Atvaizdo kreditas: Jasonas Ware'as
Mėgėjiška astronomija tinka ne visiems. Tačiau skirtingai nuo kitų pomėgių, taip gali būti! Galų gale yra daug dangaus. O mėgautis dangumi nereikia daug. Pradėti reikia tik žmogaus žvilgsnio galios ir sugebėjimo „nuolat žiūrėti“.
Naktinio dangaus ir daugybės jo gyventojų vertinimas yra tas pats, kas mėgautis bet kokiu puikiu meno kūriniu. Kiekvienas, pagrobtas Van Gogo paveikslo, Rodeno statulos, Bethoveno sonatos, Šekspyro pjesės ar Tennysono eilėraščio, tikrai gali įvertinti žvaigždyną, kurį sukūrė gamtos skulptūros ranka. Taigi, kaip ir tokie puikūs meno kūriniai, galima išsiugdyti puikų naktinio dangaus vertinimą. Tačiau, skirtingai nuo tokių kūrinių, danguje yra kažkas žymiai primityvesnio ir tuoj pat žadinančio - dalykas, kuris atmeta bet kokį būtinybę gilintis į kitus ar įkalbėti kitus.
Tiesa, kad kai kurie išradingi prietaisai (pvz., Kvadrantas) buvo sukurti jau astronomijos istorijos pradžioje, tik Galileo (XVII a. Pradžia) laikais astronomai pradėjo išsamiai tikrinti visatą. Iki to laiko žmogaus akis apribojo tai, ką buvo galima pamatyti, kad visa, ką mes žinojome apie dangų, apsiribojo dviem dideliais ryškiais kūnais (Saulė ir Mėnulis), daugybe silpnų šviesų (fiksuotos žvaigždės ir nedažni nova) ir tarpine. grupė (planetos ir retkarčiais kometos). Naudojant tokius instrumentus kaip kvadrantas (padėčiai nustatyti) ir vandens laikrodis (laikui), buvo galima numatyti visų tokių kūnų judesius. Ir prognozė, o ne supratimas, paskatino stebėti vien tik žmogaus akis.
Galų gale būtent teleskopas padarė atradimą, o ne matavimą, astronomijos mokslo varomąją jėgą. Nes be teleskopo Visata būtų kur kas mažesnė vieta ir apgyvendinta daug, daug mažiau dalykų. Apsvarstykite, kad 2,3 milijono šviesmečių atstumu tolimiausias dangaus objektas, matomas be pagalbos - Didžioji Andromedos galaktika, niekuomet negalėjo būti taip vadinamas. Tiesą sakant, ji net negalėjo gauti savo senesnio vardo: Didysis Ūkas Andromedoje. Pirmą kartą pažymėta 10-ojo amžiaus tekste „Fiksuotų žvaigždžių knyga“aštrių akių Abd-al-Rahmanas Al Sufi apibūdino Didžiąją galaktiką kaip „mažą debesį“. Ir tai - be teleskopo - viskas, ką mes kada nors būtume matę iš to:
Dėl teleskopo mes dabar žinome kur kas daugiau apie Saulę, Mėnulį, planetas, kometas ir žvaigždes, nei tiesiog apie tai, kur juos galima rasti danguje. Mes suprantame, kad mūsų Saulė yra šalia esanti žvaigždė ir kad mūsų Žemė, planetos ir tos „likimo bausmės nešėjos“ - kometos - yra visos saulės sistemos dalis. Mes aptikome ir kitas tokias žvaigždžių sistemas, kurios nėra mūsų pačių sukurtos. Mes žinome, kad gyvename galaktikoje, kuri iš dviejų milijonų šviesmečių atstumo atrodytų panašiai kaip M31 -1. Mes nustatėme, kad po kelių milijardų metų mūsų galaktika ir M31 apims spiralinius ginklus. Ir mes suprantame, kad Visata yra nepaprasta dėl savo platybės, įvairovės, grožio ir tarpusavio ryšių harmonijos.
Mes visa tai žinome, nes turime teleskopą - ir panašius instrumentus -, kurie gali skambėti kosmoso gelmėse per daugybę spektrinio ryškumo oktavų.
Bet viskas prasideda nuo žmogaus akies ...
