من متعة مراقبة النجوم ملاحظة الألوان المتنوعة التي تظهرها النجوم في السماء المظلمة والاستمتاع بها.
من المثير للاهتمام دائمًا ملاحظة ألوان النجوم، لأنها تضيف الكثير إلى شخصية الأبراج. تقدم هذه الأشكال دليلا مرئيا مباشرا على كيفية اختلاف درجات الحرارة النجمية. هناك عدد لا بأس به من النجوم البارزين في موسم الصيف – مثل اللامعين فيجا، والتي تقف في منتصف الطريق تقريبًا في السماء الشرقية والشمالية الشرقية مع حلول الظلام – بيضاء مزرقة. ومع ذلك، يمكننا بسهولة العثور على ألوان أخرى متناقضة هناك أيضًا. انظر إلى المحمر أنتاريس والأبيض المصفر نسر. وعلى رأس حاشية هذا الصيف اللون البرتقالي اللامع السماك القطبية يصمد في روعة انفرادية عالية نحو الجنوب.
حتى أثناء مراقبتك لهذه الألوان النجمية، هل تلاحظ أنه لا يمكن التعرف عليها إلا من خلال ألمع النجوم؟ هذا يرجع إلى فسيولوجيا عينوبشكل أكثر تحديدًا، حقيقة أن أجهزة استشعار الألوان الموجودة على شبكية العين – المخاريط – غير حساسة للضوء الخافت. تحت الإضاءة الخافتة، تتولى قضبان الشبكية المهمة. لكن حساسيتهم الأكبر للضوء يقابلها عمى الألوان لديهم. ولهذا السبب تميل النجوم الخافتة إلى الظهور باللون الأبيض في أعيننا. ومع ذلك، إذا نظرنا إليها من خلال منظار أو تلسكوب، فإن سطوعها المتضخم يحفز المخاريط التي تكتشف لونها.
الألوان على النقيض من ذلك
واحدة من أفضل الطرق لرؤية ألوان النجوم هي على النقيض من ذلك. دعنا نعود إلى Arcturus للحظة. الإجراء الكلاسيكي لتحديد موقع هذا النجم هو اتباع قوس مقبض الدب الأكبر باتجاه الجنوب الشرقي. في الخمسينيات من القرن الماضي، كان محاضرًا مشهورًا جدًا في هايدن بلانيتاريوم في نيويورك هنري م. نيلي (1879-1963)، الذي كان لديه أنشودة مفضلة لتحديد موقع السماك الرامح ونجم ساطع آخر في أواخر الربيع/أوائل الصيف: “اتبع القوس إلى السماك الرامح وأسرع إلى السنبلة.“
يتألق السنبلة بلون مزرق مميز. حرك عينك بسرعة ذهابًا وإيابًا بين Arcturus وSpica لترى الفرق الكبير في اللونين البرتقالي والأزرق لكل منهما.
إجراء آخر فعال للغاية هو مراقبة النجم المزدوج ذو الصبغات المتناقضة.
من المحتمل أن يكون النجم المزدوج الأكثر ألوانًا في سماء الليل يمكن العثور عليه في منتصف المسافة تقريبًا في السماء الشرقية في الساعة 11:30 مساءً بالتوقيت المحلي لضوء النهار: ألبيرو في كوكبة الدجاجة البجعة، والمعروفة أيضًا باسم الصليب الشمالي. من المفترض أن يضع ألبيرو علامة على منقار البجعة.
يمكن لتلسكوب صغير أو حتى منظار مثبت بثبات أن يقسم ألبيرو بسهولة إلى نقطتين صغيرتين من الضوء ذات ألوان متباينة جميلة: الأكثر سطوعًا برتقالية مصفرة غنية، والأخرى زرقاء سماوية عميقة، وكلاهما موضوعان بالقرب من بعضهما البعض. سيأتي المنظر المذهل مع تلسكوب مكبر بين 18x و 30x.
