Όταν κοιτάτε τον νυχτερινό ουρανό, πιθανότατα μπορείτε να δείτε τα δισεκατομμύρια αστέρια που αποτελούν το στερέωμα. Ένα από τα περίεργα πράγματα σχετικά με τα αστέρια, σε αντίθεση με τους πλανήτες και άλλους δορυφόρους, είναι ότι λαμπυρίζουν. Δηλαδή, φαίνονται να λάμπουν κατά διαστήματα. Πολλοί άνθρωποι αναρωτιούνται γιατί τα αστέρια λαμπυρίζουν και οι πλανήτες όχι.
Για αυτόν τον λόγο, θα αφιερώσουμε αυτό το άρθρο για να σας πούμε γιατί τα αστέρια αναβοσβήνουν και γιατί το κάνουν.
γιατί τα αστέρια λάμπουν
Όλα όσα βρίσκονται έξω από την ατμόσφαιρα λαμπυρίζουν (ναι, αυτό περιλαμβάνει τον ήλιο, τη σελήνη και τους πλανήτες στο ηλιακό μας σύστημα). Αυτό το φαινόμενο συμβαίνει όταν το φως των αστεριών αλληλεπιδρά με τις αέριες μάζες. Στην περίπτωσή μας, αυτή η αέρια μάζα είναι η ατμόσφαιρα, η οποία είναι γεμάτη αναταράξεις . Αυτό προκαλεί τη συνεχή διάθλαση του φωτός με διαφορετικούς τρόπους, έτσι ώστε το φως των αστεριών να φαίνεται να βρίσκεται σε ένα σημείο από την οπτική μας γωνία στην επιφάνεια και, μετά από λίγα χιλιοστά του δευτερολέπτου, να φαίνεται να αλλάζει ελαφρώς.
Γιατί δεν παρατηρούμε το λαμπύρισμα των πλανητών, του ήλιου και της σελήνης; Είναι εύκολο να εξηγηθεί. Λόγω της απόστασής μας από αυτά (το πλησιέστερο αστέρι, ο Εγγύτατος του Κενταύρου, απέχει λίγο περισσότερο από 4 έτη φωτός), αυτά τα αστέρια εμφανίζονται ως απλές κουκκίδες φωτός. Δεδομένου ότι μόνο μια κουκκίδα φωτός φτάνει στην ατμόσφαιρα, μπορεί να επηρεαστεί σε μεγάλο βαθμό από τις αναταράξεις του αέρα και επομένως θα συνεχίσει να λαμπυρίζει. Εκτός από το ότι είναι πιο κοντά , οι πλανήτες εμφανίζονται ως δίσκοι (αν και όχι με γυμνό μάτι), γεγονός που καθιστά το φως τους πιο σταθερό (ενώ η σελήνη και ο ήλιος είναι πολύ μεγαλύτεροι, επομένως το φαινόμενο είναι ανεπαίσθητο).
Μερικά αστέρια φαίνεται να αλλάζουν χρώμα
Κάποιες νύχτες, γύρω στα μεσάνυχτα, το Πεντάπτυχο Αστέρι (ένα από τα πιο λαμπρά αστέρια που είναι ορατά στον ουρανό) βρίσκεται πάνω από τον ορίζοντα (σε κατεύθυνση βορρά-βορειοανατολική), αλλά αρκετά κοντά ώστε να φαίνεται να λαμπυρίζει και να ξεθωριάζει σε μια μεγάλη γκάμα χρωμάτων (κόκκινο, μπλε, πράσινο, κ.λπ.). Αυτό είναι ένα αρκετά συνηθισμένο φαινόμενο, που παρατηρείται εύκολα σε αστέρια κοντά στον ορίζοντα, αλλά φαίνεται και σε άλλα αστέρια.
