یکی از مهمترین بخشهای هر گزارشی رصدی، تعیین حد قدری یا به طور دقیقتر، حد قدری بصری است. با ثبت این عامل، امکان مقایسه وضعیت تاریکی آسمان بین رصدگرهای حاضر در مکانهای مختلف میسر میشود.
حد قدری بصری، تاریكترین قدری است كه بوسیله چشم غیر مسلح در سرسو قابل مشاهده است. این پارامتر تحت تاثیر شفافیت یا تمیزی جو زمین است. مقدار آلودگی نوریی كه بر دید رصدگر موثراست نیز بر روی آن تاثیر دارد. حد قدری بصری اغلب به عنوان شاخصی برای تعیین شفافیت جو و كیفیت عمومی محل رصد به كار میرود. به عنوان مثال رصدگران شهاب همیشه حد قدری آسمان را در طول رصد ثبت میكنند تا مقایسه رصدهای رصدگران مختلف از محلهای رصدی متفاوت آسانتر شود.
حد قدری بصری روی تعداد ستارههای (یا شهابها) قابل رصد موثر است. حد قدری تاریكتر یعنی ستارههای بیشتری برای رصد وجود دارد.
البته عوامل دیگری غیر از شفافیت جو هم بر توانایی دیدن ستارههای تاریكتر موثراند، از جمله:
- قدرت بینایی رصدگر
- تجربه رصدگر
- سن رصدگر
- تطابق با تاریكی
- شفق
- ابر، مه
- نورهای نزدیك
- نورهای دور
- فاز ماه و مكان آن در آسمان
در كل تجهیزات اپتیكی حد قدری را تاریكتر میكنند. حد قدر با استفاده از تلسكوپ یا دوربین دوچشمی تاریكتر از حد قدری چشم غیر مسلح است.
تطابق با تاریكی
برای دیدن ستارههای تاریكتر، باید به چشمانتان فرصت تطابق با تاریكی بدهید. اگر در شب به خارج از خانه بروید (یا در روز در اتاق تاریكی بنشینید) چشمانتان به آهستگی به نور حساستر میشوند. این تطابق در ابتدا سریع است. به همین دلیل است كه وقتی از محیط آفتابی وارد اتاق میشوید، بدون مشكل میتوانید در اتاق راه بروید بدون اینكه به دیوار یا اثاثیه برخورد كنید. افزایش حساسیت به نور پس از چند ثانیه اول بسیار به كندی پیش میرود.
دو فرایند بر حساسیت چشم در مقابل نور موثرند. اول اینکه مردمک چشم در محیط كمنور گشادتر میشود. در محیطهای تاریك مردمك چشم تا قطر 7 میلیمتر هم باز میشود كه بسیار بیشتر از 2-1 میلیمتری است كه گشودگی عادی مردمكهاست. دوم اینکه فرایندهایی شیمیایی در شبكیه چشم رخ میدهند و چشم را به نور حساستر میكنند.
مردمك چشم سریع گشاد میشود ولی تغییرات شیمیایی بسیار كندتر عمل میكنند. 10 تا 20 دقیقه زمان لازم برای رسیدن به حداكثر حساسیت چشم است. این حداكثر حساسیت را تطابق با تاریكی مینامند. هر نور درخشانی كه در هنگام این حداكثر حساسیت به چشم بتابد به سرعت روند تطابق را معكوس میكند و دوباره 10 تا 20 دقیقه طول میكشد تا تطابق با تاریكی حاصل شود. منابع نوری مانند چراغ قوه، كبریت یا فندك، چراغهای خودرو یا نمایشگر رایانه تطابق با تاریكی را از بین میبرند. اگر میخواهید به تطابق كامل با تاریكی برسید باید چشمانتان را از نورهای مستقیمی كه در اطرافتان وجود دارد محافظت كنید.
تاثیر نور قرمز بر روی فرایندهای شیمیایی افزایشدهنده حساسیت چشم، بسیار كمتر از نور سفید است. بنابراین نور قرمز تاثیر خیلی كمی بر روی تطابق با تاریكی دارد. به همین دلیل در رصدخانهها از نور قرمز استفاده میكنند و ستاره شناسان همیشه چراغ قوه با نور قرمز همراه دارند.
آلودگی نوری
هر نور مصنوعی كه رو به آسمان بتابد یا انعكاس نور آن رو به آسمان بتابد، آسمان را روشنتر میكند. این اتفاق باعث میشود كه تضاد نوری بین اجرام آسمان كاهش یابد و دیدن ستارههای كمنور، شهابها، كهكشان راه شیری، دنبالهدارها و پدیدههایی مانند نور منطقه البروجی مشكل شود.
