Astronóm Vladimir Surdin: 6 vesmírnych zázrakov, ktoré udivujú predstavivosť

Každú sekundu nami preletia miliardy neutrínových častíc, astronómovia umiestňujú svoje senzory hlboko pod zemou alebo pod vodou a najbližšia čierna diera je doslova vedľa – v strede našej Galaxie. O týchto a ďalších zaujímavých faktoch hovoril astronóm Vladimir Surdin a Lifehacker urobil zhrnutie prednášky.

1. Zrodenie hviezdy

Priestor nikdy nie je prázdny. A ak máme dobrý ďalekohľad, hmotu, ktorá vypĺňa tento priestor, určite uvidíme v optickom či rádiovom dosahu. Napríklad vzdialené hviezdy alebo oblaky plynu.

Ale niekedy sa stane, že niektorá časť priestoru uzavrie tmavú škvrnu - akoby tam bola prázdnota, ktorá nemôže byť. A uvedomili sme si, že ide o studené plynové oblaky, vo vnútri ktorých je pripravená na zrodenie novej hviezdy.

Spočiatku sa neukazuje. Keď však príde čas zrodu, hviezda uvoľní prúd horúceho plynu, ktorý na pozadí tmavého mraku vyzerá ako tenký lúč alebo prúd.

A niekedy - oznamuje svoje narodenie mocným pozdravom. Na mieste tmavej škvrny sa objaví obrovský oblak horúceho plynu – hviezda akoby vyčistila priestor okolo seba, v ktorom bude žiť.

Tento proces vyzerá veľkolepo pri pohľade z diaľky. Ak sa však vedľa nás zrodí hviezda asi 10–15-krát ťažšia ako Slnko, naša slnečná sústava prestane existovať. Preto nech sa takéto zázraky dejú ďaleko.

2. Vznik novej planéty

Predtým astronómovia iba fantazírovali o tom, ako by mohol vyzerať proces planetárneho zrodu. Ale moderné teleskopy, ktoré kombinujú optiku a rádiové antény, nám pomohli zachytiť aj tento jav. Najvýkonnejšie zariadenia tohto druhu sa nachádzajú v Čile – práve tam dnes astronómovia robia mnohé objavy.

Planéty sa môžu zrodiť okolo hviezdy, ktorá sa ešte nesformovala do konca. Vedci zaznamenali, ako sa okolo neho vytvára oblak plynu. Splošťuje sa a stáva sa ako obrovská palacinka s hviezdou v strede.

Potom sa na tejto placke objavia tmavé cestičky-obežnice. Budúce planéty z nich zbierajú hmotu, formujú sa a rodia satelity, ktoré sa okolo nich okamžite začnú točiť. V oblaku plynu sa stále objavujú nové objekty.

3. Procesy prebiehajúce na Slnku

Zo Zeme Slnko vyzerá ako hladká pingpongová loptička. Ale ak sa na to pozriete z obežných dráhach, uvidíme veľmi zaujímavý a miestami nebezpečný objekt.

Faktom je, že na Zem dopadá jedna desaťmiliardtina slnečného žiarenia. To stačí na všetky potreby našej planéty. Ak však hviezda vyvrhne „kúsok“ svojej hmoty našim smerom, môže dôjsť k vážnym nehodám.

V ére modernej elektroniky to ešte neplatilo. K podobnému výbuchu však došlo v 19. storočí. Potom bolo všetko usporiadané celkom primitívne: signály sa prenášali po drôtoch pomocou Morseovej abecedy. A keď Slnko vrhlo na Zem silný prúd plynu, telegraf sa pokazil.

Dnešná technológia je oveľa zraniteľnejšia ako káblová komunikácia.

Ďalším zázrakom sú spôsoby, ktoré nám umožňujú nahliadnuť do jadra našej hviezdy a študovať procesy, ktoré tam prebiehajú. Pomáhajú v tom toky neutrín.

Špičkou nosa, ako aj každým štvorcovým centimetrom nášho tela preletí každú sekundu 10 miliárd týchto častíc. My to necítime, ale prístroje zaznamenávajú napr tokov.

Rovnakým spôsobom neutrína prenikajú našou planétou. A na štúdium stavu Slnka vedci používajú obrovské podzemné a podvodné detektory-laboratóriá, ktoré zachytávajú prúdy týchto častíc.

Takéto centrá existujú napríklad v Japonsku. Ide o obrovské miestnosti umiestnené v hĺbke asi jeden a pol kilometra. V Arkhyz máme nainštalované podzemné detektory. okrem toho vedci použiť podvodné neutrínové teleskopy – napríklad pri Bajkale.

Hlavným prvkom takýchto zariadení je fotonásobič. Je zaujímavé, že je nasmerovaný nie hore, k Slnku, ale dole, smerom do stredu Zeme. Detektory totiž fungujú neskoro v noci, keď naša hviezda osvetľuje opačnú časť planéty – teda pozerajú sa na Slnko cez teleso Zeme.

Naša planéta slúži ako vynikajúci časticový filter. Neutrino vstúpiť do nej na južnej pologuli, úplne ju preraziť a potom sú chytení na dne Bajkalu.

Americkí vedci nainštalovali podobné zariadenia na svojej vedeckej základni v Antarktíde.

Takto získame portrét Slnka z rôznych bodov a zistíme, aké procesy prebiehajú v našom svietidle.

4. smrť hviezdy

Hviezdy sa nielen rodia, žijú a vyžarujú neutrína. Niekedy zomierajú.

