به نام خدا

جزوه کلاس نجوم

تابستان 1390

گرد آوری از علی ابراهیمی سراجی

مقدمه:

آسمان شب یکی از نعمت های طبیعت که خداوند آن را در اختیار بشر قرار داده تا بتواند با آن رابطه برقرار کند و از آن به عنوان راهنما و آزمایشگاه نجومی استفاده کند. آسمان شب، این طبیعت فراموش شده، بیش از 4500 سال است که مورد توجه بشر قرار می گیرد و این آثار باستانی از دیرباز تا کنون مورد کاوش انسان قرار گرفته است.

ما در این مقوله می خواهیم شما را با اجرام آسمان شب و چگونگی رصد این اجرام آشنا کنیم تا بتوانید در مراحل اولیه بدون استفاده از ابزار و سپس با به کارگیری ابزارهای مختلف صور فلکی، سیارات و ستارگان مهم را رصد کنید. سپس می تواند داشته های خویش را در اختیار کسانی که در آغاز فعالیت رصدی خود هستند، قرار دهید. و البته خود را برای انجام پروژهای بزرگ آماده کنید.

اجرام آسمان

فضا از کهکشانها، منظومه‌ها، ستارگان، سیارات و بسیاری اجرام آسمانی دیگر انباشته شده است. عجایب و عظمت آنها به مراتب از تمامی دیگر پدیده‌های آفرینش بیشتر است. کهکشانها و ستارگان و بطور کلی پدیده‌های آسمانی انبوهی که عجیب و غریب می‌نماید وجود دارند، که پاره‌ای از آنها بوسیله دانشمندان شناسایی شده‌اند. مانند: کوتوله‌های سفید، ستارگان نوترونی، ستارگان هیپرونی، کوازارها، دنباله دارها، سیاه چاله‌ها و ... .

در فضای قابل رویت ما میلیاردها کهکشان جداگانه وجود دارد که بزرگترین آنها نظیر راه شیری و نزدیکترین کهکشان به نام آندرومدا یا به قول عبدالرحمن صوفی امرات المسلسله که فاصله آن از ما تقریبا 1.5 میلیون سال نوری و قطر زاویه‌ای آن 3.5 درجه و قطر خطی‌اش در حدود 100 هزار سال نوری است و دارای تقریبا یکصد میلیارد ستاره است. هر کهکشان مجموعه‌ای از میلیاردها ستاره است که بعضی از آنها از خورشید بزرگتر و بعضی دیگر بطور قابل توجهی کوچکتر.

سحابیها

در جهان علاوه بر ستاره‌ها مقادیر زیادی گرد و غبار و گاز وجود دارد که درون کهکشانها پراکنده گردیده است. سحابیها به علت نور ستارگان مجاور خود قابل رویت هستند. به کمک تلسکوپ به ساختمان و ویژگی آنها می‌توان پی برد. بعضی از سحابیها نیز تاریک بوده و مانع عبور نور ستارگانی که در پشت آنها قرار دارند می‌گردند.

سیارات

اجرام تقریبا کروی، جامد و بزرگی هستند که به دور خورشید می‌گردند. بزرگترین آنها به نام مشتری است که جرمی معادل یک هزارم جرم خورشید را دارد.. سیارات اجرام سماوی نسبتاً سرد بوده و انعکاس نور خورشید باعث مرئی شدن آنها می‌گردد.

تشخیص سیارات از ستارگان در آسمان شب

·      سیارات با نور خیره کننده در آسمان شب می‌درخشند، ولی نور ستارگان به علت دوری بیش از حد از ما به نظر دائماً تغییر می کند و به علت عبور این نور ضعیف از جو، پراش جوی بر روی آن تأثیر می گذارد و به اصطلاح ستاره چشمک می زند.

·         سیارات در آسمان حرکت کرده و محل آنها تغییر می‌کند، ولی ستارگان نسبت به هم دارا ی مکانهای تقریبا ثابتی هستند.

·         سیارات هنگام رصد با تلسکوپها بصورت قرص نورانی بزرگ دیده می‌شود، در صورتی که ستارگان بصورت نقاط روشن به نظر می‌رسند.

·         سیارات را می‌توان در نواحی باریکی از آسمان مشاهده کرد، ولی ستارگان را می‌توان در هر قسمتی از آسمان یافت.

سیارکها

سیاره‌های خرد، اجرام جامد کوچکی هستند که به دور خورشید می‌چرخند و تفاوت آنها با سیارات در بزرگی آنها است. بزرگترین این سیارکهای خرد به نام «سرس» می‌باشند، که قطرش برابر با 800 کیلومتر است. قطر اکثر آنها در حدود 3 کیلومتر می‌باشد. سیارکها نیز توسط انعکاس نور خورشید قابل رویت می‌باشند و آنها را بدون تلسکوپ نمی‌توان دید.

قمرها

قمرها اغلب از اجتماع و تمرکز دیسکهای غبار و گاز در پیرامون سیاره‌ها درست می‌شوند. شش سیاره از نه سیاره بزرگ هر کدام یک یا چند قمر دارند که به دور آنها می‌چرخند.

دنباله دار

دنباله دار اجرام سماوی هستند که گاهی در آسمان ظاهر می‌شوند. منشأ آن ها ممکن است از کمربند کوئیپر یا ابر ائورت باشد. هر دنباله دار از یک هسته سنگی- یخی و دنباله طویلی تشکیل شده است. فوران آن ممکن است به بزرگی  خورشید باشد و دم آن نیز در حدود چندین صد میلیون کیلومتر در فضا امتداد یابد. بر اساس قوانین کپلر دنباله دار وقتی به خورشید نزدیک می شود بر سرعت آن افزوده می گردد ولی با وجود اینکه صدها کیلومتر در ثانیه سرعت دارد برای یک چشم غیر مسطح همچون ما، بی حرکت به نظر می رسد. سرعت آن ها را می‌توان از تغییر مکانش نسبت به ستارگان زمینه ثابت آسمان تعیین کرد.

