رصد ستارههای دوتایی بدون درنظر گرفتن تجربهای که در رصد آسمان دارید و همچنین چگونگی شرایط آسمان، همیشه لذتبخش است
نویسنده: جیمز مولانی
مترجم: اویس محمودی
در مدت 10 دقیقه میتوانم شما را مجذوب رصد اجرام آسمانی مورد علاقهام کنم و آمادهام سر این موضوع شرط ببندم. در یکی از روزهایی که آسمان صاف است، پس از غروب خورشید از خانه بیرون بروید و دباکبر را بیابید. سپس بالای افق شمال غربی را بنگرید. ستارهای که در کمان دستهي دباکبر قرار دارد را خوب نگاه کنید. آیا متوجه چیز عجیبی نشدید؟
اکنون اگر با دوربین دوچشمی یا تلسکوپ به آن بنگرید خواهید دید که این ستاره در واقع دو ستاره است، نه یک ستاره. نام ستارهي پرنورتر، عناق است و نام همدمش سُها است. اگر آسمان بالای سرتان صاف و بدون آلودگی باشد، باید بتوانید با چشم غیرمسلح سُها را هم که درخشندگیاش کمتر است، ببینید. با تلسکوپي کوچک با بزرگنمایی کم میتوانید یک ستارهي دیگر را هم بیابید که با عناق و سُها تشکیل مثلث میدهند. اکنون از چشمیاي با بزرگنمایی بیشتر بهره بگیرید و روی عناق متمرکز شوید. خواهید دید که این ستاره هم در واقع دو ستاره است؛ دو ستارهي کوچک که کموبیش چسبیده به هم دیده میشوند.
به شما تبریک میگویم! شما اکنون نخستین ستارهي دوتایی که در تاریخ کشف شده است را رصد کردید و پی بردید که هر ستارهای، لزوماً تنها نیست.
مایهي شگفتی نیست که ستارهشناسان فرضیههای نخستین خود دربارهي ستارههاي دیگر را بیشتر بر اساس دانستههایشان از خورشید ارائه میکردند و از آنجایی که خورشید ستارهاي تنها است، آنها گمان میکردند که ستارههاي ديگر نیز باید تنها باشند. ولی مشخص شد که دستکم نیمی از ستارههای آسمان (و شاید تا هشتاد درصد آنها) عضوی از منظومههای دوتایی یا چندتاییاند. صدها نمونه از این منظومههای ستارهای با تلسکوپهای کوچک ديده ميشوند.
آشنایی با منظومههای دوتایی و چندتایی
منظومهي دوتایی همان چیزی است که از نامش برمیآید: دو منبع نورانی کوچک که در میدان دید تلسکوپ، نزدیک هم دیده میشوند. برخی از این جفت ستارهها، که دوتاییهای اپتیکی نامیده میشوند، اجرامیاند که هیچ ارتباط فیزیکی با هم ندارند و فقط بهطور تصادفی در یک راستا دیده میشوند. در واقع آنها در فاصلههای متفاوتی از ما قرار گرفتهاند.
بین ستارههایی که در نزدیکی هم دیده میشوند اغلب رابطهي فیزیکی واقعی وجود دارد. در بیشتر موارد این ستارهها در مداری بهدور هم در حال گردشند و معمولاً از چند ده سال تا چند صد سال زمان لازم است که يک دور کامل بهدور هم بگردند. اینها دوتاییهای بصري هستند (برخی از دوتاییها آنقدر بههم نزدیکاند که دورهي گردش مداریشان بر حسب دقیقه اندازهگیری میشود. برای آشکارسازی این دوتاییها باید از تلسکوپهای بزرگ و ابزارهای ویژهای استفاده شود). در نوع دیگري از دوتاییها، ستارهها آنقدر از هم فاصله دارند که احتمال دارد اصلاً به دور هم نگردند اما همچنان با هم در ارتباطند و مانند آنچه که ستارهشناسان زوجهايی با حرکت ویژهي یکسان مینامند در فضا حرکت میکنند.
به سه یا تعداد بیشتری ستاره که در کنار هم قرار گرفته باشند، ستارههای چندتایی گفته میشود، با این حال اغلب برای ناميدن همهي این نوع ستارهها از عبارت «ستارهي دوتایی» استفاده میشود.