Žmogaus akis veikia remdamasi trimis iš keturių pagrindinių šviesos savybių. Šviesa gali būti refrakcionuota, atspindėta, difrakcinė ar sugerta. Šviesa patenka į akis kaip iš tolo lygiagrečios šviesos. Kadangi jos diafragma ribota, akis sugeba surinkti tik labai nedidelę spindulių dalį, sklindančią iš vieno dalyko. Šis surinkimo plotas - maždaug 38 kvadratiniai milimetrai (visiškai išsiplėtę ir tamsiai pritaikyti) leidžia akiai normaliai pamatyti žvaigždes iki maždaug 6 laipsnio. Senovės astronomai, neturintys šiuolaikinių atmosferos apšvietimo šaltinių (šviesos užterštumo), galėjo kataloguoti apie 6000 atskirų žvaigždžių (su kitų objektų apibarstymu). Pats silpniausias iš jų buvo klasifikuojamas pagal „šeštąjį dydį“, o šviesiausias - nuo „pirmojo“.
Bet akis riboja ir difrakcijos principas. Šis principas neleidžia mums pamatyti nepaprastai smulkių detalių. Kadangi akies diafragma yra ribota, lygiagrečios šviesos pluoštai pradeda „išsiskleisti“ arba plisti patekę į rainelę. Tokia difuzija reiškia, kad, nepaisant refrakcijos naudojimo fokusavimui, fotonai gali būti tik taip arti vienas kito. Dėl šios priežasties yra maksimalus ribas, kiek detalių gali pamatyti bet kuri diafragma - tai apima ir pačią akį.
Akis, žinoma, naudoja refrakcijos principą organizuodamas šviesos pluoštus. Fotonai patenka į rageną, pasilenkia ir pereina prie lęšio už jo. (Ragena sufokusuoja didžiąją dalį fokusavimo ir palieka maždaug trečdalį iki objektyvo.) Pats objektyvas sureguliuoja spindulio kampus, kad daiktai - arti ar toli - būtų sufokusuojami. Tai daroma keičiant kreivio spindulį. Tokiu būdu lygiagretūs spinduliai iš atstumo arba skirtingi spinduliai iš netoliese gali išprovokuoti vaizdą tinklainėje, kur mažyčiai neuronai šviesos energiją paverčia signalais, kuriuos aiškina smegenys. Būtent smegenys - pirmiausia pakaušio skiltys galvos gale - atlieka „vaizdo apdorojimą“, reikalingą suderinti tą nuolatinį iš akių sklindantį nervinį signalą.
Norėdami aptikti šviesą, tinklainėje naudojamas absorbcijos principas. Dėl fotonų jutimo neuronai depoliarizuojasi. Depolarizacija sukuria chemoelektrinius signalus iš aksonų į dendritus giliau smegenyse. Tinklainės neuronai gali būti lazdelės arba kūgio formos. Strypai nustato bet kokios spalvos šviesą ir yra jautresni šviesai nei kūgiai. Kūgiai aptinka tik konkrečias spalvas ir yra didesnės koncentracijos išilgai pagrindinės akies ašies. Tuo tarpu strypai dominuoja už ašies. Averso akis gali pamatyti žvaigždes maždaug du su puse karto silpnesnėmis nei tos, kurios laikomos tiesiai.
Ne tik nerimą keliantys neuroniniai signalai, praeinantys iš tinklainės (per optinis chiasmas) pirmiausia apdorojami viršutinis kolikas. Koliakas suteikia mums regimąjį „brūkštelėjimo“ atsaką - bet dar svarbiau - jis mažiau filtruoja regos lauką nei pakaušio skiltys. Dėl šios priežasties kolikas gali aptikti net silpnesnius šviesos šaltinius, tačiau tik tada, kai jis yra akivaizdžiai judantis. Taigi atidus stebėtojas gali aptikti silpnas žvaigždes ir silpnai švytinčius objektus - maždaug 4 kartus silpnesnius nei tie, kurie matomi įprasto tiesioginio žiūrėjimo metu. (Tai atliekama apžiūrint akis per naktinį dangų arba per teleskopo matymo lauką.)
Be baimės ir akių judėjimo, akys padidina jautrumą, prisitaikydamos prie silpno apšvietimo. Tai atliekama dviem būdais: pirmiausia, plonieji raumenys atitraukia rainelę (esančią tarp ragenos ir lęšio), kad įleistų kuo daugiau šviesos. Antra, per maždaug 30 minučių nuo tamsos poveikio „regimoji violetinė“ (rodopsinas) ant tinklainės lazdelių įgauna pralaidžią rožinė-raudoną spalvą. Šis pakeitimas padidina strypų jautrumą iki tolygaus vienas matomos šviesos fotonas gali būti aptiktas.
