מה ניתן לראות דרך טלסקופים בגדלים שונים

מבוא

לפני שמישהו ניגש לקניה של טלסקופ אסטרונומי - השאלה המתבקשת היא "מה אוכל לראות דרכו?" במאמר זה אנסה להמחיש את מה שחובב אסטרונומיה יכול לראות דרך טלסקופים שונים על מנת לתאם ציפיות ואולי לעזור עם בחירה של המכשיר. הנושאים במאמר הם: הירח, כוכבי הלכת, השמש, גרמי שמיים עמוקים, זיהום האור, שביטים וכוכבים כפולים.

כמות של גרמי השמיים הניתנים לצפייה ופרטים שרואים עליהם תלויים במספר גורמים: גודל ואיכות האופטית של הטלסקופ, איכות השמיים (חשכה ויציבות אטמוספרית) ואפילו ניסיון של הצופה ויכולת הראיה שלו. נתחיל בנושא הטלסקופ:
בהיבט של צפייה וויזואלית לטלסקופ יש שני פרמטרים עיקריים: "המפתח", כלומר קוטר של העדשה או המראה הראשית, ו"איכות האופטית" שמייצגת את כמות העיוותים שטלסקופ מכניס לדמות. ניתן בגסות לבטא אותה ע"י יחס בין מחיר הטלסקופ לגודל של מפתחו. אני מתייחס רק ליחידה האופטית (optical tube assembly) ומתעלם מסוגיית המעמד והחצובה. במאמר זה נחלק את הטלסקופים ל-3 קטגוריות עיקריות, ובהמשך המאמר האיורים יסומנו בהתאם [בצבע כתום]:

[1] קטן וזול (400-1200 ש"ח). בד"כ זה טלסקופ ניוטוני (מחזיר אור) בקוטר 70 מ"מ, או רפרקטור (שובר אור) בקוטר 50-80 מ"מ. לרוב מדובר במכשיר עם איכות אופטית ירודה יחסית.

[2] בינוני (1000-4000 ש"ח). לדוגמא טלסקופ ניוטוני בקוטר 130-150 מ"מ, רפרקטור בקוטר 80-100 מ"מ או מקסוטוב קסגריין בקוטר 90-127 מ"מ, עם איכות אופטית בינונית+.

[3] גדול ואיכותי (מעל 3500 ש"ח). לדוגמא ניוטוני בקוטר 200-300 מ"מ, רפרקטור איכותי בקוטר 120-150 מ"מ או שמידט קסגריין בקוטר 200-250 מ"מ.

המספרים הנ"ל אמורים לתת מושג כללי בלבד, מאחר ומחיר של טלסקופ מושפע מהרבה פרמטרים נוספים (סוג המעמד, מותג, אביזרים וכו'). חוץ מזה לצורך צפייה בגרמי שמים שונים יש דרישות שונות ממערכת האופטית. למשל עבור הירח, כוכבי הלכת, כוכבים כפולים והשמש - עדיף לצפות דרך רפרקטור 80 מ"מ בעל איכות אופטית גבוהה מאשר דרך ניוטוני 150 מ"מ עם איכות ירודה. עבור גרמי שמיים עמוקים (deep sky) הכל מתהפך - ניוטוני 150 מ"מ זול לרוב יראה יותר פרטים ויותר אובייקטים מאשר רפרקטור 80 מ"מ, גם אם הרפקרטור הנתון איכותי יותר.

בחלק הבא אמחיש איך נראים שאובייקטים אסטרונומיים שונים דרך טלסקופ. האיורים מבוססים על צילומים ורישומים אסטרונומיים שעיבדתי, על סמן ניסיון שלי הצופה, על מנת לדמות את מה שרואים בעין. האיורים שמופיעים כאן מתארים את רמת הפרטים שרואים, אך לא את כל שדה הראייה שיהיה בד"כ רחב יותר.

