विपथन : पृथ्वीवरून ताऱ्याचे निरीक्षण करताना तारा खगोलात प्रत्यक्ष असतो त्या ठिकाणी न दिसता पृथ्वीच्या गतीच्या दिशेतच किंचित पुढे सरकलेला दिसतो. या सरकण्याला ‘विपथन’ म्हणतात. प्रकाशाचा वेग सेकंदाला सु. ३,००,००० किमी. व पृथ्वीचा वेग सेकंदाला सु. २९·८ किमी. असून त्यांच्या दिशा भिन्न असल्यामुळे विपथन घडून येते. प्रकाशाच्या वेगाच्या तुलनेने पृथ्वीचा वेग पुष्कळच कमी असला तरी तो उपेक्षणीय नाही. पृथ्वी स्थिर असती, तर ताऱ्याचे विपथन झाले नसते.

ताऱ्याचे विपथन

पावसात उभा असलेला माणूस आपली छत्री सरळ उभी धरतो पण पासात चालणारा माणूस मात्र पाऊस समोरून तिरप्या दिशेने आपल्याकडे येत आहे असे वाटून आपली छत्री चालण्याच्या दिशेकडे थोडी कलती करून चालतो. जास्त वेगाने चालणारा आपली छबी अधिक तिरपी करतो. चाल कोणत्याही दिशेने असली, तरी प्रत्येक वेळी त्याला पाऊस तिरप्या दिशेने आपल्याकडे येत असल्याचे भासते. असाच प्रकार ताऱ्याच्या बाबतीतही घडतो. ताऱ्याकडून येणारा प्रकाश म्हणजे वरील उदाहरणातील पाऊस आणि चालणारा माणूस म्हणजे पृथ्वी होय. ताऱ्याच्या स्थानात होणारी अशी च्युती (सरकण्याची क्रिया) आकृतीवरून लक्षात येईल. द या जागी [आ. (अ)] एक दुर्बिण त ताऱ्याच्या दिशेने रोखलेली आहे. सप ही पृथ्वीच्या गतीची दिशा व दत ही दुर्बिणीच्या आसावरून (३) वाढविलेली रेषा ताऱ्याची खरी दिशा दाखवते. ताऱ्याकडून येणारा प्रकाश किरण दुर्बिणीच बिंबिकेपासून (१) नेत्रिकेपर्यंत (३) पोचेपर्यंत पृथ्वीच्या गतीमुळे दुर्बिण नेत्रिकेसह पुढे सरकलेली असते. त्यामुळे बिंबिकेमधून दुर्बिणीत आलेला किरण नेत्रिकेच्या मध्यावर या स्थानी न पडता मध्यापासून दूर या ठिकाणी पडतो. किरण मध्यावर येण्यासाठी दुर्बिण पृथ्वीच्या गतीच्या दिशेत दथ [आ.(आ)] दिशेने थोडी तिरपी करावी लागते. तददथ यांमधील ∠ तदथ या कोनास विपथन कोन म्हणतात. तद आणि तथ [आ.(इ)] या रेषांनी अनुक्रमे प्रकाशाचा वेग व पृथ्वीचा वेग (मोठा करून) दर्शविला आहे. तदनथ हा समांतरभुज चौकोन पूर्ण केला, तर सदिशांच्या [परिमाण व दिशा या दोन्ही गोष्टी असणाऱ्या राशींच्या ⟶ सदिश] नियमांनुसार दथ ही प्रकाश किरणाची म्हणजे तारा दिसण्याची दिशा मिळते आणि ∠ तदथ या कोनाचे मूल्य पृथ्वीचा वेग (पृ) भागिले प्रकाशाचा वेग (प्र) इतके येते. जेव्हा तारा [आ.(अ)] मध्ये दाखविल्याप्रमाणे पृथ्वीच्या गतीच्या दिशेला काटकोनात असेल, तेव्हा वरील विपथन कोन जास्तीत जास्त म्हणजे २०“·४९५५२ इतका असतो. ही विपथनाची अंतिम मर्यादा असून याला ‘विपथन स्थिरांक’ म्हणतात. जेव्हा तारा क्रांतिवृत्ताच्या [ज्या वर्तुळावर सूर्य नक्षत्रमंडळात भ्रमण केल्यासारखा भासतो त्या खगोलीय वर्तुळाच्या⟶क्रांतिवृत्त्] पातळीत असतो, तेव्हा पृथ्वीची गती ताऱ्याकडून येणाऱ्या प्रकाशाच्या दिशेतच असेल, तर विपथन शून्य असते. यावरून हे स्पष्ट होते की, विपथनाचा कोन हा ताऱ्याच्या शरावर [क्रांतिवृत्तापासूनच्या अंतरावर⟶शर] अवलंबून असतो. ताऱ्याची दिशा पृथ्वीच्या गतीच्या दिशेशी α कोन करीत असेल, तेव्हा विपथन कोन = पृ/प्र ज्या αकोन इतका असतो. यामध्ये पृ ही पृथ्वीची गती असून पृ ज्या α’ हा पृ या गतीचा प्र या प्रकाश गतीच्या लंब दिशेतील घटक आहे.

