Strahospoštovanje zbujajoče vesolje
Tako skrivnostno, a tako lepo
OB TEM času leta nočno nebo migeta kot sijajni dragulji. Visoko zgoraj koraka mogočni Orion, ki se ga v januarskih večerih zlahka vidi od Anchoraga na Aljaski, do Cape Towna v Južnoafriški republiki. Ali ste si v zadnjem času ogledovali sijajne nebesne zaklade, ki jih najdemo v znanih ozvezdjih, na primer v Orionu? Astronomi so ga pred kratkim pozorno opazovali z nedavno popravljenim Hubblovim vesoljskim teleskopom.
S treh zvezd Orionovega pasu visi njegov meč. Puhasta zvezda v sredini meča v resnici sploh ni zvezda, marveč znamenita Orionova meglica, stvar osupljive lepote tudi ko jo gledaš skozi majhen teleskop. Vendar pa poklicni astronomi nad njo niso tako navdušeni zaradi njenega nebesnega žara.
»Astronomi raziskujejo Orionovo meglico in njene mnoge mlade zvezde zato, ker je ta največje in najdejavnejše področje rojevanja zvezd v našem delu galaksije,« poroča Jean-Pierre Caillault v reviji Astronomy. Kaže, da je meglica vesoljska porodnišnica! Ko je Hubblov teleskop slikal Orionovo meglico in ujel podrobnosti, ki jih niso videli nikoli prej, astronomi niso videli le zvezd in žarečega plina, temveč tudi to, kar Caillault opisuje kot »majhni puhasti ovali. Madeži oranžne svetlobe. Podobni so delcem kosila, ki bi komu po nesreči padli po sliki.« Vendar znanstveniki teh puhastih ovalov ne pripisujejo nesreči v fotografski temnici, temveč menijo, da so to »protoplanetarni diski, prvi sončni sistemi v razvoju, ki jih vidijo z razdalje 1500 svetlobnih let«. Ali se v tem trenutku v Orionovi meglici rojevajo zvezde, pravzaprav celi sončni sistemi? Veliko astronomov meni, da se.
Od porodnišnice do zvezdnega pokopališča
Ko Orion z lokom v roki koraka naprej, se zdi, kot da nasprotuje ozvezdju Bika. Že manjši teleskop bo blizu konice Bikovega južnega roga odkril šibko krpo svetlobe. Pravijo ji meglica Rakovica. Če jo opazujejo z velikimi teleskopi, je videti kot napredujoča eksplozija, kakor je prikazano na 9. strani. In če je Orionova meglica zvezdna porodnišnica, potem je bližnja meglica Rakovica grob zvezde, ki je umrla nezamisljivo nasilne smrti.
To nebesno kataklizmo so morda zapisali kitajski astronomi. Opisali so »Gostujočo zvezdo« v Biku, ki se je nenadoma pojavila 4. julija 1054 in tako močno sijala, da so jo 23 dni videli podnevi. »Nekaj tednov,« omenja astronom Robert Burnham, »je zvezda sijala s svetlobo kakšnih 400 milijonov sonc.« Astronomi takšnemu spektakularnemu zvezdnemu samomoru pravijo supernova. Celo sedaj, skoraj tisoč let po tem opazovanju, bombni drobci, nastali ob eksploziji, drvijo skozi vesolje s hitrostjo, kot menijo, 80 milijonov kilometrov na dan.
Hubblov vesoljski teleskop je bil na delu tudi v tem predelu. Pozorno je ogledoval globoko v srce meglice in odkrival »podrobnosti v Rakovici, ki jih astronomi niso nikoli pričakovali«, kot pravi revija Astronomy. Astronom Paul Scowen pravi, da bi si zaradi teh odkritij »morali teoretični astronomi še kar nekaj časa beliti glavo«.
Astronomi, na primer Harvardov Robert Kirshner, menijo, da je pomembno razumeti ostanke supernove, kot je Rakovica, saj bi lahko na temelju njih izmerili, koliko so oddaljene druge galaksije – trenutno to intenzivno raziskujejo. Kot smo videli, so nesoglasja glede razdalj do drugih galaksij nedavno vnela živahno razpravo o nastanku vesolja po modelu velikega poka.
