Vesolje v škatli

Ker smo pred kratkim praznovali 50-letnico človeka na Luni sem se spomnila, da sem že pred časom želela nekaj napisati o junakih Mikija Mustra, ki so v svojih dogodivščinah obiskali Luno, ter o s tem povezanem mednarodnem incidentu.

Pred letom dni preminuli Miki Muster, znani avtor stripov o Lakotniku, Trdonji in Zvitorepcu, je svoje tri junake večkrat poslal na vesoljska potovanja: že decembra 1954 je izšla Zvitorepčeva prva Pot v vesolje, kasneje pa Na Luno (april 1959) in V vesolje (marec 1971).

Če se spomnimo, da je Jurij Gagarin kot prvi človek v vesolju prvikrat obkrožil Zemljo leta 1961, da je Neil Armstrong kot prvi človek stopil na Lunina tla leta 1969, in da so pred njima konec 50. let prejšnjega stoletja Luno obiskovale šele živalske posadke, je treba ugotoviti, da je Zvitorepčeva ekipa prehitela Lajko, ki je kot prvo živo bitje vstopila v orbito novembra 1957.

Zgodbo o tem, kako so se trije prijatelji znašli (in kaj so odkrili) na Luni je na kratko opisala Alja Brglez v svojem članku. (beri naprej)

Ste se kdaj spraševali kaj se dogaja v bližini črne luknje? In kako izgleda njena okolica? Za znanstvenike pri projektu Event Horizon Telescope je to ena glavnih ugank, ki jih želijo razrešiti.

Kot pove že samo ime je projekt osnovan na teleskopu, ki bi bil zmožen videti dogodkovni horizont črne luknje. Takega teleskopa ne moremo zgraditi, lahko pa uporabimo tehniko, ki je v astronomiji znana že sto let - interferometrijo. Bistvo te tehnike je, da več manjših in oddaljenih teleskopov deluje kot veliko večji teleskop, ki je zmožen pridobiti veliko ostrejšo sliko. Dovolj ostro, da lahko opazi kaj se dogaja snovi v bližini črne luknje.

Okolica črne luknje, kot jo predvidevajo numerični modeli. Splošna teorija relativnosti predvideva, da je “senca” krožne oblike (na sredi), vendar lahko bi bila ovalne oblike (levo) ali sploščena (desno). Avtorstvo: D. Psaltis in A. Broderick

Znanstvenikom kolaboracije Event horizon telescope (Teleskop dogodkovnega horizonta) je prvič uspelo posneti sliko “sence” supermasivne črne luknje v središču galaksije M87 v jati Devica, na razdalji 55 milijonov svetlobnih let. Virtualni teleskop velikosti Zemlje je bil sestavljen iz osmih teleskopov, ki so opazovali radijske valove z valovno dolžino 1,3mm ter na ta način dosegli kotno resolucijo 20-mikro ločnih sekund -  torej tako ostrino, da bi lahko prebirali časopis v New Yorku med pitjem kave v Parizu.

Okolico 6,5 milijard Sonc masivne črne luknje v M87 so opazovali leta 2017 in petabyte podatkov odposlali in procesirali kasneje v Nemčiji in ZDA. Opazovali so tudi okolico supermasivne črne luknje v središču naše Galaksije in bodo podatke o njej v kratkem objavili, kot so obljubili na tiskovni konferenci.

Prva slika supermasivne črne luknje z maso 6,5 milijard Sonc, ki se nahaja v središču galaksije M87. Gre za prvi posredni dokaz o obstoju črnih lukenj, nov pogled s katerim bo možno nadaljevati raziskave o črnih luknjah, poglobljeno študirati dogodkovni horizont in gravitacijo. Avtorstvo: Event Horizon Telescope Collaboration

Opazovanja so trajala štiri dni, ko se velikost svetlega prstana ki ga vidimo na zgornji sliki ni spreminjala. Zanimivo je, da je prstan svetlejši na spodnjem delu in nakazuje, da se nekaj vrti (črna luknja, plin okrog nje, ali oboje). Odkritje je objavljeno v šestih člankih posebne izdaje prestižne revije Astrophysical Journal Letters: https://iopscience.iop.org/journal/2041-8205/page/Focus_on_EHT

#zManost

Tri, dva, ena... Astronomsko obarvano leto se je začelo!