הירח

הירח שלנו הינו האובייקט הכי קל לצפייה והכי מרשים (במיוחד עבור מתחילים). בהגדלות נמוכות הוא יראה בערך זהה דרך כל טלסקופ, אבל מכשיר גדול ואיכותי יותר יאפשר שימוש בהגדלות גבוהות יותר וניתן יהיה להפריד פרטי שטח רבים - כגון מכתשים, קניונים והרים.
moon through a small telescope
הירח כפי שהוא נראה דרך טלסקופ קטן וזול, בהגדלה נמוכה (x100) [1]


[3] הירח כפי שהוא נראה דרך טלסקופ גדול ואיכותי, בהגדלה גבוהה (x360)

כוכבי הלכת

ניתן לצפות ב-8 כוכבי הלכת של מערכת השמש שלנו, אבל רק על 3 מהם יראו פרטים משמעותיים: צדק, שבתאי ומאדים (כשהוא בניגוד). בנוסף על שלושת כוכבי הלכת הנ"ל ניתן להבחין תופעות מזג האוויר שמשתנות עם הזמן, כגון עננים וסופות חול על מאדים או חגורות עננים על צדק. ליד צדק ניתן גם לראות 4 ירחים בהירים שסובבים אותו (ירחים הגליליאניים). גם ליד שבתאי ניתן להבחין במספר ירחים.

בטלסקופ בינוני ניתן להבחין בפאזות של נוגה ושל כוכב חמה (צורת סהר קטנה). עם פילטר מתאים לפעמים ניתן להבחין בפרטי העננות של נוגה. שני כוכבי לכת הנותרים - נפטון ואורנוס - יראו כעיגולים קטנים בצבע כחלחל \ ירקרק, ללא שום פרטים, גם דרך טלסקופ גדול ואיכותי.

התמונות הבאות מראות איך יראו צדק ושבתאי דרך טלסקופים בגדולים שונים, כאשר צופים בהגדלה המירבית האפקטיבית שלהם (הגדלה שעדיין מאפשרת לראות תמונה חדה).

jupiter through small telescope
צדק דרך טלסקופ קטן וזול
בהגדלה קטנה (x100)
[1]
jupiter through medium telescope
צדק דרך טלסקופ בינוני
בהגדלה בינונית (x180)
[2]
jupiter through large telescope
צדק דרך טלסקופ גדול
בהגדלה גבוהה (x360)
[3]
saturn through small telescope
שבתאי דרך טלסקופ קטן וזול
בהגדלה קטנה (x100)
[2]
saturn through medium telescope
שבתאי דרך טלסקופ בינוני
בהגדלה בינונית (x180)
[2]
saturn through large telescope
שבתאי דרך טלסקופ גדול
בהגדלה גבוהה (x360)
[3]

כך כוכבי הלכת יראו תחת תנאי ראות בינוניים עד טובים. תחת שמיים יציבים במיוחד - צופה מנוסה עם טלסקופ גדול, איכותי, מכוייל היטב ואופטיקה מקוררת - יוכל להשתמש בהגדלות גבוהות אף יותר ולהבחין ביותר פרטים.

גרמי שמיים עמוקים

גרמי שמיים עמוקים (deep sky objects ) זה שם כללי לגלקסיות, ערפליות וצבירי הכוכבים - אובייקטים שנמצאים רחוק מחוץ למערכת השמש שלנו. צפייה בגרמים אלו, בניגוד לכוכבי הלכת, לא בהכרח מחייבת שימוש בהגדלות גבוהות. מה שחשוב זה המפתח של הטלסקופ, מאחר וצריך לאסוף הרבה אור ולכוון אותו אל העין של הצופה. גורם חשוב נוסף הינו חושך וזה אפילו יותר משמעותי מגודל הטלסקופ. אם צופים ממרכז תל אביב - גם טלסקופ ענק לא ממש יעזור לנו לראות גרמי deep sky .

האיורים הבאים ממחישים את רמת הפרטים שניתן לראות על חלק מגרמי שמיים העמוקים הבהירים ביותר, דרך טלסקופים עם מפתח שונה, תחת שמיים חשוכים (הכוונה היא לשמיים חשוכים באמת, עם שביל החלב מאופק לאופק, כפי שניתן למצוא בנגב).

globular cluster through small telescope
צביר כדורי בהרקולס
דרך טלסקופ קטן [1]
globular cluster through medium telescope
צביר כדורי בהרקולס
דרך טלסקופ בינונ [2]
globular cluster in large telescope
צביר כדורי בהרקולס
דרך טלסקופ גדול [3]
Swan nebula through small telescope
ערפלית הברבור
דרך טלסקופ קטןן [1]
Swan nebula through medium telescope
ערפלית הברבור
דרך טלסקופ בינוני [2]
Swan nebula in large telescope
ערפלית הברבור
דרך טלסקופ גדול [3]
Pinwheel galaxy through small telescope
גלקסית ספירלית
דרך טלסקופ קטןן [1]
Pinwheel galaxy through medium telescope
גלקסית ספירלית
דרך טלסקופ בינוני [2]
Pinwheel galaxy in large telescope
גלקסית ספירלית
דרך טלסקופ גדול [3]

