ستاره

[رزیتا]

ستاره شناسی در عمل


دید کلی

ستاره شناسان اکثر مطالعات فضایی خود را از طریق رصدخانه‌‌ها انجام می‌دهند. جو زمین که آمیخته از گازهای مختلف است، نور ستارگان را در جهتهای گوناگون می‌شکند. به همین جهت است که ستاره‌ها در آسمان سوسو می‌زنند. اگر آنها را از بالای جو مشاهده کنیم، درخشش ثابتی خواهند داشت. برای این منظور از رصدخانه‌های فضایی در خارج جو استفاده می‌شود. در فضا تلسکوپهای نوری می‌توانند تصاویر واضحتر و دقیقتری نسبت به زمین تهیه کنند. می‌توان ماهواره‌ها را نیز جهت جمع آوری انواع تشعشعات متوقف شده در جو ، بکار گرفت.
ستاره شناسی رادیویی

کارل یانسکی در سال 1931 امواج رادیویی فضایی را کشف نمود. این امواج توسط تلسکوپهای رادیویی ، که همان آنتنهای بزرگ منحنی رو به آسمان هستند، دریافت می‌شوند. آنتن ، موج رادیویی را درست همانند متمرکز شدن نور توسط تلسکوپ انکساری ، متمرکز می‌کند. آنتنهای رادیویی می‌توانند ابرهای گازی میان ستارگان را که در نور مرئی غیر قابل تشخیص‌ هستند، را شناسایی کنند. آنها علائم اجرام سماوی مانند خورشید و کویزارها را شناسایی می‌کنند.
ستاره شناسی با رادار

تلسکوپهای رادیویی علاوه بر دریافت موج رادیویی ، می‌توانند علائم رادیویی را نیز منتقل کنند. این فوران علائم به سوی جسمی در منظومه شمسی ارسال می‌شود و پژواک آن توسط آنتن رادیویی دریافت می‌شود. زمان بازگشت پژواک ، فاصله از جسم آسمانی را برای ستاره شناسان مشخص می‌کند. می‌توان تجهیزات راداری را در مدار زمین به تجهیزات رصد متصل کرد. علائم از زمین منعکس می‌شوند و نقشه های دقیقی از سطح زمین پدید می‌آورند.

تجهیزات راداری کاوشگر ماژلان ، که در مدار زهره می‌چرخد ، نقشه‌ها و تصاویری از سطح این سیاره که مرتبا با باریکه‌ای از ابر ضخیم پوشیده می‌شود ، تهیه کرده‌است. رادار همچنان معلوم ساخت که زهره در خلاف جهت سایر سیارات منظومه شمسی می‌چرخد.

روست
در سال 1990 یک رصدخانه بین المللی به نام
ماهواره روست برای مشاهده منابع آسمانی
اشعه ایکس به فضا پرتاب شد.
ستاره شناسی با مایکروویو

بر خلاف موج رادیویی ، امواج مایکرو ویو نمی‌توانند به لایه‌های تحتانی جو نفوذ کنند. همانند ماهواره‌ها ، تلسکوپهای مستقر در قلل کوهستان نظیر مائوناکیا در هاوایی و لاسیلا در شیلی می‌توانند آنها را شناسایی کنند. امواج مایکرو ویو می‌توانند به ستاره شناسان بگویند چه موادی در ابرهای غباری و گازی در بین ستارگان وجود دارد. نتایج مطالعات کاوشگر تشعشع زمینه کیهانی کوبه) ، که با امواج مایکروویو کار می‌کرد ، در سال 1992 صحت نظریه انفجار بزرگ را تقویت کرد.
ستاره شناسی با اشعه مادون قرمز

همه اجرام آسمانی مقداری امواج مادون قرمز ساطع می‌کنند. بخار آب بخشهای تحتانی جو این اشعه را جذب می‌کند. بنابراین برای یافتن آن باید تلسکوپها در ارتفاعات یا روی ماهواره‌ها نصب شوند. ستاره شناسان می‌توانند با سنجش اشعه مادون قرمز ، اجرامی را مشاهده کنند که ابرهای متراکم غبار نظیر سحابی جبار ، که محل تولد ستارگان است ، آنها را احاطه کرده‌اند. آنها همچنین می‌توانند حلقه‌های گازی پیرامون ستارگان ، که محل تشکیل سیارات هستند ، را رصد کنند. ماهواره ستاره شناسی مادون قرمز «ایراس) در سال 1983 پرتاپ شد و بیش از 200 هزار منبع را برای این اشعه کشف نمود.

ستاره شناسی با اشعه ماورا بنفش

ستارگان گرم از خود تشعشع ماورا بنفش ساطع می‌کنند، که معمولا جو زمین مانع رسیدن آن به زمین می‌شود. بنابراین همیشه تلسکوپهای ماورا بنفش بر روی ماهواره‌ها نصب می‌شوند. به جای شیشه که این نوع تشعشع را جذب می‌کند ، با یک کانی به نام کوارتز آینه‌های تلسکوپ را می‌سازند. این آینه‌ها پوشش مخصوصی دارند که می‌توانند امواج فرابنفش را منعکس کنند. کاوشگر بین المللی ماورا بنفش IUE در سال 1978 پرتاب شد. که تا کنون موفق بوده و امکان مطالعه اجرامی نظیر ابرنواخترها را فراهم نموده است.
ستاره شناسی با اشعه ایکس

مطالعات فضایی درباره اشعه ایکس ، توسط ماهواره‌ها یا موشکها انجام می شود. زیرا تشعشع این اشعه نمی‌تواند از جو زمین بگذرد. اشعه ایکس از گازهای فوق العاده گرم موجود در بقایای ابر نواختر و یا جفت ستارگانی که که یکی از آنها کوتوله سفید و یا حفره سیاه است ، حاصل می‌شود. بخاطر عبور اشعه ایکس از آینه‌های معمولی ، تلسکوپهای جمع کننده آنها از مجموعه‌ای از آینه‌های کانونی و استوانه‌ای استفاده می‌کنند که اشعه را با زاویه‌ای حاده منعکس می‌نمایند. در سال 1990 یک رصدخانه بین المللی به نام ماهواره روست ، برای مشاهده منابع آسمانی اشعه ایکس ، به فضا پرتاب شد.

