چگونه نجوم را آغاز کنیم؟

اولین گام برای ستاره شناس 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 می توانید با رفتن به حیات خانه تان و نگاه کردن به آسمان آن ها را ببینید. تعداد این مناظر حتی از آن چه احتمالاً تصور می کردید بیشتر است.

درست است که یک تلسکوپ یا یک دوربین دوچشمی ابزارهای مفیدی هستند، با این حال برای مبتدی هایی که می خواهند با زیبایی های آسمان آشنا شوند، وجودشان ضروری نیست (اگر چه به زودی به داشتن یکی از آن ها علاقه مند خواهید شد). ما در اینجا در مورد نقطۀ شروع صحبت می کنیم، نباید چشم انسان را دست کم گرفت.

ستاره ها برای شروع به قدر کافی مشخص هستند. شاید آن ها به نظر همانند نقطه هایی برسند که به طور نامنظم در آسمان پخش شده اند، ولی برای یونانیان باستان در قالب الگوهایی به نام "صورت های فلکی" آشکار می شدند که قهرمان های بزرگ و حیوان های اساطیری را به تصویر می کشیدند. بنابراین ما "شکارچی" (Orion، جبار)، برساووش قهرمان، فرس اعظم یا اسب بالد دار، دب اکبر یا خرس بزرگ، ممسک الاعنه یا ارابه ران و ۸۳ صورت فلکی دیگر را داریم. همۀ آن ها از ایران قابل رؤیت نیستند و آن هایی هم که از ایران دیده می شوند، لزوماً در تمام طول سال قابل رؤیت نیستند. بنابراین ما روی صورت های فلکی که در طول زمستان قابل رؤیت هستند تمرکز می کنیم.
 

صورت های فلکی

از آن جایی که شکل صورت فلکی های دب اکبر، ذات الکرسی و جبار باوجود ستاره های پرنور کاملاً مشخص است، می توان به سرعت آن ها را در آسمان تشخیص داد. با دب اکبر در شمال شرق شروع می کنیم.

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

ملاقه چیزی است که ما asterism می نامیم. یک صورت فلکی غیررسمی درون یک صورت فلکی. در واقع دب اکبر محدودۀ گسترده تری را نسبت به ملاقه اشغال می کند. با این حال الگوی ملاقه واضح تر و قابل توجه تر است.

به دو ستارۀ پرنور طرف راست ملاقه توجه کنید. این دو ستاره "مِراق" (Merak) و "دُبه" (Dubhe) هستند و ما آن ها را ستاره های راهنما (Pointer Stars) می نامیم. 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 می رسید.

حالا سمت جنوب را نگاه کنید.

منظرۀ زیبای صورت فلکی "شکارچی" (جبار) و همچنین سه ستارۀ کمربند آن را خواهید دید (این سه ستاره در واقع نمایان گر کمربند شکارچی هستند که شمشیرش را در آن نگاه می دارد و تا ناحیۀ غبارآلودی از ستاره ها به نام سحابی جبار کشیده شده است). ستارۀ درخشان و قرمزرنگ ابط الجوزا (Betelgeuse) بر شانۀ چپ شکارچی و ستارۀ روشن و سفیدرنگ رجل الجبار (Rigel) بر زانوی راست آن قرار دارد. ابط الجوزا از نوع ستاره ای ابرغول است، ستاره ای که اندازه اش تقریباً ۱۶۰۰ برابر خورشید است و از آن جایی که ۶۴۰ سال نوری با ما فاصله دارد (سال نوری فاصله ای است که نور با سرعت ۳۰۰ میلیون متر بر ثانیه طی یک سال می پیماید)، به صورت یک نقطۀ درخشان قرمز رنگ دیده می شود.
 

رجل الجبار هم یک ابرغول است، ولی به رنگ سفید. سفیدرنگ بودن آن به این معناست که جوان تر از ابط الجوزا است. رجل الجبار آن قدر درخشان است که با وجود فاصلۀ ۹۰۰ سال نوری از ما، هفتمین ستارۀ پرنور آسمان محسوب می شود. 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 سگ های شکاری شکارچی قرار دارد، پرنورترین ستارۀ آسمان شب است (نگران تشخیص شکل صورت فلکی کلب اکبر نباشید. به غیر از شباهنگ، هیچ کدام از ستاره های 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 ساده ای برای اطمینان از اینکه ستاره ای که یافته اید همان شباهنگ یا شعرای یمانی است، و نه شعرای شامی، این است که یک خط فرضی از ستاره های کمربند جبار به سمت جنوب شرقی و به اندازۀ دو مشت در حالتی که بازوها کشیده نگاه داشته شده اند، 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) می رسید. 

