الاسلام ونشاة الكون ونهايته

يسلم المسلمون بأن الله سبحانه وتعالى هو خالق الكون من العدم، إلا أنهم لا يرفضون نظرية الانفجار الكبير لاعتقادهم أنه أشير إليها في القرآن، فيم يعرف بالإعجاز العلمي في القرآن. قال الله تعالى: ﴿أَوَلَمْ يَرَ الَّذِينَ كَفَرُوا أَنَّ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ كَانَتَا رَتْقًا فَفَتَقْنَاهُمَا وَجَعَلْنَا مِنَ الْمَاءِ كُلَّ شَيْءٍ حَيٍّ أَفَلَا يُؤْمِنُونَ﴾«‌21‏:30»[٭ 1] أشار الله في الآية إلى أن السماء والأرض كانتا ملتئمتين، أي كتلة واحدة ففتقهما فتقا. جاء في كتاب حقائق علمية في القرآن الكريم: «أن الكون في القديم كان في حالة الرتق وكان عبارة عن جرم صغير ثم حدث انفجارعظيم أو فتق الرتق بالاستشهاد بالآية السابقة وبدأ بالتوسع وسرعته تقارب سرعة الضوء فقال تعالى : ﴿وَالسَّمَاءَ بَنَيْنَاهَا بِأَيْدٍ وَإِنَّا لَمُوسِعُونَ﴾«‌51‏:47»» – زغلول النجار يختلف العلماء في هذا الوضع فمنهم من يقول أن الكون مفتوح وسيبقى يتسع لما لا نهاية. منهم من يقول أنه منغلق بمعنى أنه يفقد من قوة الدفع إلى الخارج باستمرار حتى تتوقف عملية الاتساع وحينئذ تبدأ قوى الجاذبية في لم أطراف الكون في عملية معاكسة لعملية انفجار الكون وتمدده يسميها العلماء (عملية الانسحاق الشديد) أو عملية (رتق الفتق) تقوم بإعادة الكون إلى حالة الجرم الابتدائي الأول الذي بدأ منه الخلق وقد ورد في القرآن ما يدعم ذلك نصاً: ﴿يَوْمَ نَطْوِي السَّمَاءَ كَطَيِّ السِّجِلِّ لِلْكُتُبِ كَمَا بَدَأْنَا أَوَّلَ خَلْقٍ نُعِيدُهُ وَعْدًا عَلَيْنَا إِنَّا كُنَّا فَاعِلِينَ﴾«‌21‏:104»

تكون البناء طبقا لنموذج الانفجار العظيم يبدأ تكون البنايات الكونية وذلك بالبنايات الصغيرة قبل تكوّن الكبيرة. وأول البنايات تتخذ شكلا كانت الكوازارات، والتي تعتبر مجرات نشطة شديدة الاضاءة وكذلك فصيلة نجمية III. وقبل تلك الفترة يمكن فهم تطور الكون بواسطة نظرية الاضطراب الخطية، أي اعتبار أن جميع البنايات قد تكونت من اختلافات صغيرة في حالة التوزيع المتساوية. كما يمكن دراسة نماذج لذلك بالحسابات. ثم تبدأ مرحلة تشكيل البنايات غير خطية، ويتسم دراستها بالتعقيد، حيث تجرى تلك الحسابات على نماذج تجمع التآثر بين مليارات من الجسيمات. عودة التأين : 150 مليون سنة إلى 1 مليار سنة تتكون الكوازارات الأولى من الانهيار الناتج عن الجاذبية، حيث تتسبب الطاقة الصادرة عن ذلك الانهيار في إعادة تأين الكون المحيط. وعلى ذلك يعتبر أغلبية الكون مكونا من البلازما. تكوّن النجوم تعتبر الفصيلة III من النجوم هي أول ما نشأ من النجوم، وبذلك بدأ تحويل العناصر الخفيفة التي تكونت خلال الانفجار العظيم (الهيدروجين والهيليوم)إلى عناصر أثقل. إلا أنه لم نستطع حتي الآن مشاهدة نجوم الفصيلة III. [3] تكوّن المجرات تتجمع احجام كبيرة من المادة مكونة مجرة. ويعتقد انه بتلك الطريقة تكونت الفصيلة II من النجوم، ثم يتبعها تكون نجوم الفصيلة I في أزمنة لاحقة. واستطاع مشروع يوهانيز شيدلار مشاهدة الكواسار CFHQS 1641+3755 على بعد 12.7 مليار سنة ضوئية. [4] عندما كان عمر الكون 7 % من عمره الحالي. وقد استطاع رتشارد إليس ومجموعته من معهد التكنولوجيا ببسادينا في 11 يوليو 2007 مشاهدة 6 مجرات تتكون فيها نجوم على بعد 13و2 مليار سنة ضوئية باستخدام تليسكوب كيك Keck II الموجود على جزيرة مونا كيا Mauna Kea، أي أنهم تكونوا وكان الكون 500 مليون سنة فقط. [5] وحتى الآن لم تشاهد سوى 10 من تلك التشكيلات.[6] وتبين صورة المنطقة العميقة جدا المأخوذة بتلسكوب هابل عددا من المجرات الصغيرة تتداخل لتكوين مجرات أكبر وهي على بعد 13 مليار من السنين الضوئية، عندما كان الكون 5 % من عمره الحالي .[7] وطبقا للعلم الجديد المسمى علم التاريخ النووي للكون nucleocosmochronology، يعتبر أن القرص الرقيق لمجرة درب التبانة تكون منذ 8.3 ± 1.8 مليار سنة ضوئية. [8] تكوّن المجموعات وعناقيد المجرات تعمل قوى الجاذبية على جذب المجرات بعضها البعض لتكوين مجموعات وعناقيد المجرات وعناقيد مجريّة هائلة superclusters. تكون المجموعة الشمسية منذ 8 مليار سنة ثم تكونت أجسام لها مقاييس المجموعة الشمسية، وتعتبر شمسنا من نجوم جيل متأخر حيث تحتوي عل أنقاض من نجوم أجيال سابقة من النجوم، وتكونت الشمس منذ 5 مليار من السنين تقريبا أو تكونت بين 8 - 9 مليار سنة بعد الانفجار العظيم. حالة الكون اليوم : بعد 13.7 مليار سنة تدل أحسن نتائج القياس على ان عمر الكون يبلغ 13.7 مليار سنة منذ الانفجار العظيم. وبما أن المشاهدة تبين ان الكون يتسع واتساعه متزايد السرعة، فيبدو أن عناقيد المجرّية الهائلة هي أكبر البنايات في الكون. حيث يمنع التوسع المتزايد الحالى للكون من تكوين بنايات أكبر بفعل الجاذبية.

تسلسل زمني للانفجار العظيم

المادة تسود بعد سنة 70,000 تصبح كثافة المادة (أنوية الذرات الخفيفة) في هذا الوقت والفوتونات متساوية. ويحدث أن تختلف كثافة المادة من مكان إلى مكان وإن كان ذلك اختلافات طفيفة. استعادة الارتباط بين 240,000 – 310,000 سنة يبدأ تكون ذرات الهيدروجين والهيليوم وتستمر كثافة الكون في الانخفاض بسبب التمدد. ويعتقد حدوث ذلك خلال الفترة 240.000 و 310.000 سنة بعد الانفجار العظيم حيث تكون أنوية الذرات عارية من إلكتروناتها، وعندما تنخفض درجة حرارة الكون تلتقط الأنوية الإلكترونات وتصبح ذرات متعادلة كهربائيا. ويتم ذلك سريعا وخاصة بالنسية للهيليوم. [2] وبما ان الذرات أصبحت متعادلة فيسهل الآن على الفوتونات الحركة الحرة ويصبح الكون شفافا. وتلك الفوتونات التي أصدرت بعد حدوث ارتباط الأنوية بالإلكترونات إنما تشكل ما نراه اليوم من إشعاع الخلفية الميكروني الكوني (أنظر الصورة). فترة مظلمة قبل الانفصال كانت معظم الفوتونات في الكون تتفاعل مع الإلكترونات والبروتونات في وسط كثيف من الباريونات والفوتونات. وكان الكون معتما أو ضبابيا والضوء يكاد يكون معدوما. وكانت المادة الباريونية تتكون من بلازما متأينة وتحولت إلى ذرات متعادلة بعدما إلتقطت إلكترونات خلال مرحلة استعادة الارتباط وإصدارها بذلك الفوتونات التي تكون إشعاع الخلفية الميكروني الكوني. وعندما تنفصل الفوتونات يصبح الكون شفافا. وحتي ذلك الوقت كانت الإشعة الصادرة ذات طول الموجة 21 سنتيمتر الصادرة من ذرات الهيدروجين. وتوجدالآن مجهودات من أجل قياس تلك الأشعة حيث يمكن الحصول بواسطتها على صورة للكون الناشئ أكثر دقة مما نحصل علية بواسطة أشعة الخلفية الميكرونية.

