جستجوی گوگل                       

ستاره شناسی ، علمی است که با مشاهده و توضیح وقایعی که در خارج از زمین و جو آن رخ می‌دهد سر و کار دارد. این علم منشا پیدایش و خواص فیزیکی و شیمیائی اشیائی که قابل مشاهده در آسمان بوده (و خارج زمین قرار دارند) و همینطور فرآیندهای منتجه از آنها را مطالعه می‌کند. در طی قسمتی از قرن بیستم ، ستاره شناسی به سه شاخه تقسیم شده بود: محاسبات نجومی ، مکانیک آسمانی و فیزیک نجومی. حالات برجسته متداول فیزیک نجومی در نامگذاری گروههای آموزشی دانشگاهی و موسسات درگیر با تحقیقات نجومی متجلی می‌شود:

قدیمیترین آنها بدون هیچ تغییری ، گروهها و موسسات ستاره شناسی می‌باشند، جدیدترین آنها به نگه داشتن فیزیک نجومی در نامشان تمایل دارند، برخی اوقات کلمه ستاره شناسی را برای تأکید بر طبیعت تحقیقاتشان ، در نامشان قرار نمی‌دهند. به علاوه ، تحقیقات فیزیک نجومی ، مخصوصا در فیزیک نجومی نظری ، را افرادی که پس زمینه فیزیک و ریاضی دارند می‌توانند انجام دهند.

ستاره شناسی از معدود علومی است که آماتورها هنوز در آن نقش فعالی دارند، خصوصا در کشف و مشاهده حوادث زودگذر. ستاره شناسی نباید با طالع بینی ، شبه علمی که با پیگرد مسیر اجرام  آسمانی ، مبادرت به پیشگویی سرنوشت افراد می‌نماید اشتباه شود. این دو اگر چه در ریشه مشترکند، اما کاملا متفاوتند؛ ستاره شناسان روش علمی را پذیرفته‌اند، در حالیکه طالع بینها اینطور نیستند. 

تقسیمات ستاره شناسی

ستاره شناسی به چند شاخه تقسیم می‌گردد. اولین تقسیم بندی بین ستاره شناسی نظری و ستاره شناسی شهودی می‌باشد. مشاهده گرها روشهای مختلفی را برای جمع آوری اطلاعات درباره حوادث بکار می‌برند، اطلاعاتی که بعدا توسط نظریه پردازان برای ایجاد تئوریها و مدلهایی ، برای شرح مشاهدات و پیش بینی حوادث جدید بکار می‌رود. حوزه‌های مطالعه همچنین به دو طریق دیگر تقسیم بندی می‌شوند: موضوعی ، که معمولا به منطقه فضا (مثلا ستاره شناسی کهکشانی) یا مسائل اشاره شده (مانند تشکیل ستاره یا کیهان شناسی) بستگی دارد؛ یا به روش مورد استفاده برای گرد آوری اطلاعات (بطور مبنائی ، چه ناحیه‌ای از طیف الکترومغناطیس استفاده می‌شود). در حالیکه تقسیم بندی اولیه به هر دوی مشاهده گر و نظریه پرداز مربوط می‌شود، دومی مربوط به مشاهده گرهاست(نه کاملا) ، چون نظریه پردازها سعی می‌کنند از اطلاعات موجود در تمامی طول موجها استفاده کنند و مشاهده گرها اغلب بیش از یک منطقه از طیف را مشاهده می‌کنند. 

کیهان شناسی یا Cosmologgy از واژه یونانی cosmas به معنای عالم گرفته شده است. پس کیهان شناسی به مطالعه عالم می‌پردازد. کیهان شناسی شاخه‌ای از علم ستاره شناسی است که به مطالعه آغاز ساختار کلی و تکاملی جهان می‌پردازد. ستاره شناسان با استفاده از علم ریاضی‏‏‏‏ الگوهایی فرضی از جهان ساخته و مشخصات این الگوها را با جهان شناخته شده مقایسه می‌کنند. کیهان شناسی ، گذشته ، حال و آینده کائنات را بررسی می‌کند. کائنات تمام چیزهای موجود در عالم را شامل می‌شود: چه مرئی باشد چه نامرئی ، چه کشف شده باشد چه کشف نشده باشد.

