کیهان، فراتر از آن چیزی است که با چشمان غیرمسلح در افقهای شهری میبینیم؛ جهانی مالامال از فوتونهای سرگردان و گازهای برافروخته که هر کدام داستانی از میلیاردها سال تکامل را روایت میکنند. در این مقاله، ما به اعماق تصاویری نفوذ میکنیم که مرزهای درک بشر از فضا را جابهجا کردهاند. از تحلیل طیفسنجی (Spectroscopy) نور خورشید که شناسنامه شیمیایی ستاره مادر ماست، تا مشاهده سحابیهای دوردستی که مانند حبابهای صابون در خلأ معلقاند، هر بخش از این نوشتار دریچهای رو به حقیقتی علمی گشوده است.
با ما همراه باشید تا با نگاهی تخصصی و در عین حال صمیمانه، فکتهایی نایاب از پدیدههایی نظیر مثلث تابستانی، شفقهای قطبی زمین از نگاه ایستگاه فضایی و رازهای سحابی مدوزا را بررسی کنیم و به سوالاتی پاسخ دهیم که شاید هرگز به ذهنتان خطور نکرده بود.
۰۱
کالبدشکافی نور؛ چرا خورشید رنگهایش را پنهان میکند؟
تصویری که از طیف خورشید در رصدخانه مکمث-پیرس (McMath-Pierce) ثبت شده، در واقع یک اثر انگشت اتمی است. خطوط سیاه باریکی که در میان رنگینکمانِ پیوسته میبینید، خطوط فرانهوفر (Fraunhofer lines) نام دارند. این خطوط زمانی ایجاد میشوند که فوتونهای تولید شده در هسته خورشید، هنگام خروج از جو خورشید (Photosphere)، توسط اتمهای سردتر جذب میشوند.
جالب است بدانید که عنصر هلیم (Helium) نام خود را از «هلیوس» (خدای خورشید در یونان باستان) گرفته است؛ چرا که ابتدا در خورشید کشف شد و سپس روی زمین! در واقع، ستارهشناسان با تحلیل همین نوارها متوجه شدند که خورشید یک راکتور گداخت هستهای عظیم است که مدام هیدروژن را به هلیم تبدیل میکند.
۰۲
مثلث تابستانی؛ توهم نزدیکی در بیکرانگی
مثلث تابستانی (Summer Triangle) یکی از مشهورترین صوروارههای (Asterism) آسمان شب است، اما فریب ظاهر آن را نخورید. اگرچه نسر واقع، نسر طایر و ردف در آسمان ما با درخشندگی مشابهی میتابند، اما ردف (Deneb) یک غول بیشاخ و دم است. در حالی که نسر واقع فقط ۲۵ سال نوری با ما فاصله دارد، ردف حدود ۱۴۰۰ سال نوری دورتر است.
این یعنی نوری که امشب از ردف به چشم شما میرسد، در زمان سقوط امپراتوری ساسانیان از سطح این ستاره به راه افتاده است! اگر ردف به جای نسر واقع در فاصله ۲۵ سال نوری ما بود، احتمالاً شبهای زمین مانند روز روشن میشد. این ستارهها مانند سه برادر هستند که یکی در حیاط خانه ایستاده (نسر طایر) و دیگری در انتهای خیابان (ردف)، اما چراغ ردف آنقدر قوی است که از دوردست همتراز بقیه دیده میشود.
۰۳
زمین از نگاه ایستگاه فضایی؛ رقص اکسیژن در اتمسفر
تصویری که از ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS) ثبت شده، شفقهای قطبی (Aurora) را نه از پایین، بلکه از پهلو نشان میدهد. این پردههای نورانی نتیجه برخورد ذرات باردار خورشیدی با میدان مغناطیسی زمین (Magnetosphere) هستند. رنگ سبز که در تصویر غالب است، ناشی از برانگیختگی اتمهای اکسیژن در ارتفاع حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ کیلومتری است.
اما آن نوار سرخرنگ در لایههای بالاتر؟ آنجا غلظت اکسیژن کمتر است و برخوردها در انرژیهای متفاوتی رخ میدهند که منجر به گسیل نور قرمز میشود. فضانوردان ایستگاه فضایی عملاً از میان این شفقها عبور میکنند؛ تجربهای که شبیه به پرواز در میان یک دریای فسفری و درخشان است. فکرش را بکنید، در حالی که شما دارید قهوه میخورید، بیرون پنجرهتان یک طوفان مغناطیسی در حال رنگآمیزی اتمسفر است!
زنگ تفریح: مریخیهای بیخواب!
آیا میدانستید «روز» در مریخ که به آن «سول» (Sol) میگویند، حدود ۴۰ دقیقه طولانیتر از روز زمین است؟ دانشمندانی که مسئول کنترل مریخنورد «کنجکاوی» (Curiosity) هستند، باید ساعت زندگیشان را با مریخ تنظیم کنند. این یعنی هر روز ۴۰ دقیقه دیرتر به سر کار میروند و بعد از مدتی، شیفت کاریشان به نیمهشب میافتد! تصور کنید در حالی که همه در زمین خوابند، شما دارید یک ربات یکتنی را در گودال گیل (Gale Crater) جابهجا میکنید تا عکس یادگاری هزارمین روزش را بگیرد.
۰۴
رد ستارهها بر فراز کوه تیبل؛ وقتی زمین میچرخد
تصویر خیرهکننده کیپتاون، یک خطای دید مهندسیشده است. ستارهها در واقع حرکت نمیکنند، بلکه این زمین است که مانند یک فرفره بزرگ به دور محور خود میچرخد. عکاس با ترکیب بیش از ۹۰۰ فریم ۳۰ ثانیهای، مسیری را ترسیم کرده که چشمان ما قادر به ثبت پیوسته آن نیست. این کمانها همگی به دور قطب جنوب سماوی (South Celestial Pole) میگردند.
کوه تیبل (Table Mountain) در اینجا نقش یک لنگرگاه زمینی را ایفا میکند که در تضاد با آشوب منظم آسمان است. نکته فنی جالب اینجاست که در نیمکره جنوبی، برخلاف نیمکره شمالی، ستاره قطبی (Polaris) وجود ندارد که دقیقا مرکز این چرخش را نشان دهد؛ بنابراین عکاسان باید با استفاده از صورت فلکی چلیپا (Crux) مکان دقیق قطب را حدس بزنند.