مرحلة الكواركات بين 10−12 ثانية و 10−6 من الثانية بعد الانفجار العظيم. يُعتقد انه مع انكسار تناظر القوة الضعيفة بعد نهاية مرحلة التآثر الضعيف، بدأت أالجسيمات الأولية في اكتساب كتلتها عن طريق نموذج هيجز والذي بمقتضاه يكتسب بوزون هيجز كتلته أيضا. وفي تلك المرحلة تكون كل من التآثرات الأساسية وهي الجاذبية والتآثر الكهرومغناطيسي والتآثر القوي والتآثر الضعيف قد اتخذت مواصفاتها. إلا أن درجة حرارة الكون تكون لا زالت عالية جدا بحيث لا يمكن للكواركات الاتحاد مع بعضها مكونة الهادرونات. مرحلة الهادرونات بين 10−6 من الثانية و 1 ثانية بعد الانفجار العظيم. يبرد الكون الناشئ بحيث يمكن لبلازما الكواركات والجلوونات الاتحاد وتكوين هادرونات بما فيها باريونات مثل بروتونات والنيوترونات. وبعد مرور ثانية واحدة من الانفجار العظيم يمكن للنيوترينوات الانفصال عن بعضها ويبدأ كل منها يتحرك بحرية خلال الفضاء. وهذه الخلفية من النيوترينوات الكونية - مع عدم احتمال إمكانية قياسها - تعادل إشعاع الخلفية الميكروني الكوني التي سوف تظهر في زمن لاحق. مرحلة الليبتونات بين 1 ثانية و 3 دقائق بعد الانفجار العظيم. تفني معظم الهادرونات ونقيض الهادرونات بعضها البعض في نهاية مرحلة الهادرونات وتتحول إلى طاقة وتترك وراءها ليبتونات ونقيض الليبتونات لتشكل كتلة الكون. وبعد ثلاثة ثوان تقريبا بعد الانفجار العظيم تنخفض درجة حرارة الكون لدرجة لا يمكن فيها توليد جديد لأزواج الليبتونات ومضادات الليبتونات، كما يفني معظم الليبتونات ومضاداتها بعضهم البعض ويتخلف عدد بسيط من الليبتونات. مرحلة الفوتونات بين 3 دقائق و 380,000 سنة. بعد فناء معظم الليبتونات ونقيض الليبتونات عند نهاية مرحلة الليبتونات تصبح طاقة الكون مليئة بالفوتونات وتبدأ تلك الفوتونات تتفاعل بين حين وآخر مع بروتونات وإلكترونات مشحونة وربما مع بعض الأنوية الخفيفة ويستمر الحال على ذلك خلال ال 300,000 التالية. تخليق نووي بين 3 دقائق و 20 دقيقة بعد الانفجار العظيم. [1] أثناء مرحلة الفوتونات تنخفض درجة حرارة الكون بحيث يمكن للذرات أن تتكون. وتبدأ البروتونات تتحد مع النيوترونات بواسطة الاندماج النووني. ويتم حدوث ذلك خلال 17 دقيقة تنخفض بعده درجة حرارة الكون بحيث لا يمكن للاندماج النووي أن يستمر. في ذلك الوقت يكون قد تكونت كتلة من الهيدروجين تعادل ثلاثة أضعاف ما تكون من الهيليوم-4، مع وجود آثار بسيطة من أنوية العناصر الخفيفة.

تسلسل زمني للانفجار العظيم

مرحلة التأثر الضعيف بين 10−36 و 10−12 ثانية بعد الانفجارالعظيم خلال تلك الفترة تنخفض درجة حرارة الكون إلى 1028 كلفن بحيث تسمح لانفصال القوة الشدية (تآثر قوي عن قوى التآثر الكهرومغناطيسي والتآثر الضعيف. ويؤدي طور الانفصال هذا إلى الانتفاخ الكوني حيث يتزايد حجم الكون تزايدا أسياً. وبعده تكون الجسيمات لا زالت على درجة عالية من الطاقة بحيث تنتج أعدادا كبيرة من الجسيمات الغريبة الثقيلة من ضمنها بوزونات W وبوزون Z وكذلك بوزون هيجز المفترض. مرحلة الانتفاخ بين 10−36 ثلنية و 10−32 ثانية بعد الانفجار العظيم. لا نعرف بالضبط الوقت الذي حدث فيه الانتفاخ. ويفترض أن الكون خلال الانتفاخ كان مسطحا، أي أن انحناء الفضاء المتري كان مستويا بحيث يشكل طورا متساوي التوزيع متوسعا بسرعة فائقة، يتشكل من خلالها أنوية التكوين البنائي الكوني الأولى. وتتحول بعض طاقات الفوتونات إلى جسيمات غير مستقرة مثل الكواركات وهادرونات ثقيلة تتحلل سريعا. وطبقا لأحد التصورات أن الكون كان باردا وفارغا قبل دخوله مرحلة الانتفاخ، وأن الحرارة الشديدة والطاقة العالية المصاحبة للمراحل الأولى للانفجار العظيم قد نشأت نتيجة تغير الطور الذي صاحب نهاية الانتفاخ. الحرارة ترتفع خلال الارتفاع الجديد في درجة الحرارة تنتهي مرحلة الانتفاخ السريع وتتحلل طاقة الوضع للانتفاخ إلى بلازما من الكواركات والجلوونات الساخنة جدا. إذا اعتبرنا أن التوحيد الكبير لقوانين الطبيعة خاصية فعلية من خصائص عالمنا، فلا بد للانتفاخ الكوني أن يحدث خلال مرحلة التوحيد هذه أو بعدها حيث ينكسر التناظر، وإلا لوجب وجود أقطاب مغناطيسية منفردة في الكون المرئي. وعند تلك المرحلة يكون الكون مليئا بالإشعاع، والكواركات والإلكترونات والنيوترينوات. تخليق الباريونات لا توجد حتى الآن أي شواهد تفسر ظاهرة وجود الكثير من الباريونات في الكون عن مضادات الباريونات. ومن أجل تفسير ذلك لا بد من تحقق الظروف التي أشار إليها العالم الروسي زاخاروف في زمن بعد حدوث الانتفاخ. ورغم أن التصورات التي يمكن أن تؤدي إلى تلك الظروف قد شوهدت في تجارب أجريت على الجسيمات، إلا أن نتائج تلك التجارب بيّنت كسرا للتناظر أقل بكثير من أن تفسر الكسر الكبير الحادث للتناظر في الكون المرئي. التناظر في تكون المادة ومضاد المادة هو مبدأ علمي يعني أنه لا تفاضل للمادة على مضاد المادة، أي أن من خلال الانفجار العظيم تتكون المادة ومضاد المادة بنفس الأعداد. بروتونات ونقيض البروتونات، إلكترونات وبوزيترونات ونيوترينوات ونقيض نيوترينوات. ولكننا لا نجد في الكون المكون من المادة أي علامة على وجود تجمعات لمضادات المادة. والتقاء المادة ومضاد المادة يؤدي إلى فناءهما وتحولهما إلى طاقة إشعاعية.

