Wykupienie dostępu pozwoli Ci czytać artykuły wysokiej jakości i wspierać niezależne dziennikarstwo w wymagających dla wydawców czasach. Rośnij z nami! Pełna oferta →
W filmie "Piękny umysł" o amerykańskim matematyku, laureacie Nagrody Nobla, Johnie Nashu, jest scena, w której studentka uwodzi swego profesora, przyszłego męża, na tarasie willi. Wskazując na rozgwieżdżone niebo, mówi: "kiedyś chciałam policzyć gwiazdy, ale doszłam zaledwie do czterech tysięcy trzystu czterdziestu ośmiu". Autor scenariusza nie zadał sobie trudu, by sprawdzić, ile gwiazd widać na niebie gołym okiem. Jest ich zaledwie około trzech tysięcy.
Ponieważ w danej chwili możemy zobaczyć co najwyżej połowę sfery niebieskiej (drugą zasłania Ziemia pod stopami), dziewczyna nie mogłaby się doliczyć więcej niż ok. 1,5 tys. gwiazd. O ile nie znajdujemy się na oceanie, linia horyzontu jest podniesiona - bo drzewo, bo domy, bo góry - więc dostępna oczom część sfery niebieskiej jest jeszcze mniejsza. Nisko nad horyzontem warstwa powietrza jest do tego grubsza. Zawarty w niej pył i rozproszone światło też zmniejszają liczbę gwiazd, które możemy obserwować. Bez teleskopu czy lornetki nie zobaczymy więc w danej chwili więcej niż ok. tysiąc gwiazd.
To niewiele. Powierzchnia całej sfery niebieskiej wynosi około 40 tys. stopni kwadratowych. W danej chwili widzimy więc (uwzględniając podniesioną linię horyzontu) około 15 tys. st. kw. (jedna gwiazda przypada więc na 15 st.) powierzchni nieba. Dla porównania, powierzchnia tarczy Słońca czy Księżyca wynosi około 1/5 st. kw. (mimo ogromnej różnicy rozmiarów tych ciał, z powodu odmiennych odległości od nas, na niebie wydają się być tej samej wielkości). Jedna gwiazda widoczna gołym okiem przypada więc na obszar nieba odpowiadający powierzchni kilkudziesięciu tarcz Słońca czy Księżyca.
***
Letnie wieczory wydają się sprzyjać zachwycaniu się gwiazdami, porównywaniu ich i liczeniu. To jednak pozory. Noc astronomiczna zaczyna się dopiero, gdy Słońce znajdzie się 18 stopni poniżej linii horyzontu, a więc przeszło godzinę po zachodzie Słońca. Wcześniej niebo jest zbyt jasne - światło naszej dziennej gwiazdy rozprasza się w atmosferze. W środku lata to już niemal północ.
Współczesna astronomia korzysta z najbardziej wyrafinowanej i skomplikowanej technologii, by dostrzec najsłabiej świecące obiekty, często znajdujące się na krańcach wszechświata. Takie urządzenia są niezwykle kosztowne. Budowa i eksploatacja Kosmicznego Teleskopu Hubble’a pochłonęła wiele miliardów dolarów. Typowy, duży satelita do badań astronomicznych kosztuje kilkaset milionów dolarów. Największe teleskopy budowane na Ziemi kosztują po sto kilkadziesiąt milionów dolarów.
Nie oznacza to jednak, że bez takich nakładów, amatorskimi metodami, niczego ciekawego na niebie nie możemy zobaczyć.
