ไปที่สถานที่สาธารณะที่ผู้คนมารวมกันเช่นทางเดินในตัวเมืองหรือในห้างสรรพสินค้าช่วงสุดสัปดาห์และคุณจะสังเกตได้อย่างรวดเร็วว่าแต่ละคนเป็นบุคคลที่มีลักษณะหลากหลายตามความสูงน้ำหนักและสีผิว แต่ละอันมีความแตกต่างกันตามขนาดรูปร่างอายุและสี นอกจากนี้ยังมีคุณลักษณะอื่นอีกหนึ่งอย่างที่เห็นได้ทันทีเมื่อเห็นครั้งแรก - ดาวแต่ละดวงมีความเป็นเอกลักษณ์ที่ไม่เหมือนใคร
เร็วเท่าที่ 120 ปีก่อนคริสตกาลนักดาราศาสตร์ชาวกรีกได้จัดอันดับดาวเป็นหมวดหมู่ตามความงดงามของพวกเขา - คนแรกที่ทำสิ่งนี้คือ Hipparchus แม้ว่าเราจะรู้เพียงเล็กน้อยเกี่ยวกับชีวิตของเขา แต่เขาก็ยังถือว่าเป็นหนึ่งในนักดาราศาสตร์ผู้มีอิทธิพลมากที่สุดในยุคโบราณ กว่าสองพันปีก่อนเขาคำนวณความยาวของปีเป็นภายใน 6.5 นาที เขาค้นพบการเกิดอีควิน็อกซ์ precession ทำนายตำแหน่งของดวงจันทร์และสุริยคราสทั้งบนดวงจันทร์และเวลาและแม่นยำวัดระยะทางจากโลกถึงดวงจันทร์ Hipparchus ยังเป็นบิดาแห่งวิชาตรีโกณมิติและมีแคตตาล็อกของเขาอยู่ระหว่าง 850 - 1,100 ดวงโดยจำแนกตามตำแหน่งและจัดอันดับตามความสว่างด้วยมาตราส่วนตั้งแต่หนึ่งถึงหก ดาวที่แวววาวที่สุดนั้นถูกอธิบายว่าเป็นขนาดแรกและดาวที่อยู่ห่างจากดวงตาที่ไม่มีลำแสงมากที่สุดนั้นถูกกำหนดให้เป็นลำดับที่หก การจำแนกประเภทของเขาขึ้นอยู่กับการสังเกตด้วยตาเปล่าดังนั้นมันจึงเป็นเรื่องง่าย แต่หลังจากนั้นก็ถูกรวมเข้าด้วยกันและขยายใน Ptolomy's Almagest ซึ่งกลายเป็นมาตรฐานที่ใช้สำหรับ 1,400 ปีถัดไป โคเปอร์นิคัสเคปเลอร์กาลิเลโอนิวตันและฮัลเลย์ล้วน แต่คุ้นเคยและยอมรับมัน
แน่นอนว่าไม่มีกล้องส่องทางไกลหรือกล้องโทรทรรศน์ในช่วงเวลาของฮิปโปคัสและใช้สายตาที่เฉียบแหลมและสภาพการสังเกตที่ดีในการมองเห็นดาวในระดับที่หก มลพิษทางแสงที่แพร่หลายในเมืองใหญ่ ๆ ส่วนใหญ่และปริมณฑลโดยรอบทำให้การ จำกัด การดูวัตถุจาง ๆ ในท้องฟ้ายามค่ำคืน ตัวอย่างเช่นผู้สังเกตการณ์ในสถานที่ชานเมืองหลายแห่งสามารถมองเห็นดาวขนาดที่สามถึงสี่เท่านั้นในคืนที่ดีที่สุดขนาดที่ห้าอาจปรากฏให้เห็น แม้ว่าการสูญเสียขนาดหนึ่งหรือสองมิตินั้นดูเหมือนจะไม่มากนัก แต่ให้พิจารณาว่าจำนวนของดาวที่มองเห็นนั้นเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วเมื่อการเคลื่อนไหวแต่ละครั้งเพิ่มขึ้น ความแตกต่างระหว่างท้องฟ้าที่เต็มไปด้วยแสงและท้องฟ้าที่มืดมนนั้นน่าทึ่งมาก!