Po prvé, odchádzajúca hviezda sa zahalí do planetárnej hmloviny. Slabé zariadenia dokážu rozlíšiť malú loptičku a možno ju zameniť s blízkou planétou. Ale vesmírne teleskopy nám umožnili vidieť tieto objekty podrobne.

Videli sme rozširujúce sa škrupiny - horné vrstvy hviezdy. Zhadzuje ich skôr, než prestane svietiť. Ale najzaujímavejšie na tom nie je. Ak je každá hviezda guľou, potom musí vyvrhovať hmotu rovnako vo všetkých smeroch. Avšak, hmlisté škrupiny majú veľmi odlišné formulár.

Pozorovatelia im dávajú poetické mená. Takto sa vo vesmíre objavujú hmloviny, ktoré sa nazývajú Eskimák, Mravec, Presýpacie hodiny, Mačacie oko, Motýľ a z nejakého dôvodu dokonca aj Skazené vajce.

Takéto procesy sa vyskytujú s hviezdami o veľkosti nášho Slnka. Relatívne blízko, v súhvezdí Orion, sa však nachádza Betelgeuze. Je to malá červenkastá hviezda.

Astronómovia už dlho pozorujú, ako sa zahaľuje do prúdov plynu. Betelgeuse zrejme dokončuje svoju evolúciu. Ale na rozdiel od skromnejších svietidiel nezmizne. Vedci sa domnievajú, že jeho existencia sa skončí silným výbuchom. Možno sa tak stane veľmi skoro.

Astrofyzici tvrdia, že k výbuchu s najväčšou pravdepodobnosťou dôjde v priebehu nasledujúcich 10 000 rokov. Ale kedy presne, nikto nevie. Možno aj zajtra.

Tento jav sa nazýva „výbuch supernovy“. Takto končia svoj život masívne hviezdy. Takéto efekty ľudia na oblohe nepozorovali už dlho. Naposledy explodovala supernova pred takmer 1000 rokmi, v roku 1054. A bol taký silný, že ho bolo možné pozorovať bez akýchkoľvek ďalekohľadov. Celý ten čas sa hviezdna hmota rozlietala a pálila priestor.

Keď Betelgeuze vybuchne, zaplaví nás hviezdna radiácia. Vedci ubezpečujú: pre Zem to tak nebude katastrofa Atmosféra nás ochráni. Satelity na obežnej dráhe však zhoria a astronauti budú musieť byť urýchlene evakuovaní.

Ak dnes dôjde k výbuchu, moderné technológie na to upozornia približne o 10 hodín: od hviezd, vybuchne silný prúd neutrín, čo určite zaznamenajú senzory na Bajkale a v Antarktída. Na vyzdvihnutie astronautov z obežnej dráhy bude dosť času.

A z Betelgeuze bude malé jadro, ktoré sa zmení na neutrónovú hviezdu.

5. Hľadajte čierne diery

Einstein povedal, že nemôžete vidieť čiernu dieru. Toto vesmírne teleso vyzerá ako prázdne miesto, pretože vďaka najsilnejšej gravitácii všetko pohltí a nič neuvoľní – dokonca vo vnútri zostávajú aj svetelné vlny.

Najbližšia čierna diera je v samom strede našej galaxie. Je ťažké to pozorovať, pretože centrum je od nás uzavreté obrovským množstvom nepriehľadných mrakov. Vedcom sa ale podarilo opraviť našu „domácu“ čiernu dieru.

Ak chcete určiť, kde sa tento objekt nachádza, musíte venovať pozornosť tomu, či sa v blízkosti nenachádzajú hviezdy, ktoré sa správajú zvláštne. Astronómovia si všimli, že v našej Galaxii sa zdá, že sa pohybujú okolo neviditeľného stredu. To znamená, že nejaký obrovský objekt im nedovolí odísť.

Vedci pozorujú pohyb hviezd od roku 1995 a vypočítali, že v strede ich rotácie je čierna diera štyri milióny krát hmotnejšia ako naše Slnko. Tento objav bol natoľko presvedčivý, že jeho autori dostali Nobelovu cenu, hoci túto čiernu dieru nikto nevidel a nevedel potvrdiť, že tam bude.

Ale na jar 2022 sme tento objekt konečne uvideli cez rádioteleskop. Vyzerá to ako bagel alebo šiška: v strede je diera - rovnaká čierna diera a okolo nej lieta horúci plyn. Presne podľa predpovedí.

6. Existencia temnej hmoty

Nedávno sa vedci dozvedeli, že naša Galaxia je ponorená v obrovskej spleti neznámej hmoty a zaberá len 1 % jej objemu. Čo to je, nevedia ani fyzici, ani astronómovia.

Vedci nazývajú túto látku temnou hmotou alebo „temnou hmotou“. Zatiaľ ho nemožno vidieť, merať ani skúmať. A dá sa to zistiť iba silou príťažlivosti.

Vedci prišli na to, ako využiť tmavú hmotu na to, aby videli svetlo hviezd z veľmi vzdialených galaxií. Tak ďaleko, že astronómovia si nikdy nemysleli, že ich niekedy uvidia.

Ukazuje sa, že masívne vesmírne objekty mierne menia smer svetelných lúčov kvôli ich príťažlivosť tak, že sa odchyľujú od priamky. A ak svetlo prechádza cez zhluky galaxií naplnené temnou hmotou, jeho dráha je mierne skreslená. Až tak, že zo Zeme možno ďalekohľadmi pozorovať vzdialené hviezdy. A astronómovia ich dokázali opraviť.