فیزیک نجومی

مقدمه
علم ستاره شناسی جزو دانشهایی است که علاقمندان و آماتورها در پیشبرد آن سهیم بوده‌اند و از اینرو کشفهای زیادی را می‌توان اسم برد که توسط منجمان غیر حرفه‌ای صورت گرفته …

مقدمه

علم ستاره شناسی جزو دانشهایی است که علاقمندان و آماتورها در پیشبرد آن سهیم بوده‌اند و از اینرو کشفهای زیادی را می‌توان اسم برد که توسط منجمان غیر حرفه‌ای صورت گرفته است. مثلا حسابداری که بخاطر تلاشهایش در مورد سیارات و شحانه‌ها به دریافت مدال طلای انجمن سلطنتی نجوم انگلستان نائل گردید و یا کشیشی که بخاطر مطالعاتش در مورد سیاره مشتری شهرت یافت و غیره. در واقع می‌توان گفت اکثر منجمان غیر حرفه‌ای (آماتور) بوده‌اند.

تاریخ نجوم

نجومی که امروزه بدست ما رسیده است سه دوره زیر را پشت سر گذاشته است:

دوره زمین مرکزی

از تاریخ باستان تا قرن شانزدهم میلادی ادامه داشته است، هواداران این دوره بر این عقیده بودند که زمین در مرکز جهان است و خورشید ، ماه و ستارگان به دور زمین می‌گردند.

دوره کهکشانی

نجوم جدید در واقع در این دوره آغاز گردید. کوپرنیک اثبات کرد که زمین نه تنها مرکز جهان نمی‌باشد، بلکه شبیه سیارات دیگر به دور خورشید می‌چرخد و سیاره‌ای منحصر به فرد نبوده و کاملا معمولی است. خورشید یکی از ستارگان بیشمار دیگر در آسمان است. در این دوره علم نجوم بطور گسترده مطالعه گردید. و فلسفه آن شناخت و فهم قوانینی که بر حرکت اجرام سماوی حکم فرما بود، می‌باشد.

دوره کیهانی

در این دوره همردیف دوره قبلی اثبات گردید که کهکشانی که خورشید ما بدان تعلق دارد یکی از کهکشانهای بیشمار در فضا است. انواع تلسکوپهای نوری بزرگ و عظیم رادیوئی بدین منظور ساخته شد و ساخته می‌گردد. دانشمند بزرگی که با این دوره ارتباط دارد ، انیشتین می‌باشد که کیهانشناسی و اختر شناسی وابستگی بیشتری به نظریه نسبیت وی دارد.

در اواسط قرن نوزدهم ، کانون توجه ستاره شناسی تغییر یافت. بجای توجه نمودن به موقعیت اجرام سماوی آسمان، ستاره شناسان درباره ماهیت آن اجرام کنجکاو شدند. دیگر ، ستارگان ، نقاط تحرک نور نبودند و جرم ، اندازه و ترکیب فیزیکیشان مهم محسوب می‌شد. اختراع طیف نما ، که ابزاری برای تجزیه نور بود، علم فیزیک را به ستاره شناسی پیوند داد و فیزیک نجومی آغاز شد.

تجزیه نور خورشید

با استفاده از طیف نما ، ستاره شناسان نور خورشید را جهت تشکیل طیف تجزیه می‌کنند. هر ستاره طیف منحصر بفردی دارد که شامل الگوی خطوطی است که نمایانگر ترکیب شیمیایی ستاره‌اند. در اواخر قرن نوزدهم ، گروهی از رصدخانه هاروارد آمریکا طیف صدها هزار ستاره را مطالعه کردند و بعد آنها را به هفت طیف اصلی طبقه بندی کردند. هنوز از سیستم طبقه بندیشان استفاده می‌شود. طیف بینی نقطه عطف درک ماهیت ستارگان بود. ستاره شناسان با طبقه بندی ستارگان بر اساس ویژگیهای طیفشان به چگونگی تولد و مرگ و منبع انرژی آنها پی‌بردند.

سیستم طبقه بندی هاروارد

تیم رصدخانه هاروارد کار خود را با طبقه بندی خطوط هیدورژن ، طیف ستارگان آغاز کردند. آنها ستارگان دارای خطوط قوی هیدروژن را در طبقه A قرار دادند. طبقهB نمایانگر خطوط ضعیفتر هیدروژن بود و الی آخر. بعدا عضوی از این تیم بنام آنی جامپ کانن (۱۹۴۱ - ۱۸۶۳) متوجه شد که در دمایی معین خطوط هیدروژن قویترند و ستارگان داغتر و سردتر خطوط هیدروژن کمتری دارند. او دوباره آن سیستم را بر اساس دما منظم نمود و همچنان از این سیستم M ، K ، G ، F ، A ، B ، O استفاده می‌شود.

هرتز پرونگ و راسل

دراوایل قرن بیستم ، اینار هرتز پرونگ ستاره شناس دانمارکی (۱۹۶۷ - ۱۸۷۳) و هنری راسل آمریکایی (۱۹۵۷- ۱۸۷۷) مستقلا طبقه بندی طیف ستارگان را بر پایه درخشندگی‌شان انجام دادند. هر دو خیلی زود دریافتند که نتایج نشان می‌دهد که ستارگان در طبقاتی قرار می‌گیرند که نشانگر مراحل مختلف چرخه حیات ستارگان است. نمودار هرتز پرونگ - راسل یا نمودار R - H ، همچنان محور ستاره شناسی نوین است.

درک انرژی ستارگان

تقریبا از سال ۱۹۲۰میلادی ، گروهی از فیزیکدان نجوم کوشیده‌اند تا منبع انرژی ستارگان را مشخص کنند. سیسیلیا پین گاپوشکین ، ستاره شناس انگلیسی (۷۹ - ۱۹۰۰) ، اثبات نمود که ستارگان عمدتا از هیدروژن تشکیل شده‌اند و ترکیب اکثر ستارگان یکسان است. در سال ۱۹۲۹، آرتور ادینگتون انگلیسی (۱۹۴۴ - ۱۸۸۲) نشان داد که انرژی ستاره از تبدیل هیدروژن به هلیوم حاصل می‌شود. در دهه‌های بعد ، ستاره شناسان دیگر کار خود را بر پایه این نکته و کار دیگر او در زمینه رابطه جرم ستاره و روشنایی‌اش قرار دادند.