تا کنون نزدیک به هزاران دنباله دار کشف و نامگذاری گردیده است. بعضی از دنباله دارها به دلیل به دام افتادن در جاذبة خورشید در یک مدار بسته‌ای در حال حرکت هستند.  چنین دنباله دارهایی اهمیت زیادی داشته و بعد از یک پریود به نزدیکی زمین آمده و مشاهده شده‌اند، که مشهورترین آنها دنباله‌دار هالی است. مدارهای دنباله دارهای دیگر سهمی یا هذلولی است و به احتمال زیاد اینها فقط یک بار در مجاورت زمین ظاهر و رویت گردیده، دور می‌زنند و سپس رفته و دیگر به نزدیکی زمین نمی‌گردند.

شهاب

اجسام جامد و ریز دیگری به اندازه ته سنجاق هستند، در فضا دیده می‌شوند. اکثراً گروهی از این شهابها به طرف زمین حرکت کرده و در جو آن به دام میدان مغناطیسی حاکم بر کره زمین می‌افتد. در اثر برخوردشان در فاصله 150 کیلومتری جو زمین و در اثر اصطکاک آن، جسم سوخته و غبار آن به طرف زمین سقوط می‌کنند. نور حاصل شده از این برخورد را شخانه می‌نامند. در واقع می‌شود اظهار کرد هر ساله چند صد تن از غبار شخانه بر سطح زمین می‌نشیند. معمولاً شهابها در فاصله 80 کیلومتری سطح زمین کاملاً از بین می‌روند، ولی بعضی اوقات احتمال دارد که کاملاً تحلیل نگردند و بصورت شهاب سنگ به سطح زمین برسند.

چگونه به ستارگان نگاه کنیم؟

برای شروع ستاره شناسی و مشاهده ستارگان، به چیزی بیش از چشمانتان و یک دوربین دوچشمی مناسب احتیاج ندارید. کافی است که نقشه آسمان شب را مطابق با جهت جغرافیایی آسمان محل خود قرار داده و به کمک آن به شناسایی و رصد ستارگان بپردازید.

اما برای مشاهده دقیق برخی از اجرام مانند سحابی ها و کهکشان ها به ابزار اپتیکی نیاز داریم. زیرا این ابزار می توانند نور بیشتری را نسبت به چشمانمان جمع آوری می کنند و همچنین قادر به بزرگنمایی هستند. دوربین دوچشمی و تلسکوپ دو ابزار اپتیکی پرکاربرد در این زمینه هستند که هر کدام خصوصیت منحصر به خود را دارد.

آسمان در هر فصل چگونه تغییر می کند؟

آسمان مانند ساعت و تقویم است و با تغییر ساعت در شب و طی فصول در طی سال، تغییر پیدا می کند. برای نمونه به جایگاه و موقعیت ستاره قطبی نسبت به دب اکبر اشاره می کنیم. در ساعت 10 شب اواسط دی ماه، دب اکبر در سمت راست ستاره قطبی قرار دارد و در ساعت 10 شب اواسط فروردین در بالای آن و در همان ساعت در اواسط تیر ماه در سمت چپ ستاره قطبی قرار دارد.

نجوم رصدی بررسی حرکات سیاره‌ها، قمرها و دیگر اجرام سامانة خورشیدی است. مطالعه این حرکات با چشم غیر مسلح نیز ممکن است و کپلر قوانین سه گانه خود را از این راه به دست آورده است.

برای آغاز مشاهدات تنها به آسمانی صاف و دو چشم سالم نیاز است و در مراحل بعدی و با آشنایی بیشتر با صورت‌های فلکی می‌توان از دوربین‌های دوچشمی کوچک جهت تعقیب حرکت سیاره‌های کم نور و برخی دنباله دارها و سیارک‌ها استفاده کرد.

محاسبات ساده‌ای مانند تعیین جرم زمین، قطر زمین، فاصله ماه و خورشید، فاصله سیارات از خورشید، تخمین زمان کسوف و خسوف از همین مشاهدات ساده ممکن است.

صور فلكي گروههايي از ستارگان در آسمان هستند كه مجموعه هاي قابل تشخيص را تشكيل مي دهند. ستاره شناسان قديمي توانسته اند بعضي از اين مجموعه ها را پيدا كنند. و آنها را به نام موجودات افسانه اي، خدايان و الهه ها نام گذاري كرده اند. امروزه 88 صورت فلكي شناخته شده است و كل آسمان طوري تقسيم شده كه هر ستاره به يك صورت فلكي متعلق باشد. اما ستارگان موجود در هر صورت فلكي چندان  ارتباطي با هم ندارند، فقط طوري قرار گرفته اند كه وقتي از زمين به آنها نگاه مي كنيد در يك مجموعه قرار دارند. بديهي است چنانچه از يك نقطةديگر فضا به آن نگاه كنيد، مجموعه ها به صورت ديگري به نظر مي رسند. در بسياري از موارد فاصله ي ستارگانی كه يك صورت فلكي را تشكيل مي دهند از يكديگر بيش تر از فاصله ايست كه از ما دارند.

درخشندگی ستارگان، از یک مقیاس درخشندگی به نام قدر ظاهری استفاده می‌کنند. برای اولین بار هیپارخوس،  منجم یونانی قرن دوم پیش از میلاد ، ستارگان را این چنین طبقه بندی کرد. سپس دامنه مقیاسش برای در بر گرفتن اجرام سماوی درخشانتر و کم نورتر ، افزایش یافت.

ستارة قطبی

ستاره قطبی از معروفترین ستارگانی است که از سالها بیش راهنمای دریانوردان هوانوردان و مسافران بوده است و چه بسا مسافرانی که در دشت و جنگل راه خود را گم کرده بودند، با استفاده از این ستاره که نشان دهنده شمال است توانستند به سلامت به خانه‌هایشان برگردند. جُدَی یکی از ستارگان صورت فلکی دب اصغر است که در تمام سال در افق رویت است، جُدَی در انتهای صورت فلکی قرار گرفته است و تشخیص آن بسیار ساده است. جُدَی معروفترین و پر نورترین ستاره این صورت فلکی است و با نامهای ستاره قطبی و α آلفا دب اصغر) معروف است.

