Nocne niebo nad Łodzią - sierpień 2024

 

 

Po okresie astronomicznych białych nocy, który trwał od połowy maja do drugiej połowy lipca, wreszcie nadchodzi sierpień, kiedy niebo nocne odkryje przed nami więcej swoich sekretów. Warunki obserwacyjne są generalnie korzystne, a ciekawych obiektów i zjawisk astronomicznych nad naszymi głowami nie brakuje.

Patrząc w stronę kierunku południowego ujrzymy konstelacje letnie, przez które przechodzi smuga Drogi Mlecznej. Jesteśmy wtedy zwróceni ku jej centrum. Wraz z upływającym czasem, jako kolejne w ten obszar nieba będą wchodzić gwiazdozbiory jesienne. One z kolei odkrywają przed nami najdalsze obiekty Wszechświata, takie jak galaktyki. Na krótko przed wschodem Słońca na wschodnim niebie będą widoczne już nawet gwiazdy Pasa Oriona, charakterystyczny widok dla nieba zimowego. Warto wspomnieć, że rolnicy na ziemiach polskich w dawnych czasach, czekali na pierwszą letnią noc, pod koniec której widać Trzech Kosiarzy, bo tak w kulturze ludowej niekiedy na gwiazdy Pasa Oriona się mówi. Był to sygnał do rozpoczęcia żniw na polach.

Przejdźmy do nadchodzących wydarzeń astronomicznych tego miesiąca. Po zmroku dostrzeżemy Jowisza, Saturna oraz Marsa. Co ciekawe, wkrótce czekają nas dwa ciekawe zjawiska z udziałem planet. 14 sierpnia nastąpi koniunkcja Jowisza oraz Marsa, a 21 sierpnia nastąpi zakrycie Saturna przez Księżyc. 12 sierpnia maksimum swojej aktywności osiągnie znany rój meteorów, Perseidów. Kilka dni później, a mianowicie 19 sierpnia będzie miała miejsce pełnia Księżyca.

Poświęćmy nieco uwagi Eltaninowi. Jest to najjaśniejsza gwiazda w gwiazdozbiorze Smoka. Jej nazwa wywodzi się z języka arabskiego i oznacza ,,wielkiego węża”. James Bardley obserwując tę gwiazdę, odkrył zjawisko rocznej aberracji światła. Stwierdził pozorny ruch tej gwiazdy w cyklu rocznym, wynikający z ruchu Ziemi wokół Słońca. Kilkadziesiąt lat później George Biddell Airy, chciał wykorzystać to zjawisko, aby potwierdzić istnienie eteru, czyli hipotetycznego ośrodka rozchodzenia się światła. Mianowicie spodziewał się, że w teleskopie wypełnionym wodą wartość kąta aberracji będzie inna. Nie udało się czegoś takiego zaobserwować. Mniej więcej za 1,5 miliona lat, Eltanin znajdzie się w odległości 28 lat świetlnych od Słońca i stanie się najjaśniejszą gwiazdą na niebie nocnym. Obecny dystans to około 154 lata świetlne. Jest to czerwony olbrzym, 50 razy większy od Słońca i 2 razy bardziej masywny. 

Przy odpowiednio ciemnym niebie, którego mamy niewiele w Polsce, swe piękno odsłania Droga Mleczna. Nikt jej nie widział z zewnątrz i możemy się zastanawiać jak ona wygląda. Gdyby chcieć znaleźć jakąś podobną galaktykę, to w gwiazdozbiorze Pegaza znajduje się NGC 7331 (odległa od nas o mniej więcej 40 milionów lat świetlnych). Ma zbliżoną masę, liczbę gwiazd oraz tempo ich tworzenia podobne do Drogi Mlecznej, a w centrum znajduje się supermasywna czarna dziura. Jednakże nasza Galaktyka posiada poprzeczkę, zatem są też pewne różnice. Dodatkowo w przypadku NGC 7331 obszar zgrubienia centralnego rotuje przeciwnie do reszty dysku galaktycznego. Może to być spowodowane oddziaływaniem grawitacyjnym z inną galaktyką, która w przeszłości znajdowała się w pobliżu. Modele Drogi Mlecznej opierają się na badaniach jej samej, jak i innych galaktyk. Wszystkiego nie wiemy, na przykład dalej nie ma pewności, ile ramion spiralnych posiada nasz kosmiczny dom.
 