Skozi vse leto bodo pod geslom "100 let pod skupnim nebom" potekale različne astronomske aktivnosti, letošnji prvi dogodek je 100 ur astronomije in če uporabite ključnik #100HoursOfAstronomy boste odkrili, da se res marsikaj dogaja po celem svetu.

Tokratno predavanje v okviru večerov, ki jih na Astronomskem observatoriju Golovec v Ljubljani gostimo vsak drugi četrtek v mesecu, sem posvetila skrivnostnim pošastim, ki se skrivajo v osrčju galaksij. Zgodbe o odkritju teh objektov, ki jim pravimo aktivna galaktična jedra, so se mi zdele posebno zanimive: pričajo namreč o tem, da če se omejimo le na svetlobo, ki jo vidijo naše oči, s težavo spoznamo in razumemo skrivnosti vesolja.

V petdesetih letih prejšnjega stoletja, ko je bila radijska astronomija v polnem razcvetu, se je naprimer izkazalo, da obstajajo izredno močni radijski izvori. Ker je Luna občasno prečkala območje radijskega izvora 3C 273, so mu uspeli natančno določiti pozicijo na nebu – šlo je za zvezdi podoben objekt (po domače kvazar). Ker pa »ni vse zvezda, kar se sveti«, se je kmalu potem izkazalo, da gre pravzaprav za zelo oddaljeno z izjemno svetlim središčnim območjem. Opazovanja v svetlobi od radijske do rentgenske so se izkazala kot ključna za razumevanje mehanizmov, do katerih pride v kompaktnih središčih teh aktivnih galaksij, za katere smo danes prepričani, da v svoji notranjosti skrivajo supermasivno črno luknjo. Take črne luknje vključujemo tudi v kozmološke numerične simulacije s katerimi se tudi sama ukvarjam, saj učinkujejo na porazdelitev in obogatitev plina prisotnega v večjih galaktičnih sestavih, ki jim pravimo jate galaksij.

Ko smo se po predavanju zaustavili in poklepetali, sta mi dva izmed obiskovalcev priznala, da se v vesolju skriva res veliko zanimivega in nenavadnega. Včasih je vesolje težko dojemljivo, saj gre za dogajanja na ogromnih razdaljah in na časovnih skalah, ki sploh niso primerljiva človeškim, kljub temu pa navdušujoče. In navdušujoče je bilo tudi za ostale obiskovalce, saj so se oblačnemu vremenu navljub zaustavili še pri ogledu glavnega teleskopa Vega in demonstraciji delovanja manjšega teleskopa.

Ob zaključku tega dne pa ne morem mimo dejstva, da je minilo že deset let od Mednarodnega leta astronomije, pri katerem me žal ni bilo zraven. Takrat sem bila še doktorska študentka v rojstnem Trstu in si nisem predstavljala, da bom svojo astronomsko (in akademsko) pot nadaljevala v Sloveniji. Sedaj pa sem že vrsto let aktivno vključena v kar nekaj dogodkov, ki so se rodili takrat, in si iskreno želim, da bi tudi tokratno astronomsko obarvano leto zaživelo v svoji polnosti!

Pri nas jih poznamo kot solze sv. Lovrenca, imenujemo pa jih Perzeidi in letos bodo še posebno popestrili prihajajoče avgustovske noči.

Najpopularnejši meteorski roj, Perzeidi, bo višek svoje aktivnosti dosegel v noči med nedeljo, 12. avgusta, in ponedeljkom, 13. avgusta 2018. V nasprotju s prejšnjimi leti, ko je Luna motila opazovanja, bodo tokrat razmere optimalne, saj bo mlaj dan prej! Splača se torej poiskati dovolj temno nebo in se posvetiti nočnemu opazovanju!

Animacija meteorskega potoka Perzeidov in orbite planetov; podatki Peter Jenniskens, vizualizacija Ian Webster (https://www.meteorshowers.org/)

Nastanek utrinkov

Izvor meteorskega roja Perzeidov so drobni prašni delci, ki jih za sabo na svoji orbiti pušča periodični komet 109P/Swift-Tuttle, ki se vrača v bližino Sonca vsakih 133 let (zadnjič je bilo to leta 1992). Ko Zemlja na svoji poti okrog Sonca zaide v meteoroidni potok se na nebu pokažejo utrinki - meteorji. Svoje ime dobi ta meteorski roj po ozvezdju Perzej, kjer se nahaja navidezna točka (radiant) izvora meteorjev. Višek aktivnosti dosežejo v noči iz 12. na 13. avgust (in ne ob sv. Lovrencu, 11. avgusta), vendar so aktivni v daljšem obdobju, od 13. julija do 26. avgusta. 