جدی در یک خوشه ستاره‌ای کم تراکم قرار گرفته است که به همراه 6 ستاره دیگر در پهنای 6 سال نوری گسترده شدند، فاصله جدی از ما برابر 276 سال نوری است.

به علت حرکت تقدیمی محور زمین، ستاره قطبی، یعنی ستاره‌ای که بر روی راستای محور چرخشی زمین در آسمان بیکران احتمالاً قرار می‌گیرند تغییر می‌کند و در زمانهای طولانی و با کندی ممکن است ستاره‌ای دیگر ، ستاره قطبی باشد و اگر بخواهیم که همین ستاره‌ای که امروز ستاره قطبی ماست بار دیگر ستاره قطبی ما بشود باید در حدود 26000 سال صبر کنیم! البته در طول عمر کوتاه ما انسانها با توجه به حرکت تقدیمی بسیار کند محور زمین، ستاره قطبی ما عوض نمی‌شود و نباید چندان نگران این موضوع شویم، ولی سومریها در چهار هزار سال پیش دقیقا همین ستاره قطبی را نداشته‌اند.

جُدَی و جهت یابی

ستاره جدی در موارد فوق مورد استفاده قرار می‌گیرد: تعیین شمال جغرافیایی، تعیین عرض جغرافیایی. ناظر شمال جغرافیایی را می‌توان با کشیدن خطی قائم از جدی بر افق پیدا کرد، که محلی که خط قائم افق را قطع می‌کند شمال جغرافیایی است.

اجرام غیر ستاره ای

اما اگر با چشم غیر مسلح و ابزارهای اپتیکی به آسمان نگاه کنید غیر از ستارگان تنها خوشه ستارگان را خواهید یافت که مجموعه‌ای از ستارگان است که با جاذبه گرانشی دو جانبه به یکدیگر پیوسته‌اند. ستارگان هر خوشه، همزمان و از یک ابر غبار و گاز متولد شده‌اند و بنابراین سن و ترکیبشان مشابه است. ولی نوع این ستارگان متفاوت است،  چون جرم های متفاوتی دارند. دو نوع خوشه وجود دارند: کروی و باز. خوشه‌های کروی پیرترند و در هاله‌ای کروی پیرامون هسته کهکشان راه شیری قرار دارند، ولی خوشه‌های جوانتر، باز و در قرص کهکشان قرار گرفته‌اند.

موقعیت خوشه‌ها خوشه‌های کروی زمانی تشکیل شدند که کهکشان ابری کروی بود. هنگامی که کهکشان ما به شکل قرص

در آمد، خوشه‌های کروی درون هاله‌ای ، پیرامون هسته باقی ماندند سپس خوشه‌های باز در داخل قرص تشکیل شدند.

خوشه‌های باز

خوشة باز مجموعه ای از ستارگان سست پیوند است که تعدادشان از کمتر از صد ستاره تا بیش از چند هزار متغیر است. تقریباً 1200 خوشه باز شناخته شده در کهکشانمان وجود دارند که همگی در قرص کهکشان واقعند. معمولاً آنها چند سال نوری پهنا دارند و شامل ستارگان گروه اول اند که جوان و فوق العاده درخشان هستند. سرانجام ستارگان خوشه‌های باز بخاطر اختلالات گرانشی ناشی از سایر اجرام موجود در کهکشان از یکدیگر دور می‌شوند.

خوشه‌های کروی

خوشه کروی مجموعه ای از ستارگان فشرده به یکدیگر است که تعدادشان از دهها هزار تا صدها هزار ستاره متغیر است. خوشه های کروی معمولاً دایره ای شکل بوده و تقریباً 100 سال نوری پهنا دارد. ستارگانشان در مرکز خوشه متمرکز شده اند. تقریباً 150 خوشه کروی شناخته شده در کهکشان ما وجود دارد، که اکثرشان در هاله پیرامون هسته کهکشان قرار دارند. ستارگان خوشه های کروی، پیر و از ستارگان گروه دوم هستند.

کرة سماوی

یک کرة فرضی است با شعاعی بی‌نهایت (نامعلوم) که مرکز آن، مرکز زمین یا مکان ناظر (کسی که به آسمان نگاه می‌کند) است. تصور ستاره شناسان جدید از آسمان بر مبنای تصوری است که از پیشینیان به ارث رسیده است و آن عبارت از این است که آسمان را به صورت یک گنبد کروی در نظر می‌گیرند که در عرض آن خورشید، ماه، سیارات و ستارگان به سمت جلو حرکت می‌کنند. این گنبد صلب که در آسمان گسترش پیدا می‌کند کرة سماوی نامیده می‌شود. در واقع کره سماوی عبارت است از یک کرة تخیلی بزرگ بی انتها که «زمین» را در برگرفته و به نظر می‌رسد که کلیه اجرام آسمانی به آن چسبیده‌اند. «استوای سماوی» نیز تصویری است از استوای زمین روی کره سماوی، به همین ترتیب «قطبین سماوی» تصویری از قطب شمال و جنوب جغرافیایی زمین، بر روی کره سماوی می‌باشد. «دایرة البروج» یا دایره حرکت ظاهری خورشید در آسمان می‌تواند تصویر مدار گردش زمین بر روی کرة سماوی باشد و یا به تعبیری ، مسیر عبور سالیانه خورشید در آسمان (این مسیر دارای انحراف 4/23 درجه‌ای نسبت به استوای سماوی است).

استوای آسمان

درست همانطور که موضع یک شیء بر روی زمین توسط طول و عرض جغرافیایی آن مشخص می‌شود، به همین روش مواضع ستارگان بر روی آسمان نیز توسط خطوطی که طول و عرض را بر روی کره سماوی معلوم می‌کنند، مشخص می‌شوند. عرض سماوی بر حسب درجه به طرف شمال یا جنوب استوا اندازه‌گیری می‌شود، که استوای سماوی به عنوان تصویر استوای زمین بر روی کره سماوی تعریف شده‌ است. عرضهای شمالی و جنوبی استوا به ترتیب با علامات مثبت و منفی مشخص می‌گردند. عرض سماوی هر ستاره میل (declination) آن نامیده می‌شوند.

