Nočno nebo, je nočno nebo, je nočno nebo. Ozvezdja, ki ste se jih naučili kot otrok, so ista ozvezdja, kot jih vidite danes. Starodavni ljudje so prepoznali ta ista ozvezdja. Seveda, morda niso imeli enakega imena, a v bistvu vidimo, kaj so videli.
Ampak ko vidiš animacije galaksij , še posebej, ko se združijo in trčijo, vidite zvezde, ki brenčijo naokoli kot jezne čebele. Vemo, da imajo zvezde lahko gibanje, pa vendar jih ne vidimo, da se premikajo?
Kako hitro se premikajo in ali bomo kdaj lahko povedali?
Zvezde se seveda premikajo. Samo razdalje so tako velike, da je zelo težko reči. Toda astronomi preučujejo njihov položaj že tisočletja. Sledenje položaju in gibanju zvezd je znano kot astrometrija.
Zgodovino astrometrije zasledimo vse do leta 190 pred našim štetjem, ko je starogrški astronom Hiparh prvič ustvaril katalog 850 najsvetlejših zvezd na nebu in njihovega položaja. Njegov učenec Ptolemej je nadaljeval s svojimi opazovanji nočnega neba in ustvaril svoj pomemben dokument: Almagest.
Tiskana izvedba geocentričnega kozmološkega modela iz Cosmographia, Antwerpen, 1539. Zasluge: Wikipedia Commons/Fastfission
V Almagestu je Ptolemej predstavil svojo teorijo o vesolju, osredotočenem na Zemljo, z Luno, Soncem, planeti in zvezdami v koncentričnih kristalnih kroglah, ki se vrtijo okoli planeta. Seveda se je zmotil glede vesolja, vendar so bili njegovi grafikoni in tabele neverjetno natančni, saj so merili svetlost in lokacijo več kot 1000 zvezd.
Tisoč let pozneje je arabski astronom Abd al-Rahman al-Sufi dokončal še podrobnejšo meritev neba z astrolabom.
Eden najbolj znanih astronomov v zgodovini je bil Danec Tycho Brahe. Znan je bil po svoji sposobnosti merjenja položaja zvezd in izdelal neverjetno natančne instrumente za čas, da bi opravil to delo. Izmeril je položaje zvezd s točnostjo od 15 do 35 ločnih sekund. Samo za primerjavo, človeški las, ki je držan 10 metrov stran, je širok ločno sekundo.
Prav tako vas moram obvestiti, da je imel Brahe lažen nos. Svojega je izgubil v dvoboju, a je dal zamenjati medeninasto.
Leta 1807 je bil Friedrich Bessel prvi astronom, ki je izmeril razdaljo do bližnje zvezde 61 Laboda. Uporabil je tehniko paralakse, tako da je izmeril kot na zvezdo, ko je bila Zemlja na eni strani Sonca, in ga nato ponovno izmeril 6 mesecev pozneje, ko je bila Zemlja na drugi strani.
S tehniko paralakse astronomi opazujejo objekt na nasprotnih koncih Zemljine orbite okoli Sonca, da natančno izmerijo njegovo razdaljo. Zasluge: Alexandra Angelich, NRAO/AUI/NSF.
V tem obdobju se ta relativno bližja zvezda nekoliko premika naprej in nazaj proti bolj oddaljenemu ozadju galaksije.
In v naslednjih dveh stoletjih so drugi astronomi to tehniko še izpopolnjevali in postajali vse boljši pri ugotavljanju razdalje in gibanja zvezd.
Toda da bi resnično spremljali položaje in gibanje zvezd, smo morali iti v vesolje. Leta 1989 je Evropska vesoljska agencija začela svojo misijo Hipparcos, poimenovano po grškem astronomu, o katerem smo govorili prej. Njegova naloga je bila meriti položaj in gibanje bližnjih zvezd v Rimski cesti. Med svojo misijo je Hipparcos natančno izmeril 118.000 zvezd in podal grobe izračune za nadaljnjih 2 milijona zvezd.
To je bilo koristno in astronomi so se od takrat zanašali na to, vendar je prišlo nekaj boljšega in ime mu je Gaia.
Zasluge: ESA / ATG medialab; Ozadje Zasluge: ESO / S. Brunier
Gaia in Evropske vesoljske agencije, ki je bila lansirana decembra 2013, je v postopku načrtovanja milijarde zvezd v Rimski cesti. To je milijarda, z B in predstavlja približno 1% zvezd v galaksiji. Vesoljsko plovilo bo sledilo gibanju 150 milijonov zvezd in nam sčasoma povedalo, kam vse gre. To bo presenetljiv dosežek. Hiparh bi bil ponosen.
Z najbolj natančnimi meritvami, ki se izvajajo iz leta v leto, je gibanje zvezd res mogoče izračunati. Čeprav niso dovolj, da bi jih videli s prostim očesom, se čez tisoče in deset tisoč let položaji zvezd na nebu dramatično spreminjajo.
Znane zvezde v Velikem medvedu, na primer, poglejte, kako jim gre danes. Ampak če greš naprej ali nazaj v času , položaji zvezd so videti zelo različni in na koncu povsem neprepoznavni.
Ko se zvezda giblje bočno po nebu, astronomi temu rečejo 'pravilno gibanje'. Hitrost premikanja zvezde je običajno približno 0,1 ločne sekunde na leto. To je skoraj neopazno, toda v 2000 letih bi se na primer tipična zvezda premaknila po nebu za približno pol stopinje oziroma za širino Lune na nebu.
