…u granic przestrzeni i czasu… Kosmos… …u granic przestrzeni i czasu… Przygotował: Rafał Żynda

Nasz pierwszy post na forum ukazał się dnia 17-01-2007, był to spis tematów, na które my mogliśmy odpowiedzieć innym uczniom. Pierwsze pytanie na temat „Czy jesteśmy osamotnieni w kosmosie ?” pojawiło się 21-01-2007. Odpowiedź nadesłaliśmy natychmiastowo. Pytania przychodziły do nas często ,więc mieliśmy co robić. Praca nad tym projektem dużo nam dała, między innymi: -Satysfakcję z tego że mogliśmy podzielić się naszą wiedzą z innymi. -Poszerzaliśmy swoje wiadomości. -Osiągnęliśmy więcej niż myśleliśmy, zainteresowanie tematem przeszło nasze najśmielsze oczekiwania.

OTO KILKA TEMATÓW, KTÓRE BYŁY DOSTĘPNE NA FORUM 1.Spojrzenie w Kosmos: A. Jak się bada kosmos ? B. Dlaczego gwiazdy świecą ? C. Jak mierzy się odległość ? D. Kiedy nadejdzie kres Słońca ? E. Co to jest czarna dziura ? F. Czym są białe karły i pulsary ? G. Czym są gromady gwiazd ? H. Czym jest ciemna materia ? I. Czy istnieją inne galaktyki ? J. Jak szybko poruszają się galaktyki ?

Czy sąsiednie planety są zamieszkałe...? OTO KILKA TEMATÓW, NAD KTÓRYMI PRACOWALIŚMY Czy sąsiednie planety są zamieszkałe...? Zgodnie z naszą współczesną wiedzą można przyjąć, że istnieją prawdopodobnie miliardy układów słonecznych z podobnymi do ziemi planetami, do których jednak nie zdołamy się dostać za pomocą statków kosmicznych. Bezpośrednich sąsiadów, jak księżyc, Wenus i Mars możemy dziś łatwo badać dzięki sondom kosmicznym. Potwierdzenie istnienia tam śladów życia byłoby w zasadzie możliwe. Planety położone najbliżej Słońca-Merkury, oraz planety zewnętrzne naszego okładu Słonecznego, jak Jowisz i Saturn, chyba nigdy nie były zamieszkałe. W przypadku Wenus i Marsa nie jest to wykluczone. Temperatura na Wenus wynosi obecnie 500oC, dzisiaj na tej planecie nie przetrwałoby życie. Co do marsa- takiej pewności nie mamy. Jeszcze 100 lat temu ludzkość była absolutnie przekonana o istnieniu na Marsie inteligentnych istot. Włoski astronom Schiaparelli wierzył głęboko, że odkrył na czerwonej planecie kanały, stanowiące dzieło wysoko rozwiniętej cywilizacji. Dziś wiemy że owe kanały nie istnieją. Również podobne do piramid twory oraz wzgórze, którego kształt nieco przypomina ludzką twarz, nie są dowodami, że kiedykolwiek istniała tam jakaś cywilizacja. Wszystko to mogło powstać w sposób naturalny. Na ziemi też spotykamy skały, które wyglądają jakby ukształtował je rzeźbiarz, choć jest to dzieło sił przyrody. Sondy planetarne Viking 1 i 2, które wylądowały w 1976 roku na Marsie, niebyły w stanie stwierdzić tam żadnych form życia. Nie udało się to też sondzie Pathfinder, która wylądowała na Marsie latem 1997 roku. Planeta ta posiada w prawdzie atmosferę, ale jest ona zbyt cienka i przepuszcza wiele szkodliwego promieniowania na powierzchnię. Nie ma tam także wody w stanie płynnym, w której istoty żywe mogłyby znaleźć schronienie. Do tego konieczne jest pewne minimalne ciśnienie powietrza. Ale czy zawsze tak było? Zdjęcia satelitarne planety wykazują istnienie w różnych miejscach wysuszonych łożysk rzecznych, w których musiała płynąć woda. Kiedyś prawdopodobnie istniała tam gęstsza otoczka powietrzna, były rzeki i jeziora, być może ukształtowały się także proste formy życia.