تاریخچه و سیر تحولی کیهان شناسی

• اقلیدس، ریاضیدان یونانی ، (حدود 300 سال قبل از میلاد) ، با استفاده از سه بعد طول ، عرض و ارتفاع ، فضا را تعریف کرد. تعریفی که اسحاق (1727 - 1643) ، فیزیکدان و ریاضیدان انگلیسی ، از جهان ارائه داد. مطابق با نظریات اقلیدس بود . فضایی لایتناهی که با استفاده از سه بعد طول ، عرض و ارتفاع تعریف می شد. اما نظریه فضای لایتناهی عاری از مشکل نیست. طبق قضیه اولبرس که از نام ستاره شناس آلمانی ، ویلهلم اولبرس (1840 - 1758) گرفته شده ، اگر ستارگان به یک شکل در تمام فضای لایتناهی پراکنده شوند، در تمامی جهات ستاره‌ای وجود خواهد داشت. اگر چیزی در مسیر ستارگان دور دست قرار نگیرد تمام آسمان درخشندگی خورشید را خواهد داشت که عملا چنین نیست.

• آلبرت انیشتین (1955 - 1879) ، دانشمند آمریکایی آلمانی تبار ، با ارائه نظریه نسبیت عام در سال 1915 مشکل نظریه نیوتن را حل کرد. آلبرت انیشتین نشان داد که فضا و ماده موجود در آن ، محدود اما نامحصور است (یک جهان دو بعدی به شکل سطح یک کره را تصور کنید، این جهان محدود خواهد بود اما هیچ لبه یا حصاری نخواهد داشت). جهان محدود اما نامحصور آلبرت انیشتین ، ساکن است اما به آسانی می‌تواند منبسط یا منقبض شود.

• نظریه انبساط جهان با کشفی که ادوین هابل (1953 - 1889) ، ستاره شناس آمریکایی ، به عمل آورد، قوت گرفت. او دریافت که کهکشانهادر حال حرکت در جهان هستند. او همچنین متوجه شد که کهکشانهای دورتر ، سریعتر از کهکشانهای نزدیکتر حرکت می‌کنند. در سال 1931 ، ژرژ لومتر (1966 - 1894) ، دانشمند بلژیکی ، اعلام کرد که عامل این انبساط ، تجزیه خود بخود آنچه که او اتم اولیه نامیده است (اتم اولیه یک ماهیت تنهاست که در برگیرنده تمام ماده و انرژی موجود در جهان است).

• فرد هویل ، ستاره شناس انگلیسی ، حاضر به پذیرفتن نظریه انفجار بزرگ نبود و آنرا به تمسخر گرفت. در عوض او معتقد به یک اصل کامل ستاره شناسی بود و در سال 1948 اعلام کرد که جهان در هر زمان و مکانی که مورد آزمایش قرار گیرد باید یکسان به نظر رسد. یا به عبارت خلاصه‌تر ، جهان دارای حالتی پایدار است. طبق نظر هویل ، بوجود آمدن مداوم ماده در سرتاسر فضا باعث ایجاد توازن در انبساط جهان شده و حالت پایای آنرا حفظ می‌کند (سرعت بوجود آمدن ماده که حدود یک اتم هیدروژن در یک لیتر در هر 20 سال می‌باشد بقدری کند است که قابل مشاهده در آزمایشگاه نیست). بین نظریه‌های جهان پایدار و انفجار بزرگ چند تفاوت اساسی وجود دارد. مثلا طبق نظریه حالت پایا ، اندازه و چگالی کهکشانهای جدید و قدیم در سراسر جهان بایستی یکسان باشد. اما طبق نظریه انفجار بزرگ ، اندازه و چگالی اجسام جدیدتر بایستی مطابق با میزان فاصله‌شان افزایش یابد.

      نظریه های متداول در پیدایش جهان

نظریه انفجار بزرگ (Big Bang) 

 طبق این نظریه که مقبولترین نظریه در پیدایش جهان است، همه ماده و انرژی که هم اکنون درجهان وجود دارد، زمانی در گوی کوچک بی‌نهایت سوزان ولی فوق‌العاده چگال متمرکز بوده است. این آتشگوی کوچک حدود 15 میلیارد سال قبل منفجر شد و همه مواد در فضا پخش شدند.

