چگونه نجوم را آغاز کنیم

اولین گام برای ستاره شناس شدن, آشنایی با آسمان شب است

اولین گام برای ستاره‌شناس شدن، آشنایی با آسمان شب است.

بگذارید نکتۀ مهمی را بیان کنیم و به هر کسی که در نجوم مبتدی است، از ابتدا این اطمینان را بدهیم که: لازم نیست برای پرداختن به نجوم تلسکوپ داشته باشید! مناظر زیادی در آسمان شب وجود دارد که می‌توانید با رفتن به حیات خانه‌تان و نگاه کردن به آسمان آن‌ها را ببینید. تعداد این مناظر حتی از آن‌چه احتمالاً تصور می‌کردید بیشتر است.

درست است که یک تلسکوپ یا یک دوربین دوچشمی ابزارهای مفیدی هستند، با این حال برای مبتدی‌هایی که می‌خواهند با زیبایی‌های آسمان آشنا شوند، وجودشان ضروری نیست (اگر چه به‌زودی به داشتن یکی از آن‌ها علاقه‌مند خواهید شد). ما در اینجا در مورد نقطۀ شروع صحبت می‌کنیم، نباید چشم انسان را دست کم گرفت.

ستاره‌ها برای شروع به‌قدر کافی مشخص هستند. شاید آن‌ها به‌نظر همانند نقطه‌هایی برسند که به‌طور نامنظم در آسمان پخش شده‌اند، ولی برای یونانیان باستان در قالب الگوهایی به نام "صورت‌های فلکی" آشکار می‌شدند که قهرمان‌های بزرگ و حیوان‌های اساطیری را به تصویر می‌کشیدند. بنابراین ما "شکارچی" (Orion، جبار)، برساووش قهرمان، فرس‌اعظم یا اسب بالد‌دار، دب‌اکبر یا خرس بزرگ، ممسک‌الاعنه یا ارابه‌ران و ۸۳ صورت‌فلکی دیگر را داریم. همۀ آن‌ها از ایران قابل رؤیت نیستند و آن‌هایی هم که از ایران دیده می‌شوند، لزوماً در تمام طول سال قابل رؤیت نیستند. بنابراین ما روی صورت‌های فلکی که در طول زمستان قابل رؤیت هستند تمرکز می‌کنیم.

● صورت‌های فلکی

از آن‌جایی که شکل صورت‌فلکی‌های دب‌اکبر، ذات‌الکرسی و جبار باوجود ستاره‌های پرنور کاملاً مشخص است، می‌توان به‌سرعت آن‌ها را در آسمان تشخیص داد. با دب‌اکبر در شمال شرق شروع می‌کنیم.

رصدگران معمولی شاید با شکل چون ملاقۀ آن بیشتر آشنا باشند.

ملاقه چیزی است که ما asterism می‌نامیم. یک صورت‌فلکی غیررسمی درون یک صورت‌فلکی. در واقع دب‌اکبر محدودۀ گسترده‌تری را نسبت به ملاقه اشغال می‌کند. با‌این حال الگوی ملاقه واضح‌تر و قابل توجه‌تر است.

به دو ستارۀ پرنور طرف راست ملاقه توجه کنید. این دو ستاره "مِراق" (Merak) و "دُبه" (Dubhe) هستند و ما آن‌ها را ستاره‌های راهنما (Pointer Stars) می‌نامیم. زیرا اگر آن دو را با یک خط مستقیم فرضی به هم وصل کنید و خط را به اندازۀ چهار برابر فاصلۀ دو ستاره به سمت بالا ادامه دهید، به ستارۀ قطبی می‌رسید.

حالا سمت جنوب را نگاه کنید.

