Nad naszymi głowami są konstelacje, których nikt nie zobaczy. Bo nie świecą światłem widzialnym

Nad naszymi głowami jest więcej gwiezdnych konstelacji, niż może dostrzec ludzkie oko. Świecą jasno, ale nie światłem widzialnym, lecz promieniowaniem jonizującym lub falami radiowymi
Nad naszymi głowami są konstelacje, których nikt nie zobaczy. Bo nie świecą światłem widzialnym

Horoskop na styczeń: Słońce weszło w znak Góry Fuji, więc warto zastanowić się nad tym, jak być bardziej zen. Uwaga, osoby urodzone pod znakiem Hulka – przed wami miesiąc pełen refleksji, zadbajcie o siebie i bądźcie wyrozumiałe. Spotkacie życiowego partnera spod znaku Kota Schrödingera. Dla Einsteinów najbliżsi będą źródłem wsparcia i natchnienia, ale lepiej uważać na ludzi spod znaku Golden Gate.

Co tu się nie zgadza? Przepowiednie są zmyślone, podobnie jak w zwykłych horoskopach. Natomiast nazwy gwiazdozbiorów są jak najbardziej prawidłowe, choć rzadko kto o nich słyszał. Dlaczego? Bo gołym okiem, a nawet okiem uzbrojonym w teleskop, nie sposób ich dostrzec. Składają się z obiektów świecących w paśmie gamma.

To promieniowanie elektromagnetyczne o wysokiej energii jest dla nas kompletnie niewidoczne, podobnie jak słabsze od niego promienie rentgenowskie. – Tak naprawdę to nie są prawdziwe gwiazdozbiory, tylko asteryzmy – mówi dr hab. Łukasz Wyrzykowski z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. Asteryzm to układ gwiazd niebędący oficjalnym gwiazdozbiorem zatwierdzonym przez Międzynarodową Unię Astronomiczną. Przykładem może być Wielki Wóz uważany za gwiazdozbiór, choć tak naprawdę jest to tylko część konstelacji Wielkiej Niedźwiedzicy.

FERMI WIDZI PROMIENIOWANIE

Ludzkość obserwuje niebo od tysięcy lat, ale przez większość tego czasu dostrzegaliśmy tylko te gwiazdy, które emitują światło widzialne. Już starożytni astronomowie zaczęli grupować je w gwiazdozbiory, których dziś jest 88. Oficjalna mapa nieba została zatwierdzona w 1928 roku przez Międzynarodową Unię Astronomiczną. Znalazły się na niej zarówno klasyczne gwiazdozbiory opisywane już przez Babilończyków (np. Wieloryb), jak i te, które otrzymały swoje nazwy wraz z wielkimi odkryciami geograficznymi XVI wieku (Rajski Ptak, Indianin). Akcenty polskie to konstelacje nazwane przez Jana Heweliusza (Ryś, Lis, Tarcza Sobieskiego), a najnowszymi, bo osiemnastowiecznymi dodatkami są Oktant, Luneta, Kompas, włączone do katalogu przez francuskiego astronoma Nicolasa-Louisa de Lacaille.

Gdy astronomowie lepiej zrozumieli, czym są gwiazdy, zaczęli podejrzewać, że świecą one nie tylko światłem widzialnym, ale też innymi rodzajami promieniowania, w tym promieniami gamma. Na Ziemi najczęstszym ich źródłem są pierwiastki promieniotwórcze, w tym odkryty przez Marię Skłodowską-Curie rad, a także zjawiska zachodzące w górnych warstwach atmosfery, na którą wpływa wiatr słoneczny. Promieniowanie to pojawia się także podczas eksplozji bomby atomowej. W kosmosie promienie gamma towarzyszą gwałtownym zjawiskom, takim jak wybuchy supernowej czy pochłanianie gwiazdy przez czarną dziurę.

Promieniowanie gamma jest dla nas szkodliwe – na szczęście atmosfera naszej planety skutecznie je zatrzymuje. Dlatego nowy obraz kosmosu astronomowie zobaczyli dopiero wtedy, gdy mogli wysłać na orbitę pierwsze satelity obserwacyjne ok. 30 lat temu. Jednym z najlepszych instrumentów tego typu jest Fermi Gamma-ray Space Telescope (Fermi GST), krążący wokół Ziemi od 2008 r. Z okazji dziesięciolecia jego funkcjonowania zespół astronomów z NASA postanowił zaprezentować wyniki badań w nietypowy sposób. Tak właśnie powstała nowa mapa nieba z 21 nowoczesnymi „gwiazdozbiorami” utworzonymi z obiektów świecących promieniami gamma.

 

IMIONA GWIAZD: OD ALFY DO RR – KOMENTARZ DR HAB. ŁUKASZ WYRZYKOWSKI, ASTRONOM

Najjaśniejsze gwiazdy mają w swoich nazwach literę alfabetu oraz konstelację, w której się znajdują. I tak najlepiej widoczna gwiazda Centaura to alfa Centauri.- Nazwy gwiazdozbiorów zawsze są w tym przypadku podawane po łacinie i w dopełniaczu. Z kolei stojące przed nimi litery pochodzą tradycyjnie z alfabetu greckiego. Jednak w miarę odkrywania nowych gwiazd w konstelacjach okazało się, że 24 greckie znaki to za mało.

