اندازه گيري ستارگان
نويسنده: سيد حسين اميدياني
«انتم اشد خلقا ام السماء رفع سمكها افسوها: آيا بناي شما آدميان استوارتر است يا بناي آسمان بلند كه سقفي بس بلند و محكم بنيان و در كمال زيبايي استوار ساخت (نازعات،27 -28)
اين همه نقش عجب بر در و ديوار وجود
هركه فكرت نكند نقش بود بر ديوار
كوه و دريا و درختان همه در تسبيحند
نه همه مستمعي فهم كند اين اسرار (سعدي)
ستارگان بطور غير قابل تصوري دور هستند. نزديكترين ستاره به ما خورشيد است كه فاصله ي آن تا زمين فقط يكصد وپنجاه ميليون كيلومتر است! آنقدر نزديك كه فقط حدود هشت دقيقه طول مي كشد تا فوتونهاي نورش به زمين برسد. نزديكترين ستاره بعد از خورشيد، آلفا قنطورس است كه حدود چهار سال نوري با ما فاصله دارد. مي دانيم كه يك سال نوري مسافتي است كه نور در يك سال طي مي كند (حدود (12)10 × 5/9 كيلومتر يا 9500 ميليارد كيلومتر).
ستاره ها علي رغم فاصله ي زيادشان ،كليد و رمز علم نجوم هستند. جهان پر شده ازستارگان و اگر ما خواهان فهم جهان هستيم، بايد كشف كنيم چگونه ستاره ها متولد مي شوند، زندگي مي كنند و مي ميرند. ما مطالعه مان را با جمع آوري اطلاعات در مورد خاص ذاتي ستارگان شروع مي كنيم:آن خواص ذاتي كه در طبيعت ستارگان وجود دارد.
تعيين خواص ذاتي يك ستاره بسيار مشكل است. هنگامي كه توسط تلسكوپ به يك ستاره نگاه مي كنيم. تنها يك نقطه ي نوراني مي بينيم كه در مورد توليد انرژي ستارگان، دما، قطر (ضخامت) يا حجم آنها هيچ اطلاعاتي به ما نمي دهد به اين دليل كه نمي توانيم از نزديك به ستارگان دست پيدا كنيم. فقط مي توانيم آنها را از زمين مشاهده كنيم و خواص اين اجرام را از طريق تجزيه ي نورشان آشكار سازيم يكي از دلايلي كه علم نجوم جذاب است. اين است كه معماهاي زيادي در بردارد كه هريك نيازمند راه حل مختلف مي باشند.
براي آسان شدن كارمان، بحثمان را روي دو خاصيت ذاتي ستاره اي متمركز مي كنيم. اهداف ما اين خواهد بود كه بفهميم ستارگان چقدر انرژي منتشر مي كنند و چقدر بزرگ تر هستند (در شماره هاي بعدي در مورد جرم ستارگان بحث خواهيم کرد).اين سه پارامتر،با دماهاي ستاره اي ترکيب شده، ديد وسيعي نسبت به طبيعت ستارگان به ما خواهند داد و همچنين اطلاعات لازم براي فهم زندگي ستارگان را برايمان فراهم خواهند كرد.
براي اينكه بفهميم يك ستاره چه مقدار انرژي منتشر مي كند بايد بدانيم ستاره چقدر دور است. اگر در شب نور روشني را در حال نزديك شدن در بزرگراه ببينيم، نمي دانيم نورها دقيقا روشنايي چراغ هاي يك كاميون در دور دست است يا نورهاي يك دوچرخه در نزديكي مان. فقط موقعي كه فاصله ي نورها را مي دانيم مي توانيم، روشنايي ذاتي آنها را قضاوت كنيم. به روش مشابه، براي پيدا كردن روشنايي ذاتي يك ستاره و بنابراين ميزان انرژي اي كه ستاره منتشر مي كند، بايد فاصله اش را بدانيم. مشكل كوچك ما، فراهم نمودن روش اندازه گيري فاصله هاي ستاره اي مي باشد.
هنگامي كه فاصله ي يك ستاره را بدانيم، پيدا كردن ميزان نهايي انرژي اي كه كل انرژي خروجي وتخمين قطر آن مي باشد، آسان است. وقتي اين كار را براي تعداد زيادي از ستارگان انجام دهيم كشف خواهيم كرد كه انواغ مختلفي ستاره وجود دارد و آنگاه متوجه مي شويم كدام نوع از ستاره ها معمولي وكدامها كميابند.
اين ارتباط خانوادگي ميان گونه هاي ستاره اي ، سررشته ي مهمي براي داستانهاي زندگي ستارگان است. تعيين فاصله تا يك ستاره مشكل است؛ زيرا ستاره شناسان نمي توانند به محل آنها سفر كنند. آنها بايد در عوض فاصله را به طور مستقيم اندازه گيري كنند همانطور كه نقشه برداران فاصله ي عرض يك رودخانه اي را كه نمي توانند از آن عبور كنند، اندازه مي گيرند ما با مرور اين روش، در شماره ي بعدي از آن براي ستارگان نيز استفاده خواهيم كرد و انشاالله با عظمت خلقت پروردگار عالم درجهان هستي بيشتر آشنا خواهيم شد.