تسلسل زمني للانفجار العظيم

الكون النشأ جميع الأفكار المتعلقة بتكوين الكون في لحظاته الأولى إنما تنبع من الظن، وذلك بسبب عدم معرفتنا بخواص الجسيمات الأولية المتكونة في البدء ذات الطاقات العالية جدا، تفوق ما نقوم بدراسته اليوم في معجلاتنا للجسيمات. وتختلف وجهات نظر الباحثين والعلماء في هذا المضمار اختلافا كبيرا. فتوجد تصورات ونماذج مثل الحالة الأولية طبقا لهارتل -هوكينج ، كما اقترحت نماذج التضاريس الوترية، والانتفاخ الكوني، وتصور الغاز الوتري، وغيرها. وتتلاقى بعض تلك التصورات مع أخرى ومنها ما لا يتفق مع تصور آخر. فترة بلانك فترة بلانك تغطي الفترة الزمنية من 10−43 إلى 10−35 ثانية بعد حدوث الانفجار العظيم، تنخفض درجة الحرارة خلال هذه الفترة من 1032 إلى 1027 كلفن. 10−43 ثانية تعرف فترة زمن بلانك. في هذه اللحظة تنفصل قوة الثقالة (الجاذبية) عن القوى الثلاثة الأخرى التي تعرف مجتمعة بالقوة الإلكترونووية. من المفترض أن تقوم النظرية الكاملة للثقالة الكمومية مثل نظرية الأوتار الفائقة بفهم جميع هذه الأحداث المبكرة جدا لكن التفسيرات التي تقدمها نظرية الأوتار ما زالت محدودة.و يقدر قطر الكون في هذه اللحظة من عمر الكون ب 10−35 م وهو ما يعرف بطول بلانك. 10−36 ثانية انفصال قوة التآثر القوي عن القوة الإلكترونووية لتصبح هذه الأخيرة مؤلفة من نوعين من القوى فقط : التآثرالكهرومغناطيسي والتآثر الضعيف. تعتبر عادة الجسيمات الأولية المرافقة والمشاركة للتآثر القوي أثقل من الجسيمات المرافقة للقوتين الأخرتين، لذا يُعتقد أنها تتشكل وتتكاثف في مرحلة أبكر. فترة التوحيد الكبير تغطي هذه الفترة زمنا يمتد من 10−35 إلى 10−12 ثانية بعد الانفجار العظيم. يقدر انخفاض درجة الحرارة في هذه الفترة من 1027 كلفن إلى 1015 كلفن في هذه الفترة من الزمن الممتدة من 10−35 ثانية و 10−33 من المعتقد أن يتمدد الفضاء الكوني إلى حجم يقدر ب : 10−32 متر إلى 10−22 متر. هذه الفترة على غاية من الأهمية بالنسبة لتخليق المادة حيث يكون سلوك التآثرالكهرومغناطيسي وقوى التآثر الضعيف متماثلا بالنسبة للمادة والمادة المضادة، حيث أن هاتين القوتين مندمجتين ومن المفروض أن تسلكان سلوك قوة وحيدة. وتقترح نظريات التوحيد الكبرى أن هذه الحالة الاندماجية لهاتين القوتين تسمحان بتكوين جسيمات ثقيلة تسمى بوزونات هيجز.وأن التفاعلات الجسيمية تؤدي إلى تشكل المادة أكثر من المادة المضادة. في المراحل اللاحقة حين يحدث الانفصال، يكون من المتعذر تأمين تكون المادة بأغلبية تفوق المادة المضادة ،ذلك لأن التقاء كل جسيم بنقيضه يؤدي إلى فنائهما ،أو بمعنى أصح تحولهما ثانيا إلى طاقة.

تسلسل زمني للانفجار العظيم

يصف الخط الزمني للانفجار العظيم الأحداث طبقا للنظرية الأكثر قبولا من قبل الفيزيائيين بشأن الانفجار العظيم. وطبقا للمشاهات العملية يبدو أن الكون بدأ التكون منذ 13.7 مليار سنة. ومنذ ذلك الوقت يعتقد أن الكون مر بثلاثة مراحل في تكوينه. والجزء من تلك المراحل الذي لا زال غامضا وليس معروفا هو الجزء من الثانية الأولى بعد الانفجار وهي فترة كان فيها الكون شديد الحرارة بحيث كانت الجسيمات الأولية ذات طاقات عالية جدا تفوق ما وصلت إليه معجلات الجسيمات التي لدينا اليوم. وبناءا على ذلك فالمواصفات الأساسية التي وصلنا إليها اليوم عن الانفجار العظيم إنما هي مبنية على الافتراض بجانب مشاهداتنا العملية للكون. وبعد مرور ذلك الجزء من الثانية الأولى بدأ الكون يتشكل ويتطور طبقا لمعرفتنا في أطار فيزياء الطاقة العالية. وفي هذه امرحلة هي الفترة التي تكون فيها أول البروتونات، والإلكترونات والنيوترونات، وكونت هذه أنوية وذرات. وبتكون الهيدروجين المتعادل كهربيا ظهر إشعاع الخلفية الميكروني الكوني والذي نستطيع قياسه اليوم بأجهزتنا. وبعد تكون الهيدروجين، بدأ يتجمع مكونا نجوم ومجرات وكوازارات، وعناقيد من المجرات ووعناقيد مجرات هائلة. وتوجد نظريات عديدة عن مصير الكون في المستقبل.

مراحل تطور الانفجار

بناءا على قياسات الانفجار الكوني باستخدام مستعر أعظم نوع 1أ (بالإنجليزية: Type Ia supernova) وقياسات إشعاع الخلفية الميكروني الكوني (بالإنجليزية: cosmic microwave background radiation)، وقياسات دوال الارتباط للمجرات، يمكن حساب عمر الكون على أنه 13.7 ± 0.2 مليار عام. توافق هذه القياسات الثلاثة يعتبر دليلا قويا على ما يدعى نموذج لامبدا-سي دي إم (بالإنجليزية: Lambda-CDM model) الذي يصف تفصيلا طبيعة محتويات الكون. الكون البدئي كان مملوءا بشكل متجانس بكثافة طاقية عالية ودرجات حرارة وضغط عاليين. يقوم الكون بالتوسع والتبرد (كنتيجة لتوسعه) ليمر بمرحلة انتقال طور phase transition مماثلة لتكاثف البخار أو تجمد الماء عند تبرده، لكنها هنا انتقال طور للجسيمات الأولية. تقريبا بعد 10−35 ثانية من فترة بلانك يؤدي الانتقال الطوري إلى خضوع الكون لنمو أسي خلال مرحلة تدعى التوسع الكوني. بعد توقف التوسع، تكون المكونات المادية للكون بشكل بلازما كوارك-غلوون.[1] و في حين يستمر الكون بالتوسع تستمر درجة الحرارة بالانخفاض. عند درجة حرارة معينة، يحدث انتقال غير معروف لحد الآن يدعى تخليق باريوني baryogenesis، حيث يتم اندماج الكوراكات والباريونات معا لإنتاج باريونات مثل البروتونات والنترونات، منتجا أحيانا لا تناظر الملاحظ بين المادة والمادة المضادة. درجات حرارة أكثر انخفاضا بعد ذلك تؤدي للمزيد من انتقالات الأطوار الكاسرة للتناظر التي تنتج القوى الحالية في الفيزياء والجسيمات الأولية كما هي حاليا.

تاريخ الانفجار العظيم

تطورت نظرية الانفجار العظيم من ملاحظات واعتبارات نظرية. الملاحظات الأولى كانت واضحة منذ زمن وهي ان السدم اللولبية (بالإنجليزية: spiral nebulae) تبتعد عن الأرض، لكن من سجل هذه الملاحظات لم يذهب بعيدا في تحليل هذه النتائج. في عام 1927 قام الكاهن البلجيكي جورج لومتر Georges Lemaître باشتقاق معادلات فريدمان-لومتر-روبرتسون-ووكر انطلاقا من نظرية آينشتاين العامة واستنتج بناء على تقهقر المجرات الحلزونية أن الكون قد بدأ من انفجار "ذرة بدائية"، والتي تمتاز بالكثافة اللا نهائية ودرجة الحرارة العظيمة جدا والتي هي أسخن من مليون مليون مليون درجة حرارة نواة الشمس، وهذا ما سمي لاحقا بالانفجار العظيم (بالإنجليزية: Big Bang). في عام 1929، أثبت إدوين هابل (بالإنكليزية: Edwin Hubble) نظرية لومتر بإعطاء دليل رصدي للنظرية. اكتشف هابل أن المجرات تبتعد وتتراجع نسبة إلى الأرض في جميع الاتجاهات وبسرع تتناسب طرديا مع بعدها عن الأرض، هذا ما عرف لاحقا باسم قانون هابل. حسب المبدأ الكوني cosmological principle فإن الكون لا يملك إتجاها مفضلا ولا مكانا مفضلا لذلك كان استنتاج هابل ان الكون يتوسع بشكل معاكس تماما لتصور أينشتاين عن كون ساكن static universe تماما.