 

Zerkniemy teraz na jedno ciekawe miejsce Drogi Mlecznej, na mgławicę Irys - NGC 7023 (gwiazdozbiór Cefeusza). Na zdjęciu wykonanym przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hubble’a widzimy jedynie jej fragment. Zaliczana jest do mgławic refleksyjnych, a więc takich które odbijają promieniowanie padające od pobliskiej gwiazdy i znajduje się ok. 1300 lat świetlnych od nas. Podstawowym składnikiem takich mgławic są ziarna pyłu, kilkadziesiąt razy mniejsze od tego, który spotykamy na zakurzonych przedmiotach.

Zwykle mgławice tego typu na fotografiach mają lekko niebieski kolor, natomiast na poniższej, wykonanej z Teleskopu Hubble'a, jej fragment jawi nam się w barwach pomarańczowych.. Odpowiedzialne za to są dosyć złożone związki organiczne – wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (WWA). Związki te zbudowane są z sześcioczłonowych pierścieni węglowych, tworzących płaskie cząsteczki, podobne do plastrów miodu. Na Ziemi pozyskiwane są z przeróbki węgla kamiennego czy ropy naftowej, a najprostszy z nich to naftalen. Jego zapach kojarzymy z popularnymi kulkami na mole z niejednego strychu. 

 

Jak zatem takie związki tworzą się spontanicznie w przestrzeni kosmicznej? Współczesne teorie zakładają, że dochodzi do tego w ciągu wielu reakcji chemicznych, które ogólnie możemy podzielić na dwa rodzaje. Pierwszy z nich, to reakcje wstawienia (insercji) węgla do węglowodoru łańcuchowego, przykładowo:

HC≡CH + C⁺ - >  HC≡C-C⁺ + H

Widzimy, że reakcje tego typu zachodzące między węglowodorem, a zjonizowanym węglem stopniowo wydłużają łańcuch węglowy. Ostatecznie tak powstały związek musi zostać zamknięty w pierścień. Wtedy do akcji wkraczają ziarna pyłu mgławicy, które pełnią rolę katalizatora drugiego istotnego rodzaju reakcji, czyli cyklizacji. Zachodzą one, kiedy łańcuch będzie dostatecznie długi. Może zastanawiać jeszcze, dlaczego pierścienie są najczęściej sześcioczłonowe? Przy takim kształcie węglowodór wykazuje optimum energetyczne. W pierścieniu o mniejszej liczbie atomów węgla pojawiają się dodatkowe naprężenia, a przy większej od 6 zwiększa się szansa na spontaniczne otwarcie układu cyklicznego. Wreszcie, mimo że związki te są nazywane aromatycznymi, to nie zawsze oznacza ich przyjemny zapach. Samo określenie jest pozostałością z czasów, kiedy nie była znana struktura WWA i tak rzeczywiście sądzono. Współcześnie ,,aromatyczność” związku chemicznego odnosi się do cyklicznego układu wiązań, w obrębie którego dochodzi do delokalizacji elektronów. Polega to na tym, że część elektronów rozmyta jest na cząsteczkę albo jej fragment i nie jest ,,własnością” konkretnego atomu. Węglowodory aromatyczne wykazują przez to mniejszą aktywność chemiczną, co tłumaczy ich powszechną obecność nie tylko w Mgławicy Irys, ale i w wielu innych miejscach Kosmosu. Kończąc ten astrochemiczny wątek, dodajmy, że WWA są postrzegane jako kamień milowy w dalszym powstawaniu biologicznie istotnych związków organicznych … a może i życia?

My tradycyjnie zapraszamy do Planetarium EC1, wtedy opowiemy Wam więcej o Kosmosie, natomiast już 12 sierpnia będziecie mogli podziwiać razem z nami znany rój Perseidów (przy korzystnych warunkach pogodowych). Widzimy się o 21:30 w Ogrodzie Botanicznym w Łodzi. Weźmiemy teleskop, abyśmy mogli zerknąć na to, co dla naszego nieuzbrojonego oka nieosiągalne. Nie może Was zabraknąć!