Gwiazdozbiory(1), nauka, fizyka, FIZYKA-ZBIÓR MATERIAŁÓW

Współczesny człowiek, a zwłaszcza mieszkaniec miasta rzadko spogląda w niebo. Niektórzy nawet zapomnieli, że ono istnieje, a przecież nasza Ziemia jest jedynie mikroskopijnym pyłkiem wirującym w ogromnych kosmicznych przestworzach. Warto czasem przyjrzeć się nieco bliżej dalekim obiektom, które podobnie jak my stanowią element Wszechświata. Gwiaździste niebo przyciągało uwagę ludzi od najdawniejszych czasów. Obrót Ziemi wpływa na zmianę położenia gwiazd względem obserwatora, nie zmienia się jednak wzajemne położenie gwiazd względem siebie. Podczas obserwacji nieba należy niewątpliwie zwrócić uwagę na to,że jaśniejsze gwiazdy tworzą pewne charakterystyczne grupy , zwane konstelacjami lub gwiazdozbiorami . Obecnie funkcjonująca konwencja wywodzi się głównie z tradycji kultur basenu Morza Śródziemnego i Bliskiego Wschodu i nawiązuje
do mitologii tych kultur. Istnieją przesłanki sugerujące, że pierwszegwiazdozbiory (należące do pasa zodiakalnego) wyodrębniono tam
ok. 15 tys. lat temu. Starożytni astronomowie greccy (Eratostenes,Hipparch oraz Ptolemeusz Klaudiusz) wyróżniali ponad 40 gwiazdozbiorów na znanej im części sfery niebieskiej. Poprzez kulturę arabską tradycja ta przedostała się do średniowiecznejEuropy. W XVII i XVIII w. dalsze gwiazdozbiory wyodrębnili m.in. J. Kepler,E. Halley, oraz (dla nieba południowego) N.L.de Lacaille, P. Le Monnier i J. Bode. W początkach XIX w.wyodrębniano kolejne konstelacje i liczba ich przekroczyła 100.Tradycyjne granice gwiazdozbiorów ulegały z czasem znacznymzmianom. W 1925 Międzynarodowa Unia Astronomiczna ustaliła ostatecznie istnienie i granice 88 konstelacji.Wśród nich znajduje się gwiazdozbiór Tarcza ( po łacinie Scutum ) wprowadzony przez gdańskiego astronoma Jana Heweliusza , który w ten sposób uczcił zwycięstwo oręża polskiego pod Wiedniem . Jest to Tarcza Jana Sobieskiego . Do najbardziej znanych konstelacji nieba należą Wielki Wóz i Mały Wóz należące do gwiazdozbiorów małej i wielkiej niedźwiedzicy które zaliczane są do gwiazdozbiorów okołobiegunowych . Mianem tym określamy gwiazdozbiory , które nigdy nie wschodzą i nigdy nie zachodzą są widoczne w każdą pogodną noc . Obserwując te konstelacje przez parę godzin możemy się przekonać , że przesuwają się one po niebie , nie zmieniają jednak wzajemnego położenia . Po prostu w ciągu doby wszystkie gwiazdy i inne ciała niebieskie opisują na niebie koła wokół punktów , które nazywamy biegunami niebieskimi , środkiem bieguna północnego jest gwiazda polarna .

Główną częścią gwiazdozbioru Wielkiej Niedźwiedzicy jest powszechnie znany wielki wóz . Jest to ugrupowanie jasnych gwiazd o charakterystycznym kształcie przypominającym kształt wozu ze złamanym dyszlem . Na uwagę zasługuje przedostatnia gwiazda w dyszlu wielkiego wozu , czyli dzeta Wielkiej Niedźwiedzicy , będąca jedną z najdawniejszych znanych gwiazd podwójnych .

