Šest glasnika iz svemira

OD DOPISNIKA PROBUDITE SE! IZ JAPANA

GLASNICI iz svemira neprekidno pristižu. Sa sobom donose zapanjujuće informacije o ogromnom svemiru oko nas. Ovi glasnici, kojih je sve skupa šestero, putuju brzinom svjetlosti, brzinom od 300 000 kilometara u sekundi. Jedan je od njih vidljiv, ali svi drugi ljudskom su oku nevidljivi. Što su oni?

Elektromagnetski spektar

Već više od 300 godina poznato je da se svjetlost prolaskom kroz prizmu rasipa na sedam osnovnih duginih boja. To pokazuje da obična svjetlost sadrži svih sedam duginih boja koje su poredane na sljedeći način: crvena, narančasta, žuta, zelena, plava, indigo i ljubičasta.

Za svjetlost se smatra da je snop bezmasenih čestica koje se nazivaju fotoni, a koje imaju i svojstva valova. Udaljenost od brijega jednog vala do brijega drugog naziva se valna duljina i mjeri se jedinicom koja se naziva angstrem, skraćeno Å. Jednak je desetmilijarditom dijelu metra. Vidljiva svjetlost kreće se između 4 000 i 7 000 angstrema, a svjetlost drugih valnih duljina pojavljuje se u drugim bojama. (Vidi ilustraciju na stranici 15.)

Fotoni, međutim, mogu imati i druge valne duljine. Rojevi fotona, nazvani elektromagnetsko zračenje, imaju različite nazive ovisno o njihovoj valnoj duljini. Ispod 4 000 angstrema, kako valne duljine postaju kraće od onih vidljive svjetlosti, elektromagnetski valovi naglo se pojavljuju kao ultraljubičasto (UV) zračenje, rendgenske zrake i gama-zrake. Kada su duži od 7 000 angstrema, valovi više nisu vidljivi već se kreću u dijelu od infracrvenog do radio-područja elektromagnetskog spektra. I ovdje imamo tih “šest glasnika” iz svemira. Oni nose obilje informacija o nebeskim tijelima. Pogledajmo sada kako ih se ispituje da bi se dobile vrijedne informacije.

Vidljiva svjetlost — prvi glasnik

Od vremena kad je 1610. Galileo usmjerio svoj teleskop prema nebu pa do 1950, astronomi su prvenstveno koristili optičke teleskope kako bi proučavali svemir. Oni su bili upoznati samo s vidljivim dijelom elektromagnetskog spektra. Pomoću optičkih teleskopa neke se nebeske objekte može vidjeti samo vrlo slabo pa su astronomi snimili obrise na fotografski film kako bi ih proučavali. Sada pak elektronski detektori poznati kao sklopovi s prijenosom naboja, koji su 10 do 70 puta osjetljiviji od fotografskog filma, postaju sve uobičajeniji. Vidljivi glasnik pruža informacije o gustoći zvijezda, temperaturi i kemijskim elementima kao i o udaljenosti.

Da bi se uhvatilo svjetlost, izrađuju se sve veći teleskopi. Od 1976. najveći reflektorski teleskop na svijetu bio je 6-metarski teleskop u Astrofizičkom opservatoriju Zelenčukskaja u Rusiji. Međutim, u travnju 1992. dovršen je novi reflektorski optički teleskop Kecka na Mauna Kei na Havajima. Umjesto jednog jedinstvenog zrcala, teleskop Keck ima kombinaciju od 36 heksagonalnih djelića zrcala. Spojeni djelići imaju ukupan promjer od 10 metara.

Drugi po redu teleskop Keck nalazi se u fazi izgradnje i to odmah uz prvog, koji se sada naziva Keck I, i ova dva teleskopa možda će moći funkcionirati kao optički interferometar. Za to je potrebno kompjuterom povezati ova dva 10-metarska teleskopa, što bi rezultiralo mogućom moći razlučivanja koja bi bila jednaka jednom zrcalu s promjerom od 85 metara. “Moć razlučivanja”, ili “rezolucija”, odnosi se na sposobnost raspoznavanja detalja.