در هر بخشی از آسمان و در هر ساعتی از شب در طول سال هميشه میتوان نمونههای گوناگونی از ستارههای دوتایی و چندتایی را دید. البته اگر آسمان پيرامونتان بهسبب وجود درخت، خانه یا هر مانع دیگری محدود شده باشد، بايد تبصرهاي به جملهي بالا بيفزاييم. همچنین از آنجایی که این ستارهها اغلب درخشانند و بهآساني در آسمان پیدا میشوند، میتوانید در شبهایی که بهسبب وجود غبار، نور ماه، یا آلودگی نوری شرایط برای رصد سحابیها و کهکشانها مناسب نیست، آنها را رصد کنید. با اينكه اين نوع از ستارهها در آسمان فراواناند، هیچ ستارهي دوتایی را نمیتوان یافت که دقیقاً مانند دوتایی دیگري باشد. درخشندگی، فاصله از هم و پیکرهبندی ستارههای دوتایی کاملاً گوناگون است.
با این حال، آنچه دربارهي این اجرام برای من شگفتانگیز است، پیبردن به رنگ واقعی آنها است. برای من ستارههای دوتایی گوهرهای رنگی آسماناند و در میان دوتاییهای پرنورتر ترکیبهای رنگی بسیار زیبایی یافت میشود. به اين علت از فعل «پی بردن» استفاده کردم که در بیشتر موارد رنگ دوتاییها غیرواقعی است و در واقع متأثر از اختلاف میزان درخشندگی ستارهها است. اما گاهی رنگها واقعیاند. تفاوت واقعی رنگهای ستارهها اساساً نتیجهي تفاوت دمای آنها است. ستارههای سرخ، کموبیش سردند و ستارههای آبی، داغاند.
یک روش برای پی بردن به رنگ ستاره این است که از درون چشمیاي با بزرگنمایی کم، تصوير را کمی از حالت كانوني خارج کنید. وقتي ستاره به لکهاي دایرهای تبدیل میشود، رنگهایش آشکارتر میشوند. حتی دوتاییهایی که در آنها ستارهها هیچ تضاد رنگی ندارند (هنگامی رخ میدهد که درخشندگی یکسانی داشته باشند)، یا هیچ رنگی ندارند، باز هم مناظر زیبایی برای رصد محسوب ميشوند و در میدان دید چشمی، مانند الماسهای درخشانی در زمینهي سیاه آسمان دیده میشوند.
در ادامه هشت تا از زیباترین ستارههای دوتایی و چندتایی آسمان پاييز شرح داده میشوند. تصویر همهي این ستارهها نیز در ادامه میآید. در هريك از این موارد ستارهي اصلی به اندازهای نورانی است که در آسمانی به اندازهي کافی تاریک با چشم غیرمسلح دیده میشود. و با آنکه در تلسکوپهای کوچک نیز میتوان هريك از ستارهها را از مؤلفهي دیگر تفکیک کرد، در تلسکوپهایی با گشودگی دهانهي بزرگتر میتوان تصویر بسیار بهتری (تصویر روشنتر و تفکیک بیشتر) را دید.
بهطور کلی با کمترین بزرگنمایی که در آن دو ستاره بهخوبی قابل تفکیک باشند، میتوان بهترین تصویر را دید (برای جفتهای کاملاً جدا از هم معمولاً بین 25 تا 50 برابر). برای تفکیک دوتاییهایی که خیلی به هم نزدیکاند، باید از بزرگنمایی 100 برابر (یا بیشتر) استفاده كنيد و جوّ بايد پایدار باشد.
اگر اشتیاق شما برای رصد دوتاییها برانگیخته شده است، نام 10 تا دیگر از آنها بدون توضیحات اضافه در جدولی در انتهای مقاله آورده شده است. در بسیاری از کتابهای راهنمای رصد آسمان، فهرست بزرگتری وجود دارد. در نقشهها و اطلسهای آسمان، مانند اطلس ستارههای پرنور 0/2000 (Bright Star Atlas 2000.0)، اطلس ستارههای کمبریج (Cambridge Star Atlas)، اطلس نقشههای ژرف 600 (DeepMap 600)، کتاب مرجع و اطلس ستارههای نورتون (Norton's Star Atlas and Reference Handbook) هم ستارههای دوتایی بسیاری رسم شدهاند.