منظرۀ زیبای صورت‌فلکی "شکارچی" (جبار) و همچنین سه ستارۀ کمربند آن‌را خواهید دید (این سه ستاره در واقع نمایان‌گر کمربند شکارچی هستند که شمشیرش را در آن نگاه می‌دارد و تا ناحیۀ غبارآلودی از ستاره‌ها به نام سحابی جبار کشیده شده است). ستارۀ درخشان و قرمزرنگ ابط‌الجوزا (Betelgeuse) بر شانۀ چپ شکارچی و ستارۀ روشن و سفیدرنگ رجل‌الجبار (Rigel) بر زانوی راست آن قرار دارد. ابط‌الجوزا از نوع ستاره‌ای ابرغول است، ستاره‌ای که اندازه‌اش تقریباً ۱۶۰۰ برابر خورشید است و از آن‌جایی که ۶۴۰ سال نوری با ما فاصله دارد (سال نوری فاصله‌ای است که نور با سرعت ۳۰۰ میلیون متر بر ثانیه طی یک سال می‌پیماید)، به صورت یک نقطۀ درخشان قرمز رنگ دیده می‌شود.

رجل‌الجبار هم یک ابرغول است، ولی به رنگ سفید. سفیدرنگ بودن آن به این معناست که جوان‌تر از ابط‌الجوزا است. رجل‌الجبار آن‌قدر درخشان است که با وجود فاصلۀ ۹۰۰ سال نوری از ما، هفتمین ستارۀ پرنور آسمان محسوب می‌شود. ستارۀ "شباهنگ" (Sirius، یا شعرای یمانی)، که در پایین و طرف چپ جبار و در صورت فلکی "سگ بزرگ" (Canis Major یا کلب اکبر) یکی از سگ‌های شکاری شکارچی قرار دارد، پرنورترین ستارۀ آسمان شب است (نگران تشخیص شکل صورت‌فلکی کلب اکبر نباشید. به غیر از شباهنگ، هیچ‌کدام از ستاره‌های آن پرنور نیستند و شباهنگ هم به اندازۀ کافی پرنور هست که قابل تشخیص باشد). ستارۀ پرنور دیگری در بالای شباهنگ قرار دارد که نامش "شعرای شامی" (Procyon) است که به دیگر سگ شکاری شکارچی، به نام "سگ کوچک" (Canis Minor، یا کلب اصغر) تعلق دارد. راه ساده‌ای برای اطمینان از اینکه ستاره‌ای که یافته‌اید همان شباهنگ یا شعرای یمانی است، و نه شعرای شامی، این است که یک خط فرضی از ستاره‌های کمربند جبار به سمت جنوب شرقی و به اندازۀ دو مشت در حالتی که بازوها کشیده نگاه داشته شده‌اند، رسم کنید تا به ستارۀ درخشان شباهنگ برسید (اگر این خط را از سمت دیگر ادامه دهید، به ستارۀ قرمزرنگ "دبران" (Aldebaran یا چشم گاو) در صورت فلکی "گاو" (Taurus یا ثور) می‌رسید.

حالا بچرخید و رو به شمال قرار بگیرید و بالای سر خود را نگاه کنید. آیا گروهی متشکل از پنج ستاره به شکل W می‌بینید؟ ذات‌الکرسی و شکل آن که شبیه حرف انگلیسی W است این صورت فلکی "ذات‌الکرسی" (Cassiopeia، خداوند اورنگ) است. ملکۀ حبشه (Aethiopia) که مادر آندرومدا (Andromeda، زن به زنجیر کشیده شده) بود و در افسانه‌های اساطیری برساووش و اسب بال‌دارش او را از چنگ "قِیطُس" (Cetus)، غول دریایی، آزاد کردند. این داستان اساطیری هر شب در پاییز و زمستان پس از غروب خورشید تکرار می‌شود. آندرومدا درست در زیر ذات‌الکرسی قرار دارد و چند ستارۀ مشترک با فرس اعظم دارد. ستاره‌های اصلی فرس اعظم یک مربع بزرگ و مشخص را در آسمان تشکیل می‌دهند (یکی از آزمون‌های سنجش میزان تاریکی آسمان در مکان‌های رصدی این است که ببینید چند ستاره درون این مربع می‌توانید بشمارید). در طرف دیگر آندرومدا برساووش قرار دارد که ناجی آندرومداست و احتمالاً می‌توانید ستارۀ پرنور "مرفق‌الثریا" (Mirfak) و رأس‌الغول (Algol) را پیدا کنید. از آنجا که رأس‌الغول در آسمان چشمک می‌زند و روشناییش تغییر می‌کند، به "ستارۀ اهریمن" معروف شده است. این ستاره در واقع یک دوتایی گرفتی است، یعنی ستارۀ هم‌دم غیرقابل رؤیتی به‌دور آن در حال گردش است و مانع از رسیدن بخشی از نور ستاره به ما می‌شود. به همین دلیل است که به ‌طور دوره‌ای در هر سه روز نور آن کم می‌شود.

