Miesiąc maj uważany jest powszechnie za najpiękniejszy okres w całym roku kalendarzowym. Po zimowej aurze, przyroda „budzi” się do życia  i przypomina nam o wiośnie i zbliżającej się porze letniej. Coraz cieplejsze dni, a przede wszystkim noce, zachęcają do spacerów pod rozgwieżdżonym niebem.  Osoby, które  mieszkają  daleko od aglomeracji  miejskich, mogą się delektować kosmicznymi widokami na czystym i ciemnym nieboskłonie. Niestety, ale w centrach wielkich miast jest zbyt wiele źródeł światła, co sprawia, że warunki nie sprzyjają nocnym obserwacjom. Zaryzykować można stwierdzenie, że znaczna część naszej cywilizacji zanurzona jest w przestrzeni różnobarwnych iluminacji. Zanieczyszczenie światłem, a co za tym idzie, marnotrawstwo energii, jest coraz bardziej odczuwalne i to chyba przez wszystkich. Dowód na ten świetlny problem może zaobserwować każdy, kto posiada choćby najprostszy aparat fotograficzny. Wystarczy zrobić zdjęcie rozgwieżdżonego, miejskiego nieboskłonu, a następnie poddać obraz obróbce cyfrowej, by przekonać się,  w jak ogromnej palecie kolorów jesteśmy pogrążeni.

Zdjęcie nocnego nieboskłon w aglomeracji miejskiej poddane obróbce kontrastującej - Fotografia: Krzysztof Rumieniecki

Aż trudno uwierzyć, że to wielokolorowe zdjęcie przedstawia obszar rozgwieżdżonego nieba widocznego w mieście. Gwiazdy, widoczne w postaci jasnych punktów pogrążone są w świetlnej poświacie.  Bez wątpienia, problem zanieczyszczenia światłem dotyka nas wszystkich i ma wpływ na funkcjonowanie nie tylko naszych  organizmów ale również otaczającej przyrody.

Ale skupmy się na wieczornym niebie. Około godziny 22 nad naszymi głowami dominuje dobrze rozpoznawalna grupa gwiazd, znana pod nazwą Wielkiego Wozu, który jest częścią większej konstelacji Wielkiej Niedźwiedzicy.  Przedłużając dyszel Wielkiego Wozu, natkniemy się na bardzo jasną gwiazdę należącą do gwiazdozbioru Wolarza. Jest to Arktur i należy do grupy tzw. olbrzymów. Jest 25 razy większy od naszego Słońca. Pod względem jasności, Arktur wymieniany jest na 4 miejscu wśród gwiazd nocnego nieba. Po lewej stronie obszaru zajmowanego przez Wolarza, dostrzeżemy najciekawszy układ wiosennego nieba, a należący do konstelacji Korona Północna. Gwiazdy układają się w charakterystyczny łuk, który szczególnie pięknie prezentuje się na zdjęciach. Warto zauważyć, że fotografia Korony Północnej obejmuje ten sam obszar, co wyżej przedstawione, wielokolorowe zdjęcie „zaświetlonej” atmosfery. Niekorzystne jasne tło daje się jednak zredukować stosując odpowiednie filtry oraz zaawansowaną technikę obróbki zdjęć. Takiej profesjonalnej wiedzy dostarczają, na przykład,  warsztaty astrofotograficzne organizowane przez Planetarium EC1 Łódź- Miasto Kultury.

Gwiazdozbiór Korony Północnej graniczący z gwiazdozbiorem Wolarza. Układ gwiazd, łatwy do sfotografowania przez osoby rozpoczynające przygodę z astrofotografią.

Zdjęcie wykonane amatorskim aparatem fotograficznym obiektywem standardowym o ogniskowej 50 mm - Fotografia: Krzysztof Rumieniecki.

Jeżeli przedłużymy nasz wzrok od Arktura do horyzontu południowego, to dostrzeżemy Spicę, najjaśniejszą gwiazdę należącą do gwiazdozbioru Panny.  Ten obszar jest szczególnie interesujący dla astronomów, ponieważ występuje tutaj wiele tysięcy galaktyk. Niektóre z nich można dostrzec za pomocą amatorskiego teleskopu.