با گذشت زمان این گسترش و پراکندگی ادامه یافت. تراکم توده‌هایی از این مواد در نواحی مختلف باعث بوجود آمدن ستارگان و کهکشانها درفضا شد، ولی گسترش همچنان ادامه دارد.

   آتش بازی کیهانی

به گفته منجمان ، در این دوره ، شکل آسمان با شکل کنونی آن که پهنه وسیعی از کهکشانهای پیرامون است، بسیار متفاوت بود. در آن دوره گویی در هر گوشه آسمان "آتش بازی" بزرگی از ستارگان داغ و آبی رنگ درخشان در جریان بود. انبوه ستارگان نخستین کهکشانها را پدید آوردند، اما برخلاف امروز ، گرد و غبار چندانی میان آنها وجود نداشت، زیرا عناصر سنگینتری که غبار آسمانی را تشکیل می‌دهند، هنوز در داخل ستارگان تولید نشده بود.

فقدان غبار باعث شد ستارگان به گونه‌ای ظاهر شوند که شناسایی آنها در عکسهای "میدانهای ژرف هابل" امکان پذیر شود. دکتر لانزتا گفت: "ستارگان مصالح ساختمانی کهکشانها و زادگاه منظومه‌ها (مانند شمسی) هستند، بنابراین اگر ثابت شود که تشکیل تعداد بی‌شماری ستاره درست پس از تولد کیهان آغاز شده است، آنگاه باید نظریه‌های خود را مورد بازبینی قرار دهیم." دکتر لانزتا در نظر دارد به عنوان گام بعدی از "دوربین پیشرفته هابل" برای مشاهده عمیقتر کیهان استفاده کند، بلکه بتواند مشاهدات و نتایج گروه خود را مورد تصدیق قرار دهد.                                         

ستارگان به اتفاق یکدیگر در ابرهای غبار و گاز متولد می‌شوند. این فرآیند زمانی آغاز می‌شود که چگالی منطقه‌ای از ابر افزایش می‌یابد. مثلاً ممکن است این تغییر چگالی بر اثر عبور یک موج ضربه‌ای ابر نواختر از میان این ابر اتفاق بیفتد. بر اثر جاذبه ، مناطق متراکم منقبض شده و متراکمتر و داغتر می‌شوند و سرانجام یک یا چند ستاره در حال انجام واکنشهای هسته‌ای را تشکیل می‌دهند. دمای غبار و گاز اولیه چند درجه از صفر مطلق (273.15- درجه سانتیگراد یا 459.67- فارنهایت) بالاتر است.

بعد از فشرده شدن در مرکز ستاره ، دمای این ماده حداقل 10 میلیون درجه سانتیگراد (18 میلیون فارنهایت) می‌شود. قبل از آنکه پیش ستاره‌ها به ستارگان بالغ درخشانی مبدل شوند، از خود کمی نور و حرارت ساطع می‌کنند. بخش عمده‌ای از این تشعشع توسط غبار سحابی پیرامون پیش ستاره جذب می‌شود. این غبار پرتوها را ، عمدتاً در منطقه مادون قرمز طیف ، دفع می‌کند. اگر چه شاید ستاره شناسان نتوانند درخشش پیش ستاره‌ها را مستقیماً ببینند، آنها می‌توانند با تلسکوپهای مادون قرمز حضورشان را در سحابی درک کنند.

فرضیات جدید درباره چگونگی تولد ستارگان

شناسایی ستارگانی که در فاصله بسیار کمی از مرکزی‌ترین سیاهچاله راه شیری قرار دارند فرضیات جدیدی را در این باره مطرح نمود. به گزارش سرویس علمی پژوهشی ایسکانیوز به نقل از پایگاه اینترنتی ناسا ، تا مدتها تصور می‌شد سیاهچاله‌ها محلی خطرناک برای شکل‌ گیری و رشد ستارگان اطرافشان هستند. چندی پیش دانشمندان ناسا موفق به شناسایی ستارگانی شدند که تنها یک سال نوری با سیاهچاله مرکزی راه شیری فاصله دارند. هم اکنون این سوال مطرح می‌شود که چگونه این ستاره‌ها با چنین فاصله خطرناکی بوجود می‌آیند؟

