مالک القدوس

تغییر ساختار توزیع میدان گرانشی اجسام در حال حرکت با سرعت های زیاد

( چگونگی و دلیل شکل گیری بازوهای کهکشان های مارپیچی و توضیح ماهیت ماده تاریک و انرژی تاریک )

چکیده مقاله :

این مقاله دلیل شکل گیری بازوهای کهکشان های مارپیچی و نیز ماهیت ماده تاریک و انرژی تاریک را وجود پدیده ای فیزیکی و در عین حال ناشناخته به نام تغییر ساختار توزیع میدان گرانشی اجسام در حال حرکت با سرعت های زیاد بیان می کند که این پدیده می تواند بسیاری از رفتارهای غیر عادی مشاهده شده در کیهان شناسی مانند چگونگی و دلیل شکل گیری بازوهای کهکشان های مارپیچی و نیز ماهیت ماده تاریک و انرژی تاریک و عدم وجود مواد و ستارگان اضافی در خارج از لبه کهکشان های بیضوی و حتی دلیل شکل گیری فواره های سیاهچاله ها با وجود نیروی گرانش بسیار زیاد سیاهچاله ها را به طور کامل توضیح دهد که منشاء وجود این پدیده براساس ساختار و ماهیت گرانش ایجاد می گردد و البته در این رابطه آزمایشی دقیق وجود دارد که می تواند به طور غیر مستقیم این پدیده فیزیکی را بهتر توصیف نماید.

تشریح مقاله :

 در توضیح کلی این پدیده چنین بیان می شود که اجسام در حال سکون و یا در حال حرکت با سرعت های کم، دارای ساختار توزیع گرانش کروی و یکسان در اطراف خود می باشند که به تدریج با تغییر سرعت آنها به سرعت های بسیار بالا و نزدیک به سرعت نور، این ساختار توزیع کروی و یکسان ، به ساختاری مخروطی و حتی شبیه به ساختاری خطی جهت توزیع میدان گرانشی تغییر شکل می دهد به نحوی که اینگونه اجسام در حال حرکت با سرعت های بسیار بالا ، در راستای مخالف مسیری که حرکت می کنند نیروی گرانش بسیار بیشتری نسبت به کناره ها و نیز در جهتی که در راستای آن حرکت می کنند دارند و البته لازم به ذکر است این قضیه که آیا در هر دو جهت راستای حرکت اجسام به طور یکسان نیروی گرانش افزایش پیدا می کند و یا فقط در راستای مخالف مسیری که حرکت می کنند این افزایش گرانشی وجود دارد یا نه ، نیاز به بررسی بیشتری دارد ولی به هر حال به طور حتم نیروی گرانشی در کناره های راستای حرکت اجسام بسیار کمتر از مخالف راستای حرکت اجسام می باشد که در حال حاضر در این مقاله فقط حالت دوم یعنی حالتی که بیان می کند فقط در راستای مخالف مسیری که اجسام حرکت می کنند این افزایش گرانشی وجود دارد بررسی می شود.

در کهکشان های مارپیچی سرعت حرکت ستارگان موجود در بازوهای این کهکشان ها بسیار بیشتر از انتظار ما و فراتر از قوانین نیوتن برای ثابت ماندن در مدار کهکشانی می باشد که در حال حاضر در توجیه این رفتار و دلیل ماندن این ستارگان در یک مدار تقریبا ثابت و عدم پرتاب شدن آنها به خارج از کهکشان ، به وجود ماده ای تاریک در کهکشان ها اشاره می شود در حالی که چنین ماده ای تاریک و با این حجم عظیم در کیهان وجود ندارد و تنها دلیل ماندن چنین ستارگانی در مدار کهکشانی خود ، وابسته به تشکیل زنجیره ای از گرانش مخروطی و مایل به خطی در ستارگان موجود در بازوهای کهکشان های مارپیچی و یا کهکشان های بیضوی و یا غیر معمول نظیر کهکشان هواگ می باشد بدین ترتیب که این زنجیره گرانشی تشکیل شده بر اثر وجود این پدیده فیزیکی می تواند برای کهکشان های مارپیچی به صورت ریسمان هایی که یک سر آنها آزاد و سر دیگر آن متصل به مرکز کهکشان است و برای کهکشان های بیضوی به صورت حلقه ای بسیار محکم ، ستارگان و دیگر مواد کهکشانی را در مدار کهکشان ها نگه دارد

و همچنین تاثیر گذاشتن این پدیده بر کهکشان ها ، علت اصلی صاف بودن لبه کهکشان های بیضوی و عدم وجود مواد و ستارگان اضافی در خارج از لبه این گونه از کهکشان ها می باشد به نحوی که در بخش لبه این گونه از کهکشان ها به دلیل سرعت حرکت بسیار بالای ستارگان در این بخش و تشکیل و تاثیر بسیار قدرتمندتر پدیده تغییر ساختار توزیع میدان گرانشی اجسام در حال حرکت با سرعت های زیاد ، در نتیجه زنجیره ای گرانشی و حلقوی مستحکمی تشکیل می شود که موجب تحکیم ساختار کهکشانی شده و در عین حال موجب کاهش نیروی گرانش کهکشان نسبت به مواد و ستارگان خارج از حلقه ها می گردد و در نتیجه این نیروی گرانش بسیار ضعیف موجود در خارج از لبه کهکشانی می تواند به دلیل چرخش کهکشان ها ، فقط موجب حرکت و چرخش مواد و ستارگان خارج از لبه کهکشانی شده ولی قادر به حفظ آنها در مدار خارج از لبه کهکشانی نبوده و آنها را از کهکشان های بیضوی دور کرده و به خارج پرتاب می کند و در نتیجه فضای اطراف اینگونه کهکشان ها از وجود مواد اضافی تا حد زیادی پاک بوده و نیز لبه اینگونه از کهکشان ها تقریبا صاف و یکدست می باشد ولی در کهکشان های مارپیچی به دلیل گرانش زیادی که در اثر ایجاد پدیده تغییر ساختار توزیع میدان گرانشی اجسام در حال حرکت با سرعت های زیاد در مواد و ستارگان موجود در بازوهای مارپیچی و به خصوص انتهای بازوهای مارپیچی تشکیل می گردد ، در نتیجه انتهای این بازوها کار تغذیه کهکشان ها را به عهده داشته و مواد و ستارگان خارج از محدوده کهکشانی را به جای پرتاب به بیرون تا حد زیادی به مجموعه کهکشانی اضافه می کنند.

