دیشب این عکس را روی صفحه مانیتورم دیدم، تصویری از سایت Astronomy Picture of the Day. تصویری که نه یک عکس معمولی نجومی، بلکه نمایشی از سه مقیاس کاملاً متفاوت بود. در یک نگاه نخست، رشته‌کوه‌های پوشیده از برف مِیلی در هیمالیا دیده می‌شدند. خطوط سنگی آنها روشن و قابل لمس بودند، درست مثل نقطه‌ای آشنا روی یک نقشهٔ زمینی. اما لحظه‌ای بعد نگاه من از دامنه‌ها جدا شد و به سوی آسمان کشیده شد. در سمت راست، دنباله‌دار لمون با دُم دوگانه‌اش قرار داشت. دُم سفید، صاف و روشن بود و کمی بالاتر از آن دُم آبی کشیده‌ای قرار داشت که مسیرش با بادهای خورشیدی تغییر کرده بود. این دو رنگ کنار هم تصویری ساختند که در نگاه اول ساده به نظر می‌رسید، اما وقتی دقیق‌تر نگاه می‌کردی، می‌فهمیدی هرکدام نشانهٔ یک فرایند فیزیکی پیچیده‌اند.

اما آنچه مرا به تأمل بیشتر واداشت، بخش چپ تصویر بود. جایی که پهنهٔ مرکزی راه شیری با ابرهای غبار تیره و سحابی‌های سرخ‌رنگش مثل دیواری عظیم از نور و ماده ظاهر شده بود. وقتی نور دنباله‌دار لمون را با این دیوارهٔ ستاره‌ای مقایسه کردم، تفاوت مقیاس‌ها حیرت‌انگیز شد. دنباله‌دار در فضای منظومهٔ شمسی چندین میلیون کیلومتر طول دُم داشت. اما در برابر ستون‌های غول‌آسای گاز و گرد و غبار که تا هزاران سال نوری امتداد داشتند کوچک به نظر می‌رسید.

همین تضاد بود که باعث شد به این فکر کنم چرا تصویر «عکاسی دنباله‌دار لمون و راه شیری» تا این اندازه تأثیرگذار است. شاید چون سه مقیاس کاملاً متفاوت را در یک قاب جمع کرده است. مقیاس زمینی، مقیاس منظومهٔ شمسی و مقیاس کهکشانی. در چنین تصویری انسان احساس می‌کند در میانهٔ یک پل میان جهان نزدیک و جهان دور قرار گرفته است. همین تجربهٔ انسانی بود که مرا به نوشتن این تحلیل واداشت.

۱. ساختار دُم‌های دنباله‌دار و نقش باد خورشیدی در شکل‌گیری این نمای نادر

برای فهم دقیق‌تر جذابیت بصری تصویر، باید ابتدا بدانیم دنباله‌دار لمون چرا دو دُم دارد و هرکدام چه ماهیتی دارد. در عکاسی دنباله‌دار لمون و راه شیری، این دو دُم به شکل کاملاً متمایز دیده می‌شوند و همین تفاوت از نظر علمی ارزشمند است. دُم سفید همان دُم غبار است که در اثر گرم شدن سطح هستهٔ یخی دنباله‌دار ایجاد می‌شود. مولکول‌ها و ذرات ریز غبار از سطح جدا می‌شوند و نور خورشید آنها را روشن می‌کند. جهت این دُم بیشتر تابع فشار تابش خورشید است که در فهم فیزیکی آن می‌توان از اجزای مدل فشار تابشی استفاده کرد، مانند شدت تابش، زاویهٔ برخورد نور و جرم ذرات.

اما دُم آبی ماهیت متفاوتی دارد. این دُم از یون‌های گازی تشکیل شده که تحت تأثیر باد خورشیدی از مسیر فیزیکی خود منحرف می‌شوند. باد خورشیدی جریان پیوسته‌ای از ذرات باردار با سرعتی در حدود صدها کیلومتر بر ثانیه است و وقتی این باد با مولکول‌های گازی برخورد می‌کند، آنها را یونیزه می‌کند و به سمت مخالف خورشید می‌راند. مسیر این دُم گاهی پرپیچ و خم می‌شود، زیرا تغییرات میدان مغناطیسی خورشید بر آن اثر می‌گذارد. همین تغییرات باعث می‌شود انحناهای متعدد یا تاب‌های ناگهانی در مسیر دُم شکل بگیرند. در تصویر مورد بحث نیز همین الگو دیده می‌شود.