Be difrakcijos nustatytų apribojimų, yra ir antra natūrali riba, kiek detalę gali pamatyti akis. Neuronai gali būti padaryti tik tokie maži ir dedami tik taip arti. Tuo tarpu, kai židinio nuotolis yra apie 25 mm, akis gali pamatyti tik „1x“. Pridėkite tai, kad didžiausia akies (įėjimo mokinio) pasiekiama anga yra 7 mm, o žmogaus akys tampa efektyviu žiūrono „1x7 mm“ poros ekvivalentu.
Visi šie veiksniai riboja akį - net ir geriausiomis stebėjimo sąlygomis (pvz., Kosmoso vakuume) - matyti aštuntosios žvaigždės (naudojant tiesioginį matymą) žvaigždes (1500 kartų silpnesnes už ryškiausias žvaigždes) ir artimas poras išskaidyti maždaug 2 lankais. -minutinės kampo atskyrimo minutės (1/15-asis nuo tikrojo Mėnulio dydžio).
Stebėjimo astronomija prasideda akimis. Tačiau atsirado naujų instrumentų, nes kai kurioms akims sunku fokusuoti šviesą. Dėl žmogaus artimo ir toliaregiškumo pirmieji akinių lęšiai buvo sumalami. Ir tik tada reikėjo eksperimentuoti, kai kas nors sujungė vieną iš kiekvieno tipo objektyvų ir sudarė pirmąjį teleskopą arba „ilgo matymo instrumentą“.
Šiandienos astronomai gali padidinti žmogaus akių gebėjimą tiek, kad galime beveik atsigręžti į laiko pradžią. Tai atliekama naudojant cheminius ir kietojo kūno principus, vaizduojamus fotografijoje ir prie krūvio sujungtus prietaisus (CCD). Tokios priemonės sugeba kaupti fotonus tokiu būdu, kokio akis negali. Dėl šių „vaizdinių priemonių“ mes atradome dalykus, kurie kažkada nebuvo įsivaizduojami Visatoje. Daugelis iš šių atradimų mums nebuvo žinomi - dar visai neseniai, prasidėjus Didžiųjų observatorijų erai (XX amžiaus pradžia). Šiandienos astronomija išplėtė kosminio matymo diapazoną daugelyje elektromagnetinio spektro juostų - nuo radijo iki rentgeno. Tačiau mes darome daug daugiau, nei tik randame daiktus ir įvertiname pozicijas. Mes siekiame suvokti ne tik šviesą, bet ir supratimą.
Šių dienų mėgėjų astronomai, tokie kaip autorius, naudoja rankomis ir masiškai gaminamus teleskopus iš visų pasaulio kraštų, norėdami nukreipti milijardus šviesmečių į Visatos gelmes.-2 Tokio tipo tolimas matymas yra įmanomas, nes akis ir teleskopas gali veikti kartu, kad surinktų „daugiau ir tikslesnės šviesos“ iš aukšto.
Kiek toli galite pamatyti?
-1Remiantis NASA, Paukščių Tako galaktika atrodytų labai panaši į 15,3 MLY atstumo ribą turinčią spiralę M83, esančią Hidros žvaigždyne (kaip matyti dešinėje). Žmogus kosmose tiesiog galėtų laikyti ryškią šios 8,3 balų galaktikos ryškų centrinę dalį kaip „neryškią žvaigždę“, naudodamasi atvirkštiniu matymu. M83 galima lengvai rasti naudojant žemos galios žiūronus iš Žemės.
-2Turintį kintamą 12,8 regos dydį, 2 milijardų šviesmečių tolimąjį kvazarą 3C273 galima tiesiog laikyti žmogaus akimi, kai jį padidina šešių colių / 150 mm diafragmos teleskopas 150x per naktinį dangų, kurio 5,5 bangos be apribojimų ir 7 / 10p matant stabilumą. 10x50 mm žiūronų pora atskleis 3C273 kaip silpną žvaigždę iš Žemės orbitos.
Įkvėptas 1900 m. Pradžios šedevro: „Skylis per trijų, keturių ir penkių colių teleskopus“, Jeffas pradėjo astronomijos ir kosmoso mokslų pradžią būdamas septynerių metų. Šiuo metu jis nemažai laiko skiria interneto svetainės Astro.Geekjoy priežiūrai.