CZY PRZESTRZEŃ KOSMICZNA JEST SKOŃCZONA, CHOĆ NIEOGRANICZONA CZY PRZESTRZEŃ KOSMICZNA JEST SKOŃCZONA, CHOĆ NIEOGRANICZONA ? W ciągu trzech dziesięcioleci po epokowych odkryciach Huble’a astronomowie odkrywali coraz więcej galaktyk. Ich liczba szybko przekroczyła miliony. Im bardziej galaktyki te były odległe, tym szybciej zdawały się od nas odsuwać. Królestwo galaktyk, a tym samym uniwersum, wydawały się nie mieć granic. Dlaczego więc niebo nocne jest ciemne? Myślano już że Olbers dostarczył dowodu na nieskończoność wszechświata, bo gdyby kosmos był nieskończony, to niebo nocne przypominałoby ognistą ścianę. Musiała więc – wnioskowało wielu uczonych- istnieć jakaś granica Taka granica byłaby jednak sprzeczna z potwierdzoną zasadą kosmologiczną. Głosi ona, że ogólnie biorąc każdy obszar i każdy kierunek są „równouprawnione”. Niezależnie od tego w jakim kierunku patrzyli astronomowie w latach 50., wszędzie odnajdywali podobne stosunki. Wszędzie istniały takie same typy gwiazd i galaktyk, każda dostatecznie duża przestrzeń była podobna do innej. Istnienie granicy sprzeciwiałoby się tej zasadzie kosmologicznej, gdyż byłby to obszar uprzywilejowany. Granice zatem nie istnieją, a kosmos jest nieskończony. Astronomowie dochodzili więc do zaskakującego wniosku: wszechświat musi być nieograniczony, a jednak skończony. Czy jest to w ogóle możliwe? Istnieją pewne rodzaje powierzchni, które są skończone, ale nieograniczone. Takie właściwości ma powierzchnia kuli. Gdyby Ziemia była całkowicie pokryta wodą , statek mógłby płynąć stale przed siebie nie, nie natykając się na żadną granice. Jeśli istnieją powierzchnie skończone, to może podobną właściwość mogłaby posiadać przestrzeń. Może nasz kosmos jest tak zbudowany, że szybki statek kosmiczny mógłby stale lecieć prosto przed siebie nie mijając po drodze żadnych granic i kiedyś powrócić do punktu wyjścia? Kosmos byłby wtedy nieograniczony, lecz skończony. Nikt oczywiście nie jest w stanie wyobrazić sobie takiej przestrzeni, co nie oznacza że nie może ona istnieć.

Dlaczego dotąd nie rozmawialiśmy z kosmitami Dlaczego dotąd nie rozmawialiśmy z kosmitami? Nasze radioteleskopy w korzystnych warunkach, są w stanie zarejestrować sygnały radiowe pochodzące z obszaru położonego w promieniu 80-100 lat świetlnych. W obszarze tym znajduje się wiele gwiazd. Niektóre z nich z pewnością nie mają planet, inne trwają tak krótko, że życie nie może się na nich rozwinąć. Przypuśćmy jednak że w dostępnych dla nas obszarze kosmosu istnieją dwie gwiazdy, z której każda ma po jednej zamieszkałej planecie podobnej do Ziemi. Wydaje się mało prawdopodobne, by istniała tam akurat teraz odpowiednia cywilizacja techniczna. Może po jednej planecie biegały by stwory podobne do dinozaurów, które po zaledwie 65 milionach lat będą miały inteligentnych potomków, budujących radioteleskopy i sondy kosmiczne. Być może na drugiej planecie 6 milionów lat temu żyli inteligentni, którzy już dawno wymarli. Jeśli jest jakaś inna planeta, na której powstają pojazdy kosmiczne i teleskopy , to jest ona przypuszczalnie tak odległa, że nie dotrzemy do niej za pośrednictwem fal radiowych. Nawet gdyby nasze sygnały tam doszły ludzkość dawno by wymarła zanim nadeszłaby odpowiedź po tysiącleciach. Przestrzeń i czas prawdopodobnie na zawsze oddzieliły nas od kosmicznych współbraci.