اگر به سمت آسمان و اطراف سرسو (نقطه‌ای در آسمان که درست در بالای سر شما قرار دارد) را نگاه کنید، ستارۀ زردرنگ و درخشان "عیوق" (Capella)، ششمین ستارۀ پرنور قابل رؤیت از نیم‌کرۀ شمالی، را می‌توانید بیابید. فاصلۀ عیوق از ما تنها ۴۲ سال نوری است و در صورت فلکی "ارابه‌ران" (Auriga، ممسک‌الاعنه) قرار دارد که تقریباً به شکل یک جعبه است. عیوق در حقیقت یک ستارۀ دوگانه است و در آن دو ستاره به‌دور یکدیگر در حال گردشند. با این حال از آن‌جایی که فاصلۀ این دو ستاره از یکدیگر کم است، آن‌ها را به‌شکل یک ستاره می‌بینیم. اگر به سمت جنوب آسمان بنگرید، به "هفت خواهر" (هفت ستاره) خوشۀ پروین می‌رسید که در صورت‌فلکی "ثور" قرار دارد. همچنین ستارۀ "دبران" (Aldebaran، چشم گاو) را هم خواهید دید.

● ماه و سیاره‌ها

در ماه آذر و دی امسال و هنگام غروب، در آسمان غربی و در ارتفاع کم از افق جرمی نورانی را می‌بینید. نام این جرم نورانی مشتری است، بزرگ‌ترین سیارۀ منظومۀ شمسی. هنگام صبح، جرمی حتی نورانی‌تر را پیش از طلوع آفتاب در آسمان شرقی می‌بینید که همان زهره است و زحل هم در ساعات اولیۀ صبح در آسمان پدیدار می‌شود. برخلاف ستاره‌ها، مکان سیاره‌ها در آسمان ثابت نیست و نسبت به یکدیگر جابجا می‌شوند (واژۀ "سیاره" یا Planet از واژۀ باستانی یونانی "سرگردان" اقتباس شده است) و در طول سال در بین صورت‌های فلکی مختلف حرکت می‌کنند. با چشم غیرمسلح هیچ جزئیاتی روی سیاره‌ها قابل دیدن نیست، با این حال تماشای آن‌ها خالی از لطف نیست.

حالا به ماه می‌رسیم که نمی‌توان آن را نادیده گرفت. ماه همواره در حال گردش به‌دور زمین است و آن‌قدر به زمین نزدیک است که می‌توانیم برخی جزئیات روی سطح نقره‌ای آن را بدون تلسکوپ هم ببینیم. نواحی تاریکی که شبیه "انسان‌هایی روی ماه" هستند، "دریا" نامیده می‌شوند و عبارتند از گودال‌های عظیم مملو از گدازه‌های آتشفشانی که میلیاردها سال پیش سرد شده‌اند. این گودال‌ها در نتبیجۀ برخورد سنگ‌های بزرگ با سطح ماه ایجاد شده‌اند. نواحی روشن عموماً کوهستان‌های با سن زیاد هستند. سطح ماه پر از دهانه‌های برخوردی است که برخی از آن‌ها به قدری بزرگ هستند که با چشم غیرمسلح هم قابل رؤیت هستند.

