How Do We Study The Stars? - Yuan - Sen ting

Gradsko nebo je, iskreno, prilično dosadno. Ako pogledate naviše u mračne delove između zgrada, možda ćete moći da uočite Velikog medveda ili Orionov pojas, ali sačekajte. Pogledajte u taj tamni deo opet i ispružite palac. Šta mislite, koliko ima zvezda iza njega? Deset, dvadeset? Pogađajte ponovo. Ako pogledate u taj deo neba veličine nokta na palcu kroz svemirski teleskop Habl, umesto tačkica svetlosti, videćete mrlje. Ovo nisu zvezde. To su galaksije kao što je naš Mlečni put. Gradovi od milijardu zvezda, a više od hiljadu skriva se iza vašeg palca. Svemir je veći nego što možete videti iz grada i mnogo je veći nego zvezdano nebo koje možete videti kada ste na selu. Ovo je svemir kako ga vide astrofizičari, sa mnogo više zvezda nego što ima zrna peska na Zemlji. Dok zurite u zvezde noću, učestvujete u najstarijoj nauci u ljudskoj istoriji. Proučavanje neba je starije od navigacije, poljoprivrede, možda čak i samog jezika. Ipak, suprotno drugim naukama, astronomija je potpuno posmatračka. Ne možemo kontrolisati parametre naših eksperimenata iz laboratorijskih klupa. Naša najbolja tehnologija može poslati čoveka na Mesec i istražuje do granica našeg Sunčevog sistema, ali ove udaljenosti su relativno male ako se uporede sa razjapljenim jazovima između zvezda. Kako onda znamo toliko mnogo o drugim galaksijama - od čega su sačinjene, koliko ih ima, ili da su uopšte tamo? Pa, možemo početi od prve stvari koju vidimo kada gledamo naviše po noći - od zvezda. Ono što pokušavamo da shvatimo su njihova svojstva. Od čega su? Koliko su vrele? Koliko masivne? Koliko stare? Koliko su udaljene od Zemlje? Verovali ili ne, možemo da naučimo ove stvari kroz jednostavno sijanje svetla na nebu. Možemo odgonetnuti jednu vrstu zvezdane poruke kroz pretvaranje svetlosti zvezda u duge. Kada pogledate u dugu na Zemlji, zapravo gledate u svetlo sa Sunca koje je rasuto kroz vodene kapi iz atmosfere u sve te različite talasne dužine koje je čine. Proučavamo svetlo sa drugih zvezda tako što stvaramo duge prema potrebi koristeći ne vodene kapi, već druge specifične instrumente koji raspršuju svetlost. Kada pogledamo raspršenu svetlost sa našeg Sunca, vidimo nešto čudno - crne linije u dugi. Ove linije su karakteristični otisci prstiju atoma. Svaki tip atoma u Sunčevoj atmosferi upija svetlost na specifičnim talasnim dužinama, a količina apsorpcije zavisi od toga koliko ima atoma. Kroz posmatranje koliko svetlosti fali na ovim karakterističnim talasnim dužinama, možemo znati koji se elementi nalaze u Sunčevoj atmosferi, ali čak i njihovu koncentraciju. Ista ideja može se primeniti na proučavanje zvezda. Napravite spektralnu dugu, vidite šta nedostaje i shvatite koji su elementi prisutni. Bingo! Sada znate od čega se zvezde sastoje. Nismo, međutim, ograničeni samo na talasne dužine koje naše oko uočava. Uzmite u obzir talasne dužine radija. Da, mogu doneti „Bilbord top 100" u vaša kola, ali mogu i da skoro neometano putuju kroz svemir. Zato što su došli do ovolike udaljenosti, mogu nam reći veoma ranu istoriju svemira, od pre samo nekoliko hiljada godina posle Velikog praska. Možemo proučavati i infracrveno svetlo koje emituju hladniji objekti, kao što su oblaci od gasa i prašine u svemiru i ultraljubičasto svetlo sa vrelih zvezda koje su se nedavno rodile iz ovih oblaka. Proučavanje različitih talasnih dužina ne samo da nam daje kompletniju sliku o bilo kom pojedinačnom objektu, već i različite poglede na svemir. Zbog ovoga, astrofizičari koriste nekoliko različitih vrsta teleskopa pokrivajući spektar od infracrvenih preko ultraljubičastih do x-zraka, od ogromnih radio antena preko ogromnih srebrnih ogledala do svemirskih satelita, detektujući svetlo koje bi u suprotnom blokirala Zemljina atmosfera. Astrofizičari ne vide samo milijarde zvezda među milijardama galaksija u svemiru. Oni ih čuju, osećaju i naslućuju kroz mnogobrojne kanale, od kojih svaki otkriva različitu priču. Sve, međutim, počinje sa svetlošću, onom koju vidimo i ne vidimo. Želite da znate tajne svemira? Samo pratite svetlo.