V nočeh okrog maksimuma se splača poiskati primeren prostor z dovolj nezastrtim in temnim nebom za prijetno opazovanje utrinkov, saj naj bi jih iz podeželja videli okrog 50 do 75 v eni uri (približno eden na minuto!). (Tukaj najdete prikaz spreminjanja števila Perzeidov v tem obdobju.) Več jih bo postalo vidnih, ko bo radiant roja v Perzeju že vzšel na severovzhodnem nebu, torej po 21h zvečer. Za praktične nasvete glede opazovanja pa svetujem spodnji videoposnetek.

Meteor, meteoroid ali meteorit?

Meteor (tudi utrinek) je svetla sled, ki jo na nebu pusti prašni delec, ko prileti v Zemljino atmosfero. Ta delec, ki mu pravimo meteoroid in sestavlja meteoroidni potok, se zaradi trenja z Zemljino atmosfero segreje in zažari. Ko je meteor zelo svetel, da prekosi najsvetlejše zvezde na nebu, mu pravimo bolid. Tudi Perzeidi, ki so znani kot hitri meteorji, lahko za seboj pustijo sled (glej sliko spodaj), ki je lahko dlje časa vidna na nebu. Če je meteoroid večji in preživi pot skozi atmosfero ter pade na Zemljo mu pravimo meteorit. Večjim izbruhom meteorjev, ko jih v eni uri naštejemo tudi tisoč in še več, pa pravimo meteorski dež (angl. meteor storm).

Na sliki: Rimska cesta in eksplozija meteorja, Astronomska slika dneva (več v pojasnilih na povezavi). Avtor: André van der Hoeven

Več informacij o meteorjih, rojih in opazovanjih

Perzeidi so zelo znan meteorski roj, ker nastopijo v poletnih mesecih, je pa tudi več drugih rojev, ki se jih splača spremljati. Več o njih si preberite v slovenski astronomski reviji Spika in na spletnih straneh Mednarodne meteorske organizacije (IMO - International meteor organization).

Če se še niste ukvarjali z opazovanjem meteorjev lahko tehnike opazovanja spoznate na astronomskih taborih oz. si izposodite katero izmed temu namenjenih knjig, ki jih najdete v knjižnicah ali knjigarnah. Izmed slovenskih knjig naj omenimo knjigo Mihaele Triglav, "Meteorji" (Založništvo DMFA). Priporočam tudi starejši članek o opazovanju, fotografiranju, snemanju in poslušanju Perzeidov, ki ga je za Spiko napisal pred letom dni preminuli ljubiteljski astronom in član društva Javornik Niko Štritof.

Letošnji popolni Lunin mrk, ki smo ga lahko občudovali tudi pri nas, je bil enkraten dogodek. Tako tudi zame, ki sem izkoristila povabilo in se pridružila skupini astrofotografov in ljubiteljev astronomije, ki so se na lov za Luno (in z upanjem na lepo vreme) podali v bližnji Branik.

Po daljšem času sem končno v prtljažnik avta naložila svoj teleskop (starejši, vendar še vedno dobri Klevtsov-Cassegrain ruske izdelave) z namenom, da ga uporabim za vizuelno opazovanje tako Lune kot planetov, saj bo dogodek gotovo privabil tudi druge navdušence in radovedneže. (Planirala sem uporabo fotoaparata, vendar je potreben popravila zaradi slabega delovanja zaklopke.)

Na sliki: Teleskop montiran na travniku pod gradom Rihemberk, še več opreme (več fotoaparatov nameščenih na teleskope in stojala) se skriva na desni strani kadra. (Foto: Špela Guštin)

Nad našimi glavami so se podili oblaki in ko je Sonce zahajalo smo bili kar zaskrbljeni, če se nas bo vreme usmililo. Iz Ljubljane so poročali o slabem vremenu, že popoldne pa je astronomsko društvo iz Murske Sobote opazovanje odpovedalo. Sploh pa, vedno težavna odločitev, ali se splača počakati, ali je bolj smiselno vse pospraviti in znova postaviti na drugi (ampak kateri?) lokaciji. Sploh v tem primeru, kjer za opazovanjem stoji še astro-foto-didaktični projekt (no spoiler, o tem kdaj drugič).