البته همانطور که گفته شد دلیل شکل گیری فواره های سیاهچاله ها هم وجود همین پدیده می باشد به نحوی که گازها و مواد اطراف سیاهچاله ها به دلیل سرعت بالایی که جهت چرخش به دور سیاهچاله و یا سقوط به مرکز سیاهچاله ها پیدا می کنند دارای ساختار توزیع گرانشی فراتر از مخروط و نزدیک به خطی شده و در مجموع نیروی گرانش در دو سر مرکز صفحه سیاهچاله ها بسیار کاهش یافته و مواد موجود در این مکان ها می توانند با هرگونه نیروی عظیم انبساط دهنده و انفجاری و غیره به راحتی از دو سر صفحه سیاهچاله ها به صورت فواره های گازی خارج شوند.

مطلب دیگر در مورد نیرویی است که با شتاب دادن سرعت حرکت کهکشان ها موجب افزایش سرعت انبساط جهان می گردد که در حال حاضر در توجیه این رفتار و دلیل وجود چنین پدیده ای به وجود انرژی تاریک اشاره می شود که البته منشاء انرژی تاریک در اصل همان وجود پدیده تغییر ساختار توزیع میدان گرانشی برای اجسام در حال حرکت با سرعت های زیاد می باشد ، به نحوی که در لحظه آغاز مهبانگ و تولد کیهان ، جرم زیادی از مواد با سرعت های بسیار بالا از محل آغازین مهبانگ به بیرون پرتاب شده و به دلیل پدیده تغییر ساختار توزیع میدان گرانشی برای اجسام در حال حرکت با سرعت های زیاد، اثر گرانشی زیادی بر روی مواد موجود در پشت سر خود ایجاد کردند که البته به دلیل گرانش بالای موجود در بین این مواد باقیمانده ، سرعت حرکت مواد باقیمانده چندان افزایش نیافت ولی به تدریج و با انبساط این مواد باقیمانده ، نیروی گرانش بین آنها برای ماندن نسبت به مرکز مهبانگ کاهش یافته و این در حالی است که نیروی گرانش مخروطی و خطی مواد پرتاب شده در اولین مرحله مهبانگ بر روی این مواد باقیمانده تقریبا ثابت بوده که اثر خود را به صورت زنجیره ای از نیروی شتاب دهنده بر دیگر مواد و کهکشان ها  برای انبساط کیهان نشان می دهد.

پدیده تغییر ساختار توزیع میدان گرانشی برای اجسام در حال حرکت با سرعت های زیاد با توجه به مقدار جرم موجود در کهکشان و سرعت دوران آن و گرانش هسته کهکشانی و نیز اندازه کهکشان می تواند چگونگی شکل و نوع کهکشان را تعیین کند به نحوی که نسبت دوران و چرخش کهکشان های مارپیچی به جرم کهکشانی و به ویژه هسته آنها بسیار بیشتر می باشد ولی در کهکشان های بیضی و مدور این نسبت کمتر است.

حتی براساس این نظریه به نظر می رسد که کهکشان هواگ در ابتدا کهکشانی مارپیچی با سرعت دوران زیاد بوده که در اثر نزدیک شدن سریع مقدار عظیمی از توده های گازی کهکشانی به لبه خارجی آن ، در ابتدا سرعت لبه های آن و مارپیچ های متصل به هسته کاهش یافته و در عین حال مقدار زیادی از گاز را در یک مدار حلقوی به کهکشان اضافه کرده باشد ولی به دلیل سرعت چرخش بسیار زیاد هسته کهکشانی و اختلاف شدیدی که بین سرعت دوران هسته نسبت به این حلقه جدید تشکیل شده ، ایجاد گردید در نتیجه اتصال مارپیچ های متصل کننده بین این دو که در نتیجه کاهش سرعت هم ضعیف و سست شده بودند قطع گردید و بخشی از این مارپیچ ها توسط گرانش هسته جذب شده و بقیه آن هم از هسته دور شده و به حلقه عظیم اطراف آن پیوسته است که با گذشت زمان و به تدریج سرعت دوران حلقه به سرعت دوران هسته نزدیکتر شده و سپس با این افزایش سرعت دوران حلقه ، در نتیجه زنجیره گرانشی بین مواد و ستارگان داخل حلقه هم بر اثر پدیده تغییر ساختار گرانشی ، قدرتمند تر شده و مانع از فروپاشی حلقه ایجاد شده گردیده و در این فضای پر چگال ایجاد شده هم ستارگان جدیدی متولد شدند.

حسین اخترمحققی

12 اردیبهشت ماه 1397