- اپسیلون شلیاق: هنگامی که این منظومهي چهارتایی مشهور را مینگرید، ستارهي درخشان نسر واقع هم در میدان دید جوینده دیده میشود. به این ترتیب یافتن آن بسیار آسان است. در اینجا میتوانید حتی با کمترین بزرگنمایی هم دو ستاره با جدایی زیاد را رصد کنید. در یک تلسکوپ 3 یا 4 اینچي با بزرگنمایی 100 برابر ستارههای هر دو منظومه خیلی نزدیک به هم دیده میشوند. صدها قرن زمان لازم است که ستارههای دوتایی این منظومهي چهارتایی بهدور هم یک دور کامل بگردند. همچنین هر دو منظومه با دورهای برابر با یک میلیون سال در حال گردش بهدور مرکز گرانش کل منظومهي چهارتاییاند. منظومههای چهارتایی بهندرت یافت میشوند و اپسیلون شلیاق یکی از زیباترین اینگونه منظومهها در آسمان است.
- تتا-مار: این دوتایی زیبا و بهاندازهي کافی دور از هم، درست در غرب ستارهي درخشان نسر طائر قرار دارد. این دوتایی که از دو ستارهي کموبیش يكسان تشکیل شده است، حتی در تلسکوپهاي 2 اینچي (یا 60 میلیمتری) با بزرگنمایی 25 هم تفکیک ميشوند. در این دوتايي هیچ کنتراست رنگی بین دو ستاره دیده نمیشود و هر دو ستاره از دید من کاملاً سفیدند. اگرچه امروزه توجه چندانی به این دوتایی نمیشود، اما در قدیم برای ستارهشناسان اهمیت ویژهای داشته است. آنها صفتهای زیبا، باشکوه، بدیع و جفت همایونی باشکوه را به آن نسبت میدادند! این بهآن معنا است که دوتاییهای بدون رنگ نیز چشماندازهای زیبایی برای رصد در آسماناند.
- بتا دجاجه: اگر از رصدگري باتجربه بپرسید کدام دوتایی در آسمان از دیگر دوتاییها زیباتر است، به احتمال زیاد پاسخ او بتا دجاجه خواهد بود. این دوتایی در پایین صلیب شمالی در صورتفلکی دجاجه، در میانهي مثلث تابستانی قرار دارد (مثلث تابستانی دربرگیرندهي سه ستارهي نسر واقع، رِدف و نسر طائر میشود). اگر گمان میکنید ستارهها رنگ ندارند، کافی است نگاهی به این گوهر آسمانی بیندازید! ستارهي اصلی به رنگ نارنجی مایل به طلایی، و همدم کمنورتر آن به رنگ آبی کبود دیده میشود. این رنگها واقعیاند. فاصلهي مؤلفههای اين دوتایی از یکدیگر زیاد است. حتی با تلسکوپ 2 اینچي و با بزرگنمایی 25 برابر میتوان ستارههای آن را از هم تفکیک کرد و تضاد رنگی آنها را آشکارا دید. فاصلهي هر دو ستاره از ما کموبیش یکسان است و بهعنوان جفتهایی که حرکت ویژهي یکسانی دارند، در برابر زمینهي کهکشان راه شیری حرکت میکنند.
- اومیکرون-1 دجاجه: این منظومهي چندتایی درست در غرب ستارهي رِدف قرار دارد و از سه ستاره با جدایی زیاد و درخشندگی و رنگ متفاوت تشکیل شده است. در تلسکوپی با گشودگی دهانهي 3 اینچ و بزرگنمایی 30 برابر میتوان چشمانداز زیبایی از این سه ستاره دید. رنگهاي آن عبارتاند از سرخ (در واقع نارنجی گلگون)، سفید و آبی. این منظومهي سهتایی یکی از درخشانترین و رنگارنگترین سهتاییهای آسمان است. یافتن آن در آسمان نیز بسیار آسان است.
- گاما-دلفین: این جواهر رنگین زیبا در نوک صورتفلکی دلفین قرار دارد. با تلسکوپی که گشودگی دهانهاش 3 یا 4 اینچ، و توان بزرگنماییاش 50 برابر است، میتوان دو ستارهي نزدیک به هم را دید که درخشندگیشان فقط اندكي با هم متفاوت است. رصدگران مختلف این دوتایی را به رنگهای گوناگونی گزارش کردهاند. بیشتر آنها ستارهي اصلی را به رنگ زرد سیر و ستارهي همدم آن را به رنگ سبز زمردی کمرنگ دیدهاند. اگر از درون تلسکوپي کوچک با بزرگنمایی 150 برابر به آن نگاه کنید، آن دو نقطهي نورانی به قرصهاي تداخلی ساختگی تبدیل میشوند که آشکارا رنگهای گوناگونی در آنها دیده میشود. با آنکه ستارهشناسان فقط نشانهي اندكي از حرکت مداری در این دوتایی تشخیص دادهند، اما این دو ستاره مانند منظومهاي در فضا با هم حرکت میکنند؛ يعني منظومهي دوتایی تشکیل میدهند.