In končno prvi “uau”, ko je prilezla Luna izza nekoliko zakritega obzorja. Južni del neba je bil čist, brez oblačka, jasen (na nasprotni strani je bilo kar prekrito z oblaki). Lokacija je bila res superlativna: Luno smo spremljali, ko je lezla po grebenu bližnjega hriba (na zgornji sliki) in kljub občasni oblačnosti, ki je Luno le delno zakrila, uživali ob celotni predstavi popolnega mrka.

Na sliki: Fotografij Luninega mrka ste se nažrli te dni, saj jih na spletu kroži ogromno. Ker nisem imela lastne opreme pa je to edina spominska slika, ki sem jo posnela (tako je zgledala Luna na enem izmed digitalnih fotoaparatov kmalu po sredini popolnosti).

Začetnemu ducatu ljudi, ki nas je opazovalo na travniku, se je kasneje pridružilo še družine z otroki in mlajšimi navdušenci. Najpogostejši vzkliki so bili "Uau", "A lahlo še enkrat pogledam Luno?", "Mama, Jupiter sem videl", "A si ti že pogledal Saturna?" Vsak, ki je svojo opremo uporabljal na astronomskih dogodkih, je vesel takih vzklikov, pa radovednih vprašanj ravno tako.

Po skoraj triletnem premoru bomo lahko iz naših krajev znova opazovali popolni Lunin mrk. Viden bo v petek, 27. julija, in bo najdaljši v tem stoletju, saj bo potovanje Lune skozi Zemljino senco trajalo kar 1 uro in 43 minut. Faza popolnega mrka se bo pričela ob 21:30 po našem času, ko bo Luna še nizko nad jugovzhodnim obzorjem. V Zemljino polsenco bo začela vstopati že ob 19:15, ob 20:24 pa prešla v senco in začela postajati rdečkaste barve (takrat pri nas še ne bo vidna). Zemljina senca bo polnoma zatemnila Luno od 21:30 do 23:13 (sredina mrka bo ob 22:22). Potem bo skoraj eno uro izstopala iz sence in jo bomo spet opazovali kot polno Luno. (vir spodnje slike: www.dmfa.si)

Lunin mrk se zgodi vsakič, ko so Sonce, Zemlja in Luna poravnani na isti črti. Luna namreč kroži okrog Zemlje v ravnini, ki je rahlo nagnjena glede na ravnino, v kateri Zemlja kroži okrog Sonca. V obratnem primeru bi Lunin mrk opazovali ob vsaki polni Luni, kar se pa seveda ne zgodi. Tokratni mrk trajal zelo dolgo, ker bo geometrija tega dogodka še posebej ugodna (Luna bo ravno takrat prečkala ravnino kroženja Zemlje okrog Sonca). Popolni Lunin mrk je enkratna predstava, ker se Luna med popolnostjo obarva v opekasto rdečo barvo. To se zgodi zaradi dveh fizikalnih pojavov: Zemljina atmosfera se obnaša kot filter in prepusti le rdečo svetlobo s Sonca (pojavu pravimo sipanje svetlobe); atmosfera dodatno ukrivi pot svetlobe (pojavu pravimo uklon svetlobe). Taki rdeči žarki dosežejo Luno in jo obarvajo med mrkom.

Tako je zgledal popoln Lunin mrk, ki je bil viden iz Slovenije pred tremi leti. Če ste radovedni glede naslednjih mrkov (tako popolnih kot delnih) lahko uporabite priročno spletno stran agencije Nasa: Javascript Lunar Eclipse Explorer. Naslednji popoln Lunin mrk bo pri nas viden 21. januarja 2019 v zgodnjih jutranjih urah.