طول سماوی را به همان شیوه طول جغرافیایی زمین نمی‌توان تعریف کرد، زیرا خطوط طولی زمین با آن می‌چرخند و سرتاسر کره سماوی را جاروب می‌کنند. مختصات واقع بر روی کره سماوی باید در فضا ثابت باشد و با زمین حرکت کند، زیرا آنها باید محل ستارگان ثابت را توضیح دهند. ستاره شناسان با انتخاب یک نقطه ثابت بر روی استوای سماوی که نقطه شروع درجات طول سماوی می‌باشد، اتفاق نظر دارند. درست مانند نصف‌النهار گرینویچ که به عنوان نقطه صفر برای اندازه‌گیری طول جغرافیایی بر روی سطح زمین بکار رفته است.

بر طبق این توافق، مکان انتخاب شده بر روی استوای سماوی در یک جهت معین و از یک نقطه مشخص اکنون در صورت فلکی حوت (Pices) قرار دارد. این نقطه صفر از تقاطع دو صفحه استوا و مدار زمین ، تعریف گردیده ، و آن اعتدال بهاری                  (vernal equinox) نامیده شده است. به سبب حرکت تقدیمی محور چرخش زمین ، نقطه اعتدال بهاری در فضا ثابت نمی‌ماند و به طور آهسته بر روی دایره‌ای حرکت می‌کند و در هر 26000 سال مداری را کامل خواهد کرد. مرجع برای یک سال به خصوص می‌باشد، و این مختصات بر مبنای موضع طول سماوی نقطه صفر در آن سال قرار گرفته است.

طول سماوی که بر حسب ساعت اندازه‌گیری می‌شود، قوسی از استوای سماوی است، که به سمت شرق جهت داده شده است و اندازه آن از صفر ساعت در موضع نقطه اعتدال بهاری تا 24 ساعت که به این نقطه باز می‌گردد، می‌باشد. در واقع هر 360 درجه معادل 24 ساعت و هر ساعت معدل 15 درجه را طی می کند. مانند ان چه که در انتخاب ساعت رسمی یک شکر مورد استفاده قرار می گیرد. با انتخاب نقطه صفر بر روی استوای سماوی تعریف سیستم مختصاتی که محل ستارگان و سایر اجرام را بر روی کره سماوی معین می‌سازد، کامل می‌شود.

منطقة البروج

یکی از اولین مناطقی که شما ممکن است مایل باشید در آسمان شب مورد شناسایی قرار دهید، منطقة البروج و خط مرکزی آن یعنی دایرة البروج است که در درون آن نوار زمین ، خورشید ، ماه و سیارات عبور می‌نمایند. ضمن این که کره زمین گردش سالانه را در مدار خود انجام می دهد، به نظر می رسد که خورشید مسیری را نسبت به آسمان پشت سر خود در درون ستارگان می پیماید. این مسیر ظاهری را اصطلاحاً دایرة البروج یا دایره گرفتگی گویند و سطحی شامل 8 درجه شمال و جنوب آن، منطقه البروج می گویند. از آنجا که تمام سیارات کم و بیش در صفحه ای هم خوان با زمین حرکت می کنند، لذا همه در درون نوار دایرة البروج هستند.

در حدود قرن پنجم قبل از میلاد، اخترگویان بابلی (و شاید یونانی) ، دایرة البروج را به 12 قسمت که هر کدام حدود 30 درجه اند، تقسیم و هریک را با نام یک صورت فلکی شناسایی می کردند. نام تمام 12 برج به جز یکی (صورت فلکی میزان) از اسامی جانداران گرفته شده و به همین دلیل نام منطقه البروج در اصل «دایره ی حیوانات» بوده است.

دایرة البروج

زمین در یک سال شمسی یک بار به دور خورشید در جهت مغرب به مشرق می چرخد. در نتیجه ، چنانکه یک ناظر زمینی بتواند وضعیت خورشید را نسبت به ستارگان آسمان، در مدت یک سال در نظر داشته باشد، ظاهرا چنین خواهد پنداشت که این خورشید بوده که در مدت یکسال شمسی یک بار به در زمین گشته است. مسیر حرکت ظاهری سالانه خورشید به دور زمین را دایرة البروج می نامند. به عبارت دیگر دایرة البروج، دایره عظیمه ای است که بر روی کره سمای قرار دارد و حرکت ظاهری سالانه خورشید به دور زمین، بر روی آن، صورت می گیرد. همچنین چنانکه ناظری فرضی در خورشید، بتواند نظاره گر زمین باشد، مسیر حرکت انتقالی زمین به دور خورشید را در مسیر همان دایرة البروج خواهد دید.

از آنجایی که محور چرخشی زمین بر سطح مدار حرکت انتقالی آن عمود نیست، لذا تصویر این مسیر بر کره سماوی، یعنی دایرة البروج، بر محور سماوی، عمود نمی باشد بلکه نسبت به آن متمایل است. زاویه بین صفحه دایرة البروج و دایره استوا، در حدود 23 درجه و 27 دقیقه است و به نام تمایل نامیده می شود. اندازه این زاویه در طول یک قرن به اندازه 47 ثانیه کم می شود. اندازه متوسط تمایل در سال 1972 برابر 23 درجه و 26 دقیقه و 34.52 ثانیه بوده است. محوری که از مرکز کره سماوی گذشته و بر سطح دایرة البروج عمود باشد، کره سماوی را در دو نقطه به نامهای قطب شمال دایرة البروج و قطب جنوب دایرة البروج قطع می کند.

