چرا نجوم بخوانیم؟

مدتهاست که انسان ها آسمان را تماشا می کنند و در جستجوی معنی و نظم برای جهان هستی هستند. اگرچه در گذشته صورت های فلکی به عنوان الگوهای نقش بسته در آسمان شب، آسان ترین راه برای جهت یابی بود، سایر رویدادهای سماوی مانند خورشید گرفتگی و ماه گرفتگی و حرکت سیارات نیز قابل پیش بینی بود.

در این مقاله سعی داریم به طور مختصر به معرفی و بررسی شاخه های مختلف نجوم بپردازیم و در جستجوی پاسخ به پرسشی باشیم: چرا نجوم بخوانیم؟

نجوم چیست؟

نجوم مطالعه خورشید، ماه، ستارگان، سیارات، ستاره های دنباله دار، کهکشان ها، گرد و غبار میان ستاره ای و سایر اجرام و پدیده های سماوی است. ناسا در برنامه درسی دانش آموزان پایه چهارم، نجوم را به صورت “مطالعه ستاره ها، سیارات و فضا” تعریف می کند. در گذشته نجوم و طالع بینی با هم مرتبط بودند، اما طالع بینی علم نیست و دیگر جزیی از نجوم شناخته نمی شود. در ادامه در مورد تاریخ نجوم و زمینه های مربوط به مطالعه آن از جمله کیهان شناسی بحث خواهیم کرد.

از نظر تاریخی، نجوم بر مشاهده و رصد اجرام آسمانی متمرکز بوده است. نجوم خویشاوند نزدیک اخترفیزیک است. به طور کلی، اخترفیزیک مطالعه فیزیک نجوم است و بر رفتار، خواص و حرکت اجرام سماوی تمرکز می کند. نجوم جدید به بررسی حرکت ها و ویژگی های این اجرام می پردازد. امروزه این دو اصطلاح اغلب به جای یکدیگر به کار می روند. ستاره شناسان در دو زمینه نجوم نظری و رصدی فعالیت می کنند:

• ستاره شناسان رصدی بر مطالعه مستقیم ستارگان، سیارات، کهکشان ها و موارد دیگر تمرکز دارند.
• ستاره شناسان نظری چگونگی تکامل سامانه ها را مدل سازی و تحلیل می کنند.

برخلاف بسیاری از حوزه های دیگر علوم، ستاره شناسان به طور کامل قادر به مشاهده یک سامانه از بدو تولد تا مرگ نیستند. طول عمر جهان ها، ستارگان و کهکشان ها میلیون ها تا میلیاردها سال طول می کشد. در عوض، ستاره شناسان برای تعیین نحوه شکل گیری، تکامل و مرگ اجرام باید به تصاویر لحظه ای از آن ها اتکا کنند. بنابراین، نجوم نظری و رصدی با هم ادغام می شوند، به طوری که دانشمندان نظری از اطلاعات جمع آوری شده برای شبیه سازی استفاده می کنند، از طرفی مشاهدات رصدی نیز برای تایید مدل ها به کار می روند.

علم نجوم به تعدادی زیرشاخه تقسیم می شود و به دانشمندان امکان می دهد در شناخت اجرام و پدیده های سماوی خاصی تخصص داشته باشند.

سیاره شناسی

دانشمندان علم سیاره شناسی بر رشد، تکامل و مرگ سیارات تمرکز دارند. آن ها در کنار مطالعه جهان های درون منظومه شمسی، به بررسی سیارات اطراف ستاره های دیگر می پردازند تا در مورد نحوه شکل گیری آن ها اطلاعات به دست آورند. طبق تعریف دانشگاه لندن “علوم سیاره ای یک حوزه میان رشته ای شامل نجوم، علوم جوی، زمین شناسی، فیزیک فضا، زیست شناسی و شیمی است.”

ستاره شناسی

ستاره شناسان توجه خود را به ستارگان معطوف می کنند. آن ها موضوعات و پدیده هایی را بررسی می کنند که در مورد تولد و مرگ ستاره ها هستند مانند: سیاهچاله ها، سحابی ها، کوتوله های سفید و ابرنواخترها. دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس، می گوید: “تمرکز نجوم ستاره ای بر روی فرآیندهای فیزیکی و شیمیایی است که در عالم رخ می دهد.”

