اخترنما

اخترنماها منابع انتشار امواج رادیویی در کیهان به شمار می‌روند. بعضی از آنها از مدتها قبل با تلسکوپهای نوری قابل رؤیت بودند و ستاره شناسان فکر می‌کردند که ستارگانی معمولی هستند. وقتی رادیو تلسکوپهای بزرگ بکار گرفته شدند. آنها علائمی را دریافت کردند که با نشانه‌های اشیای ستاره مانند (اخترنماها) که قبلا از طریق عکسبرداری معمولی شناخته شده بودند یکسان تشخیص داده شدند. اخترنماها به دلیل قوی بودن منابع رادیویی آنها به صورت معمایی در آمدند و در بعضی موارد هنوز هم چنین هستند.






کشف اخترنماها
وقتی با تلسکوپهای بزرگ از طیف امواج آنها عکسبرداری شد، چیز خاصی در مورد آنها کشف نشد. تا اینکه بعدا در سال 1963 مارتن اشمیت ، ستاره ناس آلمانی ، که در رصدخانه پالومار کار می‌کرد، طیف اخترنمایی را به تصویر کشید و ناگهان دریافت که تغییر مکان سرخ دیگری که قبلا دیده بسیار بزرگتر است. اگر این تغییر مکان سرخ بسیار بزرگ ناشی از همان علتهایی باشد که پژوهش قبلی هابل نشان داده است (یعنی کم نورترین شیء دارای بزرگترین سرعت پسروی است) در آنصورت اخترنماها واقعا اجرام شگفت انگیزی بوده و سرعت پسروی برخی از آنها ظاهرا به سرعت نور یعنی 300000 کیلومتر (186000 مایل) در ثانیه می‌رسد.

نظریات ستاره شناسان
با اینکه اخترنماها ظاهرا مثل ستارگان با نور ضعیف و بسیار دور دست می‌تابند، ولی درخشندگی واقعی آنها ممکن است صدها برابر درخشندگی تمام کهکشانها باشد، و لو اینکه تابشهای آنها از مناطقی از کیهان دریافت می‌شود که پهنای کمتر از یک سال نوری دارند. (پهنای کهکشان راه شیری ما حدود 100000 سال نوری است). به دلیل این حقیقت تکان دهنده برخی از ستاره شناسان ، این نظر را که اخترنماها اجرام بسیار دور دست هستند رد می‌کنند. شاید هم نظر هابل در مورد تغییر مکانهای سرخ کهکشانها نادرست باشد. بعضی بر این عقیده‌اند که جابجاییهای (تغییر مکانهای) بسیار بزرگ خطوط طیفی در مورد اخترنماهای دور دست ممکن است در اثر چیز دیگری (مثلا جاذبه) ایجاد شده است. یا اخترنماها ممکن است اشیای نزدیکتری باشند که در اثر عواملی که هنوز ناشناخته‌اند، با سرعت بسیار بالایی از راه شیری به بیرون پرتاب شده‌اند. اکثر ستاره شناسان معتقدند که اخترنماها اشیایی بسیار دور دست بوده و با سرعتهای خیلی زیاد در حال دور شدن هستند. با این حال هیچ کس نمی‌تواند به این نظر اطمینان کامل داشته باشد.
در نیمه قرن بیستم بدنبال پیمایش های آسمان در طول موجهای رادیویی علاوه بر کشف کهکشانهای رادیویی تعدادی منابع رادیویی نیز کشف شد که منابع رادیویی ستاره گون نام گرفتند چرا که برخلاف ستاره ها تصویر مریی نداشتند.نام اخترنما یا کوازار که از ریشه QUASI STELLER می باشد نامی است که به این رده از اجرام داده شده است.درابتدا طیف این اجرام بسیار غریب می نمود چرا که خطوط مشاهده شده مربوط به هیچ اتم یون ویا مولکولی نبودند تا اینکه ستاره شناسی به نام Maarten Schmidt در سال 1963کشف کرد که درخشانترین خطوط نشری در طیف اخترنماها به خطوط نشری هیدروژن اتمی عادی تعلق دارد منتها با انتقال به سرخ طیفی فوق العاده زیاد.این خطوط در واقع همان خطوط عادی طیفی هستند که به سمت منطقه قرمز طیف (طول موج بیشتر )منتقل شده اند.این انتقال به سرخ زیاد نشان دهنده دور شدن این اجرام با سرعت بسیار زیاد می باشد.اگر سرعت شعاعی (همان سرعت درامتداد دید)را ناشی از انبساط عالم بدانیم طبق قانون هابل فاصله این اجرام نشان دهنده فاصله بسیار زیادشان نیز می باشد.فاصله دورترین اخترنماها به 14 تا 15 میلیارد سال نوری می رسد.اخترنماها برای قابل مشاهده بودن از چنین فواصلی باید خیلی نورانی باشند حتی نورانی تر از یک کهکشان درخشنده.روشنایی یا درخشندگی اخترنماها در محدوده ی 10 تا 10000 برابر کهکشان راه شیری می رسد.حتی کم فروغ ترین اخترنماها به درخشندگی پرفروغترین کهکشانهای سیفرت و کهکشانهای رادیویی مجاور کهکشان راه شیری هستند.نور اخترنماها دارای تغییراتی نیز می باشد که این نشان دهنده کوچک بودن اخترنماها حتی در حد یک هفته نوری یا 1200 واحد نجومی است.