۰۵
مقارنه ماه، زهره و مشتری؛ رقص مکانیک سماوی
وقتی ماه، زهره و مشتری در یک مثلث کوچک جمع میشوند، شاهد یکی از زیباترین جلوههای مکانیک مداری (Orbital Mechanics) هستیم. زهره (Venus) به دلیل اتمسفر غلیظ و نزدیکی به خورشید، همیشه مانند یک الماس میدرخشد. مشتری (Jupiter) اما به دلیل ابعاد عظیمش، حتی از فاصله صدها میلیون کیلومتری نیز با وقار تمام خودنمایی میکند.
در این تصویر که در سواحل گالیسیا ثبت شده، ماه در وضعیت هلال (Crescent) قرار دارد. جالب است بدانید که این نزدیکیها صرفاً یک همخطی ظاهری (Alignment) است. در واقعیت، ماه به ما چسبیده است، زهره در میان راه قرار دارد و مشتری در اعماق دوردست منظومه شمسی است. این مانند آن است که نوک انگشتتان را طوری بگیرید که انگار دارید ماه را لمس میکنید؛ یک پرسپکتیو کیهانی شگفتانگیز!
۰۶
سحابی شارپلس ۳۰۸-۲؛ حباب غولآسای کیهانی
این حباب که به «سحابی سر دلفین» (Dolphin Head Nebula) نیز معروف است، توسط یک ستاره ولف-رایه (Wolf-Rayet) ایجاد شده است. این ستارهها در واقع ستارههای بسیار سنگینی هستند که در اواخر عمر خود، جو بیرونیشان را با سرعتهای مافوق صوت (Supersonic) به بیرون پرتاب میکنند. برخورد این بادهای تند با گازهای محیطی، این پوسته حبابی را شکل داده است.
وسعت ۶۰ سال نوری این سحابی یعنی اگر با سرعت نور حرکت کنید، ۶۰ سال طول میکشد تا از یک سمت حباب به سمت دیگر بروید! این ساختارها بسیار گذرا هستند (در مقیاس نجومی) و تنها چند ده هزار سال دوام میآورند تا اینکه ستاره مرکزی در یک انفجار ابرنواختری (Supernova) مهیب، کل صحنه را به هم بریزد. پس فعلاً از آرامش قبل از طوفان لذت ببرید.
۰۷
فصلهای زحل؛ وقتی حلقهها غیب میشوند!
زحل هم مانند زمین فصل دارد، اما هر فصل آن حدود ۷ سال زمینی طول میکشد! شیب محوری زحل باعث میشود که در طول مدار ۲۹ سالهاش به دور خورشید، زاویه دید ما نسبت به حلقههایش تغییر کند. در زمان اعتدالین (Equinox)، ما حلقهها را دقیقاً از لبه میبینیم. چون ضخامت حلقهها تنها چند ده متر است، آنها در تلسکوپهای معمولی کاملاً ناپدید میشوند!
تصویر ترکیبی ۱۱ ساله، این رقص آرام زحل را به خوبی نشان میدهد. در سال ۲۰۱۷ (که در متن اشاره شده)، زحل در اوج انقلاب تابستانی شمالی خود بود و حلقهها به بیشترین میزان گشودگی خود رسیده بودند. تماشای این تغییرات به ما یادآوری میکند که حتی غولهای گازی هم تابع قوانین ساده هندسی و چرخشهای فصلی هستند، هرچند در ابعادی که در مخیله ما نمیگنجد.
زنگ تفریح: کهکشان زیبای خفته یا چشم شیطان؟
کهکشان M64 دو نام مستعار کاملاً متضاد دارد: «زیبای خفته» و «چشم سیاه». جالب اینجاست که این کهکشان در واقع محصول یک آدمخواری کیهانی است! میلیونها سال پیش، M64 یک کهکشان کوچکتر را بلعیده است. حالا گازهای بخش بیرونی در جهت مخالف ستارههای بخش داخلی میچرخند. مثل این است که در یک اتوبان، تمام ماشینها به سمت شمال بروند ولی آسفالت جاده با سرعت به سمت جنوب حرکت کند! این اصطکاک عظیم باعث تولد ستارههای سرخ و درخشان در مرز این دو ناحیه شده است.
۰۸
مسیه ۵؛ فسیل زندهای در هاله کهکشان
خوشه کروی M5 یکی از پیرترین تجمعات ستارهای در جهان است. با سنی حدود ۱۳ میلیارد سال، ستارههای این خوشه تقریباً همسن خودِ عالم هستند! این یعنی آنها زمانی شکل گرفتهاند که هنوز کهکشان راه شیری به شکل امروزیاش وجود نداشت. در تصویر هابل، تضاد رنگی بین غولهای سرخ (ستارههای پیر) و کوتولههای آبی مشهود است.
برخلاف خوشههای باز (مثل پروین) که ستارههایشان به مرور از هم جدا میشوند، گرانش در M5 چنان قوی است که صدها هزار ستاره را در یک فضای نسبتاً کوچک حبس کرده است. اگر شما روی سیارهای در مرکز این خوشه زندگی میکردید، آسمان شبتان هرگز تاریک نمیشد؛ هزاران ستاره درخشانتر از زهره در تمام جهات میدرخشیدند و مفهوم «شب» برایتان بیمعنا بود.
۰۹
خوشه پروین؛ هفت خواهرانی که در غبار میرقصند
خوشه پروین (Pleiades) محبوبترین سوژه عکاسان نجومی است. سحابی آبیرنگی که دور ستارهها دیده میشود، برخلاف تصور قدیمی، بقایای تولد آنها نیست. این فقط یک ابر غبارآلود گذراست که ستارهها تصادفاً در حال عبور از میان آن هستند. غبار، نور آبی ستارههای جوان را بازتاب میدهد و این منظره سوررئال را میسازد.
در فرهنگهای مختلف، داستانهای زیادی درباره این خوشه وجود دارد. در ژاپن به آن «سوبارو» (Subaru) میگویند (بله، همان برند خودرو!). اینکه چرا فقط ۶ ستاره با چشم غیرمسلح دیده میشود در حالی که نامش «هفت خواهران» است، هنوز یک راز باستانی است؛ شاید یکی از ستارهها در گذشتههای دور درخشانتر بوده و حالا کمنور شده است. نجوم گاهی با افسانهها گره میخورد.
