اگر در یک شب صاف و بدون ابر سر خود را بالا بیاورید، می توانید ستاره های زیادی ببینید. آنقدر زیاد که اصلاً شمردن آن غیرممکن به نظر می رسد. معلوم می شود که اجرام آسمانی قابل مشاهده با چشم هنوز شمارش می شوند. حدود 6 هزار نفر از آنها وجود دارد. این تعداد کل برای هر دو نیمکره شمالی و جنوبی سیاره ما است. در حالت ایده‌آل، من و شما که مثلاً در نیمکره شمالی هستیم، باید حدود نیمی از تعداد کل آنها، یعنی چیزی حدود 3 هزار ستاره را دیده باشیم.
ستاره های زمستانی بی شمار
متاسفانه، تقریباً غیرممکن است که همه ستارگان موجود را در نظر بگیریم، زیرا این امر مستلزم شرایطی با فضای کاملاً شفاف و عدم وجود منابع نوری است. حتی اگر در یک شب عمیق زمستانی خود را در یک میدان باز و دور از نور شهر بیابید. چرا در زمستان؟ بله، زیرا شب های تابستان بسیار روشن تر است! این به دلیل این واقعیت است که خورشید در زیر افق غروب نمی کند. اما حتی در این مورد، بیش از 2.5-3 هزار ستاره در دسترس ما نخواهد بود. چرا؟
مسئله این است که مردمکچشم انسان، اگر آن را به عنوان یک ابزار نوری تصور کنیم، مقدار مشخصی نور را از منابع مختلف جمع آوری می کند. در مورد ما، منابع نور ستارگان هستند. اینکه چقدر آنها را خواهیم دید مستقیماً به قطر لنز دستگاه نوری بستگی دارد. به طور طبیعی، شیشه عدسی دوربین دوچشمی یا تلسکوپ قطری بزرگتر از مردمک چشم دارد. بنابراین، نور بیشتری را جمع آوری می کند. در نتیجه، تعداد بسیار بیشتری از ستاره ها را می توان با استفاده از ابزارهای نجومی مشاهده کرد.
آسمان پر ستاره از نگاه هیپارخوس
البته، متوجه شده اید که ستارگان از نظر درخشندگی یا، همانطور که ستاره شناسان می گویند، در درخشندگی ظاهری با هم تفاوت دارند. در گذشته های دور مردم نیز به این امر توجه داشتند. هیپارخوس، ستاره شناس یونانی باستان، تمام اجرام سماوی مرئی را به قدرهای ستاره ای که دارای کلاس VI هستند، تقسیم کرد. درخشان ترین آنها من را "به دست آورد" و او بی بیان ترین آنها را به عنوان ستاره های رده ششم توصیف کرد. بقیه به کلاس های متوسط تقسیم شدند.
بعداً معلوم شد که قدرهای مختلف ستارگان نوعی ارتباط الگوریتمی بین خود دارند. و اعوجاج روشنایی در تعداد مساوی بار توسط چشم ما به عنوان حذف با همان فاصله درک می شود. بنابراین، مشخص شد که درخشندگی یک ستاره رده I حدود 2.5 برابر از درخشش II است.
یک ستاره کلاس II به همان تعداد بار از کلاس III روشن تر است و یک جرم آسمانی III به ترتیب از IV درخشان تر است. در نتیجه، تفاوت بین درخشش ستارگان با قدر I و VI 100 برابر است. بنابراین، اجرام آسمانی دسته VII فراتر از آستانه دید انسان هستند. مهم است که بدانیم ستارهقدر به اندازه یک ستاره نیست، بلکه درخشندگی ظاهری آن است.
قدر مطلق چیست؟
قدر ستارگان نه تنها قابل مشاهده، بلکه مطلق نیز هستند. این اصطلاح زمانی به کار می رود که لازم باشد دو ستاره را از نظر درخشندگی با یکدیگر مقایسه کنیم. برای انجام این کار، هر ستاره به یک فاصله استاندارد معمولی 10 پارسک ارجاع داده می شود. به عبارت دیگر، این اندازه یک جرم ستاره ای است که اگر در فاصله 10 رایانه شخصی از ناظر قرار داشت، می داشت.
برای مثال، قدر خورشید ما 26.7- است، اما از فاصله 10 رایانه شخصی، ستاره ما جسمی با قدر پنجم است که به سختی قابل مشاهده است. از این نتیجه می شود: هر چه درخشندگی یک جرم آسمانی، یا، به قول آنها، انرژی که یک ستاره در واحد زمان تابش می کند بیشتر باشد، احتمال اینکه قدر مطلق جسم مقدار منفی بگیرد بیشتر است. و بالعکس: هر چه درخشندگی کمتر باشد، مقادیر مثبت جسم بیشتر خواهد شد.
درخشان ترین ستاره ها
همه ستارگان درخشش ظاهری متفاوتی دارند. برخی از آنها کمی روشن تر از قدر اول هستند، دومی بسیار ضعیف تر هستند. با توجه به این، مقادیر کسری معرفی شدند. به عنوان مثال، اگر قدر ظاهری ستاره در درخشش آن جایی بین دسته های I و II باشد، آنگاه یک ستاره کلاس 1، 5 در نظر گرفته می شود. همچنین ستارگانی با قدرهای 2، 3…4، 7… و غیره نیز وجود دارند، به عنوان مثال، Procyon که بخشی از صورت فلکی استوایی Canis Minor است، در ماه ژانویه یا فوریه در سراسر روسیه بهتر دیده می شود. درخشش ظاهری او 0.4 است.