نکتۀ دیگری که در مورد ماه قابل توجه است، تغییر شکل آن است. با گذر روزها، به نظر می‌رسد کم‌کم بخش‌هایی از ماه را کسی گاز می‌زند، در حالی که ماه همچنان به‌طور کامل وجود دارد (اگر با دقت به سمت تاریک ماه نگاه کنید، درخشش بسیار ضعیف و تیره‌ای می‌بینید. مخصوصاً هنگامی که هلال ماه در حال کوچک‌ شدن یا بزرگ شدن است. این درخشش ضعیف، قسمتی از نور خورشید است که از سطح زمین بازتابیده و به سطح تاریک ماه رسیده است و آن را "زمین‌تاب" می‌نامیم). این بخش تاریک هیچ ارتباطی با ماه گرفتگی ندارد. آن‌چه رخ می‌دهد این است که ما بخشی از ماه را که در آن شب است، مشاهده می‌کنیم. در حالی که بخش روشن ماه، روز است (زمانی که ماه به‌صورت هلال، نیمه، تثلیث یا ماه کامل باشد). با این که ما همواره یک سمت ماه را می‌بینیم، اما سمت دیگر آن لزوماً تیره نیست. ممکن است روز هم باشد. اهلۀ ماه. از چپ به راست: هلال، تربیع اول، تثلیث، بدر تقریباً ۲۷ روز طول می‌کشد تا ماه اهلۀ گوناگون را از بدر (هنگامی که کل سطح دایره‌ای ماه روشن است)، تثلیث (که در آن بخش تیرۀ ماه به شکل هلال است)، "تربیع آخر"، هلال (زمانی که بخش تیره به شکل تثلیث است) و ماه نو (که در آن کل سطح ماه تاریک است و سمت دیگر آن که ما نمی‌توانیم آن را ببینیم روز است)، تربیع اول و سپس تا ماه بدر طی کند.

شهاب‌ها را هم گه‌گاه، چه به صورت پراکنده و چه در طول بارش‌های شهابی که در زمان‌های مشخصی در سال رخ می‌دهند، می‌بینیم که در آسمان خطی نورانی تشکیل می‌دهند. اگر بتوانید به مکانی تاریک به‌دور از لامپ‌های خیابان‌ها، خانه‌ها و نورافکن‌های شهرها بروید، می‌توانید زیباترین منظرۀ آسمان شب را تماشا کنید: راه شیری. رودخانۀ درخشانی از هزاران هزار ستارۀ در زمستان از صورت فلکی ارابه‌ران تا صورت فلکی ذات‌الکرسی و در تابستان از صورت فلکی قو تا صورت فلکی قوس کشیده شده‌اند و دائماً چشمک می‌زنند. راه شیری، کهکشان ماست که از درون به آن نگاه می‌کنیم. منظره‌ای عجیب و فراموش‌نشدنی. و اگر زمانی این فرصت را پیدا کردید که به مکانی تاریک در حومۀ شهر بروید، به یاد داشته باشید که این منظرۀ اسرارآمیز را تماشا کنید.

● آلودگی نوری و دید

عواملی وجود دارند که مانع یک رصد خوب شبانه می‌شوند. در شهرها، آلودگی نوری ناشی از تابش نور اضافی به سمت آسمان است که یک تابش نارنجی ایجاد می‌کند و به این ترتیب قدر آسمان را محدود می‌کند. به عبارت دیگر سبب می‌شود ستاره‌های کم‌نور را نتوانیم ببینیم و رصد اجرام اعماق آسمان مانند کهکشان‌ها را مشکل می‌کند. بیشتر آلودگی نوری ناشی از چراغ‌های خیابان‌ها و همچنین نورافکن‌ها است.

عامل دیگر "دید" (Seeing) است که ناشی از آشفتگی‌های درون جو است که سبب می‌شود ستاره‌ها در حال چشمک زدن به‌نظر برسند. هرچه مکانی را که رصد می‌کنید به افق نزدیک‌تر باشد، وضعیت بدتر می‌شود. زیرا نور ستاره باید از درون ضخامت بیشتری از جو عبور کند که نور ستاره را کم‌تر می‌کند و باعث می‌شود ستاره بیشتر از مقدار واقعی کم‌نور به‌نظر برسد.