کهکشان گاما
مطالعه اشعه های گاما به ما امکان می دهد
تا «ببینیم» متراکمترین گازهای کیهانی در کجا واقع هستند.
ستاره شناسی با اشعه گاما

اشعه گاما که توسط ماهواره‌های مستقر در مدار زمین جمع آوری شده ، حاوی تشعشعات بسیار پر انرژی می‌باشد. این اشعه ، منابع کیهانی گوناگونی از جمله پالسارها و هسته کهکشان راه شیری دارد. انتشار بسیار کوتاه اشعه شدید گاما ، معروف به فورانهای اشعه گاما ، از هنگام کشف آنها در سال 1967 ستاره شناسان را متحیر کرد. زیرا این تشعشعات پراکنده‌اند و منشا دقیق آنها هنوز ناشناخته مانده است. مطالعه اشعه گاما به ما امکان می‌دهد تا ببینیم متراکمترین گازهای کیهانی در کجا واقعند. رصدخانه اشعه گامای کامپتون ، سنگینترین ماهواره غیر نظامی است که تا کنون پرتاب شده است. وزن آن در زمین متجاوز از 17 هزار کیلوگرم می‌باشد.
ستاره شناسی نامرئی

ستارگان بخاطر انتشار نور قابل روئیت هستند، ولی در فضا انواع دیگری از تشعشع وجود دارد که نمی‌توانیم آن را ببینیم. این تشعشعهای نامرئی حاوی اطلاعاتی درباره اجرامی نظیر حفره سیاه است. اگر چه تلسکوپهای زمینی بخشی از این تشعشع را جمع آوری می‌کنند، اما ستاره شناسان باید تجهیزاتشان را به بالای جو زمین بفرستند تا نامرئی‌ترین تشعشعات را مطالعه کنند. همچنین باید تشعشع نامرئی را با ابزار گوناگونی از قبیل تلسکوپهای زمینی می‌گیرند، تا ماهواره‌ها شناسایی کنند.

[رزیتا]

ستاره شناسی اشعه ماوراء بنفش



مقدمه

ستارگان گرم از خود تشعشع ماوراء بنفش ساطع می‌کنند که معمولا جو زمین مانع رسیدن آن به زمین می‌شود. بنابراین همیشه تلسکوپهای ماوراء بنفش بر روی ماهواره‌ها نصب می‌شوند. بجای شیشه که این نوع تشعشع را جذب می‌کند با یک کانی به نام کوارتز آینه‌های تلسکوپ را می‌سازند. این آینه‌ها پوشش مخصوصی دارند که می‌توانند اشعه ماوراء بنفش را منعکس کنند.

مشاهده اشعه ماوراء بنفش
کاوشگر در سال 1978 پرتاب شد، که تا کنون
بسیار موفق بوده و امکان مطالعه اجرامی
نظیر ابرنواخترها را فراهم نموده است.
مکان ماهواره‌ها

از آنجایی که ماهواره‌ها برای جلوگیری از تداخل امواج رادیویی باید جدا از هم باشند، لذا شماره مکانهای مداری در مدار همزمان با زمین که امکان استفاده آن برای ارتباطات وجود دارد محدود است. از اینرو جای شگفتی نیست که وظیفه مدیریت در امور دستیابی به مدار و استفاده از فرکانسها برای انواع روز افزون و متنوع کاربردهای زمینی و ماهواره‌ای بوسیله شمار روز افزونی از کشورها بی‌نهایت دشوار شده است. از سویی استفاده از ماهواره‌ها در کشورهای متمدن و پیشرفته به عملکرد دقیق و عملیات روز به روز دقیقتر نه تنها از نظر بکار گیری شیوه خودشان ، بلکه از نظر همسایگانشان در مدار همزمان با زمین نیاز می‌باشد.

برخی از ماهواره‌ها نیز در مدار ناهمزمان با چرخش زمین (non - geosynchronous) قرار داده می‌شوند. در ماهواره‌های ناهمزمان با مدار زمین ، ماهواره دیگر در دید ایستگاه زمینی نیست، زیرا که سطح افق زمین را پشت سر می‌گذارد و از دیدرس خارج می‌شود. در نتیجه برای اینکه ارسال همواره ادامه یابد به چندین ماهواره از این نوع نیاز است و چون نگهداری و ادامه کار چنین شیوه ارتباطی بسیار پیچیده و گران است، لذا کاربران و متخصصان طراحی ماهواره‌ها بیشتر جذب ماهواره همزمان با زمین می‌شود.

ایراس در سال 1983
برای مطالعه منابع تشعشع مادون
قرمز در آسمان پرتاب شد.

ماهواره‌های ستاره شناسی

ماهواره‌های ستاره شناسی اطلاعاتی درباره فضا فراهم می‌کنند که از زمین بدست نمی‌آید. آنها میدان مغناطیسی زمین ، کمربند تشعشع آن و بادهای خورشیدی را مطالعه می‌کنند. آنها تشعشع ستارگان و کهکشانهای دور دست را شامل اشعه گاما ، تشعشع ماوراء بنفش ، اشعه ایکس و تشعشع مادون قرمز شناسایی می‌کنند. این تشعشع اغلب اطلاعاتی درباره اجرامی نظیر کوازارها ، ابرهای گازی شکل نامرئی حفره‌های سیاه و بقایای ستارگان منفجر شونده را آشکار می‌کند.

[رزیتا]

ستاره شناسی اشعه ایکس






مقدمه

جو زمین در مقابل پرتوهای ایکس کدر است. از این رو برای مشاهده پرتوهای ایکس دستگاههای آشکارساز باید در بالای جو باشند و باید توسط موشکها یا اقمار مصنوعی به آنجا برده شوند. این خواسته اجتناب ناپذیر، ستاره شناسی پرتو ایکس را از نظر مالی در وضعیتی قرار می‌دهد که با دیگر شاخه‌های جدیدا توسعه یافته ستاره شناسی تفاوت دارد. مطالعات فضایی درباره اشعه ایکس توسط ماهواره‌ها یا موشکها انجام می‌شود. زیرا تشعشع این اشعه نمی‌تواند از جو زمین بگذرد.

اشعه ایکس از گازهای فوق العاده گرم موجود در بقایای ابر نواختر و یا جفت ستارگانی که یکی از آنها کوتوله سفید و یا حفره سیاه است، حاصل می‌شود. بخاطر عبور اشعه ایکس از آینه‌های معمولی ، تلسکوپهای جمع کننده آنها از مجموعه‌ای از آینه‌های کانونی و استوانه‌ای استفاده می‌کنند که اشعه را با زاویه‌ای حاده منعکس می‌کنند.

روست
در سال 1990 یک رصدخانه بین المللی به نام
ماهواره روست برای مشاهده منابع آسمانی
اشعه ایکس به فضا پرتاب شد.

روشها

استفاده از آینه در مورد پرتوهای ایکس مستلزم این است که تابش با زاویه خراشان (grazing angle) به سطح بخورد. در مورد پرتوهای ایکس ، اشکال هندسی مستقیما باهم ترکیب می‌شوند و این برخلاف تلسکوپ نوری است که در آن آینه‌های اولیه و ثانوی از یکدیگر جدا هستند و بین آنها فاصله وجود دارد. ستاره شناسان پرتو ایکس استفاده از لوله‌های مستطیل شکل بجای دایره‌ای را آسانتر یافته‌اند. زیرا دستگاه آشکار سازی که باید در ته لوله سوار شود، در یک جعبه مستطیلی شکل راحتتر جای می‌گیرد تا درون یک جعبه مدور نمونه‌ای از یک جعبه آشکار ساز که به شمارنده تناسبی معروف است، دیواره‌های جعبه کاملا توسط صفحات فلزی که در مقابل پرتوهای ایکس غیر قابل نفوذند، بسته شده است و فقط یک پنجره باز گذاشته شده که جنس آن از ماده‌ای است که پرتوهای ایکس می‌توانند از طریق آن به درون جعبه نفوذ کنند.

