Šesť poslov z kozmu

OD DOPISOVATEĽA PREBUĎTE SA! V JAPONSKU

NEUSTÁLE k nám prichádzajú poslovia z kozmu. Prinášajú so sebou obdivuhodné informácie o obrovskom vesmíre, ktorý nás obklopuje. Títo poslovia, ktorých je celkove šesť, sa pohybujú rýchlosťou svetla, čo predstavuje 300 000 kilometrov za sekundu. Jeden z poslov je viditeľný, no ostatní sú pre ľudské oko neviditeľní. Kto sú títo poslovia?

Elektromagnetické spektrum

Už viac ako 300 rokov je známe, že keď svetlo prechádza cez optický hranol, rozkladá sa na sedem hlavných farieb dúhy. Z toho je zrejmé, že biele svetlo obsahuje všetkých sedem farieb dúhy v poradí červená, oranžová, žltá, zelená, modrá, indigová a fialová.

Svetlo chápeme ako tok nehmotných častíc nazývaných fotóny, ktoré majú zároveň vlastnosti vĺn. Vzdialenosť medzi dvoma susednými vrcholmi vlny sa nazýva vlnová dĺžka a meria sa v angströmoch, značka Å. Dĺžka tejto jednotky je jedna desaťmiliardtina metra. Viditeľné svetlo má vlnovú dĺžku od 4000 do 7000 angströmov, pričom svetlo rôznych vlnových dĺžok má odlišnú farbu. — Pozri obrázok na strane 15.

No fotóny môžu mať ešte aj iné vlnové dĺžky. Prúdy fotónov, ktoré sa nazývajú elektromagnetické žiarenie, majú rozličné označenia v závislosti od svojej vlnovej dĺžky. Elektromagnetické vlny s kratšou vlnovou dĺžkou ako 4000 Å, čo je medzná vlnová dĺžka viditeľného svetla, rozčleňujeme podľa klesajúcej vlnovej dĺžky na ultrafialové žiarenie (UV), röntgenové lúče a gama lúče. Ak je vlnová dĺžka väčšia ako 7000 Å, vlny prestávajú byť viditeľné a zaraďujeme ich do infračervenej, prípadne do rádiovej oblasti elektromagnetického spektra. To sú tí „šiesti poslovia“ z kozmu. Prinášajú so sebou množstvo informácií o nebeských telesách. Pozrime sa teraz, ako sa od nich získavajú cenné informácie.

Viditeľné svetlo — prvý posol

Od roku 1610, keď Galileo prvýkrát zameral svoj ďalekohľad na oblohu, až do roku 1950 používali astronómovia na výskum vesmíru predovšetkým optické teleskopy. Zaoberali sa iba viditeľnou časťou elektromagnetického spektra. Niektoré nebeské telesá boli cez optické teleskopy len veľmi slabo viditeľné, a preto astronómovia ich na študijné účely zaznamenávali na fotografický film. V stále väčšej miere sa používajú elektronické detektory známe ako zariadenia na detekciu svetla, ktoré sú 10- až 70-krát citlivejšie ako fotografický film. Viditeľný posol poskytuje informácie o hustote hviezdy, o jej teplote, o jej chemických prvkoch, ako aj o tom, ako je ďaleko.

Na zachytávanie svetla sa konštruujú stále väčšie teleskopy. Od roku 1976 bol najväčším zrkadlovým teleskopom na svete 6-metrový teleskop na Zelenčukskom astrofyzikálnom observatóriu (Rusko). No v apríli 1992 bol na havajskom Mauna Kea dokončený nový Keckov zrkadlový optický teleskop. Keckov teleskop využíva namiesto jediného zrkadla kombináciu 36 hexagonálnych zrkadlových segmentov. Celkový zložený priemer týchto segmentov je 10 metrov.

V súčasnosti sa konštruuje druhý Keckov teleskop, ktorý je umiestnený vedľa pôvodného Keckovho teleskopu, nazývaného teraz Keck I, pričom oba teleskopy môžu spolu fungovať ako optický interferometer. K projektu patrí aj počítačové prepojenie týchto dvoch 10-metrových teleskopov, ktoré umožňuje vytvoriť systém s rovnakou rozlišovacou schopnosťou, akú by mal systém s jedným zrkadlom s priemerom 85 metrov. „Rozlišovacia schopnosť“ čiže „rozlíšenie“ sú pojmy, ktoré vyjadrujú schopnosť rozlíšiť detaily.