قابل توجه است که منقدر مضربی از 0 است. فقط یک ستاره تقریباً دقیقاً با آن مطابقت دارد - این وگا، درخشان ترین ستاره صورت فلکی لیرا است. روشنایی آن تقریباً 0.03 قدر است. با این حال، نورهایی وجود دارند که از آن درخشان تر هستند، اما قدر آنها منفی است. به عنوان مثال، سیریوس، که می توان آن را در دو نیمکره به طور همزمان مشاهده کرد. درخشندگی آن -1.5 قدر است.
قدرهای منفی ستاره ای نه تنها به ستارگان، بلکه به سایر اجرام آسمانی نیز اختصاص داده می شود: خورشید، ماه، برخی از سیارات، دنباله دارها و ایستگاه های فضایی. با این حال، ستاره هایی وجود دارند که می توانند روشنایی خود را تغییر دهند. در میان آنها ستارگان تپنده زیادی با دامنه های روشنایی متغیر وجود دارد، اما مواردی نیز وجود دارد که می توان همزمان چندین تپش را در آنها مشاهده کرد.
اندازه گیری قدر ستاره
در نجوم، تقریباً تمام فواصل با مقیاس هندسی قدر ستاره ها اندازه گیری می شوند. روش اندازه گیری فتومتریک برای فواصل طولانی و همچنین در صورت نیاز به مقایسه درخشندگی یک جسم با روشنایی ظاهری آن استفاده می شود. اساساً فاصله تا نزدیکترین ستاره ها با اختلاف منظر سالانه آنها - نیمه محور اصلی بیضی - تعیین می شود. ماهواره های فضایی پرتاب شده در آینده، دقت بصری تصاویر را حداقل تا چندین برابر افزایش می دهند. متأسفانه، روش‌های دیگر هنوز برای مسافت‌های بیشتر از 50 تا 100 رایانه استفاده می‌شود.
گشت به فضا
در گذشته های دور، همه اجرام آسمانی و سیارات بسیار کوچکتر بودند. به عنوان مثال، زمین ما زمانی به اندازه زهره و حتی قبل از آن به اندازه مریخ بود.میلیاردها سال پیش، تمام قاره ها سیاره ما را با یک پوسته قاره ای پیوسته پوشانده بودند. بعدها، اندازه زمین افزایش یافت و صفحات قاره ای از هم جدا شدند و اقیانوس ها را تشکیل دادند.
همه ستارگان با ظهور "زمستان کهکشانی" دما، درخشندگی و قدر را افزایش دادند. اندازه جرم یک جرم آسمانی (مثلا خورشید) نیز با گذشت زمان افزایش می یابد. با این حال، این بسیار ناهموار بود.
در ابتدا، این ستاره کوچک، مانند هر سیاره غول پیکر دیگری، با یخ جامد پوشیده شده بود. بعدها، ستاره شروع به افزایش اندازه کرد تا اینکه به جرم بحرانی خود رسید و رشد نکرد. این به دلیل این واقعیت است که ستارگان پس از زمستان کهکشانی بعدی به طور دوره‌ای جرم خود را افزایش می‌دهند و در دوره‌های خارج از فصل کاهش می‌یابند.
کل منظومه شمسی همراه با خورشید رشد کرد. متأسفانه همه ستاره ها نمی توانند این مسیر را طی کنند. بسیاری از آنها در اعماق ستاره های دیگر پرجرم تر ناپدید می شوند. اجرام آسمانی در مدارهای کهکشانی می چرخند و به تدریج به مرکز نزدیک می شوند و روی یکی از نزدیک ترین ستاره ها فرو می ریزند.
کهکشان یک منظومه ستاره-سیاره ای ابرغول است که از یک کهکشان کوتوله که از یک خوشه کوچکتر که از یک منظومه سیاره ای چندگانه سرچشمه می گیرد، سرچشمه گرفته است. دومی از همان سیستم ما آمده است.
اندازه ستاره محدود
اکنون دیگر بر کسی پوشیده نیست که هر چه آسمان بالای ما شفاف تر و تاریک تر باشد، ستاره ها یا شهاب های بیشتری می توانید ببینید. ستاره محدودقدر مشخصه ای است که نه تنها به دلیل شفافیت آسمان، بلکه به دلیل دید بیننده نیز بهتر تعیین می شود. یک فرد می تواند درخشش کم نورترین ستاره را فقط در افق، با دید محیطی ببیند. با این حال، قابل ذکر است که این یک معیار فردی برای هر یک است. در مقایسه با رصد بصری از تلسکوپ، تفاوت اساسی در نوع ابزار و قطر عدسی آن است.
نیروی نفوذ تلسکوپ با صفحه عکاسی تابش ستارگان کم نور را می گیرد. تلسکوپ های مدرن می توانند اجرام با درخشندگی 26 تا 29 را رصد کنند. قدرت نفوذ دستگاه به بسیاری از معیارهای اضافی بستگی دارد. در این میان کیفیت تصویر اهمیت چندانی ندارد.
اندازه یک تصویر ستاره مستقیماً به وضعیت جو، فاصله کانونی لنز، امولسیون و زمان اختصاص داده شده برای نوردهی بستگی دارد. با این حال، مهمترین شاخص روشنایی ستاره است.
