VIP همه چیز درباره نجوم (نجوم چیست؟)

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

انواع تلسکوپ‌ها
واژه تلسکوپ می‌تواند به تمام حیطهٔ وسایل عملیاتی درسرتاسر ناحیهٔ میدان الکترومغناطیس اشاره داشته باشد، اما تفاوت‌های عمده‌ای در جمع‌آوری نور (تابش الکترومغناطیس) توسط ستاره‌شناسان و منجمان در پهناهای فرکانسی مختلف وجود دارد.

تلسکوپ‌ها ممکن است براساس طول موجِ نوری که تشخیص می‌دهند، دسته‌بندی شوند:

• پرتو ایکس (به انگلیسی: X-ray)، استفاده از طول‌موج کوتاه‌تر از نور فرابنفش
• فرابنفش، استفاده از طول‌موج کوتاه‌تر از نور مرئی
• نوری، استفاده از نور مرئی
• فرابنفش، استفاده از طول‌موج بلندتر از نور مرئی
• زیرمیلی‌متری(به انگلیسی: Submillimetre)، استفاده از طول‌موج بلندتر از نور فرابنفش

مقایسه نورها
نام طول‌موج (نانومتر) فرکانس (هرتز) انرژی فوتون (کیلو الکترون ولت)
پرتو گاما کمتر از ۰٫۰۱ بیش از ۱۰ EHZ ۱۰۰ keV تا +۳۰۰ GeV
پرتو ایکس ۰٫۰۱ تا ۱۰ ۳۰ PHz تا ۳۰ EHZ ۱۲۰ eV تا ۱۲۰ keV
فرابنفش ۱۰–۴۰۰ ۳۰ EHZ تا ۷۹۰ THz ۳ ev تا ۱۲۴ eV
مرئی ۳۹۰–۷۵۰ ۷۹۰ THz تا ۴۵۰ THz ۱٫۷ eV تا ۳٫۳ eV
فروسرخ ۷۵۰–۱ میلی‌متر ۴۵۰ Thz تا ۳۰۰ GHz ۱٫۲۴ meV تا ۱٫۷ eV
ریزموج ۱ م‌م تا ۱ متر ۳۰۰ GHz تا ۳۰۰ MHz ۱٫۲۴ meV تا ۱٫۲۴ µeV
رادیو ۱ م‌م تا ۱ کیلومتر ۳ Hz تا ۳۰۰ GHz ۱٫۲۴ meV تا ۱۲٫۴ feV
هرچه میزان طول‌موج، بلندتر می‌شود، استفاده از فناوری آنتن برای تعامل با تابش الکترومغناطیس آسان‌تر می‌شود، حتی ممکن است برای دریافت آن‌ها بتوان آنتن‌های بسیار کوچکی ساخت. نورهای نزدیک به طول‌موج فرابنفش را می‌توان بسیار شبیه به تور مرئی بکارگرفت، با این حال در محدوده نور فروسرخ دور و زیرمیلی‌متر، تلسکوپ‌ها می‌تواند بیشتر شبیه یک تلسکوپ رادیویی به کار گرفته شوند. برای نمونه، تلسکوپِ جِیمز کلارک ماکسوِل(به انگلیسی: James Clerk Maxwell Telescope | JCMT) می‌تواند با استفاده از یک آنتن سهمی آلومینیومی، از طول‌موجِ ۳ میکرومتر(۰٫۰۰۳ میلی‌متر) تا ۲۰۰۰ میکرومتر(۲ میلی‌متر) را مشاهده کند،[۱۱] از سوی دیگر، تلسکوپ فضایی اسپیتزر (به انگلیسی: Spitzer Space Telescope)، با استفاده از یک آینه بازتابنده (بازتاب نوری)، از طول‌موجِ ۳ میکرومتر(۰٫۰۰۳ میلی‌متر) تا ۱۸۰ میکرومتر(۰٫۱۸ میلی‌متر) را مشاهده می‌کند. همچنین با استفاده از بازتاب‌های نوری، تلسکوپ فضایی هابل (به انگلیسی: Hubble Space Telescope)، توسط دوربین دید گستردهٔ ۳(به انگلیسی: Wide Field Camera 3)، توان مشاهده طول موج‌های بین ۲ میکرومتر(۰٫۰۰۲ میلی‌متر) تا ۱٫۷ میکرومتر(۰٫۰۰۱۷ میلی‌متر)، از محدوده نور فرابنفش تا فروسرخ را دارد.[۱۲]

• تصویرساز فرنل (به انگلیسی: Fresnel Imager)، یک فناوری لنز نوری
• تجهیزات نوری اشعه ایکس(به انگلیسی: X-ray optics)، برای برخی از طول‌موج‌های اشعه ایکس

ˌ
یکی دیگر دست‌آوردها در طراحی تلسکوپ، و برای افزایش انرژی فوتونها (طول‌موج کوتاه‌تر و فرکانس(بسامد) بالاتر) استفاده از یک بازتابنده کامل نوری است. تلسکوپ‌هایی مانند ترِیس(به انگلیسی: TRACE) و سوهو(به انگلیسی: SOHO)، از آیینه‌های ویژه‌ای برای تشدیدِ انعکاس پرتو فرابنفش استفاده می‌کنند، به همین دلیل تولیدِ تفکیک‌پذیری بالاتر و وضوح بیشتر تصاویر از این تلسکوپ‌ها ممکن شده‌است. دهانه بزرگتر تنها به معنی جمع‌آوری نور بیشتر نیست، بلکه تلسکوپ را قادر به تفکیک‌پذیری زاویه‌ای دقیق‌تری می‌کند.