Kolejny, interesujący obszar wiosennego nieba, to gwiazdozbiór Lwa. Aby go znaleźć, wystarczy przesunąć wzrok od wewnętrznej części dyszla Wielkiego Wozu w kierunku południowym. Dostrzeżemy wówczas układ gwiazd przypominający rozdwojoną linie, której początek daje jasna gwiazda – Denebola.  Jednak najjaśniejszym obiektem w tej konstelacji jest Regulus. Nazwę nadał jej Mikołaj Kopernik. Wcześniej, gwiazda ta była różnie nazywana w różnych cywilizacjach, na przykład w Babilonii określana była jako Lugal, czyli Król.  Ostatecznie Międzynarodowa Unia Astronomiczna zatwierdziła nazwę w dzisiejszym brzmieniu zaproponowanym przez Kopernika. Jako ciekawostkę, warto powiedzieć, że Regulus jest gwiazdą szybko wirującą. Prędkość liniowa wynosi około 320 km/s, co powoduje znaczne jej spłaszczenie. Promień równikowy jest o 32% większy od promienia biegunowego. Obserwuje się również różnicę temperatur, która jest wyższa na biegunach o około 5000 K w stosunku do równika.

Najbardziej charakterystyczne obiekty wiosennego nieboskłonu

Okres wiosenny jest również dobrym czasem do obserwacji galaktyk.  Niestety, ale podziwianie tych obiektów wymaga użycia sprzętu optycznego wyższej klasy. Warto jednak coś więcej o nich powiedzieć ze względu na zaskakujące procesy, które tam zachodzą. W gwiazdozbiorze Panny znajduje się super masywna gromada galaktyk licząca około 2000 obiektów. Nasza galaktyka nazywana Drogą Mleczną, należy do tzw. Grupy Lokalnej liczącej ponad 50 galaktyk, które z kolei są częścią wspomnianej gromady w Pannie. Największym i jednym z najjaśniejszych obiektów w tym obszarze jest galaktyka M87, która może liczyć nawet 100 bilionów gwiazd. Analizując fotografię tego obiektu, uwagę zwraca obecność kaskadowo uformowanej chmury w postaci „dżetu”.  Prędkość uciekającej tam materii zbliżona jest do prędkości światła.

Galaktyka M87 w gwiazdozbiorze Panny. W jej centrum znajduje się czarna dziura o masie 6,5 miliarda mas Słońca (Credits-Nasa, Esa)

Astronomowie już od dawna podejrzewali, że w centrum tej galaktyki znajduje się gigantyczna czarna dziura, bo tylko w otoczeniu tak masywnych obiektów, występują warunki do nadawania ogromnych przyspieszeń cząstkom materialnym. Przypuszczenia teoretyczne okazały się słuszne. Czarna dziura została odkryta, a nawet sfotografowana.  Prezentowane zdjęcie, to pierwsza fotografia  tego osobliwego obiektu. Obraz nie został jednak wykonany  w świetle widzialnym, lecz w promieniowaniu radiowym.

                       Pierwsza fotografia czarnej dziury opublikowania 10 kwietnia 2019 roku - (Credits-ESO)

Przestrzeń wokół czarnej dziury emituje silne promieniowanie radiowe, które rejestrowane jest przez radioteleskopy naziemne. Fakt ten skłonił naukowców do stworzenia programu badawczego pod nazwą Event Horizon Telescope, czyli Teleskop Horyzontu Zdarzeń. Spośród wielu radioteleskopów naziemnych wybrano 8, które rejestrowały obrazy wysyłane z otoczenia tej właśnie czarnej dziury. Radioteleskopy znajdowały się w różnych miejscach kuli ziemskiej i dzięki ich znacznym odległością udało się uzyskać obrazy o bardzo dużej rozdzielczości, których tradycyjne teleskopy optyczne nie są w stanie uzyskać. Widoczny na zdjęciu pierścień ma średnicę 40 mikrosekund. Wartość ta niewiele mówi osobom niewtajemniczonym, ale gdyby taki zespół radioteleskopów  zastosować do obserwacji  Księżyca, to można by dostrzec na jego powierzchni obiekt wielkości karty kredytowej. Jest rzeczą oczywistą, że fale radiowe nie są widoczne dla oka ludzkiego. Aby przetworzyć sygnały radiowe na obraz widzialny, dokonano pomiarów gęstości promieniowania, co pozwoliło uzyskać rozkład natężenia promieniowania w obszarze wokół czarnej dziury. Zdjęcie przedstawia właśnie rozkład tego promieniowania. Dodatkowo, znając odległość do galaktyki M87, która wynosi 54 mln. lat świetlnych,  obliczono, że średnica centralnego cienia wynosi około 40 miliardów kilometrów. Obiekt ten wchłonąłby nasz cały układ słoneczny.