โดยเทคโนโลยีในช่วงกลางศตวรรษที่ 19 ได้มาถึงจุดที่มีความแม่นยำซึ่งวิธีการเก่า ๆ ในการวัดความสว่างของดาวโดยการประมาณนั้นเป็นอุปสรรคต่อการวิจัย มาถึงตอนนี้เครื่องมือที่ใช้ในการศึกษาสวรรค์ไม่เพียง แต่รวมไปถึงกล้องดูดาวเท่านั้น แต่ยังมีสเปกโตรสโคปและกล้องอีกด้วย อุปกรณ์เหล่านี้มีการพัฒนาอย่างมากจากบันทึกที่เขียนด้วยมือภาพร่างช่องมองภาพและการอนุมานจากความทรงจำของการสังเกตด้วยภาพก่อนหน้า นอกจากนี้เนื่องจากกล้องโทรทรรศน์สามารถรวบรวมแสงได้มากกว่าที่สายตามนุษย์สามารถรวบรวมได้วิทยาศาสตร์ได้รู้จักมาตั้งแต่การสำรวจด้วยกล้องโทรทรรศน์ครั้งแรกของกาลิเลโอว่ามีดาวที่จางกว่าคนที่สงสัยเมื่อขนาดมาตราส่วนถูกประดิษฐ์ขึ้น ดังนั้นจึงเป็นที่ยอมรับมากขึ้นว่าการกำหนดค่าความสว่างที่ตกทอดจากสมัยโบราณนั้นเป็นไปตามอัตวิสัยเกินไป แต่แทนที่จะทิ้งไว้นักดาราศาสตร์ก็เลือกที่จะปรับมันด้วยการแยกความสว่างของดาวออกทางคณิตศาสตร์
Norman Robert Pogson เป็นนักดาราศาสตร์ชาวอังกฤษที่เกิดใน Nottingham, England เมื่อวันที่ 23 มีนาคม ค.ศ. 1829 Pogson แสดงความกล้าหาญของเขาด้วยการคำนวณที่ซับซ้อนตั้งแต่อายุยังน้อยโดยการคำนวณวงโคจรของดาวหางสองดวงเมื่อเขามีอายุเพียง 18 ปีเท่านั้น ในอ๊อกซฟอร์ดและต่อมาในอินเดียเขาค้นพบดาวเคราะห์น้อยแปดดวงและดาวแปรปรวนยี่สิบเอ็ดดวง แต่การมีส่วนร่วมทางวิทยาศาสตร์ที่น่าจดจำที่สุดของเขาคือระบบกำหนดความสว่างของดาวฤกษ์ที่แม่นยำ Pogson เป็นคนแรกที่สังเกตเห็นว่าดวงดาวในช่วงแรกมีความสว่างประมาณหนึ่งร้อยเท่าของดวงดาวที่มีขนาดเท่ากัน ในปี ค.ศ. 1856 เขาเสนอว่าสิ่งนี้ควรได้รับการยอมรับว่าเป็นมาตรฐานใหม่เพื่อให้การลดลงของขนาดแต่ละครั้งจะลดค่าของค่าก่อนหน้านี้ในอัตราเท่ากับรากที่ห้าของ 100 หรือประมาณ 2.512 Polaris, Aldebaran และ Altair ได้รับการกำหนดขนาด 2.0 โดย Pogson และดาวอื่น ๆ ทั้งหมดถูกนำมาเปรียบเทียบกับสิ่งเหล่านี้ในระบบของเขาและในสามดวงนั้น Polaris เป็นดาวอ้างอิง น่าเสียดายที่ภายหลังนักดาราศาสตร์ค้นพบว่าโพลาริสนั้นแปรปรวนเล็กน้อยดังนั้นพวกเขาจึงแทนที่ความสามารถของเวก้าในฐานะที่เป็นเส้นฐานสำหรับความสว่าง แน่นอนว่าควรสังเกตว่า Vega ได้ถูกแทนที่ด้วยจุดศูนย์ทางคณิตศาสตร์ที่ซับซ้อนมากขึ้น
การกำหนดค่าความเข้มให้กับดาวระหว่างระดับความรุนแรงที่หนึ่งและที่หกนั้นขึ้นอยู่กับความเชื่อที่แพร่หลายที่ตาเห็นความแตกต่างของความสว่างในระดับลอการิทึม - นักวิทยาศาสตร์ในเวลานั้นเชื่อว่าขนาดของดาวนั้นไม่ได้สัดส่วนโดยตรงกับ ปริมาณพลังงานที่ตาได้รับจริง พวกเขาคิดว่าดาวขนาด 4 น่าจะอยู่กึ่งกลางระหว่างความสว่างของดาวที่ขนาด 3 และหนึ่งที่ขนาด 5 ตอนนี้เรารู้แล้วว่ามันไม่จริง ความไวตาไม่ได้เป็นลอการิทึมอย่างแน่นอน - มันเป็นไปตามเส้นโค้งของกฎหมายพลังงานของสตีเวน