تلسکوپ‌ها همچنین بر اساس محل قرارگیری نیز دسته‌بندی می‌شوند: نوع زمینی، تلسکوپ فضایی یا تلسکوپ پروازی(به انگلیسی: Flying telescope) یا بر پایهٔ استفاده توسط منجمان حرفه‌ای یا آماتور.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

تلسکوپ نوری

یک تلسکوپ مدرن آماتوری

تلسکوپ فضایی مادون قرمز IRAS
یک تلسکوپ نوری طیف مرئی نور را گردآوری می‌کند. تلسکوپ‌های نوری قطر زاویه‌ای و روشنی اجرام مورد رصد را افزایش می‌دهند.[۱۳] در یک تلسکوپ نوری به منظور ایجاد تصویر از آینه یا عدسی استفاده شده‌است. از این نظر تلسکوپ‌ها را به سه گروه عمده تقسیم‌بندی می‌کنند:

• تلسکوپ‌های شکستی
• تلسکوپ‌های بازتابی
• تلسکوپ‌های شکستی – بازتابی[۱۴]

تلسکوپ‌های شکستی
نوشتار اصلی: تلسکوپ شکستی

تلسکوپ گالیله‌ای
در یک تلسکوپ شکستی برای ایجاد تصویر از عدسی استفاده می‌شود. اولین بار گالیله از این نوع تلسکوپ استفاده کرد و از این رو به این گونه تلسکوپ‌ها گالیله‌ای نیز می‌گویند.

تلسکوپ‌های شکستی انواع مختلفی دارند که عبارتند از:

• تلسکوپ شکستی آکروماتیک
• تلسکوپ شکستی آپوکروماتیک

تلسکوپ شکستی آکروماتیک
در تلسکوپ‌های شکستی از دو عدسی شیئی و چشمی استفاده می‌شود. عدسی شیئی برای جمع‌آوری نور و کانونی کردن آن و عدسی چشمی برای بزرگنمایی تصویر. استفاده اشز عدسی به عنوان شیئی دارای معایب مهمی مانند ابیراهی رنگی است. برای رفع این مشکل می‌توان شیئی را از دو عدسی ساخت که منجر به ساخت تلسکوپ شکستی نوع آکروماتیک می‌شود. نسبت کانونی این نوع تلسکوپ‌ها از f/۷ تا f/۱۱ است که به این تلسکوپ‌ها اصطلاحاً «تلسکوپ کند» می‌گویند.

تلسکوپ شکستی آپوکروماتیک
تلسکوپ‌های شکستی آکروماتیک سنتی پس از دو قرن استفاده گسترده حالا جای خود را به مدلی پیشرفته‌تر به نام آپوکروماتیک می‌دهند. عدسی شیئی این نوع تلسکوپ‌ها از چندین عدسی ساخته شده‌است که از جنس ED هستند. تلسکوپ‌هایی که شیئی آن‌ها از سه قسمت تشکیل شده باشد به اصطلاح تریبلت می‌گویند. فضای بین این عدسی‌ها را از گاز نیتروژن پر می‌کنند. نسبت کانونی تلسکوپ‌های شکستی آپوکروماتیک معمولاً ازf/۴ تا f/۹ می‌باشد که به این تلسکوپ‌ها «تلسکوپ تند» می‌گویند. همچنین به علت پایین بودن نسبت کانونی از این نوع تلسکوپ‌ها برای عکاسی نجومی نیز استفاده می‌کنند.

تلسکوپ‌های بازتابی
نوشتار اصلی: تلسکوپ بازتابی
در این تلسکوپ‌ها جمع‌آوری نور به عهدهٔ یک آینهٔ مقعر است. پوشش بازتابندهٔ آینه می‌تواند نقره یا آلومینیم باشد. پوشش آلومینیومی این مزیت را دارد که اکسیده شدن آن باعث از بین رفتن قابلیت بازتاب آینه نمی‌شود. در بعضی دیگر از تلسکوپ‌ها از نقره استفاده می‌شود، سپس روی آن پوششی قرار می‌گیرد که مانع اکسید شدن نقره می‌شود. آینهٔ مقعر می‌تواند قسمتی از یک کره (کروی) یا قسمتی از یک سهمی (سهموی) باشد. در تلسکوپ‌های بازتابی اگر از آینه سهموی استفاده شود، ابیراهی کروی به حداقل کاهش می‌یابد. تلسکوپ‌های بازتابی پس از مدتی نیاز به تمیز کردن آینه و پس از آن بسته به کیفیت روکش آلومینیوم، نیاز به تجدید روکش دارند. تلسکوپ‌های بازتابی در مقایسه با نوع شکستی یک مزیت عمده دارند: آینه خمیده در قسمت انتهایی تلسکوپ نصب می‌شود که باعث می‌شود آینه زیر وزن خود تغییر شکل ندهد.