در ساختمان این پنجره معمولا از صفحه بریلیوم ، ورق آلومینیوم و فیلمهای پلاستیکی استفاده می‌شود. روشهای آشکار سازی پرتو ایکس همگی بر مبنای اثر فتوالکتریک پایه گذاری شده‌اند. در آشکار سازها پرتوهای کیهانی نه تنها از آن طرف که رو به آسمان است، بلکه از زوایای مختلف به جعبه آشکار ساز نفوذ می‌کند. می‌توان با پوشاندن قسمت خارجی لوله توسط وسایل حس کننده ، پرتوهای را که از سطوح جانبی لوله می‌آیند. از پرتوهایی که از قسمتهای دلگرد پایین و ... وارد لوله می‌شوند بطور جداگانه آشکار سازی کرد، مثل شمارنده گایگر. بنابراین احاطه کردن دستگاه آشکار ساز پرتو ایکس با شمارنده‌های ساده‌ای از نوع گایگر ، نخستین دفاع ستاره شناسان پرتو ایکس در مقابل پرتوهای کیهانی ناخواسته است.

علاوه بر پرتوهای کیهانی ، مسائل دیگری نیز وجود دارد. الکترونها از اتمها به بیرون پرتاب شده و اتمها نیز نور گسل می‌دارند. این گسل نور ، توسط الکترونهای برخورد کننده‌ای که موجب تغییر حالت اتمها می‌شوند بوجود می‌آیند، بدین ترتیب که اتمها تحریک می‌شوند و از خود نور تابش می‌کنند. برای رفع این مشکل ، عمدا یک گاز ناخالص (یا گاز خاموش کننده) در جعبه آشکار ساز وارد می‌کنند. دلیل انتخاب ، قابلیت جذب نور است که در نتیجه مانع از رسیدن نور به دیواره‌های جعبه می‌شود.

مشکل اختلال آمیز دیگر ، مسأله پارازیت است. یک پرتو کیهانی ممکن است بدون فعال کردن یک شمارنده محافظ ، به درون جعبه آشکار کننده راه یابد، یا ممکن است یا الکترون تا آن حد انرژی کسب کند که مانند الکترون تولید شده توسط یک پرتو ایکس ناخواسته عمل کند. برای مقابله با چنین اشتباهاتی مدت انجام آزمایش باید طولانی‌تر شود، زیرا رویدادهای نامحتمل ، توالیا رخ نمی‌دهند.

نخستین منبع پرتو ایکس که از خارج منظومه شمسی کشف شد

در سال 1956 م ، جوب و فریدمن ، علاوه بر رسیدن به هدف خود که کشف تشخیص شراره‌های خورشیدی به عنوان عامل محو شدنهای رادیویی بود، کشف مهمی مشابه کشف کارل جانسکی در مورد امواج رادیویی انجام دادند. چوب و فریدمن دریافتند که پرتوهای ایکس بصورت پخش از جهات متعددی که دستگاههای آشکار ساز پرتوهای ایکس در آن جهت نشانه گیری شده بودند، می‌رسند. در نتیجه شب 12 ژوئن 1962 م . یک موشک توسط محققان به ارتفاع 230 کیلومتری پرتاب شده دو تا از سه شمارنده‌های پرتوهای ایکس ، که در موشک نصب شده بودند، در مدت 350 ثانیه رصد خودکار خود را به درستی انجام دادند.

وقتی شمارنده‌ها مستقیما به طرف جنوب - جنوب غربی (جغرافیایی) گردانده شدند، یک منبع پرتو ایکس نرم با قدرتی حدود پنج کوانتوم که در هر ثانیه از سطح یک سانتیمتر مربع می‌گذشت یافت شد. این علامت ، بسیار قویتر از حدی بود که قبلا انتظار یا امید آن می‌رفت. اگر این علامت تابش از یک ستاره نزدیک بود، ستاره باید پرتوهای ایکس را با قدرت خروجی ده میلیون برابر خورشید، گسیل کند. این منبعی بود که بعدا وقتی نشان داده شد که در جهت صورت فلکی عقرب است، عقرب 1-X نامیده شد.

نخستین کهکشان پرتو ایکس

گروه NRL تحت نظر فریدمن بدون شک نخستین کهکشان قوی پرتو ایکس را در سال 1970 م. کشف کردند. این کهکشان M87 بود، کهکشانی با فواره ویژه داخلی. فواره یک منبع قوی پرتوهای ایکس است، ولی یک هاله خارجی گسترش یافته مهمتر نیز وجود دارد که حجم آن بسیار بزرگ است. اگر نور مرئی (یا حتی رادیویی) به الکترونهای پر سرعت برخورد کند، پرتوهای ایکس تولید می‌شوند. این فرآیند ، که به عکس فرآیند کامپتون معروف است، رقیب بزرگی برای مکانیسم گسیل اکثر منابع قوی پخش پرتوهای ایکس است. منجمله ، پرتوهای ایکس از مسیر دایروی درون سحابی خرچنگ از آن جمله‌اند. عکس فرآیند کامپتون به شرطی صورت می‌گیرند که از قبل تابش با فرکانس کم وجود داشته باشد.

بررسی قمر مصنوعی یوهورو

قمر مصنوعی یوهورو (این کلمه سواهیلی swahili به معنای آزادی است) یکی از پروژه‌های کوچک ناسا بود، ولی ارزش علمی آن از اکثر پروژه‌های بزرگ ناسا بیشتر بود. قمر مصنوعی در دوم دسامبر 1970م. پرتاب شد، ولی طرح ریزی خود آن توسط ASE به حدود 1964م. باز می‌گردند. دستگاههایی که بوسیله یوهورو حمل می‌شد برای نقشه برداری از منابع پرتو ایکس با شار انرژی بیشتر از 2X10-10 erg Cm-2 در کل آسمان طراحی شده بودند. نتایج این بررسی به فهرست U3 معروف شده و چاپ گردید.

خوشه‌های کهکشانها ، اکثر منابع پرتو ایکس

برای توضیح گسیل پرتوهای ایکس از خوشه‌های کهکشانها دو نظریه پیشنهاد شده است. یکی از آنها عکس فرآیند کامپتون است. نظریه دیگر که در سال 1971م. توسط جی. گان و جی. گوت (J. Gunn , J. Gott) پیشنهاد شد که به ایده برخورد ذرات بر می‌گردد. میزان گاز بین کهکشانی درون خوشه‌ها ، ممکن است بسیار بزرگتر از چیزی باشد که ستاره شناسان گمان می‌بردند. اگر چه در هر عنصر حجمی ، میزان وقوع برخوردها باید کوچک باشد، اما ممکن است کل آن برای تمام حجم ، قابل توجه باشد، زیرا حجم کل یک خوشه از کهکشانها بسیار بزرگ است.