نقاط اعتدال

دایرة البروج و کره سماوی بر روی کره سماوی همدیگر را در دو نقطه به نام نقاط اعتدال قطع می‌کنند. میل خورشید به هنگام عبور از نقاط اعتدال برابر صفر درجه می‌شود. یکی از نقاط اعتدال به اعتدال بهاری موسوم بوده و میل خورشید بعد از عبور از آن از جنوبی به شمالی و یا از علامت منفی به مثبت تغییر می‌یابد. فصل بهار در لحظه عبور خورشید از نقطه اعتدال بهاری آغاز می‌گردد. گر چه می‌توان نقطه اعتدال بهاری بر روی کره سماوی را نقطه ثابتی فرض کرد، اما محل آن بر روی دایرة البروج سالیانه به اندازه 50.26 ثانیه قوسی به طرف مغرب تغییر مکان می‌دهد و در نتیجه این تغییر خود موجب تغییر مختصات ستارگانی که نسبت به این نقطه سنجیده می‌شوند، می‌گردند. نقطه دیگر به اعتدال پاییزی موسوم است و میل خورشید بعد از عبور از آن از شمالی به جنوبی و یا علامت آن از مثبت به منفی تغییر می‌کند. فصل پاییز در لحظه عبور خورشید از نقطة اعتدال پاییزی شروع می‌شود. فاصله زمانی بین دو نقطه اعتدال در حدود شش ماه است.

نقاط انقلاب

نقاط انقلاب بر روی دایرة البروج دو نقطه‌ای است که میل خورشید به هنگام عبور از آنها بیشترین اندازه شمالی و یا جنوبی (مثبت و یا منفی) را داراست. زمانی که خورشید دارای بیشترین میل به طرف شمال است به نام انقلاب تابستانی معروف است. عبور خورشید از این نقطه، سرآغاز فصل تابستان در نیمکره شمالی (فصل زمستان در نیمکره جنوبی) است. وقتی خورشید دارای بیشترین میل به طرف جنوب بوده به انقلاب زمستانی موسوم است. این دو حالت عکس هم هستند.

حرکت ظاهری ستارگان

اگر آسمان صاف و بی ابر باشد، با غروب خورشید و آغاز شب نور ضعیف ستارگان را به تدریج می‌توان مشاهده کرد. با فرا رسیدن شب، رژه ستارگان شروع می شود. همانطور که خورشید از مشرق طلوع و در مغرب غروب می‌کند، به نظر می‌رسد که تک تک ستارگان نیز در نتیجه دوران زمین، طلوع و غروب می‌کنند. هنگامی که عده‌ای از ستارگان در افق مغرب ناپدید می‌شوند، ستارگان جدیدی از مشرق سر بر می‌آورند. منظرة آسمان در پگاه بطور قابل ملاحظه‌ای با آنچه در آغاز شب می‌بینیم، متفاوت است.

تعیین زمان و مکان ستارگان

همانطور که از مکان خورشید، می‌توان در تشخیص اوقات روز استفاده کرد، ستارگان را نیز می‌توان همانند یک ساعت، در تعیین اوقات شب نیز بکار برد. مثلاً می‌توان از گروه ستارگان مشهور به دب اکبر که در آسیای شمالی ، شمال اروپا و ایالتهای متحد آمریکا جزو ستارگان دور قطبی هستند، استفاده کرد. در گروه ستارگان دب اکبر دو ستاره وجود دارد که اگر خطی از آنها بگذرانیم و آن را امتداد دهیم، به ستاره قطبی خواهیم رسید. این خط همانند عقربه ساعت شمار ساعت غول پیکر آسمانی ماست. دب اکبر در یک شبانه روز یعنی در 24 ساعت ، یکبار ستاره قطبی را دور می‌زند. پس از وضعیت این خط می‌توانیم اوقات شب را نیز بدست آوریم.

انتخاب و رصد با دوربین دوچشمی

دوربینی برای شما مناسب است که سه خصوصیت مهم داشته باشد: بزرگنمایی، وزن و قیمت مناسب. دوربین دوچشمی 35×7 بزرگنمایی و توان کمی برای رصد دارند. در این نوع دوربین ها عدد اول ( 7) بزرگنمایی را نشان می دهد و عدد دوم (35) قطر عدسی را برحسب میلیمتر نشان می دهد. دوربینهای 50×7 برای رصد های معمولی و مشاهده مقارنه ها و یا رصد سحابی های گسترده مناسب هستند.

این دوربین دو چشمی (50×7 و 50×10) قدرت جمع آوری نوری کمی دارند ولی زاویه دید آنها در آسمان عریض است. دوربینهایی مانند 50×20 برای رصد های نجومی مناسب هستند و سبکی آنها در حمل و نقل آسان بسیار مناسب است. دوربینهای 60×20  و 80×20 دوربینهای خوب و عالی هستند اما وزن آنها کمی زیاد است و برای استفاده از آن به رابط مخصوص دوربین و سه پایه مناسب نیاز دارید. دوربینهای دیگری نیز امروزه تولید می شوند مانند : 150×40، 120×20 و ... که این نوع دوربینها از قیمت بالایی برخوردار هستند ولی برای رصدهای نجومی هدفمند و اکتشافی بسیار مناسب هستند.

رصد سیارات با دوربین دوچشمی

با دوربین دوچشمی می توانید سیارات را به راحتی مشاهده کرده و مکان آنها را در نقشه تعیین کنید. با یک دوربین معمولی 50×10 میتوانید رنگ سیارات را تشخیص داده و گاهی نیز اقمار مشتری را مشاهده کنید. برای رصد بهتر اقمار مشتری می توانید از دوربین مناسب 60×20 بهره بگیرید. این دوربین دوچشمی به آسانی چهار قمر مشتری را نشان می دهد. با این دوربین در شرایط مناسب جوی میتوانید حتی قرص مشتری را رصد کنید. برای دیدن حلقه های زحل نیز می بایست دوربینی با بزرگنمایی حداقل 25 داشته باشید. اگر با دوربین دوچشمی 60×20 به زحل نگاه کنید میتوانید قمر تیتان را که از قدر 8.3 است را رصد کنید.

تلسکوپ

هزاران سال بود که مطالعه ستارگان فقط از راه چشم انجام می‌گرفت. خوشبختانه، عدسی سازان آلمانی در اوایل قرن هفدهم میلادی (قرن یازدهم شمسی) تلسکوپ را اختراع کردند. آنها دریافتند که با ترکیب دو عدسی می‌توان اجسام دور دست را درشت‌تر نشان داد. گالیله، دانشمند ایتالیایی، تلسکوپ را در اخترشناسی به کار برد و توانست چندین کشف مهم انجام دهد. او چهار قمر بزرگ مشتری را کشف کرد و همچنین نشان داد که راه شیری از میلیونها ستاره کم نور تشکیل یافته است.