تلسکوپ‌های بازتابی به دو دستهٔ اصلی تقسیم می‌شوند:

• تلسکوپ نیوتنی
• تلسکوپ کسگرین

تلسکوپ نیوتنی

تلسکوپ نیوتونی
در این نوع تلسکوپ، نور جمع‌آوری شده به وسیلهٔ یک آیینهٔ کاو (مقعر)، با یک آینهٔ ثانویهٔ تخت یا منشور به بیرون از لولهٔ تلسکوپ هدایت شده و به عدسی چشمی ارسال می‌شود. اگرچه تلسکوپ‌های نیوتنی از انواع شکستی کوتاهترند، ولی همچنان از مدل‌های جدیدتر کسگرین یا اشمیت-کسگرین بلندتر و سنگین‌تر هستند.

تلسکوپ کسگرین
تلسکوپ‌های نیوتنی نسبتاً بلند هستند و هنگامی که اندازهٔ آینه اصلی آن‌ها بزرگ‌تر می‌شود، طول تلسکوپ بسیار زیاد می‌شود. برای حل این مشکل از روشی به نام کاسگرین استفاده می‌شود.

در این روش مرکز آینهٔ اصلی تلسکوپ سوراخ شده و چشمی در پشت تلسکوپ قرار می‌گیرد. آینهٔ ثانویه پرتوهای آینهٔ اصلی را از میان سوراخ آینهٔ اصلی به سمت چشمی می‌فرستد. در این روش به دلیل اینکه پرتوها طول تلسکوپ را دو بار طی می‌کنند، طول تلسکوپ به نصف کاهش می‌یابد. از روش کاسگرین در لنزهای آینه‌ای دوربین‌های عکاسی نیز استفاده می‌شود.

تلسکوپ‌های شکستی-بازتابی
این تلسکوپ‌ها شبیه تلسکوپ‌های بازتابی هستند، با این تفاوت که در ساخت آنان از تیغه‌های شیشه‌ای‌ای استفاده شده‌است تا بتوان از آینه کروی به جای آینهٔ سهموی استفاده کرد. تلسکوپ‌های اشمیت و ماکسوتف - باورز از این دسته‌اند.

تلسکوپ اشمیت
در دهانهٔ این تلسکوپ تیغه باریکی به نام تیغه اشمیت قرار می‌گیرد که کار تصحیح خطای آینه را بر عهده دارد و بر اساس تراش و خطای آینه ساخته می‌شود.

تلسکوپ اشمیت-کاسگرین

تلسکوپ اشمیت-کاسگرین
تلسکوپ اشمیت-کاسگرین به تلسکوپی گفته می‌شود که از هر دو فناوری کاسگرین و تیغه اشمیت در آن استفاده شده باشد. این روش عموماً برای تلسکوپ‌های ۸ اینچ به بالا به کار می‌رود.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

عدم شفافیت جو برای امواج الکترومغناطیس

نمودار طیف الکترومغناطیس با مشخص شدن قسمت‌هایی که جو برای آن شفاف یا غیرشفاف است به همراه انواع تلسکوپ‌هایی که برای دریافت تصویر از قسمت‌های مختلف طیف به کار می‌رود.
از آنجا که جو زمین برای عمده طیف الکترومغناطیس شفاف نیست، تنها چند محدوده از امواج الکترومغناطیس در سطح زمین قابل دریافت است. این محدوده‌ها عبارتند از فروسرخ نزدیک و بعضی از امواج رادیویی. به همین دلیل هیچ تلسکوپ پرتو ایکس یا فروسرخ دوری در سطح زمین قابل استفاده نیست. چنین تلسکوپ‌هایی باید به مدار زمین زمین فرستاده شوند تا خارج از جو رصد خود را انجام دهند. حتی برای طول موج‌هایی که در سطح زمین قابل دریافت‌اند، تلسکوپی در مدار زمین به دلیل بدور بودن از اغتشاشات جوی، کارایی بسیار بیشتری دارد.

استقرار تلسکوپ
تکیه‌گاه تلسکوپ باید محکم و استوار باشد تا از لرزش آن جلوگیری کند؛ ضمن اینکه باید در هنگام رصد، تلسکوپ را به نرمی و به صورت یکنواخت چرخاند. دو شیوهٔ اصلی در استقرار تلسکوپ وجود دارد: استوایی و سمتی-ارتفاعی.

استقرار استوایی
نوشتار اصلی: استقرار استوایی
در استقرار استوایی، یک محور تلسکوپ به سمت قطب سماوی نشانه می‌رود. این محور را محور قطبی یا محور ساعت نام نهاده‌ند. محور دیگر، عمود بر این محور، محور مِیل است. با توجه به موازی بودن محور ساعت و محور چرخش زمین، اگر تلسکوپ را با یک سرعت ثابت حول این محور بچرخانیم، چرخش ظاهری آسمان جبران می‌شود. مهم‌ترین مشکل فنی در نصب استوایی، محور میل می‌باشد. زمانی که تلسکوپ به سمت جنوب نشانه رفته است، وزن آن، نیرویی عمود بر این محور وارد می‌کند. چنانچه تلسکوپ در تعقیب یک جسم به سمت غرب بچرخد، یاتاقان‌ها باید یک بار اضافی را، موازی با محور میل، تحمل کنند.

