Twoja wyszukiwarka

MICHAŁ RÓŻYCZKA
GŁOWA DO GÓRY
Wiedza i Życie nr 10/2000
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 10/2000

Niebo nad Polską w nocy z 1 na 2 października o godz. 24:00 (te same gwiazdozbiory będą widoczne15 października o 23:00, 30 października o 21:00 i 15 listopada o 21:00).

Na mapce znajdują się gwiazdy jaśniejsze od 4.5 wielkości gwiazdowej (4.5m), schematycznie ukazana wstęga Drogi Mlecznej oraz najjaśniejsze mgławice, gromady gwiazdowe i galaktyki (umieszczone przy tych obiektach liczby bez oznaczeń literowych są numerami z katalogu NGC). Krzyżyk oznacza położenie Obiektu Miesiąca. Oznaczono ponadto znajdujące się na wieczornym niebie planety oraz kilka położeń Księżyca, który szybko przesuwa się na tle gwiazdozbiorów Zodiaku. Przystępując do obserwacji, trzeba obrócić mapkę w taki sposób, aby oznaczenie strony świata, ku której jesteśmy zwróceni, znalazło się na dole. Gwiazdy na dole mapki odpowiadają wówczas gwiazdom widocznym nad rzeczywistym horyzontem. W centrum mapki znajdują się gwiazdy świecące wprost nad naszymi głowami, czyli w zenicie. Zarówno Drogę Mleczną, jak i słabe gwiazdy widać jedynie przy dużej przejrzystości powietrza, z dala od świateł miejskich. Do zaobserwowania Urana, Neptuna, mgławic, gromad gwiazdowych i galaktyk potrzebna jest silna lornetka lub niewielki teleskop. Plutona można dojrzeć tylko przez teleskop o średnicy zwierciadła co najmniej 15 cm.

W październiku na wieczornym niebie zaczyna być tłoczno. W pierwszych dniach miesiąca tuż po zachodzie Słońca przebywa na nim pięć planet: dwie najbliższe Słońca (Merkury; 0m, Panna oraz Wenus; -3.9m, Waga) i trzy najdalsze: Pluton (Wężownik), Neptun oraz Uran (oba w Koziorożcu). Niestety, ich obserwacje są utrudnione albo przez niską jasność (planety najdalsze), albo przez niekorzystne położenie w stosunku do horyzontu (planety najbliższe). Jednak już o 20:30 nad horyzontem pojawia się jasna, choć już nie tak zwarta jak w poprzednich miesiącach para Jowisz-Saturn (odpowiednio -2.6m -0.1m; oba w Byku). Gdy Jowisz i Saturn przechodzą przez południk (około 4:00), spod horyzontu wynurza się słabo teraz świecący Mars (+2.8m, Lew). W ustawieniu planet aż do końca miesiąca nie zajdą żadne istotne zmiany; jedynie i tak praktycznie niewidoczny Merkury przesunie się na wschód od Słońca.

Druga połowa miesiąca jest okresem widoczności meteorów z roju Orionidów. Maksimum roju, podczas którego możemy zaobserwować do 20 meteorów w ciągu godziny, przypada na noc z 21 na 22 października. Orionidy prawdopodobnie pochodzą od komety Halleya.

Szesnastego października nad ranem bliski pełni Księżyc przesunie się w odległości 3° od Saturna , zaś dwadzieścia godzin później znajdzie się w odległości 3° od Jowisza i 2.5° od Aldebarana . 24 października jego cienki sierp ujrzymy w odległości 3° od Marsa. 30 października równie cienki sierp Księżyca tuż po nowiu zalśni w odległości 4° od Wenus . Niestety, tę trzymającą się bardzo blisko horyzontu parę ujrzeć będzie niełatwo.

29 października o 3:00 cofamy zegarki o godzinę i wracamy do czasu zimowego. Czas gwiazdowy Greenwich 1 października o godz. 24:00 czasu uniwersalnego: 00h 44m 04s.

OBIEKT MIESIĄCA - BL Lacertae

Gwiazdozbiór Jaszczurki (łac. Lacerta) został wprowadzony na nieboskłon przez Jana Heweliusza. Znajduje się w pasie Drogi Mlecznej między Łabędziem i Andromedą. W tej niewielkiej i pozbawionej jasnych gwiazd konstelacji ponad 70 lat temu odkryto słaby obiekt, który chaotycznie zmieniał swą jasność w przedziale od 12.5m do 16.6m i któremu nadano oznaczenie BL Lacertae (w skrócie BL Lac). Przez 40 lat uważano go za przedstawiciela licznej rodziny gwiazd zmiennych, mimo iż pod pewnymi względami różnił się od gwiazd tak dalece, jak żarówka różni się od świetlówki. W przepuszczonym przez pryzmat świetle zwykłej gwiazdy na tęczowym tle widać ciemne prążki linii widmowych (podobne, lecz jasne prążki ujrzymy w świetle świetlówki). W świetle żarówki żadnych linii nie znajdziemy: widać w nim wyłącznie tęczowe tło. Żadnych linii nie znajdowano też długo w świetle BL Lac.

