كيفية قياس الفلكيون لمسافات وزمن النجوم

2014 دليل النجوم والكواكب

السير باتريك مور

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

علم الفلك

وقد اعتاد الفلكيون على المسافات الشاسعة والفترات الزمنية الهائلة، فالقمر الذي يبعد عن الأرض مسافة متوسطها 384,400 كيلومترٍ، يعد أقرب الجيران للأرض، وحتى الشمس ( التي تبعد مسافة تبلغ 150 مليون كيلو مترٍ) تعد قريبة جداً نسبياً.

يُسمى متوسط المسافة بين الشمس والأرض «الوحدة الفلكية» وتستخدم في وصف المسافات على مقياس النظام الشمسي، ولكن حين نقيس المسافات بين النجوم فإنه حتى وحدة القياس هذه تصبح غير ملائمة بشكل مُرْضٍ.

وبدلاً من ذلك يستخدم الفلكيون السنة الضوئية، أي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة، فالضوء ينتقل بسرعة تبلغ 300,000 كيلو مترٍ في الثانية، ولهذا فإن سنة ضوئية واحدة تساوي 9.46 مليون مليون كيلو متر.

حتى أقرب النجوم وراء الشمس يبعد أكثر من أربع سنوات ضوئية. وهذا يفسر لمَ تكون الحركة الحقيقية للنجوم، أي الحركة الظاهرية عبر الكرة السماوية، بطيئة للغاية.

فالنجم الذي يمتلك أكبر حركة ذاتية (وهو نجم بارنارد-النجم القزم الأحمر) يستغرق 180 سنة ليزحف عبر مسافة تساوي القطر الظاهري للقمر بدرا.

هناك وحدة قياس أخرى يستخدمها الفلكيون وهي الفرسخ الفلكي الذي يساوي 3.26 سنواتٍ ضوئيةٍ، ويعرَف بأن نجماً ما على بعد فرسخ فلكي واحد سوف يبدو وكأنه يتحرك مسافة ثانية قوسية واحدة أثناء السنة، نتيجة لحركة الأرض حول الشمس.

ليس لتعبير «مجموعة نجمية» معنى حقيقياً لأن نجومها لا تبعد مسافات متساوية عن الأرض، فهي ببساطة نمط من النجوم حدث وأن جميعها يقع بنفس الاتجاه عند مشاهدتها من سطح الأرض.

على سبيل المثال، نجوم المحراث هي جزء من المجموعة النجمية الدب الأكبر (Ursa Major)، وعلى الرغم من أن جميعها تبدو وكأنها تبعد بشكل متساوٍ، إلا أن مسافتها التي تبعدها في الواقع تختلف بشدة.

ويتراوح هذا الاختلاف بين 59 سنة ضوئية (مثل نجم المئزر (Mizar)) إلى 108 سنة ضوئية لنجم القائد (Alkaid) ، وبهذا فإن نجم القائد أبعد بكثير مما قد يبدو من نجم المئزر. ومن زاوية نظر مختلفة في الكون، فإن أنماط المجموعات النجمية سوف تبدو مختلفة تماماً.