تلسکوپ گالیله

خیلی‌ها فکر می‌کنند که گالیله تلسکوپ را اختراع کرده است، اما واقعیت این است که یک عینک ساز هلندی اول دوربین را ساخت. در واقع گالیله اولین کسی بود که در ایتالیا ساختن دوربین را یاد گرفت و با آن به آسمان نگاه کرد. برای این کار هم از پادشاه و کلیسا و ... هدیه گرفت و یک مستمری بسیار زیاد سالیانه هم به او اختصاص دادند. باز هم بر خلاف تصور خیلی‌ها ، دوربینی که گالیله با آن کار می‌کرد از دو عدسی محدب (یکی شیئی و یکی چشمی) ساخته نشده بود، بلکه عدسی شیئی (جلویی) محدب بود و عقبی یا شیئی ، مقعر بود که باعث می‌شد تصویر حقیقی تشکیل بشود و جلوتر از جایی که هست دیده شود. دوربینهای کوچک قدیمی که ممکن است شما هم داشته باشید، همین طوری هستند.

آشنایی با انواع مختلف تلسکوپ ها

هر وسيله جديدي که اولين بار با آن رو به رو مي شويد و مي خواهيد با آن کار کنيد، هيجاني توأم با کمي ترس در شما به وجود مي آورد. ترسي که نشانه نا آشنايي شما با آن وسيله است و اينکه چگونه بايد از آن استفاده کرد. اگر هيچ راهنمايي در دسترس نباشد، اين ترس کم کم جاي خود را به نا اميدي يا حتي از آن بدتر به دلزدگي ميدهد. اولين تلسکوپي هم که خريديد يا با آن روبه رو شديد از اين قاعده مستثني نيست. به همين دليل قبل از اينکه بگوييم چگونه از تلسکوپ استفاده کنيد بهتر است اول کمي با اين وسايل آشنا شويد. تلسکوپ در واقع يک دوربين معمولي است که براي رصد اجرام سماوي تغييراتي در آن ايجاد شده است و مانند تمام وسايل ديگري که در روز با آنها سروکار داريم داراي انواع و کاربردهاي مختلف است. بجز جزئياتي که به ساختمان و اصول کار اين وسايل مربوط مي شود وجه تمايز تلسکوپها، توان تفکيک و توان آشکار سازي اجسام کم نورتر است. اينکه اين تلسکوپ بزرگنمايي اش چقدر است يا تصوير را چقدر جلو مي آورد، جملاتي اشتباهند. چون بزرگنمايي با تعويض چشمي يا استفاده از بعضي وسايل کمکي کم يا زياد مي شود. از نظر ساختار نيز تلسکوپها تفاوتهاي اساسي با هم دارند.

انواع تلسکوپها

تلسکوپهايي که با نور مرئي کار مي کنند به سه دسته کلي شکستي، بازتابي و بازتابي ـ شکستي تقسيم مي شوند. هر کدام از اين گروه ها خود به چند دسته ديگر تقسيم مي شوند که در نهايت شما را در مقابل تعداد زيادي تلسکوپ قرار مي دهد. نترسيد در عمل فقط چند نمونه تلسکوپ براي استفاده هاي آماتوري توليد و به بازارعرضه مي شود و متأسفانه در بازاري مثل بازارکشور ما عملاً انتخابهاي شما بسيار محدودتر هم مي شود. با وجود اين فکر مي کنیم آشنايي با آنها براي همه ما مفيد باشد.

تلسکوپهاي شکستي

اين نوع تلسکوپها از نظر ساختار تنوعي ندارند. همان طور که درکتابهاي دوره هاي مختلف تحصيلي نوشته شده است، اين تلسکوپها از يک عدسي شيئي و يک عدسي چشمي تشکيل شده اند. اما هر چه هست زير سر عدسي شيئي است. هر چه عيب هايي مانند کج نمايي کروي، کج نمايي رنگي، آستيگماتيسم و چند عيب ريز و درشت ديگر در عدسي اصلي کمتر باشد تلسکوپ بهتر و در نتيجه قيمت آن گرانتر است. در اين نوع تلسکوپها با دو اصطلاح آکروماتيک (Achromatic) يا بدون رنگ و آپوکروماتيک (Apochromatic) يا بدون رنگ تصحيح شده رو به رو مي شويم. اصطلاح دوم بيشتر از آنکه جنبه فني داشته باشد، تجاري است. البته نه به معناي واقعي کاملاً تجاري.

عدسيهاي شيئي آپوکروماتيک معمولاً از سه قطعه و آکروماتيک از دو قطعه شيشه به هم چسبيده ولي با جنسهاي متفاوت تشکيل شده اند. در تلسکوپهايي که ازعدسي آپوکروماتيک استفاده مي کنند عيبهاي معمول عدسيها به نحو چشمگيري کاهش پيدا کرده اند و اين کم شدن عيب ها به معناي کار بسيار زياد روي عدسيها هنگام طراحي، تراش و پوشش دادن است. به همين دليل است که مي بينيم دو تلسکوپ شکستي که ظاهراً تفاوتي با هم ندارند از نظر کيفيت و صد البته قيمت اصلاً با هم قابل قياس نيستند.

تلسکوپهاي بازتابي

اين نوع تلسکوپها بسيار متنوع اند و همگي بر اساس انعکاس نور از يک آينه مقعر طراحي مي شوند. اولين نمونه از يک تلسکوپ بازتابي را فردي بنام جيمز گريگوري اهل اسکاتلند در سال 1663 ميلادي طراحي کرد و نيوتن در واقع 9 سال پس از وي ساده ترين نوع تلسکوپ بازتابي را طراحي نمود و ساخت. بعدها اين نمونه از تلسکوپها را به نام مخترعين يا سازندگان آنها نامگذاري کردند و ما قصد داريم براي معرفي اين نوع از تسکوپها در ابتدا به سراغ ساده ترين نوع برويم. 