۱۰
سحابی مدوزا؛ سرنوشت محتوم خورشید ما
سحابی مدوزا (Medusa Nebula) تصویری از آینده بسیار دور منظومه شمسی است. حدود ۵ میلیارد سال دیگر، خورشید ما هم لایههای بیرونی خود را به بیرون پرتاب کرده و سحابی مشابهی ایجاد میکند. نام مدوزا به دلیل رشتههای گازی مارپیچی است که شبیه به موهای ماریِ این شخصیت اساطیری یونان به نظر میرسد.
نکته ظریف این تصویر، ستاره مرکزی واقعی است که دیگر یک خورشید درخشان نیست، بلکه یک کوتوله سفید (White Dwarf) کوچک و فوقالعاده داغ است. این ستاره چنان کوچک است که به سختی دیده میشود، اما اشعه فرابنفش قدرتمندی تابش میکند که باعث درخشش کل سحابی میشود. این بقایای یک ستاره است که با شکوه هرچه تمامتر با زندگی خداحافظی میکند.
۱۱
زتا-مارافسای؛ یاغیای که از انفجار گریخت
ستاره زتا-مارافسای (Zeta Ophiuchi) یک ستاره فراری (Runaway Star) است. او زمانی جفتِ یک ستاره دیگر بود، اما وقتی همدمش منفجر شد، مانند سنگی که از قلابسنگ رها شود، به فضا پرتاب شد. موجِ کمانی (Bow Shock) قرمزی که در تصویر مادون قرمز میبینید، نتیجه برخورد این ستاره با سرعت ۸۶ هزار کیلومتر بر ساعت با غبارهای فضایی است.
این پدیده دقیقاً مشابه موجی است که جلوی سینه یک کشتی تیزرو در آب ایجاد میشود. اگر غبارهای غلیظ میانستارهای نبودند، زتا-مارافسای یکی از درخشانترین ستارههای آسمان شب ما میشد. اما حالا برای دیدن شکوه واقعی آن، نیاز به تلسکوپهای مادون قرمز نظیر اسپیتزر (Spitzer) یا جیمز وب داریم تا از میان پرده غبار، حقیقت را ببینیم.
۱۲
قلب سنگی پلوتو؛ کشفی که جهان را تکان داد
تصویر فضاپیمای «افقهای نو» (New Horizons) از پلوتو در سال ۲۰۱۵، یکی از بزرگترین لحظات تاریخ اکتشافات فضایی بود. آن منطقه قلبیشکل که نام رسمیاش «تامبا رجیو» (Tombaugh Regio) است، دشتی وسیع از یخ نیتروژن است. برخلاف تصور قبلی که پلوتو را دنیایی مرده میپنداشتند، این دشت نشاندهنده فعالیتهای زمینشناختی است.
در واقع پلوتو دارای اتمسفر نازک، کوههای یخی به ارتفاع هیمالیا و احتمالاً اقیانوسی زیرسطحی است. جالب اینجاست که ارسال این تصویر با کیفیت به زمین، به دلیل فاصله بسیار زیاد و سرعت پایین انتقال داده (حدود ۱ تا ۲ کیلوبیت بر ثانیه)، چندین ماه طول کشید! ما برای دیدن این «قلب کیهانی» سالها انتظار کشیدیم و در نهایت پلوتو با لبخندی یخی از ما استقبال کرد.
همهی رنگهای خورشید
در این تصویر همه رنگهای مرئی خورشید را میبینید، رنگهایی که با عبور از ابزاری شبیه به منشور ایجاد شدهاند. هنوز معلوم نیست که چرا در نور خورشید بعضی از رنگها غایبند. این طیف در رصدخانهی خورشیدی مکمَث-پییرس (McMath-Pierce Solar Observatory) بهوجود آمده است و به خوبی نشان میدهد خورشید– باظاهر سفیدرنگش– نوری با (تقریباً ) همهی رنگها تابش میکند اما نور زرد-سبز طیف از همه درخشانتر و غالبتر است. گازهای روی سطح یا نزدیک به آن با جذب نور، بخشهای تاریک طیف را بهوجود آوردهاند. از آنجاییکه هرگازی رنگ خاصی از نور را جذب میکند پس میتوان فهمید که چه گازهایی خورشید را شکل دادهاند. مثلاً هلیم، نخستین بار در سال 1870 در طیف خورشید و بعدها روی زمین کشف شد. امروز، بیشتر خطوط جذبی طیف – نه همهی آنها – شناختهشدهاند.
ستارههای مثلث تابستانی
این سه ستارهی درخشان که با شروع تابستان در نیمکرهی شمالی، شبها در آسمان دیده میشوند، به مثلث تابستانی مشهورند.این سه ستاره: نسرطایر(Altair)، ردف (Deneb) و نسرواقع (Vega) که به ترتیب ستارههای آلفای صورتهای فلکی عقاب، قو و چنگ هستند و در نزدیکی راه شیری خانه دارند. این ستارهها که درخشندگی تقریباً یکسانی دارند در این نمای تلسکوپی شبیه بههم بهنظر میرسند ولی هرکدام داستانهای خودشان را دارند. البته این ظاهر مشابه، این حقیقت را پنهان میکند که ستارههای مثلث تابستانی درواقع از لحاظ درخشندگی بسیار متفاوت و از لحاظ فاصله بسیار دورند. نسرطایر، ستارهی کوتولهای از رشتهی اصلی است، 10 برابر خورشید درخشندگی و 17 سال نوری از ما فاصله دارد. نسرواقع هم ستارهای کوتوله است با 30 برابر درخشندگی خورشید که در فاصلهی 25 سال نوری از ما قرار گرفته است. ردف (یا دنب) ابرغولی است با 54 هزار برابر درخشندگی خورشید و فاصلهی 1400 سال نوری از ما. با هالهای آبی-سفید، هر سه ستارهی مثلث تابستانی از خورشید ما داغترند.
