از طلوع زمین تا اشباح سرخ: سفری تصویری به ژرفای ناشناخته‌های کیهان | بازیگرها

از طلوع زمین تا اشباح سرخ: سفری تصویری به ژرفای ناشناخته‌های کیهان | بازیگرها

جستجو در پهنه بی‌کران آسمان، همواره آمیزه‌ای از ترس، شگفتی و کنجکاوی بوده است. ما انسان‌ها با ابزارهای نوری و رادیویی خود، تلاش می‌کنیم تا از آنچه در دوردست‌ها می‌گذرد، پرده برداریم. از ثبت اولین طلوع زمین در افق ماه که نگاه بشر را به خانه خود برای همیشه تغییر داد، تا ردیابی ذرات نامرئی نوترینو در اعماق یخ‌های قطبی، هر تصویر دریچه‌ای به سوی یک واقعیت فیزیکی پیچیده است. در این مقاله، به بررسی تحلیلی و فنی ۱۳ قاب ماندگار از تاریخ عکاسی نجومی و اکتشافات فضایی می‌پردازیم؛ تصاویری که نه تنها زیبا هستند، بلکه هر یک قطعه‌ای از پازل بزرگ خلقت و قوانین حاکم بر ماده و انرژی را به نمایش می‌گذارند. با ما در این سفر میان‌ستاره‌ای همراه باشید تا از زوایای نادیده علم و هنر عکاسی فضا عبور کنیم.

۰۱

طلوع زمین: وقتی بشریت خانه را پیدا کرد

تصویر «طلوع زمین» (Earthrise) که در دسامبر ۱۹۶۸ توسط ویلیام آندرس ثبت شد، فراتر از یک عکس ساده، یک نقطه عطف در تاریخ آگاهی جمعی انسان است. در حالی که مأموریت آپولو ۸ بر مطالعه دهانه‌های ماه تمرکز داشت، دیدن کره آبی در میان سیاهی مطلق فضا، خدمه را شوکه کرد. این تصویر اولین باری بود که ما خود را نه به عنوان ساکنان یک کشور، بلکه به عنوان سرنشینان یک سفینه کوچک و شکننده در جهان دیدیم.

از نظر فنی، این عکس با دوربین هسلبلاد (Hasselblad) و روی فیلم رنگی ۷۰ میلی‌متری ثبت شد. جالب است بدانید که در ابتدا قرار نبود هیچ عکس رنگی از زمین گرفته شود و آندرس با سرعت و هیجان فیلم را عوض کرد تا این لحظه را جاودانه کند. این عکس جرقه‌ای برای جنبش‌های محیط‌زیستی در جهان شد و به ما یادآوری کرد که جوّ نازک زمین، تنها مرز میان زندگی و نیستی است.

۰۲

شکارچیان روح در قطب جنوب: رصدخانه آیس‌کیوب

نوترینوها (Neutrinos) ذراتی هستند که تقریباً جرم ندارند و به ندرت با ماده واکنش می‌دهند؛ به همین دلیل به آن‌ها «ذرات روح» می‌گویند. رصدخانه آیس‌کیوب (IceCube) در قطب جنوب، از یک کیلومتر مکعب یخ شفاف به عنوان یک آشکارساز غول‌پیکر استفاده می‌کند تا برهم‌کنش‌های بسیار نادر این ذرات را با مولکول‌های آب ثبت کند. این فرآیند باعث ایجاد نوری ضعیف به نام تابش چرنکوف (Cherenkov radiation) می‌شود که توسط سنسورهای زیر یخ شناسایی می‌گردد.

این نوترینوهای پرانرژی پیام‌آورانی از خشن‌ترین رویدادهای کیهانی هستند. وقتی یک ستاره در اعماق فضا بلعیده می‌شود یا یک سیاهچاله ابرپرجرم فوران می‌کند، این ذرات بدون هیچ تغییری میلیون‌ها سال نوری را طی می‌کنند تا به ما برسند. در واقع ما با مطالعه آن‌ها، در حال تماشای وقایعی هستیم که با تلسکوپ‌های نوری معمولی هرگز قابل مشاهده نیستند.

۰۳

آندرومدا: همسایه‌ای که به مهمانی می‌آید

کهکشان آندرومدا (Andromeda) یا M31، بزرگترین عضو گروه محلی کهکشانی ماست. این کهکشان مارپیچی با سرعتی حدود ۱۱۰ کیلومتر بر ثانیه در حال نزدیک شدن به راه شیری است. دانشمندان تخمین می‌زنند که در حدود ۴ تا ۵ میلیارد سال دیگر، این دو کهکشان با هم ادغام شده و کهکشان عظیم جدیدی به نام «میلکومدا» (Milkomeda) را تشکیل خواهند داد. البته به دلیل فواصل زیاد بین ستاره‌ها، احتمال برخورد مستقیم دو ستاره با هم تقریباً صفر است!

راستی، اگر چشمان ما می‌توانست نورهای ضعیف را بهتر ببیند، آندرومدا در آسمان شب چندین برابر بزرگتر از قرص ماه کامل به نظر می‌رسید. اما چون نور آن بسیار پخش شده است، ما فقط هسته درخشان آن را با چشم غیرمسلح می‌بینیم. دیدن این کهکشان مثل نگاه کردن به یک آینه است؛ چرا که ساختار آن شباهت‌های ساختاری بسیار زیادی به خانه خودمان، راه شیری، دارد.

زنگ تفریح: چرا فضانوردان در فضا قد بلندتر می‌شوند؟

شاید جالب باشد بدانید که اگر به فضا سفر کنید، حدود ۵ سانتی‌متر قد بلندتر می‌شوید! به دلیل نبود گرانش، دیسک‌های بین مهره‌های ستون فقرات کمی باز می‌شوند و شما کش می‌آیید. البته این خوشحالی زیاد دوام ندارد؛ چون به محض بازگشت به زمین، گرانش دوباره شما را به قد واقعی‌تان برمی‌گرداند. پس اگر دوست دارید برای چند ماه احساس قدبلندی کنید، ناسا منتظر رزومه شماست!

