Свемир — неке откривене тајне

ДАНА 4. јула 1054. године, Јанг Ве Ти загледао се горе у рано јутарње небо. Као службени астроном кинеског царског двора, пажљиво је посматрао кретање звезда кад му је изненада пажњу привукла сјајна звезда близу сазвежђа Орион.

Појавила се „звезда гост“ — име које су древни Кинези дали тој реткој појави. Након што је покорно о томе известио свог цара, Јанг је приметио да је „звезда гост“ постала тако сјајна да је надјачала чак и сјај Венере и неколико седмица се могла видети и по дану.

Требало је да прође девет стотина година да би се тај необичан призор могао адекватно објаснити. Сада се верује да је кинески астроном био очевидац супернове, катаклизмичких самртних грчева масивне звезде. Како и зашто долази до таквог изванредног феномена само су неке тајне које астрономија покушава открити. Следи објашњење које су астрономи брижљиво саставили.

Премда звезде попут нашег Сунца могу бескрајно дуго и стабилно живети, њихово формирање и смрт проузрокују најспектакуларније призоре на небу. Научници верују да животна прича звезде почиње у маглини.

Маглина. То је име које је добио међузвездани облак гаса и прашине. Маглине спадају међу најдивније објекте на ноћном небу. Једна која се види на насловној страни овог часописа названа је Трифид маглина (или маглина с три процепа). Унутар ове маглине рађају се нове звезде, које проузрокују да маглина зрачи црвенкасто.

Очигледно је да се звезде у маглини формирају кондензовањем дифузне материје у стегнуте слојеве гаса услед гравитационе силе. Те огромне кугле гаса стабилизују се кад достигну температуру при којој у језгру облака започну нуклеарне реакције, спречавајући даљње стезање. Тако се рађа звезда, често заједно са осталима, с којима сачињава звездано јато.

Звездана јата. На фотографији на 8. страни видимо мало звездано јато названо Кутија за накит, за које се сматра да је формирано само пре неколико милиона година. Име је добило по сликовитом опису астронома Џона Хершла (John Herschel) из 19. века: „кутијица различито  обојеног драгог камења“. Познато је да само наша галаксија има преко хиљаду сличних звезданих јата.

Енергија звезда. Звезда која се рађа, или настаје, стабилизује се кад се у њеној унутрашњости запали нуклеарна пећ. Она започиње да претвара водоник у хелијум фузионим процесом налик оном који се одвија у хидрогенској бомби. Маса једне типичне звезде, као што је Сунце, може трошити своје нуклеарно гориво милијардама година а да не исцрпи залиху.

Али, шта се догађа кад таква звезда коначно исцрпи своје водониково гориво? Док звезда исцрпљује водоник у средишњим подручјима, језгро се стеже, а температура се повећава. Истовремено, спољашњи слојеви се шире до огромних размера, повећавајући полупречник звезде 50 или више пута, те она постаје црвени џин.

Црвени џинови. Црвени џин је звезда с површинском температуром која је релативно ниска; зато и јесте црвене боје, а не беле или жуте. Ова фаза у животу звезде је релативно кратка, и завршава — кад се исцрпи већи део залихе хелијума — с небеским ватрометима. Звезда, која још увек сагорева хелијум, одбацује своје спољашње слојеве, који стварају планетарну маглину, сјајећи због енергије коју прима од своје матичне звезде. Звезда се коначно тако јако стегне и постане мање сјајни бели патуљак.

Међутим, ако је првобитна звезда довољно масивна, коначни исход је да сама звезда експлодира. То је супернова.

Супернове. Супернова је експлозија којом се завршава живот звезде која је првобитно била много масивнија од Сунца. У простор се, у жестоким ударним таласима при брзинама од преко 10 000 километара у секунди, избацују огромне количине прашине и гаса. Интензивна светлост експлозије је тако сјајна да надјачава сјај милијарду сунаца, појављујући се на небу као блистави дијамант. Енергија која се ослободи приликом једне једине експлозије супернове одговара укупној количини енергије коју би Сунце зрачило током девет милијарди година.

Данас, девет стотина година након што је Јанг посматрао своју супернову, астрономи још увек могу видети разбацане остатке те експлозије, структуру названу Рак-маглина. Али то није једини остатак. У њеном средишту открили су још нешто — сићушан објекат, који ротира 33 пута у секунди, назван пулсар.