ישנם רק כמה עשרות של גרמי deep sky שמראים רמה כזאת של פרטים. הרוב יראו הרבה יותר חיוורים וקטנים. האיורים הבאים מציגים כמה דוגמאות נוספות של גרמי deep sky (יש מספר מאוד אובייקטים כאלה), כפי שהם יראו דרך טלסקופ בינוני עד גדול:

planetary nebula through small telescope
ערפלית פלנטרית "כדור השלג" [2,3]
open-cluster through medium telescope
צביר פתוח מסייר 26 [2,3]
galaxy cluster in large telescope
צביר גלקסיות בבתולה [3]

השפעת זיהום האור

כפי שציינתי קודם – למיקום של הצופה יש השפעה קריטית עבור היכולת שלו לראות גרמי שמיים עמוקים. תחת שמיים חשוכים באמת, עם שביל החלב בהיר שנראה מאופק לאופק - עם טלסקופ רציני בקוטר 250 מ"מ ניתן לראות 5-6 אלפי אובייקטי deep sky , כאשר בכמה מאות מהם יראו פרטים ניכרים, וכל השאר יראו ככתמים חיוורים. שמיים כאלה ניתן למצוא בנגב, הרחק מיישובים (אתרים כגון בורות לוץ, נחל ברק).

אם צופים מאיזור כפרי או יער, כשבקושי מבחינים בשביל החלב, כמות של גרמי שמיים עמוקים שניתן לראות דרך אותו טלסקופ יורדת משמעותית (בסדר גודל), ורק בכמה עשרות יראו פרטים בולטים.

אם אתם צופים מתוך העיר - זה לא בהכרח אומר שלא ניתן לראות גרמי שמיים עמוקים, אך קחו בחשבון שמתוך עיר בינונית ניתן להבחין בכמה אובייקטים בודדים (כמה עשרות עד מאות אם מדובר בפרוורים), ויהיה קשה מאוד להבחין בפרטים כלשהם על גבי האובייקטים.

האיורים הבאים ממחישים את ההשפעה של זיהום האור על האופן שבו האובייקטים הבולטים ביותר בשמיים נראים, כשצופים בהם דרך אותו טלסקופ מאתרים שונים. בדוגמה הספציפית הזאת - גלקסיית אנדרומדה, כפי שהיא תראה דרך טלסקופ גדול. אפשר לראות איך פרטים עדינים של הגקלסיה (פסי אבק, דיסקה והלווינים שלה) נעלמים ככל שזיהום האור עולה.

andromeda galaxy under dark skies
מדבר הנגב [3]
andromeda galaxy under countryside skies
איזור כפרי [3]
andromeda galaxy under pollutted, city skies
עיר בינונית [3]

כשצופים בגרמי שמיים חיוורים יותר, כגון גלקסיות מרוחקות, ההשפעה של זיהום האור נהיית אף ניכרת יותר. איור הבא מראה איך יראו כמה גלקסיות בצביר Virgo דרך טלסקופ גדול, מאתרים שונים.

andromeda galaxy under dark skies
מדבר הנגב [3]
andromeda galaxy under countryside skies
איזור כפרי [3]
andromeda galaxy under pollutted, city skies
עיר בינונית [3]

כפי שניתן לראות – גלקסיות קטנות וחיוורות יותר פשוט נעלמות ככל שיש יותר תאורה מסביב.

כוכבים כפולים

רבים מהכוכבים שאנו רואים בשמיים הם למעשה כפולים. מדובר בשתיים או יותר שמשות שסובבות אחת את השנייה. את חלקם ניתן "להפריד" בעזרת טלסקופ, כלומר לראות 2 או 3 נקודות צמודות אחת ליד השנייה. ככל שטלסקופ גדול ואיכותי יותר – הוא יאפשר להפריד זוגות צמודים יותר. למרות שלא ניתן להבחין בפרטים על גבי הכוכבים, ניתן בהחלט לראות את הצבעים שלם. למשל זוג בו כוכב אחד כחול ושני אדום. ראה כמה דוגמאות:

albireo double star
Albireo - כוכב כפול
שניתן לראות בכל טלסקופ [1,2,3]
beta mon unresolved
Beta Monoceri -
לא ניתן להפריד בטלסקופ קטן וזול [1]
beta moned - resolved in larger telescope
Beta Monoceri -
טלסקופ רציני יותר מגלה 3 כוכבים [2,3]

