Ah, je to krásná noc pro užívání venku. Jdete ven v teplém letním vzduchu, abyste poslouchali cvrčky a dýchali ve vůních zeleného života a poté otočili hlavu na nebe. Na obloze vidíte stovky hvězd a nejjasnější jsou nápadně třpytící a zářící.
Někteří dokonce přesouvají své barvy přes duhu a potěší oči a mysl – pokud jste tam venku, abyste udělali nějaké pozorování dalekohledem. To twinkling je krásné pro jakýkoli průměrný hvězdná hvězdná, ale vědecky je to bolest v astronomovi.
Twinkling je zjevná rychlá variace jasu a barvy hvězd. To se technicky nazývá scintilace, z latiny pro „jiskři“ což je apt. I když je to samozřejmě krásné, je to stále bane astronomů po celém světě.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
Po tisíciletí, Twinkling byl nepochopen. Stejně jako u tolika vědeckých principů to bylo nesprávně diagnostikováno starověkými Řeky, jako je Aristoteles, kteří to připisovali lidské vidění. V té době on a jeho vrstevníci věřili, že oko aktivně vytvořilo vizi tím, že vysílá paprsky, které osvětlily předměty a umožnily nám je vidět. Ale tyto paprsky byly nedokonalé, takže víra šla a čím dál byl předmět, tím více by paprsek byl zkreslený; Hvězdy, které byly velmi daleko, tuto chybu velmi utrpěly a způsobily je, že se třpytily. Byl to Isaac Newton, prostřednictvím jeho studia optiky, který konečně určil skutečnou příčinu.
Základní vlastnost světla – ve skutečnosti všech vln – je to, že se ohýbá, když jde z jednoho média na druhé. To jste obeznámeni s tímto: lžíce sedící ve sklenici vody vypadá ohnuté na horní části kapaliny. Tomu se nazývá lom a v případě lžíce se to stane, když světlo přejde z vody ve sklenici ke vzduchu na cestě k oku a zkresluje tvar jinak nevolní lžíce. Množství lomu závisí na vlastnostech materiálů, kterými světlo cestuje. Například hustota může diktovat stupeň lomu pro světlo pohybující se plynným plynem – tak světlo cestující vzduchem samotným se ohýbá, pokud má vzduch odlišné hustoty od jednoho místa na druhé.
Pokud by zemská atmosféra byla naprosto statická a homogenní, pak by lom hvězdného světla bylo minimální. Náš vzduch je však vždy v pohybu a daleko od hladkého. Vítr daleko nad povrchem planety míchá vzduch a vytváří turbulence. To se touží po plynech a vytváří malé vzduchové pakety různých hustot, které se přesouvají do a tam.
Starlight procházející jedním takovým pozemkem vzduchu se mírně ohýbá. Z našeho pohledu na Zemi se poloha hvězdy mírně posune, až se to stane. Vzduch je také v pohybu, takže od okamžiku do okamžiku projde hvězdné světlo přes různé pozemky na cestě k vašemu oka nebo detektoru, pokaždé se mění polohu, obvykle náhodně kvůli turbulentnímu pohybu vzduchu. To, co vidíte na zemi, je tedy hvězda, která se rychle posunula doleva, doprava, nahoru a dolů a všechny směry mezi nimi několikrát za sekundu – jinými slovy, třpyt.
Množství posunu je matoucí nazýváno „vidění“ astronomové a je to vlastně docela malé. Obvykle je to jen několik oblouků, velmi malý úhel na obloze – například úplněk je asi 1 800 arcsekund široký. Hvězdy jsou však tak daleko od nás, že se zdá, že jsou nepatrným zlomkem arcsekundového širokého, malým bodem světla k oku, takže i tento nepatrný přesun v oblouku se zdá, že se zdá, že tančí kolem.
Všimněte si, že proto obvykle planety Ne blikat. Například Jupiter je obvykle několik desítek oblouků široký, takže twinkling neovlivňuje jeho polohu tolik, a my vnímáme jeho světlo tak, aby bylo stabilní.
