Pisząc w poprzedniej notce, jak przyjemnie jest wyobrażać sobie Wszechświat w trzech wymiarach, zamiast patrzeć na kartkę z gwiazdami w postaci punktów, narzuciłem sobie poniekąd moralny obowiązek podzielić się tą przyjemnością - na czym polega przyjemność wyobrażania sobie trójwymiarowej prawdy.
Zacznę od najprostszej rzeczy, od kłamstwa, jakim są rysunki gwiazdozbiorów. Patrzymy na kartkę i widzimy dwie gwiazdy blisko siebie, jakby parę. Jednak astronomowie potrafią już zwykle powiedzieć, która z tych gwiazd jest blisko Słońca, a która daleko. Najczęściej rysunek kłamie - te dwie gwiazdy pary są w rzeczywistości bardzo od siebie odległe, a jakaś inna gwiazda, na rysunku dość odległa od tej pary, jest w rzeczywistości blisko jednej z gwiazd tej pary - tej, która jest blisko Słońca. Druga gwiazda z pary jest daleko za nimi.
Kto tego nie potrafi sobie wyobrazić, nie sobie przypomni widok z brzegu na morze, na którym płyną trzy statki. Dwa z nich są dość blisko brzegu, np. w odległości kilometra od brzegu. Są też daleko od siebie - dzieli je odległość kilometra. Jeden widzimy z lewej strony, a drugi z prawej. Z prawej strony widzimy też trzeci statek -, pozornie bardzo blisko tego z prawej... ale za chwilę orientujemy się, że ten trzeci jest daleko od brzegu - kilkanaście kilometrów dalej - jest wielki, ale z początku wydawał się mały, bo myśleliśmy, że jest blisko.
Z gwiazdami jest trudniej, gdyż bez pomocy astronomów nie jesteśmy w stanie ocenić ich odległości od Słońca. Widok nieba wprowadza nas w błąd - grupuje gwiazdy w nieistniejące grupy i nie pozwala nam dostrzec prawdziwych zgrupowań.
A teraz inny błąd, wynikający z braku wyobraźni w trzech wymiarach - fałszywa klasyfikacja galaktyk. Dawniej astronomowie mieli za mało danych, żeby wyobrażać sobie Wszechświat w trzech wymiarach, wymyślali więc fałszywe nazwy dla różnych typów galaktyk aktywnych: kwazary, blazary, lacertydy, seyferty, itd. Szybko jednak okazało się, że są to tylko pozory, gdyż każda, w uproszczeniu, galaktyka aktywna może być każdym z jej typów - wszystko zależy od kierunku osi obrotu dysku akrecyjnego centralnej czarnej dziury.
Jeżeli oś obrotu dysku akrecyjnego wskazuje okolice Słońca, to galaktykę widzimy w formie kwazaru. Jeżeli patrzymy na czarną dziurę z boku, to widzimy zwyczajną galaktykę aktywną i jej dżety, które pokazują nam, gdzie życie zostało wypalone. Nawiasem mówiąc astronomowie kiedyś dziwili się, dlaczego wszystkie kwazary są tak bardzo od nas odległe. Odpowiedź jest prosta - wszystkie cywilizacje, które zauważyły kwazar z bliska, zginęły. Po prostu mamy szczęście, że nie widzimy bliskich kwazarów. Każda cywilizacja musi ulec złudzeniu, że kwazary jej unikają.
Ten sam błąd, tylko jeszcze śmieszniejszy, towarzyszył odkryciu pulsarów. Pulsary są troszkę jak niewidzialny wąż ogrodowy tryskający wodą dookoła. Nagle dostajesz wodą po oczach i szukasz winnego, ale masz pecha, bo stałeś się ofiarą niewidzialnego, zielonego węża z maskującym wzorem trawy. Za chwilę znów dostajesz wodą po oczach i myślisz, że jakiś zielony ludzik robi sobie z ciebie żarty. Tak właśnie ludzie zareagowali, gdy Bell odkryła pierwszego pulsara: "Zielone ludziki nadają sygnał radiowy - chcą się z nami zapoznać".
Astronomowie szybko zorientowali się, że obserwują zwyczajną gwiazdę neutronową, która obraca się i cały czas świeci omiatając swoim promieniem Wszechświat dookoła w jednej płaszczyźnie stożkowej. Każda gwiazda neutronowa może być przez kogoś we Wszechświecie zaobserwowana, jako pulsar. My widzimy tylko bardzo nieliczne gwiazdy neutronowe. Niektóre białe karły też mogą wyglądać, jak pulsary.
Jeszcze innym złudzeniem jest "zderzanie się" galaktyk. Są one właściwie dwoma różnymi złudzeniami. Jedno z nich już znamy. Czasem obserwujemy "zderzenie", a potem okazuje się, że galaktyki mijają się w dużej odległości, jak dwa statki na morzu, ale to jest banalne. Ciekawszym złudzeniem jest mijanie się galaktyk w tej samej odległości od Słońca. Statki na morzu by się naprawdę zderzyły, ale nie galaktyki. Galaktyki mają w sobie tak wiele pustej przestrzeni między gwiazdami, że w uproszczeniu można założyć, że do żadnych zderzeń nie dochodzi. Gwiazdy po prostu mijają się z daleka i nawet nie zauważają zderzenia.
Jednak galaktyki zmieniają się po takim przejściu, ponieważ gaz znajdujący się w galaktykach pomiędzy gwiazdami miesza się i łączy, a jądro galaktyki mijając gwiazdy drugiej galaktyki ściąga grawitacyjnie napotkane gwiazdy i ciągnie je za sobą. Gaz międzygwiazdowy hamuje ruch gwiazd. Dzieje się wiele ciekawych rzeczy. Czasem takie galaktyki zwalniają na tyle że po minięciu się zawracają i "zderzają się" po raz drugi, a czasem rozstają się na zawsze, ciągnąć za sobą warkocze gwiazd tworząc jakby zanikający pomost pomiędzy sobą.
Jednak nie cała galaktyka hamuje. Większa część masy każdej galaktyki leci dalej, tak jakby w ogóle nie zauważyła zderzenia. Tę masę nazywa się "ciemną materią". Galaktyki po zderzeniu mają coraz mniej ciemnej materii, ponieważ ta ciemna materia bezpowrotnie im ucieka. Podsumowując, galaktyki po takim przejściu zostawiają swój gaz pomiędzy galaktykami, a ciemna materie pozostawiają galaktyki pomiędzy.
Andromeda jest galaktyką po zderzeniu, które zdarzyło się kilka miliardów lat temu, kiedy Andromeda nie była jeszcze w naszej Grupie Lokalnej. Teraz leci prosta na nas, ma ponad dwa razy więcej gwiazd niż Droga Mleczna, ale jej ciemna materia ją wyprzedziła po tamtym zderzeniu i jej część już wleciała w obszar zajmowany przez naszą ciemną materię. Stąd obserwacje, że mamy więcej ciemnej materii niż powinniśmy. Masa Drogi Mlecznej powiększyła się o masę części ciemnej materii z Andromedy i satelitom tych dwóch galaktyk "wydaje się", że Droga Mleczna jest już nawet nieco masywniejsza niż Andromeda. Prawda jest więc taka, że "zderzenie" Drogi Mlecznej z Andromedą już dawno temu się zaczęło.
Inne tematy w dziale Technologie