النجوم ساخنة وباردة
في وقت سابق، أشرنا إلى أنتاريس على أنه محمر، وهو ما يوصف دائمًا. ولكن في الواقع، هذا ليس صحيحا. ما نعتبره نجومًا “حمراء” (والتي يتم تصنيفها ضمن الفئة الطيفية M) هي في الحقيقة ذات لون أصفر برتقالي وتقريبًا نفس لون المصباح الكهربائي المتوهج القديم. كلاهما ونجوم M لهما نفس الـ 3000 تقريبًا كلفن درجة حرارة اللون.
تطورت أعيننا لتستفيد من الإشعاع المنبعث من الشمس، وهي نجم متوسط من حيث درجة الحرارة واللون. من ناحية أخرى، تكون النجوم الساخنة جدًا والباردة أقوى في نطاقات الأشعة فوق البنفسجية والأشعة تحت الحمراء، على التوالي.
ضوء النجوم مشابه لما يسميه الفيزيائيون إشعاع الجسم الأسود — الموجات الكهرومغناطيسية المنبعثة من الجسم والتي تبعث الإشعاع وتمتصه بكفاءة 100%. (أي شيء يمتص كل الضوء الساقط عليه سيكون أسود اللون، ومن هنا جاء الاسم). نحن نعلم أنه كلما زادت حرارة النجم، زادت الطاقة التي ينبعث منها عند كل طول موجي. بالنسبة للنجوم شديدة الحرارة، يتم توجيه ذروة الانبعاثات نحو الأطوال الموجية الأقصر (الأكثر زرقة).
ببساطة، موقع ذروة الانبعاثات يحدد لون النجم. يمكننا تقسيم كل هذا إلى قانونين بسيطين يمثلان نتائج مباشرة لإشعاع الجسم الأسود.
بالنسبة لجسم ما عند درجة حرارة معينة، فإن إجمالي الطاقة المشعة عند جميع الأطوال الموجية تعطى بواسطة قانون ستيفان بولتزمانبعد مكتشفيها الاثنين، جوزيف ستيفان (1835-1893) و لودفيج بولتزمان (1844-1906). ينص قانون ستيفان-بولتزمان على أن المعدل الذي يشع به الجسم الحرارة يتناسب مع القوة الرابعة لدرجة الحرارة المطلقة، معبرًا عنها بدرجات كلفن. وبالتالي، إذا تضاعفت درجة الحرارة، فإن إنتاج الطاقة يزيد 16 مرة. إذا تضاعف ثلاث مرات، فإن الناتج يزيد 81 مرة.
ويسمى القانون الثاني قانون فيينا، اسمه ل فيلهلم فيينا (1864-1928). وينص على أن الطول الموجي لذروة إنتاج النجم يتناسب عكسيا مع درجة الحرارة. إذا تضاعفت درجة الحرارة، فإن ذروة الطول الموجي تنخفض إلى النصف. قانون فيينا له نتيجة ملونة للغاية، والتي يمكن إثباتها من خلال الملفات الموجودة على الموقد الكهربائي. مع ارتفاع درجة حرارتها، نشعر أولاً بالأشعة تحت الحمراء، ثم نراها تتوهج باللون الأحمر الباهت، يليه اللون الأحمر الساطع ثم البرتقالي الأكثر سطوعًا. إذا تمكن من الاستمرار في التسخين دون ذوبان، فإن الملفات ستتحول إلى اللون الأصفر والأبيض ثم الأزرق والأبيض بينما تصبح لامعة للغاية – تمامًا مثل النجوم.
لذلك، يتم تحديد اللون بواسطة قانون فيينا، في حين يتم تحديد الإشعاع الكلي (المرئي وغير المرئي) بواسطة قانون ستيفان-بولتزمان.
إذا كنت تبحث عن تلسكوب لإلقاء نظرة فاحصة على سماء الليل، فلدينا أفضل التلسكوبات للفضاء السحيق قد يساعد الدليل. لدينا أيضًا دليل ل التصوير الفلكي للمبتدئين, والذي يغطي كل شيء بدءًا من المعدات وحتى أوضاع التصوير والمزيد.
يعمل جو راو كمدرس ومحاضر ضيف في جامعة نيويورك هايدن القبة السماوية. يكتب عن علم الفلك ل مجلة التاريخ الطبيعي, السماء والتلسكوب, تقويم المزارع القديم وغيرها من المنشورات.
المصدر الأصلي: www.space.com