تلسکوپ نيوتوني

ساده ترين نوع تلسکوپ چه از نظر قوانين نورشناسي و چه طراحي و ساخت، تلسکوپ نيوتوني است. اين تلسکوپ از يک آينه مقعر (که هر چه شکل آن به يک سهمي دوار نزديکتر باشد کيفيتش بهتر است)، يک آينه تخت و يک عدسي چشمي تشکيل شده است. نکته بسيار مهمي که در اين تلسکوپ و ساير تلسکوپهاي بازتابي بايد به آن توجه کرد آينه مقعر اصلي است. شکل، پوشش سطحي و جنس آينه نقش تعيين کننده اي در کيفيت تصوير دارد. موادي مانند فلزات يا پلاستيکها به دليل خواصي که دارند کارآيي لازم و مفيدي براي ساخت آينه ندارند.

تلسکوپ کاسگرين

خروج نور از کنار بدنه تلسکوپهاي نيوتوني کار رصد با آنها را کمي مشکل مي کند. از طرف ديگر هر چه فاصله کانوني آينه بزرگتر باشد طول لوله تلسکوپ هم بزرگتر مي شود، که اين به معناي سنگينتر و مشکلتر شدن استقرار و هدايت تلسکوپ است. براي حل اين مسئله طرحهاي زيادي داده شده است که يکي از آنها طرح تلسکوپ کاسگرين است. تلسکوپ کاسگرين شامل يک آينه مقعر با سوراخ مرکزي، يک آينه محدب کوچکتر که قبل از نقطه کانون آينه اوليه قرار مي گيرد و يک عدسي چشمي مي باشد.

طول لوله اين تلسکوپها بسيارکوتاه است و از اين رو براي رصدهاي بيرون از شهر و حمل و نقل، بسيار مناسب اند. اين نوع تلسکوپها معمولاً عيب کج نمايي کروي و آستيگماتيسم دارند. نمونه ديگري از اين نوع تلسکوپ که به نام ريچي ـ کِرتين مشهور است اين عيب ها را تا حد زيادي رفع کرده است.

عدسي يا تيغه اشميت

يکي از راههاي تصحيح عيب هاي آينه اوليه تلسکوپهاي بازتابي، شکستي و شکستي- بازتابي قرار دادن تيغه اي شيشه اي با شکلي خاص است که انحناهاي سطحش متناسب با شکل آينه اصلي است. به اين عدسي يا تيغه، تيغه اشميت مي گويند. ترکيب اين تيغه با تلسکوپهاي بازتابي، نمونه هايي از تلسکوپ را به وجود مي آورد که به آن اشميت- کاسگرين، اشميت- نيوتوني يا ... مي گويند. البته از اين بين اشميت- کاسگرين، يکي از متداولترين و مشهورترين نوع تلسکوپهاي آماتوري امروزي است.

نصب تلسکوپ

بعد از خريد تلسکوپ مي خواهيد کار رصد را شروع کنيد در جعبه را باز مي کنيد و با يک سري وسايل و ابزارهاي مختلف روبرو مي شويد. براي اينکه اين وسايل به يک تلسکوپ آماده براي رصد تبديل شود، بايد آنها را به هم وصل کرد. اين که چطور بايد آنها را به هم وصل کرد بسته به نوع و مدل تلسکوپ دارد. از اين رو يا بايد از يک کارشناس کمک بگيريد يا کتابچه راهنماي آن را به دقت مطالعه کنيد. ولي به طور کلي در تمام تلسکوپها چه از نوع بازتابي و يا شکستي و چه با استقرار سمت - ارتفاعي و يا استوايي اين مراحل را بايد به ترتيب انجام دهيد:

1- نصب پايه

2- اگر استقرار از پايه جدا باشد بايد آنرا روي پايه نصب نمود.

3- نصب تلسکوپ روي استقرار

4- نصب جوينده (جوينده دوربين کوچکي است که به شما در نشانه روي به سوي جرم خاصي کمک مي کند)

5- نصب چشمي

6- هم خط کردن جوينده با تلسکوپ

7- اگر پايه و استقرار به تنظيم احتياج داشته باشند ( مثل استقرارهاي استوايي) تنظيم کردن آنها.

توضيحات فوق هر چند خلاصه بود اما بهتر است بعضي از مراحل را بيشتر توضيح دهيم.

نصب جوينده:

جوينده يا منظرياب، دوربين کوچکي است با بزرگنمايي کم و ميدان ديد وسيع که به رصدکننده اين امکان را مي دهد که جسم مورد نظر خود را راحتتر پيدا کند. چون بزرگنمايي تلسکوپها معمولاً زياد است، پيدا کردن و نشانه رَوي آن روي جسمي خاص بخصوص براي افراد کم تجربه کار مشکلي است. به همين دليل جوينده ها با بزرگنمايي کم (حتي در بعضي از نمونه ها بدون بزرگنمايي) به کمک شما مي آيند. در چشمي جوينده ها علائمي (به عنوان مثال يک بعلاوه) تعبيه شده است که اگر جسم در مرکز آن علامت قرار گيرد، حتي در چشمي تلسکوپ هم ديده مي شود ولي به شرطي که اين دو با هم، همخط باشند. همخط بودن تلسکوپ با منظرياب به اين معني است که محور نوري هر دو با هم موازي باشند. در بعضي از نمونه ها که جوينده به صورت ثابت روي تلسکوپ نصب شده است، اين هم خط شدن در کارخانه سازنده انجام مي شود ولي در نمونه هايي که منظرياب قابل نصب و تعويض است اين کار را شما بايد انجام دهيد.