Mówiąc o czarnych dziurach, warto wspomnieć o najodleglejszych obiektach wszechświata, jakimi są kwazary. Co to są za obiekty? Badania ostatnich lat pokazują, że są to radiogalaktyki, które emitują silne promieniowanie radiowe, wytwarzane w centrach tych supergalaktyk. Generatorem fal są bardzo masywne czarne dziury, a raczej ich otoczenie, gdzie materia jest silnie przyspieszana. Takie warunki sprzyjają powstawaniu tzw. promieniowania synchrotronowego. Ten rodzaj fal elektromagnetycznych stanowi jeden z dowodów na obecność czarnej dziury.  Na dzień dzisiejszy udało się zarejestrować już ponad milion kwazarów a najdalsze znajdują się na krańcach czasoprzestrzeni w odległościach rzędu 13,5 mld lat świetlnych. Najjaśniejszy kwazar znajduje się w gwiazdozbiorze Panny i oznaczony jest symbolem 3C273. Może być on dostrzeżony przez amatorski teleskop w postaci niewielkiego punktu, a odległość jego wynosi około 2,5 miliarda lat świetlnych.

Kwazar 3C 273 sfotografowany przez kosmiczny teleskop Hubble’a. Dzięki przesłonięciu obszarów centralnych czarną blendą, udało się uzyskać obraz galaktyki macierzystej tego obiektu ( Credits_NASA_ESA)

Najważniejsze zjawiska astronomiczne w maju

Zbliżamy się do lata i wchodzimy w okres, który nie jest najlepszy do prowadzenia nocnych obserwacji  ze względu na późno zapadający zmrok.  Ale pomimo długich dni można w miesiącach wiosenno-letnich dostrzec  bardzo malownicze obłoki srebrzyste. Są to najwyżej położone chmury znajdujące się na wysokości około 75-85 km w warstwie mezosfery. Zbudowane są one z kryształków lodu ponieważ panuje tutaj bardzo niska temperatura osiągająca wartość nawet -70^oC.  Zagadką są punkty kondensacji pary wodnej. Skąd biorą się na tak dużej wysokości? Jedynym wytłumaczeniem jest obecność pyłów kosmicznych pochodzenia meteorytowego, czyli materii, która pozostaje po spaleniu kosmicznych kamieni w atmosferze ziemskiej. Obłoki srebrzyste nie świecą samoistnie, lecz odbijają światło słoneczne pochodzące z jasnej łuny widocznej bezpośrednio po zachodzie Słońca. Dlatego, aby te malownicze chmury podziwiać, nie musimy czekać do zapadnięcia pełnego zmroku.

Obłoki srebrzyste podświetlane przez Słońce  podczas najdłuższych wiosenno-letnich dni - Fotografia: Krzysztof Rumieniecki

 W maju możemy obserwować Wenus oraz Marsa zaraz po zapadnięciu zmroku nad zachodnim horyzontem. Przed wschodem Słońca widoczny będzie Merkury. Szczególnie korzystna sytuacja nadarzy się 29 maja, kiedy to Merkury znajdzie się w największej odległości kątowej względem Słońca, około 25⁰.  Pozostałe planety są niewidoczne, chociaż pod koniec miesiąca jest szansa dostrzeżenia Saturna tuż przed wschodem Słońca.

4 maja przypadnie maksimum aktywności roju meteorów Eta Akwarydy. Możemy się spodziewać nawet kilkudziesięciu przelotów na godzinę. Kosmiczne kamienie należące do tego roju są pozostałością po powolnym, lecz sukcesywnym rozpadzie słynnej komety Halleya. Najbliższy powrót tej komety w okolice Słońca przewidywany jest w roku 2061.

23 maja będzie możliwość podziwiania niezwykle malowniczego układu Wenus oraz wąskiego sierpa Księżyca. Jest to znakomita okazja dla miłośników astrofotografii, by utrwalić koniunkcję tych dwóch obiektów.

Fazy Księżyca

5 maja,      19^h36^m     -   pełnia

12 maja,    16^h29^m    -   ostatnia kwadra

19 maja,    17^h55^m     -  nów

27 maja,    17^h23^m     -  pierwsza kwadra