چشم انداز بحث

وقتی بررسی یوهورو کامل شده ستاره شناسی با پرتو ایکس از مرحله پیشین تازه بودن ، وارد مرحله طلایی خود شد. با توجه به مقالات تحقیقی چاپ شده در نشریات ستاره شناسی گواهی می‌دهند، در این عصر بوده و تحقیقات ادامه دارند. در آینده با کشفهای چشم گیر ستاره شناسی پرتو ایکس روبرو خواهیم شد.

[رزیتا]

ستاره شناسی رادیوئی

تنظیم دقیق
آنتنهای رادیویی علایم اجرام سماوی
مانند خورشید و کوازارها را شناسایی می‌کنند.


مقدمه

وقتی بتوان دمایی به ماده نسبت داد و وقتی کوانتومهای جذبی و گسیلی کافی با این فرکانسها وجود داشته باشد، آنگاه توزیع انرژی تابشی حاصل از آن ماده که به فضا سرازیر می‌شود، شکل منحنی یک جسم سیاره را دارد. در امواج رادیویی با فرکانس پایین، انرژی زیادی در یک منحنی جسم سیاه وجود ندارد، مگر اینکه دما فوق العاده بالا باشد. به این دلیل بود که ستاره شناسان برای مدت مدیدی (تا اواخر دهه 1940 میلادی) گمان می‌کردند که تلاش در جهت مشاهده جهان بوسیله امواج رادیویی حتی اگر جو زمین در مقابل آن امواج ، شفاف باشد ارزشی ندارد. در نتیجه اکثر اکتشافات اساسی ستاره شناسی رادیویی ، از خارج رصدخانه‌ها انجام می‌شد. کارل یانسگی در سال 1931 امواج رادیویی فضایی را کشف نمود. این امواج توسط تلسکوپهای رادیویی که همان آنتنهای بزرگ منحنی روبه آسمان هستند، دریافت می‌شوند. آنتن ، امواج رادیوئی را درست همانند متمرکز شدن نور توسط تلسکوپ انکساری متمرکز می‌کند. آنتنهای رادیویی می‌توانند ابرهای گازی میان ستارگان را که در نور مرئی غیر قابل تشخیص هستند، شناسایی کنند.


ستاره شناسی با رادار

تلسکوپهای رادیویی علاوه بر دریافت امواج رادیویی ، می‌توانند علایم رادیویی را نیز منتقل کنند. این فوران علایم بسوی جسمی در منظومه شمسی ارسال می‌شود و پژواک آن توسط آنتن رادیویی دریافت می‌شود. زمان بازگشت پژواک فاصله از جسم آسمانی را برای ستاره شناسان مشخص می کند. تجهیزات راداری کاوشگر ماژلان که در مدار زهره می‌چرخد، نقشه‌ها و تصاویری از سطح این سیاره که مرتبا با باریکه‌ای از ابر ضخیم پوشیده می‌شود، تهیه کرده است. رادار همچنین معلوم ساخت که زهره در خلاف جهت سایر سیارات منظومه شمسی می‌گردد. می‌توان تجهیزات راداری را در مدار زمین به تجهیزات رصد متصل کرد. علایم از زمین منعکس می‌شوند و نقشه‌های دقیقی از سطح زمین پدید می‌آورند.

آنتن قاره‌ای
قطر موثر مجموع این ده آنتن
8 هزار کیلومتر (10مایل) است.
تداخل سنجی

می‌توان علایم دریافت شده توسط دو یا چند تلسکوپ رادیویی را ترکیب نمود و منبع علایم رادیویی مذکور را یافت. به این شیوه تداخل سنجی می گویند. هر چه تلسکوپها از یکدیگر فاصله داشته باشند، اندازه گیری شان دقیقتر خواهد بود. برای تهیه تصویر رادیوئی آسمان، به تلسکوپهای بیشتری احتیاج داشت. مجموعه پایگاههای بسیار طولانی 10 تلسکوپ رادیوئی دارد و از هاوایی در اقیانوس آرام تا آمریکای شمالی و دریای کارائیب امتداد می‌یابد.

مجموعه بسیار بزرگ واقع در سوکورو ، در ایالت نیومکزیکو در آمریکا ، از 27 آنتن رادیوئی مجزا تشکیل شده که به شکل حرف وای نصب شده‌اند. این مجموعه به کمک شیوه تداخل سنجی علائم هر آنتن را جهت تهیه تصاویر رادیوئی آسمان با یکدیگر ترکیب می‌کند. این تصاویر آنقدر دقیق هستند که با تصاویر نوری قابل مقایسه‌اند.این مجموعه قابل گسترش است و می‌توان آنرا تا 36 کیلومتر (23 مایل) امتداد داد. قطر هر آنتن 25 متر (82 پا) است.

علامت بزرگتر
آنتنهای مجموعه بسیار بزرگ با ترکیب
علایم رادیوئی ، به عنوان یک آنتن رادیوئی
بزرگ عمل می‌کند.

[رزیتا]

ستاره شناسی مایکروویو




مقدمه

آسمان پوشیده از مایکروویو
این نقشه مایکروویو آسمان را ماهواره کوبه
گرفته است. نتایج این مطالعه در سال 1992
سحت نظریه انفجار بزرگ را تقویت کردند.



بر خلاف امواج رادیویی امواج مایکروویو نمی‌توانند به لایه‌های تحتانی جو نفوذ کنند. همانند ماهواره‌ها ، تلسکوپهای مستقر در قلل کوهستانی نظیر مائوکیا در هاوایی و لاسیلا در شیلی می‌توانند آنها را شناسایی کنند. امواج مایکروویو می‌توانند به ستاره شناسان بگویند چه موادی در ابرها غباری و گازی در بین ستارگان وجود دارد. اتمهای هیدروژن امواج رادیویی را با چنان شدتی گسیل می‌دارند که برای آشکار شدن ساده آنها توسط رادیو تلسکوپها کافی است. فرکانس گسیل 1.42X109 سیکل بر ثانیه است و این فرکانس ، در مرکز نوار موجی قرار دارد که روشهای رادیویی بر روی آن اعمال می‌شوند.