Пулсари и неутронске звезде. Сматра се да је пулсар супергусто, ротирајуће материјално језгро које је преостало након супернове експлозије звезде с масом до три пута већом од масе Сунца. Будући да им је пречник мањи од 30 километара, ретко се могу открити помоћу оптичких телескопа. Али их зато могу открити радио-телескопи, који откривају радио-сигнале које ствара њихова брза ротација. Сноп радио-таласа ротира са звездом, попут снопа светионика, јављајући се посматрачу као импулс, и одатле име пулсар. Пулсари се такође називају неутронске звезде јер се састоје углавном од чврсто збијених неутрона. То објашњава њихову невероватну густину — преко сто милиона тона на кубни центиметар.

Али, шта би се догодило ако би нека заиста масивна звезда прошла фазу супернове? Према прорачунима астронома, језгро би могло наставити своје урушавање у себе изван деловања неутронске звезде. Теоретски, гравитациона сила која стеже језгро била би тако јака да би имала за последицу такозвану црну јаму.

Црне јаме. Каже се да су налик џиновским космичким вртлозима из којих не може ништа побећи. Унутрашњи гравитациони утицај толико је јак да и светлост  и материја ако им се сувише приближе бивају неумољиво усисани.

Никада до сада ниједна црна јама није била директно посматрана — по дефиницији је то немогуће — премда се физичари надају да ће доказати њихово постојање утицајем који врше на суседне објекте. Да би се открила ова необична тајна можда ће бити потребне нове технике посматрања.

Тајне галаксија

Галаксија је космичка структура коју сачињавају милијарде звезда. Године 1920. откривено је да Сунце није средиште наше галаксије, као што се то раније претпостављало. Недуго затим, снажни телескопи су открили мноштво других галаксија па је човек почео добијати представу о неизмерности свемира.

Магличаста таписерија коју зовемо Млечни пут заиста је рубни поглед на нашу галаксију. Кад бисмо је могли видети издалека, више би личила на дивовски ватрени точак. Њен облик се упоређује са два печена јаја на око међусобно слепљена доњим делом али, наравно, далеко већег размера. Путујући брзином светлости, требало би нам 100 000 година да пређемо нашу галаксију. Сунцу,  које је смештено према спољашњем рубу галаксије, треба 200 милиона година за један обилазак око средишта галаксије.

Галаксије, као и звезде, још увек садрже многе тајне које буде занимање научних кругова.

Квазари. У 1960-им ухваћени су јаки радио-таласи од објеката који се налазе далеко, далеко изван наше локалне групе галаксија. Названи су квазари — скраћеница за „квазизвездани радио-извори“ — због своје сличности са звездама. Али, астрономе је збунила огромна енергија коју су квазари емитовали. Један јако светлећи квазар је око десет хиљада пута светлији од Млечног пута, а најудаљенији који су откривени удаљени су више од десет милијарди светлосних година.

Након две деценије интензивног проучавања, астрономи су дошли до закључка да су ти удаљени квазари врло активна језгра удаљених галаксија. Али, шта се догађа у језгру тих галаксија да производе такву силну енергију? Неки научници сматрају да се енергија ослобађа услед гравитационих процеса а не нуклеарном фузијом као у звездама. Најновија теорија повезује квазаре с џиновским црним јамама. Да ли је то тачно или не, до данас остаје неизвесно.

Квазари и црне јаме су само две од загонетки које би још требало решити. У ствари, неке тајне свемира можда ће заувек остати изван наше способности схватања. Ипак, оне које су откривене могу нас поучити неким важним истинама, истинама које сежу далеко изван подручја астрономије.

[Слика на 7. страни]

Спирална галаксија М83

[Извор]

Фотографија: D. F. Malin, љубазношћу Anglo-Australian Telescope Board

 [Слике на 8. страни]

Кутија за накит

Отворено јато звезда, Плејаде у Таурусу, М45

[Извор]

Фотографија: D. F. Malin, љубазношћу Anglo-Australian Telescope Board

[Слике на 8. страни]

Орионова маглина с пропратном сликом која приказује маглину Коњска глава

[Извор]

Фотографија: D. F. Malin, љубазношћу Anglo-Australian Telescope Board