۰۴

کشتی‌دم آ: بقایای یک آشوب کیهانی

وقتی یک ستاره پرجرم منفجر می‌شود، داستانش تمام نمی‌شود؛ بلکه وارد مرحله خیره‌کننده‌ای به نام بقایای ابرنواختر (Supernova Remnant) می‌گردد. «کشتی‌دم آ» (Puppis A) یکی از همین موارد است. گازهای درخشان سبز و سرخی که در تصویر می‌بینید، در واقع عناصر سنگینی هستند که در قلب ستاره ساخته شده و حالا با سرعتی باورنکردنی در فضای میان‌ستاره‌ای پخش می‌شوند. این عناصر، بلوک‌های سازنده سیارات و حتی بدن ما هستند.

نکته عجیب اینجاست که در مرکز این آشوب، یک ستاره نوترونی فوق‌العاده چگال باقی مانده است که با سرعت زیادی در حال حرکت است. این ستاره به قدری چگال است که یک قاشق چای‌خوری از مواد آن، به اندازه تمام جمعیت انسان‌های روی زمین وزن دارد! بررسی این منطقه به ما کمک می‌کند تا بفهمیم انفجارهای ستاره‌ای چگونه شیمی کهکشان را تغییر می‌دهند.

۰۵

سراب خورشیدی و فلش سبز در ایتالیا

غروب‌های عجیب در ایتالیا فقط به خاطر منظره‌های زیبا نیستند، بلکه گاهی فیزیک جوّی (Atmospheric physics) دست به کار می‌شود تا یک نمایش شعبده‌بازی به راه بیندازد. پدیده «فلش سبز» (Green Flash) زمانی رخ می‌دهد که لایه‌های جو مثل یک منشور عمل کرده و نور خورشید را می‌شکنند. در یک لحظه بسیار کوتاه، نور سبز که بیشترین شکست را دارد، در بالای قرص خورشید ظاهر می‌شود و ناپدید می‌گردد.

تغییر شکل‌های چندلایه خورشید که در این تصویر دیده می‌شود، ناشی از پدیده میراژ یا سراب است. وقتی هوای گرم و سرد روی هم قرار می‌گیرند، چگالی هوا تغییر کرده و مسیر نور خم می‌شود. این دقیقاً همان دلیلی است که باعث می‌شود در بیابان یا روی آسفالت داغ، احساس کنید آب روی زمین ریخته است. در اینجا، ما در حال تماشای تداخل لایه‌های مختلف جوّ زمین با تصویر یک ستاره هستیم.

۰۶

بارش برساوشی: یادگاری‌های یخی در آسمان واشنگتن

هر سال در اواسط مرداد، زمین از میان توده‌ای از ذرات باقی‌مانده از دنباله‌دار سویفت-تاتل (Swift-Tuttle) عبور می‌کند. این ذرات که اغلب به اندازه یک دانه شن هستند، با ورود به جو زمین می‌سوزند و خطوط درخشان بارش شهابی برساوشی (Perseids) را خلق می‌کنند. تصویر ترکیبی از کوه رینیر، این نمایش را در اوج شکوه خود نشان می‌دهد.

رنگ‌های مختلف در ردّ شهاب‌ها، شناسنامه شیمیایی آن‌ها هستند. برای مثال، رنگ سبز نشانه وجود منیزیم است، در حالی که بنفش یا صورتی از حضور نیتروژن و اکسیژن در جو حکایت دارد. این یعنی هر شهابی که در آسمان می‌بینید، در حال انجام یک آزمایش شیمی کوچک در ارتفاع صد کیلومتری بالای سر شماست. واقعاً تماشایی است، نه؟

۰۷

کالیندر ۳۹۹: خطای دید در ابعاد کیهانی

گاهی فضا ما را فریب می‌دهد. طرحواره «چوب‌لباسی» (Coathanger) یکی از بهترین مثال‌های این موضوع است. برای دهه‌ها، منجمان تصور می‌کردند این ستاره‌ها یک خوشه باز هستند که با هم متولد شده‌اند. اما داده‌های دقیق ماهواره «گایا» (Gaia) نشان داد که این ستاره‌ها فرسنگ‌ها از هم فاصله دارند و فقط از زاویه دید ما روی زمین، شبیه به یک چوب‌لباسی به نظر می‌رسند.

این پدیده که به آن صورت‌واره (Asterism) می‌گوییم، به ما یادآوری می‌کند که آسمان شب یک صفحه دوعددی نیست، بلکه یک فضای سه‌بعدی عمیق است. تماشای این جرم با یک دوربین دوچشمی ساده، یکی از لذت‌بخش‌ترین تجربه‌ها برای منجمان آماتور است، چرا که برخلاف بسیاری از کهکشان‌های دوردست، ساختار آن به وضوح قابل تشخیص است و حس نزدیکی به فضا را منتقل می‌کند.

زنگ تفریح: بوی فضا شبیه چیست؟

اگر می‌توانستید کلاه فضایی‌تان را بردارید و یک نفس عمیق بکشید (که البته اصلاً پیشنهاد نمی‌شود!)، فضانوردان می‌گویند با بوی عجیبی روبرو می‌شدید. توصیف آن‌ها چیزی بین بوی استیک سوخته، فلز داغ و دود جوشکاری است! این بو ناشی از ترکیباتی به نام هیدروکربن‌های آروماتیک چند حلقه‌ای است که در خلاء فضا سرگردان هستند. پس فضا نه تنها تاریک است، بلکه بوی کباب سوخته هم می‌دهد!

