10.01.2021.

VELIKA DEBATA

Postojale su i postoje različite vrste debata. Na primer politička: krajem XIX i početkom XX veka politička debata u Kraljevini Srbiji se iscrpljivala povremenim bacanjem vladara sa balkona, prethodno ubijenog, razume se; a i sve ostale debate su vođene mnogo drugačije nego danas. Još ranije, u vreme Karađorđa se debata između njega i njegovih protivnika uglavnom rešavala kuburom po kratkom postupku. Takvo je bilo vreme a danas smo mnogo bolji po tom pitanju, mada tenzije ne nedostaju u sučeljavanju stavova; ali debata u naučnim krugovima se vodi mnogo drugačije nego u politici. Iznose se argumenti od strane učesnika u debati, a svoj sud ko je bio jači daje publika koja je takođe potkovana što se tiče analize iznetih argumenata.

U vreme dok je kod nas, kao uostalom i u Evropi postojala velika nerazrešena tenzija koju nikakva debata nije mogla da reši i koju je oslobodio i na neki način delimično razrešio tektonski poremećaj nezapamćenih okvira zvan Prvi svetski rat, preko Atlantika su ljudi živeli u pravom raju. Amerikanci nisu nikad ratovali van svog kontinenta, nisu trošili resurse na gluposti, ekonomska kriza još uvek nije otpočela i svako je radio ono što je bio njegov posao. Nije bilo daleko vreme kad je na Divljem zapadu postojalo sve samo ne država, građanski rat i njegovo nasleđe su takođe bili tu iza ćoška, a i novooslobođeni robovi su se osećali, kad smo već kod toga, sve samo ne slobodno. Ali čak i ovakva situacija je bila bolja nego u kolonijalnoj Evropi koja će uskoro zaratiti sama sa sobom. Između ostalog astronomi su u Americi mirno živeli i radili, nisu razmišljali o prevratima i ratovima, bogati ljudi su rado finansirali opservatorije da bi tako umanjili porez, polemisalo se ne o frontovima i goloj egzistenciji već o osnovnom kosmološkom problemu koji im se nametnuo, a to je poreklo maglina koje vidimo i u najmanjim teleskopima. U poređenju sa mojim pradedom koji je u to neko vreme letovao na Krfu, sa puškom i razume se pešice, ovakva kosmološka debata je bila naprosto kao nešto nadrealno i sa druge planete.

Međutim, debata je bila itekako shvaćena kao bitna stvar u establišmentu. Sve je kulminiralo zakazanom duelu između predstavnika dve zavađene struje koji su se sastali u Smitsonijan Muzeju 1920. godine. Predstavnici su bili Harlow Shapley i Heber Curtis; revolveri su bili ostavljeni ispred sale. Naravno, mrtvih nije bilo ali je debata bila na momente napeta; oba predstavnika su iznosili detalje iz svojih prethodno napisanih radova koji su tvrdili sasvim suprotne stvari. 

Curtis je tvrdio da su mnoge, ako ne sve spiralne magline, zapravo druge galaksije odnosno "ostrvski univerzumi", termin koji je skovao čuveni filozof Imanuel Kant još u XVIII veku. Kant je dakle više od sto godina pre duela zastupao originalnu ideju da su magline koje vidimo zapravo druge galaksije poput našeg Mlečnog Puta što je fascinantno za čoveka koji nije prethodno imao praktično nikakva osmatračka iskustva, već je samo nagađao, takoreći filozofirao. Filozofi mogu da budu veoma pametni ljudi sa aspekta intuicije, vidi se sad sa ove naše distance, ali Curtis je samo reciklirao ideju koja je već postojala, premda za koju je bilo potrebno itekako stisnuti petlju i zastupati je, jer je protiv tadašnjih opšteprihvaćenih normi.

Shapley je, s druge strane, zastupao tezu establišmenta da je Mlečni Put jedna jedina galaksija i da predstavlja ceo Univerzum. Sve magline koje vidimo su zapravo smeštene unutar naše Galaksije; i Andromedina i Orionova maglina predstavljaju gasovite oblake koji jonizovani svetle i to je to. Na ruku mu je išla činjenica da niko još uvek nije izmerio distancu do tih maglina, tako da je bilo logično da su one tu negde u našoj blizini.