این تفاوت میان دُم سفید و دُم آبی در یک تصویر واحد به‌ندرت با چنین وضوحی ثبت می‌شود. دلیل این وضوح آن است که عکاس در زمانی مناسب از شب، در ارتفاع بالا و با آسمانی بسیار تاریک تصویر را ثبت کرده است. دُم‌های دنباله‌دار ساختاری زودگذر دارند و به سرعت ضعیف می‌شوند، به همین دلیل ثبت آنها نیازمند هم‌زمانی دقیق با بهترین دورهٔ روشنایی دنباله‌دار است. این نکته اهمیت علمی و زیبایی‌شناختی تصویر را افزایش می‌دهد.

۲. رفتار نور در راه شیری و نقش ابرهای غبار در شکل‌دهی به نمای کهکشانی

وقتی به سمت چپ تصویر نگاه می‌کنیم، ساختار پیچیدهٔ راه شیری بیشترین توجه را جلب می‌کند. ابرهای تیرهٔ غبار که به آنها باندهای تاریک یا نوارهای دامی (Dark Nebulae) گفته می‌شود، مسیر نور ستارگان دور را سد می‌کنند و همین توقف نور باعث ایجاد طرح‌هایی شبیه چرخش، ستون یا هالهٔ ضخیم در پهنهٔ کهکشانی می‌شود. چنین ساختاری را تنها با درک عناصر تشکیل‌دهندهٔ صفحهٔ کهکشانی می‌توان فهمید. در عکاسی دنباله‌دار لمون و راه شیری، این نوارهای تاریک آن‌قدر برجسته‌اند که حضورشان عمق تصویر را افزایش داده است.

در کنار نوارهای تاریک، سحابی‌های گسیلشی مانند سحابی مرداب یا سه‌لتی با درخشش سرخ‌فام خود دیده می‌شوند. این رنگ سرخ به دلیل برانگیختگی هیدروژن یونیزه‌شده است که پس از برخورد فوتون‌های پرانرژی، الکترون‌های خود را از دست می‌دهد و بعد از بازگشت به حالت پایین‌تر نور ساطع می‌کند. همین واکنش سادهٔ فیزیکی مسئول رنگ‌های باشکوهی است که در مرکز راه شیری دیده می‌شود.

در بخش مرکزی کهکشان تراکم ستارگان به بیشترین میزان می‌رسد و در چنین تصویری حتی بدون تلسکوپ حس حضور میلیاردها ستاره ایجاد می‌شود. هر نقطهٔ کوچک نورانی می‌تواند ستاره‌ای مانند خورشید باشد یا مجموعه‌ای از هزاران ستاره. این تراکم نوری به دلیل حضور هستهٔ مرکزی کهکشان است که ساختاری چرخان و پرجرم دارد. زاویهٔ نگاه ما به سمت مسیر چرخش باعث می‌شود نور ستارگان روی هم انباشته شود و این درخشندگی باشکوه ایجاد شود.

نمای جذاب راه شیری در این عکس تنها نتیجهٔ توانایی دوربین نیست، بلکه نتیجهٔ شرایط نوری مناسب، نبود آلودگی نوری و ارتفاع زیاد از سطح دریاست. همهٔ این عوامل دست به دست هم داده‌اند تا جزئیاتی دیده شود که معمولاً در عکاسی معمولی آسمان قابل مشاهده نیست.

