Kép jóváírása: Jason Ware
Az amatőr csillagászat nem mindenkinek szól. De más érdekekkel ellentétben, lehet! Végül is rengeteg ég megy körül. És az ég élvezetéhez nem sok igénybe kell vennie. A kezdéshez csak az emberi látás ereje és a képesség „folyamatosan felnézni”.
Az éjszakai égbolt és annak számos lakossága értékelése ugyanolyan, mint bármilyen nagy műalkotás. Bárki, aki fogva tart egy Van Gogh-festményt, Roden-szoborot, Beethoven-szonáta, Shakespeare-játék vagy Tennyson verse, minden bizonnyal értékelni tudja a természet szobrászkezelőjének által készített csillagképeket. Tehát olyan nagy műalkotásokhoz hasonlóan az éjszakai égbolt finom értékelése is ápolható. Az ilyen művekkel ellentétben van valami sokkal ősibb és azonnal emlékezetesebb az égben - egy olyan dolog, amely megakadályozza mások általi alapos tanulmányozást vagy inkulációt.
Noha igaz, hogy néhány ötletes eszközt (például a kvadránt) a csillagászat korai szakaszában fejlesztettek ki, addig a csillagászok csak a Galileo idején (a 17. század elején) kezdték el részletesen vizsgálni az univerzumot. Abban az időben az emberi szem olyan korlátokra helyezte a láthatatlanságot, hogy az égből csak annyit tudtunk, hogy két nagy fényes testre (Nap és Hold), számos halvány fényre (a rögzített csillagokra és a ritka novákra) és egy közbenső csoport (bolygók és alkalmi üstökösök). Az olyan eszközök használatával, mint a kvadrant (a helyzethez) és a víz-óra (az idő), lehetővé vált minden ilyen test mozgásának előrejelzése. És a jóslat - nem megértés - vezette a megfigyelést, csak az emberi szem felhasználásával.
Végül a távcső hozta a felfedezést - nem pedig a mérést - a csillagászat tudományának mozgatórugójává. Mert a távcső nélkül az Univerzum sokkal kisebb hely lenne, és messze, sokkal kevesebben lakne. Vegyük figyelembe, hogy 2,3 millió fényév után a legkülső láthatatlan égbolt tárgyát - Andromeda Nagy Galaxisát - soha nem lehetett volna úgynevezni. Valójában talán még régebbi nevét sem kapta meg: The Great Ködfolt Andromedában. Először a 10. századi szövegben említik meg „Rögzített csillagok könyve”, éles szemű Abd-al-Rahman Al Sufi a Nagy Galaxist úgy jellemezte, mint „kis felhőt”. És ez - a távcső nélkül - minden, amit valaha is láthattunk erről:
A távcső miatt sokkal többet tudunk a Napról, a Holdról, a bolygókról, üstökösökről és a csillagokról, mint egyszerűen arról, hogy hol lehetnek az égen. Megértjük, hogy a Nap egy közeli csillag, és hogy a Föld, a bolygók és azok a „végzet előidézői” - a üstökösök - mind a Naprendszer részei. Más hasonló csillagrendszereket is felfedeztünk a sajátunkon kívül. Tudjuk, hogy olyan galaxisban élünk, amely - kétmillió fényév távolságból - nagyjából olyan, mint az M31 -1. Megállapítottuk, hogy több milliárd évvel később galaxisunk és az M31 spirálkarokat fog magába foglalni. És felismerjük, hogy az Univerzum rendkívüli szélességében, sokféleségében, szépségében és az összekapcsolódás harmóniájában.
Mindezt tudjuk, mert birtokunkban van egy távcső - és hasonló eszközök -, amelyek a kozmosz mélységét megszólaltathatják a spektrális vibráció számos oktávjában.
De mindez az emberi szemmel kezdődik ...
