קרדיט תמונה: ג'ייסון וואר
אסטרונומיה חובבנית אינה מיועדת לכולם. אבל בניגוד לאינטרסים אחרים, זה יכול להיות! אחרי הכל, יש הרבה שמים להסתובב. וליהנות מהשמיים לא צריך הרבה. ראשית, רק כוח הראייה האנושית והיכולת "להמשיך להביט".
הערכת שמי הלילה ורבים מתושביו דומה לזה ליהנות מכל יצירת אמנות נהדרת. כל מי שנשבה בציור של ואן גוך, פסל מאת רודן, סונטה מאת בטהובן, מחזה מאת שייקספיר, או שיר של טניסון, יכול בהחלט להעריך קונסטלציה שיצרה יד הפיסול של הטבע. אז כמו יצירות אמנות מעולות כאלה, ניתן לטפח הערכה נאה לשמי הלילה. אולם בשונה מיצירות כאלה, יש משהו שמקור קדמוני הרבה יותר ומעורר מיד את הרקיע בשמיים - דבר המגן על כל צורך בלימודים או בהתרבות עמוקה של אחרים.
אמנם נכון שכמה מכשירים גאוניים (כמו הרביע) פותחו מוקדם בתולדות האסטרונומיה, רק בתקופת גלילאו (ראשית המאה ה -17) החלו האסטרונומים לחקור את היקום בפירוט. לפני אותה תקופה, העין האנושית העמידה אילוצים כאלה על מה שניתן היה לראות שכל מה שידענו על השמים היה מוגבל לשני גופים בהירים גדולים (שמש וירח), מספר רב של אורות קלושים (הכוכבים הקבועים והנואיות השכיחות) וביניים קבוצה (כוכבי הלכת והשביטים מדי פעם). בעזרת מכשירים כמו הרביע (למיקום) ושעון מים (לזמן) אפשר היה לחזות את התנועות של כל הגופים הללו. וחיזוי - לא הבנה - הוא שהניע את ההתבוננות באמצעות העין האנושית בלבד.
בסופו של דבר זה היה הטלסקופ שגילה - ולא מדידה - את הכוח המניע מאחורי מדע האסטרונומיה. כי בלי הטלסקופ היקום יהיה מקום קטן בהרבה ומאוכלס בהרבה פחות דברים. קחו בחשבון שב -2.3 מיליון שנות אור, האובייקט השמימי הרחוק ביותר הנראה ללא עזרה - הגלקסיה הגדולה של אנדרומדה - מעולם לא היה יכול להיות כל כך מכונה כך. למען האמת, אולי אפילו לא קיבל את שמו הישן יותר: הגדול ערפילית באנדרומדה. צוין לראשונה בטקסט של המאה העשירית "ספר כוכבים קבועים", עבד אל-רחמן אל-סופי חדי העיניים תיאר את הגלקסיה הגדולה כ"עננה קטנה ". וזה - בלי הטלסקופ - כל מה שהיינו רואים אי פעם על זה:
בגלל הטלסקופ, אנו יודעים כיום הרבה יותר על שמש, ירח, כוכבי לכת, שביטים וכוכבים מאשר פשוט היכן הם עשויים להימצא בשמיים. אנו מבינים שהשמש שלנו היא כוכב סמוך וכי האדמה שלנו, כוכבי הלכת ואותם "מבכרי אבדון" - שביטיהם - הם כולם חלק ממערכת סולארית. גילינו מערכות כוכבים כאלה אחרות מעבר לשלנו. אנו יודעים שאנחנו חיים בגלקסיה שמרחק של שני מיליון שנות אור - תיראה ממש כמו M31 -1. קבענו שכמה מיליארדי שנים מכאן, הגלקסיה שלנו ו- M31 יאמצו זרועות ספירליות. ואנחנו מכירים בכך שהיקום יוצא דופן במרחביו, הגיוון, היופי וההרמוניה שבין קשריו זה לזה.
אנו יודעים את כל זה מכיוון שיש לנו את הטלסקופ - וכלים דומים - שיכולים להשמיע את עומק הקוסמוס על פני אוקטבות רבות של תנודות ספקטרליות.
אבל הכל מתחיל בעין האנושית ...