این سیارهی عجیب و غریبی که در تصویر میبینید، سیارهای بیگانه نیست، زمین آشنای خودمان است از نگاه ایستگاه فضایی بینالمللی (ISS) زیر نور موّاج و درخشندهی شفقها! ایستگاه فضایی در فاصلهی 400 کیلومتری و بالاتر از قلمرو باشکوه شفقها – مانند علاقهمندان در سطح زمین – در روز 23 ژوئن/2 تیر نظارهگر شفقهای زیبا بود. شفقها رنگهای متنوع و زیبایی دارند که از مولکولها و اتمهای برانگیخته در ارتفاعات بسیار زیاد با چگالی کم ناشی میشود. مولکولهای اکسیژن رنگ سبز وهمآور و غالب در تصویر را بهوجود آوردهاند اما بالاتر از آن نوار سرخرنگ کمیابی میدرخشد که اتمهای اکسیژن سازندهی آن هستند. این طوفان مغناطیسی دقیقاً پس از خروج جرم از تاج خورشید (CME) و برخورد آن با مغناطکُرهی زمین آغاز شد.
رد ستارهها
رد ستارهها بالا و نور شهری پایین این نمای شبانه در نور ماه میدرخشند (در کِیپتاون، آفریقای جنوبی، سیارهی زمین). عظمت و شکوه کوه تِیبل (Table Mountain) جایگاه نور شهری است و ستارهها در آسمان گرد قطب جنوب سماوی زمین در گردشاند. این نمای طبیعی از آسمان شب در ماه ژوئن سال 2014 گرفته شده است و ترکیبی از بیش از 900 قطعه نوردهی 30 ثانیهای است. این تصویر برندهی مسابقهی بینالمللی عکاسی زمین و آسمانِ «جهان در شب» سال 2015 در بخش «در برابر نور» است که از میان ۸۰۰ تصویر راه یافته به مسابقه برگزیده شده است.
مقارنهی سهگانه ماه، زهره و مشتری
بهنظر شما آن اشیای درخشانی که بالای افق میدرخشند، چه هستند؟ پاسخ این است: سیارهها و ماه! در تصویر خط ساحلی اقیانوس اطلس را در کنار پارک ملی «گالیسیا، Galicia» در شمال اسپانیا میبینید. درخشانترین جرم آسمان، همانطور که حدس زدهاید هلال ماه است که در سوی چپ تصویر قرار دارد. زهره در سوی راست و مشتری بالای تصویر و در رأس این مثلث است. در نوردهی بلندمدت، سرعت بسیار زیاد چرخش زمین باعث میشود که همهی اجرام آسمانی – حتی ستارههای بسیار دور – مانند کمانی کوچک بهنظر برسند. این عکس یکشنبه شب گذشته گرفته شده و هنوز مدار ماه این قمر زیبا را بهسوی دیگر آسمان نبرده است با اینحال زهره و مشتری تا میانهی ماه آگوست (اواخر مرداد) بعد از غروب خورشید در همین بخش آسمان دیده خواهند شد. نزدیکترین فاصلهی مشتری و زهره تا یک هفتهی دیگر رخ میدهد، هنگامیکه فاصلهی ظاهری دو سیاره کمتر از قطر زاویهای ماه خواهد شد.
سحابی شارپلس308-2 (Sharpless 2-308): حباب ستارهای
این حباب کیهانی بزرگ، از بادهای پُرسرعت و داغ ستارهای غولپیکر ورم کرده است. شارپلس 308-2 در فاصلهی 5200 سال نوری از ما در صورت فلکی سگ بزرگ (Canis Major) قرار دارد و اندکی بیش از ماهِ کامل آسمان را پوشانده است، این مقدار از این فاصله برابر است با 60 سال نوری! ستارهی بزرگی که این حباب را شکل داده است – از دستهی ستارههای وُلف-رِیِه (Wolf-Rayet stars)- همان ستارهی درخشان نزدیک به مرکز سحابی است. جرم ستارههای وُلف-رِیِه 20 برابر جرم خورشید است و بهطور خلاصه در سیر تکاملی ستاره، در مرحلهی پیش-ابرنواختری قرار دارند. بادهای پرسرعت این ستاره – با همراه بردن موادی که از مراحل قبلی تکامل آن باقی ماندهاند- سحابی حبابی شکلی را ساختهاند. این سحابی دستخوش باد 70 هزار ساله است و تابش کمنوری که در این تصویر پهناور به چشم میخورد از اتمهای یونیزهشدهی اکسیژن به وجود آمده است.
حلقهها و فصلهای زحل
امروز، که انقلاب تابستانی است، محور چرخان زمین مستقیماً رو به خورشید قرار گرفته و در نیمکرهی شمالی بلندترین روز سال است. در زحل این حلقهها هستند که از فصلها برایتان میگویند. بزرگترین حلقهها در مداری همتراز با استوای سیاره قرار دارند و هنگامیکه محور زحل رو به خورشید است، این حلقهها بسیار برجسته و دیدنیتر از بقیه بهچشم میآیند. برعکس هنگامیکه محور چرخان زحل رو به پهلو است؛ اعتدالین رخ میدهد که در این حالت حلقهها بهدشواری دیده میشوند. در تصویر بالا، تصاویر گوناگون زحل در 11 سال گذشته برهم منطبق شدهاند تا گذر این سیارهی غولپیکر را از تابستان جنوبی به تابستان شمالی نشان دهند. البته زحل در ماه مِی 2017/اردیبهشت 1396 دقیقاً به انقلاب تابستانی شمالی میرسد. شبیهترین تصویر زحل به انقلاب تابستانی امروزِ زمین، پایینترین تصویر از این سیاره است.
مسیه 5 (M5) از نگاه هابل
«سحابی زیبایی میان ترازو و عقرب قرار دارد … ». چارلز مسیه (ستارهشناس مشهور قرن 18) با این جمله وارد کردن پنجمین جرم ژرف آسمان را در فهرست سحابیها و خوشههای ستارهای، آغاز کرد. مسیه 5 (M5) به نظر او ابری دایرهوار، تیره و مبهم و خالی از ستاره بود؛ با اینحال امروز ما میدانیم که به خوشهی ستارهای کروی نگاه میکنیم که بیش از 100 هزار ستاره دارد. گرانش این ستارهها را در فاصلهی 25 هزار سال نوری از ما و در منطقهای به وسعت 165 سال نوری نگه میدارد. میدانیم که خوشههای کروی – که بیش از همه در هالهی کهکشان پرسه میزنند – از اعضای باستانی راه شیری هستند و خوشهی M5 یکی از قدیمیترین خوشهها است بهطوری که ستارههایش 13 میلیارد سالهاند (بهطور تقریبی). معمولاً خوشهای زیبا هدف خوبی برای تلسکوپهای زمینی است و صد البته که برای تلسکوپهای فضایی نیز چنین است؛ تلسکوپ فضایی هابل (که در 5 اردیبهشت 1369 / 25 آوریل 1990 در مدار زمین قرار گرفت) این نمای نزدیک بسیار زیبا را از M5 گرفته است. این تصویر منطقهای در حدود 20 سال نوری در نزدیکی مرکز خوشه را پوشش میدهد. سوی چپ تصویر نزدیک به مرکز چگالتر خوشه است و ستارههای غولپیکر و پیر سرخ و آبی همراه با ستارههای جوانتر در هالهای آبی و زرد – در این تصویر رنگی و دقیق – دیده میشوند.
