Zajrzeć w przeszłość. Co możemy zobaczyć, patrząc w niebo?

W tym artykule:

1. Nieboskłon
2. Słońce i Księżyc
3. Gwiazdozbiory
4. Granice Wszechświata

Obserwując niebo, można się poczuć, jak na tarasie widokowym lotniska. Światło każdej gwiazdy niczym samolot przywozi wiadomości z miejsca startu. My widzimy jedynie kierunek z jakiego nadleciał. Oczywiście samolot, podobnie jak promień światła od gwiazdy, podróżował jakiś czas. Dlatego przywiezione informacje mogły już stać się nieaktualne.

Nieboskłon

Od wieków wydawało się ludziom, że nad ziemią znajduje się nieboskłon. To na nim bogowie rysują chmury za dnia i gwiazdy w nocy.

Ludzka percepcja nie jest w stanie objąć już odległości, jakie dzielą nas do najbliższych ciał niebieskich. Nawet odległość chmur sunących na niebie jest możliwa do wyobrażenia jedynie dla zawodowych pilotów i meteorologów. Nasze pojmowanie widzianego świata zależy bowiem od doświadczenia. A ono podpowiada nam, że słońce codziennie wstaje na wschodzie, porusza się po niebie i znika na zachodzie.

W dodatku nasz wzrok umie oszacować, jak daleko nieboskłon styka się z horyzontem. Widzi domy, lasy, pola, a Słońce zachodzi gdzieś za nimi. Problem pojawia się, gdy świeci wysoko na niebie. Brak odniesienia sprawia, że wydaje nam się wówczas bliżej.

Spadające gwiazdy – czym są i jak je obserwować? Ciekawostki o meteorach i meteorytach

Są jedną z największych atrakcji nocnego nieba. Spadające gwiazdy, czyli meteory pojawiają się znienacka i budzą zachwyt. Skąd się biorą i kiedy najlepiej je obserwować?

Właśnie dlatego Słońce czy Księżyc – mimo stałych rozmiarów – nad horyzontem wydają nam się jakby większe. Jeśli bowiem widzimy dwa przedmioty, które tworzą na siatkówkach naszych oczu obrazy tej samej wielkości, ale mózg wie, że jeden z nich jest dalej, to prosty wniosek, że musi być w rzeczywistości większy. Tym razem ta „rzeczywistość” okazuje się złudzeniem.

Słońce i Księżyc

Zanim przyjrzymy się gwiazdom, zostańmy jeszcze chwilę przy obserwacji Słońca i Księżyca. Niezwykle interesujące jest, że oba te ciała niebieskie wydają nam się dokładnie tej samej wielkości. Można się o tym przekonać w czasie zaćmienia Słońca, gdy widzimy koronę Słońca przesłoniętego przez Księżyc.

W rzeczywistości Księżyc znajduje się w odległości ok. 384 tysięcy kilometrów i ma średnicę 3470 km. Od Słońca natomiast dzieli nas prawie 150 milionów kilometrów, zaś jego średnica to 1,4 miliona kilometrów. Natomiast jeden i drugi obiekt astronomiczny istotnie ma taką samą wielkość kątową – czyli stosunek średnicy do promienia. Wynosi ona pół stopnia . To mniej więcej tyle samo, co kciuk na wyciągniętej ręce.

Jednakże ile to jest 384 tysiące, albo już tym bardziej 150 milionów kilometrów? Wyobraźmy sobie, że jesteśmy wielkości mrówek faraona, a więc mamy 2 mm wzrostu. Cała Ziemia mieści się wówczas w polskiej części Zalewu Szczecińskiego.

A gdzie jest Księżyc? W Katowicach. Zajmuje obszar mniej więcej między Spodkiem a Osiedlem Tysiąclecia. A Słońce? Nadal niewyobrażalnie daleko. Musielibyśmy pięciokrotnie okrążyć kulę ziemską, aby do niego dotrzeć. Swoją wielkością przykryłoby całą Europę Zachodnią.

Dużo bardziej fascynujące niż wyobrażanie sobie tych niewyobrażalnych odległości, które nasz umysł i tak uważa za nieskończoność, jest zauważenie, że pokonanie takich dystansów nawet światłu zajmuje pewien, już całkiem wyobrażalny, czas. Światło od Słońca biegnie do nas 8 minut i 19 sekund. Odbicie od Księżyca zajmuje mu dodatkowe półtorej sekundy.

