الفيزياء الفلكية Astrophysics

الفيزياء الفلكية Astrophysics

هي أحد فروع علم الفلك يهتم الباحثون فيها على دراسة فيزياء الكون والتي تتضمن اهتمامات علمية دقيقة منها:

1.       الخصائص الفيزيائية.

2.       السلوكية والعمليات الديناميكية للأجسام.

3.       الظواهر السماوية" من لمعان وكثافة.

4.       تكوين كيميائي للأجرام الكونية مثل النجوم والمجرات وسدم ونيازك، وتفاعلاتها.

5.       الفيزياء الكهرومغناطيسية.

6.       فيزياء الجسيمات.

7.        كما تتداخل الفيزياء الفلكية في عدة مجالات من العلوم.

يقوم علماء الفيزياء الفلكية بإجراء دراستهم في هذا الميدان من خلال مقارب تمكنهم من رصد الأجرام الفضائية التي ترسل موجات كهرومغناطيسية في شكل ضوء مرئي وأشعة تحت الحمراء.

وتعد المراصد الفلكية من أهم المجمعات العلمية التي أسهمت في إثراء معرفة الإنسان بالكون فهي تحتوي على مقارب ضخمة وأجهزة حاسوبية ومعدات تساعد الراصد الفلكي على مراقبة القبة السماوية بما فيها من نجوم وكواكب ومجرات وسدم ونيازك وغيرها من الأجرام الفضائية. وتهتم الفيزياء الفلكية   Astrophysics 'بدراسة جوانب مهمة في علم الكون منها

أولاً- دراسة علم الفلك الإشعاعي

ثانياً- دراسة علم الفلك بالأشعة تحت الحمراء Infrared Astronomy

ثالثاً- علم الفلك البصري Optical astronomy

رابعاً- علم فلك الأشعة فوق البنفسجية  Ultraviolet light

خامساً- علم فلك أشعة كاما Gamma- ray Astronomy

---

علم الكون الفيزيائي Physical Cosmology

علم الكون الفيزيائي Physical Cosmology

هو أحد فروع علم الفيزياء الفلكية، الذي يختص بدراسة البنية الواسعة النطاق للفضاء الكوني، لأيجاد تفسير لمفاهيم أساسية لبنية الكون والأجابة عن عدد من الأسئلة التي توصل لهذا الفهم من خلال الحوارات والنقاش الذي يجري بين العلماء والباحثين من خلال المؤتمرات، والحلقات النقاشية في أروقة المعاهد البحثية والجامعات العالمية محاولين فهم ما يلي:

1.       بنية الكون.

2.       نشأته.

3.       تشكلهُ.

4.       تطوره.

5.       محاولة التنبؤ بطريقة نهايته.

6.       دراسة حركات الأجسام النجمية والمسبب الأول first cause لها.

هذه الأسئلة ومجالاتها كانت لفترة طويلة من أختصاص الفلاسفة وتحديداً علم ما وراء الطبيعة أو الميتافيزيقيا، لكن منذ ظهور تصور كوبرنيكوس، أصبح العلم التجريبي الذي يسهل فهم حركة النجوم والكواكب ومداراتها وليس التفكير الفلسفي. وتعد البداية الحقيقة لعلم الكون الفيزيائي في القرن العشرين بعد ظهور نظريتي النسبية لآينشتاين وتحديداً النسبية العامة[1] التي تصف هندسة الفضاء الكوني، التي ظهرت بعد التنبؤات الدقيقة للنسبية العامة التي أكدتها أجهزة الأرصاد الفلكية فيما بعد.

بنية الكون : هي الدراسات التي تبنى عن طريق

 أولاً. مشاهدة توزيع المادة ومن ضمنها النجوم والمجرات في الكون ودراسة الضوء المنبعث منها سواء كان ضوءاً مرئياً أو أشعة سينية أو أشعة كاما وغيرها.

ثانياً. دراسة توزيع الهيدروجين في الكون عبر أبعاد كبيرة تقدر بمليارات السنوات الضوئية وذلك بقياس موجته الكهرومغناطيسية البالغ طول موجتها 21سم . ويبدو من توزيع المجرات والنجوم أنها تُكون تَجمعات، وتَنضم تلك  التَجمعات إلى تجمعات أكبر، وكما يظهر لنا من صفحة الكون المنظور أن هذه  التجمعات منفصلة عن بعضها البعض وتوجد بينها فراغات هائلة تقاس بمئات بل بملايين السنوات الضوئية، وأن هذه التجمعات تتصل مع بعضها البعض بفتيلات كونية Galaxy filament من المادة.