Η εξήγηση είναι η ίδια με αυτή για το λαμπύρισμα, αλλά προσθέτουμε ότι η ποσότητα αέρα που πρέπει να διαπεράσει το φως για να φτάσει σε εμάς είναι πολύ μεγαλύτερη, επομένως η διάθλαση είναι πιο έντονη , γεγονός που κάνει επίσης να φαίνεται ότι τα αστέρια αλλάζουν συνεχώς χρώμα. Ομοίως, αν και συνήθως δεν λαμπυρίζουν, οι πλανήτες μπορούν επίσης να εκπέμπουν αυτό το μεταβαλλόμενο φως αν βρίσκονται πολύ κοντά στον ορίζοντα.
Πώς να αποφύγετε το τρεμόπαιγμα
Ενώ η λάμψη των αστεριών δεν αποτελεί πρόβλημα για εμάς, για τους αστρονόμους τα πράγματα μπορεί να είναι πολύ διαφορετικά. Έχουμε πολλά αστεροσκοπεία στη Γη, επομένως πρέπει να εξαλείψουμε αυτήν την παραμόρφωση για να δούμε τα αστέρια . Για να γίνει αυτό, μερικά από τα πιο προηγμένα τηλεσκόπια της Γης χρησιμοποιούν προσαρμοστική οπτική, περιστρέφοντας τους καθρέφτες του τηλεσκοπίου πολλές φορές ανά δευτερόλεπτο για να αντισταθμίσουν τις αναταράξεις στην ατμόσφαιρα. Κατά κάποιο τρόπο, είναι παρόμοιο με τα συστήματα διόρθωσης που χρησιμοποιούνται κατά την παρατήρηση του νυχτερινού ουρανού.
Οι αστρονόμοι προβάλλουν ένα λέιζερ στον ουρανό, δημιουργώντας ένα τεχνητό αστέρι μέσα στο οπτικό πεδίο του τηλεσκοπίου. Τώρα που γνωρίζουν πώς πρέπει να μοιάζει και τι χρώμα πρέπει να έχει το τεχνητό αστέρι, το μόνο που έχουν να κάνουν είναι να ρυθμίσουν την παραμόρφωση του κατόπτρου με ένα έμβολο για να εξαλείψουν τις επιπτώσεις της ατμοσφαιρικής παραμόρφωσης. Δεν είναι τόσο αποτελεσματικό όσο η εκτόξευση ενός τηλεσκοπίου στο διάστημα, αλλά είναι πολύ φθηνότερο και φαίνεται να ταιριάζει στις ανάγκες μας.
Μια άλλη επιλογή, όπως είδατε, είναι η εκτόξευση του τηλεσκοπίου απευθείας στο διάστημα. Χωρίς την ενδιάμεση ατμόσφαιρα, το τρεμόπαιγμα εξαφανίζεται εντελώς. Πιθανώς τα δύο πιο διάσημα διαστημικά τηλεσκόπια είναι το Hubble και το Kepler.
Σε μέγεθος, το Hubble είναι πολύ μικρότερο από τα τηλεσκόπια που έχουμε στη Γη (στην πραγματικότητα είναι περίπου το ένα τέταρτο του μεγέθους ενός κατόπτρου τηλεσκοπίου σε ένα μεγάλο αστεροσκοπείο), αλλά χωρίς τις επιπτώσεις της ατμοσφαιρικής παραμόρφωσης, είναι σε θέση να καταγράψει εικόνες γαλαξιών δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά — σε λίγα μόνο χρόνια. Απλώς πρέπει να κοιτάξετε προς αυτή την κατεύθυνση για αρκετή ώρα για να δεχτείτε φως από αυτό.
Επίσης, ορισμένα τηλεσκόπια έχουν ένα μικρό δευτερεύον καθρέφτη που διορθώνει αυτή την ατμοσφαιρική αναταραχή, αλλά αυτό δεν είναι συνηθισμένο. Δηλαδή, η διαδικασία είναι όπως σας είπα, αλλά η παραμόρφωση δεν συμβαίνει στον κεντρικό καθρέφτη, αλλά στον μικρό καθρέφτη που είναι μέρος του εργαλείου που χρησιμοποιούμε για να δούμε.
