Du milijonai galaktikų

Mūsų Visatoje pilna galaktikų. Galaktikos – milžiniški žvaigždžių, dujų ir dulkių telkiniai – ir paslaptinga nematomoji medžiaga ir yra svarbiausios statybinės medžiagos, kurios lemia tokį neaprėpiamą Visatos dydį. Nors Visatai plečiantis tolimos galaktikos tolsta viena nuo kitos, kaimynines galaktikas gravitacija traukia artyn, jungia į galaktikų grupes, galaktikų spiečius ar dar didesnius darinius. Kai kurie iš šių junginių matyti automatinio fotoplokštelių apdorojimo metu (Automatic Plate Measuring – APM) gautame galaktikų dangalapyje (APM galaxy survey map), užbaigtame 1995 m. Tai vienas išsamiausių dangaus galaktikų vaizdų. Šioje dalyje, apimančioje 100 laipsnių aplink mūsų Galaktikos pietų polių, matyti daugiau negu du milijonai galaktikų. Šviesiose srityse galaktikose susispietusios tankiau, o melsvos dėmės žymi tas vietas, kur žiba milžinės – už vidutines didesnės galaktikos. Ten kur iš dangalapio buvo iškirptos itin ryškios mūsų Galaktikos žvaigždės, liko tamsūs lopai. Galaktikų dangalapio tyrimai atnešė gausybę neįtikėtinų atradimų, o mokslininkai suprato ir tai, kad žvelgiant į Visatą kaip visumą, ji yra nepaprastai sudėtinga.

Galaktinė žvaigždėdaros sritis infraraudonojoje šviesoje

Kaip gimsta žvaigždės? Norėdami rasti atsakymą į šį nelengvą klausimą, astronomai infraraudonojoje šviesoje nufotografavo dalį tolimos, aktyvios mūsų Galaktikos srities, kur siaučia žvaigždėdara. Toje erdvėje, žymimoje IRDC G11.11-0.11, tankūs dujų ir dulkių debesys stingsta ir gniaužiasi į žvaigždes tokias tamsias, kad jeigu ten gyventų žmonės, naktį jie matytų tik juodą dangų. Tačiau šioje infraraudonojoje nuotraukoje, praeitais metais fotografuotoje iš Spitzerio (Spitzer) kosminio teleskopo, švyti gausybė dujų ir dulkių debesų. Astronomai mano, kad didumą šių dulkių įkaitina gimstančios žvaigždės. Kai kurie debesys, tokie kaip juodas gyvatiškas ruožas viršuje, kairėje, tiek tankūs ir šalti, kad neskleidžia net infraraudonųjų spindulių. Didžioji dalis rausvų taškelių yra šviečiantys dulkių tumulai, gaubiantys naujagimes žvaigždes. Neįprastas ryškus, rausvas burbulas juodosios „gyvatės“ apačioje yra supernovos liekana – švytintis apvalkalas, likęs iš jaunos žvaigždės, kuri buvusi tokia masyvi, kad greitai vystėsi ir sprogo. Šis vaizdas apima apie 150 šviesmečių ir yra maždaug už 10 tūkstančių šviesmečių Šaulio žvaigždyne.

Naktis lygi dienai

Rugsėjo 23 d. 11 val. 51 min. Lietuvos laiku (9 val. 51 min. pasauliniu laiku) Saulė kirto dangaus pusiaują ir nukeliavo toliau į šiaurę – tai pavasario lygiadienis, pirmoji astronominio pavasario diena šiaurės pusrutulyje ir rudens – pietų. Lygiadienis, arba ekvinokcija (iš lotynų k. equinox), reiškia dieną lygią nakčiai. Saulei pakibus dangaus pusiaujuje visų žemiečių diena ir naktis trunka beveik lygiai po 12 valandų. Tik pietų pusrutulio gyventojams dienos vis ilgės, kai artėjant vasarai Saulė kils dar aukščiau. Kelioms savaitėms praėjus po 1994 m. rudens lygiadienio šiaurės pusrutulyje, kosminės šaudyklės (šatlo) „Siekis“ (Endeavor angl. – siekis, siekimas) komanda nufotografavo Saulę, pakibusią virš Žemės krašto. Akinamai spindi „Siekio“ vertikalioji ašis (nutaikyta į Žemę) ir radiolokacijos įranga krovinių skyriuje.