یکی از نظریات مطرح شده این است که ستارگان از ابرهای گازی شکل سرد و معلق در فضا تشکیل شده‌اند، تصور می‌شود هنگامی که ابری به دلیل فشار جاذبه‌ داخلی دچار از هم پاشیدگی می‌شود، هنگام انقباض گرمای ناشی از تجمع‌ اتمهای آن سبب نزدیک‌تر شدن ستارگان به یکدیگر می‌شود. پس با آزاد شدن مقادیر قابل توجهی نور و گرما میزان انرژی ذخیره شده از ادامه فروپاشی جلوگیری نموده و سبب شکل‌گیری ساختمان جدید ستاره می‌شود.

در واقع سیاه چاله‌ها از ستارگانی تشکیل می‌شوند که بخاطر نیروی جاذبه بسیار بالای آنها تمام اجسام و اشیاء را به سمت خود جذب می‌کنند.

گره‌های درخشان سفید و آبی ستارگان تازه تولد یافته

تحلیل تازه‌ای از تصاویری که توسط تلسکوپهای نوری از ژرف ترین نقاط کیهان برداشته شده است، نشان می‌دهد که تولد ستارگان ، پدیده‌ای برق آسا و ناگهانی بوده است. یافته جدید دلالت از آن دارد که "طوفانی ستاره‌ای" در دوره جوانی کیهان به وقوع پیوسته و طی آن تعداد بی‌شماری ستاره شکل گرفته است. "دکتر ان کینی" از ناسا ، آژانس فضانوردی آمریکا ، می‌گوید: "اگر این مسأله ثابت شود، درک ما از جهان منقلب خواهد شد."

این گروه تحلیلهای خود را بر پایه عکسهای معروف به "میادین ژرف هابل" بنا نهاده است. این عکسها که به ترتیب در سالهای 1995 و 1998 توسط تلسکوپ فضایی گرفته شده‌اند، شفاف‌ترین تصاویر از میلیاردها کهکشان در دور دست‌ترین نقاط کیهان هستند. دکتر لانزتا با توجه به رنگ کهکشانها استنباط کرده است که دورترین اشیاء در "میدانهای ژرف" باید ستارگان تازه تولد یافته در نخستین کهکشانهای جهان باشند که به صورت گره‌های "سفید و آبی" و "داغ" ظاهر می‌شوند. به گفته وی این عکسها تنها چشمه‌ای از یک دوره زاد و ولد گسترده ستارگان است که در تاریخ کیهان تکرار نخواهد شد.

این یافته می‌تواند درک انسان را از چگونگی تکامل جهان متحول کند. در گذشته تصور می‌شد که روند تشکیل ستارگان ، ابتدا طی چند میلیارد سال اوج گرفته و سپس افت کرده است. اکنون نتایج تازه نشان می‌دهد که این اتفاقات به گونه دیگری روی داده و مسلما برق آساتر از آن بوده است. به نظر می رسد که بخش عمده ستارگان جهان در طوفانی سیل آسا تنها چند میلیون سال پس از "انفجار بزرگ" (بیگ بنگ) تشکیل شده باشند. بر اساس تئوری "انفجار بزرگ" جهان با انفجار یک گلوله آتشین آغاز شده است.

هرچند تولد ستارگان هنوز در کهکشانها ادامه دارد، اما میزان تولد آنها در مقایسه با مراحل اولیه پیدایش جهان ، ناچیز است. بنا بر تحقیقات جدید ، زمانی که عمر کیهان هنوز از چند صد میلیون سال تجاوز نمی‌کرد، روند تبدیل هیدروژن به ستارگان درخشان ناگهان به کولاکی بدل شده و با سرعت بی سابقه‌ای باعث روییدن این اجرام سوزان در سراسر کیهان شد.