Τα αστέρια αλλάζουν ένταση
Μπορεί να έχετε ακούσει ότι τα αστέρια λαμπυρίζουν επειδή εκπέμπουν διαφορετικές ποσότητες φωτός. Ενώ αυτό ισχύει, η αλλαγή δεν είναι αρκετά αισθητή για να προκαλέσει ένα τρεμόπαιγμα στον νυχτερινό ουρανό και συμβαίνει σε μεγαλύτερο χρονικό διάστημα και όχι μόνο σε λίγα δευτερόλεπτα. Στην πραγματικότητα, ορισμένα από αυτά τα αστέρια είναι γνωστό ότι ποικίλλουν σε φωτεινότητα και μέγεθος και χρησιμοποιούμε αυτές τις πληροφορίες για να μας βοηθήσουν να εξερευνήσουμε καλύτερα το σύμπαν. Με απλά λόγια, τα αστέρια λαμπυρίζουν επειδή η ατμόσφαιρα της Γης παραμορφώνει το φως τους πριν φτάσει σε εμάς.
Δεδομένου ότι είναι τόσο μακριά, μπορούμε να δούμε μόνο μικροσκοπικά σταγονίδια φωτός, έτσι συμβαίνει αυτή η παραμόρφωση, και όσο πιο κοντά πλησιάζετε στον ορίζοντα, τόσο πιο έντονη θα είναι αυτή η παραμόρφωση. Στην περίπτωση των πλανητών, αν και φαίνονται μεγαλύτεροι με γυμνό μάτι, μας φαίνονται σαν μικροί δίσκοι φωτός, και αρκετό φως φτάνει στην ατμόσφαιρα, έτσι ώστε η παραμόρφωση του φωτός που προκαλείται από την ατμόσφαιρα είναι ανεπαίσθητη.
Γιατί τα αστέρια λάμπουν: η ατμόσφαιρα
Το φως που φεύγει από το αστέρι και ταξιδεύει μακριά προς τη Γη εκτρέπεται ελάχιστα. Ταξιδεύει σε ευθεία γραμμή. Όταν πρέπει να περάσει από την ατμόσφαιρα, η πορεία του αλλάζει. Αν και η ατμόσφαιρα είναι διαφανής, δεν είναι ένα στρώμα ομοιόμορφης πυκνότητας. Τα μέρη που βρίσκονται πιο κοντά στην επιφάνεια είναι πυκνότερα από τα ανώτερα στρώματα. Επιπλέον, κατά τη διάρκεια της ημέρας, ο θερμός αέρας ανεβαίνει, ο οποίος είναι λιγότερο πυκνός από τον κρύο αέρα. Όλα αυτά προκαλούν την ατμόσφαιρα να γίνει τυρβώδες αέριο. Τονίζουμε, παρόλο που είναι διαφανής.
Όταν το φως των αστεριών πρόκειται να φτάσει σε εμάς, πρέπει να περάσει από την ατμόσφαιρα. Εκτρέπεται ελαφρώς κάθε φορά που συναντά στρώματα αέρα διαφορετικής πυκνότητας. Διαθλάται όταν αλλάζει από ένα μέσο μιας πυκνότητας σε ένα άλλο. Και ούτω καθεξής, συνεχώς. Δεδομένου ότι ο αέρας κινείται συνεχώς, αντιλαμβανόμαστε τον μικροσκοπικό χορό που εκτελούν τα αστέρια ως επίσης σταθερό, δίνοντας την εντύπωση ότι λαμπυρίζουν. Αυτές οι μικρές εκτροπές μπορούν επίσης να προκαλέσουν την αλλαγή χρώματος, όπως ακριβώς κάνει ο ήλιος όταν δύει στον ορίζοντα.
Ελπίζω αυτές οι πληροφορίες να σας βοηθήσουν να μάθετε περισσότερα για το γιατί τα αστέρια λάμπουν αλλά οι πλανήτες όχι.