Przez tysiące lat oko ludzkie było podstawowym narzędziem astronomów. Do dziś system jednostek jasności gwiazd jest oparty na fizjologii oka. Najjaśniejsze gwiazdy mają wielkość gwiazdową 1. Ledwie dostrzegalne gołym okiem - jasność 6. Te sześć jednostek wielkości gwiazdowej odpowiada mocy promieniowania gwiazdy różniącej się o czynnik 100: gwiazdy szóstej wielkości, ledwo widoczne, wyświecają sto razy mniej energii w jednostce czasu niż te najjaśniejsze (pomijając Słońce). Zawodowi astronomowie, przy pomocy największych teleskopów obserwują dziś obiekty o jasności zaledwie dwudziestej ósmej wielkości gwiazdowej (przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a nawet do trzydziestej drugiej wielkości), czyli miliardy razy słabsze od tych dostrzegalnych gołym okiem (w przypadku Teleskopu Hubble’a nawet setki miliardów razy). Zespół astronomów z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Warszawskiego, używając niewielkiego (jak na dzisiejsze czasy) teleskopu, o średnicy zwierciadła zaledwie 1,3 m, w polu o rozmiarach zaledwie kilka razy większych od powierzchni tarczy Księżyca, obserwuje jednocześnie przeszło milion gwiazd.
Każdy z nas, nawet bez szkolnej wiedzy astronomicznej, łatwo może zauważyć na niebie wielką różnorodność kolorów gwiazd i ich jasności. Niektóre są bardzo jasne, zawsze łatwe do odnalezienia na niebie, a inne ledwie dostrzegalne. Jasność gwiazd zależy od ich rodzaju, ale także od odległości. Wiele informacji o budowie gwiazdy dostarcza jej kolor. Jest on związany przede wszystkim z temperaturą jej powierzchni. Im bardziej gorąca, tym bardziej niebieska. Im chłodniejsza, tym bardziej czerwona. To powinno być oczywiste: temperatura żarzącego się papierosa to zaledwie kilkaset stopni Celcjusza - kolor brunatny. Płomień świecy to ponad tysiąc st. - kolor żółty. Włókno tradycyjnej żarówki ma prawie 3 tys. st. i jest jasnożółte. Powierzchnia Słońca ma około 6 tys. st. A są gwiazdy dużo gorętsze. Świecą światłem niebieskawym.
Źródłem energii gwiazd są reakcje termojądrowe zachodzące w ich wnętrzach. Bomba wodorowa wybucha przez ułamek sekundy. Słońce pali się już termojądrowo od 5 mld lat i będzie się paliło przez drugie tyle. W bombie wodorowej zapas paliwa jądrowego (izotopów wodoru) odpowiada wielkości łepka od szpilki. Masa paliwa w Słońcu jest tysiąc kwintylionów (jeden i trzydzieści trzy zera) razy większa.
Kolejną łatwo zauważalną cechą gwiazd jest ich migotanie. Gwiazdy mrugają do nas, bo patrzymy na nie przez warstwę powietrza. W atmosferze nieustannie mieszają się warstwy i strumienie powietrza ciepłego - rzadszego, i zimnego - gęstszego. Światło, przedzierając się przez nie, zmienia nieco kierunek. Taki sam efekt wywołuje fatamorganę na pustyni. Jednym z technologicznych przełomów współczesnej astronomii było opanowanie metod eliminacji tego zjawiska. Stosuje się je jednak wyłącznie w największych i najdroższych teleskopach.
***
Leżąc w czasie wakacji na polanie brzuchem do góry, i wpatrując się w rozgwieżdżone niebo, możemy na nim zobaczyć o wiele więcej niż gwiazdy. Nie wszystko bowiem gwiazda, co się świeci. Nocne niebo przecina jasny pas Drogi Mlecznej, galaktyki - układu setek miliardów gwiazd - w której leży Słońce. Ciekawe są przede wszystkim planety. Są efektowne, i jak przystało na "gwiazdy błądzące" (taka ich z greckiego nazwa), z nocy na noc zmieniają położenie na tle gwiazd. Świecą odbitym światłem słonecznym, a jednak, przez swą bliskość, np. Wenus jest najjaśniejszym (poza oczywiście Słońcem i Księżycem) obiektem na niebie.
