CZY w pogodną noc podziwiałeś kiedyś niebo usiane gwiazdami? Być może zauważyłeś, że te skrzące się punkciki są zróżnicowane pod względem jasności, a nawet barwy. Biblia słusznie oznajmia: „Gwiazda od gwiazdy różni się chwałą” (1 Koryntian 15:41).

Co sprawia, że jedna gwiazda różni się od drugiej „chwałą”, czyli blaskiem? Dlaczego na przykład niektóre są białe, a inne niebieskie, żółte lub nawet czerwone? I dlaczego migocą?

Jądro gwiazdy to gigantyczny piec nuklearny, który produkuje kolosalne ilości energii. Energia ta przemieszcza się do zewnętrznych warstw gwiazdy, po czym jest emitowana w przestrzeń kosmiczną — głównie w postaci promieniowania podczerwonego oraz światła widzialnego. Co ciekawe, gwiazdy gorętsze są niebieskie, a zimniejsze — czerwone. Skąd ta różnica?

Światło można opisać jako strumień cząstek, zwanych fotonami, które jednocześnie zachowują się jak fale elektromagnetyczne. Gwiazdy o wyższej temperaturze emitują fotony o wyższych energiach, charakteryzujące się mniejszą długością fali. Jest to promieniowanie z dolnego zakresu światła widzialnego, odbierane przez oko ludzkie jako wrażenie barwy niebieskiej. Natomiast gwiazdy chłodniejsze emitują mniej energetyczne fotony, które znajdują się w górnym zakresie światła widzialnego i są odbierane jako wrażenie barwy czerwonej. Nasze Słońce plasuje się mniej więcej pośrodku, gdyż wypromieniowuje największe ilości światła w zakresie kolorów od zielonego do żółtego. Dlaczego zatem nie jest zielonkawe? Ponieważ emituje także znaczne ilości promieniowania widzialnego w pozostałym zakresie kolorów. W rezultacie Słońce obserwowane z przestrzeni pozaziemskiej wydaje się białe.

Wpływ atmosfery na kolor Słońca

Na Słońce patrzymy przez pewien filtr — atmosferę ziemską. To ona sprawia, że kolor Słońca zmienia się w zależności od pory dnia. Na przykład w południe zazwyczaj jest jasnożółte. Ale podczas wschodu i zachodu, gdy znajduje się blisko linii horyzontu, może być pomarańczowe, a nawet czerwone. Przyczyną tego są obecne w atmosferze gazy, para wodna oraz mikroskopijne drobiny innych substancji.

Wskutek specyficznego składu atmosfera najbardziej rozprasza niebieskie i fioletowe światło słoneczne, toteż w pogodny dzień możemy podziwiać przepiękny błękit nieba. Rozpraszanie promieniowania słonecznego powoduje, że w jego widmie zostaje więcej nierozproszonej barwy żółtej, dlatego też Słońce w zenicie jest jasnożółte. Ale kiedy zbliża się ono do horyzontu, światło dociera do nas pod ostrym kątem i musi pokonać dłuższą drogę przez atmosferę. W rezultacie rozproszeniu ulega jeszcze więcej światła w zakresie niebieskim, a także zielonym, przez co Słońce możemy obserwować jako zachwycającą czerwoną lub szkarłatną kulę.

Nocne niebo pełne kolorów

Nasza zdolność widzenia nocnego nieba zależy od czułości wzroku. Oczy odbierają  światło dzięki dwom rodzajom receptorów — czopkom i pręcikom. Czopki potrafią rozróżniać kolory, jednak w słabym świetle przestają reagować. Pręciki nie rozróżniają barw, za to są niezwykle czułymi fotoreceptorami. W sprzyjających warunkach pręcik może zareagować nawet na pojedynczy foton! Ale czułość pręcików jest przesunięta w stronę światła o krótszej fali — światła niebieskiego. Dlatego kiedy patrzymy gołym okiem na słabo świecące gwiazdy, widzimy gwiazdy niebieskie, a czerwonych już nie — nawet jeśli mają taką samą jasność. Na szczęście możemy uzbroić oczy w odpowiednie przyrządy.

Słabo świecące obiekty nocnego nieba, takie jak gwiazdy, galaktyki, komety i mgławice, łatwiej obserwować za pomocą lornetki i teleskopu. Ale widoczność jest ograniczona przez atmosferę. Przeszkody tej nie musi pokonywać Teleskop Kosmiczny Hubble’a (HST), umieszczony na orbicie okołoziemskiej. Ten cud techniki pozwala obserwować obiekty o jasności dziesięć miliardów razy mniejszej od najsłabiej świecących gwiazd widocznych gołym okiem! Dzięki obserwatorium HST uzyskano niezwykle imponujące obrazy obiektów głębokiego nieba — w tym galaktyk oraz obłoków pyłu i gazu międzygwiazdowego, zwanych mgławicami.