โดยไม่คำนึงถึงอัตราส่วน Pogson กลายเป็นวิธีมาตรฐานในการกำหนดขนาดตามความสว่างที่ชัดเจนของดาวฤกษ์ที่มองเห็นจากโลกและเมื่อเวลาผ่านไปเมื่อมีการปรับปรุงเครื่องมือนักดาราศาสตร์ก็สามารถปรับแต่งการกำหนดของตนได้
ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้เป็นที่ทราบกันดีว่าจักรวาลนั้นเต็มไปด้วยดวงดาวที่ซีดกว่าดวงตาเพียงอย่างเดียวที่สามารถรับรู้ได้ตั้งแต่เวลากาลิเลโอ สมุดบันทึกของนักดาราศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่เต็มไปด้วยการอ้างอิงถึงดาวฤกษ์ดวงที่เจ็ดและแปดที่เขาค้นพบ ดังนั้นอัตราส่วน Pogson จึงถูกขยายเพื่อครอบคลุมสิ่งที่หรี่กว่าขนาดที่หกเช่นกัน ตัวอย่างเช่นดวงตาที่ไม่ได้รับความช่วยเหลือสามารถเข้าถึงดาวประมาณ 6,000 ดวง (แต่มีคนเพียงไม่กี่คนที่เห็นสิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากแสงเขี้ยวลากดินยามค่ำคืนและความต้องการที่จะสังเกตในช่วงเวลาหนึ่งเดือนจากศูนย์สูตร กล้องส่องทางไกล 10X50 ทั่วไปจะเพิ่มการมองเห็นแสงประมาณห้าสิบเท่าขยายจำนวนดาวที่มองเห็นได้ถึง 50,000 ดวงและเปิดใช้งานผู้สังเกตการณ์เพื่อตรวจจับวัตถุขนาดเก้า กล้องโทรทรรศน์ขนาดหกนิ้วที่เจียมเนื้อเจียมตัวจะเพิ่มการมองเห็นมากยิ่งขึ้นโดยการเปิดเผยดาวลงไปจนถึงขนาดที่สิบสอง - ซึ่งมีความจางลงประมาณ 475 กว่าตาที่มองไม่เห็น เป้าหมายท้องฟ้าประมาณ 60,000 ชิ้นสามารถสังเกตได้ด้วยเครื่องมือเช่นนี้
กล้องโทรทรรศน์เฮลขนาด 200 นิ้วบนยอดเขาปาโลมาร์ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ที่ใหญ่ที่สุดในโลกนานจนกระทั่งเครื่องมือใหม่ทะลุผ่านยี่สิบปีที่ผ่านมา น่าเสียดายที่กล้องโทรทรรศน์นี้ไม่ได้มีอุปกรณ์สำหรับการสังเกตโดยตรง - มันไม่ได้มาพร้อมกับช่องมองภาพและเช่นเดียวกับกล้องโทรทรรศน์ขนาดใหญ่อื่น ๆ ทุกวันนี้มันเป็นเลนส์กล้องขนาดมหึมา กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลซึ่งอยู่ในวงโคจรของโลกต่ำสามารถถ่ายภาพดาวได้ในขนาดที่ยี่สิบเก้า สิ่งนี้แสดงให้เห็นถึงขอบจักรวาลปัจจุบันของมนุษย์ที่มองเห็น - ประมาณยี่สิบห้าพันล้านเท่ายิ่งกว่าการรับรู้ปกติของมนุษย์! กล้องโทรทรรศน์ขนาดมหึมาอยู่บนกระดานวาดภาพและได้รับการสนับสนุนด้วยการรวบรวมแสงสะท้อนขนาดของสนามฟุตบอลซึ่งจะทำให้สามารถมองเห็นวัตถุที่มีขนาดสามสิบแปด! มันคาดการณ์ว่าสิ่งนี้อาจนำเราไปสู่รุ่งอรุณแห่งการสร้างสรรค์!
