کندوهای ستاره ای

خوشه های کروی خانواده ای از صدها هزار ستاره ریز و درشت اند, که هرکدام در هاله ی کهکشان همچون کندوی پُر ازدحامی از ستاره ها قرار دارند

خوشه‌های کروی خانواده‌ای از صدها هزار ستاره ریز و درشت‌اند، که هرکدام در هاله‌ی کهکشان همچون کندوی پُر ازدحامی از ستاره‌ها قرار دارند. این اجرام باشکوه آسمان شب را با طیف وسیعی از ابزارهای رصدی، از دوچشمی‌های کوچک تا تلسکوپ‌های بزرگ آماتوری، می‌توان با جزییات و ساختارهای گوناگون رصد کرد.

● قلب العقرب و خوشه کروی M۴

تجمع‌های ستاره‌ای در کیهان بسیار عادیست، گاهی منطقه‌ای با ده‌ها ستاره‌ی کوچک چشمک‌زن می‌بینیم که درون غبار میان­‌ستاره‌ای غرق شده‌اند و گاهی ستاره‌ای محو که با تلسکوپ به‌تعدادی ستاره تفکیک می‌شود که در اطراف مرکزی غبارآلود می‌گردند.

اینها خوشه‌های ستاره‌ای‌اند که ستاره‌های بسیاری دارند، اما تفاوت‌های بسیاری بین این دو نوع وجود دارد و کیهان‌شناسان برای مقاصد مختلف از آنها استفاده می‌کنند. کوچک‌ترین اجتماعات ستاره‌ای گروه‌ها و جمع‌های ستاره‌ای‌اند که حداکثر شامل یک یا چند دوجین ستاره‌اند. بزرگ‌تر از آنها خوشه‌های باز و کروی‌اند.

خوشه‌های باز ستاره‌ای چند صد ستاره جوان را در گستره‌ای با قطر ده‌ها سال نوری در صفحه کهکشان جمع کرده‌اند؛ جایی که خورشید در آن زندگی می‌کند و مدام گاز و غبار میان‌ستاره‌ای، ستاره‌های جوان، غولپیکر، و آبی را تولید می‌کند. ستاره‌هایی که بسیار پُرجرم‌اند، و چون برای سوزاندن هیدروژن خود و تبدیل آن به‌هلیوم شتاب می‌کنند، عمر کمی دارند اما دوران عمرشان درخشان است و سرانجام با انفجار اَبَرنواختری باشکوه، گاز و غبار را دوباره به‌فضای میان­‌ستاره‌ای برمی‌گردانند. آن‌ها نمونه‌های مناسبی برای کشف راز تولد و مرگ ستاره‌ای‌اند. خوشه‌های باز پیر بسیار نادرند زیرا نیروهای کشندی گرانشی کهکشان سبب از هم پاشیدن خوشه‌های باز می‌شود و پیش از آنکه ستارگان‌ پیر شوند در محیط میان‌ستاره‌ای پخش می‌شوند.

اما برعکس، خوشه‌های کروی بسیار پیرند. آنها همان اوایل شکل‌گیری کهکشان تمام گاز و غبار میان­‌ستاره‌ای را به‌ستاره تبدیل کرده‌اند. ستاره‌هایی با جرم متوسط مثل خورشید که آرام آرام هیدروژن را طی سالیان دراز مصرف می‌کنند، درخشندگی چندانی ندارند، و ستاره‌هایی قرمز رنگ با سنّ زیادند که همچون سنگواره‌ها، منابع مناسبی برای تعیین سنّ کیهان و بررسی تحولات آغازین کهکشان‌ها هستند و از طرفی مانند همه ستاره‌های آن خوشه به‌یک اندازه از زمین فاصله دارند و دارای عناصر مشابهی‌اند و برای اندازه‌گیری فاصله‌ها به‌کار می‌روند.

خوشه‌های کروی در مداری بیضی‌شکل به‌صورت کروی در هاله و برآمدگی مرکز کهکشان زندگی می‌کنند. برخی از آنها دورترین اجرام کهکشان‌اند. خوشه‌های کروی تجمع صدها هزار تا چندین میلیون ستاره در توده‌ای کروی به‌قطر حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ سال نوری‌اند و فضای میان­ ستاره‌ای در آنها بسیار متراکم‌تر از خوشه‌های باز است چنان که در مرکزشان‌احتمال ملاقات ستاره‌ای در رَد و بَدَل شدن همدم‌های ستاره‌ای زیاد است. اگر خورشید­‌ ستاره‌ای در یک خوشه کروی بود آسمان ما با هزاران نوراَفکن درخشان نورافشانی می‌شد.

