האמת . רציתי מזמן כבר לכתוב על נרות סטנדרטים ובמיוחד אחד , דלתא צפאוס , אחד המפורסמים שבהם הניתן לצפייה על ידי חובבים . אבל התאפקתי . התאפקתי מכיוון שאין זמן מתאים יותר לכתוב על נרות סטנדרטים מאשר חג החנוכה המתקרב אלינו לטובה . והנה הוא הגיע . ובתזמון מושלם משום שהמלך Cepheus נמצא ממש מעל הראש עם החשיכה החורפית המוקדמת .
אז מה לנרות ושמי הלילה ? . אסטרונומים הם אנשים בעלי תושייה . יש להם עבודה לא פשוטה בכך שגרמי השמיים אותם הם חוקרים נמצאים שנות אור מהם . וממרחק גדול זה ללא יכולת להגיע אליהם ולשלוח אליהם מכשירי מחקר (ואיני מתכוון לאסטרונומים הפלנטארים ...) הם צריכים ללמוד על מבנה היקום על עצמיו השונים , ההיסטוריה שלו , המנגנונים המניעים אותו ואולי גם על עתידו . ומבחינה זו עצמי היקום הינם כמו נרות בחנוכייה שאסור לגעת בהם (במקרה שלנו -אי אפשר) אלא לראותם בלבד .
ומכיוון שצריך להסתדר עם מה שיש , צריכים תושייה . אחת המשימות החשובות למדע האסטרונומיה היא לקבוע מרחקים ביקום . כאשר מדובר במרחקים קרובים ניתן להשתמש בטריק הפרלקסה - בדיוק אותה תופעה המתרחשת כאשר אנו עוצמים עין אחת ומתבוננים על אצבענו המושטת קדימה על הרקע המרוחק ולאחר מכן מחליפים את העיין העצומה והאצבע המושטת נראית כמשנה מקומה על הרקע האחורי . כך בדיוק משתמשים האסטרונומים בעיקרון זה למדידת מרחקים של עצמים קרובים יחסית על ידי צילומם על רקע הכוכבים הרחוקים יותר בשתי הזדמניות בהם נמצא כדור הארץ בשני קצוות של מסלולו סביב השמש . כן זה הבסיס הארוך ביותר שהטבע חנן אותנו בו ולכן ככל שהעצם רחוק יותר כך תהיה תנועתו על רקע כוכבי השמיים המרוחקים קטנה יותר עד מגבלת המדידה שלנו - מילישניות מעלה . ומכאן נובעת המגבלה .
על מנת למדוד מרחקים גדולים יותר צריכים היו האסטרונומים להמשיך להיות יצירתיים וכאן נכנסים לתמונה ה "נרות הסטנדרטים" . הרעיון הוא פשוט . תארו לעצמכם נר צבעוני סטנדרטי לחנוכה , כן , מהיפים האלה המגיעים בחבילה צבעונית . עצמת הארה של נר כזה ידועה ומה שחשוב יותר -כל עוד משתמשים בנירות הסטנדרטים לחנוכה אם נדליק את כל הנרות בקופסא ידלקו כולם באותה עצמה
אם ניקח נר חנוכה דולק בעצמה ידועה ונביט אליו ממרחקים שונים . נוכל לחשב את המרחק בו אנו עומדים מהנר על ידי מדידת עצמת ההארה ושימוש בחוק הפיזיקלי שעצמת ההארה יורדת עם המרחק בריבוע .
בחזרה לאסטרונומיה - אם נימצא עצמים שעצמת הארתם ידועה וסטנדרטית וחשוב שיהיו כאלה הנפוצים ביקום . נוכל להעריך את מרחקם מאיתנו פשוט על ידי מדידת עצמת הארתם והשוואתו לעצמת ההארה הידועה תוך שימוש בחוק הפיזיקלי הפשוט המוזכר . אך ....היכן ניתן למצא עצמים כאלה ?
ל John Goodriche שחי במאה ה 18 היו חיים קצרים ולא קלים , הוא היה חרש -אילם אך למרות זאת ולמרות שמת בגיל 21 מדלקת ריאות הספיק לקבע שמו בהיסטוריה של האסטרונומיה . הוא עסק בעיקר בכוכבים משתנים שהחלו להתגלות באותה תקופה ואף זכה בהוקרה ע"י האקדמיה האנגלית למדעים על הצעת המנגנון של כוכב כפול לוקה להסבר שינוי עצמת ההארה של אלגול - הרי הוא בתיא פרסאוס . Goodriche אף גילה כמה משתנים בעצמו כאשר המופרסם שבהם וזה הקשור ישירות לענינינו - דלתא צפאוס (Delta Cephei - Altais ). בתצפית בכוכב הבחין Goodrich שהכוכב משנה עצמת הארתו בין מגניטיודה של 3.6 ל 4.4 במחזור של 128 שעות ו 45 דקות . Goodrich לא עמד על המנגנון בו משנה בכוכב את הארתו הנובע מתהליכים שניתגלו בתקופה מאוחרת יותר ונובעים משיווי משקל ואוסילציה בין לחץ הקרינה מעצמת תגובת המיזוג הגרעיני לכוח המשיכה . היתה זו Henrietta Swann Leavitt שגילתה ב 1912 קשר בין זמן מחזור שינוי ההארה של כוכבים משתנים בענן מגלן הקטן לבין בהירותם הממוצעת . בכך גילתה Henrietta בדיוק את הנר הסטנדרטי אותו חיפשנו . מחזור שינוי עצמת ההארה ניתן למדידה בקלות ואם מכך נסיק על עצמת הארתו האמיתית של הכוכב ונשווה לזאת הנימדדת הרי ניתן לחשב בקלות המרחק .