دانشمندان سابقا تصور می‌کردند که بیشتر هیدروژن بین ستاره‌ای ، بصورت اتمهای منفرد است و از این رو با مشاهدات رادیویی قابل آشکار شدن هستند. مولکولهای هیدروژن ، H2 ، این تابش ویژه را گسیل نمی‌کنند و در نتیجه با این روش رادیویی نمی‌توان آنها را آشکار کرد، اما هیدروژن تک اتمی آشکار پذیر است. امروزه از داده‌های دیگر (غیر رادیویی) معلوم شده است، همانقدر که هیدروژن بین ستاره‌ای بصورت اتمی وجود دارد، بصورت مولکولی نیز می‌تواند وجود داشته باشد. احتمالا بیشتر از این نیز باشند.
مولکولها در فضا بین ستاره‌ای

مولکولها از روش چرخششان آشکار می‌شوند. مولکولها خطوط طیفی گسیل می‌کنند که به دلیل انتقالها در حالت چرخششان ، فرکانسهای کاملا مشخصی دارند. برای آشکار کردن گسیل مولکولها باید از آنتنهای رادیویی و گیرنده‌ها استفاده کنیم. گیرنده‌ها را می‌توان بر روی هر فرکانس دقیق که به انتقال خاص یک مولکول خاص وابسته است، تنظیم کرد و به این ترتیب حضور مولکول را در یک ابر گاز کیهانی آشکار کرد. اولین پیش بینی نظری در مورد مولکولها در فضای بین ستاره‌ای در سال 1940 میلادی از سوی آر. آ . لیتلتون (R. A. Lyttleton) صورت گرفت.

مدت بسیار کوتاهی پس الز آن آندریومک کلر (Andrew Mackeller) موفق شد CH و CN را با استفاده از یک روش نوری و نه با استفاده از روشهای رادیویی ، آشکار کند. پس OH و NH3 و H2O و H2CO شناسایی شدند. از سال 1971 میلادی به بعد ستاره شناس رادیویی که بیشتر در طول موجهای میلیمتری فعالیت می‌کرد به نوبه خود به عنوان یک شاخه مهم ستاره شناسی مطرح شد.
ابرهای مولکولی غول پیکر

ستاره شناسی امواج میلیمتری ، جزئیات ساختمانی ابرهای بین ستاره‌ای را تعیین می‌کند. ابرها را می‌توان با توجه به تابش گسیل شده در انتقالهای چرخشی بسیاری از مولکولها مشاهده کرد، که در آن هر مولکول ، اطلاعاتی در مورد نحوه توزیع خود در درون یک ابر بدست می‌دهد. از آنجا که مولکولهای مختلف به گونه‌های متفاوت توزیع می‌شوند، هر یک از آنها تصویر خاص خود را بدست می‌دهد. با وجود این تصاویر گوناگون وابستگیهای فامیلی باهم دارند که در آنها مولکولهای معمولی‌تر ، گسترده‌ترین ساختمانها را از خود نشان می‌دهند. در بین تمام مولکولها ، تصویری که مونو اکسید کربن (CO) می‌دهد، بزرگترین مقیاس را دارد.

[رزیتا]

ستاره شناسی اشعه گاما

مقدمه

ستارگان بخاطر انتشار نور قابل رؤیت هستند. ولی در فضا انواع دیگری از تشعشعات هست که نمی‌توانیم آن را ببینیم. این تشعشع نامرئی حاوی اطلاعاتی درباره اجرامی نظیر حفره سیاه است. اگر چه تلسکوپهای زمینی بخشی از این تشعشع را جمع می‌کنند، اما ستاره شناسان باید تجهیزاتشان را به بالای جو زمین بفرستند تا نامرئی‌ترین تشعشعات را مطالعه کنند.

ترتیب میزان قدرت انرژی از چب به راست
طیف الکترومغناطیسی

همه اجسام آسمانی امواج الکترومغناطیسی منتشر می‌کنند. هر چه جسم گرمتر باشد، انرژی بیشتری ساطع می‌کند. اجرای سماوی بسیار گرم تشعشعاتی با طول موجهای کوتاه پرانرژی و اجرام سردتر تشعشعاتی با طول موجهای بلند کم انرژی منتشر می‌کنند. اشعه‌های گاما پرانرژی‌ترین امواج الکترومغناطیسی هستند، ولی امواج رادیویی کمترین انرژی را دارند.
منابع رادیویی

وقتی بتوان دمایی به ماده نسبت داد و وقتی کوانتومهای جذبی وگسیلی کافی با این فرکانسها وجود داشته باشد، آنگاه توزیع انرژی تابشی حاصل از آن ماده که به فضا سرازیر می‌شود، شکل منحنی یک جسم سیاره را دارد. در امواج رادیویی با فرکانس پایین ، انرژی زیادی در یک منحنی جسم سیاه وجود ندارد، مگر اینکه دما فوق العاده بالا باشد. به این دلیلی بود که ستاره شناسان برای مدت مدیدی (تا اواخر دهه 1940 میلادی) گمان می‌کردند که تلاش در جهت مشاهده جهان بوسیله امواج رادیویی حتی اگر جو زمین در مقابل آن امواج شفاف باشد، ارزشی ندارد. در نتیجه اکثر اکتشافات اساسی ستاره شناسی رادیویی ، از خارج رصدخانه‌ها انجام می‌شد.

کهکشان گاما
مطالعه تشعشعات گاما به ما امکان می‌دهد
تا ببینیم متراکمترین گازهای کیهانی در کجا واقعند.
ستاره شناسی اشعه گاما و ستارگان جدید الورود

اشعه گاما که توسط ماهواره‌های مستقر در مدار زمین جمع آوری شده ، حاوی تشعشات بسیار پر انرژی می‌باشد. این اشعه ، منابع کیهانی گوناگونی از جمله پالسارها و هسته کهکشان راه شیری دارد. انتشار بسیار کوتاه اشعه شدید گاما معروف به فورانهای اشعه گاما، از هنگام کشف شان در سال 1967 ستاره شناسان را متحیر کرده اند، زیرا این تشعشات پراکنده اند و منشا دقیقشان هنوز ناشناخته مانده است. رصد خانه اشعه کامای کامپتون سنگین ترین ماهواره غیر نظامی است که تا کنون پرتاب شده است. وزن آن در زمین متجاوز از 17 هزار کیلوگرم (37500 پیوند) است. منطقه روشن نشانگر فعالیت اشعه های گاماست.

[رزیتا]

ستاره شناسی نامرئی




مقدمه

ستارگان بخاطر انتشار نور قابل رؤیت هستند. ولی در فضا انواع دیگری از تشعشع هست که نمی‌توانیم آن را ببینیم. این تشعشع نامرئی حاوی اطلاعاتی درباره اجرامی نظیر حفره سیاه است. اگر چه تلسکوپهای زمینی بخشی از این تشعشع را جمع می‌کنند، اما ستاره شناسان باید تجهیزاتشان را به بالای جو زمین بفرستند تا نامرئی‌ترین تشعشعات را مطالعه کنند.

مشاهده امواج
تشعشع نامرئی را با ابزار گوناگون از تلسکوپهای
زمینی گرفته تا ماهواره‌ها شناسایی می‌کنند.