استقرار سمتی-ارتفاعی
نوشتار اصلی: استقرار سمت-ارتفاعی
در استقرار سمتی- ارتفاعی، یکی از محورها عمودی و دیگری افقی است. سوار کردن تلسکوپ به این صورت، از نصب استوایی ساده‌تر بوده، پایداری آن در تلسکوپهای خیلی بزرگ بیشتر می‌باشد. برای دنبال کردن چرخش آسمان، تلسکوپ باید با سرعت متغیر حول هر دو محور بچرخد. بدین ترتیب میدان دید نیز می‌چرخد؛ و این مسئله‌ای است که باید در هنگام استفاده از تلسکوپ جهت عکس‌برداری مورد توجه قرار گرفته، جبران شود. زمانی که یک جسم سماوی به سمت‌الرأس نزدیک می‌شود، مختصه سمتی آن در مدت زمانی بسیار کوتاه تغییر می‌کند. از این رو، در اطراف سمت‌الرأس ناحیه کوچکی وجود دارد که رصد آن با یک تلسکوپ سمتی غیرممکن است.[۱۵]

استقرار سمت ارتفاعی بهتر است یا استوایی؟
پایه‌های سمتی-ارتفاعی، درست مانند پایه‌های دروبین عکاسی فقط به بالا و پایین و چپ و راست حرکت می‌کنند و از این رو لوله تلسکوپ فقط در همین جهات حرکت خواهد کرد. بهترین نوع از پایه‌های سمت-ارتفاعی، آن‌هایی هستند که پیچ حرکت آرام دارند که به درد دنبال کردن جرم مورد نظر می‌خورند (البته فقط در جهت‌های گفته شده). با وجود این، پایه‌های سمت-ارتفاعی نمی‌توانند ستاره‌ها را در حرکت قوسی شان دنبال کند.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

رادیو تلسکوپ
رادیو تلسکوپ‌ها انتن‌های رادیویی کنترل شونده‌ای هستند که در اخترشناسی رادیویی استفاده می‌شوند. این دیش‌ها گاهی روی شبکه فلزی رسانایی با دهانه‌ای کوچکتر از طول موج در حال مشاهده ساخته می‌شوند. رادیو تلسکوپ‌های چند قسمتی از جفت یا گروه‌های بزرگتری از این دیش‌ها ساخته شده‌اند. برای برهم نهی دهانه‌های مجازی که اندازه‌های یکسانی دارند به منظور تفکیک بین دو تلسکوپ. این فرایند به تطبیق دهانه‌ها معروف است. رکورد فعلی مربوط به اندازه چینش تلسکوپها برای سال ۲۰۰۵ است که برای چندین بار عرض زمین با استفاده از پایه‌های فضایی براساس تداخل طولانی‌ترین مدار مبنا (VLBI) تلسکوپها از قبیل هالسی (HALCA) ژاپنی (آزمایشگاه پیشرفته برای ارتباطات و نجوم) ماهواره VSOP(VLBI برنامه رصد فضایی) با استفاده از اطلاعات نوری (کنار هم قرار دادن تلسکوپهایی نوری) و مانع دید شدن تداخل دهانه‌ها در تلسکوپهای بازتابی تنها برهم نهی دهانه‌ها هم‌اکنون در مورد تلسکوپهای نوری نیز عملی شده‌است. از رادیوتلسکوپها برای گردآوری اشعه میکروموجی استفاده می‌شود. همچنین برای گردآوری اشعه وقتی که یک نور مرئی یا تیرگی (از قبیل اخترنماها) مانع می‌شود. بعضی از رادیو تلسکوپ‌ها در پروژه‌هایی از قبیل SETI و رصدخانه AREIBO برای بررسی کردن زندگی EXTERRESTRIAL استفاده می‌شوند.

رادیو تلسکوپ نوعی آنتن رادیویی است که در اخترشناسی رادیویی به منظور پیدا کردن و جمع‌آوری اطلاعات از ماهواره‌ها و کاوشگرهای فضایی و هر گونه منبع رادیویی در فضا استفاده می‌شود.

این نوع تلسکوپ‌ها با تلسکوپ‌های نوری متفاوت هستند چون فقط می‌توانند از منابع رادیویی اطلاعات بگیرند.

رادیو تلسکوپ‌ها دارای دیش‌های بزرگی هستند که به صورت تکی یا چند تایی کار می‌کنند و معمولاً برای جلوگیری از تداخل امواج الکترومغناطیسی منتشر شده از تلویزیون و رادیو و رادار و... در مکان‌های خالی از جمعیت واقع شده‌اند این دقیقاً مانند تلسکوپ‌های نوری است که باید از آلودگی نوری پرهیز کند.

رادیو تلسکوپ برای مطالعه رخدادهای رادیویی از ستاره‌ها، کهکشان‌ها اخترنماها، و سایر اشیاء فضایی استفاده می‌شود در طول موجی بین ۱۰ متر (۳۰ مگاهرتز) و ۱ میلی‌متر (۳۰۰کیلوهرتز) در طول موج‌های بلندتر مانند ۲۰ سانتیمتر (۱۰۵ گیگاهرتز) بی قاعدگی‌ها در طبقه یونسفر زمین باعث خمیدگی امواج ورودی می‌شود، به این پدیده جرقه زدن می‌گویند که قابل قیاس با چشمک زدن ستارگان در طول موج مرئی می‌شود جذب امواج کهکشانی توسط لایه یونسفر با افزایش طول موج افزایش می‌یابد تا جایی که طول موج‌ها ی بالاتر از ۱۰ متر با رادیو تلسکوپ‌های زمینی قابل دریافت نیستند.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