ويعتقد العلماء أن تلك الفراغات ربما تكاد تكون خالية من المادة لذلك أطلق عليه اسم الفراغ الكوني. وأنا أقول لافراغ في الكون المدرك ولا غير المدرك ولوكان هنالك فراغ لما أنتظمت حركة توسع الكون او ما يعرف بتباعد المجرات بل وحتى أندماجها. والدليل الأخر أنه عند النظر إلى تكوين الكون على مستوى أكبر من ذلك تجده يبدو متجانساً تنتشر فيه المادة انتشارا متساوياً.
 آينشتاين هو العالم الوحيد الذي فكر في البعد الرابع (الزمن) وقال ان الكون الذي نعيشه ذو أربعة ابعاد وهي الطول والعرض والارتفاع والزمن. وادخل البعد الرابع في جميع حساباته. يستطيع الانسان تخيل البعد الواحد والبعدين ويمكن رسمهما ولكن البعد الثالث يحتاج منه إلى قدرات تخيلية إضافية ولكن من الصعب التفكير والتخيل بالابعاد الاربعة معاً وعلى وجه الخصوص البعد الرابع وهو الزمن الذي لايمكن رؤيته ولكننا نعيشة وندركة كمسلمة من مسلمات الوجود. فإذا اعتبرنا أن هندسة الكون تعتمد على اربعة ابعاد فإن حساباتها ستكون غاية في التعقيد ونتائجها غير متوقعة وهذا مافعله آينشتاين في نظريته النسبية.

الأشعة الشينية وحقل Cosmose

الأشعة السينية والحقل COSMOS
وصف
حينما نحدق في السماء ليلًا، نشاهد سماءً قد  لبدت  بالنجوم مختلفة الأحجام والألوان, والواقع أننا لا نرى سوى 2000 من هذه النجوم التي تملأ القبة السماوية , ومع كل هذه السعة التى نراها من صفحة السماء بكواكبها ونجومها في حقيقة الأمر فنحن لا نشاهد من فعاليات السماء سوى جزء يسير جداً, ولا نرى أحداث كونية تحدث على مدار اليوم والساعة بل حتى الثانية وأجزائها حيث أن الأحداث الأكثر قوة وحيوية التي تحدث في الكون , تكون غير مرئية لأعيننا - و حتى بأفضل المقاريب البصرية .
واليوم أصبح تسجيل  الأحداث يسيراً على المختصين حيث  لا لا نفقد هذه الأحداث, وإنما تدون على شكل بيانات مما يجعلها مرئية بواسطة المقارب الفضائية مثل وكالة الفضاء الأوروبية XMM نيوتن والذي تحتفل به الكون في جزء الأشعة السينية من الطيف.
هذه الصورة تظهر رقعة من السماء من مسح الكون ، كما يراها مقراب XMM نيوتن الفضائي . COSMOS هو مشروع
• دراسة كيفية تشكل المجرات وتتطورها.
• جمع الملاحظات بالتعاون بين مجموعة متنوعة من المقاريب الأرضية والفضائية . هذه الصورة وحدها يتميز فيها
• نحو ألفين من الثقوب السوداء.
• أكثر من مائة مجموعات من المجرات .
وتظهر
• مصادر نقطية صغيرة تنتشر في جميع أنحاء الإطار تظهر الثقوب السوداء الفائقة التي تلتهم بجوع المادة من محيطها.
• جميع المجرات الضخمة استضافة ثقب أسود في مركزها, ولكن ليس كل هذه الثقوب بنفس النشاط لعملية ألهام المواد و accreting بنشاط .
الملفت للنظر أن سحب المواد من المحيط الى داخل الثقب الأسود، يؤدي إلى
1) إطلاق الإشعاعات عالية الطاقة و وتولد طائرات قوية ناتج هذه العملية. وتمتاز هذه النشاطات بفعالية عالية وحوية جداً. وتعد واحدة من أفضل الطرق لاصطياد هذه الهيئات المدقع باستخدام مقاريب الأشعة السينية.
كذلك نلحظ
• النقاط الكبيرة في هذه الصورة، ذات اللون الأحمر والأصفر، تكشف عن فئة أخرى من الشركات العملاقة الكونية :
• كعناقيد المجرات . التي تحتوي إلى ما يصل عدة آلاف من المجرات وعناقيد المجرات وهي من أكبر البنى الكونية التي تتعاقد معاً عن طريق الجاذبية .
ويغلف هذه المجرات الغاز الساخن، الذي يطلق توهج منتشر للأشعة السينية التي يمكن الكشف عنها بواسطة التلسكوبات مثل XMM نيوتن .
وقد نشرت هذه الصورة لأول مرة في ورقة " المسح XMM نيوتن واسعة الميداني في مجال الكون . الوصف أولا المسح " من قبل G. Hasinger وآخرون . في عام 2007.
معرف 309711ِ
حقوق الطبع والنشر وكالة الفضاء الأوروبية / XMM نيوتن / غونتر Hasinger ، نيكو Cappelluti ، و بالتعاون XMM - COSMOS . صدر 22/04/2014 09:16