إشعاع الخلفية الميكروني الكوني

WMAP صورة بالقمر الصناعي لأشعة الخلفية للكون التي تشكل بقايا الحالة الساخنة للكون قبل نشأة النجوم والمجرات وذلك قبل نحو 13 مليار سنة. المناطق الصفراء والحمراء هي مناطق نشأت فيها فيما بعد (بعد نحو 500 مليون سنة من الانفجار العظيم) تجمعات النجوم والمجرات. في شركة بل بنيوجرسي كان آرنو بينزياس وويلسون يختبران كاشفا للأمواج السنتيمترية (أمواج كهرطيسية تواترها عشرة مليارات في الثانية (ميكروويف))، وكانت المشكلة أن جهازهما كان يستقبل إشعاعات مشوشة أكثر مما ينبغي. كانت الإشعاعات المشوشة أشد عندما يكون الجهاز في وضع شاقولي منها عندما تكون في وضع أفقي. أما فرق الشدة بين الوضع الشاقولي وجميع الاتجاهات الأفقية فكان ثابتا. كان هذا يعني أن مصدر هذا الإشعاع من خارج الأرض، وأنه لا يتأثر بحالات الليل والنهار ولا اختلاف الفصول مما يعني أيضا أنه من خارج المجموعة الشمسية، وحتى خارج مجرتنا، وإلا فإن حركة الأرض تغير جهة الجهاز ومن المفروض ان تغير شدة الإشعاع المشوش. كان هذا الإشعاع غريبا في تماثله في جميع نقاط العالم المرصود فهو لا يتغير من جهة رصد لأخرى ولا من نقطة لأخرى. كان ديك وبيبلز من جهة أخرى يدرسان اقتراح غاموف (تلميذ فريدمان) والذي يقول أن العالم بما أنه كان عبارة عن جسم ساخن وكثيف جدا ومشع في بداية أمره فإن إشعاعه لا بد أنه باق إلى الآن. كما أن توسع الكون لا بد أن ينزاح نحو الأحمر (مفعول دوبلر) وان يصبح بشكل إشعاع سنتمتري. عندئذ أدرك بنزياس وويلسون ان ما رصداه ما هو إلا بقايا إشعاع الكون البدئي الذي أطلق عليه لاحقا اسم : إشعاع الخلفية الكونية الميكروي. إشعاع الخلفية الميكروني الكوني، بالإنجليزية cosmic microwave background radiation هي أشعة كهرطيسية توجد في جميع اركان الكون بنفس الشدة والتوزيع وهي تعادل درجة حرارة 72و2 كلفن. عندما نشاهد السماء بالمقراب نرى مسافات واسعة بين النجوم والمجرات يغلبها السواد، وهذا ما نسميه الخلفية الكونية. ولكن عندما نترك المنظار الذي نرصد به الضوء المرئي، ونمسك بمقراب يستطيع رؤية الموجات الراديوية، يصور لنا ضوءا خافتا يملأ تلك الخلفية، وهو لا يتغير من مكان إلى مكان وإنما منتشر بالتساوي في جميع أركان الكون. وتوجد قمة هذا الإشعاع في حيز طول موجة 9و1 مليمتر وتعادل 160 مليار هرتز (160 GHz). إكتشف تلك الأشعة الباحثان آرنو بينزياس وزميله روبرت ويلسون وكان ذلك في عام 1964. وحصل العالمان على جائزة نوبل للفيزياء عام 1978. تفسير الظاهرة يفسر نموذج الانفجارالعظيم تلك الاشعة. فعندما كان الكون صغيرا جدا وقبل تكون النجوم والمجرات كان شديد الحرارة جدا وكان يملأه دخان ساخن جدا موزعا توزيعا متساويا في جميع أنحائه، ومكونات هذا الدخان كانت بلازما الهيدروجين، أي بروتونات وإلكترونات حرة من شدة الحرارة وعظم الطاقة التي تحملها. وبدأ الكون يتمدد ويتسع فبدأت بالتالي درجة حرارة البلازما تنخفض، إلى الحد الذي تستطيع فيه البروتونات الاتحاد مع الإلكترونات مكونة ذرات الهيدروجين. وبدأ الكون أن يكون شفافا وانتهت فترة تعتمه. وكانت الفوتونات الموجودة تنتشر في جميع الأرجاء إلا أن طاقتها بدأت تضعف حيث يملأ نفس عددالفوتونات الحجم المتزايد بسرعة للكون. وهذه الفوتونات هي التي تشكل اليوم إشعاع الخلفية الصغروي الكوني. وأنخفضت درجة حرارتها عبر نحو 7و13 مليار من السنين هي العمر المقدر فلكيا للكون إلى أن وصلت إلى درجة الحرارة الخلفية في الوقت الحالي والتي تصل إلى 7و2 كلفن في جميع أنحاء السماء. نماذج فريدمان استنتج فريدمان من فرضيتيه نموذجا واحدا يتحدث عن كون يتوسع كالأنفوخة (البالون)) بحيث أن جميع البقع على سطح الأنفوخة تبتعد عن بعضها البعض. لا يوجد في هذا النموذج أي مركز للكون فلا يوجد أي شيء داخل الأنفوخة والكون لا يمثل أكثر من هذا السطح المتوسع. يتحدث نموذج فريدمان أيضا عن كون يتوسع بمعدل بطيء بحيث يصل إلى مرحلة توازن ثم يبدأ التثاقل بتقليص الكون ليعود إلى حالته البدئية المضغوطة (في البداية تتزايد المسافات بين المجرات حتى حد أعلى ثم تبدأ بالتناقص بفعل الجاذبية لتعود المجرات إلى التلاصق من جديد. يتنبأ هذا النموذج أيضا بانزياح طيف المجرات نحو الأحمر بشكل متناسب مع بعد المجرات عنا (و هذا يتلائم مع نتائج رصد هابل). عام 1935 أوجد الأمريكي روبرتسون والبريطاني وولكر نموذجان إضافيان انطلاقا من فرضيتي فريدمان نفسهما، في هذين النموذجين: يبدأ الكون بالتوسع من حالة كثيفة جدا بمعدل توسع عال جدا لدرجة أن التثاقل لا يمكنه إيقاف هذا التوسع فيستمر التوسع إلى ما لا نهاية (استمرار زيادة المسافات بين المجرات)، في الحالة الأخرى يبدأ الكون بالتوسع بمعدل متوسط إلى أن يصل لمرحلة يتوازن بها التوسع مع التقلص الثقالي فيصبح في حالة ثابته لا تتوسع ولا تتقلص (تصل المسافات بين المجرات إلى قيمة ثابتة لا تتغير بعدها).