حالا بچرخید و رو به شمال قرار بگیرید و بالای سر خود را نگاه کنید. آیا گروهی متشکل از پنج ستاره به شکل W می بینید؟ ذات الکرسی و شکل آن که شبیه حرف انگلیسی W است این صورت فلکی "ذات الکرسی" (Cassiopeia، خداوند اورنگ) است. ملکۀ حبشه (Aethiopia) که مادر آندرومدا (Andromeda، زن به زنجیر کشیده شده) بود و در افسانه های اساطیری برساووش و اسب بال دارش او را از چنگ "قِیطُس" (Cetus)، غول دریایی، آزاد کردند. این داستان اساطیری هر شب در پاییز و زمستان پس از غروب خورشید تکرار می شود. آندرومدا درست در زیر ذات الکرسی قرار دارد و چند ستارۀ مشترک با فرس اعظم دارد. ستاره های اصلی فرس اعظم یک مربع بزرگ و مشخص را در آسمان تشکیل می دهند (یکی از آزمون های سنجش میزان تاریکی آسمان در مکان های رصدی این است که ببینید چند ستاره درون این مربع می توانید بشمارید). در طرف دیگر آندرومدا برساووش قرار دارد که ناجی آندرومداست و احتمالاً می توانید ستارۀ پرنور "مرفق الثریا" (Mirfak) و رأس الغول (Algol) را پیدا کنید. از آنجا که رأس الغول در آسمان چشمک می زند و روشناییش تغییر می کند، به "ستارۀ اهریمن" معروف شده است. این ستاره در واقع یک دوتایی گرفتی است، یعنی ستارۀ هم دم غیرقابل رؤیتی به دور آن در حال گردش است و مانع از رسیدن بخشی از نور ستاره به ما می شود. به همین دلیل است که به طور دوره ای در هر سه روز نور آن کم می شود.

اگر به سمت آسمان و اطراف سرسو (نقطه ای 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 نیم کرۀ شمالی، را می توانید بیابید. فاصلۀ عیوق از ما تنها ۴۲ سال نوری است و در صورت فلکی "ارابه ران" (Auriga، ممسک الاعنه) قرار دارد که تقریباً به شکل یک جعبه است. عیوق در حقیقت یک ستارۀ دوگانه است و در آن دو ستاره به دور یکدیگر در حال گردشند. با این حال از آن جایی که فاصلۀ این دو ستاره از یکدیگر کم است، آن ها را به شکل یک ستاره می بینیم. اگر به سمت جنوب آسمان بنگرید، به "هفت خواهر" (هفت ستاره) خوشۀ پروین می رسید که در صورت فلکی "ثور" قرار دارد. همچنین ستارۀ "دبران" (Aldebaran، چشم گاو) را هم خواهید دید.
 

ماه و سیاره ها

در ماه آذر و دی امسال و هنگام غروب، در آسمان غربی و در ارتفاع کم از افق جرمی نورانی را می بینید. نام این جرم نورانی مشتری است، بزرگ ترین سیارۀ منظومۀ شمسی. هنگام صبح، جرمی حتی نورانی تر را پیش از طلوع آفتاب در آسمان شرقی می بینید که همان زهره است و زحل هم در ساعات اولیۀ صبح در آسمان پدیدار می شود. برخلاف ستاره ها، مکان سیاره ها در آسمان ثابت نیست و نسبت به یکدیگر جابجا می شوند (واژۀ "سیاره" یا Planet از واژۀ باستانی یونانی "سرگردان" اقتباس شده است) و در طول سال در بین صورت های فلکی مختلف حرکت می کنند. با چشم غیرمسلح هیچ جزئیاتی روی سیاره ها قابل دیدن نیست، با این حال تماشای آن ها خالی از لطف نیست.

حالا به ماه می رسیم که نمی توان آن را نادیده گرفت. ماه همواره در حال گردش به دور زمین است و آن قدر به زمین نزدیک است که می توانیم برخی جزئیات روی سطح نقره ای آن را بدون تلسکوپ هم ببینیم. نواحی تاریکی که شبیه "انسان هایی روی ماه" هستند، "دریا" نامیده می شوند و عبارتند از گودال های عظیم مملو از گدازه های آتشفشانی که میلیاردها سال پیش سرد شده اند. این گودال ها در نتبیجۀ برخورد سنگ های بزرگ با سطح ماه ایجاد شده اند. نواحی روشن عموماً کوهستان های با سن زیاد هستند. سطح ماه پر از دهانه های برخوردی است که برخی از آن ها 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 می رسد کم کم بخش هایی از ماه را کسی گاز می زند، در حالی که ماه همچنان به طور کامل وجود دارد (اگر با دقت به سمت تاریک ماه نگاه کنید، درخشش بسیار ضعیف و تیره ای می بینید. 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 "زمین تاب" می نامیم). این بخش تاریک هیچ ارتباطی با ماه گرفتگی ندارد. آن چه رخ می دهد این است که ما بخشی از ماه را که در آن شب است، مشاهده می کنیم. در حالی که بخش روشن ماه، روز است (زمانی که ماه به صورت هلال، نیمه، تثلیث یا ماه کامل باشد). با این که ما همواره یک سمت ماه را می بینیم، 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 می کشد تا ماه اهلۀ گوناگون را از بدر (هنگامی که کل سطح دایره ای 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 نمی توانیم آن را ببینیم روز است)، تربیع اول و سپس تا ماه بدر طی کند.