ستاره شناسی خورشیدی

ستاره شناسان خورشیدی به تحلیل و مطالعه خورشید می پردازند. طبق گفته ناسا “کمیت و کیفیت نور خورشید در مقیاس های زمانی از میلی ثانیه تا میلیاردها سال متفاوت است.” درک این تغییرات به دانشمندان کمک کند اثرگذاری خورشید بر زمین را بهتر بشناسند. خورشید همچنین به ما کمک می کند تا رفتار ستارگان دیگر را درک کنیم، زیرا تنها ستاره نزدیک به ماست که می توانیم جزئیات سطح آن را بررسی کنیم.

کهکشان شناسی

منجمان كهكشان شناس، کهکشان راه شيري را مطالعه مي كنند، در حالي كه منجمان فراكهكشانی خارج از کهکشان راه شیری را بررسی می کنند تا چگونگي تشكيل، تغيير و مرگ اين مجموعه های ستاره ای را تعيين كنند. دانشگاه ویسکانسین-مدیسون می گوید: “با ایجاد الگوهای توزیع، ترکیب و شرایط فیزیکی ستاره ها و گازهای میان ستاره ای، می توانیم تاریخچه کهکشانمان را ترسیم کنیم.”

کیهان شناسی

کیهان شناسان به بررسی کلی عالم، از انفجار بزرگ تا تکامل کنونی و سپس فرجام آن می پردازند. نجوم غالبا مربوط به موارد بسیار ملموس و قابل مشاهده است، در حالی که کیهان شناسی معمولا ویژگی های عالم در مقیاس بزرگ، ویژگی های درونی، غیرقابل مشاهده و کاملا نظری مانند نظریه ریسمان، ماده تاریک، انرژی تاریک و مفهوم جهان های چندگانه را شامل می شود.

مشاهده گرهای نجومی برای مطالعه گستره وسیع اجرام عالم به طول موج های مختلف طیف الکترومغناطیسی (از امواج رادیویی تا نور مرئی، اشعه ایکس و اشعه گاما) متکی هستند. اولین تلسکوپ ها به مطالعه اجرامی می پرداختند که با چشم غیر مسلح دیده می شدند. بسیاری از تلسکوپ های امروزه نیز به همین کار ادامه می دهند.

امواج نوری با توجه به انرژی بیشتر یا کمتر، سریعتر یا کندتر حرکت می کنند. برای مطالعه طول موج های مختلف، تلسکوپ های مختلفی لازم است. تابش های پرانرژی تر، با طول موج های کوتاه تر، به صورت امواج فرابنفش، اشعه ایکس و اشعه گاما ظاهر می شوند، در حالی که اجرام با تابش های کم انرژی، امواج فروسرخ و رادیویی با طول موج بلندتر منتشر می کنند.

اخترسنجی

اخترسنجی، قدیمی ترین شاخه نجوم، اندازه گیری خورشید، ماه و سیارات است. محاسبات دقیق حرکت های این اجرام به ستاره شناسان این امکان را می دهد تا تولد و تکامل سیارات و ستارگان را مدل سازی کنند و رخدادهایی مانند گرفت ها، بارش های شهابی و ظهور دنباله دارها را پیش بینی کنند. طبق انجمن سیارات ، “اخترسنجی قدیمی ترین روشی است که برای شناسایی سیارات خارج از منظومه شمسی استفاده می شود”، هرچند که روند آن بسیار دشوار است.

منجمان اولیه الگوهایی را در آسمان مشاهده می کردند و سعی در سازماندهی آنها برای ردیابی و پیش بینی حرکت آنها داشتند. این الگوها که صورت فلکی نام داشتند به افراد کمک می کردند تا فصل ها را پیش بینی کنند. حرکت ستارگان و سایر اجرام سماوی در سراسر دنیا مطالعه می شد، اما در چین، مصر، یونان، بین النهرین، آمریکای مرکزی و هند رواج بیشتری داشت.

شاید این گونه تصور شود که یک ستاره شناس در تمام ساعات شب پشت یک تلسکوپ است. اما در حقیقت، امروزه مشاهدات نجومی از طریق تلسکوپ های راه دور (روی زمین یا فضا) انجام و توسط رایانه ها کنترل می شوند، و ستاره شناسان داده ها و تصاویر به دست آمده توسط رایانه را مطالعه و تحلیل می کنند.

از زمان ظهور عکاسی و به ویژه عکاسی دیجیتال، اخترشناسان تصاویر شگفت انگیزی از فضا ارائه داده اند که نه تنها به پیشرفت علم کمک کرده است، بلکه مردم دنیا را به دیدن شگفتی های عالم علاقه مند کرده است.

ستاره شناسان و برنامه های پرواز فضایی برای مطالعه سیاره مان همکاری می کنند، ماموریت های سفر به ماه و فراتر از آن تصاویر شگفت انگیز از زمین می گیرند.

منبع: سایت space.com