کهکشان چشمِ سیاه: M64
کهکشان مارپیچی بزرگ، زیبا و درخشان مسیه 64 با نام کهکشان «چشم سیاه» یا «زیبای خفته» شناخته میشود چراکه نمای تلسکوپی این کهکشان چنین ذهنیتی به انسان میدهد. کهکشان M64 در فاصلهی 17 میلیون سال نوری در شمال صورت فلکی گیسوی برنیکه ( Coma Berenices) قرار دارد. درواقع با دیدن این تصویر ترکیبی و رنگی، نام «چشم سرخ» نیز برازندهی این کهکشان است. نواری از هیدروژن سرخ درخشان؛ ابرهای غبارآلود نزدیکی منطقهی مرکزی M64 را دربرگرفته است و نشان از ستارههای تازه متولدشده دارد. رصدها نشان میدهند که این کهکشان دو چرخش متضاد با هم دارد، یکی چرخش ستارههای درونی آن است که همجهت با مرکز M64 و ابر و غبار آن میچرخند و دیگری گازهای بیرونی هستند که تا فاصلهی 40 هزار سال نوری گسترده شدهاند و خلاف جهت مرکز کهکشان درحال چرخشند. چشم غبارآلود و چرخشهای در خلاف جهت یکدیگر، در نتیجهی تصادف و ترکیب دو کهکشان متفاوت بهوجود آمدهاند.
خوشهی پروین
آیا تا بهحال خوشهی پروین را رصد کردهاید؟ اگر هم آن را دیده باشید بهاحتمال قوی آنچیزی که دیدهاید به این اندازه غبارآلود نبوده است. خوشهی پروین مشهورترین خوشهی ستارهای آسمان است و با آن ستارههای درخشانش حتی بدون دوربین دوچشمی و از شهری با آلودگی نوری شدید هم دیده میشود. اگر از این خوشه در محلی تاریک با نوردهی طولانی عکس بگیرید؛ ابرغبارآلود آن را بهوضوح خواهید دید. این عکس با نوردهی 12 ساعت گرفته شده است و منطقهای چند برابر اندازهی ماه کامل را پوشش میدهد. خوشهی پروین با نامهای: «هفت خواهران» و «M45» نیز شناخته میشود و در فاصلهی 400 سال نوری از ما در صورت فلکی گاو (Taurus) قرار دارد. ترکیبی از افسانههای قدیمی و داستانهای جدید، گواه آناند که یکی از ستارههای درخشان این مجموعه از هنگامی که خوشه نامگذاری شده، کمنور شده است و فقط 6 ستارهی آن با چشم غیرمسلح دیده میشوند. البته تعداد واقعی ستارههای این خوشه، بسته به تاریکی محیط رصد و قدرت دید رصدگر، کمتر یا بیشتر از 7 تا است.
هزارمین روز خورشیدی
اندکی پیش از مقارنهی مریخ (در ماه ژوئن سال 2015)، مریخنورد کنجکاوی هزارمین خورشیدش را بر سیارهی سرخ جشن گرفت. پس از فرود موفقیتآمیز این مریخنورد در 5 آگوست سال 2012 (15 مرداد 1391)، کنجکاوی هزارمین روز خورشیدیاش را مطابق با تقویم زمینی در 31 مِی (10 خرداد) گذراند. از آنجایی که مریخ در مقارنه به خورشید نزدیک شده است، ارتباطات رادیویی تحتتأثیر قرار میگیرند؛ بنابراین کنجکاوی فعلاً در نقطهای که قرار گرفته بود، باقی میماند. این تصویر نگاهی رو به عقب و رو به مسیر 10/6 کیلومتری مریخنورد است و در دوردست گودال «گِیل، Gale» بهطور مبهمی دیده میشود. این عکس پانوراما و موزاییکی ترکیبی از عکسهای دوربین ناوبری کنجکاوری در روز 997 خورشیدی است.
سحابی مدوزا
رشتههای درهمپیچیده و مارپیچ این سحابی، آن را شایستهی نامش کرده است. سحابی مدوزا که با نام «اَبِل 21» هم شناخته میشود سحابی سیارهنمای پیری است که 1500 سال نوری از ما فاصله دارد و در مرز صورت فلکی دوپیکر قرار گرفته است. مانند صاحب نام اساطیری خود، این سحابی در روند تکامل دچار تغییر و تحولات چشمگیر و مهیجی شده است. سحابیهای سیارهنما آخرین مرحله از تکامل ستارههای پرجرم خورشیدمانند هستند؛ این ستارهها از غول سرخ به کوتولهی سفید میرسند و در این روند لایههای بیرونی خود را جدا و رها میکنند؛ تابش فرابنفش ستارهی داغ درخشش سحابی را تأمین میکند. ستارهی درخشانی که در پیشزمینهی تصویر و در نزدیکی مرکز این نمای تلسکوپی میبینید، درواقع ستارهی اصلی این سحابی نیست. ستارهی اصلی و مرکزی مدوزا، بسیار کمنورتر-پایینتر از مرکز و در سوی راست تصویر– قرار دارد. گستردگی سحابی مدوزا 4 سال نوری است.