שביטים ואסטרואידים

שביטים הם גופים שמימיים קטנים המורכבים בעיקר מקרח, שנמצאים בחלק החיצוני של מערכת השמש. מאחר והם נמצאים במסלול אליפטי ומוערך מאוד - שביטים מדי פעם מתקרבים לשמש. בשלב זה ניתן לצפות בהם בעזרת טלסקופ (ולפעמים גם בעין). בהתחלה ניתן להבחין רק את ה"קומה" של השביט (מעטפת גז) והגרעין שלו במרכזה. ככל שהשביט מתקרב לשמש הוא נהיה בהיר יותר ומתחיל לפתח זנבות של גז ואבק, שנראים מרשים במיוחד דרך הטלסקופ.

אסטרואידים הם גופים סלעיים קטנים, ורובם נמצאים במערכת השמש הפנימית. דרך טלסקופ - גם אסטרואידים הגדולים ביותר נראים כנקודות. מה שהופך אותם למעניינים זה התנועה שלהם על רקע הכוכבים, שניתן להבחין בה תוך כמה שעות (ואף פחות).

albireo double star
שביט Panstarrs בהגדלה נמוכה
עם זנב בהיר [2,3]
beta mon unresolved
שביט Garradd בהגדלה גבוהה יותר,
עם קומה וגרעין [3]
beta moned - resolved in larger telescope
אסטרואיד Irene שעובר ליד
גלקסיה חיוורת [3]

השמש

השמש היא אובייקט מיוחד - חייבים לצפות בה כאשר על מפתחו של הטלסקופ מורכב פילטר מיוחד. ישנם 2 סוגים של הפילטרים: H-alpha צר סרט - מכשיר יקר שבד"כ מורכב על טלסקופ שמש יעודי (ראה מוצרים של Lunt או Coronado ). הסוג השני נקרא "פילטר אור יום" - פילטר כזה יכול להיות מורכב על גבי כל טלסקופ, זול יחסית (כמה מאות שקלים) ומאפשר לראות כתמי שמש וגרנולציה על פני "שטחה". באיור הבא מומחשת השמש כפי שהיא נראית בעזרת פילטר אור יום, דרך טלסקופ קטן וזול (משמאל) וטלסקופ איכותי יותר (מימין). חשוב לציין - על מנת לצפות בשמש עדיף להשתמש בטלסקופ בעל מפתח קטן יותר אך אופטיקה איכותית יותר (למשל רפרקטור ED doublet 80 מ"מ). זה מאחר ובמהלך היום טורבולנציה אטמוספרית (עיוותים שמכניס אוויר חם לתמונה) לא מאפשרת לטלסקופ גדול לממש את כושר ההפרדה שלו במלואו. בנוסף מפתח גדול מושפע יותר מהטורבולנציה.

sun-through-cheap-telescope
שמש דרך טלסקופ קטן וזול עם פילטר "אור יום" [1]
sun-through-good-telescope-daylight
שמש דרך טלסקופ איכותי יותר עם פילטר "אור יום" [2,3]

 

אובייקטים אחרים

ישנן כמה קטגוריות "אקזוטיות" יותר של גרמים שמימיים, שצופה מנוסה יכול לצפות בהם. כוכבי משתנים לדוגמה הם כוכבים שמשנים את בהירותם לאורך תקופה של חודשים (חלקם ימים). צפייה ודיווח של בהירות שלהם לארגונים כגון AAVSO מאפשרת לחובבי אסטרונומיה לתת את התרומה המדעית הקטנה שלהם. נובות וסופרנובות הם פיצוצים אלימים של כוכבים רחוקים שמתרחשים מדי פעם, וגם ניתנים לצפייה דרך טלסקופ. התכסויות של כוכבים ע"י אסטרואידים וע"י הירח הם ארועים מהירים, וניתן לצפות בהם ממיקומים ספציפיים על פני כדור הארץ. תזמון ודיווח של התכסויות כאלה משפר את המידע המדעי עבור אותם אסטרואידים (מידע על צורה וגודל) ועוזר לקבל נתונים מדוייקים על מיקום הכוכב המכוסה. ניתן גם לצפות דרך טלסקופ בלווינים מלאכותיים של כדה"א, ועל הגדול מכולם (תחנת החלל הבינלאומית) אף ניתן להבחין בפרטים כגון תאים הסולאריים.

קישור למאמר באנגלית (eng)