۳. سه مقیاس متفاوت در یک قاب؛ از کوه‌های هیمالیا تا دنباله‌دار لمون و تا هستهٔ راه شیری

یکی از دلایل اصلی تأثیرگذاری عکس، ترکیب سه مقیاس کاملاً متفاوت است. رشته‌کوه‌های مِیلی در پیش‌زمینه قرار دارند و به عنوان نزدیک‌ترین عنصر، مرزی بین زمین و آسمان ایجاد می‌کنند. این کوه‌ها بخشی از هیمالیا هستند و ارتفاع قابل توجه آنها باعث می‌شود هوا رقیق‌تر و آسمان شفاف‌تر باشد. همین شفافیت عامل مهمی در ثبت دقیق ساختار دنباله‌دار و راه شیری است.

در مقیاس دوم، دنباله‌دار لمون قرار دارد که در فضا در فاصلهٔ چند ده میلیون کیلومتری از زمین حرکت می‌کند. این فاصله در مقایسه با فاصلهٔ نقطه به نقطه در سطح زمین بسیار بزرگ است، اما در برابر مقیاس کهکشانی کوچک محسوب می‌شود. همین کوچک بودن نسبی باعث شده دنباله‌دار در تصویر تنها یک عنصر در میان وسعت عظیم آسمان باشد. در تصویر حس گذرا بودن دنباله‌دار به‌خوبی منتقل می‌شود، زیرا مسیر آن تنها برای چند هفته روشن است و بعد از آن به نواحی سرد و تاریک منظومهٔ شمسی بازمی‌گردد.

اما مقیاس سوم خود راه شیری است. پهنه‌ای که در تصویر دیده می‌شود حداقل چند هزار سال نوری عمق دارد. اگر دامنهٔ کوه‌ها را یک فاصلهٔ زمینی بدانیم و دنباله‌دار را یک پدیدهٔ منظومه‌شمسی، راه شیری حوزهٔ کیهانی گسترده‌ای است که هزاران برابر بزرگ‌تر از دنباله‌دار است. همین تضاد باعث شده بیننده احساس کند میان دو جهان قرار گرفته؛ جهان نزدیک و ملموس و جهان دور و عظیم.

این همزیستی سه مقیاس نه فقط یک ویژگی زیبایی‌شناختی، بلکه یک آگاهی تازه دربارهٔ جایگاه انسان در کیهان ایجاد می‌کند.

۴. چالش‌های فنی عکاسی دنباله‌دار لمون و راه شیری در ارتفاعات هیمالیا

ثبت چنین تصویری نیازمند پیش‌بینی شرایط جوی، محاسبهٔ مسیر دنباله‌دار و تنظیم دقیق دوربین بوده است. در عکاسی دنباله‌دار لمون و راه شیری، نخستین چالش دستیابی به آسمانی بدون آلودگی نوری است. هیمالیا یکی از معدود مناطقی است که این امکان را فراهم می‌کند. ارتفاع زیاد از سطح دریا تراکم مولکول‌های هوا را کاهش می‌دهد و شفافیت آسمان را بالا می‌برد. نتیجه این است که نور ستارگان کمتر پراکنده می‌شود و ساختارهای ظریف راه شیری بهتر دیده می‌شوند.

اما ارتفاع زیاد مشکلات جدیدی ایجاد می‌کند. دما کاهش می‌یابد و دوربین ممکن است دچار شبنم‌زدگی شود. برای جلوگیری از این مشکل از گرم‌کن‌های لنز استفاده می‌شود. این ابزار ساده با افزایش دمای محدودهٔ لنز مانع تقطیر بخار آب می‌شود. از سوی دیگر، وزش بادهای کوهستانی می‌تواند دوربین را دچار لرزش کند. عکاس معمولاً از سه‌پایه‌های سنگین‌تر و وزنه‌های پایدارکننده برای تثبیت دوربین بهره می‌گیرد.

دقت در زمان‌بندی نیز اهمیت دارد. دنباله‌دار لمون دارای دُم‌های ضعیف‌تری در برخی شب‌ها بوده و ثبت بهترین شکل آن نیازمند انتخاب شبی است که روشنایی آن در بیشترین حد باشد. غبار دنباله‌دار به نور خورشید نیاز دارد و اگر زاویهٔ خورشید نسبت به دنباله‌دار مناسب نباشد، درخشندگی کاهش پیدا می‌کند. عکاس باید از نرم‌افزارهای ردیابی دنباله‌دار مانند ابزارهای محاسبهٔ مدار، موقعیت دقیق اجرام و مسیر ظاهری آنها استفاده کند.