۰۸

دیونه و زحل: رقص سایه‌ها در ارباب حلقه‌ها

فضاپیمای کاسینی (Cassini) قبل از مأموریت انتحاری خود در سال ۲۰۱۷، تصاویری ثبت کرد که درک ما را از منظومه زحل دگرگون کرد. در این قاب، قمر «دیونه» (Dione) را در مقابل حلقه‌های باریک زحل می‌بینیم. دیونه دنیایی یخی و پر از گودال است که نشان‌دهنده تاریخ پربرخورد منظومه شمسی است. سایه‌های قوس‌داری که روی بدنه سیاره افتاده، جزئیات ساختاری حلقه‌ها را با کنتراست بالا نشان می‌دهد.

نکته جالب اینجاست که حلقه‌های زحل با وجود وسعت خیره‌کننده، بسیار نازک هستند؛ به طوری که ضخامت آن‌ها در برخی نقاط تنها به ۱۰ متر می‌رسد! این یعنی اگر زحل را به اندازه یک کاغذ فرض کنید، حلقه‌های آن از کاغذ هم نازک‌تر خواهند بود. کاسینی با شیرجه در جو زحل، نه تنها اطلاعات نابی فرستاد، بلکه مانع از آلودگی احتمالی قمرهای مستعد حیات مثل انسلادوس توسط باکتری‌های زمینی شد.

۰۹

عدسی گرانشی: عینک کیهانی اینشتین

نظریه نسبیت عام اینشتین پیش‌بینی می‌کرد که جرم‌های عظیم می‌توانند نور را خم کنند. تصویر خوشه کهکشانی CL0024+1654 اثبات بصری این ادعاست. اجرام آبی‌رنگی که به شکل کمان در اطراف مرکز زرد دیده می‌شوند، در واقع تصویر یک کهکشان بسیار دورتر هستند که نورش توسط گرانش خوشه جلویی خم و تکثیر شده است. این پدیده را عدسی گرانشی (Gravitational Lensing) می‌نامند.

این «تلسکوپ‌های طبیعی» به ما اجازه می‌دهند اجرامی را ببینیم که میلیاردها سال نوری از ما فاصله دارند و در حالت عادی غیرقابل مشاهده‌اند. علاوه بر این، میزان خمیدگی نور به دانشمندان کمک می‌کند تا مقدار ماده تاریک (Dark Matter) موجود در خوشه را محاسبه کنند؛ ماده‌ای که دیده نمی‌شود اما اثر گرانشی‌اش کاملاً مشهود است.

۱۰

سلفی کنجکاوی: رباتی در جستجوی حیات

مریخ‌نورد کنجکاوی (Curiosity) با استفاده از دوربین MAHLI که در انتهای بازوی روباتیکش قرار دارد، سلفی‌های خیره‌کننده‌ای از خود می‌گیرد. شاید بپرسید پس چرا بازوی رباتیک در عکس دیده نمی‌شود؟ پاسخ در ترکیب هوشمندانه ده‌ها عکس نهفته است. بازو در هر فریم در موقعیت متفاوتی قرار دارد و با حذف آن در پردازش نهایی، تصویری یکپارچه به دست می‌آید که انگار یک عکاس غریبه آن را ثبت کرده است.

کنجکاوی اکنون بیش از یک دهه است که در مریخ حضور دارد و ثابت کرده که این سیاره در گذشته‌های دور، شرایط پذیرش حیات را داشته است. گودال گیل (Gale Crater) که مریخ‌نورد در آن حرکت می‌کند، زمانی میزبان دریاچه‌ها و رودخانه‌های جاری بوده است. هر سنگی که این ربات سوراخ می‌کند، فصلی از کتاب تاریخ زمین‌شناسی مریخ را برای ما بازگو می‌کند.

۱۱

اشباح سرخ: رعد و برق‌های فرازمینی

اشباح سرخ (Red Sprites) پدیده‌های نوری گذرا هستند که در بالای ابرهای طوفانی و در ارتفاعات بسیار بالا (تا ۹۰ کیلومتری) رخ می‌دهند. برخلاف رعد و برق‌های معمولی که به سمت پایین حرکت می‌کنند، این اشباح به سمت فضا شلیک می‌شوند. ثبت این تصویر از ایستگاه فضایی بین‌المللی (ISS) بسیار دشوار است چون عمر آن‌ها تنها چند میلی‌ثانیه است.

رنگ قرمز این پدیده ناشی از برانگیختگی اتم‌های نیتروژن در لایه‌های رقیق جو است. دانشمندان هنوز در حال مطالعه هستند تا بفهمند این تخلیه‌های الکتریکی چه نقشی در تعادل شیمیایی و الکتریکی جو زمین ایفا می‌کنند. دیدن این اشباح از فضا، لایه‌های پنهان و پویای سیاره ما را نشان می‌دهد که از روی زمین به سختی قابل مشاهده هستند.

۱۲

ابر بزرگ ماژلانی: آزمایشگاه ستاره‌سازی

ابر بزرگ ماژلانی (LMC) یک کهکشان اقماری است که به دور راه شیری می‌گردد. این کهکشان خانه سحابی رطیل (Tarantula Nebula) است؛ فعال‌ترین منطقه ستاره‌زایی در کل گروه محلی. در این ناحیه، ستاره‌های غول‌پیکر با چنان سرعتی متولد می‌شوند که بادهای ستاره‌ای آن‌ها حفره‌های عظیمی در میان گازها ایجاد می‌کند.

اهمیت این کهکشان برای ستاره‌شناسان بی‌نظیر است. انفجار ابرنواختر ۱۹۸۷ آ (SN 1987A) در این کهکشان رخ داد که نزدیک‌ترین ابرنواختر مشاهده شده در قرون اخیر بود. مطالعه این رویداد به ما کمک کرد تا تئوری‌های مربوط به مرگ ستاره‌ها را به طور مستقیم آزمایش کنیم. ابرهای ماژلانی در واقع آزمایشگاه‌های طبیعی هستند که خارج از محدوده آلودگی نوری کهکشان خودمان، به ما اجازه رصد فرآیندهای کیهانی را می‌دهند.