لابد ميپرسيد چگونه؟

يک چشمي با بزرگنمايي متوسط يا کم برداريد و در جاي چشمي تلسکوپ قرار کنيد. پايه نگهدارنده جوينده را در سر جاي خود محکم کنيد و سپس جوينده را داخل پايه نصب کنيد. 3 يا 6 پيچ وظيفه نگهداشتن جوينده و تنظيم آن را بر عهده دارند. اين پيچها را آن قدر بپيچانيد تا جوينده در جاي خود ثابت و محکم شود. حال بدون استفاده از جوينده تلسکوپ را روي جسمي دور (هر چه دورتر باشد بهتر است) نشانه برويد. طوري که در مرکز ديد شما قرار گيرد. حال اگر با جوينده به موضوع انتخابي نگاه کنيد مي بينيد که در يکي از گوشه هاي منظر ياب ديده مي شود. با تغيير دادن وضعيت آن 3 يا 6 پيچي که قبلاً گفتيم، کاري کنيد که جسم دقيقاً در مرکز علامت بعلاوه جوينده قرار گيرد (تلسکوپ در حين اين کار نبايد حرکت کند). تا اينجا جوينده با تلسکوپ تا حد زيادي همخط شده است. براي تنظيم دقيقتر، همين کار را با يک ستاره پر نور انجام دهيد ولي خيلي سريع، چون اگر تلسکوپ شما موتور نداشته باشد ستاره در مدت زمان کوتاهي از ميدان ديد تلسکوپ خارج خواهد شد. اگر اين کار را با ستاره قطبي انجام دهيد بهتر  است، چون که جابجا نمي شود.

تنظيم کردن پايه و استقرار

اگر تلسکوپ شما استقرار سمت- ارتفاعي دارد، تنها کاري که بايد انجام دهيد تنظيم درجه ارتفاع پايه است ولي در استقرارهاي استوايي کار کمي مشکلتر است. در اين نوع استقرارها محور اصلي تلسکوپ بايد با محور چرخش زمين به دور خود موازي شود. اين کار را قطبي کردن مي گويند.

براي قطبي کردن تلسکوپ بهتر است در ابتدا از کسي که در اين زمينه تجربه دارد کمک بگيريد. ولي به صورت خلاصه (و البته غير دقيق) مي توان به اين صورت عمل کرد که اول پيچ تنظيم عرض جغرافيايي را شل کنيد و محور اصلي استقرار را روي عرض جغرافيايي محل رصد تنظيم کنيد (يک شاخص مدرج روي استقرار به همين منظور ساخته شده است). حال بدون اين که با پيچهاي حرکتي تلسکوپ آن را جابجا کنيد ، پايه تلسکوپ را آنقدر بچرخانيد تا رو به شمال بايستد. دراين حالت بايد لوله تلسکوپ با محور اصلي استقرار در يک جهت باشند. يک چشمي با بزرگنمايي متوسط در جاي چشمي بگذاريد. بايد ستاره قطبي را در مرکز چشمي ببينيد. اگر نبود تلسکوپ و پايه را ( هر دو با هم) آنقدر بچرخانيد تا ستاره قطبي در مرکز ميدان ديد چشمي شما قرار گيرد. اکنون تلسکوپ به صورت تقريبي قطبي شده است. البته بعضي از تلسکوپها يک سري وسايل کمکي دارند که اين کار را ساده تر مي کند. به هر صورت براي اولين بار قطبي کردن، کمک گرفتن از يک متخصص يا يک فرد با تجربه در اين زمينه ضروري است. مثل اينکه تمام کارهاي اوليه را انجام داديم، حال نوبت کار اصلي است.

بيائيد رصد کنيم:

تلسکوپ آماده کار است. با يک چشمي با بزرگنمايي کم شروع کنيد. در جوينده، جسم مورد نظر را پيدا کنيد. آن را در مرکز جوينده قرار دهيد و پيچهاي اصلي بعد و ميل (يا سمت و ارتفاع) را کمي محکم کنيد. حال در چشمي دنبال جسم بگرديد. آنقدر تلسکوپ را جابجا کنيد تا جسم در مرکز چشمي قرار گيرد. حالا اگر بخواهيد ميتوانيد چشمي را با يک چشمي با بزرگنمايي بيشتر عوض کنيد و باز هم سعي کنيد جسم در مرکز ميدان ديد قرار گيرد. مي دانيم که اولين تجربه، شما را شگفت زده مي کند ولي اين نکته را بخاطر بسپاريد که ستاره ها حتي با بزرگترين تلسکوپهاي جهان هم به صورت يک نقطه روشن ديده مي شوند و سحابي ها و کهکشانها هم به صورت توده اي ابر مانند. راستي اين نکته را هم فراموش نکنيد که قبل شروع کار با تلسکوپ کنيد بهتر است با آسمان شب و صورتهاي فلکي آشنائي بيشتري پيدا کنيد و ستارگان و اجرام مهم هر صورت فلکي را بشناسيد. انجام اين کار با نقشه ها و اطلسهاي ستاره اي امکان پذير است و شما که ميخواهيد در آسمان سير کنيد مي بايست طرز کار با نقشه ها را هم ياد بگيريد.

چند نکته مهم:

·              تلسکوپ وسيله اي حساس است. به همين دليل در کار کردن با آن بايد دقت زيادي کرد. يک ضربه کافي است تا يک تلسکوپ اشميت کاسگرين گران قيمت به آينه دق تبديل شود.

·              به هيچ وجه برا ي تميز کردن سطوح نوري چه آينه، چه عدسي و چه چشمي از وسايلي مانند دستمال کاغذي يا پارچه هاي معمولي استفاده نکنيد. در اين ميان آينه هاي تلسکوپ حساسيت ريادي دارند و حتماً بايد با شيوه اي مخصوص آنها را تميز و گردزدائي نمود.

·              در داخل تلسکوپ و چشمي بجز چند تيغه فلزي، آينه و عدسي چيز ديگري وجود ندارد. از باز کردن آنها جداً خودداري کنيد چون تنظيم و همخط سازي تلسکوپ شما به هم ميخورد.

·              اگر تلسکوپي بازتابي يا شکستي- بازتابي داريد و هر کاري مي کنيد تصوير واضح نمي شود احتمالاً تلسکوپ از حالت هم محوري خارج شده است.

·              اگر تلسکوپ شما موتور ردياب دارد، پيش از روشن کردن آن از متعادل بودن تلسکوپ روي استقرار (بالانس وزن) مطمئن باشيد. چون فشار بيش از حد به موتور باعث آسيب ديدن آن مي شود.

·                     براي رصد خورشيد حتماً از فيلترهاي مطمئن و مناسب استفاده کنيد و در طول روز تلسکوپ را هرگز بدون فيلتر به سمت خورشيد نبريد.