برخی از پُرنورترین خوشه‌های کروی آسمان با چشمان برهنه نیز دیده می‌شوند. در شرایط مطلوب رصدی، زیر آسمان کاملاً تاریک خوشه‌هایM۱۳، M۲۲، M۴، M۵، M۳، M۲، M۱۵، و خوشه اومگا-‌قنطورس (بارزترین) را می‌توان با چشم، چون ستاره‌ای کم‌فروغ دید. با دوربین‌های دوچشمی و در جوینده تلسکوپ این اجرام توده‌ای مه‌آلودند و فقط خوشه اومگا-‌قنطورس است که ستاره‌های بیرونی آن را می‌توان با دوربین‌های دوچشمی مناسب تفکیک کرد. برای دیدن شکوه خوشه‌های کروی، همچون کندویی از هزاران ستاره، باید به‌سراغ تلسکوپ و بزرگنمایی‌های مناسب رفت. هر ۸ خوشه قابل مشاهده با چشمان برهنه با تلسکوپ‌های آماتوری تفکیک می‌شوند اما تفکیک خوشه‌های دیگر به‌علت فشردگی و اندازه ظاهری کوچک‌ترشان دشوار است (در متن مقاله به‌خوشه‌های قابل تفکیک اشاره شده است).

د حالی که رصد اجرام غیرستاره‌ای مانند سحابی‌ها و کهکشان‌ها در شهرهای بزرگ بسیار دشوار است، فشردگی و درخشندگی سطحی مناسب خوشه‌های کروی سبب می‌شود از اجرام مناسب برای رصد در شهرهای بزرگ باشند.

▪ M۱۳ نخستین هدف رصدی ما معروف‌ترین خوشه‌ی کروی آسمان شمالی، یعنی خوشه‌ی بزرگ جاثی، است. در شب‌های اواخر تابستان، در نخستین ساعات شب، باید به‌سراغ جاثی برفراز افق غرب برویم. نخستین باری که آن را جستجو می‌کنید خاطره بی‌نظیری خواهد بود؛ به‌ویژه وقتی با تلسکوپ انبوه ستاره‌های آن را تفکیک کنید. جالب است بدانید ۲۹۲ سال پیش هم شخصی مثل شما با چنین شوری برای نخستین‌بار آن را دید. «ادموند هالی»، کاشف M۱۳، آن را چنین توصیف ‌کرده است: « در غیاب ماه، هنگامی‌که آسمان صاف و شفاف است، با چشم دیده می‌شود.» با تلسکوپ چیزی بیش از یک توپ گرد مه‌‌آلود را به‌نمایش می‌گذارد. تعدادی از ستاره‌های اطرافش تفکیک می‌شوند ولی مرکزش به‌قدری متمرکز و فشرده است که فاصله بین ستاره‌هایش ۵۰۰ بار کمتر از فاصله بین خورشید و نزدیک‌ترین ستاره همسایه‌اش است.

در این صورت فلکی نه‌چندان بارز، یک خوشه دیگر هم هست. M۹۲ از همسایه‌اش بسیار کم‌نورتر است اما در شرایط بسیار مناسب رصدی تیزبین‌ترین رصدگران می‌توانند آن را با چشم برهنه ببینند.

در سال ۱۳۵۳/۱۹۷۴، M۱۳ انتخاب شد تا هدف یکی از اولین پیام‌های رادیویی برای هوشمندان فرازمینی باشد؛ پیامی که شاید به‌دست هوشمندان احتمالی ساکن در این خوشه برسد. آن پیام با تلسکوپ رادیویی و رادار آرسیبو فرستاده شد. اما به‌شنیدن پاسخ هوشمندان احتمالی M۱۳ امیدوار نباشید. این خوشه به‌قطر حدود ۱۲۰ سال نوری در فاصله‌ی ۲۵،۰۰۰ سال نوری از ماست و ۲۵،۰۰۰ سال دیگر پیام زمین را می‌گیرند و اگر بی‌درنگ پاسخ دهند در حدود ۵۰،۰۰۰ سال بعد پیامشان را دریافت می‌کنیم!

▪ M۳ خوشه‌ای کروی از قدر ۲/۶ که زیر آسمان تاریک به‌سختی با چشم غیرمسلح دیده می‌شود.