עבודתו של העין האנושית מבוססת על שלוש מארבע המאפיינים העיקריים של האור. האור עלול להיות שביר, להשתקף, להיות מוסר או להיספג. האור נכנס לעין כקורות מקבילות מרחוק. מכיוון שהוא מוגבל בצמצם, העין מסוגלת רק לאסוף חלק קטן מאוד מהקרניים המגיעות מכל דבר אחד. שטח האיסוף הזה - בערך 38 מילימטרים רבועים (מורחב לחלוטין ומותאם כהה), מאפשר לעין לראות בדרך כלל כוכבים עד בערך 6. אסטרונומים קדומים - נקיים מההשפעות של מקורות מודרניים של תאורה אטמוספרית (זיהום אור) - הצליחו לקטלג כ 6000 כוכבים בודדים (עם פיזור של חפצים אחרים). הקלושים שבהם היו מסוגלים "העוצמה השישית", והבהירים מ"הראשונים ".
אך העין מוגבלת גם על ידי עקרון ההפרדה. עיקרון זה מונע מאיתנו לראות פרטים נאים במיוחד. מכיוון שהעין מוגבלת בצמצם, קרני אור מקבילות מתחילות "להתפשט" או להתפשט לאחר הכניסה לקשתית העין. המשמעות של דיפוזיה כזו היא שלמרות השימוש בשבירה למיקוד, פוטונים יכולים רק להתקרב כל כך זה לזה. מסיבה זו, יש גבול אולטימטיבי לכמה פירוט ניתן לראות על ידי כל צמצם - וזה כולל את העין עצמה.
העין מנצלת, כמובן, את עקרון השבירה כדי לארגן קרני אור. פוטונים נכנסים לקרנית, מתכופפים ועוברים לעדשה שמאחוריה. (הקרנית עושה את עיקר המיקוד ומשאירה כשליש עד העדשה.) העדשה עצמה מכוונת זוויות קרניים כדי להביא את הדברים - קרוב או רחוק - למיקוד. זה עושה זאת על ידי שינוי רדיוס העקמומיות. באופן זה, קרניים מקבילות ממרחק או קרניים סוטות מהסביבה עשויות להקרין תמונה על הרשתית בה נוירונים זעירים ממירים אנרגיית אור לאותות לפירוש המוח. והמוח - בעיקר האונות העוקצניות בחלק האחורי של הראש - הוא זה שעושה את "עיבוד התמונה" הדרוש בכדי לתת קוהרנטיות לזרם היציב ההוא של אותות עצביים המגיעים מהעין.
כדי לאתר אור, הרשתית מנצלת את עקרון הקליטה. פוטונים גורמים להפחתה של עצבים חושים. דפולריזציה מקרינה אותות כימו-חשמליים מאקסונים לדנדריטים עמוקים יותר במוח. נוירונים ברשתית עשויים להיות בצורת מוט או חרוטי. מוטות מזהים אור בכל צבע ורגישים יותר לאור מאשר חרוטים. חריקים מגלים צבעים ספציפיים בלבד ונמצאים בריכוז רב יותר לאורך הציר הראשי של העין. בינתיים מוטות שולטים מחוץ לציר. העין המסוננת יכולה לראות כוכבים בערך פי שניים וחצי מתונים יותר מאלו המוחזקים ישירות.
מעבר לסלידה, אותות עצביים העוברים מהרשתית (דרך כריזמה אופטית) מעובדים תחילה על ידי קוליקוס מעולה. הקוליקוס מעניק לנו את התגובה ה"נוצצת "הוויזואלית שלנו - אך חשוב מכך - הוא מסנן פחות את שדה הראייה מאשר האונות העוקצניות. מסיבה זו, הקוליקוס יכול לאתר מקורות אור חלשים יותר - אך רק כאשר נמצא בתנועה לכאורה. כך יכול הצופה הבחין לגלות כוכבים קלושים - וחפצים זוהרים קלות - כ -4 פעמים חלשים יותר מאלו שנראו דרך צפייה רגילה "ישר". (הדבר נעשה על ידי גורפת העין על פני שמי הלילה - או על פני שדה הראיה של הטלסקופ.)
בנוסף לרתיעה ותנועת העיניים, העיניים מגבירות את הרגישות על ידי הסתגלות לתנאי אור נמוכים. זה נעשה בשני אופנים: ראשית, שרירים עדינים מחזירים את הקשתית (שנמצאת בין קרנית העדשה) כדי להודות בכמה שיותר אור. שנית, בתוך כשלושים דקות מחשיפה לחושך, "סגול חזותי" (רודופסין) על מוטות רשתית מקבל צבע ורוד-אדום שידור. שינוי זה מגביר את הרגישות של מוטות עד לנקודה שבה אפילו פוטון יחיד של אור גלוי יתגלה.