اين همه نقش عجب بر در و ديوار وجود
هركه فكرت نكند نقش بود بر ديوار
كوه و دريا و درختان همه در تسبيحند
نه همه مستمعي فهم كند اين اسرار (سعدي)
ستارگان بطور غير قابل تصوري دور هستند. نزديكترين ستاره به ما خورشيد است كه فاصله ي آن تا زمين فقط يكصد وپنجاه ميليون كيلومتر است! آنقدر نزديك كه فقط حدود هشت دقيقه طول مي كشد تا فوتونهاي نورش به زمين برسد. نزديكترين ستاره بعد از خورشيد، آلفا قنطورس است كه حدود چهار سال نوري با ما فاصله دارد. مي دانيم كه يك سال نوري مسافتي است كه نور در يك سال طي مي كند (حدود (12)10 × 5/9 كيلومتر يا 9500 ميليارد كيلومتر).
ستاره ها علي رغم فاصله ي زيادشان ،كليد و رمز علم نجوم هستند. جهان پر شده ازستارگان و اگر ما خواهان فهم جهان هستيم، بايد كشف كنيم چگونه ستاره ها متولد مي شوند، زندگي مي كنند و مي ميرند. ما مطالعه مان را با جمع آوري اطلاعات در مورد خاص ذاتي ستارگان شروع مي كنيم:آن خواص ذاتي كه در طبيعت ستارگان وجود دارد.
تعيين خواص ذاتي يك ستاره بسيار مشكل است. هنگامي كه توسط تلسكوپ به يك ستاره نگاه مي كنيم. تنها يك نقطه ي نوراني مي بينيم كه در مورد توليد انرژي ستارگان، دما، قطر (ضخامت) يا حجم آنها هيچ اطلاعاتي به ما نمي دهد به اين دليل كه نمي توانيم از نزديك به ستارگان دست پيدا كنيم. فقط مي توانيم آنها را از زمين مشاهده كنيم و خواص اين اجرام را از طريق تجزيه ي نورشان آشكار سازيم يكي از دلايلي كه علم نجوم جذاب است. اين است كه معماهاي زيادي در بردارد كه هريك نيازمند راه حل مختلف مي باشند.
براي آسان شدن كارمان، بحثمان را روي دو خاصيت ذاتي ستاره اي متمركز مي كنيم. اهداف ما اين خواهد بود كه بفهميم ستارگان چقدر انرژي منتشر مي كنند و چقدر بزرگ تر هستند (در شماره هاي بعدي در مورد جرم ستارگان بحث خواهيم کرد).اين سه پارامتر،با دماهاي ستاره اي ترکيب شده، ديد وسيعي نسبت به طبيعت ستارگان به ما خواهند داد و همچنين اطلاعات لازم براي فهم زندگي ستارگان را برايمان فراهم خواهند كرد.
براي اينكه بفهميم يك ستاره چه مقدار انرژي منتشر مي كند بايد بدانيم ستاره چقدر دور است. اگر در شب نور روشني را در حال نزديك شدن در بزرگراه ببينيم، نمي دانيم نورها دقيقا روشنايي چراغ هاي يك كاميون در دور دست است يا نورهاي يك دوچرخه در نزديكي مان. فقط موقعي كه فاصله ي نورها را مي دانيم مي توانيم، روشنايي ذاتي آنها را قضاوت كنيم. به روش مشابه، براي پيدا كردن روشنايي ذاتي يك ستاره و بنابراين ميزان انرژي اي كه ستاره منتشر مي كند، بايد فاصله اش را بدانيم. مشكل كوچك ما، فراهم نمودن روش اندازه گيري فاصله هاي ستاره اي مي باشد.
هنگامي كه فاصله ي يك ستاره را بدانيم، پيدا كردن ميزان نهايي انرژي اي كه كل انرژي خروجي وتخمين قطر آن مي باشد، آسان است. وقتي اين كار را براي تعداد زيادي از ستارگان انجام دهيم كشف خواهيم كرد كه انواغ مختلفي ستاره وجود دارد و آنگاه متوجه مي شويم كدام نوع از ستاره ها معمولي وكدامها كميابند.
اين ارتباط خانوادگي ميان گونه هاي ستاره اي ، سررشته ي مهمي براي داستانهاي زندگي ستارگان است. تعيين فاصله تا يك ستاره مشكل است؛ زيرا ستاره شناسان نمي توانند به محل آنها سفر كنند. آنها بايد در عوض فاصله را به طور مستقيم اندازه گيري كنند همانطور كه نقشه برداران فاصله ي عرض يك رودخانه اي را كه نمي توانند از آن عبور كنند، اندازه مي گيرند ما با مرور اين روش، در شماره ي بعدي از آن براي ستارگان نيز استفاده خواهيم كرد و انشاالله با عظمت خلقت پروردگار عالم درجهان هستي بيشتر آشنا خواهيم شد.
پي نوشت ها:
*عضو پيوسته انجمن فيزيك ايران، عضو پيوسته انجمن نجوم ايران، عضو هيئت علمي دانشكده علوم قرآني تهران.