Arabowie nazywali ją Mizarem ( " Rumakiem " ) , słabszego jej towarzysza Alkorem ( " Jeźdźcem " ). Każda z tych gwiazd jest w rzeczywistości układem gwiazd podwójnych jednak ich składniki znajdują się tak blisko siebie , że mogła to wykazać dopiero analiza ich widm dlatego takie gwiazdy nazywamy gwiazdami podwójnymi spektroskopowymi . Gwiazdy podwójne to gwiazdy które okrążają wspólny środek masy . Na ogół jest to gwiazda zbyt słaba aby można było ją dostrzec z Ziemi . Astronomowie rozpoznają że widoczna gwiazda należy do układu gwiazd podwójnych jeśli wykazuje ona cykliczne zmiany jasności lub gdy obserwuje się zakłócenia jej ruchu , odpowiadające oddziaływaniu grawitacyjnemu jakiegoś bliskiego ciała . Gwiazdy alfa i beta Wielkiej Niedźwiedzicy ( tylne koła wielkiego wozu ) wskazują kierunek gwiazdy polarnej . Jest to najjaśniejsza gwiazda małej niedźwiedzicy , zwanej często małym wozem . Świeciłaby zapewne dużo jaśniej , gdyby nie dzieliło jej od nas aż 400 lat świetlnych . Z tej odległości Słońca nie byłoby widać bez użycia lunety , ale w porównaniu z nim Gwiazda Polarna jest olbrzymią gwiazdą , ma od niego około milion razy większą objętość . Zmienia się ona na wskutek zachodzących pulsacji regularnie co cztery lata , w związku z czym jasność gwiazdy też się zmienia w granicach od +,96 do 2,05 wielkości gwiazdowej . Między gwiazdozbiorami Wielkiej a Małej Niedźwiedzicy rozciąga się gwiazdozbiór Smok . W jego skład wchodzą też niezbyt jasne gwiazdy , tworzące na niebie olbrzymi łuk zakończony na końcu nieregularnym czworobokiem , mającym symbolizować głowę gada . W środku czworoboku znajduje się punkt , z którego wylatują meteoryty , należące do roju Drakonid . Niekiedy nazywa się je Giacobinidami , ponieważ powstały z rozpadu komety Giacobiniego . Meteory tego roju pojawiają się na niebie regularnie 9 października . Naprzeciw gwiazdozbioru Wielkiej Niedźwiedzicy , ale już po przeciwnej stronie północnego bieguna niebieskiego , leży gwiazdozbiór Kasjopei . Łatwo go na niebie rozpoznać , ponieważ pięć najjaśniejszych gwiazd tego gwiazdozbioru tworzy w zależności od pory roku wielką literę W lub M .jak każdy gwiazdzbiór, również Kasjopea posiada przypisany sobie mit. Otóż... historia działa się w Etiopii, gdzie rządził mądry król Cefeusz. Żoną Cefeusza była Kasjopea, kobieta piękna, lecz nierozsądna. Zdarzyło jej się pewnego dnia śmiertelnie obrazić Posejdona, który przyrzekł zemstę. I rzeczywiście, zesłał potwora morskiego Ketosa, który zabijał rybaków i niszczył porty i wioski nadmorskie. ( Ketosa odnajdziemy jako gwiazdozbiór Wieloryb ) Cefeusz udał się po radę do wyroczni Ammony. Przepowiednia była straszliwa, królestwo mogła uratować jedynie ofiara z życia Andromedy, córki Cefeusza i Kasjopei. Rozpacz zapanowała na dworze, lecz co zapisane, musiało się stać. Przykuto Andromedę do nadmorskiej skały, gdzie miała oczekiwać na potwora Ketosa. Stało się jednak tak, że przepowiednia się nie spełniła. Zjawił się syn Zeusa, Perseusz. Wracał właśnie do domu do Argos - po dokonaniu bohaterskiego czynu, jakim było zabicie Gorgony Meduzy. Perseusz dowiedziawszy się o nieszczęściu, które spadło na królestwo, natychmiast stanął do walki z potworem. Walka była krótka, w nagrodę za zabicie potwora Perseusz zażądał ręki Andromedy. Ich małżeństwo było szczęśliwe, lecz szczęście nie trwało długo. Perseusz podczas igrzysk zabił dyskiem swojego dziadka Akrisiosa. Po tym fakcie małżonkowie uciekli z Argos i żyli na wygnaniu. Perseusz budował zamki, których ruiny zachowały się do dnia dzisiejszego. Później bogowie postanowili przenieść na niebo Perseusza i Andromedę a także Cefeusza i Kasjopeę. Odnajdziemy ich jako piękne jasne gwiazdozbiory. W jesienne wieczory (i nie tylko) możemy przeżyć z bohaterami jeszcze raz ich dramatyczne losy. Wystarczy spojrzeć w niebo.