מלבד המגבלות המוטלות על ידי דיפרקציה, יש גבול טבעי שני לכמה פירוט ניתן לראות בעין. עבור עצבים ניתן לעשות רק כל כך קטן ולהניח רק כל כך קרוב זה לזה. בינתיים בערך 25 מ"מ באורך המוקד, העין יכולה לראות רק "1x". הוסף את זה לעובדה שהפתח הגדול ביותר שהשיגה העין (תלמיד הכניסה) הוא 7 ס"מ ועיניים אנושיות הופכות למקבילה האפקטיבית לזוג משקפות "1x7 מ"מ".
כל הגורמים הללו מגבילים את העין - אפילו בתנאי הצפייה הטובים ביותר (כמו הוואקום של החלל) - לראיית כוכבים (תוך שימוש בראייה ישירה) בעוצמה השמינית (פי 1500 יותר חלשים מהכוכבים הבהירים ביותר) ולפתירת זוגות קרובים לכ -2 קשת בערך. דקות של הפרדה זוויתית (1/15 מהגודל לכאורה של הירח).
אסטרונומיה תצפיתית מתחילה בעיניים. אולם מכשור חדש התפתח מכיוון שעיניים מסוימות מתקשות למקד אור. בגלל המראה הקרוב והרחוק של בני האדם היו עדשות המשקפיים הראשונות נטחנות. וזה היה רק עניין של ניסוי לפני שמישהו שילב אחת מכל עדשות מסוג זה יחד ליצירת הטלסקופ הראשון או "מכשיר הראייה הנראה".
האסטרונומים של ימינו מצליחים להגדיל את יכולתו של העין האנושית עד לנקודה בה אנו יכולים כמעט להציץ חזרה לתחילת הזמן עצמו. זה נעשה באמצעות עקרונות כימיים ומצב מוצק המגולמים בצילום והתקנים מצמידים מטענים (CCD). כלים כאלה מסוגלים לצבור פוטונים באופן שהעין לא יכולה. כתוצאה מ"עזרים חזותיים "אלה, גילינו דברים שלא היו מעוררי דמיון ביקום. רבות מהתגליות הללו לא היו ידועות לנו - אפילו לאחרונה בראשית עידן המצפה הגדול (ראשית המאה העשרים). האסטרונומיה של ימינו הרחיבה את טווח הראייה הקוסמית על פני להקות רבות של הספקטרום האלקטרומגנטי - מרדיו לרנטגן. אבל אנחנו עושים הרבה יותר מאשר למצוא דברים ולמדוד עמדות. אנו מבקשים לתפוס יותר מאור - אך גם הבנה ...
האסטרונומים החובבים של ימינו - כמו הסופר - משתמשים בטלסקופים המיוצרים ביד והמונים מכל חלקי העולם כדי להציץ מיליארדי שנות אור למעמקי היקום.-2 רואים ראייה מסוג זה אפשרי מכיוון שהעין והטלסקופ יכולים לעבוד יחד כדי לאסוף "עוד ועוד אור" מהגובה.
כמה רחוק אתה יכול לראות?
-1על פי נתוני נאס"א, גלקסיית שביל החלב תיראה מאוד כמו ספירלה M83 מרוחקת 1583 מ"ל מרחוק שנמצאה בקבוצת הכוכבים הידרה (כפי שנראה מימין). בן אנוש בחלל היה מסוגל להחזיק את החלק המרכזי הבהיר של הגלקסיה הזו בעוצמה של 8.3 כ"כוכב מטושטש "בעזרת חזון ממונע. ניתן למצוא בקלות M83 באמצעות משקפות בעלות עוצמה נמוכה מכדור הארץ.
-2עם עוצמה חזותית משתנה של 12.8, קוואראר 3C273 מרוחק של 2 מיליארד שנות אור, יכול להיות פשוט מוחזק ישירות על ידי העין האנושית כאשר הוא מתגבר על ידי טלסקופ צמצם של שישה אינץ '/ 150 מ"מ בטמפרטורה של 150X דרך שמי זמן הלילה בעוצמה מוגבלת בלתי מוגבלת של 5.5 ו 7 / 10p לראות יציבות. זוג משקפות בגודל 10X50 מ"מ יחשוף את 3C273 ככוכב קלוש ממסלול כדור הארץ.
בהשראת יצירת המופת של ראשית המאה העשרים: "השמיים דרך טלסקופים של שלושה, ארבעה וחמישה אינץ '", ג'ף התחיל באסטרונומיה ומדעי החלל בגיל שבע. נכון לעכשיו הוא מקדיש זמן רב לניהול האתר Astro.Geekjoy.