דלתא צפאי מהווה למעשה אבטיפוס של משתנים הניקראים משום כך דלתא צפאידים ומהווים נרות סטנדרטים המסייעים למדידת מרחקים ביקום .
כאמור בעונה זו של השנה ניתן לצפות בקלות בצפאוס ודלתא בתוכו ממש מעל הראש עם שקיעת החמה . ניתן אמנם לעקוב אחר שינוי בהירותו יחסית לכוכבי יחוס בשדה הראייה אך דלתא מהווה למעשה גם כפול יפיפה עם שותף במגניטיודה של 6.3 הנמצא 41 שניות קשת ממנו . המרחק האמיתי בין שני השותפים הוא כ 13000 יחדות אסטרונומיות וכל המערכת נמצאת כ 1000 שנות אור מאיתנו .
כל טלסקופ , גם כזה בעל מפתח צנוע יגלה חיש קל את הכפול היפיפה הזה אך כעת אתם יודעים שאחר השותפים מהווה אב טיפוס של נר סטנדרטי המשמש אותנו במדידת מרחקים ביקום .
כמובן שכמו לפרלקסה , גם לצפאידים יש מגבלה מבחינת סדרי גודל המרחק שניתן לעשות בהם שימוש ולכן מצאו האסטרונומים ( תושיה כבר אמרנו ? ) נרות סטנדרטים נוספים המאירים למרחקים גדולים יותר בינהם ניתן למנות
סופרנובות מסוג A1 . ובמרחקים גדולים יותר גלקסיות ספירליות המראות קשר בין מהירות סיבובן הזוויתי לעצמת האארה האבסולוטית שלהן ( יחס הניקרא Tully -Fiher relation ). שוב המשותף לכל הנרות הסטנדרטים הוא יחס קבוע בין גודל פיזיקלי הניתן למדידה ללא קשר למרחק לבין עצמת ההארה האבסולוטית או האמיתית שלהן .
אז- שתדליקו את החנוכיה בימים הקרובים , הביטו על הנרות ואני בטוח שעבורכם הם יקבלו משמעות נוספת . לאחר מכן צאו לליל החורף הקריר והפנו מכשירכם לעבר דלתא צפאוס הצבעוני .
שמיים צלולים
אמיר
אז מה לנרות ושמי הלילה ? . אסטרונומים הם אנשים בעלי תושייה . יש להם עבודה לא פשוטה בכך שגרמי השמיים אותם הם חוקרים נמצאים שנות אור מהם . וממרחק גדול זה ללא יכולת להגיע אליהם ולשלוח אליהם מכשירי מחקר (ואיני מתכוון לאסטרונומים הפלנטארים ...) הם צריכים ללמוד על מבנה היקום על עצמיו השונים , ההיסטוריה שלו , המנגנונים המניעים אותו ואולי גם על עתידו . ומבחינה זו עצמי היקום הינם כמו נרות בחנוכייה שאסור לגעת בהם (במקרה שלנו -אי אפשר) אלא לראותם בלבד .
ומכיוון שצריך להסתדר עם מה שיש , צריכים תושייה . אחת המשימות החשובות למדע האסטרונומיה היא לקבוע מרחקים ביקום . כאשר מדובר במרחקים קרובים ניתן להשתמש בטריק הפרלקסה - בדיוק אותה תופעה המתרחשת כאשר אנו עוצמים עין אחת ומתבוננים על אצבענו המושטת קדימה על הרקע המרוחק ולאחר מכן מחליפים את העיין העצומה והאצבע המושטת נראית כמשנה מקומה על הרקע האחורי . כך בדיוק משתמשים האסטרונומים בעיקרון זה למדידת מרחקים של עצמים קרובים יחסית על ידי צילומם על רקע הכוכבים הרחוקים יותר בשתי הזדמניות בהם נמצא כדור הארץ בשני קצוות של מסלולו סביב השמש . כן זה הבסיס הארוך ביותר שהטבע חנן אותנו בו ולכן ככל שהעצם רחוק יותר כך תהיה תנועתו על רקע כוכבי השמיים המרוחקים קטנה יותר עד מגבלת המדידה שלנו - מילישניות מעלה . ומכאן נובעת המגבלה .