انرژی بسیار زیاد اخترنماها از کجا می آید؟همانند کهکشانهای فعال منبع انرژی این اجرام ریزش گاز بروی یک سیاهچاله است. شواهد بسیار زیادی نشان می دهند که اخترنما در واقع هسته کهکشانهای فعال می باشند.درتصویربرداریهای دقیق هاله ای اطراف بعضی از اخترنماها دیده می شود که ناشی از برهم کنش وبلعیدن ستاره های اطراف می باشد.این برهم کنشها دربسیاری از اخترنماها موجب بوجود آمدن فواره هایی گازی (جت)می شود که مانند فواره های گازی مشهود درنزدیکی کهکشانهای رادیویی می باشند.

از آنجایی که میزان مصرف گاز اخترنماها صدها برابر جرم خورشید در سال است عمرآنها باید کم باشد بنابراین اخترنماها باید مرحله ای موقت از وجود یک کهکشان باشند.

از آنجایی که اخترنماها بسیار دور دست هستند با مشاهده آنها در واقع به زمانهای بسیار دورو در واقع اوایل شکل گیری کیهان می نگریم برای مثال وقتی به یک اخترنما با فاصله 14 میلیارد سال نوری نگاه می کنیم (با توجه به اینکه عمر کیهان در حدود 15 میلیارد سال است) به زمانی نگاه می کنیم که عمر کیهان تنها یک میلیارد سال بوده است.با آمار برداری از اخترنماها متوجه می شویم که بیشترین چگالی اخترنماها در فاصله 13 میلیارد سال نوری است یعنی زمانی که عمر کیهان 2 میلیارد سال بوده تعداد آنها بسیار بیشتر بوده است.براساس نظریه های موجود این اجرام در حال حاضر بیشتر در مرکز کهکشانهای بزرگ قرار دارند ولی سرعت بلعیدن گازهای اطراف ودر واقع تغذیه در مورد آنها کم شده است.علاوه براین در زمانهای دورتر برهم کنش وتصادم میان کهکشانها که می توانسته موجب تغذیه بیشتر این اجرام شود نیز بیشتر بوده است.تاکنون یک صد هزار اختروش شناسایی شده اند.گفتنی است اختروشهای دوتایی وحتی سه تایی نیز تاکنون مشاهده شده اند این موارد احتمالا از برخورد های کهکشانی شکل گرفته اند.