Az emberi szem működése a fény négy fő tulajdonságán alapul. A fény refraktált, visszavert, diffraktált vagy elnyelhető. A fény a távolba párhuzamos sugárzásként lép be a szembe. Mivel korlátozott apertúrája, a szem csak egyetlen anyagból képes a sugárzás nagyon kis részét összegyűjteni. Ez a gyűjtőfelület - körülbelül 38 négyzetmilliméter (teljesen kitágult és sötétben alkalmazkodva) lehetővé teszi a szem számára, hogy a csillagokat általában körülbelül 6. nagyságrendűre láthassa. Az ősi csillagászok - a modern légköri megvilágítás (fényszennyezés) hatásaitól mentesen képesek voltak körülbelül 6000 csillag katalógusa (más tárgyak permetezésével). Ezek közül a leggyengébbet a „hatodik nagyságrendű”, a legfényesebb pedig az „első” osztályba sorolták.
A szemet azonban a diffrakció elve is korlátozza. Ez az elv megakadályozza, hogy rendkívül finom részleteket látjunk. Mivel a szem nyílása korlátozott, a párhuzamos fénysugarak elkezdenek „szétszóródni” vagy terjedni az írisz belépése után. Az ilyen diffúzió azt jelenti, hogy annak ellenére, hogy a fókuszt refrakcióként alkalmazzák, a fotonok csak annyira közel állhatnak egymáshoz. Ezért van egy végső korlátozás, hogy mekkora részletgazdagságot láthat bármely nyílás - és magában foglalja a szemét is.
A szem természetesen kihasználja a fénytörés elvét a fénynyalábok szervezéséhez. A fotonok bejutnak a szaruhártyába, meghajlanak és átjutnak a lencse mögött. (A szaruhártya végzi a fókuszálás nagy részét, és körülbelül egyharmadát hagyja a lencséig.) A lencse maga állítja be a sugárzási szöget, hogy a tárgyak - közeli vagy távoli - fókuszálhassanak. Ezt a görbületi sugara megváltoztatásával teszi meg. Ilyen módon a távolból származó párhuzamos sugarak vagy a közeli eltérő sugarak képeket vetíthetnek a retinában, ahol az apró idegsejtek a fényenergiát jelképpé alakítják, amelyeket az agy értelmez. És az agy - elsősorban a fej hátuljában levő okcitális lebeny - végezte el azt a „képfeldolgozást”, amely ahhoz szükséges, hogy koherenciát biztosítson a szemből érkező idegjelek állandó folyamatáramához.
A fény detektálására a retina az abszorpció elvét alkalmazza. A fotonok a szenzoros idegsejtek depolarizációját okozzák. A depolarizáció az axonokból származó kemoelektromos jeleket az agy mélyebb részén lévő dendritekre terjeszti. A retina neuronok rúd alakúak vagy kúposak lehetnek. A rudak bármilyen színű fényt érzékelnek, és érzékenyebbek a fényre, mint a kúpok. A kúpok csak bizonyos színeket észlelnek, és nagyobb koncentrációban vannak a szem főtengelye mentén. Eközben a rudak uralják a tengelytől eltérő értéket. Az elfordított szem körülbelül kétszer és félszor halványabb csillagokat láthat, mint a közvetlenül tartott csillagok.
A rettegésen túl, a retinából (a optikai chiasm) először a kiváló collicus. A collicus megadja nekünk a vizuális „remegés” válaszunkat - de ami még fontosabb - kevesebb szűrést végez a látótérben, mint az okklitális lebenyek. Emiatt a kollikusz még halványabb fényforrásokat képes felismerni - de csak akkor, ha látszólagos mozgásban vannak. Így a megfigyelő megfigyelő képes halvány csillagokat - és halványan izzó tárgyakat - körülbelül négyszer halványabban érzékelni, mint a szokásos „egyenes” nézés során. (Ezt úgy végezzük, hogy a szemét az éjszakai égbolton át vagy a távcső látómezejében söpörtük.)
A kellemetlenség és a szemmozgás mellett a szemek növelik az érzékenységet azáltal, hogy alkalmazkodnak a gyenge fényviszonyokhoz. Ezt kétféle módon hajtják végre: Először, a finom izmok visszahúzzák az íriszet (a szaruhártya és a lencse között helyezkednek el), hogy a lehető legtöbb fényt lehessen bevinni. Másodszor, a sötétségnek való kitettségét követő kb. 30 percen belül a „vizuális lila” (rodopszin) a retina rudakon átjutó rózsás-piros színűvé válik. Ez a változás növeli a rudak érzékenységét egyenes pontra a látható fény egyetlen fotonja észlelhető.
