فرصتی برای تماشای «کاتالینا»: دنباله‌داری در آسمان زمستان

آسمان این شب‌های زمستانی، علاوه بر میزبانی از هر پنج سیاره‌ای که با چشم غیرمسلح می‌توان تماشای‌شان کرد (عطارد، زهره، مریخ، مشتری، و زحل)، مهمان ویژه‌ای هم دارد، که گرچه نه با چشم غیرمسلح، اما با یک دوربین عکاسی نیمه‌حرفه‌ای هم می‌توان درخشش محو و سبزفام‌اش را در پهنه سیاه آسمان شمالی تشخیص داد: دنباله‌دار کاتالینا.

دنباله‌دارها را معمولاً به‌اشتباه تحت عنوان «ستاره‌های دنباله‌دار» می‌شناسیم؛ اجرامی که البته نه ارتباطی مستقیمی به ستاره‌ها دارند، و نه تأثیر مستقیمی بر زمین. آن‌ها فقط قلوه‌سنگ‌های منجمد و عظیم‌الجثه‌ای‌ هستند که به مجرّد عبور از مجاورت خورشید، یخ‌های سطحی‌شان و غبارهایی که در آن‌ها گیر افتاده بوده‌، نخست تصعید، و سپس از بابت فشار تابشی خورشید، به‌شکل یک «دنباله»، مثل سایه‌ای در پشت آن قلوه‌سنگ، ظاهر می‌شوند – سایه‌ای درخشان البته.

شکوه بصری دنباله‌دارها، بسته به ساختار فیزیکی هسته‌شان و فاصله حضیض مداری‌ آن‌ها (نزدیک‌ترین فاصله‌‌شان تا خورشید)، تغییر می‌کند؛ و چه بسیار دنباله‌دارهایی بوده‌ و هستند که بی‌هیاهو مسیرشان را پیموده و بی‌آنکه خبر چندانی برانگیزند از نزدیکی زمین عبور کرده‌اند. اما برخی دنباله‌دارها هم در این بین اسمی به هم زده‌اند و در مقطعی به شایعات و ترس‌های کاذب، و در مقاطع اخیرتر هم به علاقه جهانی به علم نجوم دامن زده‌اند. دنباله‌‌دارهای هالی، هیل-باپ، هیاکوتاکه، و اخیراً مک‌نات چنین وضعیتی داشته‌اند. دنباله‌دار آیسان نیز حوالی دو سال پیش انتظار می‌رفت که از این زمره باشد، اما به رغم حضیض مداری نسبتاً مطلوبی که آن را در موقعیت نورافشانی بی‌بدیلی در آسمان شب قرار می‌داد، آن‌یکی مؤلفه نامبرده – یعنی ساختار فیزیکی‌اش – همراهی نکرد، و با تصعید فزاینده یخ‌های هسته، شاکله سست این قلوه‌سنگ یخی به چند تکّه فروپاشید (اتفاقی که در سال ۱۹۹۴، این‌بار به‌واسطه نزدیکی بیش از اندازه به سیاره مشتری و تأثیر کشند گرانشی این بزرگ‌ترین سیاره منظومه‌مان، برای دنباله‌دار شومیکر-لوی افتاد، و قطعاتش عاقبت جذب سیاره مشتری شدند و اتفاق باشکوهی از نوعی دیگر را رقم زدند).

اما دنباله‌دار کاتالینا نه آن‌قدر خوش‌شانس بوده که تاکنون (با گذشت تقریباً دو ماه از زمان عبور از حضیض مداری‌اش) اسمی به هم زده باشد، و نه آن‌قدر بدشانس که هرگز در معرض تماشای عموم علاقه‌مند قرار نگیرد. کاتالینا هم مثل دنباله‌دارهایی نظیر لاوجوی در سال 2014 یا نیت در سال ۲۰۰۳، هم‌اینک به قدر کافی برای تشخیص از درون دوربین‌های دوچشمی ساده یا تلسکوپ‌های کوچک درخشان شده است.