Z końcem lat sześćdziesiątych "nietypowa gwiazda" dostarczyła astronomom kolejnej łamigłówki. Okazało się mianowicie, że oprócz światła widzialnego emituje silne promieniowanie radiowe. Na następną niespodziankę przyszło czekać do 50. "urodzin" tajemniczego obiektu. W 1978 roku zbadano otaczającą go słabą mgiełkę i w jej świetle znaleziono nieuchwytne dotychczas linie widmowe. "Mgiełka" okazała się... olbrzymią galaktyką leżącą w odległości niemal miliarda lat świetlnych od Słońca! BL Lac świecił dokładnie w jej centrum. Był więc nie gwiazdą, lecz jądrem owej galaktyki, w którym na naszych oczach toczyły się jakieś niezwykle gwałtowne procesy.

Przekonano się też, że BL Lac jest silnym źródłem promieniowania rentgenowskiego o szybkozmiennym natężeniu. W końcu lat siedemdziesiątych wiedziano już, że obiekty podobne do BL Lac wcale nie są rzadkością. Zaczęto je wówczas nazywać lacertydami lub blazarami (ang. blazars). Pierwsze dwie litery słowa blazar kojarzą się oczywiście z BL Lac, ale jego etymologia jest znacznie bardziej wyrafinowana. Ojcem chrzestnym blazarów był Edward Spiegel, który po raz pierwszy określił je w ten sposób na bankiecie kończącym jedną z konferencji astrofizycznych. Aby docenić jego pomysłowość, musimy wspomnieć, iż w połowie lat siedemdziesiątych astrofizycy próbujący objaśnić mechanizm emisji tych obiektów byli bliscy dania za wygraną. Dopiero w 1978 roku Roger Blandford (profesor w sławnym California Institute of Technology) i Martin Rees (obecny królewski astronom Anglii) wykazali, że niemal wszystkie trudności znikają, gdy przyjmie się, iż "blazarowe" światło pochodzi ze źródła mknącego w naszą stronę... niemal z prędkością światła!

Według Blandforda i Reesa całe promieniowanie BL Lac, od fal radiowych aż po kwanty rentgenowskie, powstaje w wypływającym z centrum galaktyki gazie, który układa się w dwie wąskie, przeciwnie skierowane strugi (od angielskiego jet nazywa się je dziś powszechnie dżetami). Słowo "strugi" jest właściwie uproszczeniem: każdy dżet składa się z dość wyraźnie oddzielonych od siebie obłoków, dzięki czemu przypomina serię pocisków wystrzelonych z karabinu maszynowego. Jeden z dżetów BL Lac "chowa się" za otaczającą ów obiekt galaktyką, zaś drugi jest wycelowany wprost w nas. Patrząc na BL Lac, zaglądamy zatem w tajemniczą czeluść, z której zioną iście piekielne płomienie. Angielskie słowo blaze ma kilka znaczeń, ale wszystkie nawiązują do ognia i buchania płomieniami. Zgodnie z hipotezą Blandforda i Reesa blazary są przedstawicielami szerokiej klasy obiektów zwanych aktywnymi jądrami galaktyk . Swe niecodzienne właściwości zawdzięczają szczególnej orientacji przestrzennej.

Świecący fragment wycelowanego w nas dżetu zbliża się ku nam niemal tak szybko jak emitowane przezeń światło. W tych warunkach szczególna teoria względności każe mu udawać silnie skupiający reflektor (gdybyśmy mogli poruszać się wraz ze świecącym gazem, stwierdzilibyśmy, że reflektor jest złudzeniem i że światło rozprzestrzenia się z jednakowym natężeniem we wszystkich kierunkach)! Na tym jednak nie koniec. Z naszego punktu widzenia promieniowanie emitowane przez obłoki w dżetach jest nie tylko skupione wzdłuż osi dżetu, lecz także silnie "utwardzone". Wskutek efektu Dopplera odbieramy podczerwień jako promieniowanie widzialne, promieniowanie widzialne jako daleki ultrafiolet itd.

Nie zdziwiono się więc specjalnie, gdy okazało się, że blazary emitują znaczne ilości twardego promieniowania gamma. Specjalizujące się w tej dziedzinie widma elektromagnetycznego orbitalne obserwatorium im. Comptona stwierdziło, że promienie gamma są wytwarzane w co najmniej kilkudziesięciu takich obiektach. Wielką niespodzianką okazała się natomiast ilość energii emitowanej pod tą właśnie postacią. Jeśli założymy, że blazar świeci w każdą stronę tak samo silnie (jak wiemy, nie jest to prawdą, ale takie założenie znakomicie upraszcza rachunki), to okaże się, iż w zakresie gamma emituje on tyle energii, co tysiące zwykłych galaktyk we wszystkich dziedzinach widma elektromagnetycznego. Niektóre z "blazarowych" kwantów gamma mają przy tym energię tak dużą, iż wystarczyłaby do utworzenia tysiąca protonów.

Do dziś nie potrafimy przekonywająco wytłumaczyć, w jaki sposób powstają tak duże ilości aż tak twardego promieniowania. I gdy tak czekamy na drugi przełom w teorii, blazary nieustannie ostrzeliwują nas swymi relatywistycznymi pociskami. Pomyślmy o tym, patrząc w jesienną noc na gwiazdozbiór Jaszczurki.

W centrum galaktyki-blazara najprawdopodobniej znajduje się czarna dziura o masie setek milionów Mo (mas Słońca). Wokół niej wiruje gorący dysk gazowy przeniknięty polem magnetycznym. W pobliżu czarnej dziury linie sił pola przybierają kształt ciasno (znacznie ciaśniej niż na rysunku) nawiniętej spirali. Takie pole może zmusić naładowane cząstki dysku do ruchu w kierunku prostopadłym do jego powierzchni, dając w ten sposób początek dżetom