در چنین تصویری همچنین لازم است نوردهی طولانی انجام شود تا جزئیات راه شیری ثبت شود. نوردهی طولانی می‌تواند دنباله‌دار را محو کند، زیرا دنباله‌دار خود در حال حرکت است. بنابراین باید از تکنیکی استفاده می‌شد که نوردهی به اندازهٔ کافی طولانی باشد اما حرکت دنباله‌دار باعث کشیدگی غیرطبیعی نشود. این توازن از طریق ترکیب چند نوردهی کوتاه با پردازش دقیق انجام شده است. همین مهارت‌هاست که عکس را از یک ثبت معمولی به یک اثر هنری قابل تفسیر تبدیل کرده است.

۵. فیزیک درخشش دنباله‌دار لمون و تغییرات ساختاری آن در مسیر بازگشت

ماهیت دنباله‌دارها بر اساس ترکیب سازندهٔ آنها و فاصله‌شان از خورشید تغییر می‌کند. دنباله‌دار لمون نیز از این قاعده مستثنی نیست. در فاصله‌های دورتر، هستهٔ آن پوشیده از یخ‌های منجمد است که واکنشی نشان نمی‌دهند. اما با نزدیک شدن به خورشید، سطح آن گرم می‌شود و یخ‌های فرّار مانند یخ دی‌اکسید کربن و یخ آب شروع به تبخیر می‌کنند. این فرایند را «گاززدایی» می‌نامند و بخشی از انرژی خورشیدی را به مولکول‌های سطح منتقل می‌کند. وقتی مولکول‌ها از سطح جدا می‌شوند، با ذرات باد خورشیدی برخورد می‌کنند و بعضی از آنها یونیزه می‌شوند.

یونیزه شدن پایهٔ اصلی تشکیل دُم آبی است. یون‌ها در میدان مغناطیسی خورشید قرار می‌گیرند و مسیرشان تغییر می‌کند. این مسیر در تصویر شکل خمیده‌ای دارد. همین خمیدگی نشان‌دهندهٔ تعامل پویای باد خورشیدی با یون‌های گاز است. شدت روشنایی این دُم به مقدار گاز خروجی و میزان تابش فرا‌بنفش خورشید بستگی دارد. گاهی در اثر طوفان‌های خورشیدی، این دُم کشیده‌تر و روشن‌تر می‌شود.

در مقابل، دُم سفید از ذرات غبار تشکیل شده است. این ذرات به وسیلهٔ فشار تابشی خورشید به سمت عقب رانده می‌شوند. درخشندگی دُم سفید به توان بازتاب سطح ذرات وابسته است. این توان بر اساس مدل‌های بازتابی مانند مدل پراکندگی می (Mie Scattering) قابل توضیح است. اگر ذرات اندازهٔ یکنواختی داشته باشند، دُم ظاهری صاف و همگن دارد. اما اگر اندازه‌ها متفاوت باشند، سطوح مختلفی از روشنایی دیده می‌شود.

وقتی دنباله‌دار از خورشید دور می‌شود، مقدار گاز خارج‌شده کمتر می‌شود و شدت هر دو دُم کاهش پیدا می‌کند. به همین دلیل تصویر ثبت شده در بهترین دورهٔ روشنایی اهمیت دارد. دنباله‌دار لمون مسیر بازگشتی طولانی دارد و شاید دهه‌ها طول بکشد تا دوباره به چنین درخشندگی برسد. این ویژگی گذرا بودن آن را برجسته می‌کند و دلیل دیگری است که چرا ثبت تصویری مانند عکاسی دنباله‌دار لمون و راه شیری اهمیت علمی و زیبایی‌شناختی دارد.