Dlatego kolejne obiekty zaczęto „numerować” literami łacińskimi – najpierw pojedynczymi, a potem podwójnymi. W katalogach istnieją więc gwiazdy takie jak RR Lyrae, czyli 492. obiekt w gwiazdozbiorze Lutni. Ale nawet to nie wystarcza, bo gwiazdozbiory mogą się składać z tysięcy i milionów gwiazd. Dlatego osobne nazwy przysługują tylko najjaśniejszym lub najlepiej poznanym obiektom. Np. niepozorna RR Lyrae jest bardzo ważna dla astronomów, bo dzięki niej i podobnym do niej gwiazdom można badać kształt naszej Galaktyki.

MAŁY KSIĄŻĘ NA MAPIE

Sensację medialną wywołały nazwy tych asteryzmów. Oprócz wspomnianych na początku mamy tam konstelacje takie jak Statek Enterprise (ze „Star Treka”), Godzilla, TARDIS (z serialu „Doctor Who”), Wieża Eiffla, Koloseum i Mały Książę. Taka mieszanka postaci fikcyjnych oraz prawdziwych obiektów może wydawać się dziwna, ale w rzeczywistości wpisuje się w przyjętą od wieków metodologię nazewnictwa gwiazdozbiorów. Ostatecznie mamy nad głowami zarówno mityczną Hydrę, jak i – tuż obok – praktyczny Sekstant, czyli przyrząd używany przez astronomów i żeglarzy. – Moim zdaniem nazwy takie jak Hulk czy TARDIS to nieszkodliwa zabawa, która daje pretekst do opowiadania o falach elektromagnetycznych i egzotycznych obiektach – tłumaczy dr Wyrzykowski.

– Kosmos obserwowany przez teleskopy takie jak Fermi GST wygląda bowiem zupełnie inaczej niż to co widzimy gołym okiem. Większość znanych nam z nocnego nieba jasnych gwiazd praktycznie nie emituje promieniowania gamma. Za to doskonale widoczne są np. pulsary i czarne dziury – dodaje astronom. Ustalanie nazw i granic gwiazdozbiorów nie jest jednak tylko zabiegiem służącym popularyzacji astronomii. W ten sposób naukowcy porządkują mapę nieba. – Gwiazdozbiory są odpowiednikami państw. Wyznaczono ich dokładne granice, dzięki czemu każde miejsce na niebie można jednoznacznie przypisać do konstelacji. Granice te przydają się ciągle w badaniach, przede wszystkim do katalogowania nowoodkrytych obiektów – wyjaśnia dr Wyrzykowski. Podobnie użyteczna dla astronomów będzie więc mapa nieba dotycząca promieniowania gamma.

 

GALAKTYCZNE BĄBLE

Dziś obserwacje tego promieniowania są możliwe nie tylko za pomocą satelitów takich jak Fermi GST, ale i superczułych naziemnych teleskopów, takich jak High Energy Stereoscopic System w Namibii. Z obu tych urządzeń korzystają m.in. polscy astronomowie. Czy zostało im jeszcze coś do odkrycia? Dziewięć lat temu uczeni analizujący dane z Fermi GST dostrzegli coś dziwnego w obrazie naszej Galaktyki. Nad i pod jej płaszczyzną znajdują się bąble świecące promieniowaniem gamma. Każdy z nich sięga na 25 tys. lat świetlnych w kosmos, wychodząc z galaktycznego jądra. Nie wiadomo, skąd struktury nazwane Bąblami Fermiego się tam wzięły.

– Prawdopodobnie mają jakiś związek z czarną dziurą, która znajduje się w centrum Drogi Mlecznej. Istnieje na ten temat wiele teorii, które skomplikowały się jeszcze bardziej, gdy w 2019 r. odkryto, że Bąble Fermiego emitują nie tylko promieniowanie gamma, ale też specyficzne neutrina, czyli bardzo lekkie cząstki elementarne – mówi dr Paul Sutter z Uniwersytetu Stanu Ohio. Innymi słowy, jest to kolejna niewidzialna dla ludzkich oczu zagadka nauki, która czeka na rozwiązanie.

PULSUJĄCY KOSMOS – ASTROFIZYK A OBSERWACJE FAL RADIOWYCH

Wszechświat można obserwować nie tylko za pomocą teleskopów rejestrujących światło widzialne czy promieniowanie gamma

Astronomowie mają do dyspozycji także radioteleskopy. Mierzą one dochodzące z kosmosu fale radiowe, które – w odróżnieniu od fal gamma – niosą ze sobą niewiele energii. Także i w tym przypadku mapa nieba wygląda inaczej niż ta znana nam z klasycznych obserwacji. Dla radioastronoma jasno „świecą” m.in pulsary, czyli gwiazdy emitujące w regularnych odstępach czasu fale radiowe o ściśle określonej częstotliwości. Kiedy w latach 60. XX wieku uczeni je odkryli, z początku sądzili, że są to sygnały nadawane przez obce cywilizacje. Dziś pulsary są wykorzystywane m.in. jako bardzo dokładne zegary, które pomogły wykryć fale grawitacyjne.
 

Więcej:gwiazdy