طیف الکترومغناطیسی

همه اجسام آسمانی امواج الکترومغناطیسی منتشر می‌کنند. هر چه جسم گرمتر باشد، انرژی بیشتری ساطع می‌کند. اجرام سماوی بسیار گرم تشعشعاتی با طول موجهای کوتاه پر انرژی و اجرام سردتر تشعشعاتی با طول موجهای بلند کم انرژی منتشر می‌کنند. اشعه‌های گاما پر انرژی‌ترین امواج الکترومغناطیسی هستند، ولی امواج رادیویی کمترین انرژی را دارند.

ستاره شناسی اشعه ایکس

جو زمین در مقابل پرتوهای ایکس کدر است. از این رو برای مشاهده پرتوهای ایکس دستگاههای آشکارساز باید در بالای جو باشند و باید توسط موشکها یا اقمار مصنوعی به آنجا برده شوند. این خواسته اجتناب ناپذیر، ستاره شناسی پرتو ایکس را از نظر مالی در وضعیتی قرار می‌دهد که با دیگر شاخه‌های جدیدا توسعه یافته ستاره شناسی تفاوت دارد. مطالعات فضایی درباره اشعه ایکس توسط ماهواره‌ها یا موشکها انجام می‌شود. زیرا تشعشع این اشعه نمی‌تواند از جو زمین بگذرد.

ستاره شناسی با مایکروویو

بر خلاف موج رادیویی ، امواج مایکرو ویو نمی‌توانند به لایه‌های تحتانی جو نفوذ کنند. همانند ماهواره‌ها ، تلسکوپهای مستقر در قلل کوهستان نظیر مائوناکیا در هاوایی و لاسیلا در شیلی می‌توانند آنها را شناسایی کنند. امواج مایکرو ویو می‌توانند به ستاره شناسان بگویند چه موادی در ابرهای غباری و گازی در بین ستارگان وجود دارد. نتایج مطالعات کاوشگر تشعشع زمینه کیهانی کوبه) ، که با امواج مایکروویو کار می‌کرد، در سال 1992 صحت نظریه انفجار بزرگ را تقویت کرد.

ترتیب میزان قدرت انرژی از چب به راست

ستاره شناسی با اشعه مادون قرمز

همه اجرام آسمانی مقداری امواج مادون قرمز ساطع می‌کنند. بخار آب بخشهای تحتانی جو این اشعه را جذب می‌کند. بنابراین برای یافتن آن باید تلسکوپها در ارتفاعات یا روی ماهواره‌ها نصب شوند. ستاره شناسان می‌توانند با سنجش اشعه مادون قرمز ، اجرامی را مشاهده کنند که ابرهای متراکم غبار نظیر سحابی جبار ، که محل تولد ستارگان است ، آنها را احاطه کرده‌اند. آنها همچنین می‌توانند حلقه‌های گازی پیرامون ستارگان ، که محل تشکیل سیارات هستند ، را رصد کنند. ماهواره ستاره شناسی مادون قرمز آیراس در سال 1983 پرتاپ شد و بیش از 200 هزار منبع را برای این اشعه کشف نمود.

ستاره شناسی اشعه گاما

ستارگان بخاطر انتشار نور قابل رؤیت هستند. ولی در فضا انواع دیگری از تشعشعات هست که نمی‌توانیم آن را ببینیم. این تشعشع نامرئی حاوی اطلاعاتی درباره اجرامی نظیر حفره سیاه است. اگر چه تلسکوپهای زمینی بخشی از این تشعشع را جمع می‌کنند، اما ستاره شناسان باید تجهیزاتشان را به بالای جو زمین بفرستند تا نامرئی‌ترین تشعشعات را مطالعه کنند.

ستاره شناسی با اشعه ماورا بنفش

ستارگان گرم از خود تشعشع ماورا بنفش ساطع می‌کنند، که معمولا جو زمین مانع رسیدن آن به زمین می‌شود. بنابراین همیشه تلسکوپهای ماورا بنفش بر روی ماهواره‌ها نصب می‌شوند. به جای شیشه که این نوع تشعشع را جذب می‌کند ، با یک کانی به نام کوارتز آینه‌های تلسکوپ را می‌سازند. این آینه‌ها پوشش مخصوصی دارند که می‌توانند امواج فرابنفش را منعکس کنند. کاوشگر بین المللی ماورا بنفش IUE در سال 1978 پرتاب شد. که تا کنون موفق بوده و امکان مطالعه اجرامی نظیر ابرنواخترها را فراهم نموده است.

[رزیتا]

انواع ستاره شناسی




مقدمه

ستاره شناسان حرفه‌ای تمام وقت خود را صرف استفاده از تلسکوپ نمی‌کنند. ممکن است آنها ماههای بسیاری را به تحلیل تصاویر و اطلاعات گرد آمده از رصد بگذارنند. گاهی اوقات لازم نیست اختر شناسان به محل تلسکوپ بروند. مثلا تلسکوپ اسحاق نیوتن در جزایر قناری را می‌توان از کمبریج انگلیس کنترل کرد. ستاره شناسان غیر حرفه‌ای بسیاری نیز به آسمان شب می‌نگرند و از آن عکس می‌گیرند. تجهیزات این عده معمولا برای کاوش کهکشانهای دور به حد کافی پیشرفته نیست، ولی آنها می‌توانند منظومه شمسی را رصد کنند.

نوبت رصد
ستاره شناسان برای ثبت اطلاعات
مورد نیازشان ، باید از قبل در یکی از
رصدخانه‌های بزرگ مدرن نوبت بگیرند.



برای ستاره شناسان غیر حرفه‌ای ، یک دوربین خوب از یک تلسکوپ کوچک ارزان قیمت موثرتر است. با دوربین می‌توان کوهها و گودالهای شهابسنگی ماه را مشاهده کرد و بیشتر از چشم غیر مسلح می‌توان ستاره دید، مخصوصا «اگر توجهتان به کهکشان راه شیری معطوف است. با دوربین ، ستارگان همچنان شبیه نقاط نورانی هستند، ولی سیارات نزدیک بصورت قرصهایی معلوم می‌شوند. همچنین می‌توانید هلالهای زهره و ماه را ببینید. یافتن سیارات از ستارگان دشوارتر است، زیرا موقعیت‌شان مرتبا تغییر می‌کند، ولی مجلات ستاره شناسی و برخی از مجلات بطور ماهیانه به شما می‌گویند که در کجای آسمان در جستجوی آنها باشید.

با استفاده از این اطلاعات می‌توانند به مشاهده چهار قصر بزرگ مشتری بپردازید و حرکاتشان را به هنگام گردش به دور این سیاره تحت نظر بگیرند. دوربین همچنین جزئیات بیشتری درباره خوشه‌های ستارگان نظیر پروین و سحابیهایی مانند جبار در اختیار شما قرار می‌دهد. به مشاهده ستارگان دنباله دار بپردازید، چرا که این ستارگان با نام کاشفشان نامگذاری می‌شوند. هیچ وقت از اقبال خود نا امید نشوید، شاید شما نیز یکی از آن افراد شوید.
مشاهده ستارگان

اگر چه از درون باغچه یا پشت پنجره می‌توانید مناظر جالبی در آسمان ببینید، اما اگر بتوانید دور از پرتو نور چراغهای خیابان رصدخانه‌ای بیابید، ستارگان بیشتری خواهید دید. اگر به انجمن ستاره شناسی محل خود بپیوندید، می‌توانید دوستانی بیابید تا به اتفاقشان ستارگان را مطالعه کنید و در سفرهای علمی به مشاهده ستارگان بپردازید. نقشه ستارگان به شما کمک می‌کند محل اجرام سماوی خاص را بیابید.