۶. چرا ترکیب دنباله‌دار و راه شیری می‌تواند لایه‌ای فلسفی ایجاد کند؟

ترکیب یک دنباله‌دار گذرا با ساختار پایدار و عظیم راه شیری تنها یک موضوع علمی نیست، بلکه لایه‌ای فلسفی نیز دارد. راه شیری نمایانگر مقیاس‌های چندین هزار سال نوری است. ستاره‌ها، سحابی‌ها و ابرهای غبار آن میلیون‌ها سال طول می‌کشند تا شکل بگیرند یا تغییر کنند. اما دنباله‌دار، برخلاف همهٔ این ساختارها، پدیده‌ای گذرا و زمان‌مند است. هر دنباله‌دار در فاصلهٔ چند هفته یا ماه به اوج روشنایی می‌رسد و دوباره در تاریکی فرو می‌رود.

این تضاد میان گذرا و پایدار، میان لحظه و زمان عمیق، همان احساسی است که بسیاری از بینندگان هنگام دیدن این تصویر تجربه می‌کنند. در اینجا دنباله‌دار نماد زمان کوتاه، فرصت‌های نادر و پدیده‌هایی است که تنها برای مدت کوتاهی از مسیر زندگی ما عبور می‌کنند. اما راه شیری نماد ثبات است. نماد نیرویی که در برابر زمان مقاومت می‌کند.

وجود کوه‌های هیمالیا در تصویر نیز یک لایهٔ دیگر ایجاد می‌کند. کوه‌ها مانند راه شیری پایدارند، اما نه در مقیاس کیهانی. آنها خود تحت تأثیر فرایندهای زمین‌ساختی حرکت می‌کنند و طی میلیون‌ها سال تغییر می‌یابند. این سه‌گانهٔ زمانی نشان می‌دهد که نسبیت زمان تنها یک مفهوم فیزیکی نیست، بلکه یک تجربهٔ انسانی است.

دیدن «عکاسی دنباله‌دار لمون و راه شیری» مثل نگاه کردن به یک جدول زمانی چندلایه است. بیننده در یک نگاه حاضر می‌بیند چگونه برخی پدیده‌ها سریع محو می‌شوند و برخی دیگر برای همیشه باقی می‌مانند. همین تجربه است که معنا و قدرت فلسفی تصویر را افزایش می‌دهد و آن را از یک عکس علمی به یک قاب تأمل‌برانگیز تبدیل می‌کند.

خلاصهٔ نهایی

تصویر دنباله‌دار لمون و راه شیری ترکیبی از سه مقیاس متفاوت است که از زمین تا منظومهٔ شمسی و تا کهکشان امتداد دارد. دُم سفید و دُم آبی دنباله‌دار نمایانگر دو فرایند فیزیکی متفاوت هستند که یکی از غبار و دیگری از یون‌های گاز تشکیل شده است. ساختار راه شیری با نوارهای تاریک و سحابی‌های سرخ، عمق تصویر را افزایش می‌دهد و حضور میلیاردها ستاره را قابل مشاهده می‌کند. ثبت این تصویر در ارتفاعات هیمالیا نیازمند دقت فنی و شرایط نوری بسیار مناسب بوده است. دنباله‌دار به دلیل ماهیت گذرایش تنها برای مدت کوتاهی چنین درخشندگی‌ای دارد و همین امر اهمیت عکاسی آن را بیشتر می‌کند. این تصویر همچنین لایه‌ای فلسفی ایجاد می‌کند و نشان می‌دهد که چگونه پدیده‌های سریع و پایدار در کنار هم قرار می‌گیرند. به همین دلیل عکس عکاسی دنباله‌دار لمون و راه شیری تنها یک تصویر علمی نیست، بلکه شناختی گسترده‌تر از جهان ارائه می‌دهد.

دکتر علیرضا مجیدی

پزشک، نویسنده و بنیان‌گذار وبلاگ «یک پزشک»

دکتر علیرضا مجیدی، نویسنده و بنیان‌گذار وبلاگ «یک پزشک».
با بیش از ۲۰ سال نویسندگی «ترکیبی» مستمر در زمینهٔ پزشکی، فناوری، سینما، کتاب و فرهنگ.
باشد که با هم متفاوت بیاندیشیم!