Ovo je jato M92, zbijeni skup zvezda koji je otkriven još u XVIII veku (Bode i Messier su ga nezavisno otkrili, a kako i ne bi kad je posle M13 to najsjajniji objekt u sazvežđu Hercules). Radi se o najsjajnijem jatu u apsolutnom smislu, kao i o jednom od najstarijih zbijenih jata. Spada u jata čije su zvezde vrlo siromašne metalima što ukazuje na njihovo vrlo staro poreklo. Zvezde koje čine ovo jato su Populacija II, metalima vrlo siromašne u odnosu na Populaciju I kojoj pripada i naše Sunce. Suprotno logici Populacija II su starije zvezde, I su mlađe a hipotetička Populacija III su prva generacija zvezda u Univerzumu, koje nemaju ničeg u sebi težeg od vodonika, i koje su vremenom kao supernove proizvele sve teže metale na koje mi mislimo kad čujemo Whitesnake.

 

Postoji jedna interesantna stvar koju astrofotografi spoznaju na nekom srednjem nivou, tačnije kad snime barem nekoliko zbijenih jata. U obradi postaje vrlo očigledno da kod nekih jata centar brže izgori i da je potrebna veoma pažljiva obrada i maskiranje, a neka jata u startu mogu da trpe veliko rastezanje u obradi. Veoma je logično iz toga izvesti zaključak da nisu sva jata iste gustine, ali je taj zaključak toliko uprošćen da zapravo nije tačan. Postoji nešto što se zove kolabiranje jezgra i izdvajanje mase; tačnije ovako su nazvani procesi koji se dešavaju u kuglastim jatima na veoma dugoj vremenskoj skali.

 

Naime, zvezde se u zbijenom jatu već u samoj mladosti pregrupišu tako da velike i masivne zvezde krenu ka centru a manje zvezde ka periferiji. Pošto je ovde u pitanju solidan transfer mase, logično je da tu prekompoziciju zvezde u centru moraju da prate radi očuvanja kinetičke energije. To znači da se masivne zvezde u centru jata zbijaju u odgovoru na odlazak manjih zvezda iz jezgra. Rezultat: jezgro je postalo pretrpano gigantima, sjaj skače disproporcionalno, zvanično se kaže da je jato pretrpelo kolaps jezgra i kao rezultat svega toga mi u obradi ne možemo mnogo da rastežemo. Ovakva jata imaju veoma sjajna jezgra i to je nešto što prvo upada u oči. Negde oko jedne petine zbijenih jata je ovu fazu preživelo, vrlo moguće i zbog gravitacionih efekata prilikom prolaska blizu naše Galaksije. Ovim jatima pripada recimo M15, ali što je najbitnije - ne i M92.

Ali u očima astronoma s kraja XIX i početka XX veka M92 je samo jedna maglina u našoj Galaksiji. Druge magline se itekako mogu uočiti na ovom snimku, recimo da ih treba tražiti u označenim regionima:


Naravno da njihov sjaj nije uporediv sa M92, ali to je verovatno zato što su manje. Da imamo veoma veliki teleskop, verovatno bismo i njih rastavili u zvezdice, kao što je mislio lord Rosse. Evo isečaka u 100% rezoluciji:


Ono što je najinteresantnije - bili su u pravu za ovo drugo, rastavili bismo ih na zvezde ali ni mi danas nemamo (ni približno) veliki teleskop koji bi poslužio ovoj svrsi. Jedino što mogu da kažem da je spektroskopski izmeren crveni pomak donje magline (UGC10765) i iznosi 0.02473, što bi u očima tadašnjih astronoma bio potpuno nepoznat pojam. Dalje možemo da izračunamo distancu od 400 miliona svetlosnih godina, što bi svakako od strane ondašnjih astronoma bilo označeno kao lupetanje.