مقدمة تمهيدية عن نشاة الكون

قد تكون بداية التأكيد العملي لنظرية الانفجار العظيم قد بدأت مع رصد الفلكي الأمريكي إدوين هابل للمجرات ومحاولة تعيين بُعد هذه المجرات عن الأرض مستخدما سطوع النجوم الذي يتعلق بتألق النجوم وبعدها عنا. أمر آخر يمكن تحديده بالنسبة للنجوم هو طيف الضوء الصادر عن النجم عن طريق موشور، فكل جسم غير شفاف عند تسخينه يصدر ضوءا مميزا يتعلق طيفه فقط بدرجة حرارة هذا الجسم. إضافة لذلك نلاحظ ان بعض الألوان الخاصة قد تختفي من نجم لآخر حسب العناصر المكونة لهذا النجم. عند دراسة الأطياف الضوئية للمجرات المحيطة بمجرتنا (درب التبانة)، كان هناك اختفاء للألوان المتوقعة في الطيف ولكنها ظهرت منزاحة نحو الطرف الأحمر من الطيف. الأمر الذي يذكرنا بظاهرة دوبلر. في ظاهرة دوبلر: يختلف التواتر للأمواج الصادرة عن منبع موجي ما باختلاف شدة وسرعة هذا المصدر، فمثلا السيارة التي تقترب باتجاهك تكون ذات صوت عالي حاد (تواتر مرتفع) لكن نفس السيارة تصبح ذات صوت أجش (تواتر منخفض) بعد أن تجتازك وتبدأ بالابتعاد عنك. فتواترات الأمواج الصوتية تختلف حسب سرعة المصدر وسرعة الصوت في الهواء والاتجاه بينك وبين المصدر، لأنه في حالة اقتراب المصدر منك (الراصد) يصلك شيئا فشيئا مقدار أكبر من الأمواج فترصد تواترا أعلى لأمواج الصوت لكن حينما يبتعد المصدر عنك تتلقى تواترا منخفضا. ينطبق نفس هذا المبدأ على الأمواج الضوئية فإذا كان المنبع الضوئي يبتعد عنا فهذا يعني أن تواترات الأمواج المستقبلة ستكون أقل، أي منزاحة نحو الأحمر أما إذا كان المنبع يقترب فستكون الأمواج الضوئية المستقبلة منزاحة نحو الأزرق (البنفسجي). التصور البدائي كان يعتقد أن المجرات تتحرك عشوائيا وبالتالي كان التوقع ان عدد الانزياحات نحو الأحمر سيساوي الانزياحات نحو الأزرق وسيكون المحصلة معدومة (لا انزياح) لكن رصد هابل بجدولة أبعاد المجرات ورصد طيوفها وبين هابل أن جميع المجرات تسجل انزياحا نحو الأحمر أي أن جميع المجرات تبتعد عنا، أكثر من ذلك أن مقدار الانزياح نحو الأحمر (الذي يعبر هنا عن سرعة المنبع الضوئي أي المجرة) لا يختلف عشوائيا بين المجرات بل يتناسب طرديا مع بُعد المجرة عن الأرض. أي أن سرعة ابتعاد المجرات عن الأرض تتناسب مع بعدها عن الأرض. العالم ليس ساكنا كما كان الاعتقاد سائدا وإنما آخذ في الاتساع. كانت مفاجأة أذهلت الكثير من العلماء. رغم أن ظاهرة التثاقل الموجودة في الكون كانت كافية لتدلنا أن الكون لا يمكن ان يكون سكونيا بل يجب أن يتقلص تحت تأثير ثقالته ما لم يكن أساسا متوسعا أو يملك قوة مضادة للجاذبية، فإن نيوتن لم يناقش هذه الحالة وحتى أينشتاين رفض فكرة كون غير سكوني حتى أنه أضاف ثابتا كونيا يعاكس الثقالة ليحصل على كون سكوني. الوحيد الذي قبل النسبية العامة كما هي وذهب بها إلى مداها كان ألكسندر فريدمان. وضع ألكسندر فريدمان فرضيتين بسيطتين: الكون متماثل في جميع نواحيه. جميع نقاط الرصد متشابهة ويبدو منها الكون بنفس حالة التماثل (فلا أفضلية لموقع رصد على آخر). نتيجة ذلك حصل فريدمان على ثلاثة نماذج تناقش حركية الكون وإمكانيات توسعه وتقلصه.

الانفجار العظيم

في علم الكون الفيزيائي، الانفجار العظيم (بالإنجليزية:Big Bang)نظرية مطروحة في علم الكون، التي ترى بأن الكون قد نشأ من حالة حارة شديدة الكثافة، تقريبا قبل حوالي 13.7 مليار سنة. نشأت نظرية الانفجار العظيم نتيجة لملاحظات الفريد هيل حول تباعد المجرات عن بعضها، مما يعني عندما يؤخذ بعين الاعتبار مع المبدأ الكوني أن الفضاء المتري Space يتمدد وفق نموذج فريدمان للنسبية العامة Friedmann-Lemaître model. هذه الملاحظات تشير إلى أن الكون بكل ما فيه من مادة وطاقة انبثق من حالة بدائية ذات كثافة وحرارة عاليتين شبيهة بالمتفردات الثقالية التي تتنبأ بها النسبية العامة. ولهذا توصف تلك المرحلة بالحقبة المتفردة. فإذا كان الكون يتمدد فما من شك أن حجمه في الماضي كان أصغر من حجمه اليوم أي حسب نظريات العلماء كان الكون قبل الانفجار العظيم بحجم رأس المسمار، وأن حجمه في المستقبل سيكون أكبر منهما. وإذا تمكنا من حساب سرعة التمدد يمكننا التنبؤ بالزمن الذي احتاجه الكون حتى وصل إلى الحجم الراهن، وبالتالي يمكننا تقدير عمر الكون وهو نحو 14 مليار سنة تقريباً. تتحدث نظرية الانفجار العظيم عن نشوء وأصل الكون إضافة لتركيب المادة الأولى(بالإنجليزية: primordial matter) من خلال عملية التخليق النووي (بالإنجليزية: nucleosynthesis) كما تتنبأ بها نظرية الفر-بيتا-جاموف (بالإنجليزية: Alph

r-Bethe-Gamow theory).

ما هو القمر الازرق ؟

ما هو القمر الازرق ؟ القمر الازرق غالبا يكون لدينا 12 بدرا في كل عام !!! تقريبا بدر واحد في كل شهر .. و لكن هناك فرق بين السنة القمرية و الشمسية كما نعلم .. و هو تقريبا 11 يوم .. بجمع هذه الايام الاضافية ينتج لدينا كل سنتين الى ثلاث سنوات بدر اضافي فيصبح لدينا 13 بدرا في ذلك العام !!! يحدث هذا كل 2.72 سنة !!! هذا القمر الاضافي يسمى الاقمر الازرق في العديد من الثقافات !!! إن تسمية القمر الأزرق هي تسمية فلكلورية ليس لها علاقة بالقمر الأزرق على الإطلاق.. السبب هو أنهم كانوا يطلقون على كل قمر بدر اسم معين حسب الشهر الشمسي من السنة الذي شوهد فيه.. ولكن حين يشاهد القمر البدر مرتان في الشهر الشمسي الواحد كانوا يطلقون تسمية القمر الأزرق على البدر الثاني الذي يأتي في نهاية الشهر.. وليس لذلك أي علاقة بلونه.. أما القمر الأزرق فهي ظاهرة طبيعية نادرة تشاهد حين يكون القمر في أي مرحلة (هلال أو بدر أو غيرها) وتنجم عن خصائص معينة في الغلاف الجوي تكسر الضوء الوارد من القمر بحيث يصل الضوء الأزرق فقط إلى الأرض ويبدو القمر أزرق اللون.. ويحدث ذلك مثلاً عند حدوث حرائق في الغابات أو بعد فترة من الانفجارات البركانية حيث تتشتت ذرات الغبار الناعمة في السماء.. وبإمكانكم مشاهدة ظاهرة شبيهة قليلاً حين تكون هناك غيوم رقيقة جداً في السماء.. حاولوا النظر إلى القمر من خلالها وستشاهدون قمراً أزرق!

supermassive black hole

supermassive black hole

The Butterfly Nebula ll

The Butterfly Nebula ll - The bright clusters and nebulae of planet Earth's night sky are often named for flowers or insects, and NGC 6302 is no exception. With an estimated surface temperature of about 121,000 degrees F, the central star of this particular planetary nebula is exceptionally hot though - shining brightly in ultraviolet light but hidden from direct view by a dense torus of dust. This dramatically detailed close-up of the dying star's nebula was recorded by the newly upgraded Hubble Space Telescope. Cutting across a bright cavity of ionized gas, the dust torus surrounding the central star is near the center of this view, almost edge-on to the line-of-sight. Molecular hydrogen has been detected in the hot star's dusty cosmic shroud. NGC 6302 lies about 4,000 light-years away in the arachnologically correct constellation Scorpius.

The California Nebula/NGC 1499

The California Nebula/NGC 1499 - Drifting through the Orion Arm of the spiral Milky Way Galaxy, this cosmic cloud by chance echoes the outline of California on the west coast of the United States. Our own Sun also lies within the Milky Way's Orion Arm, only about 1,500 light-years from the California Nebula. Also known as NGC 1499, the classic emission nebula is around 100 light-years long. On many images, the most prominent glow of the California Nebula is the red light characteristic of hydrogen atoms recombining with long lost electrons, stripped away (ionized) by energetic starlight. In this image, however, hydrogen is colored green, while silicon is mapped to red and oxygen mapped to blue. The star most likely providing the energetic starlight that ionizes much of the nebular gas is the bright, hot, bluish Xi Persei, just outside the right image edge. The California Nebula can be spotted with a wide-field telescope under a dark sky toward the constellation of Perseus, not far from the Pleiades.