علی‌رغم شکل ظاهری نسبتاً مشابه این دنباله‌دارها – با هسته محو و هاله سبزرنگ اطراف‌شان – واقعیت‌هایی در خصوص مشخّصات مداری هرکدام‌ از آن‌ها هست که می‌تواند وجه منحصربفردی به تماشای یکایک‌شان بدهد: مثلاً آخرین باری که دنباله‌دار لاوجوی را، قبل از ظهور اخیر آن (در اواخر ۲۰۱۴)، می‌شده تحت همان شرایط دید، برمی‌گشته به زمان رونق نخستین تمدن‌های زمین (همچون بسط شهرنشینی در منطقه اریحای اردن) در حدود یازده‌هزار سال پیش. این زمان‌بندی در خصوص دنباله‌دار نیت، برمی‌گشته به ۳۷ هزار سال پیش، حوالی وقت حکمرانی ماموت‌ها و نئاندرتال‌ها بر اوراسیای امروز. و در حوالی سال ۴۳۸۵ میلادی هم خواهد بود که بشر – بر فرض وجود – برای دومین دفعه بخت تماشای نورافشانی دنباله‌دار هیل-باپ را در آسمان خواهد یافت.

اما دنباله‌دار کاتالینا وضعیت ویژه‌تری دارد: این دنباله‌دار برای اولین و آخرین بار است که به قلمرو درون منظومه‌مان پا می‌گذارد. آشفتگی گرانشی نامعلومی در ورای مرزهای منظومه‌مان، روزگاری هسته این دنباله‌دار را از قرارگاه اصلی‌اش – منطقه‌ای فرضی از قلوه‌سنگ‌های سنگی-یخی موسوم به «ابر اورت»، که همچون پوسته‌ای کروی به قطر ۵ / ۱ تا ۲ سال نوری، منظومه شمسی را دربرگرفته – جدا، و روانه مناطق داخلی منظومه کرده است. و با عبور از نزدیکی خورشید هم انتظار می‌رود این آخرین باری باشد که کاتالینا به ملاقات اعضای درون منظومه آمده است.

کاتالینا گرچه حتی در نزدیک‌ترین فاصله‌اش به زمین (در شب ۱۷ ژانویه) هم حدود ۱۰۸ میلیون کیلومتر از ما فاصله دارد، اما با در نظر داشتن فاصله نسبی مبدأ آن در ابر اورت، می‌توان تصوری از میزان نزدیکی‌اش به ما صورت داد: این سفر مثل آن می‌ماند که جسمی – یا شخصی – که از ابتدای پیدایش آن فاصله‌ای یک‌میلیون کیلومتری با ما داشته و قرار است هم که داشته باشد، هم‌اینک در فاصله یک‌متری‌مان باشد.

 چگونه کاتالینا را رصد کنیم؟

در حال حاضر کاتالینا در صورت فلکی دب اکبر و در نزدیکی صورت‌واره «ملاقه بزرگ» قرار دارد؛ همان هفت ستاره معروفی که عموم مردم آن را تحت همان عنوان «دب اکبر» می‌شناسند – هرچند که دب اکبر، منطقه‌ای وسیع‌تر از آسمان را شامل می‌شود. اما از آنجاکه دنباله‌دار، جابجایی نسبتاً سریعی در پهنه آسمان دارد، با مراجعه به این لینک می‌توان از موقعیّت هر شب آن اطلاع یافت.

فرصت چندانی برای رصد کاتالینا در اختیار نیست، چراکه با دورتر از شدن آن از خورشید و زمین طی هفته‌های آینده، این دنباله‌دار عملاً در شرایط رصدی نامطلوبی قرار خواهد گرفت. برای یافتن آن می‌بایست تا موقع طلوع کامل دب اکبر (که برای ساکنین ایران، در حوالی ۱۰ شب رخ می‌دهد) منتظر ماند، و کمی هم صبر کرد تا این منطقه از آسمان به قدر کافی از افق فاصله بگیرد. بنابراین نیمه‌شب موقع خوبی برای رصد یا ثبت کاتالینا خواهد بود. از این وب‌سایت هم می‌توان برای تعیین موقعیت ستارگان در زمان و مکان دلخواه‌تان استفاده کرد. تصویر زیر، نمای صورت‌واره ملاقه بزرگ (هایلایت‌شده با رنگ قرمز) در نیمه‌شب پانزده ژانویه از موقعیت تهران را به روایت همین وب‌سایت نشان می‌دهد.

شانس تماشای دنباله‌دارها در آسمان شهرهای بزرگ بسیار پایین است، و به همین‌واسطه هم دست‌کم حومه این شهرها مکان‌های نسبتاً مطلوب‌تری برای رصد این اجرام (و عموم اجرام غیرستاره‌ای) محسوب می‌شوند. ابزار متداول رصد این اجرام عبارت است از دوربین‌های دوچشمی متوسط و تلسکوپ‌های کوچک؛ اما برای مخاطب عام این سطور، راهکار ساده‌تری را پیشنهاد می‌کنم: عکاسی از آن محدوده آسمان، با لنزهای 50 میلیمتر یا وایدتر. امروزه معمولاً دسترسی به دوربین‌های عکاسی SLR (با قابلیت تعویض لنز)، کار چندان دشواری نیست. با دستورالعمل ساده‌ای که در ادامه می‌آید، می‌توان به کمک ثبت یک عکس ساده، دنباله‌دار را در زمینه ستارگان پس‌زمینه جانمایی کرد.