همچنین برای تعیین زمان به ساعت و برای تعیین جهت صحیح به قطب نما احتیاج دارید. 30 دقیقه طول می‌کشد تا چشم شما به تاریکی عادت کند، ولی برای خواندن نقشه ستارگان از چراغ قوه معمولی استفاده نکنید و دید شبانه خود را مختل نکنید. در عوض چراغ قوه‌تان را با کاغذ شفاف قرمز بپوشانید تا نور قرمز ساطع کند. شبهای صاف برای مشاهده ستارگان شرایط خوبی را فراهم می‌کنند، ولی صافی آسمان شاید نشانه خنکی هوا باشد، پس فراموش نکیند لباس گرم بپوشید.

اگر تجهیزات مخصوصی ندارید، باز می‌توانید با چشم غیر مسلح اجرام سماوی بسیاری را بیابید. می‌توانید هلالهای ماه را دنبال کنید و صور فلکی را بیابید. شاید ستارگان دارای رنگهای مختلف نیز نظیر رجل الجبار ، که ستاره‌ای به رنگ آبی و سفید است، منکب الجوزا ، که ستاره‌ای سرخ است، قابل رؤیت باشند. می‌توانید این دو ستاره را در صورت فلکی جبار بیابید.

[رزیتا]

علم ستاره شناسی


دید کلی

ستاره شناسی چیست؟ آیا آن را می‌توان شاخه‌ای از علوم قرار داد یا بیشتر به فلسفه نزدیک است؟ شاید امروزه ستاره شناسی بخشی از علوم هستند که کاربردهای مستقیمی چون علوم پزشکی و یا مهندسی ندارند) باشد، اما بی گمان در گذشته چنین نبوده است. امروزه ستاره شناسی را بخشی از علوم در نظر می‌گیرند که به مطالعه و درک پدیده‌های آسمانی می‌پردازد.

درک پدیده‌های آسمانی ، بخشی از تلاش سیری ناپذیر انسان در راه درک و شناخت نظم حاکم بر تمام طبیعت چه نقشی در زندگی بشر دارد، بحثی است که، شاید هرگز نتوان پاسخی عینی و مستقیم برای آن یافت. چرا که شاید پاسخ این سؤال خیلی شخصی باشد، اما آنچه مهم است، پاکی ، عظمت و دست نخوردگی اجرام بزرگ و دور دست عالم است که آن قدر وسوسه انگیزند که هر کسی را به مطاله خود فرا می‌خوانند و ستاره شناسی حاصل این فراخوان بزرگ است.

تعریف و ارتباط با علوم دیگر

اگر به دنبال یک تعریف مشخص از ستاره شناسی نوین باشیم، می‌توان آن را چنین بیان کرد؛ مطالعه موضع ، ساختار و چگونگی تحول (از آغاز تا پایان) اجرام آسمانی. در این زمینه ، علومی به کمک ستاره شناسی می‌آیند که هر یک پاسخگوی بخشی از پرسشهای این علم هستند. فیزیک بخش عمده‌ای از مشکلات ستاره شناسان را برطرف کنند، شیمی ، ریاضیات و مکانیک نیز از جمله علومی هستند که ارزشهای فراوانی برای ستاره شناسی و ستاره شناسان دارند. در سالهای اخیر حتی علمی مانند زیست شناسی به کمک ستاره شناسی آمده است و بحث موجودات برون زمینی ، مسأله پیدایش حیات و نیز امکان زندگی در دیگر کرات آسمانی ، رابطه روز افزون این دو علم را طلب می‌کند.

سایر علوم ، بخصوص علوم کاربردی (مانند شاخه‌های گوناگون مهندسی) نیز بحث فضاپیماها ، تلسکوپهای زمینی و فضایی غول پیکر را تکمیل می‌کند و از این طریق در گسترش ستاره شناسی قدم بر می‌دارد. رابطه ستاره شناسی و سایر علوم را در ادامه این سلسله مباحث و به تدریج متوجه خواهید شد و بی گمان در ادامه مسیر ستاره شناسی حتما متوجه می‌شوید که در هیچ حالتی قادر به حذف ارتباط یک یا چند رشته از علوم دیگر با ستاره شناسی نخواهید شد.

تلسکوپ فضایی هابل



اهداف و سرانجام

اکنون می‌دانید که ستاره شناسی چه هدفی را پیش رو دارد، شناخت اجرام آسمانی. اما سوال اساسی که بسیاری از افراد در ذهن دارند این است که آیا عاقبت ستاره شناسی ، تنها برآوردن نیازهای درونی و حسی افراد را در بر دارد یا آنکه ، فواید دیگری از این علم پر هزینه ، عاید جوامع بشری می‌شود؟ پاسخ دادن به پرسش فوق کار چندان ساده ای نیست. چرا که نیاز به داشتن اطلاعات جامع از علوم مختلف دارد. اما آنچه را که می‌توان بطور حتم و یقین بیان کرد، خدماتی است که ستاره شناسی به فیزیک ارائه کرده است.

اگر فیزیک را به دو بخش فیزیک کلاسیک و فیزیک نوین تقسیم بندی کنیم، برای هر بخش یک مفهوم و یک قانون اساسی می‌توان نام برد. در بخش فیزیک کلاسیک ، قوانین مکانیک نیوتن و در بخش فیزیک مدرن ، قوانین انیشتین (نسبیت خاص و عام) حاکمیت بی رقیبی دارند. در هر دو مورد (قوانین مکانیک نیوتنی و قوانین نسبیتی) بخشی از اثبات قوانین مذکور به عهده ستاره شناسی بوده است.

یعنی قسمتی از قوانین فوق با استفاده از رصدهای نجومی اثبات شده است (اثبات نجومی هر دو قانون را در درسهای آینده ذکر می‌کنیم.) از دیگر خدمات اخترشناسی می‌توان به بحث پیدایش حیات روی زمین اشاره کرد، اینکه آیا بطور کلی حیات سیاره ما زمین منشا آسمانی پاسخگویی آن خواهد پرداخت و کاربردهای دیگر خواهید کرد.