۱۳

سحابی دمبل: پایان یک خورشید

سحابی M27 یا دمبل (Dumbbell Nebula) آینده منظومه شمسی ما را نشان می‌دهد. وقتی ستاره‌ای مثل خورشید سوختش تمام می‌شود، برخلاف ستاره‌های پرجرم منفجر نمی‌شود، بلکه به آرامی لایه‌های بیرونی خود را به فضا پف می‌کند. هسته باقی‌مانده که یک کوتوله سفید (White Dwarf) است، با تابش فرابنفش خود باعث درخشش این گازها می‌شود.

ساختار متقارن و رنگارنگ این سحابی ناشی از تداخل گازهای پرتاب شده با محیط میان‌ستاره‌ای است. اکسیژن با رنگ آبی-سبز و هیدروژن با رنگ قرمز در تصویر خودنمایی می‌کنند. تماشای M27 مثل نگاه کردن به یک عکس خانوادگی از آینده است؛ یادآوری زیبایی که نشان می‌دهد مرگ یک ستاره، در واقع بازگشت عناصر آن به چرخه حیات کیهانی برای ساخت ستاره‌ها و سیارات بعدی است.

عکس نجومی: طلوع زمین

از طلوع زمین تا اشباح سرخ: سفری تصویری به ژرفای ناشناخته‌های کیهان | بازیگرها

چه چیزی از بالای لبه‌ی ماه طلوع می‌کند؟ زمین. حدود 47 سال پیش، در دی 1347/ دسامبر 1968، خدمه‌ی آپولو 8 از زمین به ماه پرواز کردند و دوباره بازگشتند. فرانک بورمن، جیمز لاول، و ویلیام آندرس در 30 آذر 1347 که در قسمت بالای راکت ساترن 5 مستقر شده بودند، ده بار به دور ماه گشتند و 6 دی به زمین بازگشتند. مأموریت آپولو 8 فهرستی از نخستین‌ها را با خود به همراه داشت: نخستین انسان‌هایی که به قمر زمین سفر کردند، نخستین پرواز با استفاده از راکت ساترن 5، و ثبت نخستین تصویر زمین از اعماق فضا. از آن‌جایی‌که اتاقِ فرمان آپولو 8 در دوردست به دور ماه می‌گشت و حرکتِ مداری فضاپیما اجازه می‌داد؛ خدمه‌ی آن می‌توانستند به افق ماه نگاه کنند و بالا آمدن زمین از افق ماه را ببیند. عکس معروف آن‌ها، زمین آبی بر فراز لبه‌ی ماه هدیه‌ای حیرت‌انگیری به تمام دنیا بود.

نوترینوهای دوردست زیر یخ‌های قطب‌ جنوب

1780476640 901 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای1780476640 901 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای

این نوترینوها از کجا آمده‌اند؟ رصدخانه‌ی نوترینوی آیس‌کیوب (IceCube Neutrino Observatory)‌ در نزدیکی قطب جنوب ذراتی با انرژی بسیار زیاد و تقریباً نامرئی را آشکار کرده است. این نوترینوها پیش از آشکارسازی از بخش بزرگی از زمین عبور کرده‌اند و هنوز منشأ آن‌ها معلوم نیست. در این تصویر آزمایشگاه آیس‌کیوب آنتارکتیک همراه با تصویری کارتونی از آشکارسازهای دانه‌دانه و بلند را می‌بینید که زیر یخ‌ها قرار دارند. نامزدهایی برای منشأ این نوترینوهای کیهانی وجود دارد مثل: سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم مرکز کهکشان‌های دوردست یا انفجارهای عظیم ستاره‌ای همراه با فوران پرتوهای گاما که از سوی دیگر عالم به این سو آمده‌اند. همین‌طور که بیشتر و بیشتر این نوترینوها با انرژی بالا آشکار می‌شوند، شاید بتوان آن‌ها را به پدیده‌ها و اجرام شناخته‌شده در عالم نسبت داد و این معمای کیهانی را حل کرد؛ شاید هم هرگز نتوانیم پاسخ این معما را دریابیم.

M31، کهکشان آندرومدا

1780476640 908 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای1780476640 908 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای

کدام کهکشان نزدیک‌ترین کهکشان بزرگ به راه شیری است؟ آندرومدا. در واقع، به‌نظر می‌رسد کهکشان ما خیلی شبیه به آندرومدا است. هر دو کهکشان به کهکشان‌های گروه محلی تعلق دارند. صدها میلیارد ستاره که آندرومدا از آن‌ها تشکیل شده است باعث شده‌اند که نور از آندرومدا پخش شود. چند ستاره‌ی بارز که در این تصویر آندرومدا را احاطه کرده‌اند، ستاره‌های کهکشان‌ ما هستند که در پیش‌زمینه‌ی سوژه ثبت شده‌اند. اغلب آندرومدا را «M31» نیز می‌نامند چون سی‌ویکمین جرم از اجرام آسمانی است که در فهرست مسیه ثبت شده است.M31 بسیار دور است و دو میلیون سال نوری طول می‌کشد تا نور آن به ما برسد. گرچه‌ آندرومدا با چشم غیرمسلح نیز دیده می‌شود، اما تصویر بالا از M31 مجموعه‌ای از 20 تصویر دیجیتالی موزاییکی است که با تلسکوپی کوچک ثبت شده است. خیلی چیزها درباره‌ی M31 ناشناخته باقی‌مانده است، از جمله این‌که چند وقت دیگر این کهکشان با کهکشان ما ادغام خواهد شد.