شهاب ها را هم گه گاه، چه به صورت پراکنده و چه در طول بارش های شهابی که در زمان های مشخصی در سال رخ می دهند، می بینیم که در آسمان خطی نورانی تشکیل می دهند. اگر بتوانید به مکانی تاریک به دور از لامپ های خیابان ها، خانه ها و نورافکن های شهرها بروید، می توانید زیباترین منظرۀ آسمان شب را تماشا کنید: راه شیری. رودخانۀ درخشانی از هزاران هزار ستارۀ در زمستان از صورت فلکی ارابه ران تا صورت فلکی ذات الکرسی و در تابستان از صورت فلکی قو تا صورت فلکی قوس کشیده شده اند و دائماً چشمک می زنند. راه شیری، کهکشان ماست که از درون به آن نگاه می کنیم. منظره ای عجیب و فراموش نشدنی. 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 می شوند. در شهرها، آلودگی نوری ناشی از تابش نور اضافی به سمت آسمان است که یک تابش نارنجی ایجاد می کند و به این ترتیب قدر آسمان را محدود می کند. به عبارت دیگر سبب می شود ستاره های کم نور را نتوانیم ببینیم و رصد اجرام اعماق آسمان مانند کهکشان ها را مشکل می کند. بیشتر آلودگی نوری ناشی از چراغ های خیابان ها و همچنین نورافکن ها است.

عامل دیگر "دید" (Seeing) است که ناشی از آشفتگی های درون جو است که سبب می شود ستاره ها در حال چشمک زدن به نظر برسند. هرچه مکانی را که رصد می کنید به افق نزدیک تر باشد، وضعیت بدتر می شود. زیرا نور ستاره باید از درون ضخامت بیشتری از جو عبور کند که نور ستاره را کم تر می کند و باعث می شود ستاره بیشتر از مقدار واقعی کم نور به نظر برسد.
 

منظومۀ شمسی و ورای آن

زمین و دیگر سیاره ها، همگی به دور خورشید در گردشند. سه سیارۀ صخره ای دیگر همانند زمین وجود دارد: عُطارد، زهره و مریخ. عُطارد سیارۀ کوچکی است که بسیار به خورشید نزدیک است و به سختی می توان آن را در هنگام طلوع و غروب خورشید دید. زهره را هم می توان در هنگام طلوع و غروب خورشید و در نزدیکی آن مشاهده کرد. این سیاره پس از خورشید و ماه درخشان ترین 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 می گیرد و در نتیجه سیاره کم ترین فاصله را با ما در این حالت دارد. مریخ در هر ۲۳ ماه یک بار در حالت مقابله قرار می گیرد). مشتری و زحل هم که از غول های گازی هستند، در آسمان پرنور هستند. ولی دو سیارۀ گازی دیگر، یعنی اورانوس و نپتون کم نورتر هستند و تنها می توان آن ها را با کمک دوربین دوچشمی و یا تلسکوپ مشاهده کرد.

دنباله دارها همواره در منظومۀ شمسی وجود دارند ولی بیشتر آن ها آن قدر کم نورهستند که بدون تلسکوپ دیده نمی شوند. به ندرت دنباله داری آن قدر نورانی می شود که بتوان آن را با چشم غیرمسلح رؤیت کرد، شاید در هر دهه یک یا دو دنباله دار.

در ورای منظومۀ شمسی، ستاره ها قرار دارند که چندین سال نوری با زمین فاصله دارند. این اجرام در ابرهای گازی پهناوری به نام "سحابی" متولد می شوند (همانند سحابی شکارچی. تنها سحابی ای که با چشم غیرمسلح قابل رؤیت است). گروه ستاره های جوانی مثل خوشۀ پروین، "خوشۀ باز" نامیده می شوند. نوع دیگری از خوشه ها، خوشه های کروی نام دارند که میلیاردها سال سن دارند و شامل ده ها هزار ستاره در محدوده ای کروی شکل و به ابعاد چند صد سال نوری می شوند. درنهایت، در ورای مرزهای کهکشان راه شیری کهکشان های دیگری چون کهکشان آندرومدا قرار دارند که مانند جزیره هایی مملو از ستاره در فضا هستند؛ هر کدام یک راه شیری هستند.
 

قدر

معیار قدر ظاهری، براساس تقسیم بندی ستاره های قابل رؤیت با چشم غیرمسلح در ۶ قدر تعریف می شود. هر چه قدرِ یک جرم سماوی کم تر باشد، درخشان تر 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 درخشان تر از ستارۀ قدر دوم است. اجرام با قدر منفی درخشان تر از اجرام با قدر مثبت هستند. پرنورترین جرم خورشید است با قدر ۷۳/۲۶ . قدر کم نورترین جرمی که تاکنون مشاهده شده است، ۳۰+ است که به وسیلۀ تلسکوپ هابل رصد شده است. قدر پرنورترین ستاره، یعنی شباهنگ، ۴۶/۱ است و قدر زهره در پرنورترین حالت تا مقدار ۷/۴ می رسد.