Ďaleká je cesta domov - naše nie tak blízke okolie.

31.05.2004
 

< Späť --     Úvodná stránka      -- Ďalší >




Poďakovanie: The 2dF Galaxy Redshift Survey , Richard Powell

Objavenie nových svetadielov si vyžiadalo ich zmapovanie. Zaznamenanie pobrežia, toku riek, polohy hôr mali zjednodušiť orientáciu a hrali životne dôležitú v navigácii.


Znázornenie oblasti, v ktorej sa zmapovalo rozloženie galaxií. Výrez má svoje vrcholy na Zemi, v slnečnej sústave v jednej z ramien Mliečnej dráhy, ktorá je znázornená.
Poďakovanie: 2dFGRS

Sme ďaleko od toho, aby sme podnikli medzihviezdne, či medzigalaktické lety, ale zmapovanie nášho nie tak blízkeho okolia predsa hrá dôležitú úlohu, keď už nie kvôli niečomu inému, kvôli poznaniu vesmíru a na rozšírenie našej vzdelanosti. Pomocou výkonných ďalekohľadov a fyzikálnych zákonov sme schopní toto zmapovanie vesmíru urobiť bez toho, aby sme opustili našu slnečnú sústavu.

V rámci spoločného projektu Spojeného kráľovstva Veľkej Británie a Austrálie "The 2dF Galaxy Redshift Survey" bolo zmapovaných vyše 220 tisíc galaxií v úzkom výrez, ako to ukazuje obrázok vľavo. Výrez bola vybraná tak, aby Mliečna dráha (naša domovská galaxia) "nezacláňala" výhľade na okolitý vesmír. Výrez predstavuje len veľmi malú časť celkovej južnej oblohy, napriek je v nej mimoriadne veľa galaxií a dá sa predpokladať, že nie je tomu inak ani v ostatnej časti vesmíru. Vzdialenosti galaxií sa určujú využitím Dopplerovského červeného posunu galaxií. Ako sme už písali viackrát, vesmír sa rozpína a objekty, ktoré sú od nás Ďalej, sa preto od nás vzďaluje väčšou rýchlosťou. V závislosti od rýchlosti, s ktorou sa galaxie vzďaľujú, posúva sa aj ich svetlo smerom k dlhším vlnovým dĺžkam. Chemické prvky pri ionizácii vyžarujú svetlo charakteristickej vlnovej dĺžky, ktoré je možné identifikovať aj z tejto obrovskej vzdialenosti a možno určiť rýchlosť, ktorou sa zdroj (galaxia) vzďaľuje. Z tejto rýchlosti a z toho, že ako sa rozpína vesmír vieme určiť vzdialenosť danej galaxie.
Obrázok vyššie je mapou galaxií v tomto výreze (každý bod predstavuje jednu galaxiu). Po stranách výrezu je uvedený koeficient červeného posunu a súčasne aj prepočet na vzdialenosť (v miliardách svetelných rokov). Dobre vidieť vláknitú štruktúru, do ktorej sa galaxie organizujú vo vesmíre (galaxie nie sú "rozhádzané" rovnomerne v priestore).
Rastom vzdialenosti klesá aj počet galaxií, čo by mohol viesť k mylnej predstave (nebola by to žiadna výnimka v histórii ľudstva), že keď už nie Zem a slnečná sústava, tak aspoň Mliečna dráha je niekde v strede vesmíru.
Relatívny pokles pozorovaných galaxií je daný jednak tým, že rastom vzdialenosti slabne aj svetlo galaxií. Výkonnejší teleskop dokáže objaviť veľký počet galaxií aj v tmavej časti oblohy (pozri hlboký pohľad do vesmíru).
Druhým dôvodom je to, že galaxie neboli tu odvždy, začali sa formovať v určitom štádiu vesmíru. Čím hladíme do väčšej vzdialenosti o to rannejšie štádium vesmíru vidíme, čo súvisí s tým, že zo vzdialenosti jednej miliardy svetelných rokov trvá svetlu cesta k nám jednu miliardu rokov.

Predstava, že výrez predstavuje len veľmi malú časť vesmíru a každý bod na tejto mape je galaxiou s miliardami hviezd, aké je aj naše Slnko, vyvoláva otázku či sa dokážeme orientovať vo vesmíre, ktorý nás obklopuje aspoň tak, ako nad mapou zemegule?

Obrázky zľava doprava ukazujú blízke okolie slnečnej sústavy do vzdialenosti 12,5 svetelných rokov, do 250 svetelných rokov a do 10 000 svetelných rokov.
Poďakovanie: Richard Powell