कदंबापाशी (क्रांतिवृत्तापासून ९०वर) असलेल्या ताऱ्याचे विपथन जास्तीत जास्त २०“·४९५५२ त्रिज्येच्या वर्तुळावर आढळतो. क्रांतिवृत्ताच्या पातळीत नसलेले इतर तारे वर्षभरात निरनिराळ्या आकारमानांच्या विवृत्तांवर दिसतात. या विवृत्तांचा बृहदक्ष २०“·४९५५२ इतका व लघुअक्ष ताऱ्याच्या शरावर अवलंबून असतो. क्रांतिवृत्ताच्या पातळीवरील तारे ४१ विकला लांबीच्या रेषेवर दोलायमान होतात.

पृथ्वीवरून पहाणाऱ्याला ताऱ्यांच्या संदर्भात विपथनाचा अनुभव पुढील तीन प्रकारांनी येतो : (१) पृथ्वीची दैनिक गती विषुववृत्तावर अधिकतम असते. त्यामुळे विषुववृत्तावरून पाहताना मध्यान्ह वृत्तावरील तारा ०“·३१ पूर्वेस सरकलेला दिसेल.f अक्षवृत्तावरील दैनिक गती कमी असल्यामुळे तेथून पाहणाऱ्याला ताऱ्याच्या स्थानात ‘०”·३१ कोज्या ‘ इतकी सरक पूर्वेकडे झालेली दिसेल. ध्रुवावरून पहाताना हा परिणाम शून्य असेल. या परिणामास दैनिक विपथन म्हणतात. (२) वार्षिक गतीमुळे ताऱ्याचे विपथन ० ते २०“·४९५५२ या मर्यादेत बदलत असते. यास वार्षिक विपथन म्हणतात. (३) पूर्ण सूर्यकुलच आकाशगंगेत फिरत असते पण याचा विपथनावर बदल नसलेला अत्यंत अल्प परिणाम होतो. म्हणून तो व्यवहारात विचारात घेतला जात नाही.

ग्रहांच्या संदर्भात त्यांच्या कक्षा निश्चित करताना पृथ्वीच्या गतीप्रमाणे ग्रहाच्या गतीचाही विचार करावा लागतो. जर वेध घेण्याची वेळ असेल व ग्रहापासून निघालेला प्रकाश पृथ्वीवर पोहोचण्यास t सेकंद इतका वेळ लागत असेल, तर पाहिलेले ग्रहाचे खरे T-t या वेळाचे असते आणि T या वेळचे ग्रहाचे खरे स्थान काढण्यास t या कालावधीत झालेले बदल विचारात घ्यावे लागतात. त्याचप्रमाणे ग्रहाचे विपथन काढताना वेध घेण्याच्या वेळची ग्रहसापेक्ष पृथ्वीची गती काढावी लागते.

गॅमा ड्रॅकोनिस या ताऱ्याच्या खगोलीय अक्षांशात होणाऱ्या दैनंदिन बदलाचे स्पष्टीकरण शोधत असताना जेम्स ब्रॅड्ली यांना विपथन या आविष्काराचा शोध लागला (१७२५). विपथन हे प्रकाशाच्या व पृथ्वीच्या भिन्न दिशांतील गतींमुळे घडते आणि त्यामुळे विपथन परिणाम हा सर्व खगोलीय घटकांत समान आहे. विपथनाच्या शोधामुळे कोपर्निकस यांच्या सूर्यकेंद्रीय (सूर्य हा विश्वाच्या मध्याशी आहे असे मानणाऱ्या) कल्पनेला सबळ आधार मिळाला. त्याचप्रमाणे त्यांनी विपथन व पृथ्वीची गती यांवरून प्रकाशाची गती काढली. त्या आधी १६७६ मध्ये ओलाउस रोमर यांनी गुरू ग्रहाच्या चंद्रांच्या (उपग्रहांच्या) ग्रहणकालांवरून प्रकाशाची गती काढली होती.

भिंगांच्या संदर्भातील गोलीय विपथन आणि वर्णविपथन यांची माहिती ‘प्रकाशीय व्यूहांतील विपथन’ या नोंदीत दिलेली आहे.

पहा : पराशय. 

नेने. य.रा.

Close Menu
Skip to content