Oznacza to, że widzimy naszą gwiazdę taką, jaka była ponad 8 minut temu. Z kolei gdybyśmy przez teleskop obserwowali zegary na stacji księżycowej, to późniłyby się o 1,5 sekundy.

Gwiazdozbiory

Platon w jednym ze swoich dialogów porównał rzeczywistość, jaką poznajemy, do odbicia świata zewnętrznego na ścianie jaskini, w której jesteśmy zamknięci. Widzimy wszelkie obiekty przestrzenne jedynie w postaci cieni na płaskiej ścianie.

Gwiazdozbiory widoczne w Polsce. Kiedy i jak możemy je obserwować?

Od wieków ludzie wpatrując się w niebo poszukiwali na nim gwiazd łączących się w charakterystyczne kształty. Gwiazdozbiory - niektórzy dopatrują się w ich układach magicznych znaczeń, ...

Bardzo podobnie ma się sprawa z gwiazdozbiorami. Ponieważ nasza percepcja odbiera niebo jak kopułę zamykającą świat od góry, wszelkie gwiazdy wydają się na niej po prostu umieszczone. A ponieważ ich położenie względem siebie się nie zmienia (a przynajmniej zmienia niezwykle powoli), jawią nam się jako działające na wyobraźnię wzory nazywane gwiazdozbiorami.

W rzeczywistości jednak konstelacje składają się z gwiazd, które nie mają ze sobą wiele wspólnego. Przykładem jest Wielki Wóz, który każdy potrafi odszukać na niebie jako siedem najjaśniejszych gwiazd gwiazdozbioru Wielkiej Niedźwiedzicy. Są to kolejno Alkaid, Mizar, Alioth (najjaśniejsza), Megrez, Dubhe, Merak, Phecda. Ich odległość od Słońca wynosi od 81 do 123 lat świetlnych. Dla porównania, Słońce i najbliższą inną gwiazdę – Alfa Centauri – dzieli odległość 4,24 roku świetlnego.

Znaczy to, że z innego miejsca we Wszechświecie gwiazdy te nie będą przypominać układu, który widzimy z Ziemi. A nawet mogą znaleźć się w zupełnie różnych częściach nieba. Jeśli dodamy do tego świadomość, że najdalszą z tych gwiazd widzimy w stanie prawie 40 lat wcześniejszym niż najbliższą, nasz umysł powoli przestaje ogarniać tę rzeczywistość. Dlatego nie próbujmy nawet wyrażać tych odległości w metrach. Z drugiej strony świadomość, że widzimy coś, co jest tak niewyobrażalnie daleko, działa na wyobraźnię.

Granice Wszechświata

Te odległości to jednak nic w porównaniu z wielkością choćby tylko naszej Galaktyki, czyli Drogi Mlecznej. Ma ona 100 tysięcy lat świetlnych szerokości i tysiąc lat świetlnych grubości (ma kształt dysku). Skupia ona kilkaset miliardów najbliższych gwiazd obracających się wokół wspólnego środka masy.

Można pytać dalej. Gdzie leży granica tego zaglądania w kosmos? Jak daleko jest najodleglejsza gwiazda, którą możemy zaobserwować z naszej planety? Oczywiście użyjemy do tej obserwacji teleskopu. Jednym z najlepszych obecnie jest Kosmiczny Teleskop Hubble’a, umieszczony na orbicie okołoziemskiej.

Teoria względności, czyli na czym polegał geniusz Einsteina

Od momentu opublikowania ogólnej teorii względności minęło ponad 100 lat. Choć jej autora kojarzymy przede wszystkim ze słynnym równaniem E = mc², Albert Einstein przyczynił się równie..

W kwietniu 2018 roku ogłoszono, że za jego pomocą zaobserwowano gwiazdę Icarus, oddaloną o 9 miliardów lat świetlnych. Jej światło, zaobserwowane zresztą przypadkiem, na skutek zbiegu wielu korzystnych okoliczności i wydarzeń, zostało wyemitowane zanim jeszcze powstała Ziemia, a nawet Układ Słoneczny.

Patrząc w niebo widzimy przeszłość innych, niezwykle odległych światów. Czy na nas też ktoś tam patrzy?