● منظومۀ شمسی و ورای آن

زمین و دیگر سیاره‌ها، همگی به‌دور خورشید در گردشند. سه سیارۀ صخره‌ای دیگر همانند زمین وجود دارد: عُطارد، زهره و مریخ. عُطارد سیارۀ کوچکی است که بسیار به خورشید نزدیک است و به سختی می‌توان آن‌را در هنگام طلوع و غروب خورشید دید. زهره را هم می‌توان در هنگام طلوع و غروب خورشید و در نزدیکی آن مشاهده کرد. این سیاره پس از خورشید و ماه درخشان‌ترین جرم آسمانی است. مریخ هم هنگامی که در بهترین حالت دید، یعنی مقابله، قرار دارد درخشان است (مقابله، حالتی است که سیاره در یک سمت زمین و خورشید در سمت دیگر زمین قرار می‌گیرد و در نتیجه سیاره کم‌ترین فاصله را با ما در این حالت دارد. مریخ در هر ۲۳ ماه یک‌بار در حالت مقابله قرار می‌گیرد). مشتری و زحل هم که از غول‌های گازی هستند، در آسمان پرنور هستند. ولی دو سیارۀ گازی دیگر، یعنی اورانوس و نپتون کم‌نورتر هستند و تنها می‌توان آن‌ها را با کمک دوربین دوچشمی و یا تلسکوپ مشاهده کرد.

دنباله‌دارها همواره در منظومۀ شمسی وجود دارند ولی بیشتر آن‌ها آن‌قدر کم‌نورهستند که بدون تلسکوپ دیده نمی‌شوند. به‌ندرت دنباله‌داری آن‌قدر نورانی می‌شود که بتوان آن‌را با چشم غیرمسلح رؤیت کرد، شاید در هر دهه یک یا دو دنباله‌دار.

در ورای منظومۀ شمسی، ستاره‌ها قرار دارند که چندین سال نوری با زمین فاصله دارند. این اجرام در ابرهای گازی پهناوری به نام "سحابی" متولد می‌شوند (همانند سحابی شکارچی. تنها سحابی‌ای که با چشم غیرمسلح قابل رؤیت است). گروه ستاره‌های جوانی مثل خوشۀ پروین، "خوشۀ باز" نامیده می‌شوند. نوع دیگری از خوشه‌ها، خوشه‌های کروی نام دارند که میلیاردها سال سن دارند و شامل ده‌ها هزار ستاره در محدوده‌ای کروی شکل و به ابعاد چند صد سال نوری می‌شوند. درنهایت، در ورای مرزهای کهکشان راه‌شیری کهکشان‌های دیگری چون کهکشان آندرومدا قرار دارند که مانند جزیره‌هایی مملو از ستاره در فضا هستند؛ هر کدام یک راه شیری هستند.

● قدر

معیار قدر ظاهری، براساس تقسیم‌بندی ستاره‌های قابل رؤیت با چشم غیرمسلح در ۶ قدر تعریف می‌شود. هر چه قدرِ یک جرم سماوی کم‌تر باشد، درخشان‌تر است (مثلاً جرمی با قدر ۱+ پرنورتر از جرمی با قدر ۲+ است). بیشترین قدری که از لحاظ تئوری با چشم غیرمسلح و در مکانی کاملاً تاریک قابل مشاهده است، ۶+ است.

"نورمن پاگسون" در سال ۱۸۵۶ توصیفی ریاضی برای این سیستم ارائه داد که در آن جرمی با قدر ۱+، ۱۰۰ برابر پرنورتر از جرمی با قدر ۶+ است. به این ترتیب در این مقیاس لوگاریتمی، ستارۀ قدر اول، ۵۱۲/۲ بار درخشان‌تر از ستارۀ قدر دوم است. اجرام با قدر منفی درخشان‌تر از اجرام با قدر مثبت هستند. پرنورترین جرم خورشید است با قدر ۷۳/۲۶-. قدر کم‌نورترین جرمی که تاکنون مشاهده شده است، ۳۰+ است که به‌وسیلۀ تلسکوپ هابل رصد شده است. قدر پرنورترین ستاره، یعنی شباهنگ، ۴۶/۱- است و قدر زهره در پرنورترین حالت تا مقدار ۷/۴- می‌رسد.