Nowy Numer 38/2019 Archiwum

Pokręcony kapelusz

Jaka jest, każdy widzi. No i już tutaj zaczynają się schody. Sportretowanie Drogi Mlecznej wcale nie jest proste. Ostatnio ukazały się badania, które przedstawiają ją inaczej niż dotąd.

To trochę tak, jak gdyby mrówka chciała sportretować całą Puszczę Amazońską. Cóż z tego, że w niej mieszka, skoro nie jest w stanie ani przejść jej wzdłuż i wszerz, ani jakoś unieść się ponad nią i zobaczyć las z zewnątrz. Z nami jest tak samo. My mamy jednak coś, czego mrówka nie ma. Po pierwsze – narzędzia, które potrafią robić pomiary, ale przede wszystkim – możliwość podglądania innych lasów z dużej odległości. Na tyle dużej, że widzimy je w całości. Te lasy, czyli galaktyki.

Mrówka w lesie

I wiemy, że galaktyk we wszechświecie jest bardzo dużo. Kilkaset miliardów? Może więcej? Czasami zderzają się ze sobą, czasami rozpadają się. O tych daleko od nas wiemy niewiele, są takie, których nigdy nie zobaczymy. Światło, które produkują ich gwiazdy, nigdy do nas nie dotrze, bo wszechświat coraz szybciej się rozszerza. Ale tych, które badamy, jest na tyle dużo, że możemy się pokusić o pewne uogólnienia. Na przykład, że jednym z rodzajów galaktyk są galaktyki spiralne. Wyglądają jak woda, która wpada do dziury – jak wir. Z tym, że jedyną dziurą, jaka tam istnieje, jest centralna czarna dziura, która wprawia całą galaktykę w ruch wirowy. Tak w uproszczeniu. Oprócz centralnej czarnej dziury w galaktykach może być jeszcze wiele innych czarnych dziur, ale to nie one są tematem tego artykułu.

Galaktyki widzimy, bo są one siedliskami gwiazd. A gwiazdy świecą. Dzięki temu, że tych gwiazd są setki miliardów, biliony, galaktyki widać z dużych (kosmicznych) odległości. Na nocnym niebie, nawet bez użycia specjalistycznego sprzętu (dzięki lepszej lornetce czy niewielkiemu amatorskiemu teleskopowi), też można galaktyki zobaczyć.

Ze wszystkich rodzajów galaktyk te spiralne wydają nam się najbardziej uporządkowane, stabilne. To ważne, bo życie, żeby powstać i przetrwać, takiej stabilizacji potrzebuje. Wygląda na to, że prawdopodobieństwo znalezienia życia w galaktyce spiralnej jest znacznie większe niż w jakiejkolwiek innej.

Tylko skąd my to wszystko wiemy? Z obserwacji. Nasza najbliższa galaktyczna sąsiadka – Andromeda – też jest galaktyką spiralną. Zresztą bardzo podobnej wielkości do naszej Drogi Mlecznej. Spiralnych galaktyk znamy bardzo wiele. Obserwujemy je z różnych stron, bo kosmos nie ma żadnego uprzywilejowanego kierunku. Jedne są w pionie, inne widzimy od dołu (albo od góry – nie wiadomo przecież, co jest dołem, a co górą), jeszcze inne widzimy z boku. Innymi słowy, choć nie jesteśmy w stanie podróżować wokół jakiejkolwiek galaktyki, patrząc w niebo, możemy je obserwować ze wszystkich stron. To pozwala opisywać nam te kosmiczne obiekty.

Z jednej w górę, z drugiej w dół

Ponadto jesteśmy w stanie obserwować pozycję i ruch gwiazd w naszej galaktyce. I także na tej podstawie robić mapy. W końcu inteligentna mrówka nie musi wchodzić na każde drzewo, żeby umieścić jego pozycję na hipotetycznej mapie.

Mapy najbliższego gwiazdowego sąsiedztwa powstawały od bardzo dawna; mapy Drogi Mlecznej – odkąd tylko zdaliśmy sobie sprawę z istnienia galaktyk. Są coraz dokładniejsze, bo potrafimy budować urządzenia, które pozycję i ruch gwiazd określają automatycznie. Dzięki takim badaniom, zresztą polskich naukowców, okazało się ostatnio, że w rzeczywistości nasz kosmiczny dom wygląda inaczej, niż go sobie wyobrażaliśmy.