เมื่อใช้ Vega เป็นตัวแทนของจุดเริ่มต้นในการกำหนดขนาดสิ่งที่ต้องทำกับวัตถุที่สว่างกว่าเช่นกัน ยกตัวอย่างเช่นแปดดาว, ดาวเคราะห์หลายดวง, ดวงจันทร์และดวงอาทิตย์ (ทั้งหมด) เช่น Vega เนื่องจากการใช้ตัวเลขที่สูงขึ้นเป็นสาเหตุของวัตถุที่มองไม่เห็นด้วยตาเปล่ามากกว่าจึงเป็นสิ่งที่เหมาะสมที่จะใช้จำนวนศูนย์และจำนวนลบในวัตถุที่สว่างกว่าเวก้า ดังนั้นดวงอาทิตย์จึงถูกฉายที่ขนาด -26.8 ดวงจันทร์เต็มดวงที่ -12 ซิเรียสดาวที่สว่างที่สุดที่เห็นจากโลกของเราได้รับขนาด -1.5
ข้อตกลงนี้ยังคงมีอยู่เพราะมันรวมความถูกต้องและความยืดหยุ่นเพื่ออธิบายด้วยความแม่นยำสูงความสว่างที่ชัดเจนของทุกสิ่งที่เราเห็นในสวรรค์
อย่างไรก็ตามความสามารถของดวงดาวสามารถหลอกลวงได้ ดาวบางดวงปรากฏสว่างขึ้นเพราะอยู่ใกล้โลกมากขึ้นปล่อยพลังงานจำนวนมากผิดปกติหรือมีสีที่ดวงตาของเรารับรู้ด้วยความไวที่มากหรือน้อย ดังนั้นนักดาราศาสตร์จึงมีระบบแยกต่างหากที่อธิบายประกายระยิบระยับของดวงดาวบนพื้นฐานของวิธีการที่พวกเขาจะปรากฏขึ้นจากระยะทางมาตรฐาน - ประมาณ 33 ปีแสง - เรียกว่าขนาดสมบูรณ์ สิ่งนี้จะลบผลกระทบของการแยกตัวของดาวฤกษ์ออกจากดาวเคราะห์ของเราความสว่างที่แท้จริงและสีของมันจากสมการขนาดที่เห็นได้ชัด
นักดาราศาสตร์ต้องเข้าใจระยะทางที่แท้จริงของมันก่อน มีวิธีการหลายวิธีที่พิสูจน์แล้วว่ามีประโยชน์ Parallax เหล่านี้เป็นวิธีที่ใช้บ่อยที่สุด หากคุณยกนิ้วขึ้นที่ความยาวแขนให้ขยับหัวไปมาจากด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่งคุณจะสังเกตเห็นว่านิ้วนั้นดูเหมือนจะเปลี่ยนตำแหน่งเมื่อเทียบกับวัตถุที่อยู่ด้านหลัง การเปลี่ยนแปลงนี้เป็นตัวอย่างง่ายๆของการรัลแลกซ์ นักดาราศาสตร์ใช้เพื่อวัดระยะทางของดาวฤกษ์โดยการวัดตำแหน่งของวัตถุกับดาวพื้นหลังเมื่อโลกอยู่ในด้านหนึ่งของวงโคจรของมันกับอีกดวงหนึ่ง โดยใช้ตรีโกณมิตินักดาราศาสตร์สามารถคำนวณระยะทางของวัตถุ การคำนวณอื่นสามารถประมาณความสว่างที่ชัดเจนได้ที่ 33 ปีแสง
การเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนของผลการกำหนดขนาด ตัวอย่างเช่นขนาดสัมบูรณ์ของดวงอาทิตย์ของเราลดลงเหลือเพียง 4.83 Alpha Centauri หนึ่งในประเทศเพื่อนบ้านที่ใกล้เคียงที่สุดของเรานั้นมีขนาดใกล้เคียงกับ 4,1 ที่น่าสนใจคือ Rigel ดาวสีฟ้าขาวสว่างที่แสดงถึงเท้าขวาของนักล่าในกลุ่มดาวนายพรานซึ่งเปล่งประกายด้วยขนาดที่เห็นได้ชัดของศูนย์ แต่มีขนาดเท่ากับ -7 นั่นหมายความว่า Rigel นั้นสว่างกว่าดวงอาทิตย์ของเรานับหมื่นเท่า
นี่เป็นวิธีหนึ่งที่นักดาราศาสตร์ได้เรียนรู้เกี่ยวกับธรรมชาติที่แท้จริงของดวงดาวถึงแม้ว่าพวกมันจะห่างไกลมาก!
กาลิเลโอไม่ใช่นักดาราศาสตร์อิตาลีคนสุดท้าย แม้ว่าเขาจะเป็นที่โด่งดังที่สุดในอิตาลี แต่ก็มีผู้ชมนับพันทั้งมืออาชีพและนักดาราศาสตร์สมัครเล่นระดับโลกที่มีส่วนร่วมในการค้นคว้าและถ่ายภาพจักรวาล ตัวอย่างเช่นภาพที่งดงามที่มาพร้อมกับการสนทนานี้ผลิตโดย Giovanni Benintende ด้วยกล้องโทรทรรศน์ Ritchey-Chretien สิบนิ้วและกล้องดาราศาสตร์ 3.5 ล้านพิกเซลจากเว็บไซต์สังเกตการณ์ของเขาในซิซิลีเมื่อวันที่ 23 กันยายน 2549 ซึ่งได้รับการแต่งตั้ง Van den Bergh 152 อยู่ในทิศทางของกลุ่มดาวเซเฟอุสซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 1,400 ปีแสง เนื่องจากมันส่องแสงที่ขนาดเล็กเพียง 20 (ซึ่งตอนนี้คุณควรชื่นชมว่ามันสลัวมาก!) จึงต้องใช้เวลา 3.5 ชั่วโมงในการถ่ายภาพของจิโอวานนี่เพื่อถ่ายฉากที่น่าอัศจรรย์นี้
สีสันที่สวยงามของคลาวด์นั้นสร้างโดยดาวสุกใสซึ่งอยู่ใกล้กับด้านบน ฝุ่นละอองขนาดเล็กภายในเนบิวลามีขนาดเล็กพอที่จะสะท้อนความยาวคลื่นที่สั้นกว่าของแสงดาวฤกษ์ซึ่งมีแนวโน้มไปทางส่วนสีน้ำเงินของสเปกตรัมสี ความยาวคลื่นที่ยาวขึ้นซึ่งมีแนวโน้มเป็นสีแดงจะผ่านไปได้ง่าย นี่ก็คล้ายกับเหตุผลที่ท้องฟ้าบนพื้นโลกของเราเป็นสีฟ้าเอฟเฟกต์แบ็คไลท์ที่โดดเด่นนั้นเป็นของจริงและมาจากแสงดาวรวมของ Galaxy ของเรา!
คุณมีรูปภาพที่คุณต้องการแบ่งปันหรือไม่ โพสต์ไว้ในฟอรัม Astrophotography หรือส่งอีเมลถึงเราและเราอาจนำเสนอหนึ่งใน Space Magazine
เขียนโดย R. Jay GaBany
