مقدمه:
ستاره شناسی چیست؟ آیا آن را می‌توان شاخه‌ای از علوم قرار داد یا بیشتر به فلسفه نزدیک است؟ شاید امروزه ستاره شناسی بخشی از علوم هستند که کاربردهای مستقیمی چون علوم پزشکی و یا مهندسی ندارند) باشد، اما بی گمان در گذشته چنین نبوده است. امروزه ستاره شناسی را بخشی از علوم در نظر می‌گیرند که به مطالعه و درک پدیده‌های آسمانی می‌پردازد.
درک پدیده های آسمانی ، بخشی از تلاش سیری ناپذیر انسان در راه درک و شناخت نظم حاکم بر تمام طبیعت چه نقشی در زندگی بشر دارد، بحثی است که، شاید هرگز نتوان پاسخی عینی و مستقیم برای آن یافت. چرا که شاید پاسخ این سؤال خیلی شخصی باشد، اما آنچه مهم است، پاکی ، عظمت و دست نخوردگی اجرام بزرگ و دور دست عالم است که آن قدر وسوسه انگیزند که هر کسی را به مطاله خود فرا می‌خوانند و ستاره شناسی حاصل این فراخوان بزرگ است.
تعریف و ارتباط با علوم دیگر
اگر به دنبال یک تعریف مشخص از ستاره شناسی نوین باشیم، می‌توان آن را چنین بیان کرد؛ مطالعه موضع ، ساختار و چگونگی تحول (از آغاز تا پایان) اجرام آسمانی. در این زمینه ، علومی به کمک ستاره شناسی می‌آیند که هر یک پاسخگوی بخشی از پرسشهای این علم هستند. فیزیک بخش عمده‌ای از مشکلات ستاره شناسان را برطرف کنند، شیمی ، ریاضیات و مکانیک نیز از جمله علومی هستند که ارزشهای فراوانی برای ستاره شناسی و ستاره شناسان دارند. در سالهای اخیر حتی علمی مانند زیست شناسی به کمک ستاره شناسی آمده است و بحث موجودات برون زمینی ، مسأله پیدایش حیات و نیز امکان زندگی در دیگر کرات آسمانی ، رابطه روز افزون این دو علم را طلب می‌کند.
سایر علوم ، بخصوص علوم کاربردی (مانند شاخه‌های گوناگون مهندسی) نیز بحث فضاپیماها ، تلسکوپهای زمینی و فضایی غول پیکر را تکمیل می‌کند و از این طریق در گسترش ستاره شناسی قدم بر می‌دارد. رابطه ستاره شناسی و سایر علوم را در ادامه این سلسله مباحث و به تدریج متوجه خواهید شد و بی گمان در ادامه مسیر ستاره شناسی حتما متوجه می‌شوید که در هیچ حالتی قادر به حذف ارتباط یک یا چند رشته از علوم دیگر با ستاره شناسی نخواهید شد.
اهداف و سرانجام
اکنون می‌دانید که ستاره شناسی چه هدفی را پیش رو دارد، شناخت اجرام آسمانی. اما سوال اساسی که بسیاری از افراد در ذهن دارند این است که آیا عاقبت ستاره شناسی ، تنها برآوردن نیازهای درونی و حسی افراد را در بر دارد یا آنکه ، فواید دیگری از این علم پر هزینه ، عاید جوامع بشری می‌شود؟ پاسخ دادن به پرسش فوق کار چندان ساده ای نیست. چرا که نیاز به داشتن اطلاعات جامع از علوم مختلف دارد. اما آنچه را که می‌توان بطور حتم و یقین بیان کرد، خدماتی است که ستاره شناسی به فیزیک ارائه کرده است.
اگر فیزیک را به دو بخش فیزیک کلاسیک و فیزیک نوین تقسیم بندی کنیم، برای هر بخش یک مفهوم و یک قانون اساسی می‌توان نام برد. در بخش فیزیک کلاسیک ، قوانین مکانیک نیوتن و در بخش فیزیک مدرن ، قوانین انیشتین (نسبیت خاص و عام) حاکمیت بی رقیبی دارند. در هر دو مورد (قوانین مکانیک نیوتنی و قوانین نسبیتی) بخشی از اثبات قوانین مذکور به عهده ستاره شناسی بوده است.
یعنی قسمتی از قوانین فوق با استفاده از رصدهای نجومی اثبات شده است (اثبات نجومی هر دو قانون را در درسهای آینده ذکر می‌کنیم.) از دیگر خدمات اخترشناسی می‌توان به بحث پیدایش حیات روی زمین اشاره کرد، اینکه آیا بطور کلی حیات سیاره ما زمین منشا آسمانی پاسخگویی آن خواهد پرداخت و کاربردهای دیگر خواهید کرد.