زتا- مارافسای: ستارهی فراری
در این نمای فروسرخ حیرتانگیز، زتا-مارافسای (Zeta Ophiuchi) – ستارهی فراری – مثل قایقی که در دریایی کیهانی پیش میرود، موجْ کمانی (یا ضربه کمان) میانستارهای بهوجود آورده است. در این نما با رنگ مصنوعی، ستارهی آبی زتا-مارافسای – که حدود 20 برابر از خورشید پرجرمتر است- در نزدیکی مرکز قاب تصویر با سرعت 24 کیلومتر بر ثانیه در حال حرکت است. بادهای میانستارهای قدرتمند با فشرده کردن و گرم کردن مواد میانستارهایِ غبارآلود موجِ قوسیشکلِ پیشروندهای بهوجود آوردهاند. پیرامون این موج ابرهایی از مواد آشفتهنشده و دستنخورده دیده میشود. این ستاره در چه جهتی حرکت میکند؟ بهنظر میرسد ستارهی زتا-مارافسای زمانی عضوی از مجموعهای دوتایی بوده، که ستارهی همدم آن بسیار پرجرمتر بوده و عمر کوتاهتری داشته است. هنگامیکه همدهم این ستاره بهشکل ابرنواختر منفجر شده و بهطور ناگهانی جرمش را از دست داده است؛ زتا- مارافسای از مجموعه به بیرون پرتاب شده است. زتا-مارافسای حدود 460 سال نوری دورتر و حدود 65000 بار درخشانتر از خورشید است و اگر غبار اطرافش را نپوشانده بود یکی از درخشانترین ستارههای آسمان بود. در این فاصلهی تخمینزده شده از زتا-مارافسای، عکس حدود 1/5 درجه یا 12 سال نوری را پوشش داده است.
مشتری و زهره دور از هم
در واقع در روز 30 ژوئن/9 تیر مشتری و زهره از هم بسیار دور بودند اما بهطوری ظاهری در آسمان شبانگاهی نزدیک بههم دیده میشدند. نزدیکِ زمانِ مقارنه تصویر دیجیتالی و باوضوح این دو سیارهی درخشان آسمان در یک نمای تلسکوپی بعد از غروب خورشید در آسمان لهستان (شهر Poznań) گرفته شده است. مشتری، این غول گازی منظومهی شمسی، 910 میلیون کیلومتر دورتر از ما است؛ یعنی 11 برابر دورتر از زهره که در 78 میلیون کیلومتری زمین قرار دارد. در عین حال از آنجاییکه قطر قرص مشتری 11 برابر بزرگتر از زهره است در این نما هردو سیاره تقریباً اندازهی زاویهای یکسانی دارند. احتمالاً ستارهشناس قرن 16، نیکلاس کوپرنیک، نیز باید از دیدن نمای تلسکوپی چهار قمر گالیلهای مشتری و هلال زهره لذت برده باشد. چراکه رصد قمرهای مشتری و هلال زهره شواهدی قطعی بر مدل کوپرنیک یا همان مدل خورشیدمرکزی است.
مقارنهی زهره و مشتری
روز 30 ژوئن/9 تیر، زهره و مشتری در آسمان شبانگاهی در کنار هم میدرخشیدند. این تصویر زیبا که پس از غروب خورشید در پکن (چین) گرفته شده؛ نمایش باشکوهی از مقارنهی این دو سیارهی درخشان در یک نمای تلسکوپی است. در حین اینکه این دو سیاره در غرب آسمان در کنار یکدیگر بودند، ماه (تقریباً کامل) در افق شرقی- جنوبی دیده میشد. این تصویر از ماه – که دقیقاً در سوی دیگر آسمان قرار داشت – در همان شب گرفته شده است تا مانند مقیاسی در برابر مقارنهی سیارهها در این نمای ترکیبی دیجیتالی بهکار برود. بد نیست بدانید که قرص ماه کامل تقریباً 1/2 درجه از آسمان را میپوشاند. هلال زهره و چهار قمر گالیلهای مشتری در تلسکوپهای کوچک و دوچشمیها بهخوبی دیده میشوند و هنوز هم زهره و مشتری در آسمان در نزدیکی یکدیگر قرار دارند.
زهره، مشتری و ابرهای شبتاب
آیا تا بهحال سیارهها را در حال گذر از کنار یکدیگر دیدهاید؟ امروز سیارههای زهره و مشتری، آنطور که از زمین دیده میشود، در فاصلهی نیمدرجهای همدیگر هستند. این مقارنه در همه جای زمین دیده میشود و برای دیدن آن فقط کافی است بهسادگی اندکی بعد از غروب خورشید به غرب نگاه کنید. درخشانترین اجرام آسمانی که بالای افق میبینید، زهره و مشتری هستند البته زهره درخشانتر از مشتری است. تصویر بالا دو شب پیش از آسمان شبانگاهی همراه با ابرهای شبتاب گرفته شده است. در پیشزمینه، خواهر عکاس کنار آبِ سدِ Sec (در جمهوری چک) نشسته است؛ درحالیکه به گفتهی خودش نخستین باری بوده که ابرهای شبتاب را دیده است. مشتری و زهره امشب از آنچه در تصویر میبینید بههم نزدیکتر خواهند بود و تا اواخر مرداد در همین بخش آسمان دیده خواهند شد.
سحابی نشری مسیه 43 (M43)
از سحابی نشری مسیه 43 (M43) اغلب عکسهای بسیاری گرفته میشود ولی کمتر جایی نام آن را میشنوید. این سحابی در دل ناحیهای بزرگتر از گاز و غبار قرار دارد – محلی برای تولد ستارههای نو – و این ناحیهی بزرگتر در همسایگی M43، سحابی مشهور M42 (یا سحابی بزرگ شکارچی) را جای داده است. درواقع در لبههای پایینی تصویر میتوانید سحابی بزرگ شکارچی را ببینید. ستارهشناسان هنگامی این نمای نزدیک را از M43 گرفتند که توانایی ابزارِ نزدیکِ فروسرخ یکی از تلسکوپهای 6/5 متری دوقلوی ماژلان را میسنجیدند (این تلسکوپها در رصدخانهی لاسکامپانیاس در رشته کوه آند در شیلی قرار دارند). در این تصویر ترکیبی به جز امواج فروسرخ نامرئی، بقیهی امواج به رنگهای آبی، سبز و سرخ انتقال داده شدهاند. این غبارهای میانستارهای در نور مرئی پنهاناند درحالیکه نمای نزدیکِ فروسرخ بررسی ستارههای کوتولهی قهوهای و سرد این منطقهی پیچیده را ممکن میکند. سحابی M43 همراه با همسایهی مشهورش در فاصلهی 1500 سال نوری از ما در ابر مولکولی بزرگ شکارچی قرار دارند. با توجه به این فاصله، میدان دید این تصویر در حدود 5 سال نوری است.