Co kilkanaście lat pojawia się niezwykły gość - kometa. Zawsze wzbudza wielkie zainteresowanie. Mickiewicz opisał w "Panu Tadeuszu", a Tołstoj w "Wojnie i pokoju" kometę z 1812 r. Szekspir w "Juliuszu Cezarze", pisał o komecie z 44 roku p.n.e., branej za duszę Cezara wędrującą do nieba: "kiedy umiera żebrak, na niebie nie pojawia się kometa, tym znakiem niebo ogłasza śmierć władcy".
Czasem przez nocne niebo przemknie meteor - "spadająca gwiazda". To okruch kosmicznej materii wielkości główki zapałki, zwykle pozostałość po kometarnym warkoczu, który z wielką prędkością wpada do ziemskiej atmosfery i spala się w niej.
Jak pisał Jeremi Przybora, "ta natura jest niezmierna!". Ale niezmierna jest również ludzka inwencja. Dziś, obserwując nocne niebo, nawet gołym okiem, przekonujemy się o tym coraz częściej. Na prawie jednej trzeciej profesjonalnych fotografii astronomicznych pojawiają się jasne smugi - ślady sztucznych satelitów. Wiele z nich jest widocznych gołym okiem. Są łatwo odróżnialne od samolotów. Przecinają niebo dość szybko, w dodatku pojawiają się w tym samym miejscu w równych odstępach czasu. Szczególnie efektowne i łatwe do obserwacji są Międzynarodowa Stacja Kosmiczna i satelity systemu kosmicznej telefonii komórkowej Iridium. Stacja Kosmiczna krąży wokół Ziemi po niskiej orbicie (zaledwie ok. 350 km). Jest na tyle duża (zwłaszcza jej baterie słoneczne), że bardzo jasno świeci odbitym światłem słonecznym. Porusza się bardzo szybko. Wielki, świecący obiekt wyłania się znad horyzontu, szybko przemieszcza po niebie i nagle, na środku bezchmurnego nieba... znika! To dlatego, że wchodzi w cień Ziemi. Niezapomniany widok. Zaś pokryte odblaskowymi panelami satelity Iridium puszczają do nas "zajączki", jak dziecko bawiące się lusterkiem. Błysk trwa najwyżej kilka sekund. Jest jednak bardzo jasny - niektóre są jaśniejsze niż Wenus!
Jak ich nie przegapić? Skąd wiedzieć, kiedy i gdzie wypatrywać Kosmicznej Stacji? Nic trudnego. W sieci jest wiele stron z potrzebnymi informacjami. Najlepsza to chyba "Heavens Above" (www.heavens-above.com). Gdy ustawimy tam nasze położenie geograficzne, dostaniemy informacje o pojawieniu się na niebie błysków Iridium lub przelatującej Stacji Kosmicznej z sekundową dokładnością, kierunkiem i wysokością na niebie). Polecam zabawę.
***
Widok nocnego nieba jest piękny jak najpiękniejsze krajobrazy czy romańskie katedry. I też należy o niego dbać i go chronić. Zaśmiecenie sztucznym światłem staje się coraz poważniejszym problemem. Atmosfera rozprasza światło miast, billboardów, neonów reklamowych, nadajników telefonii komórkowej (dla radioastronomów to też światło!), radarów, stacji TV. Łatwo nim zasłonić nawet najjaśniejsze kosmiczne obiekty. Telefon komórkowy na Księżycu byłby najjaśniejszym ("najgłośniejszym") źródłem radiowym na niebie! Jak powiedział mi mój japoński kolega, astronom, w Tokio przeszło 90 proc. maturzystów nigdy w życiu nie widziało Drogi Mlecznej.
Patrzmy więc w niebo, póki na nim jeszcze coś widać. Niedługo będą tam już tylko świecące całą dobę, krążące na orbicie reklamy (były już takie pomysły!) i grożąca palcem z nieba niewidzialna ręka rynku. Po raz pierwszy ją wtedy ktokolwiek zobaczy.