The Milky Way Over the Peak of the Furnace

The Milky Way Over the Peak of the Furnace - A volcanic eruption before a star filled southern sky, appearing somehow contained beneath the arching band of our Milky Way Galaxy. Also visible in the background sky is the Pleiades open star cluster, the constellation of Orion, the brightest star Sirius, and the neighboring Large and Small Magellanic Cloud galaxies.

Lightning Eclipse Over Greece

Lightning Eclipse Over Greece - Storm clouds parted during this total eclipse and lightning bolts contributed to the dramatic sky.

Aurora Over Alaska

Aurora Over Alaska - Puffy green aurora helps the Moon illuminate the serene lake and the snowy mountains. Although auroras might first appear to be moonlit clouds, they only add light to the sky and do not block background stars from view. Called northern lights in the northern hemisphere, auroras are caused by collisions between charged particles from the magnetosphere and air molecules high in the Earth's atmosphere. If viewed from space, auroras can be seen to glow in X-ray and ultraviolet light as well. Predictable auroras likely occur a few days after a powerful magnetic event has been seen on the Sun. — at lmage Credit: Paul Alsop/NASA (Eastern Alaska, USA - Sept. '10).

fire rainbow

'u.f.o. shaped' fire rainbow aka circumhorizontal arc over ohio - it is said to be an optical phenomenon - an ice-halo formed by plate shaped ice crystals in high level cirrus clouds. it could also theoretically be a man-induced phenomenon. — at photo by todd sladoje (dublin, ohio, u.s.a. - may '09).

Dancing Auroras of Saturn

Dancing Auroras of Saturn - Saturnian auroras can change not only with the angle of the Sun, but also as the planet rotates. Furthermore, some auroral changes appear related to waves in Saturn's magnetosphere likely caused by Saturn's moons. This image is a false-colored image that shows Saturn in three bands of infrared light. The rings reflect relatively blue sunlight, while the planet itself glows in comparatively low energy red. A band of southern aurora in visible in green. — at lmage Credit: VIMS Team/U. Arizona/U. Leicester/JPL/ASI/NASA.

Aurora Over Norway

Aurora Over Norway - Besides this spectacular mulit-colored aurora, the photographer caught three satellite streaks, one airplane streak, and a friend trying to capture the same sight. Although auroras might first appear to be moonlit clouds, they only add light to the sky and do not block background stars from view. Called northern lights in the northern hemisphere, auroras are caused by collisions between charged particles from the magnetosphere and air molecules high in the Earth's atmosphere. If viewed from space, auroras can be seen to glow in X-ray and ultraviolet light as well. Predictable auroras might occur a few days after a powerful magnetic event has been seen on the Sun. — at lmage Credit: Ole Christian Salomonsen/NASA (Tromsø, Norway - Sept. '10).

Geminid Meteor over Monument Valley

Geminid Meteor over Monument Valley - Snow-tinged image of a Geminid meteor over buttes of the Monument Valley region in the southwestern US. The meteor streak points back to the constellation Gemini and the shower's radiant point, just off the upper left edge of the scene. Along with Rigel, the sword and belt stars of Orion are at the upper right. Near the eastern horizon are bright stars Procyon (left) and Sirius. — at lmage Credit: Wally Pacholka/AstroPics.com/TWAN/NASA - (Dec. '07).

Carina Nebula

Carina Nebula - This image captures the chaotic activity atop a three-light-year-tall pillar of gas and dust that is being eaten away by the brilliant light from nearby bright stars. The pillar is also being assaulted from within, as infant stars buried inside it fire off jets of gas that can be seen streaming from towering peaks. — at lmage Credit: NASA/ESA/M. Livio/Hubble 20th Anniversary Team/STScI.

NGC 1097

NGC 1097 - Coiled galaxy with an eye-like object at its center. This spiral galaxy is located 50 million light-years away. The "eye" at the center of the galaxy is actually a monstrous black hole surrounded by a ring of stars. In this color-coded infrared image, the area around the invisible black hole is blue and the ring of stars, white. The black hole is huge, about 100 million times the mass of our sun, and is feeding off gas and dust along with the occasional unlucky star. Our Milky Way's central black hole is tame in comparison, with a mass of a few million suns. The ring around the black hole is bursting with new star formation. An inflow of material toward the central bar of the galaxy is causing the ring to light up with new stars. The galaxy's red spiral arms and the swirling spokes seen between the arms show dust heated by newborn stars. Older populations of stars scattered through the galaxy are blue. The fuzzy blue dot to the left, which appears to fit snuggly between the arms, is a companion galaxy. Other dots in the picture are either nearby stars in our galaxy, or distant galaxies. — at lmage Credit: NASA/JPL/The SINGS Team/SSC/Caltech.

Dust and the Helix Nebula

Dust and the Helix Nebula - Dust makes this cosmic eye look red. This image shows infrared radiation from the Helix Nebula (NGC 7293) a mere 700 light-years away in the constellation Aquarius. The two light-year diameter shroud of dust and gas around a central white dwarf has long been considered an excellent example of a planetary nebula, representing the final stages in the evolution of a sun-like star. But the nebula's central star itself is immersed in a surprisingly bright infrared glow. Models suggest the glow is produced by a dust debris disk. Even though the nebular material was ejected from the star many thousands of years ago, the close-in dust could be generated by collisions in a reservoir of objects analogous to our own solar system's Kuiper Belt or cometary Oort cloud. Formed in the distant planetary system, the comet-like bodies would have otherwise survived even the dramatic late stages of the star's evolution. — at lmage Credit: NASA/JPL-Caltech/Kate Su/Steward Obs./U. Arizona.

Crescent Earth

Crescent Earth from Departing Spacecraft - The Rosetta spacecraft zoomed past the Earth on its way back across the Solar System. The Earth is shown as a bright crescent phase featuring the South Pole to the passing rocket ship. — at lmage Credit: ESA/OSIRIS Team/MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA/NASA - (Nov. '09).

Ring Nebula

Ring Nebula - Hundreds of years ago astronomers noticed a nebula with a most unusual shape. It looked like a ring on the sky. Now known as M57 or NGC 6720, the gas cloud became popularly known as the Ring Nebula. It is now known to be a planetary nebula, a gas cloud emitted at the end of a Sun-like star's existence. It is one of the brightest planetary nebula on the sky, & it is in the constellation of Lyra. The Ring Nebula lies about 4,000 light years away, and is roughly 500 times the diameter of our Solar System. In this picture, dust filaments and globules are visible far from the central star. This helps indicate that the Ring Nebula is not spherical, but cylindrical. — at lmage Credit: H. Bond/Hubble Heritage Team/STScI/AURA/NASA.

Halloween's Moon

Halloween's Moon - This dramatic view of the shining lunar orb was captured on Halloween. The picture is actually two digital photos - one short and one long exposure. They were combined to bring out the details of the bright lunar surface and the fainter features in the dark, surrounding clouds, in a single image. — at lmage Credit: Miguel Claro/NASA - ('09).

Reflection Nebula in Cepheus (VdB 152)

Reflection Nebula in Cepheus (VdB 152) - The mysterious reflection nebula really is very faint. The cosmic phantom is nearly 1,400 light-years away - it lies along the northern Milky Way in the royal constellation Cepheus. Near the edge of a large molecular cloud, pockets of interstellar dust in the region block light from background stars or scatter light from the embedded bright star giving parts of the nebula a characteristic blue color. Ultraviolet light from the star is also thought to cause a dim reddish luminescence in the nebular dust. Though stars do form in molecular clouds, this star seems to have only accidentally wandered into the area, as its measured velocity through space is very different from the cloud's velocity. This deep telescopic image of the region spans about 7 light-years. — at lmage Credit: Stephen Leshin/NASA.

Zodiacal Light Over Chile

Zodiacal Light Over Chile - An unusual triangle of light. Once considered a false dawn, this triangle of light is actually Zodiacal Light, light reflected from interplanetary dust particles. The band of our Milky Way Galaxy on the left mirrors the zodiacal band. Zodiacal dust orbits the Sun predominantly in the same plane as the planets: the ecliptic. — at lmage Credit: Manel Soria/NASA (Valparaíso, Chile - July '09).