«کشتی‌دم آ، Puppis A»: باقی‌مانده‌ی یک ابرنواختر

1780476640 745 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای1780476640 745 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای

باقی‌مانده‌ی ابرنواختر «کشتی‌دم آ، Puppis A» نتیجه‌ی انفجار ستاره‌ای بزرگ در فاصله‌ی هفت هزار سال نوری است که موادش را در محیط میان‌ستاره‌ای پراکنده کرده است. در این فاصله، این تصویر تلسکوپی رنگی بر اساس داده‌های پهن‌باند و باریک‌باند نوری وسعتی در حدود 60 سال نوری را پوشش می‌دهد. همین‌طور که باقی‌مانده‌ی ابرنواختر در محیط بی‌شکلِ پیرامونش گسترش می‌یابد، باعث برانگیخته شدن اتم‌های اکسیژن و درخشش سبز رنگ آن‌ها می‌شود (اتم‌های هیدروژن و نیتروژن با نور سرخ می‌درخشند). نور ابرنواختر که به علت فروریختن هسته‌ی ستاره‌‌ی درحال مرگ ایجاد شده است باید در حدود 3700 سال پیش به زمین رسیده باشد. باقی‌مانده‌ی «کشتی‌دم آ» درواقع از میان تشعشع ابرنواختری قدیمی‌تر به نام‌ ابرنواختر «بادبان» در نزدیکی صفحه‌ی شلوغ کهکشان راه شیری دیده می‌شود. این ابرنواختر که هنوز در طیف الکترومغناطیس به‌شدت می‌درخشد یکی از درخشان‌ترین منابع پرتوی ایکس در آسمان است.

غروب بر فراز ایتالیا

1780476641 797 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای1780476641 797 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای

چه غروب عجیبی است. از یک سو از نظر هندسی به نظر می‌رسد که اطراف خورشید تغییر شکل داده و چند لایه شده است و از سوی دیگر برخی از این لایه‌ها به‌طور غیرعادی سبزند. البته خورشید، حالش خوب است؛ ظاهر عجیبش کاملاً به‌علّت شکست نور در جوّ زمین است. هنگامی که لایه‌های جوِّ زمین به‌طور غیرعادی گرم می‌شوند، ممکن است لایه‌های خورشید تغییر شکل بدهند و یا حتی چندبار هم دیده شوند. این اثر نزدیک به طلوع و غروب خورشید بسیار عجیب است؛ هنگامی‌که لایه‌های پایینی جوّ ارتفاع معینی را در بالای افق به‌خود اختصاص می‌دهد. رنگ‌های گوناگون نور خورشید ممکن است مقادیر متفاوتی را بازتاب کنند، بنابراین بالاترین ناحیه‌ی تصویر بالا لحظه‌ای سبز به‌نظر می‎رسد؛ این پدیده به فلشِ سبز معروف است. تصویر بالا در اسفند از پورتو وِنِره در ایتالیا ثبت شده است. در پیش زمینه‌ی تصویر کلیسای سَن پیِترو دیده می‌شود.

ردِ شهاب‌ها و راه شیری بر فراز کوه رینیِر

1780476641 63 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای1780476641 63 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای

به‌رغم چیزی‌که در تصویر می‎بینید، آسمان نمی‌بارد؟ با این حال، دو هفته‌ی قبل قطعات ریز غبار دنباله‌دار این‌جا بودند. تصویر بالا بارش شهابی برساوشی را بر فراز کوه رینیر ( Mt. Rainier) در واشنگتن – آمریکا به تصویر کشیده است. در این تصویر که از فیلم گذر زمان 2 ساعته ساخته شده است، بیش از 20 ردِ شهاب که یکی از آن‌ها به‌زیبایی می‌درخشد در تصویر ثبت شده است. گرچه ردِّ هر شهاب به‌طور عادی کم‌تر از یک ثانیه طول می‌کشد، دوربین می‌تواند توالی رنگی آن‌ها را در حالی‌که در جوِّ زمین متلاشی می‌شوند ثبت کند. رنگِ سبزی که در تصویر می‌بینید احتمالاً به علّت درخشش مقادیر کمی از اتم‌های منیزیم و برخورد شهاب با اتم‌های جوِّ زمین ایجاد شده است. نوار مرکزی کهکشان راه شیری ما درست در پشت قله‌ی پوشیده از برف کوه رینیر ثبت شده است. در انتظار بارش شهابی خوب بعدی در اواخر آبان/نیمه‌ی نوامبر هنگامی که زمین از بازمانده‌ی یک دنباله‌دار دیگر در صورت فلکی اسد عبور می‌کند، باشید.

کالیندر399: چوب‌لباسی

1780476641 762 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای1780476641 762 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای

به‌نظر شما چوب‌لباسی خوشه‌ی ستاره‌ای است یا بخشی از صورت فلکی؟ این چوب‌لباسی کیهانی در قرن اخیر ستاره‌شناسان را به‌چالش کشیده بود که آیا این ستاره‌های زیبا که با دوربین دوچشمی دیده می‌شوند خوشه‌ی بازند یا فقط از لحاظ ظاهری کنار یکدیگر قرار گرفته‌اند. این قرارگیری ظاهری را با نام «صورت‌واره یا طرح‌واره، asterism» می‌شناسیم و یکی از این طرح‌های مشهور ملاقه‌ی بزرگ است. اندازه‌گیری‌های گوناگون از نقاط متفاوتِ زمین در مدارش به‌دور خورشید، اندکی تفاوت زاویه‌ای میان ستاره‌های چوب‌لباسی نشان می‌دهد که درنتیجه بهتر است آن را در دسته‌ی طرح‌واره‌ها قرار بدهیم. نام رسمی این طرحواره «کالیندر 399، Collinder 399» است، بیش از ماه کامل وسعت دارد و در صورت فلکی روباه قرار دارد.

