Pregled posta

Malo klasične astronomije

U današnje vrijeme astronomija privlači ljude raznih profila, uzrasta, zaleđa i vjerovanja.
Kad u mom institutu organiziramo javna predavanja za širu publiku, uvijek me iznenadi
ispunjeni auditorij i široka lepeza zainteresiranih: stvarno od 7 do 107.
Mislim-nadam se-da nije drugačije ni u Hrvatskoj, nije to samo varšavski fenomen.
Evo novogodišnjeg posta od mene, da lijepo i pozitivno započnemo godinu.

Ono što je magično u astronomiji i privlači ljude, ne samo danas, je jasno
pokazivanje sprege između tehnologije i prirodnih znanosti, i još
jasnije pokazivanje granica naših trenutnih mogućnosti u svemu tome. U
fizici čestica smo danas došli do nivoa energija u istraživanjima koje je
vrlo teško, ili nemoguće, dosegnuti na Zemlji. Činjenica da je LHC sudarač
čestica jedan jedini, i košta puno i još i više, nije slučajna. Čak ni bogate
SAD si nisu mogle ili htjele dozvoliti gradnju nečeg sličnog, nego su,
nakon potrošenih desetak milijardi dolara za prototipove, odustali. LHC
košta troduplo više. Ali i donosi, kroz razvijanje modernih
tehnologija i obrazovanje idučih generacija inženjera.

Ne možete razvijati tehnologiju samo usavršavanjem starih modela, treba
dati ljudima "nemoguće" zadatke, uglavnom će ih ostvariti. Možda će im
trebati više vremena, kao u slučaju LIGO/VIRGO detektora gravitacijskih
valova, čija tehnička realizacija je uzela 40 godina. Ali rezultat je
fantastičan, zahvaljujući tim uređajima upravo se razvija nova grana
astronomije, i samo nebo je granica, pojma nemamo što će nam ti "teleskopi"
pokazati. Koristi za tehniku i tehnologiju su također višestruke, u razvoju
novih tipova detektora, ogledala i lasera.

Pred Novu Godinu sam na (astronomy.com News) pročitao da je na jednom
mikrokvazaru, V404 Cygni, koji je sistem superdiva tipa K i crne rupe od 9 masa
Sunca, oko koje je akrecijski disk materije koju uzima sa K-superdiva, mjereno polje
od svega 400 Gaussa. To polje je oko 400 puta manje od onog koje predviđaju
trenutni modeli za stvaranje jetova koje takvi objekti izbacuju-trebalo bi biti reda
veličine 100 000 Gaussa!

Jedan od takvih modela sam i sam radio, i ovdje sam

pokazao što promatramo (gornja slika), a što možemo napraviti u simulacijama
(donja slika).

Pred 16 godina, kad sam to napravio, simulirati smo mogli možda par piksela od onog što promatramo.
Danas je, zbog bržih kompjutera, situacija nešto bolja, ali mnogi problemi i dalje nisu riješeni,
kao npr. kako su uopće ovakvi jetovi lansirani s objekata na kojim ih promatramo: kako su
usmjeravani da budu tako dobro skoncentrirani već pri izlasku s mjesta gdje nastaju?! Jedna (neki
smatraju i jedina) mogućnost je da ih fokusira magnetsko polje. Jasno, što brži jet, tim mu je veća
energija, i tim jače magnetsko polje je potrebno da ga usmjeri. Jetovi s crnih rupa su relativističkih
brzina, tj. bliskih brzini svjetlosti, pa su i velike energije.

Mikrokvazari su manje verzije kvazara, gdje dolazi do sličnog procesa, ali
sa supermnasivnom crnom rupom u sredini, koja je mase više miliona masa Sunca.
Promjene na tako velikim objektima traju mjesecima ili godinama, a na
mikrokvazarima je riječ o danima, dakle, možemo ih detaljnije proučavati.

Ovakve razlike za više redova veličine obično znači da smo u modelu
zanemarili nešto bitnog. Ako je uopće riječ o nečem što bismo znali ili
pomislili uključiti u model. Zato je svako ovakvo mjerenje, koje ograničava
modele, jako bitno za rješavanje problema. Tako znanost napreduje, korak po
korak, udžbenički primjer popperovskog napretka obaranjem prethodne
hipoteze.

Usput sam iz članka doznao da je teleskop na otoku La Palma na Kanarskim
otocima trenutno najveći teleskop na svijetu sa jednim otvorom. Njegovih 36
heksagonalnih segmenata ima promjer 10.4 metara. Pušten je u rad 2009.
Prethodnik mu je bio Keck 1 teleskop na Mauna Kea opservatoriji na Havajima,
sa promjerom od 10 metara, također izgrađenim od 36 segmenata.

Credit: By Pachango - Own work, CC BY-SA 3.0,
https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6880933.

Usprkos mnogim instrumentima koji su izgrađeni, nije lako dobiti tu titulu: prethodnik im je
bio BTA-6 na Zelenchukskaya opservatoriji na Kavkazu, sa primarnim ogledalom
promjera 6 m, pušten u rad davne 1976, a prije njega nosioc je dugo vremena
bio Mt.Palomar "Hale" teleskop, primarnog ogledala promjera 5.08 m (200
palaca), koji je pušten u rad 1948. godine. Prethodnik tog teleskopa je bio
Mt.Wilson "Hooker" teleskop, promjera 2.54 m (100 palaca), pušten u rad pred
100 godina, 1917! Čak i u naše vrijeme brzog razvoja tehnike, u 100 godina,
svega 5 teleskopa je preuzimalo ulogu najvećeg. Planirano je i trenutno je u
gradnji nekoliko mnogo većih teleskopa, dobar pregled je dan na
stranici s koje sam skinuo ovu sliku:

Credit: By Cmglee - Own workiThe source code of this SVG is valid., CC BY-SA 3.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=33613161

Naravno, u astronomiji veličina nije glavni faktor, iako pomaže: ponekad je
bitnije da su kamere i ostala tehnika na teleskopu novatorske.

GTC je teleskop sa aktivnom optikom-hidrauličkim sustavom koji u sprezi sa
kompjuterom održava oblik ogledala ispravnim bez obzira na vjetar i
izobličenja zbog gibanja teleskopa (ne miješati sa adaptivnom optikom, koja
kompenzira također i utjecaj promjena u atmosferi-te promjene su mnogo brže nego ove mehaničke
i riječ je o sasvom drugačijoj i još kompliciranijoj tehnici). Naime, moderna ogledala
su tanka i ne bi zadržala stalan oblik pri tolikom dimenzijama. Starija
ogledala su bila deblja, ali i teža, pa ih nije moguće graditi iznad
promjera od 5-6 metara. Ta tehnika se danas koristi na svim velikim teleskopima.

Ono što je stvarno novog na ovoj klasi teleskopa danas su multi-objektni spektrografi i spektroskopi.
Oni omogučavaju istovremeno promatranje i mjerenje spektra za više objekata u isto vrijeme. Na GTC
je instaliran MEGARA spektrograf koji istovremeno može mjeriti 92 objekta. Zamislite, ono za što biste
inače, jednim teleskopom i njegovim spektrografom, potrošili dobru porciju svog promatračkog
vremena (koje je skupo i nije ga lako dobiti), sada je samo 1/100 onog što teleskop istovremeno
radi. To znači da možete isplanirati mnogo više promatranja istim instrumentom. U takvim
instrumentima je tajna današnjih stvarno fantastičnih rezultata u astronomiji.


Post je objavljen 02.01.2018. u 16:12 sati.