رادیو تلسکوپ‌های اولیه
اولین آنتن رادیویی استفاده شده برای تشخیص منابع رادیویی نجومی توسط Karl Guthe Jansky یکی از مهندسان لابراتوار تلفن بل در سال ۱۹۳۱ ساخته شد. جان اسکای شغل خود را به شناسایی منابع ایستا که توانایی مداخله با سرویس رادیویی تلفن را دارند اختصاص داد.آنتن جان اسکای برای دریافت سیگنال‌های رادیویی موج کوتاه در یک فرکانس ۲۰٫۵ MHz (طول موجی تقریباً ۱۴٫۶ m) طراحی شده بود. آن نصب شده بوددر یک صفحه گردون که اجازه می‌داد تابه هر سمتی بچرخد، و چرخ و فلک جان اسکای نام گرفت. آن دارای ضخامتی تقریباً ۱۰۰ فوت(۳۰ متر) و ۲۰فوت (۶ متر) ارتفاع بود. و به وسیلهٔ مجموعهای از چهار چرخ چرخش و هدایت می‌شد در دریافت منابع رادیویی مزاحم (ایستا) و می‌توانست با دقت اشاره کند. بخشی کوچک امواج از یک طرف آنتن با سیستم خودکار و کاغذ آنالوگ ذخیره می‌شدند. بعد از ثبت سیگنال‌ها از همه مسیرها در چندین ماه، جان اسکای عاقبت آن‌ها را به سه نوع ایستا دسته‌بندی کرد:نزدیک به وسیلهٔ توفان همراه با آذرخش و صاعقه، دور توفان همراه با آذرخش و صاعقه و یک صدای ضعیف هیس از منبعی نا شناخته.

اخترشناسی رادیویی
اخترشناسی رادیویی یکی از شاخه‌های مهم اخترشناسی است که به مطالعه اجرام سماوی در زمینه امواج الکترومغناطیسی می‌پردازد.

تکنیک‌های اخترشناسی رادیویی شبیه به تکنیک‌های اخترشناسی اپتیکی است با این تفاوت که در اخترشناسی رادیویی از رادیو تلسکوپ استفاده می‌شود ولی در اخترشناسی از تلسکوپ نوری از این رو تنها می‌تواند از منابع رادیویی اطلاعات بگیرد.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

تاریخچه
این ایده که اجرام سماوی می‌توانند تشعشعات رادیویی داشته باشند نخستین بار توسط معادله ماکسول نشان داده شد که تشعشعات رادیویی از ستارگان می‌توانند با هر طول موجی وجود داشته باشند.

بسیاری از دانشمندان برجسته مانند توماس الوا ادیسون، الیور جوزف لوج و ماکس پلانک پیش‌بینی کرده بودنند که خورشید دارای تشعشعات رادیویی است. حتی لوج سعی کرد که سیگنال‌های خورشیدی را دریافت کند ولی به دلیل مشکلات دستگاهش در این امر موفق نبود.

اولین تشعشعات دریافت شده از یک منبع رادیویی در فضا که به‌طور اتفاقی در اوایل دهه ۳۰ ثبت شد به وسیله کارل گوت جانسکی انجام شد. او که به عنوان یک مهندس در آزمایشگاه تلفن بل کار می‌کرد در حال تحقیق و بررسی روی فرستادن امواج صوتی به آن سوی اقیانوس اطلس بود که بدین منظور از یک آنتن بزرگ استفاده می‌کرد سپس او متوجه شد که سیستم آنالوگ ضبط وی مدام یک سیگنال را از منبعی نامعین ضبط می‌کند از آنجا که این سیگنال روزی شدت گرفت جانسکی گمان کرد که منبع آن ممکن است خورشید باشد. پس از بررسی‌ها او متوجه شد که سیگنال دقیقاً با طلوع و غروب خورشید مطابق نیست ولی در عوض در یک سیکل ۲۳ ساعت و ۵۶ دقیقه تکرار می‌شود نوعی از اجرام سماوی که ساکن در کره سماوی می‌باشند و با شب و روز زمین می‌چرخند با مقایسه مشاهدات وی با نقشه‌های فضایی، دریافت که این سیگنال‌ها از کهکشان راه شیری می‌آید و در مرکز کهکشان قوت می‌گیرد در صورت فلکی کماندار او نتایج مشاهدات و اکتشافاتش را در سال ۱۹۳۳ رسماً اعلام کرد؛ ولی از آنجا که آزمایشگاه بل وی را به شاخه دیگری منتقل کرد او نتوانست تحقیقات خود را در این زمینه ادامه دهد. گرت ربر با ساختن یک دیش شلجمی با ۹ متر طول در شعاع که در ساخت رادیو تلسکوپ استفاده می‌شد کمک شایانی به اخترشناسی رادیوی کرد این کار در ۱۹۳۷ انجام گرفت بعد از مدتی وی موفق به ترسیم اولین نقشه آسمانی از امواج رادیویی شد.

در ۱۹۴۲ ج. س هی که یک محقق نظامی در بریتانیا بود کشف کرد که خورشید امواج رادیویی می‌دهد.

در اوایل دهه ۵۰ مارتین ریل و آنتونی هویش دردانشگاه کمبریج از تداخل سنج امواج که در دانشگاه موجود بود استفاده کرده و موفق به ترسیم نقشه‌های معروف ۲c و ۳c شدند.