دیونه، حلقه‌ها، سایه‌ها و زحل

1780476641 508 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای1780476641 508 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای

در این تصویر که زحل و قمرش در نزدیکی یکدیگر قرار دارند چه می‌بینید؟ فضاپیمای کاسینی این تصویر پانورامای زیبا را از دیونه، یکی از قمرهای زحل، گرفته است. این قمر درخشان و پر گودال حدود 1100 کیلومتر وسعت دارد و پایین-راست آن می‌توانید حلقه‌های گودال معروف به «Evander» آن را ببینید. از آن‌جایی‌که حلقه‌های زحل در این تصویر از لبه دیده می‌شوند؛ می‌توان آن‌ها را به‌شکل خطوط نازک افقی که درست از پشت دیونه رد شده‌اند، مشاهده کرد. قوس‌هایی که پایین تصویرند سایه‌های حلقه‌های زحل هستند و ترکیبی از حلقه‌ها را نشان می‌دهند که مستقیماً دیده نمی‌شود. در پس‌زمینه چند ابر روی زحل قرار دارند. کاسینی هنگام آخرین گذرش از کنار دیونه این تصویر را گرفته است. در سال 1396/2017 فضاپیما به درون جوّ این سیاره شیرجه خواهد زد.

تصویر نجومی: عدسی گرانشی

1780476641 482 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای1780476641 482 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای

آن اجرام آبیِ عجیب چه هستند؟ بسیاری از تصاویر آبی درخشان درواقع کهکشانی منفرد، آبی‌رنگ، غیرعادی و حلقه‌مانند هستند که فقط پشت خوشه‌های کهکشانی بزرگ پنهان شده‌اند. خوشه‌های کهکشانی عموماً زرد به‌نظر می‌رسند و – با همراه شدن با ماده‌ی تاریک خوشه– مانند عدسی‌ گرانشی عمل می‌کنند. عدسی‌ گرانشی می‌توانند چند تصویر از کهکشان‌های پس‌زمینه‌ ایجاد کنند، درست شبیه نوری که وقتی‌ شخصی از میان جام شراب نور چراغی دوردست در خیابان را نگاه کند، خواهد دید. شکل متمایز کهکشان‌ پس‌زمینه- که احتمالاً تازه شکل گرفته‌ است- به اخترشناسان این امکان را می‌دهد تا مرکز خوشه را مانند مرکز ساعت در نظر بگیرند و در ساعت‌های 11،10،4و 12 تصاویر مجزایی ببینند. لکه‌ی آبی نزدیک مرکز خوشه احتمالاً تصویر دیگری از همان کهکشان پس‌زمینه است. در کل تحلیل‌های اخیر نشان می‌دهد که حداقل 33 تصویر از 11 کهکشان مجزای پس‌زمینه‌ی در این عکس دیده می‌شود. تلسکوپ فضایی هابل این عکس منحصربه‌فرد را از خوشه‌ی کهکشانی CL0024+1654 در آبان1384/ نوامبر2004 گرفته است.

سیاره‌ی کوچک کنجکاوی

1780476642 304 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای1780476642 304 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای

روبات کنجکاوی طوری روی این سیاره‌ی کوچکِ سنگی نشسته که تقریباً به‌طور کامل آن را پوشانده است. این سیاره درواقع مریخ و این روبات؛ مریخ‌نورد کنجکاوی است که اخیراً در منطقه‌ی «Marias Pass» در بخش پایینی کوه شارپ در گشت‌وگذار بوده است. این سیاره‌ی کوچک ترکیبی از 92 تصویر دیجیتالی است که به‌طور موزاییکی کنار هم قرار گرفته‌اند و تصویری 180*360 درجه به‌وجود آورده‌اند. دوربین «MAHLI» مریخ‌نورد این تصاویر را در روز 1065 مریخی گرفته که برابر است با 5 آگوست/14 مرداد که دقیقاً سه سال از فرود کنجکاوی بر سیاره‌ی سرخ می‌گذرد. در این تصویر سلفی مرکب، بازوی روباتیک مریخ‌نورد و پایه‌ی دوربین MAHLI دیده نمی‌شوند اما سایه‌ی آن‌ها را روی سطح سیاره می‌بینید. پیشنهاد می‌کنیم تصویر پانوراما و تماشایی روز 1065 کنجکاوی را نیز از این‌جا ببینید.

شبح سرخ از فضا

1780476642 56 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای1780476642 56 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای

در شب 10 آگوست/19 مرداد ماه و ستاره‌های صورت فلکی شکارچی بالاتر از افق شرقی طلوع کردند. در این تصویر که از قمر دیگر زمین، ایستگاه فضایی بین‌المللی، گرفته شده؛ هلال رنگ‌پریده‌ی ماه هنوز آن‌قدر درخشان بوده است که بیش از اندازه نور بگیرد. در این شب می‌توانید ردِ هواتاب سبز را بالاتر از جو و در لبه‌های سیاره‌امان ببینید. پایین‌تر نور شهرها و نور ناشی از رعد و برق طوفان‌هایی را می‌بینید که برفراز جنوب مکزیک شکل گرفته‌اند. علاوه بر این‌ها می‌توانید شکل عجیب و شبح‌وارِ نورِ سرخِ جوّ بالایی زمین را ببینید که در سوی راست تصویر قرار دارد. حرکت ایستگاه فضایی باعث مبهم به نظر رسیدن نورها و کشیدگی آن‌ها شده، درحالی‌که شبح سرخ‌رنگ بسیار واضح و دقیق ثبت شده است. البته الان می‌دانیم که این شبح مربوط به رعد‌و‌برق بوده است اما پرسش‌های بسیار دیگری درباره‌ی آن هنوز بی‌پاسخ مانده‌اند؛ مثلاً: این نور چطور تشکیل شده است؟ چه اثری بر مسیر (یا مدار) الکتریکی جو می‌گذارد و آیا به رویدادهای نوری جوِّ بالایی مثل فوران‌های آبی‌رنگ یا درخشش گاما مربوط است؟