 Nowoczesne teleskopy używane obecnie w obserwatoriach naziemnych pod pewnymi względami dorównują teleskopowi Hubble’a, a nawet go przewyższają. Dzięki zaawansowanym metodom kompensowania wpływu atmosfery dają obraz kosmosu o większej rozdzielczości niż teleskop Hubble’a. Przykładem jest Obserwatorium imienia W. M. Kecka na Hawajach, gdzie zamontowano jeden z największych teleskopów optycznych świata — Keck I. Za jego pomocą astronom Peter Tuthill z uniwersytetu w Sydney odkrył obłok pyłu wyrzucany przez gwiazdę podwójną w gwiazdozbiorze Strzelca, który z naszego punktu widzenia znajduje się blisko centrum naszej Galaktyki.

Im głębiej w przestrzeń wglądają astronomowie, tym więcej odkrywają gwiazd i galaktyk. Ile ich jest? Możemy jedynie zgadywać. Ale Stwórca, Jehowa Bóg, wie to dokładnie. W Psalmie 147:4 czytamy: „Określa liczbę gwiazd; wszystkie je woła po imieniu”.

Podobnych słów użył prorok Izajasz. Co więcej, z naukową precyzją oznajmił, że materialny wszechświat powstał za sprawą niezmierzonej energii, którą dysponuje Bóg. Napisał: „Podnieście oczy ku górze i popatrzcie. Kto stworzył te rzeczy? Ten, który ich zastęp wyprowadza według liczby, wszystkie je woła po imieniu. Dzięki obfitości dynamicznej energii — jako że jest również pełen werwy w swej mocy — ani jednej z nich nie brak” (Izajasza 40:26).

Skąd prorok żyjący jakieś 2700 lat temu wiedział, że wszechświat powstał z niewyczerpanej energii Bożej? Na pewno nie doszedł do tego wniosku samodzielnie — pisał w natchnieniu od Jehowy (2 Tymoteusza 3:16). Tak więc on oraz inni pisarze biblijni zyskali coś, czego nie można osiągnąć dzięki żadnemu teleskopowi ani opracowaniu naukowemu: poznali Tego, który obdarzył gwiazdy pięknem i chwałą.

[Ramka i ilustracja na stronie 16]

DLACZEGO GWIAZDY MIGOCĄ?

Gwiazdy migocą, czyli wydają się nieznacznie zmieniać swoją jasność i pozycję, z powodu nieregularnych ruchów atmosfery ziemskiej. Aby to zilustrować, wyobraź sobie wypełniony wodą basen, podświetlony niewielkimi światłami punktowymi. Co się dzieje, gdy woda nad nimi faluje? Migocą, podobnie jak gwiazdy. Zjawisko to jest jednak słabiej dostrzegalne w wypadku większych świateł. Takimi „większymi światłami” są planety — nie dlatego, że istotnie są większe od gwiazd, ale dlatego, że wydają się takie, ponieważ znajdują się bliżej Ziemi.

[Ramka i ilustracje na stronie 17]

CZY TE KOLORY SĄ PRAWDZIWE?

Z pewnością widziałeś imponujące kolorowe zdjęcia galaktyk, mgławic i gwiazd wykonane przez Teleskop Kosmiczny Hubble’a (HST). Ale czy ich kolory są rzeczywiste? Prawda jest taka, że obrazy te są wynikiem połączenia sztuki z nauką. Zdjęcia robione za pośrednictwem HST zapisywane są w skali szarości, ale wykonuje się je przez kolorowe filtry. Korzystając z nowoczesnej techniki i oprogramowania, astronomowie we współpracy z grafikami tworzą ostateczne obrazy, starając się w miarę możliwości jak najwierniej oddać naturalne kolory ciał niebieskich *. Czasami jednak świadomie zmieniają barwy, na przykład w celu uwydatnienia pewnych szczegółów na potrzeby analizy naukowej.

[Przypis]

[Ilustracje]

skala szarości

czerwony

zielony

niebieski

Ostateczny obraz po nałożeniu na siebie trzech kolorów

[Prawa własności]

J. Hester and P. Scowen (AZ State Univ.), NASA

[Ilustracja na stronie 16]

Gwiazda V838 Monocerotis

[Ilustracja na stronie 16]

Para galaktyk Arp 273

[Prawa własności do ilustracji, strona 15]

NASA, ESA, and the Hubble Heritage (STScI/​AURA) -ESA/​Hubble Collaboration

[Prawa własności do ilustracji, strona 16]

V838: NASA, ESA, and H. Bond (STScI); Arp 273: NASA, ESA, and the Hubble Heritage Team (STScI/​AURA)