تلسکوپ‌های ذرات پر انرژی
تلسکوپ امواج ایکس از تلسکوپ WOLTER که ترکیب شده از شکل حلقوی اجمالی اینه‌های ساخته شده از فلزات سنگین قادر به بازتاب امواج با درجه کم هستند، استفاده می‌کنند. این آینه‌ها معمولاً مقطعی از یک سهمی دوران داده شده و هذلولی یا بیضی هستند. در سال۱۹۵۲هانس والتر سه راه که یک تلسکوپ می‌توانست با استفاده از این نوع خاص از آینه‌ها ساخته شود را شرح داد. تلسکوپ‌های امواج گاما مانع از تمرکز کامل می‌شوند و از پنهان کردن رمزی دهانه استفاده می‌کنند. الگوهای پنهان کردن ایجاد شده می‌تواند برای تشکیل یک تصویر احیا شوند. تلسکوپ‌های امواج ایکس و گاما معمولاً در ماهواره‌هایی در مدار زمین یا بالن‌های بلند پرواز خارج از جو زمین که برای این قسمت از طیف الکترو مغناطیس مات هست، قرار دارند.

در گونه‌های دیگر از تلسکوپ‌های ذرات پرانرژی، هیچ سیستم تشکیل تصویر نوری وجود ندارد. تلسکوپ‌های امواج کیهانی معمولاً از کنار هم قرار دادن انواع آشکار سازهای مختلف پخش شده در یک منطقه بزرگ، تشکیل شده‌اند. تلسکوپ نوترینو از جرم زیادی از آب ویخ احاطه شده به وسیله مجموعه‌ای از آشکار سازهای حساس به نور به نام لوله PHOTOMULTIPLIER تشکیل شده‌است.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

سال نوری

سال نوری

این نقشه نمایان‌گر ستاره‌هایی واقع در ۱۲٫۵ سال نوری از خورشید ماست.
اطلاعات یکا
سامانه‌های اندازه‌گیری دستگاه نجومی یکاها
یکای طول
نشان ly 
تبدیل یکا
۱ ly در ... ... برابر است با ...
دستگاه بین‌المللی یکاها (دستگاه متریک) ۹٫۴۶۰۷×۱۰۱۵ m
یکاهای دستگاه امپراتوری و دستگاه آمریکایی ۵٫۸۷۸۶×۱۰۱۲ mi
یکاهای دستگاه نجومی ۶٫۳۲۴۱×۱۰۴ AU
۰٫۳۰۶۶ pc
سال نوری (به انگلیسی: Light-year) یکی از یکاهایی (به انگلیسی: Units of measurement) است که به مخفف به صورت «ly» نشان می‌دهند و برای سنجش طول یا درازا است که بیشتر در محاسبات مربوط به کیهان‌شناسی و نجوم به‌کار می‌رود. سال نوری طبق تعریف برابر است با مسافتی که نور در خلاء در مدت یک سال طی می‌کند و تقریباً برابر است با ۹ پتامتر (9Pm).

در این تعریف، دو عاملِ سرعت نور در خلاء و مدت زمانِ یک سال دخالت دارند. در حال حاضر، مدت زمان دقیق سال که باید برای محاسبهٔ مقدار سال نوری استفاده شود، به‌صورت بین‌المللی تعریف نشده‌است و تنها توصیه‌نامه‌ای مبتنی بر استفاده از سال رومی (یولیانی) توسط اتحادیه بین‌المللی اخترشناسی ارائه شده‌است.

بر مبنای این توصیه‌نامه، یک سال برابر است با ۳۶۵٫۲۵ روز که هر روز معادل ۸۶٬۴۰۰ ثانیه می‌باشد، که با احتساب تعریف سرعت نور به مقدار ۲۹۹٬۷۹۲٬۴۵۸ متر بر ثانیه، مقدار مسافت سال نوری معادل ۹٬۴۶۰٬۷۳۰٬۴۷۲٬۵۸۰٬۸۰۰ متر خواهد بود.

به دلیل استاندارد نبودن تعریف سال، در کارهای دقیق و تخصصی نجومی، کمتر از این واحد استفاده می‌شود و واحد پارسک ترجیح داده می‌شود. اما در کاربردهای عمومی، سال نوری بیشتر به‌کار می‌رود که گاهی با فرض هر سال معادل ۳۶۵ روز و سرعت نور معادل ۳۰۰٬۰۰۰ کیلومتر بر ثانیه، مقدار سال نوری را تقریباً برابر با ۱۰۱۵ × ۹٫۴۶۱ متر می‌گیرند که البته پذیرفته نیست.

در ۹ ژانویه ۲۰۱۳ دورترین ابرنواختر شناخته شده، توسط تلسکوپ هابل کشف شد. فاصله این ابرنواختر حدود ۱۰ میلیارد سال نوری است.[۱][۲][۳]

محتویات

• ۱ ادراک بزرگی سال نوری
• ۲ چند مثال
• ۳ جستارهای وابسته
• ۴ منابع

ادراک بزرگی سال نوری
این که بگوییم سال نوری مسافت بسیار بزرگی را نشان می‌دهد گنگ است چرا که «بزرگی» یک صفت نسبی است و همچنین در این جهان بیکران سال نوری نیز ناچیز است پس به کار بردن این جمله که «سال نوری مسافت بسیار بزرگی است» به خودی خود اشتباه است. سال نوری چیزی حدود ۶۰ هزار برابر فاصلهٔ زمین تا خورشید است به عبارت دیگر برابر ۹ بیلیون کیلومتر در مقیاس بزرگ و ۹ تریلیون کیلومتر در مقیاس کوچک است که به صورت تقریبی و گردشده برابر است با «۹٬۰۰۰٬۰۰۰٬۰۰۰٬۰۰۰٬۰۰۰ متر»