Tokijski National Astronomical Observatory u fazi je izgradnje 8,3-metarskog optičkog/infracrvenog teleskopa Subaru (japanski naziv za skupinu zvijezda Plejade) na Mauna Kei. Imat će tanko zrcalo poduprto sa 261 izvršnom spravom koja će svake sekunde regulirati oblik zrcala kako bi izravnala bilo kakve deformacije površine zrcala. Napreduje izgradnja i drugih ogromnih teleskopa pa smo stoga sigurni da ćemo još više saznati od glasnika broj jedan — vidljive svjetlosti.

Radio-valovi — drugi glasnik

Emisija radio-valova iz Mliječnog puta prvi je put otkrivena 1931, ali su radio-astronomi tek 1950-ih počeli surađivati s optičkim astronomima. Otkrićem emisije radio-valova iz svemira sada se moglo zapaziti ono što se nije moglo vidjeti optičkim teleskopima. Proučavanje radio-valova omogućilo je da se upozna središte naše galaksije.

Valna duljina radio-valova veća je od duljine vidljivog svjetla i zbog toga su potrebne velike antene kako bi uhvatile signal. Antene koje imaju 90 ili više metara u promjeru, izrađuju se kako bi se upotrijebile u radio-astronomiji. Budući da je rezolucija slaba čak i kod instrumenata takve veličine, astronomi putem kompjutera povezuju radio-teleskope u antenske nizove pomoću tehnike koja se naziva radio-interferometrija. Što je veća udaljenost između teleskopa, to je bolja oštrina.

Takav jedan povezani sustav sačinjava 45-metarska antena Nobeyama Radio Observatorya u Japanu, 100-metarska antena u Bonnu u Njemačkoj i 37-metarski teleskop u Sjedinjenim Državama. Ovaj način povezivanja naziva se interferometrija vrlo dugačke bazne linije (VLBI), i rezultira rezolucijom od tisućinke lučne sekunde, odnosno, sposoban je raspoznati strukturu od 1,8 kvadratnih metara na Mjesecu.b Takav VLBI sustav ograničen je promjerom Zemlje.

Postavljanjem 10-metarske radio antene u svemir, Nobeyama Radio Observatory ide jedan korak dalje u hvatanju ovog glasnika. Bit će lansirana 1996. iz Japana te će biti povezana s radio-teleskopima u Japanu, Evropi, Sjedinjenim Državama i Australiji, ostvarujući baznu liniju od 30 000 kilometara. Drugim riječima, ovaj povezani sustav bit će poput divovskog teleskopa koji je čak tri puta veći od Zemlje! Imat će moć razlučivanja od 0,0004 lučne sekunde, što znači da će biti u stanju na Mjesecu raspoznati objekt od 70 centimetara. Nazvan kao VLBI svemirski opservatorijski program ili skraćeno VSOP, koristit će se za izradu karata i proučavanje galaktičkih jezgara i kvazara, u dijelu gdje se misli da su smještene supermasivne crne rupe. Kao drugi glasnik iz svemira, radio-valovi obavljaju izvanredan posao te će i nadalje pružati informacije o svojim izvorima.

Rendgenske zrake — treći glasnik

Prva promatranja rendgenskih zraka obavljena su 1949. Budući da rendgenske zrake ne mogu probiti Zemljinu atmosferu, astronomi su trebali čekati na razvoj raketa i umjetnih satelita kako bi dobili informacije od ovog glasnika. Rendgenske zrake nastaju pri izrazito visokim temperaturama i tako pružaju podatke o vrućim zvjezdanim atmosferama, ostacima supernove, galaktičkim skupinama, kvazarima i teoretskim crnim rupama. (Vidi Probudite se! od 8. srpnja 1992, stranice 5-9.)

U lipnju 1990. lansiran je satelit Roentgen i on je uspio izraditi kartu čitavog rendgenskog svemira. Zabilježene informacije otkrile su četiri milijuna izvora rendgenskih zraka koje su raspoređene preko čitavog neba. Međutim, postoji nepoznati pozadinski sjaj između ovih izvora. On bi mogao potjecati od skupova kvazara, za koje se vjeruje da su energetske jezgre galaksija koje se nalaze blizu onoga što neki astronomi zovu “rub vidljivog svemira”. Možemo očekivati da od ovog glasnika, rendgenskih zraka, u dogledno vrijeme dobijemo još više informacija.