U daljem toku diskusije pomenuta je i maglina u sazvežđu Andromede. Shapley je bio mišljenja da su sve spiralne magline naši lokalni sistemi gasa koji rotira, naravno unutar Mlečnog Puta. Možda su to planetarni sistemi u nastanku, možda nešto drugo ali nebitno, to su naše magline. U Andromedi (NGC224) su primećene nove, da li je moguće da zvezda sija većim sjajem nego ceo ostatak galaksije? Naravno da ne...

Curtis je u odgovoru primetio da se nove nisu jednom desile u NGC224 već više puta, zapravo više puta u toj maglini nego u celom dosadašnjem Mlečnom Putu. To statistički nije moguće osim ako i Andromeda nije galaksija. I da, jesu sjajnije od cele magline - ali mi to danas zovemo supernove. Nove su mnogo slabije eksplozije gde zvezda nastavlja da postoji i da sija, dok supernova označava kraj te zvezde. Ovu klasifikaciju astronomi pre sto godina nisu imali. U NGC224 su zapravo na delu bile eksplozije supernova. Osim toga, nove u Andromedinoj maglini su bile neuporedivo slabijeg sjaja nego nove u Mlečnom Putu, zar to nije čudno?

Dakle, cela debata se zapravo vrtela oko dimenzija Univerzuma. Do tada se smatralo da je veličina svega oko nas mnogo manja, zapravo da je to sve naša Galaksija prečnika nekoliko desetina hiljada svetlosnih godina i to je to. Ako prihvatimo da su spiralne magline zapravo druge galaksije, uvećaćemo svemir za ko zna koliko, možda hiljadu puta, a pritom nismo u stanju takve distance ni da izmerimo.

Obe strane u debati su imale svoje saveznike. Na strani Shapley-a je bio Adriaan van Maanen koji je tvrdio da je izmerio rotaciju magline M101 u Velikom Medvedu. Njegova procena je glasila da spiralne grane završe rotaciju jednom u sto hiljada godina. Uzeo je ploče sa snimcima ove galaksije u razmaku 10-20 godina i ubacio ih u blink-komparator. Našao je referentne zvezde na koje je centrirao snimke i gledao maglinu. Njegova greška se sastojala u tome što je te referentne zvezde tražio po samim ivicama kadra, a tadašnji teleskopi (naročito newtonian tip) nisu bili poznati kao dobro optički korigovani na celom polju. Današnjih komercijalnih koma-korektora nigde na vidiku. Staklene ploče su bile ravne a to sigurno dodatno nije bila prednost. Na primer pogledajte čuveni Bernardov fotografski atlas, odaberite neki deo gušćeg Mlečnog Puta, recimo Ophiuchus, i pogledajte rubove. Ono je čist horor iz naše perspektive ali je to tad bilo tako i gotovo. Zato je van Maanen dobio krajnje pogrešne rezultate, tj video je rotaciju koja ne postoji. Postojala je samo koma tadašnjih teleskopa.

Ukoliko M101 rotira jednom u 100 hiljada godina to onda znači da spiralne grane rotiraju brže od brzine svetlosti. Srećom pa je i Curtis imao saveznika, za koga se pritom pričalo da dobro boksuje. Tabadžija Edwin Hubble je uspeo da snimi cefeide u Andromedinoj galaksiji i M33 u Trouglu i to ne baš daleko od granice detekcije dvoipometarskog reflektora na Mt. Wilson-u. Ove promenljive su u najboljem slučaju merile 18-19mag, što govori o tome da se radi o gigantskim zvezdama velike luminoznosti. Za klasične cefeide se već u tom momentu znalo da pulsiraju veoma pravilno u skladu sa relacijom period-sjaj, i ovde je potrebno samo izmeriti i jedno i drugo i već imamo mogućnost da izračunamo distancu. Time je ova kosmološka debata završena, a nama danas ostaju samo debate vezane za ravnu Zemlju, za ili protiv vakcinacije i slične, na prvi pogled jednostavnije, premda svakako za nekog posmatrača iz XXII veka mnogo smešnije dileme.