Na drugi strani Bika, a še viden na severni nebesni hemisferi na zahodnem januarskem nebu, je blag žar v ozvezdju Andromeda. Ta žar je Andromedina galaksija, najoddaljenejši objekt, ki se ga da videti s prostim očesom. Čuda Oriona in Bika so na našem vesoljskem dvorišču, nekaj tisoč svetlobnih let od Zemlje. Sedaj pa strmimo, kot so izračunali, dva milijona svetlobnih let daleč, v veliko spiralo zvezd, zelo podobno naši galaksiji Rimski cesti, a je celo večja – od enega konca do drugega meri kakih 180.000 svetlobnih let. Ko gledate nežni Andromedin žar, se vam oči kopljejo v svetlobi, ki je morda stara več kot dva milijona let!
V zadnjih letih so se Margaret Geller in drugi lotili stremljivih programov, da bi vse galaksije, ki nas obdajajo, kartografirali v treh dimenzijah. Rezultati, ki so jih ob tem dobili, postavljajo resna vprašanja glede teorije o velikem poku. Namesto da bi vesoljski kartografi videli enakomerno razporejene galaksije v vse smeri, so odkrili »tapiserije galaksij«, katerih strukture so velike milijone svetlobnih let. »Kako so se te tapiserije stkale iz skoraj brezoblične materije novorojenega vesolja, je eno od najnadležnejših vprašanj kozmologije,« je pred kratkim poročala ugledna revija Science.
Ta večer smo pričeli tako, da smo pogledali v naše januarsko nočno nebo. Pri tem nismo hitro odkrili le lepote, ki jemlje dih, temveč tudi vprašanja in skrivnosti, ki se tičejo narave in izvora vesolja. Kako se je začelo? Kako je prišlo do sedanje stopnje kompleksnosti? Kaj se bo zgodilo z nebesnimi čudi, ki nas obdajajo? Ali lahko kdo pove? Pa poglejmo.
[Okvir na strani 8]
Kako vedo, kako daleč je
Ko nam astronomi povedo, da je Andromedina galaksija oddaljena dva milijona svetlobnih let, nam v resnici posredujejo izšolano ugibanje. Nihče ni odkril metode, da bi takšne za razum osupljive razdalje meril neposredno. Razdalje do najbližjih zvezd, oddaljenih približno 200 svetlobnih let, lahko merijo neposredno z zvezdno paralakso, ki uporablja preprosto trigonometrijo. Toda to lahko uporabljamo samo pri zvezdah, ki so tako blizu Zemlje, da dajejo videz nalahnega premikanja, ko Zemlja kroži okoli Sonca. Večina zvezd in vse galaksije so veliko dlje. Tu se začne ugibanje. Ugibajo celo za zvezde, ki so relativno blizu, na primer za znamenito rdečo nadorjakinjo Betelgezo v Orionu. Za to menijo, da je oddaljena od 300 do več kot 1000 svetlobnih let. Zato nas ne bi smelo presenečati, da si astronomi niso edini glede galaksijskih razdalj, ki so milijonkrat večje.
[Okvir na strani 8]
Supernove, pulzarji in črne luknje
V jedru meglice Rakovice leži eden od najbolj nenavadnih objektov v znanem vesolju. Znanstveniki pravijo, da se majceno truplo preminule zvezde, stisnjeno do neverjetne gostote, v svojem grobu zavrti 30-krat v sekundi in oddaja radijske valove, ki so jih na Zemlji prvič odkrili leta 1968. Imenuje se pulzar, opisujejo pa ga kot vrteč ostanek supernove, ki je tako zgoščen, da elektrone in protone v atomih prvotne zvezde stisne skupaj, da proizvajajo nevtrone. Znanstveniki pravijo, da je bila včasih masivna sredica zvezde nadorjakinje, kot sta Betelgeza ali Rigel v Orionu. Ko je zvezda eksplodirala in so se zunanje plasti razletele v vesolje, je ostala le skrčena sredica, žareč razbeljen ostanek, njen jedrski ogenj je že zdavnaj ugasnil.