A diffrakció által bevezetett korlátozásokon kívül van egy második természetes korlát is annak, hogy a részletek mennyire láthatók a szemmel. Az idegsejtek csak annyira kicsik lehetnek, és csak annyira közel helyezhetők el. Eközben kb. 25 mm fókusztávolságra a szem csak „1x” -et lát. Ehhez adjuk azt a tényt, hogy a szem (a bejárató pupilla) által elért legnagyobb nyílás 7 mm, és az emberi szem válik az „1x7 mm” távcsövek hatékony ekvivalensévé.
Mindezek a tényezők korlátozzák a szemet - még a legmegfelelőbb megfigyelési körülmények között (például a tér vákuumában) - a nyolcadik nagyságú csillagok (közvetlen látás használatával) megfigyelésével (1500-szor halványabb, mint a legfényesebb csillagokkal), és a közeli párokat kb. -szög szétválás (a Hold látszólagos méretének 1/15-a).
A megfigyelési csillagászat a szemmel kezdődik. Az új műszerek azonban azért fejlődtek ki, mert néhány szemnek nehezen tudta fókuszálni. Az emberi közeli és nagylátóképesség miatt az első szemüveg lencséket megőrölték. És csak kísérletezés kérdése volt, mielőtt valaki egyesítette az egyes lencsék egyikét, hogy létrehozzák az első távcsövet vagy „a hosszú látás műszerét”.
A mai csillagászok olyan mértékben képesek növelni az emberi szem képességét, hogy szinte visszatérhetünk az idő elejére. Ez a kémiai és szilárdtest alapelvek felhasználásával történik a fényképezésben és a töltéshez kapcsolt eszközökben (CCD-k). Az ilyen eszközök képesek fotonokat felhalmozni olyan módon, ahogyan a szem nem képes. Ezeknek a „vizuális segédeszközöknek” eredményeként felfedeztük a világegyetemről képzelhetetlen képzeletét. Ezeknek a felfedezéseknek sok ismeretlen volt számunkra - még a közelmúltban, mint a Nagy Obszervatóriumok korszakának kezdete (a huszadik század eleje). A mai csillagászat kibővítette a kozmikus látás tartományát az elektromágneses spektrum számos sávján - a rádiótól a röntgenig. De sokkal többet teszünk, mint egyszerűen dolgokat találni és a pozíciókat mérni. Arra törekszünk, hogy nem csak a fényt, hanem a megértést is…
A mai amatőr csillagászok - mint például a szerző - kézi és tömeggyártású távcsöveket használnak a világ minden részéről, hogy milliárd fényévnyi képet keltsenek az Univerzum mélységébe.-2 Ez a fajta hosszú távú látás lehetséges, mert a szem és a távcső együtt működhet, hogy magasból összegyűjtse a „több és finomabb fényt”.
Meddig lehet látni?
-1A NASA szerint a Tejút galaxis nagyon hasonlóan jelenik meg, mint a 15,3 MLY távolságra lévõ M83 spirál, amely a Hydra csillagképben található (a jobb oldalon látható). Az űrben lévő ember csak ellentmondásos látás segítségével képes „fuzzy csillagnak” tartani ennek a 8,3 nagyságrendű galaxisnak a fényes középső részét. Az M83 könnyen megtalálható a Földről származó kis teljesítményű távcsövekkel.
-2A változó 12,8-as vizuális nagyságú 2 milliárd fényév távoli 3C273 kvazárt csak az emberi szem tarthatja közvetlenül, ha hat hüvelykes / 150 mm-es rekesz-távcsővel 150x-es sebességgel egészíti ki az éjszakai égbolton 5,5-ös szabadon korlátozó nagyságrendű és 7 / 10p látva a stabilitást. Egy pár 10x50 mm-es távcső a 3C273-at mutatná egy halvány csillagként a Föld körüli pályáról.
Az 1900 eleji remekmű: „Az ég a három, négy és öt hüvelykes távcsövekkel” ihlette, Jeff hét éves korában kezdte meg a csillagászatot és az űrkutatást. Jelenleg jelentős időt szentel az Astro.Geekjoy weboldal fenntartására.