Paskutinioji Pangėja – Žemė po 250 milijonų metų

Ar taip atrodys mūsų planeta? Žemės paviršius yra susiskaldęs į keletą didelių ir dar daug mažesnių tektoninių plokščių, kurios lėtai juda tarpusavyje. Maždaug prieš 250 metų plokštės, ant kurių iškilę dabartiniai žemynai, atrodė visiškai kitaip. Visos jos buvo sukibusios į vieną didžemynį, mūsų laikų mokslininkų pramintą Pangėja. Dar maždaug po 250 milijonų metų plokštės, manoma, ir vėl susistums į vieną didžiulį žemyną. Čia pateikiame šio milžiniško sausumos ploto, vadinamo Paskutiniąja Pangėja, paleožemėlapį (numanomą tolimos ateities žemėlapį), kurį sukūrė Teksaso (JAV) mokslininkai, vykdydami Paleožemėlapių (Paleaomap) projektą. Po 250 milijonų metų iš Atlanto vandenyno bus likę tik prisiminimai, o būtybės, kurios tuomet gyvens mūsų planetoje, sausuma galės laisvai keliauti iš Šiaurės Amerikos į Afriką.

Įspūdingas dangus ties Skorpionu

Jeigu Skorpiono plotai taip atrodytų žiūrint paprasta akimi, žmonės dažniau ten žvalgytųsi. Paprastai mums matomos tik kelios ryškios gerai žinomo, tačiau retai danguje atpažįstamo, vieno iš Zodiako žvaigždynų, Skorpiono žvaigždės. Tokiai įspūdingai nuotraukai kaip ši gauti prireikė gero fotoaparato, spalvų filtrų ir skaitmeninės vaizdų apdorojimo įrangos. Ryškumui išgauti buvo fotografuojami keli ilgo išlaikymo skirtingų spalvų kadrai ir vienas tam tikros, vandenilio skleidžiamos, raudonos šviesos , kuri ypač gerai išryškina smulkiausias detales. Gautame vaizde atsivėrė kvapą gniaužiantis dangus. Kairėje pusėje stačia liejasi mūsų Galaktikos plokštuma – Paukščių Takas . Ten susibūrę milžiniški šviesių žvaigždžių debesys ir ilgos, tamsios dulkių juostos. Iš Paukščių Tako į vaizdo centrą sminga juodas dulkių pleištas, pramintas Tamsiąja Upe. Ši upė jungia kelias šviesias žvaigždes Skorpiono galvoje ir žnyplėse, tarp jų ir ryškųjį Antarį. O aukščiau ir dešiniau gelsvojo Antario už jį dar skaistesnis žiburys – Jupiterio planeta. Čia visur aplink gausu rausvų emisinių ir žydrų atspindžio ūkų. Metų viduryje Skorpioną visada galima lengvai atrasti dangaus skliauto pietų pusėje iškart po saulėlydžio.

Galaktikų statybos ankstyvojoje Visatoje

Kaip atrodė ankstyvoji Visata? Norėdami tai sužinoti, astronomai nukreipė Hablo (Hubble) kosminį teleskopą į tamsų lopinėlį, kur netrukdo artimų ryškių objektų šviesa, ir išgavo vieną tolimiausių per visą žmonijos istoriją Visatos vaizdų regimojoje šviesoje – Hablo tolimosios erdvės vaizdą (Hubble Ultra Deep Field). Hablo tolimosios erdvės vaizde tarsi brangenybių dėžutėje matyti sukrautos keistos tolimosios galaktikos. Naujausi Hablo tolimosios erdvės vaizdo tyrimai buvo nukreipti į mažiausias, blausiausias ir glausčiausias galaktikas, kurias ten pavyko nufotografuoti. Manoma, kad šios mažos galaktikėlės tapo šiuolaikinių galaktikų statybine medžiaga. Tyrimai rodo, kad mažosios galaktikėlės dažnai sukimba ir susilieja į didesnes galaktikas. Tos pačios erdvės lopinėlio nuotraukoje, gautoje pro Spitzerio (Spitzer) kosminį teleskopą, trūksta infraraudonųjų spindulių švytėjimo, kuris paprastai būdingas senoms žvaigždėms. Tai leidžia spėti, kad mažosios galaktikėlės yra visai jaunutės, vos kelių milijonų metų amžiaus. O jose žibančios jaunos žydrosios žvaigždės gali būti iš pačios pirmosios žvaigždžių kartos . Čia matote dalį Hablo tolimosios erdvės vaizdo. Iškarpoje viršuje, kairėje – viena iš žydrųjų galaktikėlių, didesnių galaktikų statybinės medžiagos. Dėl Visatos plėtros nuo mūsų tolstančios galaktikėlės šviesa matyti pasislinkusi į raudonąją spektro pusę – todėl gelsva.

Didžioji įduba Tetijoje

Kai kurie palydovai po susidūrimų neišgyvena. Tetija – vienas didžiausių Saturno palydovų, 1000 kilometrų skersmens – po susidūrimo nesuskilo, tačiau jos paviršiuje liko milžiniškas smūginis Odisėjo krateris. Kartais vadinamas Didžiąja įduba, Odisėjo krateris išduobtas vedančiame palydovo pusrutulyje (kuris skriejant orbita yra palydovo priekyje). Apie kraterio garbingą amžių galima spėti iš gausybės mažesnių krateriukų, išmuštų viduje tarp įdubos sienų. Kitas didelis krateris – Melantas – matyti ties dienos nakties riba (terminatoriumi) nuotraukos apačioje. Tetijos tankis panašus į vandens ledo tankį. Ši skaitmeniniu būdu paryškinta nuotrauka buvo fotografuota iš Kasinio (Cassini) automatinio erdvėlaivio, kai jis skriedamas orbita aplink Saturną pralėkė pro pat milžinišką ledo kamuolį.