هشت میلیون کیلومتری پلوتو
فضاپیمای «افقهای نو، New Horizons» این تصویرِ ترکیبی با دادههای رنگی را 7 جولای/16 تیر از فاصلهی 8 میلیون کیلومتری پلوتو گرفته است. این دقیقترین تصویر از مشهورترین دنیای منظومهی شمسی است که بهزودی به کاوش آن خواهیم پرداخت. منطقهی نسبتاً تاریک و کشیدهای که در استوای پلوتو قرار دارد از حالا نام «نهنگ» را بر خود گرفته است. منطقهی روشنتر که شبیه قلب است 2 هزار کیلومتر گسترده شده و به احتمال قوی با یخهای متان، نیتروژن و کربن مونواکسید پوشیده شده است. به زودی، هنگامیکه 14 جولای/23 تیر فضاپیما به نزدیکترین فاصلهاش از پلوتو – یعنی 12500 کیلومتری آن – برسد، این نما با جزئیات و دقت بیشتری دیده خواهد شد.
دیونه همراه با زحل
این ماه نیست که در تصویر میبینید بلکه دیونه، یکی از قمرهای زحل است. فضاپیمای روبوتیک کاسینی این عکس را ماه گذشته هنگام گذر از کنار این قمر پُر گودال زحل گرفته است. البته چیزی که این تصویر را بسیار خیرهکننده و جذاب میکند، پسزمینهی آن است. کُرهی بزرگی که پشت دیونه میبینید خود زحل است که اندکی با نور بازتابشدهی حلقهها روشن شده است. قطعاً متوجه شدهاید که آن خطوط نازک که بهطور اُریب در تصویر قرار دارند، حلقههای زحل هستند. میلیونها سنگ یخی که حلقههای تماشایی زحل را شکل میدهند همه در یک صفحه دور این سیاره میگردند و هنگامیکه از لبه دیده میشوند، بسیار نازک بهنظر میآیند. در پیشزمینه هلال دیونه را میبینید که با نور خورشید روشن شده است. اگر با دقت به تصویر نگاه کنید، بالا-راست تصویر، قمر دیگر زحل –انسلادوس– را مییابید.
ابرهای رنگیِ نزدیکِ ستارهی «رو –مار افسای»
چرا آسمان نزدیکِ قلبالعقرب (آلفا- عقرب، Antares) و رو-مارافسای (Rho- Ophiuchi) اینقدر رنگی است؟ این رنگها حاصل فرآیند ترکیب اجرام است. غبار درخشان جلوی تصویر که با نور ستارهها روشن شده، سحابیهای بازتابی آبی رنگ را بهوجود آورده است. ابرهای گازی که اتمهایشان با نور فرابنفش برانگیخته شده، سحابیهای نشری سرخ را بهوجود آوردهاند. غبار پشتسر ابرها، نور ستارهها را پنهان کرده است و بسیار تاریکتر بهنظر میآید. قلبالعقرب، ابرغول سرخ و یکی از ستارههای درخشان آسمان شب، ابرهای زرد- سرخ پایین و مرکز تصویر را روشن کرده است. رو-مارافسای در مرکز سحابی آبی و در سوی چپ قرار دارد. خوشهی کرویِ دورِ M4 در بالا و راست مرکز تصویر دیده میشود. این ابرهای ستارهای بسیار رنگیتر از آن چیزی هستند که چشم انسان میتواند ببیند، و انواع نور را در طیف الکترومغناطیس تابش میکنند.
بهار شکارچی
با آمدن بهار به نیمکرهی شمالی سیارهی زمین٬ صورتفلکی زمستانی شکارچی در نخستین لحظات عصرگاهی غروب میکند. در این تصویر٬ شاخهی درختان قابی به دور ستارههای شکارچی ایجاد کردهاند. ستارهی ابرغول سرخ آلفا-شکارچی٬ با تهرنگ زرد٬ با شاخههای بالایی این آسمان رنگارنگ درهم آمیخته است. کمی دورتر در سمت راست ستارهی آلفا-شکارچی با ستارهی آلفا-ثور همراه شده است. آلفا-ثور به نام الدبران نیز مشهور است. این غول سرخ از خورشید سردتر است و در سر صورتفلکی ثور یا گاو میدرخشد. ستارهی بتا-شکارچی٬ خلاف ستارهی ابرغول آبی رجل٬ یکی دیگر از ستارههای پرنور این صورتفلکی است که کمی پایینتر از مرکز٬ پای شکارچی را میسازد. شمشیر شکارچی هم روی آن سه ستارهی آبی آویزان میشود که در نزدیکی مرکز تصویر به شکل کمربند میمانند؛ اما این را هم باید دانست که ستارهی مرکزی شمشیر اصلاً ستاره نیست. درخشش صورتی و کمرنگی که در حوالی آن دیده میشود خبر از هویت واقعی این جرم نجومی میدهد؛ در واقع این جرم٬ پرورشگاه ستارهای نزدیکی است مشهور به «سحابی شکارچی» که با چشم غیرمسلح هم رویتپذیر است.
سوالات متداول (Smart FAQ)
۱. چرا در تصاویر نجومی رنگها گاهی غیرواقعی و بسیار غلیظ به نظر میرسند؟
بسیاری از رنگها در تصاویر نجومی برای آشکارسازی جزئیات علمی از طیفهای نامرئی مثل فروسرخ یا فرابنفش به طیف مرئی منتقل میشوند. دوربینهای تلسکوپها مثل چشم انسان عمل نمیکنند و میتوانند فوتونها را طی ساعتها جمعآوری کنند تا رنگهای ضعیف را برجسته سازند. این فرآیند که به آن «رنگآمیزی علمی» میگویند، به دانشمندان کمک میکند تا مرز بین گازهای مختلف مثل هیدروژن و اکسیژن را تشخیص دهند. بنابراین، اگرچه این رنگها غلوآمیز به نظر میرسند، اما بر اساس دادههای فیزیکی واقعی ستارهها تنظیم شدهاند.
