسی رادیویی می‌گویند، چون در صورت فلکی ذات الکرسی قرار دارد. والتر باده و رودولف مینکوفسکی ، (Radolph Minkowski) ، تلسکوپ ۲۰۰ اینچی را به طرف لکه‌ای چرخاندند که این منبع بوسیله تلسکوپهای انگلیسی به دقت هدف قرار گرفته بود و در آنجا آثاری از گازهای متلاطم پیدا کردند.

۲-کشف منبعی دورتر در سال ۱۹۵۱ صورت گرفت. دومین منبع قوی رادیویی در صورت فلکی دجاجه است. ربر نخستین کسی بود که در سال ۱۹۴۴ گزارشی درباره این منبع تهیه کرد. وقتی که بعدها تلسکوپهای رادیویی مکان این ستاره را جستجو کردند. آشکار شد که این منبع رادیویی در خارج از کهکشان ماست و این نخستین منبعی بود که در خارج از راه شیری هدف تلسکوپهای رادیویی قرار گرفت.

۳-در سال ۱۹۵۱ ، باده که با تلسکوپ ۲۰۰ اینچی خود بخش معینی از آسمان را بررسی می‌کرده در مرکز میدان تلسکوپ یک لنگه کهکشان پیدا کرد. این کهکشان دو مرکز داشت و به نظر می‌رسید که در جهت نادرستی پیچ خورده است. به نظر باده چنین آمد که این گفته کهکشان پیچ خورده دو مرکزی تنها یک کهکشان نیست، بلکه دو کهکشان است که از یک طرف به یکدیگر متصل شده‌اند و شکلی شبیه یک جفت منبع شکسته شده را به خود گرفته‌اند. به عقیده باده این دو کهکشان با یکدیگر تصادف کرده‌اند و این امکانی بود که وی قبلا با اخترشناسان دیگر درباره وقوع آن بحث کرده بود.
تصادف کهکشانی
یک سال گذشت تا موضوع کهکشان دو مرکزی سر و صورتی به خود گرفت. طیف سنج جذبی خطوطی را نشان داد که می‌توانست با فرض تصادف دو کهکشان گاز و غبار توضیح داده شود. اکنون تصادف دو کهکشان به عنوان یک واقعیت شناخته شده است. از این گذشته ، به نظر می‌رسد که تصادفهای کهکشانی امری نسبتا عادی است. بخصوص در خوشه‌های متراکمی که فاصله کهکشانها ممکن است چندان از قطر کهکشانها بزرگتر نباشد.
وقتی که دو کهکشان با یکدیگر تصادف می‌کنند، لزومی ندارد که ستارگان آنها با یکدیگر مواجه شوند، زیرا ستارگان آنقدر از یکدیگر فاصله دارند که ممکن است یک کهکشان از میان کهکشانی دیگر بگذرد، بدون آنکه ستارگان حتی به یکدیگر نزدیکتر شوند. اما ابرهای گاز و غبار به شدت متلاطم می‌شوند و در نتیجه تابش رادیویی بسیار قوی تولید می‌کنند. کهکشانهایی که در صورت فلکی دجاجه با یکدیگر تصادف کرده‌اند ۲۰۰ میلیون سال نوری از ما فاصله دارند. با این همه علامتهای رادیویی که از آنها به ما می‌رسد قویتر از علامتهایی است که از سحابی سرطان ، که فقط ۳۵۰۰ سال نوری از ما فاصله دارد، به ما می‌رسد.
نابودی مفهوم تصادفهای کهکشانی:
*در واقع ، اساس مفهوم تصادفهای کهکشانی اندکی تزلزل وجود داشت. در سال ۱۹۵۵ ، ویکتور آماز اسپویچ آمار تسومیان اختر شناس روسی ، بطور تئوری دلایلی را ارائه کرد که بر طبق آن به جای تصادفهای کهکشانی ، انفجارهای کهکشانی رادیویی را پذیرفته بود. در اوایل دهه ۱۹۶۰ ، فرد هویل ، بر مبنای چنین عقیده‌ای نظر داد که کهکشانهای رادیویی ، ممکن است تحت تسلط یک سلسله از ابر نواختران باشند.

*در مرکز پرجمعیت یک هسته کهکشانی ممکن است ابر نواختری منفجر شود و ستاره نزدیک خود را آن قدر گرم کند که در آن نیز یک انفجار ابر نواختری روی دهد. انفجار دوم به انفجار سوم و آن نیز به انفجار چهارم منجر می‌شود، و این انفجارها همین طور ادامه پیدا می‌کنند. به بیان دیگر ، تمامی مرکز کهکشان به حال انفجار در می‌آید.

*امکان وقوع چنین رویدادی با کشفی که در سال ۱۹۶۸ صورت گرفت تقویت شد. در آن سال کشف شد که کهکشان M82 در صورت فلکی دب اکبر (منبع رادیویی قویی که در حدود ۱۰ میلیون سال نوری از ما فاصله دارد) ، از نوع کهکشان انفجاری (exploding galoxy) است.
سخن آخر
بررسی M82 با تلسکوپ ۲۰۰۰ اینچی ، با استفاده از نوری با طول موج مخصوص ، نشان داد که از مرکز این کهکشان موادی فوران کرده و تا فاصله ۱۰۰۰ سال نوری از آن دور شده‌اند. از روی مقدار ماده منفجر شده‌ای که به طرف خارج کهکشان می‌رود و از روی فاصله‌ای که طی کرده است و سرعت پیمایش این فاصله ، به نظر می‌رسد که احتمالا نور حاصل از انفجار تقریبا ۵ میلیون ستاره ، که در هسته کهکشان منفجر شده‌اند، تقریبا همزمان باهم ، در ۱.۵ میلیون سال پیش به ما رسیده باشد.