על מנת למדוד מרחקים גדולים יותר צריכים היו האסטרונומים להמשיך להיות יצירתיים וכאן נכנסים לתמונה ה "נרות הסטנדרטים" . הרעיון הוא פשוט . תארו לעצמכם נר צבעוני סטנדרטי לחנוכה , כן , מהיפים האלה המגיעים בחבילה צבעונית . עצמת הארה של נר כזה ידועה ומה שחשוב יותר -כל עוד משתמשים בנירות הסטנדרטים לחנוכה אם נדליק את כל הנרות בקופסא ידלקו כולם באותה עצמה
 |
| נרות חנוכה סטנדרטים -עצמת הארה שווה לכולם |
אם ניקח נר חנוכה דולק בעצמה ידועה ונביט אליו ממרחקים שונים . נוכל לחשב את המרחק בו אנו עומדים מהנר על ידי מדידת עצמת ההארה ושימוש בחוק הפיזיקלי שעצמת ההארה יורדת עם המרחק בריבוע .
בחזרה לאסטרונומיה - אם נימצא עצמים שעצמת הארתם ידועה וסטנדרטית וחשוב שיהיו כאלה הנפוצים ביקום . נוכל להעריך את מרחקם מאיתנו פשוט על ידי מדידת עצמת הארתם והשוואתו לעצמת ההארה הידועה תוך שימוש בחוק הפיזיקלי הפשוט המוזכר . אך ....היכן ניתן למצא עצמים כאלה ?
ל John Goodriche שחי במאה ה 18 היו חיים קצרים ולא קלים , הוא היה חרש -אילם אך למרות זאת ולמרות שמת בגיל 21 מדלקת ריאות הספיק לקבע שמו בהיסטוריה של האסטרונומיה . הוא עסק בעיקר בכוכבים משתנים שהחלו להתגלות באותה תקופה ואף זכה בהוקרה ע"י האקדמיה האנגלית למדעים על הצעת המנגנון של כוכב כפול לוקה להסבר שינוי עצמת ההארה של אלגול - הרי הוא בתיא פרסאוס . Goodriche אף גילה כמה משתנים בעצמו כאשר המופרסם שבהם וזה הקשור ישירות לענינינו - דלתא צפאוס (Delta Cephei - Altais ). בתצפית בכוכב הבחין Goodrich שהכוכב משנה עצמת הארתו בין מגניטיודה של 3.6 ל 4.4 במחזור של 128 שעות ו 45 דקות . Goodrich לא עמד על המנגנון בו משנה בכוכב את הארתו הנובע מתהליכים שניתגלו בתקופה מאוחרת יותר ונובעים משיווי משקל ואוסילציה בין לחץ הקרינה מעצמת תגובת המיזוג הגרעיני לכוח המשיכה . היתה זו Henrietta Swann Leavitt שגילתה ב 1912 קשר בין זמן מחזור שינוי ההארה של כוכבים משתנים בענן מגלן הקטן לבין בהירותם הממוצעת . בכך גילתה Henrietta בדיוק את הנר הסטנדרטי אותו חיפשנו . מחזור שינוי עצמת ההארה ניתן למדידה בקלות ואם מכך נסיק על עצמת הארתו האמיתית של הכוכב ונשווה לזאת הנימדדת הרי ניתן לחשב בקלות המרחק .
דלתא צפאי מהווה למעשה אבטיפוס של משתנים הניקראים משום כך דלתא צפאידים ומהווים נרות סטנדרטים המסייעים למדידת מרחקים ביקום .
 |
| דלתא צפאי - גם משתנה וגם כפול - בעיגול האדום |
 |
| Delta cephai |
כמובן שכמו לפרלקסה , גם לצפאידים יש מגבלה מבחינת סדרי גודל המרחק שניתן לעשות בהם שימוש ולכן מצאו האסטרונומים ( תושיה כבר אמרנו ? ) נרות סטנדרטים נוספים המאירים למרחקים גדולים יותר בינהם ניתן למנות
סופרנובות מסוג A1 . ובמרחקים גדולים יותר גלקסיות ספירליות המראות קשר בין מהירות סיבובן הזוויתי לעצמת האארה האבסולוטית שלהן ( יחס הניקרא Tully -Fiher relation ). שוב המשותף לכל הנרות הסטנדרטים הוא יחס קבוע בין גודל פיזיקלי הניתן למדידה ללא קשר למרחק לבין עצמת ההארה האבסולוטית או האמיתית שלהן .
אז- שתדליקו את החנוכיה בימים הקרובים , הביטו על הנרות ואני בטוח שעבורכם הם יקבלו משמעות נוספת . לאחר מכן צאו לליל החורף הקריר והפנו מכשירכם לעבר דלתא צפאוס הצבעוני .
שמיים צלולים
אמיר
תודה על המידע. מומלץ אצלי
השבמחקאסתי
http://hamimlatsim.blogspot.co.il/2013/11/28-20-2013.html