Crab Nebula (M1)

Crab Nebula (M1) - This is the mess that is left when a star explodes. The Crab Nebula, the result of a supernova seen in 1054 AD, is filled with mysterious filaments. The filaments are not only tremendously complex, but appear to have less mass than expelled in the original supernova and a higher speed than expected from a free explosion. The Crab Nebula spans about 10 light-years. In the nebula's very center lies a pulsar: a neutron star as massive as the Sun but with only the size of a small town. The Crab Pulsar rotates about 30 times each second. — at lmage Credit: NASA/ESA/J. Hester/A. Loll/ASU/Davide De Martin/Skyfactory.

Fireball Meteor

Fireball Meteor - Accompanied by sonic booms and rumbling sounds, the meteor was seen to break up into bright fragments, eventually leaving a persistent smoke-like trail. Even though there are bright fireball meteors in planet Earth's atmosphere every day, sightings of them are relatively rare because they more often occur over oceans and uninhabited areas. — at lmage Credit: Robert Mikaelyan/NASA (Groningen, The Netherlands - Oct. '09).

Old Faith-Full Moon

Old Faith-Full Moon - The picture combines the regularly occurring lunar phase with Old Faithful Geyser, named for its dependable erruptions. Shining on the well-known geyser's towering pillar from behind, the moonlight creates an eerie halo surrounding convoluted shapes. The Full Moon itself is bright enough to be seen through the dense swirling steam near the top. — at lmage Credit: Jimmy and Linda Westlake/NASA (Yellowstone National Park - Sept. '09).

Fly Free in Space

Fly Free in Space - At about 1/2 a mile from the cargo bay of the space shuttle, Bruce McCandless II was farther out than anyone had ever been before. Guided by a Manned Maneuvering Unit (MMU), this astronaut was floating free in space. The MMU works by shooting jets of nitrogen and has since been used to help deploy and retrieve satellites. — at lmage Credit: STS-41B/NASA.

Evidence for a Spinning Black Hole

Evidence for a Spinning Black Hole: GRO J1655-40 - In the center of a swirling whirlpool of hot gas is likely a beast that has never been seen directly: a black hole. Studies of the bright light emitted by the swirling gas frequently indicate not only that a black hole is present, but also likely attributes. The gas surrounding GRO J1655-40, for example, has been found to display an unusual flickering at a rate of 450 times a second. Given a previous mass estimate for the central object of seven times the mass of our Sun, the rate of the fast flickering can be explained by a black hole that is rotating very rapidly. — at lmage Credit: April Hobart/CXC/NASA.

Comet Lovejoy

Comet Lovejoy - Rising in dawn's twilight, arcing above the eastern horizon, its tails are swept back by the solar wind and sunlight. Seen here is the comet's early morning appearance alongside the southern Milky Way. The short star trails include bright southern sky stars Alpha and Beta Centauri near the center of the frame, but the long bright streak that crosses the comet tails is a little closer to home. The photographer also caught the International Space Station still glinting in the sunlight as it orbits (top to bottom) above the local horizon. — at Image Credit: Carlos Caccia/NASA - (Intendente Alvear, Argentina - 12/24/11).

SN 1006 Supernova Remnant

SN 1006 Supernova Remnant - A new star, likely the brightest supernova in recorded human history, lit up planet Earth's sky in the year 1006 AD. The expanding debris cloud from the stellar explosion, found in the southerly constellation of Lupus, still puts on a cosmic light show across the electromagnetic spectrum. Now known as the SN 1006 supernova remnant, the debris cloud appears to be about 60 light-years across and is understood to represent the remains of a white dwarf star. Part of a binary star system, the compact white dwarf gradually captured material from its companion star. The buildup in mass finally triggered a thermonuclear explosion that destroyed the dwarf star. Because the distance to the supernova remnant is about 7,000 light-years, that explosion actually happened 7,000 years before the light reached Earth in 1006. Shockwaves in the remnant accelerate particles to extreme energies and are thought to be a source of the mysterious cosmic rays. — at Image Credit: NASA/ESA/Zolt/Levay/STScI.

Gliese 581g

Gliese 581g - A red dwarf star located a mere 20 light-years away in the constellation Libra. Earthbound telescopes had detected the signatures of multiple planets orbiting the cool sun, two at least close to the system's habitable zone - the region where an Earth-like planet can have liquid water on its surface. There is now a detection of another planet, this one squarely in the system's habitable zone - the first potentially habitable planet found around a very nearby star. Shown in this illustration of the inner part of the exoplanetary system, the planet is designated Gliese 581g. The best fit to the data indicates the planet has a circular 37 day orbit, and a mass 3.1 times the Earth's. Finding a habitable planet so close by suggests there are many others in our Milky Way galaxy. — at Illustration Credit: Lynette Cook/NASA.

Northern Lights

Northern Lights - In the foreground, lights along the northern horizon give an orange cast to the low clouds. But far above the clouds, at altitudes of 50 miles or more, are alluring green and purple hues of the aurora borealis or northern lights, a glow powered by energetic particles at the edge of space. In the background are familiar stars of the northern sky. In particular, that famous celestial kitchen utensil, the Big Dipper (left), and the W-shaped constellation Cassiopeia (right) are easy to spot. Then, just follow the pointer stars of the Big Dipper to Polaris, perhaps the most famous northern light of all. — at lmage Credit: Philippe Moussette/Obs. Mont Cosmos/NASA (Quebec, Canada - July '04).

Helix Nebula

Helix Nebula - The shapes of planetary nebula like the Helix are important because they likely hold clues to how stars like the Sun end their lives. lt's a single Sun-like star that created such beautiful yet geometric complexity. The Helix Nebula is the nearest planetary nebula to Earth, lies only about 700 light years away toward the constellation of Aquarius, and spans about 3 light-years. — at lmage Credit: C.R. O'Dell/Vanderbilt/ESA/NASA .

Fast Gas Bullet from Cosmic Blast N49

Fast Gas Bullet from Cosmic Blast N49 - This might be a speeding remnant of a powerful supernova that was unexpectedly lopsided. Scattered debris from supernova explosion N49 lights up the sky in this composited image. Glowing visible filaments (shown in yellow), and X-ray hot gas (shown in blue), span about 30 light-years in our neighboring galaxy, the Large Magellanic Cloud. Light from the original exploding star reached Earth thousands of years ago, but N49 also marks the location of another energetic outburst - an extremely intense blast of gamma-rays. The source of that outburst is now attributed to a magnetar - a highly magnetized, spinning neutron star also born in the ancient stellar explosion which created supernova remnant N49. The magnetar, visible near the top of the image, hurtles through the supernova debris cloud at over 40 thousand miles per hour. The blue blob on the far right, however, might have been expelled asymmetrically just as a massive star was exploding. If so, it now appears to be moving over 4 million miles per hour. — at lmage Credit: NASA/CXC/Penn State/S. Park/STScI/UIUC/Y.H. Chu/R. Williams.

Color of the Moon

- Earth's Moon is normally seen in subtle shades of grey or yellow. But small color differences have been greatly exaggerated to make this dramatic mosaic image of the Moon's gibbous phase. The familiar Sea of Tranquility (Mare Tranquillitatis) is the blue area right of center. White lines radiate from the crater Tycho at bottom left, while purplish tones mottle the crater Copernicus left of center. The different colors are recognized to correspond to real differences in the chemical makeup of the lunar surface - blue hues reveal titanium rich areas while orange and purple colors show regions relatively poor in titanium and iron. — at lmage Credit: Johannes Schedler/Panther Observatory/NASA.

The Sculptor Galaxy (NGC 253)

The Sculptor Galaxy (NGC 253) - NGC 253 is one of the brightest & dustiest spiral galaxy's that is visible. lt lies only about ten million light-years distant in the constellation of Sculptor. lt is the largest member of the Sculptor Group of Galaxies, the nearest group to our own Local Group of Galaxies. The dense dark dust accompanies a high star formation rate, giving NGC 253 the designation of starburst galaxy. Visible in this image is the active central nucleus, also known to be a bright source of X-rays and gamma rays. — at lmage Credit: Angus Lau/NASA.