این خوشه در صورت فلکی تازی‌هاست، اما پیدا کردنش از گیسوان برنیکه آسان‌تر است. نیمه راه امتداد گاما به‌بتا-‌گیسو دوربینتان را کمی به‌سمت شمال متمایل کنید تا آن را به‌همراه ستاره‌ای از قدر ۶ در میدان دیدتان ببینید. با کمی تمرکز و به‌کار بردن روش‌های رصدی مثل چپ‌چپ نگاه کردن ماهیت محو و غیرستاره‌ای‌اش آشکار می‌شود: لکه‌ای مه‌آلود که درخشندگی سطحی‌اش یکنواخت است و مرکز مشخصی ندارد. برای تفکیک ستاره‌هایش، و پی‌بردن به‌ذات واقعی این جرم، مثل ویلیام هرشل، نیاز به‌تلسکوپ‌های بزرگ‌تری دارید تا پُرنورترین ستاره‌اش با قدر ۷/۱۲ و چند ستاره پُرنور دیگر را تفکیک کنید. در بزرگمانی‌های بالاتر از ۷۰X بیضی کشیده و همچنین تعداد بیشتری ستاره خواهید دید.

▪ M۵۳ ستاره آلفا-‌گیسو را پیدا کنید. دوربینتان را حرکت ندهید و میدان دیدتان را خوب بگردید تا ستاره‌ای محو را بیابید. این پنجاه و سومین جرم فهرست مسیه است! M۵۳ فقط یک درجه از آلفا-‌گیسو فاصله دارد.

رصد این جرم حتی زیر آسمان نیمه‌ تاریک شهرهای کوچک واقعاً هیجان‌انگیز است. به‌نظر می‌رسد، برخلاف M۳، درخشندگی سطحی‌اش به‌سمت مرکز افرایش می‌یابد. با تلسکوپ ۵ اینچی، ستاره‌های اطرافش تا حدودی تفکیک می‌شوند و مرکزش توده‌ای دانه‌دانه است.

▪ M۵ شبی از شب‌های سال ۱۷۰۲ میلادی، گُتفرید کیرش (Gottfried Kirch) و همسرش، در حالی که در جستجوی یک دنباله‌دار تازه کشف‌شده بودند، «ستاره‌ای سحابی‌مانند» را دیدند. ۶۲ سال بعد، شارل مسیه این «سحابی گرد بدون ستاره» را دوباره رصد کرد و در مقام پنجمین جرم فهرست خود به‌ثبت رساند. ۲۷ سال بعد هم ویلیام هرشل، با تلسکوپ غولپیکر نیوتنی خود ۲۰۰ ستاره آن را شمرد. به‌هر حال مرکز این خوشه آن‌قدر متمرکز است که حتی هرشل هم نتوانست آن را کاملا‌ً تفکیک کند.

با دو برابر امتداد دو ستاره سماک رامح (قدرصفر) و زتا-‌عوا (قدر ۵/۳) به‌ستاره قدر پنجم ۱۰-‌مار می‌رسیم. کمی به‌سمت جنوب غرب سه ستاره قدر پنجم ۴-‌مار، ۵-‌مار، و ۶-‌مار مثلثی را درست می‌کنند که اگر کمی به‌سمت شمال ۵-‌مار بروید به M۵ می‌رسید.

▪ ستاره ۵-‌مار یک دوتایی است و ستاره سفید همدمش با قدر ۱۰ در ۱۱ ثانیه‌ای آن می‌درخشد. اگر با دوربین دوچشمی به‌سراغش بروید مثل شارل مسیه چیزی، جز «توپی مه‌آلود» نخواهید دید، اما تلسکوپ‌های متوسط آماتوری پُرنورترین ستاره آن از قدر ۲/۱۲ و چند ستاره پُُرنور دیگر را تفکیک می‌کنند.

▪ M۴ در ۳/‌۱ درجه‌ای شرق پانزدهمین ستاره پُرنور آسمان، قلب‌العقرب، یکی از نزدیک‌ترین خوشه‌های کروی، با فاصله ۷۵۰۰ سال نوری از ما، جای گرفته است.

M۴ با اندازه ظاهری َ۳۶ که چندی بیشتر از قرص کامل ماه است، یکی از بارزترین و البته کم‌تراکم‌ترین خوشه‌های کروی است.

جنوب خطی را، که قلب‌العقرب را به‌ستاره قدر ۹/۲ سیگما-‌عقرب وصل می‌کند، جستجو کنید. زیر آسمان‌های نه ‌چندان تاریک در دوربین مثل دایره‌ای دیده می‌شود که درخشندگی سطحی‌اش یکنواخت پراکنده شده است. تلسکوپ‌ها به‌خوبی ستاره‌های قدر ۸/۱۰ آن را حتی در شهرهای بزرگ تفکیک می‌کنند.