چرا خوشه های ستاره ای را از تلسکوپ توده مه آلود می بینیم؟

کانوت/ خوشه‌هاي ستاره‌اي باز معمولاً از ده‌ها تا صدها ستاره به نسبت جوان تشکيل شده‌اند. بسياري از اينها معمولاً با چشم غيرمسلح همچون توده‌اي مه‌آلود در آسمان به نظر مي‌رسند. مانند خوشه‌ي پروانه، خوشه‌ي کندوي عسل و خوشه‌ي خي و اچ. اما وقتي با تلسکوپ يا دوربين دوچشمي اين خوشه‌ها را رصد مي‌کنيم، مي‌بينيم که از ده‌ها ستاره تشکيل شده‌اند. مردمک چشم انسان در تاريکي شب بسته به سن، جنسيت و ويژگي‌هاي وراثتي افراد، بين ۵ تا ۷ ميليمتر گشوده مي‌شود که به طور متوسط مي‌توان عدد ۶ ميليمتر را در نظر گرفت. در اين حالت مي‌توان گفت که ما با چشم غيرمسلح در حال نظاره آسمان شب هستيم از پشت عدسي‌هايي با گشودگي ۶ ميليمتر. اين خود محدوديتي است براي ما در گردآوري نور از دورترين اجرام کيهان که عليرغم درخشندگي واقعي بسيار زياد به سبب فاصله‌ي بسيار دورشان، کم‌سو و محو به نظر مي‌رسند. وقتي به سراغ تلسکوپ مي‌رويم، درحقيقت با استفاده از عدسي‌ها يا آينه‌هاي شيئي تلسکوپ، قدرت جمع‌آوري نور چشممان را افزايش مي‌دهيم و بسته به اينکه قطر شيئي تلسکوپ چقدر باشد، توان تفکيک در ديدن جزئيات مورد نظر را هم به همين ترتيب بالاتر مي‌بريم. در اين حالت براي اينکه بفهميم قدرت تلسکوپمان در گردآوري نور از اجرام دوردست کيهان چند برابر چشم ما است، کافي است مساحت شيئي تلسکوپ را بر حداکثر مساحت دايره‌ي مردمک گشوده چشممان در شب تقسيم کنيم. همين ويژگي تلسکوپ است که سبب مي‌شود جزئيات بيشتري از اجرام دوردست هستي را بتوانيم بهتر مشاهده کنيم. در مورد بيشتر خوشه‌هاي کروي که از ده‌ها تا صدها هزار ستاره تشکيل شده‌اند نيز وضعيت همين گونه است. يعني وقتي مثلاً خوشه‌ي کروي هرکول در صورت‌فلکي جاثي را در آسماني تاريک با چشم غيرمسلح مشاهده مي‌کنيم، همچون ستاره‌اي به نظر مي‌رسد که گويي نورش نقطه‌اي نيست. وقتي با دوربين دوچشمي آن را رصد مي‌کنيم، مي‌بينيم به توپ سفيدي در بين ستارگان مي‌ماند که در اطرافش چندين ستاره پراکنده است و البته مي‌توان آن ستاره‌ها را به زحمت شمرد. اما وقتي به سراغ تلسکوپ مي‌رويم و از بزرگ‌نمايي‌هاي بالا استفاده مي‌کنيم به گونه‌اي که تمام تصوير درون چشمي تلسکوپ را ستاره‌هاي خوشه‌ي جاثي پر کند، آن گاه مي‌بينيم که آن توپ سفيد رنگي که در چشمي دوربين دوچشمي مي‌ديديم، در اينجا تبديل به گوي بزرگ از ستاره‌ها شده که شمردن ستاره‌هايش تقريباً ممکن نيست. با اين حال همچنان بخش عمده ستاره‌هاي مرکز خوشه از يکديگر تفکيک‌ناپذير است و به صورت يکپارچه به نظر مي‌رسد. مسلماً براي اينکه بتوانيم ستاره‌هاي بخش مرکزي خوشه را هم از يکديگر تفکيک کنيم بايد برويم به سراغ تلسکوپي با شيئي بزرگتر و با کيفيتي بهتر و البته در اين حالت نياز خواهيم داشت به آسماني با وضعيت ديد آسمان (seeing) مناسب‎تر. گاهي گفته مي‌شود که براي داشتن تلسکوپي با توان تفکيک بيشتر براي ديدن جزئيات اجرام ژرف آسمان، فقط کافي است از تلسکوپ‌هايي با قطر شيئي بيشتر استفاده کنيم و در بيشتر موارد از اهميت اشاره به استفاده از بزرگ‌نمايي مناسب غفلت مي‌شود. در اين حالت بايد به ياد داشته باشيم که در صورت استفاده از بزرگ‌ترين تلسکوپ‌ها، در صورتي که از بزرگ‌نمايي مناسبي استفاده نکنيم، همچنان تصوير نهايي کوچک و محو باقي خواهد ماند و جزئياتش ديده نخواهد شد. از طرفي همواره بزرگ‌نمايي را تا حدي بايد بالا برد که منجر به از دست رفتن وضوح و روشنايي مطلوب تصوير نهايي نشود. اين يک قانون است.