„Keliautojų“ žinutė butelyje

Prieš trisdešimt metų paleisti NASA erdvėlaiviai „Keliautojas 1“ (Voyager 1) ir „Keliautojas 2“ (Voyager 2) šiuo metu yra nutolę vienas15 milijardų, kitas 12,5 milijardų kilometrų nuo Saulės, t. y. maždaug 14 ir 11,5 šviesos valandų. Vis dar veikiančius „Keliautojus“ seka ir valdo Tolimojo kosmoso tinklas (Deep Space Network). Už planetų orbitų nulėkę erdvėlaiviai tėra trečiasis ir ketvirtasis Žemės planetoje pagaminti įrenginiai, po „Pionieriaus 10“ ir „Pionieriaus 11“, pasiekę tarpžvaigždinę erdvę. Nuotraukoje matote 12 colių (30,5 cm) paauksuotą vario diską – gramofono plokštelę, kurioje įrašyti žmonių kultūros ir gyvenimo Žemėje garsai ir vaizdai. Abu „Keliautojai“ skraidina po tokią plokštelę – žinutę butelyje, išmestą į kosminę jūrą. Įrašytą medžiagą atrinko speciali komisija, kuriai vadovavo astronomas Karlas Saganas (Carl Sagan). Plokštelės paviršiuje pavaizduoti paprasti grafikai simboliškai nurodo, iš kur skrenda erdvėlaivis, ir pateikia instrukciją, kaip groti plokštelę. Neįprasta plokštelių konstrukcija turėtų leisti joms gyvuoti ilgą laiką, skrodžiant tarpžvaigždinę erdvę.

Mėnulio užtemimas Pietų ašigalyje

Ištisas 14 rugpjūčio dienų Pietų ašigalyje Mėnulis kybojo danguje. Tačiau per visiškąjį Mėnulio užtemimą rugpjūčio 28 d. jis buvo pakilęs vos 10 laipsnių virš horizonto . Ilgas kelias, kurį nuo Žemės palydovo atsispindinčiai šviesai tenka nukeliauti per ją slopinančią mūsų planetos atmosferą, buvo tik mažesnioji iš bėdų, kai Robertas Švarcas (Robert Schwarz) fotografavo šiuos Mėnulio užtemimo keturių valandų išlaikymo trukmės vaizdus . Didesnė bėda buvo -68 laipsniai Celsijaus lauke. Stingdantis šaltis privertė mokslininką šiuos kadrus fotografuoti pro nedidelį plyšį apšildomo kambario lange. Nors dėl šilumos oras judėjo srovėmis ir dar labiau gadino vaizdų ryškumą, tai buvo vienintelis būdas išlaikyti kamerą jai tinkamoje darbinėje temperatūroje kelias valandas. Galų gale mokslininko kantrybė buvo apdovanota įspūdingomis Mėnulio užtemimo nuotraukomis, fotografuotomis iš tokios ypatingos vietos Žemės planetoje.

Laiko tunelis

Šioje nuotraukoje netolimos žvaigždės matomos apsuptos spindulių, o po Visatą išsibarsčiusios galaktikos pūpso tarsi miglų taškeliai. Apimantį apie pusę dangaus laipsnio šį vaizdą astronomas Johanas Šedleris (Johannes Schedler) fotografavo norėdamas pažvelgti į praeitį – į 12,7 milijardų šviesmečių nuo mūsų nutolusį kvazarą. Tai šviesus jaunos, aktyvios galaktikos branduolys, kuriam energijos teikia milžiniškos masės juodoji bedugnė. Kvazaras vos matyti didžiausios skiriamosios gebos nuotraukoje – jo vieta pažymėta trumpais vertikaliais brūkšneliais centre. Neseniai atrasta, kad tai vienas tolimiausių objektų iš visų žinomų Visatoje. Kadangi šviesa skrieja ribotu greičiu, nuo mūsų tolstančios galaktikos matomos tokios, kokios jos buvo prieš daugybę metų. Šis kvazaras taip atrodė prieš 12,7 milijardų metų, kada Visatai buvo vos 7 proc. dabartinio amžiaus . Dėl Visatos plėtros atsiranda šviesos raudonasis poslinkis. Tam, kad gautų tolimojo kvazaro vaizdą, kurio raudonasis poslinkis siekia 6,04, Johanas Šedleris prie savo fotografuotų pridėjo ir astronomo Keno Krofordo (Ken Crawford) darytus artimųjų infraraudonųjų spindulių vaizdus.