ابر بزرگ ماژلانی

1780476642 854 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای1780476642 854 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای

در قرن 16 فردیناند ماژلان، دریانورد پرتغالی، و ‌خدمه‌اش وقت بسیاری داشتند تا برای نخستین بار به پیمایش و بررسی آسمان نیم‌کره‌ی جنوبی بپردازند. در نتیجه به دو ابر غبارآلودی که به‌سادگی در آسمان شب این نیم‌کره دیده می‌شوند، ابرهای ماژلانی می‌گویند؛ ابرهایی که قمرهای کهکشان راه شیری هستند. ابرهای ماژلانی تقریباً در فاصله‌ی 160 هزار سال نوری و در صورت فلکی «دورادو، Dorado» قرار دارند. در این تصویر ژرف و رنگارنگ ابر ماژلانی بزرگ (LMC) را می‌بینید که وسعتی برابر با 15 هزار سال نوری دارد. این کهکشان بزرگ‌ترین قمر راه شیری است و نزدیک‌ترین ابرنواختر به ما در دوران جدید،‌ SN 1987A، در آن خانه دارد. بخش درخشان‌تری که پایین تصویر می‌بینید «30 دورادوس یا سحابی رطیل» است؛ منطقه‌ای با وسعت هزار سال نوری که در آن ستاره‌ها متولد می‌شوند.

M27؛ دنباله‌دار نیست

1780476642 835 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای1780476642 835 از طلوع زمین تا اشباح سرخ سفری تصویری به ژرفای

چارلز مسیه، ستاره‌شناس قرن 18، هنگام شکار دنباله‌دارها فهرستی از اجرامی آماده کرد که قطعاً دنباله‌دار نبودند. تصویر بالا شماره‌ی 27 فهرست او است. ستاره‌شناس‌های قرن 21 آن را در دسته‌ی سحابی‌های سیاره‌نما قرار دادند که البته با این‌که با تلسکوپ‌های کوچک شبیه به سیاره دیده می‌شود اما سیاره نیز نیست. سحابی M27 نمونه‌ی خوبی از سحابی‌های گازی نشری است که پس از به اتمام رسیدن سوخت هسته‌ای ستاره‌ای خورشیدمانند به‌وجود می‌آید. هنگامی‌که لایه‌های بیرونی ستاره‌ی در حال مرگ پرتاب می‌شوند سحابی با نور درخشان مرئی اتم‌های برانگیخته‌شده و نور نامرئی فرابنفش شکل می‌گیرد. این سحابی با نام سحابی «دمبل» شناخته می‌شود؛ وسعت این گازهای متقارنِ زیبایِ میان‌ستاره‌ای 2/5 سال نوری است و در فاصله‌ی 1200 سال نوری از ما در صورت فلکی روباه قرار دارد. این نمای ترکیبی، رنگارنگ و تأثیرگذار بخش مرکزی و کم‌نورتر سحابی و البته هاله‌ی بیرونی آن را، که کم‌تر مورد بررسی قرار گرفته است، نشان می‌دهد. این تصویر ترکیبی از تصاویر باریک‌باند و پهن‌باند است و برای آن از فیلترهای حساس به تابش اتم‌های گوگرد، هیدروژن و اکسیژن استفاده شده است.

سوالات متداول (Smart FAQ)

۱. چرا عکس‌های فضایی قدیمی با کیفیت پایین‌تر به نظر می‌رسند؟

در دوران آپولو، دوربین‌ها از فیلم‌های آنالوگ استفاده می‌کردند که حساسیت نوری محدودی نسبت به سنسورهای دیجیتال امروزی داشتند. همچنین محدودیت در پهنای باند مخابراتی باعث می‌شد که ارسال تصاویر با رزولوشن بالا از اعماق فضا به زمین بسیار دشوار و زمان‌بر باشد. امروزه با استفاده از تکنولوژی سی‌سی‌دی (CCD) و پردازش‌های پیشرفته، می‌توان جزئیات بسیار ظریف‌تری را از اعماق کیهان ثبت کرد. با این حال، همان عکس‌های قدیمی به دلیل ارزش تاریخی و علمی، همچنان از مهم‌ترین دارایی‌های بشریت محسوب می‌شوند.

۲. آیا رنگ‌های موجود در عکس‌های سحابی‌ها واقعی هستند؟

رنگ‌ها در عکاسی نجومی اغلب بر اساس طول موج‌های خاصی که اتم‌های مختلف منتشر می‌کنند، بازسازی می‌شوند تا ساختار درونی سحابی مشخص شود. اگر مستقیماً با چشم به یک سحابی نگاه کنید، به دلیل ضعف حساسیت چشم در شب، آن را خاکستری یا سبز بسیار کم‌رنگ می‌بینید. عکاسان با استفاده از فیلترهای باریک‌باند، تابش اتم‌های هیدروژن، اکسیژن و گوگرد را جدا کرده و به هر کدام رنگی اختصاص می‌دهند. این کار نه تنها برای زیبایی، بلکه برای درک ترکیب شیمیایی و دمای گازهای موجود در آن ناحیه انجام می‌شود.

۳. چرا در عکس‌های سلفی مریخ‌نوردها هیچ دوربینی در دست آن‌ها نیست؟

این موضوع یکی از سوالات رایج است که پاسخ آن در شیوه عکاسی ترکیبی یا موزاییکی نهفته است. مریخ‌نورد با چرخاندن بازوی خود، ده‌ها عکس از زوایای مختلف می‌گیرد و در هر عکس، خودِ بازو در بخشی از تصویر قرار دارد. متخصصان در زمین با استفاده از نرم‌افزارهای پیچیده، این قطعات را طوری کنار هم می‌چینند که بازو از کادر نهایی حذف شود. این تکنیک مشابه عکاسی پانوراما با موبایل است که در آن لرزش دست یا اشیاء متحرک حذف می‌شوند.