Kosmos Na początku był wielki wybuch. Tak rozpoczynałaby się współcześnie pisana księga rodzaju. W XX wieku znacznie rozszerzyły się granice znanego wszechświata. Okazało się, że przestrzeń rozszerza się. Kosmos ewoluuje. Niegdyś galaktyki były bliżej siebie, a jeszcze wcześniej cała materia była ściśnięta do wielkich gęstości, rozpalona do wysokiej temperatury. Co było przed wielkim wybuchem? Tego nie wiemy. Wydaje się, że już nigdy nie cofniemy się do tego stanu. Kosmos będzie się wiecznie rozszerzał, będzie coraz mroźniej i pusto

SUPERNOWA Kiedy gwiazda wypali swoje jądrowe paliwo, a masa wygasłego jądra przekracza 1,4 masy Słońca, to może spotkać ją nagła i wybuchowa śmierć. Jądro zapada się gwałtownie, zewnętrzne warstwy są rozrywane i odrzucone, a eksplozja może osiągnąć jasność 100 mln słońc. Na niebie na krótko pojawia się blask supernowej. Przez teleskopy obserwuje się kilkadziesiąt supernowych rocznie, zwykle w odległych galaktykach. Ostatnie eksplozje gwiazd w naszej Galaktyce zaobserwowali: Kepler w 1604 r. i Tycho de Brahe w 1572 r. W 1987 r. na niebie zabłysła supernowa w sąsiedniej małej galaktyce - Wielkim Obłoku Magellana. Po supernowej pozostaje czarna dziura lub gwiazda neutronowa. Materia odrzucona w wyniku eksplozji tworzy mgławicę. Najbliższą kandydatką na supernową jest jedna z najjaśniejszych gwiazd na niebie - Betelgeza, która jest w tej chwili tzw. czerwonym olbrzymem.

CZARNA DZIURA Obszar, z którego silna grawitacja nie pozwala niczemu uciec. Grzęźnie tam nawet światło. Pozostałość po eksplozji najmasywniejszych gwiazd, pięciokrotnie masywniejszych od Słońca. Jądro takiej gwiazdy nie zatrzymuje się na etapie gwiazdy neutronowej, lecz zapada się jeszcze bardziej, aż niknie pod horyzontem czarnej dziury. Czarne dziury zdradzają swą obecność, gdyż grawitacyjnie działają na otaczającą je materię. Wielka czarna dziura być może siedzi w centrum Drogi Mlecznej. Gwiazdy okrążające środek naszej Galaktyki poruszają się bowiem z taką prędkością, jakby znajdowały się na uwięzi niewidocznej masy ok. 2 mln mas Słońca.

DZIEJE WSZECHŚWIATA

GALAKTYKI SPIRALNE Dominują we Wszechświecie GALAKTYKI SPIRALNE Dominują we Wszechświecie. Sześć galaktyk na dziesięć należy do tego gatunku. Mają kształt spłaszczonego dysku z kulistym zgrubieniem w środku. Taką galaktyką jest nasza Droga Mleczna, jak też nasza największa sąsiadka - galaktyka Andromedy, należąca do naszej Grupy Lokalnej. W galaktykach spiralnych znajdują się obłoki molekularne, w których rodzą się nowe gwiazdy. Młode, jasne gwiazdy rodzą się w galaktycznym dysku w obszarze spiralnych ramion - stąd nazwa galaktyk.

GALAKTYKI ELIPTYCZNE Widziane w teleskopie jako mgliste plamy o kształcie elipsy. Zawierają stare gwiazdy i bardzo mało (lub wcale) gazu i pyłu. Trzy galaktyki na dziesięć należą do tego typu, m.in. galaktyka M87 w gromadzie Panny, oddalona o 45 mln lat świetlnych od Ziemi (M87 uważana jest za największą znaną galaktykę we Wszechświecie - szacuje się, że zawiera kilka bilionów gwiazd). Galaktyki eliptyczne zużyły już cały wolny gaz na gwiazdy i proces tworzenia nowych gwiazd niemal zupełnie w nich ustał.

GALAKTYKA KARŁOWATA (nieregularna) Charakteryzuje się małą masą oraz małymi rozmiarami (średnica ok. 15 tys. lat świetlnych, czyli są sześć razy mniejsze niż np. Droga Mleczna). Zawiera też niezbyt wiele gwiazd: od 100 mln do miliarda (typowa galaktyka, jaką jest Droga Mleczna, ma ich ponad 100 mld). Większość masy to obłoki gazu i pyłu. Zwykle nie mają kształtu eliptycznego ani spiralnego. Takimi galaktykami są Wielki i Mały Obłok Magellana, bliskie sąsiadki Drogi Mlecznej (oddalone zaledwie o 150 tys. lat świetlnych).

KONIEC