W podręcznikach galaktyki spiralne są bowiem opisywane jako twory przypominające kapelusz z dużym rondem. Jest centralne (symetryczne góra–dół) zgrubienie, a im dalej od centrum, tym dysk staje się bardziej płaski. W jednym z ostatnich numerów „Science” opublikowano jednak trójwymiarową mapę, z której wynika, że ten obraz jest nieprawdziwy. Autorami tego opracowania są astronomowie z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego. A samo opracowanie jest tak szeroko cytowane w mediach, zarówno tych specjalistycznych, jak i popularnych, że nowa mapa Drogi Mlecznej okazuje się jednym z największych osiągnięć naukowych Polaków na przestrzeni wielu ostatnich lat.

Otóż okazuje się, że nasza galaktyka wcale nie jest kapeluszem z dużym, płaskim rondem, lecz raczej kapeluszem z rondem, które z jednej strony wywinięte jest do góry, a z drugiej do dołu. Mapa 3D powstała w ramach polskiego projektu OGLE. Badacze obserwowali cefeidy, czyli bardzo specyficzne, szybko ewoluujące i krótko żyjące gwiazdy rozsiane w całej galaktyce. Co ważne, to gwiazdy, które świecą nawet 100 tysięcy razy jaśniej niż Słońce. Dzięki temu wyraźnie odróżniają się od innych gwiazd w galaktyce. Co jeszcze ważniejsze, jasność cefeid zmienia się według konkretnego wzorca, dzięki któremu można wyznaczyć ich odległość od nas. Obserwacja 2400 cefeid oraz dokładne określenie ich pozycji pozwoliły określić kształt całej galaktyki. A ten okazuje się znacznie bardziej pokręcony, niż dotychczas się wydawało. Zakrzywianie ramion Drogi Mlecznej zaczyna się około 25 tys. lat świetlnych od centrum, czyli mniej więcej w połowie drogi pomiędzy środkiem a zewnętrznym jej krańcem.

Dlaczego Droga Mleczna jest wykrzywiona? Może z powodu grawitacji innych galaktyk albo obłoków kosmicznego gazu? Nie ma co do tego pewności. Czy inne galaktyki spiralne także są tak powyginane? Na razie nie potrafimy odpowiedzieć na to pytanie.•

« 1 »
oceń artykuł Pobieranie..

Tomasz Rożek

Kierownik działu „Nauka”

Doktor fizyki, dziennikarz naukowy. Nad doktoratem pracował w instytucie Forschungszentrum w Jülich. Uznany za najlepszego popularyzatora nauki wśród dziennikarzy w 2008 roku (przez PAP i Ministerstwo Nauki). Autor naukowych felietonów radiowych, a także koncepcji i scenariusza programu „Kawiarnia Naukowa” w TVP Kultura oraz jego prowadzący. Założyciel Stowarzyszenia Śląska Kawiarnia Naukowa. Współpracował z dziennikami, tygodnikami i miesięcznikami ogólnopolskimi, jak „Focus”, „Wiedza i Życie”, „National National Geographic”, „Wprost”, „Przekrój”, „Gazeta Wyborcza”, „Życie”, „Dziennik Zachodni”, „Rzeczpospolita”. Od marca 2016 do grudnia 2018 prowadził telewizyjny program „Sonda 2”. Jest autorem książek popularno-naukowych: „Nauka − po prostu. Wywiady z wybitnymi”, „Nauka – to lubię. Od ziarnka piasku do gwiazd”, „Kosmos”, „Człowiek”. Prowadzi również popularno-naukowego vbloga „Nauka. To lubię”. Jego obszar specjalizacji to nauki ścisłe (szczególnie fizyka, w tym fizyka jądrowa), nowoczesne technologie, zmiany klimatyczne.

Kontakt:
tomasz.rozek@gosc.pl
Więcej artykułów Tomasza Rożka

 

Zobacz także

Komentowanie dostępne jest tylko dla .

Ze względów bezpieczeństwa, kiedy korzystasz z możliwości napisania komentarza lub dodania intencji, w logach systemowych zapisuje się Twoje IP. Mają do niego dostęp wyłącznie uprawnieni administratorzy systemu. Administratorem Twoich danych jest Instytut Gość Media, z siedzibą w Katowicach 40-042, ul. Wita Stwosza 11. Szanujemy Twoje dane i chronimy je. Szczegółowe informacje na ten temat oraz i prawa, jakie Ci przysługują, opisaliśmy w Polityce prywatności.

Zamieszczone komentarze są prywatnymi opiniami ich autorów i nie odzwierciedlają poglądów redakcji