چند مثال

• هنگامی که گفته می‌شود ستاره x حدود ۵ میلیون سال نوری با زمین فاصله دارد، بدین معناست که ۵ میلیون سال پیش از این ستاره نوری ساطع شده که پس از ۵ میلیون سال به زمین رسیده و ما تازه بعد از ۵ میلیون سال آن نور را دیده‌ایم و به وجود چنین ستاره‌ای پی می‌بریم. چه بسا که این ستاره هم‌اکنون از بین رفته باشد و ما ۵ میلیون سال بعد می‌فهمیم.
• زمانی که منجمان روی خورشید انفجاری را می‌بینند، آن را در زمان واقعی رخدادش نمی‌بینند. نور این انفجار ۸ دقیقه در راه بوده‌است تا به زمین برسد.
• نزدیکترین ستاره به زمین پس از خورشید، پروکسیما قنطورس، تقریباً °۴ سال نوری با زمین فاصله دارد. منجمان نمی‌توانند آن را همان‌گونه که در زمان حال است ببینند. تنها ظاهر آن را به شکل ۴ سال پیش مشاهده می‌کنند.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

سال کهکشانی

مدار تقریبی خورشید گرد مرکز کهکشان (مدار زرد)

« ««یک سال کهکشانی»»» گردش خورشید گرد مرکز کهکشان. این نمایش ارزنده دست‌آورد کامپیوتری هزار شب تماشای جا بجائی خورشید و ۱۴هزار از ستارگان همسان وهم گروهش در مدت ۱۵ سال است.[۱]
سال کهکشانی (به انگلیسی: Galactic year) واحد اندازه‌گیری زمان است و اشاره به زمانی است که خورشید برای پیمودن یکبار گردش پیرامون مرکز کهکشان راه شیری به آن نیاز دارد.[۲] هر سال کهکشانی را بین ۲۲۵ تا ۲۵۰ میلیون سال تخمین می‌زنند.[۳] سرعت منظومه شمسی در این مدار ۲۳۰ کیلومتر در ثانیه (۸۲۸ هزار کیلومتر درساعت) محاسبه شده که سرعت بسیار بالائی است. این سرعت نزدیک به یک- هزار و سیصدم(۱۳۰۰/۱) سرعت نور است که با این سرعت می‌توان تنها در ۲ دقیقه و ۵۴ ثانیه مدار استوائی زمین را دور زد.[۴]

محتویات

• ۱ استفاده
• ۲ جستارهای وابسته
• ۳ منابع
• ۴ برون پیوند

استفاده
سال کهکشانی واحد زمانی ارزشمندی برای تجسم، تصور و به‌خاطرسپاری تفاوت‌های چشمگیر میان ارقام مورد مقایسه را به دست می‌دهد. مثلاً اعداد بزرگی که در زمین‌شناسی بکار می‌روند (چند میلیون سال) و زمان کیهانی (چند میلیارد سال) را به خوبی از هم متمایز می‌کند. مثلاً به هنگام توصیف تاریخ سیاره زمین، توصیف دورهٔ چرخش کهکشانی (نزدیک به ۲۵۰ میلیون سال) به جای ۱ میلیون سال معمول، رقم‌ها را کوچک‌تر می‌کند و به نظر می‌رسد که کوچک‌تر شدن رقم‌ها، به یاد سپردن آن‌ها را آسان تر می‌کند.[۵] و به این ترتیب خورشید که در نیمه راه پایستگی خود در جایگاه یک ستاره است در بازماندهٔ عمر ستاره‌ای خود، می‌تواند حدود ۲۰ تا ۲۵ بار دیگر به گرد مرکز کهکشان راه شیری بگردد و این نکته تجسم مقداری اعدادی را که بکار می‌بریم بسیار آسان تر می‌کند. خورشید هم‌اکنون در هجدهمین سال کهکشانی عمر خویش است. خوش بختانه، دوران‌های زمین‌شناسی همه کم و بیش در فاصله‌های ۵۰ میلیون ساله قرار می‌گیرند که یک پنجم(۵/۱) مدار مورد گفتگو است؛ بنابراین، این سه چارچوب زمانی یکدیگر را پشتیبانی و تقویت می‌کنند.

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

شفق قطبی

پدیدهٔ شفق قطبی
شَفَق قُطبی (انگلیسی: Aurora) یکی از پدیده‌های جوی کرهٔ زمین است. شفق قطبی پدیدهٔ ظهور نورهای رنگین و متحرک در آسمان شب است و معمولاً در عرض‌های نزدیک به دو قطب زمین که بر اثر برخورد ذرات باردارِ بادِ خورشیدی و یونیزه شدن مولکول‌های موجود در یون‌سپهر (یونوسفر) زمین به وجود می‌آید.

شفق‌های قطبی نورهای زیبایی هستند که به‌طور طبیعی در آسمان دیده می‌شوند. که معمولاً در شب و در عرض‌های جغرافیایی قطبی به چشم می‌خورند. آن‌ها در یونوسفر تشکیل می‌شوند و در سپیده‌دم قطبی قابل مشاهده هستند. در عرض جغرافیایی قطب شمال به آن‌ها شفق‌های شمالی نیز گفته می‌شود که این نام بر گرفته از نام ایزدگونه رومی سپیده‌دم و نام یونانی باد شمالی است که در سال ۱۶۲۱ توسط پیر گاسندی روی این پدیده طبیعی گذاشته شد. به شفق‌های قطبی، نور قطب شمال هم گفته می‌شود زیرا آن‌ها غالباً در نیم کرهٔ شمالی رویت می‌شوند و هر چقدر به قطب شمال نزدیک می‌شوید با توجه به مجاورت با قطب مغناطیسی شمالی زمین احتمال بیشتری می‌رود که بتوانید آن‌ها را ببینید به‌طور مثال در شهرهای شمالی کانادا که بسیار نزدیک به قطب هستند امکان رویت آن‌ها بسیار زیاد است.