Infracrveno zračenje — četvrti glasnik

Prva promatranja infracrvenog zračenja učinjena su 1920-ih. S obzirom na činjenicu da vodena para apsorbira infracrveno zračenje, koriste se sateliti koji kruže u orbiti kako bi istražili ovog glasnika te kako bi se dobili najbolji rezultati. Godine 1983. Infracrveni astronomski satelit (IRAS) upotrijebljen je za izradu karte čitavog infracrvenog neba i satelit je otkrio 245 389 izvora infracrvenog zračenja. Oko 9 posto (22 000) ovih objekata očito su udaljene galaksije.

Optički teleskopi ne mogu prodrijeti u sva područja plina i prašine u svemiru. Ipak, ovaj četvrti glasnik omogućuje da se “vidi” dalje kroz prašinu i od naročite je vrijednosti u promatranju središta naše galaksije. Znanstvenici planiraju lansirati u orbitu jedan infracrveni teleskop nazvan Svemirski infracrveni teleskopski uređaj, koji je 1 000 puta osjetljiviji od IRAS-a.

Ultraljubičasto zračenje — peti glasnik

Prva astronomska promatranja ultraljubičastog (UV) zračenja učinjena su 1968. Ozonski omotač sprečava da većina ovog zračenja dopre do Zemljine površine. Svemirski teleskop Hubble, lansiran u travnju 1990, opremljen je da registrira i vidljivo i ultraljubičasto zračenje i bit će usmjeren na 30 kvazara od kojih su neki na udaljenosti od deset milijardi svjetlosnih godina.c Drugim riječima, promatranje ultraljubičastog glasnika omogućuje da se vidi kako je svemir izgledao prije otprilike deset milijardi godina. Gaje se nade da će ovaj glasnik razotkriti mnoge misterije svemira.

Gama-zrake — šesti glasnik

Gama zrake predstavljaju visokoenergetsko zračenje koje je izrazito kratke valne duljine. Srećom, atmosfera sprečava da većina ovih štetnih zraka dopre do Zemljine površine. Ovaj glasnik povezan je s burnim događajima u svemiru. Nacionalna uprava za aeronautiku i svemir 5. travnja 1991. lansirala je u svemir Opservatorij za gama-zrake. On će proučavati događaje koji uključuju kvazare, supernove, pulsare, teoretske crne rupe i druge udaljene objekte.

S dolaskom svemirskog doba, astronomi su sada u mogućnosti proučavati čitav elektromagnetski spektar, od radio-valova do gama-zraka. Ovo je zaista zlatno doba za astronome. Kada ‘podignemo gore oči svoje’ sada smo u stanju ‘vidjeti’ — uz pomoć šest glasnika iz zvjezdanih izvora — zapanjujuću mudrost Stvoritelja svega toga (Izaija 40:26; Psalam 8:3, 4). Dok će astronomi i nadalje odgonetavati informacije koje donose ovi glasnici, mi ćemo i dalje razmišljati onako kako je Job razmišljao prije više od 3 000 godina: “Sve to samo djelić je djela njegovih, od kojih tek slabu jeku mi čujemo” (Job 26:14, St).

[Bilješke]

[Tabela na stranici 15]

(Vidi publikaciju)

0,1 Å Gama-zrake

1 Å Rendgenske zrake

10 Å

100 Å UV

1 000 Å

4 000-7 000 Å Vidljiva svjetlost

10 000 Å Infracrveno

10 μ

100 μ Radio-područje

1 mm

1 cm

10 cm

1 m

[Slika na stranici 15]

Pomoću VSOP svemirskog radio-teleskopa, na Mjesecu će biti moguće razabrati objekt veličine 70 centimetara

[Zahvala]

VSOP: Ljubaznošću Nobeyama Radio Observatory, Japan

[Slika na stranici 15]

Crtež optičkog/infracrvenog teleskopa Subaru, sada u fazi gradnje

[Zahvala]

Subaru: Ljubaznošću National Astronomical Observatory, Japan