Hviezda, ktorá je najbližšie k našej slnečnej sústave, je Proxima Centauri vo vzdialenosti 4,22 svetelných rokov a je členom systému a-Centauri. Jedná sa o slabo svietiaci červený trpaslík, vo vzdialenosti 0,24 svetelných rokov od hlavnej dvojice hviezd systému. Obieha okolo tejto dvojice a doba obehu trvá niečo okolo milión rokov. Táto hviezda bola objavená v roku 1915 Robertom Innesom a vyznačuje sa aj tým, že občas výrazne zmení svoj v priebehu pár minút. Takáto nestabilita Slnka by vyhladila na Zemi život, ktorý poznáme dnes.
Vo vzdialenosti nasleduje spomínaná dvojica a-Centauri A a B (nazývané tiež Rigel Kentaurus A a B), oranžový a žltý trpaslík, ktoré obiehajú okolo spoločného ťažiska periódou 80 rokov. Ďalšie hviezdy možno nájsť na mape kliknutím na prvý z obrázkov vyššie.
Druhý obrázok (v strede) ukazuje 1500 najjasnejších hviezd do vzdialenosti 250 svetelných rokov.
Tretí obrázok (vpravo) ukazuje "náš kútik" v Mliečnej dráhe. Slnko so slnečnou sústavou sa nachádza v Orionovom ramene, ktoré je v porovnaní s ramenom Sagitarius celkom malé rameno. Na obrázku je vyzdvihnutých niekoľko hviezd, ktoré môžeme vidieť aj voľným okom. Dominantné sú hviezdy v súhvezdí Orionu, z ktorého rameno dostalo svoje meno. Všetky tieto hviezdy sú jasné obry alebo superobry, tisíce krát jasnejšie, než Slnko. Najjasnejšou hviezdou je v súhvezdí Cassiopeia, ktorej jas prevyšuje jas Slnka stotisíc násobne, vďaka veľkej vzdialenosti (4000 svetelných rokov) je však slabunkou hviezdou na našej severnej nočnej oblohe.

Obrázky zľav doprava ukazujú menej blízke okolie slnečnej sústavy, do vzdialenosti 100 tisíc svetelných rokov, milión svetelných rokov desať miliónov svetelných rokov.
Kliknutím na obrázky si môžete pozrieť detaily.
Poďakovanie: Richard Powell

Prvý obrázok vyššie je obrázkom celej Mliečnej dráhy, ktorého ramená sú tvorené asi 200 miliardami hviezd. Naše Slnko sa nachádza hlboko v Orionovom ramene približne vo vzdialenosti 26 tisíc svetelných rokov od centra galaxie. Smerom k tomuto stredu sú hviezdy bližšie k sebe, než v okolí našej slnečnej sústavy. Na obrázku (kliknite a pozrite lepšie rozlíšenie) možno vidieť aj malú guľovitú hviezdokopu, ktorá patrí k Mliečnej dráhe, ale pohybuje sa mimo rovinu ekliptiky galaxie.
Vo väčšej vzdialenosti od Mliečnej dráhy sa nachádza viac, desiatky trpasličích galaxií (pozri druhý obrázok uprostred), skladajúce sa z desiatok miliónov hviezd. Tieto trpasličie galaxie udržuje vo svojej gravitačnej pasci Mliečna dráha, nútiac ich krúžiť okolo s periódou obehu niekoľko miliárd rokov.
Mliečna Dráha spolu s tromi väčšími galaxiami patrí ku skupine galaxií nazývaných Lokálna skupina, obsahujúcich aj spomínané trpasličie galaxie. Mnohé trpasličie galaxie sú na tak veľké vzdialenosti už špatne pozorovateľné, preto je pravdepodobné, že väčšina z nich zatiaľ čaká na objavenie.

Obrázky zľav doprava ukazujú vzdialené okolie Mliečnej dráhy do vzdialenosti 200 miliónov svetelných rokov, jednu miliardu svetelných rokov a celý viditeľný vesmír.
Kliknutím na obrázky si môžete pozrieť detaily.
Poďakovanie: Richard Powell

Naša galaxia (Mliečna dráha) je len jedna z tisícok galaxií, ktoré sú vo vzdialenosti 100 miliónov svetelných rokov, ako to ukazuje aj prvý obrázok vyššie (vľavo). Galaxie majú tendencie zhlukovať sa a vytvárať kopy galaxií. Najbližšia väčšia kopa galaxií sa nazýva Virgo, ktorá je zhlukom niekoľko sto galaxií a dominuje svojmu okoliu s kopami galaxií. Všetky tieto kopy galaxií vytvárajú ešte väčší útvar, superkopu galaxií, v tomto prípade nazývanú znova Virgo.
Na obrázku uprostred je znázornené to, čo sme už povedali, že galaxie, kopy galaxií i superkopy vypĺňajú vesmír nerovnorodým spôsobom vytvárajúc vláknitú štruktúru, medzi ktorými sa nachádza priestor, ktorý je skoro prázdny. Tým samozrejme myslíme len to, že počet galaxií je podstatne menší, než vo vláknitých štruktúrach. Tento obrázok ukazuje približne sedem percent celého viditeľného vesmíru, ktorý je znázornený na obrázku vpravo. Nakoľko svetlo sa nerušene šíri vo vesmíre síce len približne 12,6 miliardy rokov, do väčšej vzdialenosti než 12,6 miliárd rokov. Pohľad do takejto vzdialenosti je uzavretý pred našimi zrakmi mikrovlným žiarením, ale galaxie nie sú vidieť ani v menšej vzdialenosti - aj galaxie potrebovali čas, než sa vytvorili.

Pokiaľ sa vám zachcelo blúdiť v blízkosti slnečnej sústavy (tak dajme tomu do vzdialenosti 5000 svetelných rokov), môžete si skúsiť voľne šíriteľný program Celestia (11,5 MB), pomocou ktorej sa môžete presúvať od jednej hviezdy k druhej, sem a tam - len a by ste potom trafili domov!

-AT-


< Späť --     Úvodná stránka      -- Ďalší >