Pre Tokijské národné astronomické observatórium sa v súčasnosti konštruuje na Mauna Kea opticko-infračervený teleskop Subaru (čo je japonský názov hviezdokopy Plejády) s priemerom 8,3 metra. Bude vybavený tenkým zrkadlom, pričom 261 nastavovacích prvkov bude každú sekundu upravovať tvar zrkadla tak, aby vykompenzovali akékoľvek deformácie jeho povrchu. Konštruujú sa aj ďalšie obrovské teleskopy, a tak sa od posla číslo jeden — od viditeľného svetla — určite ešte mnoho dozvieme.

Rádiové vlny — druhý posol

Rádiové vlny vysielané Mliečnou cestou boli prvýkrát objavené už v roku 1931, no spolupráca medzi rádioastronómami a astronómami špecializujúcimi sa na optické pozorovanie sa začala až v päťdesiatych rokoch. Objavením existencie kozmických rádiových vĺn sa stali pozorovateľnými aj javy, ktoré boli pre optické teleskopy neviditeľné. Pozorovanie rádiových vĺn otvorilo cestu možnosti pozorovať stred našej Galaxie.

Vlnová dĺžka rádiových vĺn je väčšia ako u viditeľného svetla, a preto sú na ich príjem potrebné veľké antény. Na rádioastronomické účely boli skonštruované obrovské antény, ktoré majú priemer 90 metrov a viac. Keďže aj prístroje takýchto rozmerov majú veľmi slabú rozlišovaciu schopnosť, astronómovia pomocou počítača spájajú metódou rádiointerferometrie viacero rádioteleskopov do radov. Čím väčšia je vzdialenosť medzi teleskopmi, tým lepšia je rozlišovacia schopnosť.

Jedno takéto prepojenie spája 45-metrovú anténu Nobejamského rádiového observatória v Japonsku, 100-metrovú anténu v Bonne v Nemecku a teleskop s 37-metrovým priemerom v Spojených štátoch. Takéto prepojenie sa nazýva interferometria na veľmi dlhej základni (VLBI) a umožňuje rozlíšenie uhlu s veľkosťou jednej tisíciny uhlovej sekundy, čo znamená, že systém je schopný rozoznať na Mesiaci štruktúru tvaru štvorca so stranou 1,8 metra.a Takéto prepojenie VLBI je ohraničené priemerom Zeme.

Nobejamské rádiové observatórium ide pri zachytávaní tohto posla dokonca o krok ďalej, a to vypustením 10-metrovej antény do vesmíru. Mala by byť vypustená do kozmu z Japonska v roku 1996 a bude prepojená s teleskopmi v Japonsku, v Európe, v Spojených štátoch a v Austrálii, pričom sa vytvorí základňa s dĺžkou 30 000 kilometrov. Inými slovami, toto prepojenie bude ako jeden obrovský teleskop, ktorý je trikrát väčší ako Zem! Jeho rozlišovacia schopnosť bude 0,0004 uhlovej sekundy, čo znamená, že bude schopný rozlíšiť na Mesiaci objekt veľkosti 70 centimetrov. Tento program s názvom Program kozmického observatória VLBI, skratka VSOP, poslúži na mapovanie a štúdium galaktických jadier a kvazarov, o ktorých sa predpokladá, že sa v nich nachádzajú obrovské čierne diery. Pokiaľ teda ide o tohto druhého posla z kozmu, počínajú si rádiové vlny v svojej úlohe mimoriadne úspešne a budú nás i naďalej informovať o zdrojoch, ktoré ich vyžiarili.

Röntgenové lúče — tretí posol

Prvé röntgenové pozorovania sa uskutočnili v roku 1949. Keďže röntgenové lúče nemôžu preniknúť atmosférou Zeme, museli si astronómovia počkať na informácie od tohto posla až do času, keď boli vyvinuté rakety a umelé družice. Röntgenové lúče vznikajú pri mimoriadne vysokých teplotách, a preto poskytujú informácie o horúcich hviezdnych atmosférach, o pozostatkoch supernov, o galaktických kopách, o kvazaroch a o teoretických čiernych dierach. — Pozri Prebuďte sa! z 22. marca 1992, strany 5–9.

V júni 1990 bol vypustený do kozmu röntgenový satelit a pomocou neho sa podarilo zmapovať celý röntgenový vesmír. Zaznamenané informácie indikovali na celej oblohe 4 milióny zdrojov röntgenových lúčov. No medzi týmito zdrojmi bolo zaznamenané aj doposiaľ neznáme žiarenie pozadia. Toto žiarenie možno pochádza z kôp kvazarov považovaných za energetické jadrá galaxií, ktoré sa nachádzajú neďaleko toho, čo niektorí astronómovia označujú ako „okraj viditeľného vesmíru“. Môžeme teda s nadšením očakávať ďalšie informácie, ktoré sprostredkuje röntgenový posol.