Twinkling je obvykle pro hvězdy poblíž horizontu zřetelnější než nad hlavou. Atmosféra je skořápka vzduchu obklopující Zemi. Když se podíváme přímo nahoru, díváme se na zhruba 100 kilometrů vzduchu, Ale směrem k obzoru se tato délka zvyšuje na více než 1 000 km! To dává vzduchu mnoho dalších šancí na refrakci hvězdného světla a zvyšování třpytivých.
Ale není to jen pozice, kterou Twinkling ovlivňuje. Různé vlnové délky – rozvody – se světla refrakční o různá množství. To je důvod, proč se hranol nebo dešťový kapka rozpadají na samostatné barvy, aby vytvořily duhu. Pro hvězdu, která může emitovat světlo ve všech barvách, to znamená, že jeho červené světlo je k vám ohnuto a modrá je ohnutá pryč, takže hvězda vypadá ruddy. Zlomek o vteřinu později, jiný pozemek vzduchu láká modré světlo směrem k vám a hvězda jiskří Azure.
Tento efekt je nejzřetelnější pro bílé hvězdy poblíž horizontu. Sirius je bílý a je to nejjasnější hvězda na noční obloze; Při stoupání nebo nastavení může skvěle blikat a rychle měnit barvy. To je pravděpodobně důvod, proč se často hlásí jako UFO! Takže pokud uslyšíte zprávu, že jasná kosmická loď rychle změnila barvy, když se pohybovala nad stromy, uvědomte si, že to téměř rozhodně nebyla mimozemská loď, ale mimozemské slunce.
Pro astronomy však Twinkling vede k velmi odlišnému výsledku: Světlo od objektu se rozprostírá po dobu expozice obrazu. Například podrobnosti ve vzdálené galaxii se zaměřují a rozmazané. Také slabé objekty se zdají dokonce slabší, protože jejich světlo je rozmazané. To jsou vážné problémy, ale ty, pro které máme řešení: Adaptivní optika. Uvnitř některých dalekohledů jsou senzory, které mohou detekovat množství blikání. Tato informace je odeslána do počítače, který rychle vypočítá zkreslení, a poté upravuje písty za deformovatelným zrcadlem, aby přetvořil odrazový povrch tak, aby kompenzoval twinkling. Většina velkých pozemních dalekohledů používá tuto úžasnou technologii, která i přes atmosférickou turbulenci produkuje jasné a ostré obrazy.
Twinkling má také vědecké využití. Druh světla, které vidíme, není jediný druh, který se fradí; Rádiové vlny to také dělají, když procházejí mezihvězdnou plazmou, ionizovaný plyn mezi hvězdami. Pulsars rychle točí neutronové hvězdy, které vysílají krátké pulzy rádiové vlny v rychlých intervalech. Rádiové vlny scintilují, když procházejí plazmou na jejich cestě na Zemi, a astronomové mohou měřit tuto scintilaci, aby tuto plazmu prozkoumali. Výzkum publikovaný v Astronomie přírody v dubnu 2025 Použilo to k pohledu na materiál v prostoru poblíž slunce a mapoval struktury v místní bublinaOblast prostoru obklopujícího slunce, kde starověké supernovy vyčistily většinu plynu. Vědci našli 21 velkých oblouků plazmy udržované turbulencí uvnitř bublinyCož je překvapilo, protože se dříve předpokládalo, že bublina byla hladší.
Osobně mám dvě mysli o twinklingu. Určitě je to krásné, ale způsobilo mi to docela dost zármutku, když jsem používal dalekohled pro svůj vlastní výzkum. V závislosti na tom, co se snažíte studovat, to však může být stále užitečným nástrojem. Dalo by se tedy říci, že můj vlastní názor na twinkling je kumpenizovaný; Může to být ohnuto v obou směrech.