ستاره شناس کسیت و چه وظایفی دارد؟
ستاره شناسی را شناختیم، شاید ستاره شناسی تنها علمی باشد که هنوز می‌توان دو بخش حرفه‌ای و آماتور در آن فعالیت کرد. افراد آماتور ، کسانی هستند که بر حسب علاقه به این علم زیبا می‌پردازند و البته تحصیلات عالیه و شغل اصلی آنها در زمینه ستاره شناسی نیست، چنین افرادی در تاریخ نجوم زیاد بوده و هستند. سوزن بان قطار ، پزشک ، رمان نویس ، مدرس علوم دینی ، زمین شناس ، میکروبیولوژیست و ... ، اینها شغل بعضی از افرادی است که به نجوم آماتوری به عنوان یک سرگرمی علمی جدی روی آورده‌اند و پیشرفتهای فراوانی هم در این علم داشته‌اند. و اما ستاره شناس حرفه‌ای کسی است که تحصیلات دانشگاهی او در زمینه شاخه‌های مختلف ستاره شناسی است و به ستاره شناسی به عنوان یک شغل نگاه می‌کند.
ارتباط ستاره شناسی حرفه‌ای و آماتوری
رابطه ستاره شناسی حرفه‌ای وآماتوری نیز در خور توجه است، در ابتدا برای بسیاری این گمان بوجود می‌آید که ستاره شناسی آماتوری ، مغلوب ستاره شناسی حرفه‌ای است و هیچ کاری وجود ندارد، در حالی که قضیه چیز دیگری است. یعنی حیطه فعالیت این دو گروه کاملا از هم جداست و به عبارتی ستاره شناسان آماتور و حرفه‌ای بطور ضمنی باهم در مورد نوع عملکردشان به توافق رسیده‌اند.
بسیاری از دنباله دارها ، سیارکها ، ستارگان انفجاری جدید (نواخترها و ابرنواخترها) توسط ستاره شناسان آماتور کشف شده‌اند. در حالی که این نوع اکتشافات در بخش ستاره شناسی حرفه‌ای یا اصلا انجام نمی‌شود و یا اگر انجام شود کاملا تصادفی است.
ستارهبطور کلی ستارگان دارای مراحل مختلف جنینی ، کودکی و جوانی و پیری هستند. پس از اکتشاف برابری جرم و انرژی توسط انیشتین ، دانشمندان تشخیص دادند، که کلیه ستارگان باید تغییر و تحول یابند. هر ستاره هنگامی که نور (انرژی) پخش می‌کند، مقداری از ماده خویش را مصرف می‌کند. ستارگان همیشگی نیستند، روزی به دنیا آمده‌اند و روزی هم از دنیا خواهند رفت. ستارگان گویهای بزرگی از گاز بسیار گرم هستند که بواسطه نورشان می‌درخشند.
در سطح دمای آنها هزاران درجه است و در داخل دمایشان بسیار بیشتر است. در این دماها ماده نمی‌تواند به صورتهای جامد یا مایع وجود داشته باشد. گازهایی که ستارگان را تشکیل می‌دهند بسیار غلیظتر از گازهایی هستند که معمولا بر سطح زمین وجود دارند. چگالی فوق العاده زیاد آنها در نتیجه فشارهای عظیمی است که در درون آنها وجود دارد. ستارگان در فضا حرکت می‌کنند، اما حرکت آنها به آسانی مشهود نیست. در یک سال هیچ تغییری را در وضعیت نسبی آنها نمی‌توان ردیابی کرد، حتی در هزار سال نیز حرکت قابل ملاحظه‌ای در آنها مشهود نمی‌افتد.
نقش و الگوی آنها در حال حاضر کم و بیش دقیقا همان است که در هزار سال پیش بود. این ثبات ظاهری در نتیجه فاصله عظیمی است که میان ما و آنها وجود دارد. با این فواصل چندین هزار سال طول خواهد کشید تا تغییر قابل ملاحظه‌ای در نقش ستارگان پدید آید. این ثبات ظاهری مکان ستارگان موجب شده است که نام متداول (ثوابت) به آنها اطلاق شود. اختر فیزیکدانان بر این باورند که در بعضی کهکشان ها ، از جمله کهکشان راه شیری ، ستارگان نوزاد بسیاری در حال تولد هستند، افزون بر آن که پژوهشگران اظهار می‌دارند تکامل ، تخریب و محصول نهایی یک ستاره ، به جرم آن بستگی دارد. در واقع سرنوشت نهایی ستاره که تا چه مرحله‌ای از پیشرفت خواهد رسید با جرم ستاره ارتباط مستقیم دارد.
نحوه تشکیل ستاره
گوی آتشین مورد نظر در نظریه انفجار بزرگ ، حاوی هیدروژن و هلیوم بود، که در اثر انفجار بصورت گازها و گرد و غباری در فضا بصورت پلاسمای فضایی متشکل از ذرات بسیاری از جمله الکترونها ، پروتونها ، نوترونها و نیز مقداری یونهای هلیوم به بیرون تراوش می‌کند. با گذشت زمان و تراکم ماده دربرخی سحابیها شکل می‌گیرند. این مواد متراکم رشد کرده و توده‌های عظیم گازی را بوجود می‌آورند که تحت عنوان پیش ستاره‌ها معروفند و با گذشت زمان به ستاره مبدل می‌شوند. بسیاری از این توده‌ها در اثر نیروی گرانش و گریز از مرکز بزرگ و کوچک می‌شوند، که اگر نیروی گرانش غالب باشد، رمبش و فرو ریزش ستاره مطرح می‌شود و اگر نیروی گریز از مرکز غالب شود، احتمال تلاشی ستاره و شکل گیری اقمار و سیارات می‌رود.