آتش بازی کیهانی

به گفته منجمان ، در این دوره ، شکل آسمان با شکل کنونی آن که پهنه وسیعی از کهکشانهای پیرامون است، بسیار متفاوت بود. در آن دوره گویی در هر گوشه آسمان "آتش بازی" بزرگی از ستارگان داغ و آبی رنگ درخشان در جریان بود. انبوه ستارگان نخستین کهکشانها را پدید آوردند، اما برخلاف امروز ، گرد و غبار چندانی میان آنها وجود نداشت، زیرا عناصر سنگینتری که غبار آسمانی را تشکیل می‌دهند، هنوز در داخل ستارگان تولید نشده بود.                                                                        

فقدان غبار باعث شد ستارگان به گونه‌ای ظاهر شوند که شناسایی آنها در عکسهای "میدانهای ژرف هابل" امکان پذیر شود. دکتر لانزتا گفت: "ستارگان مصالح ساختمانی کهکشانها و زادگاه منظومه‌ها (مانند شمسی) هستند، بنابراین اگر ثابت شود که تشکیل تعداد بی‌شماری ستاره درست پس از تولد کیهان آغاز شده است، آنگاه باید نظریه‌های خود را مورد بازبینی قرار دهیم." دکتر لانزتا در نظر دارد به عنوان گام بعدی از "دوربین پیشرفته هابل" برای مشاهده عمیقتر کیهان استفاده کند، بلکه بتواند مشاهدات و نتایج گروه خود را مورد تصدیق قرار دهد.

ستارگانی که با چشم غیر مصلح می‌توان دید روشناییهای متفاوتی دارند. روشنایی ستارگان را با قدر می‌سنجند. قدر روشنترین ستارگان با عدد کوچک و قدر کم نورترین آنها با عدد بزرگ نشان داده می‌شود. روشنترین ستارگان آسمان شب ، از قدر صفر یا اول هستند.کم نورترین ستاره‌ای را که می‌توانید در یک شب تاریک و بی مهتاب ببینید، از قدر ششم است. در این نقشه‌ها تنها سه نماد برای نشان دادن ستارگان پرنور ، متوسط و کم نور مورد استفاده قرار گرفته است.

تشخیص ستارگان کم نور

ستارگان کم نور فقط هنگامی قابل تشخیص‌اند که آسمان واقعا تاریک باشد. جو زمین با دریافت و بخش نورهایی که به آن می‌رسد سبب می‌شود که زمینه آسمان شب ضعیفی بدست آورد. به سبب روشنایی خیابانها و خانه‌ها ، در شهر یا حومه آن ، آسمان هیچ وقت بطور کامل تاریک نمی‌شود. از این تشخیص عده‌ای از صور فلکی روشنتر امکان پذیر است. با طلوع ماه ، بویژه هنگام بدر ، آسمان شب چنان روشن می‌شود که عده ستارگان قابل روئیت از عده انگشتان دست تجاوز نمی‌کند.

نحوه استفاده از نقشه ستارگان

از روی نقشه‌ها و اطلسهای ستارگان چاپ شده می‌توان برخی از صورتهای فلکی نیمکره شمالی را یافت. آن صورتهای فلکی ستارگان کم نوری دارند، حذف شده‌اند تا استفاده از نقشه‌ها آسانتر شود. برای کار ، مجموعه‌ای از چند نقشه لازم است. چرا که منظره آسمان ساعت به ساعت و نیز در طی تمام سال تغییر می‌کند. این نقشه‌ها از دو نیم دایره تشکیل شده‌اند. که یکی شمال و دیگری جنوب را نشان می‌دهد. نخست آن نقشه را انتخاب کنید. تاریخهای زیر آن به تاریخ مشاهده شما نزدیکتر باشد. حال اگر رو به شمال بایستید، نقشه شمالی روشنترین ستارگان رو در روی شما را نشان خواهد داد و اگر رو به جنوب کنید، نقشه دیگر ستارگان قابل مشاهده را مشخص خواهد کرد.

شکل نقشه ستارگان

با استفاده از این نقشه‌ها مشکل بتوان ستارگانی را یافت که مستقیما در بالای سر هستند. ولی اگر در وهله اول صورتهای فلکی آسانتر را یاد بگیرد، بعدا می‌توانید از نقشه‌ها بسیار دقیق استفاده کنید و ستارگان کم نورتر را بیابید. روش بهتر این است که به مطالعه صورتهای فلکی می‌پردازید. اول آنهایی را بیابید که از قبل می‌شناختید. سپس صورتهای جدید را جستجو کنید.