20-letna animacija, ki prikazuje pravilno gibanje Barnardove zvezde. Zasluge: Steve Quirk, slike v javni lasti.
Zvezda z najhitrejšim pravilnim gibanjem, ki jo poznamo, je Barnardova zvezda, ki skoči po nebu s hitrostjo 10,25 ločne sekunde na leto. V istem obdobju 2000 let bi se premaknil za 5,5 stopinje ali približno 11-krat širine vaše roke. Zelo hitro.
Ko se zvezda premika proti nam ali stran od nas, astronomi to imenujejo radialna hitrost. To merijo z izračunom Dopplerjevega premika. Svetloba zvezd, ki se premikajo proti nam, je premaknjena proti modri strani spektra, medtem ko so zvezde, ki se odmikajo od nas, zamaknjene rdeče.
Med pravilnim gibanjem in rdečim premikom lahko dobite natančen izračun za natančno pot, po kateri se zvezda premika na nebu.
Zasluge: ESA / ATG medialab
Vemo na primer, da se pritlikava zvezda Hipparcos 85605 hitro premika proti nam. Trenutno je oddaljena 16 svetlobnih let, toda v naslednjih nekaj sto tisoč letih se bo približala na 0,13 svetlobnih let oziroma približno 8200-krat večja od razdalje od Zemlje do Sonca. To nam ne bo povzročilo nobenega neposrednega učinka, toda gravitacijska interakcija zvezde bi lahko iz Oortovega oblaka vrgla kup kometov in jih poslala navzdol proti notranjemu Osončju.
Gibanje zvezd je dokaj nežno in se premika skozi gravitacijske interakcije, ko krožijo okoli središča Rimske ceste. Obstajajo pa tudi drugi, bolj katastrofalni dogodki, zaradi katerih se lahko zvezde premikajo veliko hitreje skozi vesolje.
Ko se binarni par zvezd preveč približa supermasivni črni luknji v središču Rimske ceste, jo lahko črna luknja požre. Drugi ima zdaj hitrost, brez dodane mase svojega spremljevalca. To mu daje hiter udarec. Približno enkrat na 100.000 let iz središča galaksije zvezdo vržejo iz Rimske ceste.
Prevarantska zvezda je vržena iz galaksije. Zasluge: NASA, ESA in G. Bacon (STScI)
Druga situacija se lahko zgodi, ko manjša zvezda kroži okoli supermasivnega spremljevalca. Sčasoma se ogromna zvezda napihne kot supergigant in nato eksplodira kot supernova. Kot kamen, izpuščen iz zanke, manjše zvezde gravitacija ne drži več na mestu in z neverjetno hitrostjo odleti v vesolje.
Astronomi so zaznali te hiperhitrostne zvezde, ki se premikajo s hitrostjo 1,1 milijona kilometrov na uro glede na središče Rimske ceste.
Vse metode gibanja zvezd, o katerih sem govoril do sedaj, so naravne. Toda ali si lahko predstavljate prihodnjo civilizacijo, ki postane tako močna, da bi lahko premaknila zvezde same?
Leta 1987 je ruski astrofizik Leonid Shkadov predstavil tehniko, ki bi lahko premikala zvezdo v daljšem časovnem obdobju. Z izdelavo ogromnega ogledala in postavitvijo na eno stran zvezde bi lahko zvezda sama delovala kot potisnik.
Primer zvezdnega motorja, ki uporablja ogledalo in Dyson Swarm. Kredit: Vedexent pri angleška Wikipedia (CC BY-SA 3.0)
Fotoni iz zvezde bi se odbijali od ogledala in dajali zagon kot sončno jadro. Samo zrcalo bi bilo dovolj masivno, da bi njegova gravitacija pritegnila zvezdo, toda lahki pritisk zvezde bi preprečil, da bi padla noter. To bi ustvarilo počasen, a enakomeren pritisk na drugi strani zvezde in jo pospešil v katero koli smer. želela civilizacija.
V nekaj milijardah let bi lahko zvezdo preselili skoraj kamor koli bi civilizacija želela znotraj svoje galaksije gostiteljice.
To bi bila prava civilizacija tipa III. Ogromen imperij s tako močjo in zmožnostmi, da lahko prerazporedijo zvezde v svoji celotni galaksiji v konfiguracijo, ki se jim zdi bolj uporabna. Mogoče razporedijo vse zvezde v ogromno kroglo ali nekakšen geometrijski objekt, da skrajšajo čase prehoda in komunikacije. Ali pa je morda bolj smiselno vse potisniti na čist ploščat disk.
Neverjetno, astronomi so dejansko iskali takšne galaksije. Teoretično bi morala biti galaksija pod nadzorom civilizacije tipa III očitna po valovni dolžini svetlobe, ki jo oddajajo. Toda doslej se ni pojavil noben. Vse so normalne, naravne galaksije, kolikor jih lahko vidimo v vseh smereh.
Za naša kratka življenja se zdi, kot da je nebo zmrznjeno. Zvezde ostanejo v svojih natančnih položajih za vedno, a če bi lahko pospešili čas, bi videli, da je vse v gibanju, ves čas, z zvezdami, ki se premikajo naprej in nazaj, kot letala po nebu. Samo biti moraš potrpežljiv, da ga vidiš.
Podcast (avdio): Prenesi (Trajanje: 11:07 — 3,8 MB)
naroči se: Apple Podcasti | RSS
Podcast (video): Prenesi (Trajanje: 11:11 — 145,3 MB)
naroči se: Apple Podcasti | RSS