شفق‌های قطبی در نزدیکی قطب مغناطیسی شمالی ممکن است خیلی بالا باشد ولی در افق شمالی به صورت سبز بر افروخته و در صورت طلوع خورشید به صورت قرمز کمرنگ دیده می‌شود. شفق‌های قطبی معمولاً از سپتامبر تا اکتبر و از مارس تا آوریل اتفاق می‌افتند. بعضی از قبایل کانادایی به این پدیده رقـ*ـص ارواح می‌گویند.

در قطب جنوب نیز این اتفاق می‌افتد ولی فقط در جنوبی‌ترین عرض جغرافیایی قابل رویت است. و گاهی اوقات در آمریکای جنوبی و استرالیا (استرالیا در زبان لاتین به معنی جنوب است).

بنجامین فرانکلین اولین کسی بود که به شفق‌های قطبی توجه نشان داد. در تئوری او علت وقوع شفق‌های قطبی این انتقال نور در مرکز بار الکتریکی در سرزمین‌های قطبی توسط برف و رطوبت شدت می‌گیرد، بود.

علت وقوع شفق قطبی خروج جرم از تاج خورشیدی است که از طریق مغناطره و کمربند وان آلن به مناطق قطبی هدایت می‌شوند.

پدیدهٔ شفق قطبی در گرینلند.
محتویات

• ۱ دلیل پدیده
• ۲ ارتفاع شَفَق قطبی
• ۳ دوره تناوب ظهور شفق‌های قطبی
• ۴ سیارات دیگر
• ۵ نگارخانه
• ۶ جستارهای وابسته
• ۷ منابع

 

[☾♔TALAYEH_A♔☽]

دلیل پدیده
بیرکلاند (B. Birkeland) دانشمند نروژی با مقایسه نتایج اخیر این فرضیه را مطرح کرد که لکه‌های خورشیدی ناحیه‌هایی هستند که از آن‌ها باریکه‌های ذرات باردار (الکترونها) به داخل فضای اطراف گسیل می‌شوند. این ذرات با رسیدن به لایه‌های بالای جو زمین ، از طریق برخوردهای الکترون در این لایه‌ها ، مشابه تخلیه گاز در لوله ، گازها را به تابانی وا می‌دارند. این الکترونها همچنین روی میدان مغناطیسی زمین و شرایط انفجار امواج رادیویی مجاور زمین اثر می‌گذارند.[۱] او برای نشان‌دادن این پدیده، آزمایشی انجام داد. یک گوی مغناطیسی را که نماد زمین است، در یک جعبه شیشه‌ای خلا آویزان کرد. سپس با یک تفنگ الکترونی، به آن الکترون پرتاب کرد. در این آزمایش، در دو قطب گوی، او دو حلقه نورانی را مشاهده کرد.

آزمایش بیرکلاند برای نمایش شفق قطبی
در الکترومغناطیس قانونی به نام قانون دست راست وجود دارد. شکل کلی قانون به این صورت است: F → = q V → × B → {\displaystyle {\vec {F}}=q{\vec {V}}\times {\vec {B}}}

q در این فرمول، بار ذره است و v بردار سرعت ذره و B بردار میدان مغناطیسی است. در آخر، F نیرویی است که به ذره وارد می‌شود. وقتی یک ذره باردار وارد یک میدان مغناطیسی می‌شود، نیرویی به آن وارد می‌شود که جهت آن بر اساس قانون دست راست مشخص است. اگر جهت حرکت ذره (بردار سرعت) عمود بر میدان مغناطیسی باشد، به دلیل اینکه نیرو به سمت داخل است، به دور خطوط میدان مغناطیسی می چرخد (مانند سنگی که با نخ بسته شده و آن را می چرخانیم). اما اگر حرکت ذره دارای مؤلفه موازی با میدان مغناطیسی باشد، این مؤلفه باعث جلو رفتن ذره می‌شود. در این صورت، ذره مسیر مارپیچی را طی می‌کند. الکترون‌ها و پروتون‌هایی که توسط خورشید در فضا پراکنده می‌شوند، وقتی به زمین می رسند، توسط میدان مغناطیسی زمین به دام می افتند و با حرکتی مارپیچی به سمت قطب‌ها می روند. ذرات به دام افتاده کمربندهای تابشی وان آلن را تشکیل می دهند.[۲] (عبور از این کمربند برای فضاپیماهای حاوی سرنشین بسیار خطرناک است).[۳]

در قطب ها، میدان مغناطیسی زمین وارد جو آن می‌شود. درون جو، ذرات باردار با مولکول‌های هوا برخورد می‌کنند و باعث برانگیخته شدن آن‌ها و تابش نور می‌شوند. این نورها شفق قطبی را می سازند. اتم‌های نیتروژن از خود نورهای مایل به قرمز و اتم‌های اکسیژن از خود نور سبز منتشر می‌کنند.