آریستارخوس



ستاره شناس کسیت و چه وظایفی دارد؟

ستاره شناسی را شناختیم، شاید ستاره شناسی تنها علمی باشد که هنوز می‌توان دو بخش حرفه‌ای و آماتور در آن فعالیت کرد. افراد آماتور ، کسانی هستند که بر حسب علاقه به این علم زیبا می‌پردازند و البته تحصیلات عالیه و شغل اصلی آنها در زمینه ستاره شناسی نیست، چنین افرادی در تاریخ نجوم زیاد بوده و هستند. سوزن بان قطار ، پزشک ، رمان نویس ، مدرس علوم دینی ، زمین شناس ، میکروبیولوژیست و ... ، اینها شغل بعضی از افرادی است که به نجوم آماتوری به عنوان یک سرگرمی علمی جدی روی آورده‌اند و پیشرفتهای فراوانی هم در این علم داشته‌اند. و اما ستاره شناس حرفه‌ای کسی است که تحصیلات دانشگاهی او در زمینه شاخه‌های مختلف ستاره شناسی است و به ستاره شناسی به عنوان یک شغل نگاه می‌کند.
ارتباط ستاره شناسی حرفه‌ای و آماتوری

رابطه ستاره شناسی حرفه‌ای وآماتوری نیز در خور توجه است، در ابتدا برای بسیاری این گمان بوجود می‌آید که ستاره شناسی آماتوری ، مغلوب ستاره شناسی حرفه‌ای است و هیچ کاری وجود ندارد، در حالی که قضیه چیز دیگری است. یعنی حیطه فعالیت این دو گروه کاملا از هم جداست و به عبارتی ستاره شناسان آماتور و حرفه‌ای بطور ضمنی باهم در مورد نوع عملکردشان به توافق رسیده‌اند.

بسیاری از دنباله دارها ، سیارکها ، ستارگان انفجاری جدید (نواخترها و ابرنواخترها) توسط ستاره شناسان آماتور کشف شده‌اند. در حالی که این نوع اکتشافات در بخش ستاره شناسی حرفه‌ای یا اصلا انجام نمی‌شود و یا اگر انجام شود کاملا تصادفی است.

[رزیتا]

مواد بین ستاره‌ای



اصطلاح بین ستاره‌ای معرف هر رویه یا هر شکلی از ماده و انرژی موجود در فضای مابین ستارگان است. هر چند بخشی از مواد بین ستاره‌ای به صورت ذرات کوچک غبار می‌باشد، ولی قسمت اعظم آن را گاز هیدروژن تشکیل می‌دهد. در کهکشان راه شیری جرم ماده موجود در فضای بین ستاره‌ای تقریبا 10 درصد کل جرم تمامی ستارگان است.




نگاه اجمالی

گرچه در آسمان شب ، ستارگان را در نزدیک هم می‌بینیم، ولی در واقع فضای بسیار بزرگی میان آنها وجود دارد. فاصله بین ستارگان تاریک به نظر می‌رسد، ولی به راستی فضا کاملا خالی نیست. اتمهای گاز و همچنین ذرات غبار در فضا شناورند. این مواد مه بسیار رقیقی درست می‌کنند که ستارگان دوردست را کم نورتر و رنگ آنها را به سرخ متمایل می‌کند.

اخترشناسان به گاز و غبار فضایی ، ماده میان ستاره‌ای می‌گویند. ماده میان ستاره‌ای بسیار رقیقتر از هوای ماست. یک فنجان هوا حدود 1015 اتم دارد، در حالی که یک فنجان ماده میان ستاره‌ای فقط دارای پانصد اتم است.

ماده بین ستارگان

در میان ذرات غبار از بلورهای یخ زده آب ، آمونیاک و متان تا ترکیبات بسیار پیچیده یافت می‌شود. بیشتر گاز موجود در فضای بین ستارگان ، هیدروژن است. در بعضی از نقاط گاز و غبار در کنار هم جمع یا بوسیله گرانش جاروب می‌شوند و ابرهای ضخیمی تشکیل می‌دهند. بعضی از این ابرها چنان پرپشت هستند که جلوی نور ستارگان ورای خود را کاملا می‌گیرند.

در یک شب صاف هنگامی که راه شیری به وضوح دیده می‌شود، می‌توانید ابرهای غبارآلودی را ببنید که در متن نقره فام این نوار نورانی ، تکه‌های تاریکی بوجود آورده‌اند. علاوه بر ابرهای تیره غبار ، ابرهای درخشانی از گاز هم وجود دارند که به رنگ صورتی می‌درخشند. آنها از زیباترین اجرام آسمانی هستند.

سحابی جبار

شبهای زمستان به راحتی می‌توان صورت فلکی جبار را یافت. درست در پایین سه ستاره‌ای که کمربند آن را تشکیل می‌دهند، لکه‌های نورانی و مه‌آلود دیده می‌شود. آن سحابی بزرگ جبار و یکی از معدود سحابیهای قابل دیدن با چشم غیر مسلح است. با دوربین دوچشمی و یا تلسکوپهای کوچک می‌بینید که با نور ضعیف سبز رنگی می‌درخشند.

علت رنگ سحابیها

در عکسهای رنگی معمولا سحابیهای درخشان به رنگ صورتی یا ارغوانی دیده می‌شوند. بیشترین گاز موجود در فضا ، هیدروژن است و ستارگان نورانی درون سحابیها سبب می‌شوند که هیدروژن مانند چراغهای نئون بدرخشد. ستارگان داغ ، پرتوهای نامرئی فرابنفش گسیل می‌کنند که به هنگام عبور از میان گاز هیدروژن سبب درخشش آن به رنگ صورتی مایل به سرخ می‌شود، علاوه بر این ابرهای روشن ، سحابیهای دیگر نیز وجود دارند که همانند آینه‌های فضایی عمل می‌کنند، یعنی نور مرئی رسیده از ستارگان نزدیک را باز می‌تابانند.

تولد ستاره در سحابیها

یکی از کشفیات هیجان‌انگیز اخترشناسی به این ابرهای گازی مربوط است. همواره ستارگان جدیدی در میان آنها متولد می‌شوند. اخترشناسان در میان سحابی جبار روشن شدن ستارگان جدیدی را به راستی مشاهده کرده‌اند. ستاره جدید هنگامی شکل می‌گیرد که ذرات گاز و غبار به صورت یک توپ غول‌پیکر در کنار هم جمع می‌شوند.

این ستاره بر اثر کشش گرانش سفت‌تر و سفت‌تر و همزمان داغتر و داغتر می‌شود و سرانجام به چنان حرارتی می‌رسد که برای شروع واکنشهای هسته‌ای کافی است و سپس پرتو افشانی خود را آغاز می‌کند، ستاره متولد می‌شود و بیشتر حیات خود را مانند خورشید در حالت عادی می‌گذراند.

تجمع ستارگان نوزاد

در گذشته دور حدود نه دهم ماده موجود در کهکشان راه شیری به شکل ستاره در آمده است، یک دهم بقیه گاز و غبار پراکنده در میان ستارگان است. در میان این مواد ستارگان جدیدی بوجود می‌آیند. ستارگان نوزاد عموما به صورت خوشه‌های باز در کنار هم جمع می‌شوند که خوشه پروین یکی از آنهاست.