Najjaśniejsza z gwiazd Kasjopei jest Schedir, która to gwiazda jest zmienną nieregularną . Do zmiennych należy też gwiazda Cih , która od czasu do czasu zwiększa swoją objętość z dziesięciu na osiemnaście średnic słońca i tym samym zwiększa swoją jasność . Takich gwiazd zmiennych znamy więcej i nazywamy je z uwagi na przebieg zmian ich jasności supernowymi . Nazwę supernowej nosi natomiast gwiazda , która 11 listopada 1572 roku pojawiła się w gwiazdozbiorze Kasjopei . Jej obserwacją szczególnie zajmował się astronom duński Tycho de Brahe i dlatego często zwana jest ona gwiazdą Tychona . Gwiazda ta w maksimum swego blasku świeciła jaśniej niż planeta Wenus , przez kilka dni było ja widać na niebie nawet podczas dnia . Dziś w miejscu jej wybuchu można obserwować rozprężającą się mgławicę . Do gwiazdozbiorów okołobiegunowych należą jeszcze Żyrafa , Ryś i Cefeusz . Ten ostatni jest rozległym gwiazdozbiorem , wypełniającym przestrzeń między Kasjopeją a Smokiem . Przedłużając mniej więcej czterokrotnie linię łączącą gwiazdy alfa i beta Kasjopei natrafimy na Alderamina , najjaśniejszą gwiazdę Cefeusza . Ale na uwagę zasługuje jeszcze bardziej delta Cefeusza , regularnie co 5 dni 8 godzin i 37 minut zmieniająca swą jasność . Należy ona do gwiazd, których zmiany jasności są ściśle związane z przebiegiem ich pulsacji. Zmienne tego typu właśnie od delty Cefeusza nazywamy cefeidami . Na jasnej wstędze drogi mlecznej leży niepozorny , bliski każdemu Polakowi gwiazdozbiór Tarcza , noszący niegdyś nazwę Tarczy Sobieskiego ( Scutum Sobiescianum ) . Niedaleko na zachód od Tarczy znajdziemy , niezbyt wyraźny gwiazdozbiór Wężownika .

Ma on wyrażać postać silnego męża trzymającego w rękach sploty cielska ogromnego węża . Przez niewielki teleskop można zobaczyć pozostałości po supernowej , która w roku 1604 wybuchła w gwiazdozbiorze Wężownika , a która w literaturze naukowej nosi nazwę nowej Keplera . W gwiazdozbiorze Wężownika znajduje się jeszcze jeden godny uwagi obiekt . Otóż w roku 1916 astronom amerykański Edward Barnard odkrył w nim gwiazdę dziesiątej wielkości gwiazdowej , która wciągu roku przesuwa się po niebie aż o 10,25 sekundy kątowej .W związku z tym ruchem nazwano ją Strzałą Barnarda lub gwiazdą Barnarda . Jest to czerwony karzeł o masie dziesięciokrotnie mniejszej od masy naszego Słońca , oddalony od nas o 6 lat świetlnych . Pod względem odległości zajmuje on trzecie miejsca zaraz po Proxima i alfa Centaura . Ale ponieważ gwiazda Barnarda pędzi w naszym kierunku z prędkościa 110 km/s , w niedalekiej przyszłości to one będzie najbliższą gwiazdą . Tuż nad gwiazdozbiorem Wężownika znajduje się gwiazdozbiór Herkulesa .

Podczas bezksiężycowej nocy gołym okiem widać gromadę kulistą M13 .

To w kierunku tej gromady w 1974 amerykańscy uczeni wysłali depeszę radiową z nadzieją , że znajduję się tam gdzieś układ planetarny i że jedna z jego planet jest zamieszkała przez istoty rozumne o co najmniej takich samych możliwościach technicznych jak my . Gdyby mieszkańcy tej planety odebrali naszą wiadomość i chcieli nasz o tym powiadomić, to odpowiedź od nich otrzymamy dopiero po 48 tysiącach lat , gdyż jest ona oddalona od nas o ok. 24 tysiące lat świetlnych . Najjaśniejsza gwiazda w tym gwiazdozbiorze nosi nazwę Ras Algethi , co po polsku znaczy Głowa Klęczącego . Jest to układ gwiazd podwójnych składających się z dwóch olbrzymów , które na niebie oddalone są o 4,6 sekundy kątowej , Ciemniejszy z nich świeci jak obiekt 5,39 wielkości gwiazdowej natomiast drugi zmienia blask w granicach od 3do 4 wielkości gwiazdowej . Gwiazda ta jest zmienną nieregularną , zmiany jej jasności można z powodzeniem śledzić gołym okiem . Obok gwiazdozbioru Herkulesa znajduje się gwiazdozbiór Lutni . Według legend gwiazdozbiór przedstawia lutnię Orfeusza, najsłynniejszego śpiewaka Hellady. Był on synem trackiego króla Ojagrosa i muzy Kaliope. Przez świat starożytny Orfeusz uznawany był za bohatera, a tytuł ten przyznawano tylko wybitnym wojownikom, artystom i filozofom. Lutnie sporządził Hermes w pierwszym dniu swojego życia. Później w prezencie otrzymał ją Apolin, a ten podarował ją Orfeuszowi. Śpiew i gra Orfeusza uspokajała najdziksze zwierzęta, a także najdziksze ludzkie serca. Spokój i harmonia panowały na ziemi. Największą miłością Orfeusz darzył swoją żonę,Eurydykę. Po jej śmierci z tęsknoty, wyprawił się na poszukiwania do podziemnego królestwa. Tam swoją grą i śpiewem uprosił Hadesa - władcę podziemi - by ten pozwolił Eurydyce powrócić do życia. Ten jeden jedyny raz Hades zgodził się, jednak pod warunkiem, że opuszczą podziemne królestwo nie oglądając się za siebie. Szczęście małżonków nie miało granic, niestety trwało bardzo krótko. Niepomna ostrzeżenia Hadesa Eurydyka obejrzała się i umarła po raz drugi. Bez Eurydyki życie Orfeusza stało się puste, a jego śpiew był smutny i pełen żalu. Niedługo też dopełnił się los wspaniałego śpiewaka. Podczas dorocznego święta Bakchosa Orfeusz grał tak rzewnie, że pijane kobiety - żądne zabawy - zaczęły rzucać w niego kamieniami. Lecz nawet kamienie, wzruszone jego śpiewem, zatrzymywały się w powietrzu. Wtedy kobiety rzuciły się na Orfeusza i zabiły go, a lutnię wrzuciły do rzeki Hebros. To wydarzenie wstrząsnęło światem. Ziemia, ludzie, bogowie, wszyscy przerażeni stanęli oniemiali. Muzy prosiły Zeusa, by ten przynajmniej lutnię umieścił na niebie, na pamiątkę wspaniałego śpiewaka i wspaniałej muzyki.