در این روش، علاوه بر دوربین، به یک سه‌پایه نسبتاً محکم هم احتیاج است. ابتدا باید دوربین را از حالت فوکوس خودکار خارج، و آن را به وضعیت فوکوس دستی برد. ناگفته پیداست که فاصله کانونی لنز برای عکاسی از آسمان می‌بایستی در حالت بی‌نهایت باشد، اما از آنجاکه در غالب اوقات، نمی‌توان به نشانگر بی‌نهایت لنز (∞) اعتماد کرد، بهتر است از جرم آسمانی شاخصی (نظیر ماه که این شب‌ها در آسمان خودنمایی می‌کند) استفاده کرد. دقیق‌ترین روش فوکوس دستی بر فاصله بی‌نهایت، استفاده از تنظیمات Live View دوربین، و نمایش مستقیم هلال ماه از درون نمایشگر است تا ظریف‌ترین انحرافات از یک فوکوس ایده‌آل آشکار شود.

پس از فوکوس دوربین، کافیست آن را به سمت بخش دلخواه از آسمان (و در اینجا ناحیه انتهایی دم ملاقه بزرگ) نشانه برویم (مکان دقیق دنباله‌دار را در شب مدنظر ابتدا می‌بایست با مراجعه به لینک یادشده در پاراگراف اول این بخش تعیین کرده باشید). سپس تنظیمات نوردهی دوربین را هم از حالت اتوماتیک خارج کرده، و بر وضعیت دستی قرار دهید (حالتی که در کلیه برندهای دوربین، با حرف M مشخص شده است). سپس عدد دیافراگم (f) لنز را در پایین‌ترین مقدار، و مدت‌زمان نوردهی را هم بین ۲۰ تا ۳۰ ثانیه قرار دهید. مدت‌زمان مطلوب نوردهی، بستگی دارد به فاصله کانونی لنز، و میزان آلودگی نوری محیط. تنظیمات حساسیت دوربین (ISO) را هم، بسته به نوع دوربین، می‌توان تا حدی افزایش داد که منجر به تولید بیش از حد نویز نشود.

با کمی آزمایش و خطا، در نهایت می‌توان عکسی تهیه کرد که ستارگان زمینه در آن به نحو مطلوبی مشخص باشند. در اینصورت، بایستی بتوان لکه محو سبزرنگی را هم در زمینه این ستارگان (به شرط تنظیم صحیح جهت دوربین) تشخیص داد؛ لکه‌ای کمابیش به همین شکل:

در عکس‌های دقیق‌تر این دنباله‌دار (همچون عکس ابتدای همین مقاله)، می‌توان دو دنباله مجزّا را به‌وضوح تشخیص داد: دنباله‌ای باریک و بلند، موسوم به دنباله یونی، که دقیقاً در جهت عکس خورشید امتداد یافته؛ و دنباله‌ کوتاه و فربه‌تری به فاصله تقریباً ۱۷۰ درجه از دنباله یونی، موسوم به دنباله غباری. یون‌های حاصل از برهم‌کنش باد خورشیدی با گازهای گیسوی دنباله‌دار، به‌واسطه جرم کمترشان، واکنش محسوس‌تری به فشار تابشی خورشید نشان می‌دهند و مستقیماً در همان راستایی جریان می‌یابند که می‌توانسته «سایه» هسته در آن راستا کشیده شده باشد؛ اما غبارهای برخاسته از پی تصعید یخ‌های سطحی هسته، به‌واسطه جرم بیشترشان، همیشه در طول مدار منحنی دنباله‌دار اندکی «جا می‌مانند»، و به همین‌واسطه هم همیشه می‌توان قدری انحناء را در دنباله‌های غباری تشخیص داد.

ته‌رنگ سبز گیسوی دنباله‌دار، به خاطر برانگیختگی مولکول‌های حاوی ترکیبات سیانید (CN2) و کربن (C2) است، که به رغم فراوانی کمترشان از اتم‌هایی نظیر هیدروژن در جو دنباله‌دارها، درخشندگی قابل توجهی از خود بروز می‌دهند.