- اپسیلون فرس اعظم: اين ستاره یکی دیگر از دوتاییهایی است که بر بینی یک صورتفلکی قرار دارد؛ این بار صورتفلکی فرس اعظم. این جرم با آنکه دوتایی شگفتانگیزي محسوب نمیشود، اما من در اینجا آن را جزو یکی از نخستين اجرام آسمانی نام بردهام که ارزش رصد کردن دارد. این جرم شامل یک ستارهي همدم کمنور به رنگ بنفش مایل به آبی و یک ستارهي اصلی مایل به زرد و پرنورتر است که با فاصلهي خیلی زیاد از هم بهدور یکدیگر در حال گردشاند. اگر بهآرامی لولهي تلسکوپتان را اندکی تکان دهید، بهنظر خواهد رسید ستارهي کمنورتر مانند آونگ به نوسان درمیآید. این پدیده را نخستین بار جان هرشل در قرن 19 ميلادي رصد کرد. او به این نتیجهي درست رسید که برای نور ستارهي کمنورتر زمان بیشتری لازم است که شبکیهي چشم را تحریک کند. بنابراین بهنظر میرسد که حرکتش نسبت به ستارهي پرنورتر با اختلاف زماني همراه است. اگر چه این پدیده را میتوان با تلسکوپ 4 اینچي با بزرگنمایی 50 برابر هم دید، ولی هرچه گشودگی دهانهي تلسکوپ بیشتر باشد، این پدیده نیز جالبتر به چشم میآید. رصدگران به این ستاره لقب ستارهي آونگ دادهاند.
- دلتا قیفاووس: در گوشهي سمت راست بالای صورتفلکی قیفاووس، که در آسمان شمالی به شکل خانهاي که روی نوک بامش بالانس زده دیده میشود، جرمی با یک ویژگی دوگانه وجود دارد؛ دو ستارهي دوتایی زیبا و به فاصلهي زیاد از هم که احتمالاً شما را به یاد بتا دجاجه میاندازد. اگرچه رنگهای نارنجی کمرنگ و آبی کمرنگش در تلسکوپ 3 اینچي با بزرگنمایی 30 برابر منظرهي دلنشینی پدید میآورد، اما این رنگها هیچ شباهتی با رنگهای روشن بتا دجاجه ندارند. دلتا قیفاووس نهتنها دوتایی است، بلکه تپنده هم هست. ستارهشناسان این تپنده را الگویی برای متغیرهای قیفاووسی قرار دادهاند که همواره ستارهشناسان برای اندازهگیری فاصلهي کهکشانهای نزدیک تا زمین بهکار میبرند. درخشندگی ستارهي اصلی دوتایی دلتا قیفاووس در هر 4/5 روز به اوج خود میرسد. قدر اين ستاره به اندازهي یک واحد تغییر میکند (درخشندگیاش 5/2 برابر میشود). این اختلاف حتی با چشم غیرمسلح تشخيص داده میشود.
- گاما آندرومدا: این دوتایی شگفتانگیز در انتهای خط خمیدهي ستارههای صورتفلکی آندرومدا قرار دارد. رنگ زرد و سبز مایل به آبی این دوتایی از درون هر تلسکوپی تماشایی است. ستارهي درخشان اصلی و همدم کمنورترش در فاصلهي نزدیکی از هم قرار دارند، اما حتی در تلسکوپ 2 اینچي با بزرگنمایی 60 برابر میتوان اين دوستاره را از هم تفکیک کرد. به نظر بسیاری از رصدگران شدت رنگهای اين ستاره از دیگر رقیب دوتاییاش، بتا دجاجه بیشتر است (من قبول دارم! از آنجایی که هر دو منظومهي دوتایی را میتوان در یک زمان در آسمان پاییزی رصد کرد، چرا این دو را با هم مقایسه نکنیم؟ در حالی که هیچ حرکت مداری آشکاری در منظومهي گاما آندرومدا دیده نشده است، با این حال هر دو ستارهي آن با هم در فضا حرکت میکنند.
همانطور که این نمونهها نشان میدهند، حتی با کوچکترین تلسکوپها میتوان از رصد ستارههای دوتایی لذت برد. این نکته را از من بپذیرید: تا زمانی که «منظومههای دوتایی» را رصد نکردهاید، برخی از درخشانترین و رنگارنگترین شگفتیهای آسمان را از دست دادهاید.