Najjaśniejszą gwiazdą w Lutni jest Wega , której jasność wynosi 0.14 jasności gwiazdowej . Obok Wegi znajduje się gwiazda podwójna . Jej składniki ( epsilon1 i epsilon2 ) są na niebie oddalone o 208 sekund kątowych . Te dwie słabe gwiazdki okrążają wspólny środek ciężkości raz na 300 tysięcy lat . Za pomocą małej lunety możemy się przekonać , że i one stanowią układ podwójny . Składniki epsilon1 oddalone są od siebie o 2,8 sekundy kątowej i obiegają wspólny środek ciężkości raz na 1166 lat , składniki epsilon2 dzieli od siebie 2,3 sekundy kątowej , a na obiegnięcie wspólnego środka ciężkości potrzebują 585 lat . Niedaleko od tych gwiazd znajduje się mgławica planetarna M57 , z uwagi na swój wygląd nazywana także pierścieniową.

W środku mgławicy znajduje się niewielka gwiazda o temperaturze powierzchni dochodzącej do 75 000K . Emituje ona głównie promieniowanie nadfioletowe , słabo zaś świeci w świetle widzialnym i dlatego możemy ją widzieć tylko na fotografii . Jest to prawdopodobnie gołe jądro starej gwiazdy , która odrzuciła zewnętrzne warstwy swej materii i powoli przekształca się w białego karła . Taki przypuszczalnie los w odległej przyszłości spodka również nasze słońce . Wiele ciekawych obiektów znajduje się także w gwiazdozbiorze Łabędź . Leży on w najszerszej i najbardziej urozmaiconej części Drogi Mlecznej , granicząc z gwiazdozbiorem Lutni . główne gwiazdy tworzą figurę przypominającą krzyż lub łabędzia z rozpiętymi skrzydłami .

Najjaśniejszą z nich jest Deneb , biały olbrzym oddalony od nas o 950 lat świetlnych . Wypromieniowuje on od 16 do 20 tysięcy razy więcej energii niż słońce i gdyby się znajdował w takiej odległości jak Syriusz , świeciłby na ziemskim niebie tak jasno , jak księżyc w pełni . Przy okazji warto się pokusić o odszukanie na niebie gwiazdy 61 Łabędzia . Nie jest to łatwe ponieważ ma ona 5,12 wielkości gwiazdowej . Gwiazda ta zasługuje na uwagę z dwóch powodów : po pierwsze - była gwiazdą , do której zmierzono odległość , a po drugie - jest to układ wielokrotny , składający się z dwóch gwiazd głównych i obiegających je trzech ciał mniejszych . Masa jednej z tych gwiazd wynosi 0.58 mas słońca , obiega zaś ją raz na 1.89 roku ciemniejszy towarzysz o masie 0.016 masy słońca . Druga z nich ma masę równą 0.60 masy słońca , a okrążają ją w ciągu 1.55 i 1.80 roku dwa ciemniejsze ciała o masach 0.026 i 0.020 masy słońca . Widać więc , że gwiazdozbiór Łabędzia zasługuje na uwagę.