Cat's Eye Nebula X-Rays

Cat's Eye Nebula X-Rays - The swirls of this glowing nebula are known to be the gaseous shroud expelled from a dying sun-like star about 3,000 light-years from Earth. This composite picture reveals surprisingly intense x-ray emission indicating the presence of extremely hot gas. X-ray emission is shown as blue-purple hues superimposed on the nebula's center. The nebula's central star itself is clearly immersed in the multimillion degree, x-ray emitting gas. Other pockets of x-ray hot gas seem to be bordered by cooler gas emitting strongly at optical wavelengths, a clear indication that expanding hot gas is sculpting the visible Cat's Eye filaments and structures. Gazing into the Cat's Eye, astronomers see the fate of our sun, destined to enter its own planetary nebula phase of evolution...in about 5 billion years. — at lmage Credit: NASA/CXC/SAO/STScI.

Crab Nebula

Crab Nebula - The Crab is now known to be a supernova remnant, expanding debris from the death explosion of a massive star. This intriguing false-color image explores the debris cloud in x-rays (blue-purple), optical (green), and infrared (red) light. One of the most exotic objects known to modern astrono

mers, the Crab Pulsar, a neutron star spinning 30 times a second, is the bright spot near picture center. Like a cosmic dynamo, this collapsed remnant of the stellar core powers the Crab's emission across the electromagnetic spectrum. Spanning about 12 light-years, the Crab Nebula is 6,500 light-years away in the constellation Taurus. — at lmage Credit: NASA/CXC/J.Hester/ASU/ESA/A.Loll/JPL-Caltech/R.Gehrz/U. Minn.

Dumbbell Nebula (M27)

Dumbbell Nebula (M27) - The Dumbbell Nebula is one of the brightest planetary nebula, & the type of nebula our Sun will produce when nuclear fusion stops in its core. It takes light about 1000 years to reach us from M27. The colors shown in this image are emitted by hydrogen and oxygen.

The Double Ring Galaxies of Arp 147

The Double Ring Galaxies of Arp 147 - The rim of the blue galaxy pictured on the right shows an immense ring-like structure 30,000 light years in diameter composed of newly formed, extremely bright, massive stars. This blue galaxy is part of the interacting galaxy system known as Arp 147, and shows a ring because it has recently collided with the other galaxy in the frame, the red galaxy on the left. Unusually, even this red galaxy shows a ring like band, although it is seen nearly edge-on. When galaxies collide, they pass through each other - their individual stars rarely come into contact. Clouds of interstellar gas and dust become condensed, causing a wave of star formation to move out from the impact point like a ripple across the surface of a pond. — at lmage Credit: M Livio/STScI/ESA/NASA.

Mars & Colorful Lunar Fog Bow

Mars & Colorful Lunar Fog Bow - Mars was dazzlingly bright as it was nearing its brightest time of 2010. Mars, on the far upper left, is the brightest object in this picture. The brightness of the red planet peaked near when Mars reached opposition, the time when Earth and Mars are closest together in their orbits. Arching across the lower part of the image is a rare lunar fog bow. Unlike a more commonly seen rainbow, which is created by sunlight reflected prismatically by falling rain, this fog bow was created by moonlight reflected by the small water drops that compose fog. Although most fog bows appear white, all of the colors of the rainbow were visible here. — at lmage Credit: Wally Pacholka/AstroPics.com/TWAN/NASA (Haleakala Volcano, Hawaii - Jan. '10).

Full Sky Aurora Over Norway

Full Sky Aurora Over Norway - Auroras rarely reach below 35 miles, and can range up to 600 miles. Aurora light results from energetic electrons and protons striking molecules in the Earth's atmosphere. Frequently, when viewed from space, a complete aurora will appear as a circle around one of the Earth's magnetic poles. This image is horizontally compressed, & captured an unexpected auroral display that stretched across the sky. — at lmage Credit: Sebastian Voltmer/NASA (Norway - Dec. '11).

Black Hole Close Up

Black Hole Close Up - A black hole has such strong gravity that light noticeably bent towards it - causing some very unusual visual distortions. Every star in the normal frame has at least two bright images - one on each side. Near a black hole, the whole sky can be seen - light from every direction is bent around and comes back. Black holes are thought to be the densest state of matter, and there is indirect evidence for their presence in stellar binary systems and the centers of globular clusters, galaxies, and quasars. — at Digital lmage Credit: Alain Riazuelo/NASA.

Gas Cloud vs. Supermassive Black Hole In Center of Galaxy

Gas Cloud vs. Supermassive Black Hole In Center of Galaxy - Recent observations indicate that a cloud of gas will venture too close to the supermassive black hole at the Galactic center. The gas cloud is being disrupted, stretched out, heated up, and some of it is expected to fall into the black hole over the next two years. In this illustration, what remains of the blob after a close pass to the black hole is shown in red and yellow, arching out from the gravitational death trap to its right. The cloud's orbit is shown in red, while the orbits of central stars are shown in blue. The infalling nebula is estimated to contain several times the mass of our Earth, while the central black hole, thought to correspond to the radio source Sagittarius A*, contains about four million times the mass of our Sun. Once it falls in, the doomed gas will never be seen again. — at Illustration Credit: ESO/MPE/Marc Schartmann/NASA.

Tycho's Nova

- A supernova remnant caused by a Type Ia supernova. This image is a composite of a x-ray, infrared and an optical image. — at lmage Credit: NASA/CXC/SAO/JPL-Caltech/MPIA/Calar Alto/O. Krause.

Horsehead Nebula

Horsehead Nebula - One of the most identifiable nebulae in the sky, the Horsehead Nebula in Orion, is part of a large, dark, molecular cloud. The red glow originates from hydrogen gas predominantly behind the nebula, ionized by the nearby bright star Sigma Orionis. The darkness of the Horsehead is caused mostly by thick dust, although the lower part of the Horsehead's neck casts a shadow to the left. Streams of gas leaving the nebula are funneled by a strong magnetic field. Bright spots in the Horsehead Nebula's base are young stars just in the process of forming. Light takes about 1,500 years to reach us from the Horsehead Nebula. — at lmage Credit: Nigel Sharp/NOAO/KPNO/AURA/NSF/NASA.

Road To The Milky Way

Road To The Milky Way - The glowing celestial band of The Milky Way is due to the collective light of the myriad of stars along the plane of our galaxy...too faint to be distinguished individually. The diffuse starlight is cut by dark swaths of obscuring galactic dust clouds. This is a composited image. — at lmage Credit: Larry Landolfi/NASA.

close encounters with andromeda

close encounters with andromeda - the andromeda galaxy is our nearest galactic neighbor (2.4 million light years away) & one of the few that is moving towards our galaxy - one day we are slated for a close encounter, but it will not be for a long, long time. this is an artistic composite image of an evening landscape & 6.5 hours of exposure of andromeda through a computer guided telescope. — at image by charles warren.

Moon Halo

Moon Halo - Thin clouds of ice crystals hang in the cold, wintry sky creating this gorgeous lunar halo. Refraction of moonlight by the six-sided crystals produce the slightly colored halo with its characteristic radius of 22 degrees. Just below the Moon is bright star Aldebaran. Also well within the halo at the right is the Pleiades star cluster. At the lower left, near the halo's edge lie the stars of Orion with bright Capella, alpha star of the constellation Auriga, just beyond the halo near the top of the frame. — at lmage Credit: Rafael Schmall/NASA (Budapest, Hungary - 2/2/12).

Roll Cloud

Roll Cloud - These rare long clouds are a type of arcus cloud, & may form near advancing cold fronts. In particular, a downdraft from an advancing storm front can cause moist warm air to rise, cool below its dew point, and so form a cloud. When this happens uniformly along an extended front, a roll cloud may form. Roll clouds may actually have air circulating along the long horizontal axis of the cloud. A roll cloud is not thought to be able to morph into a tornado. Unlike a similar shelf cloud, a roll cloud is completely detached from their parent cumulonimbus cloud. — at Image Credit: Pierre cb/Wikipedia/NASA (Racine, Wisconsin, USA - '07).

the Seahorse of the Large Magellanic Cloud

The Seahorse of the Large Magellanic Cloud - A pillar of smoky dust about 20 light years long (or a cosmic seahorse) occurs in our neighboring Large Magellanic Cloud - it is in a star forming region very near the expansive Tarantula Nebula. The energetic nebula is creating a star cluster (NGC 2074) whose center is visible just off the top of the image in the direction of the neck of the seahorse. As young stars in the cluster form, their light and winds will slowly erode the dust pillars away over the next million years. — at lmage Credit: NASA/ESA/M. Livio/STScI.