نورهای دوردستی که از پاركینگها، فرودگاهها، مجموعههای ورزشی، ساختمانهای تجاری و … میتابد، فوتونهای بسیاری را به آسمان میفرستد. مقداری از این فوتونها توسط ذرات غبار و ملكولهای جو متفرق شده و به سوی زمین باز میگردند. این گونه نورهای دوردست را میتوانید در افق رصدگاهتان به شكل گنبدهای نوری ببینید. شهرها هم دارای چنین گنبدهای نوری هستند. هرچقدر به این گونه منابع نزدیكتر باشید و هرچقدر آنها پرنورتر باشند، این گنبدها ارتفاع بیشتری از افق بالا میآیند و آلودگی نوری بیشتری ایجاد میكنند.
اگر در آسمان ابر باشد، به خاطر نوری كه از زیر روشنشان میكند، قسمتهای ابری آسمان روشنتر دیده میشوند. در رصدگاههای بسیار تاریك، تشخیص ابرها در آسمان بسیار سخت است. ابرهای متفرقه به شكل مناطق تاریكی از آسمان كه هیچ ستارهای در آنجا وجود ندارد (یا ستارههای كمی وجود دارد) دیده میشوند.
حد قدری نمونه
مدلی نظری برای پیشبینی حد قدری بصری توسط یكی از فارغ التحصیلان نجوم دانشگاه كلمبیا ایجاد شده. این مدل شامل فاكتورهایی از قبیل طول و عرض جغرافیایی رصدگاه، ارتفاع از سطح دریا، دمای هوا، سن رصدگر، سمت و ارتفاع آن بخش آسمان، تاریخ، ساعت، موقعیت و فاز ماه و … است. از این مدل در اینجا میتوانید تحت وب استفاده كنید.
در این مدل هیچ گونه آلودگی نوری حاصل از منابع مصنوعی مورد توجه قرار نگرفته. بنابراین از این مدل برای محاسبه مقدار آلودگی نوری بوجود آمده در مكانهای مشخص میتوان استفاده كرد.
روش كلاسیك تعیین حد قدری
روش كلاسیك تعیین حد قدری استفاده از نقشهها و جداولی است كه ستارههای با قدرهای گوناگون در آنها وجود داشته باشد. حد قدری برابر با قدر كمنورترین ستارهای است كه از نقشه قابل رویت است.
البته اگر فنیتر به موضوع نگاه كنیم حد قدری حقیقی میتواند كمی از كمفروغترین ستارهی قابل مشاهده، تاریكتر باشد. از سوی دیگر چون حدقدری، كمفروغترین ستاره قابل مشاهده در سرسو تعریف شده است، حد قدری حقیقی میتواند كمی تاریكتر از كمفروغترین ستاره باشد مگر اینكه ستاره مربوطه در سرسو قرار داشته باشد. این مسایل و جزئیات فنی اغلب نادیده گرفته میشوند.
برای رصدگران نیمكره شمالی مناسبترین راه استفاده از آسمان اطراف قطب شمال سماوی است. بنابراین صورت فلكی دب اصغر برای تعیین حد قدری مورد استفاده واقع میشود. به عنوان نمونه شكل زیر قدر بعضی از ستارههای نزدیك دب اصغر را نشان میدهد.
همچنین جداول حد قدری برای مناطق دیگر هم وجود دارد:
دجاجه و شلیاق:
فرس اعظم و آندرومدا :
تعیین حد قدری با شمارش ستارگان
برای تعیین حد قدر با استفاده از شمارش ستارهها روش خاصی تعریف شده و تعدادی منطقه استاندارد در قسمتهای مختلف آسمان تعیین شده. این مناطق مثلثی شكل (بعضی مربع شكل) و توسط ستارههایی که به نسبت بقیه ستارگانشان درخشانترند، محصور شدهاند. حد قدر با شمارش تعداد ستارههای موجود در این مناطق به دست میآید. هر منطقه جدولی دارد كه حد قدر را در مقابل تعداد شمارش شده نمایش میدهد.
جدول زیر فهرست ستارههای راس هر منطقه است.
سه جدول زیر رابطه بین تعداد ستارههای شمرده شده (N) در هر منطقه، به حد قدر بصری (LM) آسمان در آن منطقه است.
در شكلهای زیر محل هركدام از 30 منطقه را میتوانید بیابید.
برای مشاهده تصاویر و جدولها با کیفیت بالاتر یا چاپ آنها، فایل پیدیاف را دانلود کنید.