Infračervené žiarenie — štvrtý posol

Prvé pozorovania v infračervenej oblasti spektra boli uskutočnené v dvadsiatych rokoch. Keďže vodné pary pohlcujú infračervené žiarenie, najlepšie sa tento posol sleduje pomocou orbitálnych družíc. V roku 1983 bola pomocou infračerveného astronomického satelitu (IRAS) zmapovaná celá infračervená obloha, na ktorej bolo objavených 245 389 zdrojov infračerveného žiarenia. Podľa všetkého asi 9 percent (22 000) týchto objektov tvoria vzdialené galaxie.

Optické teleskopy nedokážu vidieť cez všetky tie oblasti plynu a prachu vo vesmíre. No tento štvrtý posol umožňuje „vidieť“ i cez prach a má veľký význam pri sledovaní stredu našej Galaxie. Vedci plánujú uviesť na obežnú dráhu teleskop na sledovanie infračerveného žiarenia s názvom Infračervené vesmírne teleskopické zariadenie, ktoré bude tisíckrát citlivejšie ako IRAS.

Ultrafialové žiarenie — piaty posol

Prvé astronomické pozorovania ultrafialového (UV) žiarenia boli uskutočnené v roku 1968. Ozónová vrstva zabraňuje väčšej časti tohto žiarenia, aby dopadla na povrch Zeme. Hubblov kozmický teleskop, ktorý bol vypustený do vesmíru v apríli 1990, je vybavený na sledovanie tak viditeľného žiarenia, ako aj ultrafialového žiarenia a bude použitý na sledovanie 30 kvazarov, z ktorých niektoré sú od nás vzdialené až 10 miliárd svetelných rokov.b Inými slovami, sledovanie ultrafialového posla umožňuje vidieť, ako vyzeral vesmír pred 10 miliardami rokov. Očakáva sa, že tento posol odhalí ešte mnohé tajomstvá vesmíru.

Gama lúče — šiesty posol

Gama lúče sú vysokoenergetickým žiarením s veľmi krátkou vlnovou dĺžkou. Atmosféra našťastie zabraňuje väčšine týchto škodlivých lúčov dopadnúť na povrch Zeme. Tento posol je úzko spätý s búrlivými udalosťami vo vesmíre. Národný úrad pre letectvo a vesmír vypustil 5. apríla 1991 do vesmíru Observatórium na sledovanie gama lúčov. Bude sledovať búrlivé javy spojené s kvazarmi, supernovami, pulzarmi, teoretickými čiernymi dierami a inými vzdialenými objektmi.

Príchod kozmického veku ponúka dnes astronómom príležitosť využiť aj sledovanie celého elektromagnetického spektra, od rádiových vĺn až po gama lúče. Pre astronómov je to skutočne zlatý vek. Keď teraz ‚dvíhame vysoko svoje oči‘, sme schopní ‚vidieť‘ — s pomocou šiestich poslov vyslaných hviezdnymi zdrojmi — úžasnú múdrosť Stvoriteľa týchto zdrojov. (Izaiáš 40:26; Žalm 8:3, 4) Zatiaľ čo astronómovia naďalej dekódujú informácie, ktoré so sebou prinášajú títo poslovia, stále si budeme uvedomovať to, čo Jób pred 3000 rokmi: „Hľa, toto sú len okraje jeho ciest, a aký šepot vecí o ňom počuť!“ — Jób 26:14.

[Poznámky pod čiarou]

[Nákres na strane 15]

(Úplný, upravený text — pozri publikáciu)

0,1 Å Gama lúče

1 Å Röntgenové lúče

10 Å

100 Å UV

1000 Å

4000 – 7000 Å Viditeľné svetlo

10 000 Å Infračervené žiarenie

10 μ

100 μ Rádiové vlny

1 mm

1 cm

10 cm

1 m

[Obrázok na strane 15]

Pomocou vesmírneho rádioteleskopu VSOP by bolo možné rozlíšiť na Mesiaci aj 70-centimetrový objekt

[Prameň ilustrácie]

VSOP: S láskavým dovolením Nobeyama Radio Observatory, Japan

[Obrázok na strane 15]

Nákres opticko-infračerveného teleskopu Subaru, ktorý sa v súčasnosti konštruuje

[Prameň ilustrácie]

Subaru: S láskavým dovolením National Astronomical Observatory, Japan