Oglejte si tudi rdeči planet

V poletnih večerih med julijem in septembrom poskusite svoj pogled usmeriti tudi na planet Mars. Ker bo najbližje Zemlji v tem obdobju, ko je tudi v najbolj ugodni legi za opazovanje, zgleda nekoliko večji. S prostim očesom bo sicer še vedno samo bleščeča oranžno rdeča pika, svetlejša od zvezd na nebu. Naj vas ne zavedejo neumnosti, ki jih boste ob priliki slišali in brali: znanstveno dokazano Mars nikakor ne bo velik kot Luna, niti svetel kot polna Luna in ne bo imel nobenih čudnih vplivov na človeka. Mogoče bo edini njegov stranski učinek navdušenje, če boste nanj lahko pogledali skozi teleskop ali binokular in si tako uspeli ogledati zanimive predele na njegovem površju. Zaradi različne hitrosti kroženja Zemlje in Marsa okrog Sonca, je rdeči planet približno vsaki dve leti v ugodni legi za nočna opazovanja. Ker pa sta orbiti eliptični to ne soupada z najmanjšo razdaljo med Marsom in Zemljo. Zadnjič, ko smo bili tako blizu Marsu je bilo leta 2003, za naslednji pogled od blizu bomo morali počakati na leto 2035. Mars najdemo nizko na južnem nebu v ozvezdju Kozorog (spodaj na sliki pogled jugovzhodnega neba tik pred začetkom popolnosti, na njem vidimo poleg ozvezdij še lokacijo Lune, Marsa in Saturna).

Opazovanja na Krasu, v Sloveniji in v Italiji

V naših krajih bodo javno opazovanje organizirali Kulturni krožek tržaških amaterskih astronomov (CCAT) na Božjem polju pri Proseku, v Miljah pa bo na sporedu naravoslovna ekskurzija, pri kateri bo sodeloval tudi tržaški astrofizik prof. Mauro Messerotti (informacije na tej spletni strani).

V Sloveniji bodo Lunin mrk spremljala številna astronomska društva in amaterski astronomi, ki vabijo vse navdušence, da se jim pridružijo. Lokacije opazovanj najdete na spletni strani slovenske astronomske revije Spika (https://astronomska-revija-spika.si).

Pred nekaj dnevi je vesoljski teleskop Hubble objavil posnetek masivne jate galaksij z nevsakdanjim imenom PLCK G308.3-20.2. Jato opazimo v sredini spodnjega posnetka kot zgostitev pretežno eliptičnih galaksij. Tako je izgledala, ko je bilo vesolje staro približno 9 milijard let.

Jata galaksij PLCK G308.3-20.2, ki jo je odkril satelit Planck (od tod tudi oznaka PLCK), je ena izmed 41 jat, ki jih pod drobnogledom opazuje program RELICS. RELICS je akronim opazovalnega pregleda “Reionization Lensing Cluster Survey”, na seznamu katerega so masivne jate, ki delujejo kot gravitacijski teleskopi in s katerimi lahko astrofiziki raziskujejo zelo oddaljene galaksije.

Galaksije si predstavljamo kot nespremenljiva vesoljska združenja zvezd značilnih spiralnih ali eliptičnih oblik. Ob njihovih pogostih trčenjih pa opazimo, kako jim gravitacijska sila popolnoma spremeni obliko.

Galaksiji sistema Arp 256 najdemo v ozvezdju Kita. Gre za spiralni galaksiji s prečko, od nas sta oddaljeni 350 milijonov svetlobnih let, in sta v začetni fazi njunega gravitacijskega plesa. Čeprav sta njuni jedri zelo oddaljeni, so učinki medsebojnega gravitacijskega privlaka vidni v plimskih repih (primer je podaljšani spiralni rokav na zgornjem delu slike). Bližina galaksij sproža tudi nastajanje novih zvezd, ki jih opazimo v območjih obarvanih v modri barvi. Ob takih dogodkih namreč zvezde ne trčijo med seboj, saj so kljub vsemu precej narazen, pride pa do sesedanja velikih oblakov plina in posledično nastanka novih zvezd. Tak medsebojni ples galaksij traja več milijonov let, dokler se galaksiji ne združita v eno samo.

Bomo nekoč hodili po Jupitrovi luni Evropi, leteli nad Saturnovimi obroči ali opazovali romantični sončnev zahod nad Marsovim površjem? V svet prihodnosti vas bo popeljal kratki film “Popotniki” režiserja Erika Wernquista, spremljal pa topli glas Carla Sagana.