چند ستارهي دوتایی دیگر
در اینجا فهرستی از 10 منظومهي دوتایی و چندتایی که میتوان در شبهای پاییز با تلسکوپهای کوچک تماشا کرد، آورده شده است. همهي این منظومهها دوتاییاند، بهجز آلفا-جدی. این منظومه دربرگیرندهي یک جفت ستارهي نارنجی بسیار زیبا است که نهتنها با دوچشمی، بلكه با چشم غیرمسلح هم میتوان دو ستارهي آن را از هم تفکیک کرد. هر دو ستاره همدمهای بسیار کمنوری دارند که فقط با تلسکوپ دیده میشوند و این منظومه را به منظومهي چهارتایی بسیار کمنور، ولی زیبا تبدیل کردهاند. با بهکارگیری مختصات، این ستارهها را در نقشهي آسمان بیابید. اگر تلسکوپ شما مجهز به سامانهي ردگيري کامپیوتری (Goto) است، میتوانید با بهرهگیری از آن بهآساني این جرم را بیابید و رصد کنید.
نام ستاره | مختصات (بعد) | مختصات (میل) | درخشندگی (قدر) | جدایی | بهترین بزرگنمایی | رنگها | فاصله (سال نوری) |
نو-اژدها (Nu Draconis) | 32m 17h | +55.2° | 9/4، 9/4 | زیاد | 25 برابر | هر دو سفید | 120 |
95-جاثی (95 Herculis) | 18h 02m | +21.6° | 0/5، 1/5 | خیلی نزدیک | 75 برابر | مایل به سرخ، مایل به سبز | 400 |
زتا-شلیاق (Zeta Lyrae) | 18h 45m | +37.6° | 3/4، 9/5 | زیاد | 30 برابر | زرد مایل به قهوهای، متمایل به سبز | 155 |
آلفا-جدی (Alpha Capricorni) | 20h 18m | -12.5° | 6/3، 2/4 | خیلی دور | 30 برابر | هر دو نارنجی | 110، 700 |
61-دجاجه (61 Cygni) | 21h 07m | +38.7° | 2/5، 0/6 | نزدیک | 50 برابر | هر دو نارنجی سیر | 11 |
بتا-قیفاووس (Beta Cephei) | 21h 29m | +70.5° | 2/3، 9/7 | نزدیک | 50 برابر | هر دو سفید مایل به آبی | 980 |
کِسی-قیفاووس (Xi Cephei) | 22h 04m | +64.6° | 4/4، 5/6 | خیلی نزدیک | 75 برابر | سفید مایل به آبی، مایل به زرد | 80 |
زتا-دلو (Zeta Aquarii) | 22h 29m | -0.1° | 4/4، 5/4 | خیلی نزدیک | 100 برابر | هر دو سفید مایل به سبز | 76 |
اِتا-ذاتالکرسی (Eta Cassiopeiae) | 0h 49m | +57.8° | 4/3، 5/7 | نزدیک | 75 برابر | زرد، سرخ پررنگ | 19 |
گاما-حمل (Gamma Arietis) | 1h 54m | +19.3° | 8/4، 8/4 | خیلی نزدیک | 50 برابر | هر دو سفید مایل به آبی | 200 |
هشت ستارهي دوتایی درخشان
نام ستاره | درخشندگی (قدر) | جدایی | بهترین بزرگنمایی | رنگها | فاصله (سال نوری) |
اپسیلون شلیاق | 0/5، 1/6 و 2/5، 5/5 | خیلی نزدیک | 100 برابر | همگی سفید | 160 |
تتا مار | 5/4، 4/5 | دور | 30 برابر | هر دو سفید | 140 |
بتا دجاجه | 1/3، 1/5 | دور | 30 برابر | زرد مایل به قهوهای، آبی سیر | 380 |
اومیکرون-1 دجاجه | 8/3، 7/7، 8/4 | خیلی دور | 30 برابر | نارنجی پررنگ، سفید، آبی | 200 |
گاما دلفین | 5/4، 5/5 | نزدیک | 75 برابر | طلایی، سبز کمرنگ | 100 |
اپسیلون فرس اعظم | 4/2، 5/8 | خیلی دور | 50 برابر | زرد، بنفش مایل به آبی | 700 |
دلتا قیفاووس | 5/3-4/4، 3/6 | دور | 30 برابر | نارنجی کمرنگ، آبی | 1100 |
گاما آندرومدا | 3/2، 5/5 | نزدیک | 75 برابر | زرد مایل به قهوهای، آبی مایل به سبز | 350 |
مقاله خیلی مفیدی بود تشکر