چرا ستاره‌ها را به شکل اجسام پنج پر می‌کشیم

چرا ستاره‌ها را به شکل اجسام پنج پر می‌کشیم

نماد ستاره‌ها همه جا هست؛ این شکل در فرهنگ‌ و زمینه‌های مختلفی مورد استفاده قرار گرفته است و در اغلب اوقات ستاره‌ها دارای گوشه‌هایی تیز هستند. ستاره‌های پنج‌پر روی کوزه‌های مصری که قدمت آن‌ها به ۳۱۰۰ سال قبل از میلاد مسیح برمی‌گردد و نیز روی لوح‌ها و گلدان‌ها‌ی کشف شده در منطقه‌ی بین‌النهرین دیده می‌شود.

این اشکال در نامه‌های پیروان فیثاغورس به‌عنوان نمادی از گروه آن‌ها دیده شده است. ستاره‌های شش‌پر و هفت‌پر هم در طول تاریخ به‌عنوان نمادی از مذهب (مانند ستاره‌ی داوود) یا نمادی از میهن‌پرستی استفاده شده است. در دنیای امروز ستاره‌ها به‌عنوان نمادی از شهرت (مانند پیاده‌روی مشاهیر هالیوود)، سابقه (ژنرال‌های پنج ستاره) یا کیفیت (هتل‌های پنج ستاره) مورد استفاده قرار می‌گیرند. آن‌ها روی درخت‌های کریسمس و نیز روی پرچم‌ها یا لوگوی شرکت‌ها دیده می‌شوند. اما به‌راستی چرا ما ستاره‌ها را به‌صورت اجسام گوشه‌داری می‌کشیم در حالیکه آن‌ها در واقع اجسام گرد و متقارنی در آسمان هستند؟

ستاره‌ها در اثر پدیده تفرق نور  گوشه‌دار به‌نظر می‌رسند

از آن‌جایی که ستاره‌ها گوی‌های عظیمی از گاز و بسیار بزرگ‌تر از سیاره‌ی ما هستند، ما می‌توانیم انتظار داشته باشیم از نقطه‌ای که ما از روی زمین آن‌ها را تماشا می‌کنیم، به‌صورت دیسک‌های همواری در آسمان دیده شوند.

در واقع فضا بسیار پهناور است و ستاره‌ها بسیار دورتر از چشم‌های ما هستند به‌طوری که چشم‌ ما قادر نیست آن‌ها را به‌طور مشخص ببیند. ما اغلب ستاره‌ها را به‌جای صفحات بزرگ، شبیه نقاط نورانی می‌بینیم اما این نقاط نورانی معمولا دارای تشکیلاتی هم هستند.

دفعه‌ی بعد که به آسمان شب نگاه می‌کنید، نگاهی به ستاره‌های بالا بیندازید و متوجه خواهید شد آن‌ها بیشتر شبیه نقاط نورانی به چشم می‌خورند که گوشه‌های تیزی از آن‌ها خارج شده است. اگر ستاره‌ها را در دید محیطی خود قرار دهید (نه در مرکز بینایی) و از گوشه‌ی چشم به آن‌ها نگاه کنید، این گوشه‌ها را بیشتر خواهید دید. دلیل مشاهده‌ی این گوشه‌های نورانی پدیده‌ای است که با عنوان تفرق نور (پراش نور) شناخته می‌شود.

برای درک پدیده‌ی تفرق نور باید به‌خاطر بیاوریم که نور گاهی مانند یک ذره (که فوتون نامیده می‌شود) و گاهی مانند موج رفتار می‌کند. این شخصیت تقسیم شده گاهی به‌عنوان دوگانگی موج‌ذره شناخته می‌شود. تفرق نور یکی از مثال‌های آشکار درمورد رفتار موج‌مانند نور است. هنگامی که یک پرتوی نور از یک منفذ باریک یا اطراف لبه‌های تیزی عبور کند، دچار تفرق می‌شود یا به صورت الگویی پراکنده می‌شود که به آن الگوی تفرق (پراش) می‌گویند.

در آزمایش معروف دو شکافِ یانگ، آزمایش‌کنندگان پرتو نوری را که ابتدا از یک روزنه و سپس از دو روزنه گذشته است، روی یک پرده می‌اندازند. در حالی‌که یک ذره از نور به‌سادگی از شکاف عبور کرده یا ناپدید می‌شود و ممکن است منعکس شود، موج نوری که از شکاف عبور می‌کند در لبه‌های شکاف دارای خمیدگی شده و یک الگوی مشخص را روی پرده ایجاد می‌کند.

بهترین تفسیر ما از گوشه‌دار بودن ستاره‌ها از درک ما از فضای بیرون نمی‌آید بلکه مربوط به آناتومی چشم انسان است. نوری که از فاصله‌ی دوری از آسمان می‌آید، باید از عدسی‌های چشم ما که خودش یک روزن کوچک است، بگذرد. عدسی‌های چشم‌های ما نیز دارای شکاف‌های ریزی به‌نام خطوط بخیه (Sature Lines) هستند که موجب ایجاد درزهای ریزی برای عبور نور می‌شوند و این باید منجر به یک الگوی تفرق نور در چشم شود (شکل زیر را ببینید). از آن‌جایی که چشم هر فردی منحصر‌به‌فرد است (حتی چشم چپ در برابر چشم راست)، این بدان معنا است که دو فرد یک ستاره را به یک شکل نمی‌بینند.

حتی تلسکوپ هم چیزی که ما آن را پراش‌های اطرف ستاره می‌خوانیم، را می‌بیند. از آن‌جایی که معمولا یک مسیر مشخص برای رسیدن نور ستاره به لنزها یا آینه‌های تلسکوپ وجود ندارد. چیزی باید لنزها یا آینه‌های تلسکوپ را در جای خود نگه دارد. در مورد تلسکوپ فضایی هابل چهار میله‌ی فلزی یا ستون، آینه را نگه می‌دارند و بنابراین روشن‌ترین ستاره‌ها در تصاویر هابل چهار گوشه‌ی روشن را که از آن‌ها نور از کنار محافظ‌ها عبور کرده است، نشان می‌دهد. تعداد این نوع موانع در تلسکوپ فضایی جیمز وب سه عدد است.

چرا به نظر می‌رسد که ستاره‌ها چشمک می‌زنند؟

در حالی‌که دلیل اینکه چرا ستاره‌ها به چشم ما اشیایی گوشه‌دار می‌آیند، بیشتر مربوط به زمین است، ولی علت چشمک زدن ستاره‌ها مربوط به اتمسفر است. وقتی که نور ستاره از یک اتمسفر آشفته عبور می‌کند، نور از مسیر مستقیم بین ما و ستاره طی پدیده‌ای به نام شکست نور منحرف می‌شود. زمانی که نور ستاره‌ها وارد اتمسفر می‌شود، توسط بادهای موجود در اتمسفر و مناطق دارای اتمسفر و تراکم مختلف تحت تاثیر قرار می‌گیرد. این موضوع موجب می‌شود که از سطح زمین این‌طور به‌نظر برسد که آن‌ها در حال چشمک زدن هستند.