۴. پدیده فلش سبز چقدر نادر است و کجا می‌توان آن را دید؟

فلش سبز پدیده‌ای بسیار کوتاه است که معمولاً کمتر از دو ثانیه طول می‌کشد و دیدن آن به شرایط جوی بسیار خاصی نیاز دارد. بهترین مکان برای دیدن آن، جایی با افق کاملاً باز و صاف مثل ساحل دریا یا قله کوه‌های بلند است. جو باید کاملاً شفاف و بدون غبار باشد تا شکست نور به درستی اتفاق بیفتد و رنگ سبز فیلتر نشود. بسیاری از دریانوردان در قدیم ادعا می‌کردند این نور را دیده‌اند، اما اکنون با دوربین‌های پرسرعت به طور علمی ثبت شده است.

۵. آیا ادغام راه شیری و آندرومدا برای زمین خطرناک است؟

اگرچه برخورد دو کهکشان بسیار وحشتناک به نظر می‌رسد، اما فضای بین ستاره‌ها به قدری زیاد است که احتمال برخورد فیزیکی ستاره‌ها بسیار کم است. منظومه شمسی ما احتمالاً در این فرآیند آسیب نمی‌بیند، اما ممکن است موقعیت آن در کهکشان جدید به طور کلی تغییر کند. این رویداد میلیاردها سال دیگر رخ می‌دهد، زمانی که احتمالاً خورشید به پایان عمر خود نزدیک شده و زمین شرایط حیات نخواهد داشت. با این حال، تماشای آسمان در آن دوران بسیار هیجان‌انگیز خواهد بود چون کهکشان آندرومدا کل آسمان را خواهد پوشاند.

۶. ماده تاریک در تصاویر عدسی گرانشی کجاست؟

ماده تاریک با نور برهم‌کنش ندارد، بنابراین در هیچ تصویری به طور مستقیم دیده نمی‌شود و کاملاً نامرئی است. ما تنها از طریق اثر گرانشی آن بر نور کهکشان‌های دوردست، به وجودش پی می‌بریم؛ درست مثل دیدن خم شدن علف‌ها که نشان‌دهنده وزش باد نامرئی است. در تصاویر عدسی گرانشی، مقدار خمیدگی نور بسیار بیشتر از آن چیزی است که ماده مرئی کهکشان‌ها می‌تواند ایجاد کند. این اختلاف فاحش، قوی‌ترین دلیل برای وجود هاله‌ای عظیم از ماده تاریک در اطراف خوشه‌های کهکشانی است.

۷. اشباح سرخ چه فرقی با رعد و برق‌های معمولی دارند؟

رعد و برق‌های معمولی تخلیه الکتریکی بین ابرها یا زمین در لایه‌های پایین جو (تروپوسفر) هستند و دمای بسیار بالایی دارند. اما اشباح سرخ در لایه مزوسفر رخ می‌دهند و نوعی تخلیه الکتریکی سرد محسوب می‌شوند که شبیه نور لامپ‌های فلورسنت است. آن‌ها همیشه بعد از یک صاعقه قوی بین ابر و زمین ایجاد می‌شوند تا تعادل بار الکتریکی را در لایه‌های فوقانی جو برقرار کنند. مطالعه آن‌ها برای امنیت پروازهای فضایی و درک مدارهای الکتریکی سیاره زمین بسیار حیاتی و مهم است.

جمع‌بندی نهایی

مرور این ۱۳ تصویر شگفت‌انگیز، ما را از حقارت خود در برابر عظمت هستی آگاه کرده و همزمان، قدرت ذهن بشر را در تسخیر ناشناخته‌ها به رخ می‌کشد. هر پیکسل از این تصاویر، حاصل دهه‌ها تلاش علمی، مهندسی دقیق و جسارت کاوشگرانی است که مرزهای ممکن را جابه‌جا کرده‌اند. از طلوع زمین که به ما صلح و اتحاد را آموخت، تا سحابی‌های دوری که سرنوشت نهایی خورشید را به ما نشان می‌دهند، عکاسی نجومی پلی میان فیزیک سرد و هنر ناب است. جهان ما، فضایی پویا، زنده و پر از رازهای سر به مهر است که هر تصویر تنها بخش کوچکی از آن را روایت می‌کند. درک این پدیده‌ها، نه تنها دانش ما را می‌افزاید، بلکه نگرش ما را به زندگی و جایگاهمان در این سمفونی کیهانی عمق می‌بخشد. سفر ما در کیهان هنوز در آغاز راه است.

شما کدام قاب کیهانی را بیشتر دوست دارید؟

تماشای این تصاویر همیشه سوالات جدیدی در ذهن ایجاد می‌کند. آیا فکر می‌کنید روزی انسان بتواند از نزدیک شاهد این پدیده‌ها باشد؟ یا شاید تصویری دارید که جای آن در این لیست خالی است؟ مشتاقانه منتظر خواندن نظرات، تجربیات و پرسش‌های شما در بخش دیدگاه‌ها هستیم. بیایید با هم درباره شگفتی‌های بی‌پایان فضا گفتگو کنیم!

گالری ۷۵ روجلد مجله دانستنیها قدیم + بررسی تاریخچه و میراث فرانه بهزادی | بازیگرهاگالری ۷۵ روجلد مجله دانستنیها قدیم + بررسی تاریخچه و میراث فرانه بهزادی | بازیگرها

دکتر علیرضا مجیدی

پزشک، نویسنده و بنیان‌گذار وبلاگ «بازیگرها»

دکتر علیرضا مجیدی، نویسنده و بنیان‌گذار وبلاگ «بازیگرها».
با بیش از ۲۰ سال نویسندگی «ترکیبی» مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.
باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!