۲. اگر فضا خلأ است، چگونه بادهای ستارهای میتوانند سحابیهای حبابی ایجاد کنند؟
فضا کاملاً خالی نیست و حاوی مقادیر اندکی از گاز و غبار میانستارهای است که به آن محیط میانستارهای میگویند. وقتی یک ستاره پرجرم ذرات باردار را با سرعت بسیار بالا به بیرون پرتاب میکند، این ذرات به گازهای ساکن محیط برخورد کرده و آنها را فشرده میکنند. این برخورد مداوم باعث ایجاد یک جبهه فشار میشود که مانند یک لایه نازک، فرم حبابی به خود میگیرد. در نهایت، تابش ستاره باعث یونیزه شدن این لایه گازی شده و موجب درخشش خیرهکننده آن در تاریکی مطلق فضا میشود.
۳. آیا مثلث تابستانی در تمام فصول سال قابل مشاهده است؟
نام این مثلث به این دلیل انتخاب شده که در شبهای کوتاه تابستان نیمکره شمالی، مستقیماً در بالای سر رصدگر قرار میگیرد. با این حال، به دلیل حرکت انتقالی زمین، این صورتواره در پاییز و حتی اوایل زمستان هم در افق غربی قبل از غروب دیده میشود. در واقع موقعیت ستارگان در آسمان به عرض جغرافیایی شما و زمان دقیق شب بستگی دارد. اما بهترین زمان برای تماشای شکوه نسر واقع و همراهانش، همان شبهای گرم تیر و مرداد است که به اوج ارتفاع میرسند.
۴. تفاوت اصلی بین یک خوشه ستارهای باز و یک خوشه کروی در چیست؟
خوشههای باز مثل پروین حاوی ستارههای جوان و نوجوانی هستند که به تازگی از یک ابر گازی متولد شدهاند و پیوند گرانشی ضعیفی دارند. در مقابل، خوشههای کروی مثل مسیه ۵ پیرمردهای دنیای نجوم هستند که در هالهی کهکشان زندگی میکنند و میلیاردها سال قدمت دارند. تعداد ستارهها در خوشههای کروی میتواند به صدها هزار برسد، در حالی که خوشههای باز معمولاً چند صد ستاره دارند. همچنین خوشههای کروی به دلیل تراکم بسیار بالا، شکلی کاملاً کروی و متقارن دارند که از فواصل دور هم قابل تشخیص است.
۵. چرا تصویر پلوتو از افقهای نو نسبت به عکسهای هابل اینقدر متفاوت بود؟
تلسکوپ هابل با وجود قدرت بینظیرش، پلوتو را تنها به صورت چند پیکسل مات و مبهم میدید چون پلوتو بسیار کوچک و دور است. فضاپیمای افقهای نو اما به فاصله ۱۲۵۰۰ کیلومتری این سیاره رفت که در مقیاس نجومی مثل لمس کردن آن است. این نزدیکی فیزیکی اجازه داد تا جزئیات سطحی مثل دهانهها، تپههای یخی و جریانهای نیتروژنی با دقت فوقالعادهای ثبت شوند. دوربینهای افقهای نو مخصوصاً برای کار در نور ضعیفِ لبه منظومه شمسی طراحی شده بودند تا بهترین خروجی را ارائه دهند.
۶. منظور از «تغییر جهت چرخش» در کهکشان چشم سیاه (M64) چیست؟
این یکی از عجیبترین پدیدههای رصد شده است که نشان میدهد بخشهای مختلف یک کهکشان همیشه هماهنگ نیستند. در M64، ستارههای ناحیه مرکزی در جهت عقربههای ساعت میچرخند، اما ابرهای گازی در نواحی دورتر، در جهت خلاف آن حرکت میکنند. این ناهماهنگی حرکتی باعث اصطکاک و فشرده شدن گازها در مرز این دو ناحیه میشود که نتیجهاش تولد انفجاری ستارههای جدید است. دانشمندان معتقدند این وضعیت ناپایدار، باقیماندهی یک برخورد کهکشانی در گذشته دور است که هنوز به تعادل نرسیده است.
۷. آیا شفقهای قطبی در سیارات دیگر هم وجود دارند؟
بله، شفق قطبی در هر سیارهای که دارای میدان مغناطیسی و اتمسفر باشد میتواند رخ دهد. تلسکوپ هابل و کاوشگرهایی مثل جونو، شفقهای فوقالعاده قدرتمندی را در قطبهای مشتری و زحل ثبت کردهاند که بسیار بزرگتر از زمین هستند. حتی در پلوتو و برخی اقمر مشتری نیز نشانههایی از پدیدههای مشابه دیده شده است، هرچند مکانیسم ایجاد آنها متفاوت است. رنگ این شفقها در هر سیاره بسته به ترکیب شیمیایی اتمسفر آن (مثلاً هیدروژن در مشتری یا اکسیژن در زمین) کاملاً متفاوت خواهد بود.
جمعبندی نهایی
مشاهده تصاویر کیهانی، از طیف پر رمز و راز خورشید تا قلب یخی پلوتو، به ما یادآوری میکند که ما در جهانی پویا، زنده و دائماً در حال تغییر زندگی میکنیم. هر فوتونی که توسط تلسکوپها ثبت میشود، حامل اطلاعاتی از دمای ستارهها، ترکیب شیمیایی سحابیها و تاریخچه برخوردهای کهکشانی است. درک پدیدههایی چون «ستارههای فراری» یا «چرخشهای متضاد در کهکشانها» نشان میدهد که قوانین فیزیک، با وجود سادگی، میتوانند پیچیدهترین و زیباترین ساختارها را خلق کنند. این سفر بصری نه تنها دانش ما را از فضا افزایش میدهد، بلکه تواضعی خردمندانه در برابر عظمت هستی در ما ایجاد میکند. جهان، کتابی گشوده است که نور، کلمات آن را مینویسد.
کدام تصویر، دنیای شما را تکان داد؟
تماشای عظمت سحابیها و رقابت درخشش ستارهها همیشه حسی از شگفتی با خود دارد. آیا تا به حال تجربه رصد یکی از این اجرام را با تلسکوپ داشتهاید یا تصویری هست که همیشه آرزوی دانستن رازش را داشته باشید؟ نظرات و تجربیات پر از اشتیاق خود را در بخش دیدگاهها با ما و دیگر دوستداران آسمان به اشتراک بگذارید؛ ما مشتاقانه منتظر شنیدن روایتهای شما از دنیای ستارگان هستیم.



























ارسال نقد و بررسی