Predstavljajte si, da bi zvezdo z dvakrat tolikšno maso, kot je masa Sonca, stisnili v kroglo s premerom od 15 do 20 kilometrov! Ali pa da bi planet Zemljo stisnili v 120 metrov. Šestnajst kubičnih centimetrov te snovi bi tehtalo več kot 16 milijard ton.
Vendar pa kaže, da tudi to ni najbolj zgoščena snov. Če bi Zemljo skrčili vse do velikosti frnikole, bi njeno gravitacijsko polje nazadnje postalo tako močno, da ne bi mogla uiti niti svetloba. Na tej stopnji bi bilo videti, kot da je naša majcena Zemlja izginila v, čemur pravijo, črno luknjo. Čeprav večina astronomov verjame, da črne luknje obstajajo, pa jih še vedno niso dokazali, in videti je, da niso tako navadne, kot so mislili še pred nekaj leti.
[Okvir na strani 10]
Ali so tiste barve resnične
Ljudje, ki nebo opazujejo z majhnimi teleskopi, so često razočarani, ko prvič zasledijo znano galaksijo oziroma meglico. Kje so lepe barve, ki so jih videli na fotografijah? »Barve galaksij se ne da videti neposredno s človeškim očesom, niti z največjimi obstoječimi teleskopi,« omenja astronom in znanstveni pisec Timothy Ferris, »ker je njihova svetloba prešibka, da bi stimulirala barvne receptorje očesne mrežnice.« Zato nekateri sklepajo, da so lepe barve na astronomskih posnetkih ponaredki, ki so jih fotografijam preprosto nekako dodali pri razvijanju. Vendar pa to ni res. Ferris piše: »Barve so resnične in fotografije predstavljajo najboljši trud astronomov, da bi jih točno prenesli.«
Ferris v svoji knjigi Galaxies razlaga, da so fotografije šibkih oddaljenih objektov, na primer galaksij ali večine meglic, »časovne osvetlitve, ki jih dobijo tako, da teleskop usmerijo na galaksijo in za kar nekaj ur osvetlijo fotografsko ploščo, medtem ko zvezdna svetloba prodira v fotografsko emulzijo. V tem času pogonski mehanizem kompenzira glede na vrtenje Zemlje, da je teleskop stalno usmerjen na galaksijo, astronom, v nekaterih primerih avtomatski usmerjevalni sistem, pa dela še manjše popravke.«
[Diagram/slike na strani 7]
(Lega besedila – glej publikacijo)
1. Ozvezdje Orion, z vseh delov sveta običajen pogled na januarsko nebo
2. Orionova meglica, sijajen posnetek puhaste »zvezde« od blizu
3. Globoko v Orionovi meglici – vesoljska porodnišnica?
[Viri slik]
#2: Astro Photo - Oakview, CA
#3: C. R. O‘Dell/Rice University/NASA photo
[Slika na strani 9]
Andromedina galaksija, najoddaljenejši objekt, ki se ga da videti s prostim očesom. Zdi se, da njena hitrost vrtenja krši Newtonov gravitacijski zakon in postavlja vprašanje temne snovi, nevidne s teleskopi.
[Vir slike]
Astro Photo - Oakview, CA
[Slika na strani 9]
Meglica Rakovica v Biku – zvezdin grob?
[Vir slike]
Bill in Sally Fletcher
[Slike na strani 10]
Zgoraj: Galaksija Cartwheel. Z njo je trčila manjša galaksija in se ob tem nagnila skozi njo ter za sabo pustila moder obroč milijarde novonastalih zvezd, ki obkrožajo galaksijo Cartwheel.
[Vir slike]
Kirk Borne (ST Scl) in NASA
Spodaj: Meglica Mačje oko. Zamotane strukture se da najlaže pojasniti z učinki zvezd, ki krožita druga okoli druge.
[Vir slike]
J. P. Harrington in K. J. Borkowski (University of Maryland) ter NASA