ČUDO I ČUDOVIŠTE

Oduvek su ljudi bili okruženi raznim opasnostima. U prirodi je to bilo normalno i paziti se je bio standardni imperativ. Naravno da je dobar deo usmenog predanja kroz istoriju i praistoriju imao i edukativnu funkciju; nije sasvim slučajno da srednjevekovne bajke insistiraju na tome da decu vrebaju razne opasnosti u šumi (jer i jesu vrebale). Ali da ljude vrebaju opasnosti iz vode - to je opštepoznata činjenica i u realnosti, ne samo u mitologiji. Pola ekvatorskih zemalja ima krokodile i aligatore, a skoro sve zemlje na kugli zemaljskoj, među njima i Srbija, imaju na svojoj teritoriji nastanjene otrovne zmije koje napadaju ljude i iz vode i sa kopna.

Međutim, nisu ljudi uvek imali saznanja o paleontologiji i zoologiji. Ako neko vidi ajkulu, krokodila ili kita a pritom živi u Starom veku, sva je prilika da će njegova viđenja biti osnov za raznorazne mitove o čudovištima. U vavilonskoj mitologiji je to bila Tijamat, boginja mora; u Starom Zavetu je tu funkciju obavljalo zmijoliko stvorenje po imenu Tanin, čak se i danas tim terminom na hebrejskom jeziku označava krokodil. Doduše, mora da je strah od takvih pojava bio veliki pa jedan takav pojam nije bio dovoljan. Mnogo poznatije morsko čudovište iz jevrejske mitologije je Levijatan koje je kasnije prešlo i u hrišćansku demonsku nomenklaturu.

Grci su bili, kao što je poznato, najveći moreplovci Starog veka. U njihovoj mitologiji je postojala primordijalna boginja mora po imenu Keto, majka Gorgone i svih sirena. Herkul i Persej su morali da je ubijaju na svojim putešestvijama. Rimljani su njeno ime latinizovali u Cetus i u svom originalnom značenju to je bio termin koji je služio kad je potrebno opisati bilo koje morsko čudovište zmijolike prirode. Međutim, taj latinski termin se vremenom u realnoj upotrebi pretvorio u kita, stvorenje koje je uglavnom sve suprotno od mitološkog morskog čudovišta. Rezultat te zabune je činjenica da mi danas sazvežđe Cetus pogrešno nazivamo Kitom.

Uostalom, uporedite svoju predstavu kita sa ovim, to je ilustracija   Alexander Maier-a iz Uranometria atlasa koji je radio Bayer. Ili upredite sa ovom ilustracijom rivalskog Hevelius-ovog atlasa Firmamentum koji je ilustrovao Andreas Stech. Dakle, sve samo ne ilustracija kita - više je u pitanju neka srednjevekovna predstava aždaje.

Širokougaona fotografija dotičnog sazvežđa:

Uz malo mašte moglo bi nešto ovako da se zamisli:

Ali ono što je najzanimljivije u tom sazvežđu nije ni njegov naziv ni njegov oblik. Holandsko-nemački sveštenik David Faber (ili možda David Goldschmidt, nije sasvim jasno) poznatiji po svom prezimenu prevedenom na latinski, Fabricius, na našem bi bilo Kovač; imao je interesovanje za astronomske fenomene. Naučna interesovanja su bila vrlo uobičajena za protestantsko sveštenstvo oko 1600. godine i Fabricius se redovno dopisivao sa Keplerom oko svega, što bi (dopisivanje) bio ekvivalent današnjim društvenim mrežama. Njegov sin je sa studija doneo neke cevi sa staklima koja su pomagala u posmatranju, ali je Fabricius ostao veran posmatranju golim okom i dok je 1596. godine osmatrao Merkur, ili je on zapravo mislio da je to Merkur (a zapravo je bio Jupiter) Fabricius je tražio neku referentnu zvezdu za beleženje položaja. Pronašao je zvezdu treće magnitude za koju ranije nije znao, a posle dvadesetak dana ona je skočila u sjaju za jednu magnitudu. Pošto je posle par meseci ova zvezda izbledela i nestala sa neba, Fabricius je zaključio da je prisustvovao rađanju jedne nove.

Međutim, posle trinaest godina je ponovo ugledao dotičnu zvezdu i to je bio signal tadašnjem naučnom svetu da obrate pažnju na ovaj region. Rezultat je bio da je uskoro određen period pulsacije ove promenljive od 333 dana (mada taj period varira) i da je ovo prva promenljiva u istoriji astronomije: Algol će to postati tek 1667. godine.

Sudbina zvezde je bila zvezdana, dobila je latinsko ime Mira što u prevodu znači "čudesna". Sudbina Fabricius-a je bila mnogo mračnija: nakon što je lokalnog kradljivca gusaka javno optužio sa propovedaonice da je lopov, umro je od udarca lopatom u glavu; počinilac nikad nije otkriven. Lekcija svim uzbunjivačima u sistemima sa neuređenim institucijama.

U momentu snimanja 24mm objektivom na kropu zvezda se, isto kao i u momentu otkrića od strane Fabriciusa, nalazila dvadesetak dana od svog maksimuma i bila je jasno vidljiva golim okom. Na dan samog maksimuma to je ponekad upadljivo najsjajnija zvezda u sazvežđu, magnituda maksimuma zapravo varira grubo procenjeno između 2mag i 5mag. Minimum, s druge strane, zna da bude u opsegu između 8,5mag i 10mag, što je daleko ispod granice ljudske mogućnosti detekcije golim okom. Kad se ovo uzme u obzir postaje čudno što se za varijabilnost ove zvezde saznalo tek pre četiri veka, ali u njenom ciklusu od nepunih godinu dana ima i jedna klizava činjenica: Mira jedan značajan deo godine (tačnije od marta do juna) boravi u prividnoj blizini Sunca, tako da to predstavlja povremenu nemogućnost osmatranja celog ciklusa. Maksimum ovih nekoliko godina nije problem, ali snimanje minimuma 2021. i 2022. godine biće upravo iz tog razloga praktično onemogućeno.

Mira je zapravo dvojni sistem na međusobnom rastojanju od 70 AU. Drugu komponentu predstavlja Mira B, mali beli patuljak otkriven pre stotinak godina. Pošto se ovaj sistem ne nalazi baš blizu nama, udaljen je oko 300 svetlosnih godina, otkriće dvojnosti i merenje separacije je oduvek predstavljalo problem. Spektroskopija je zapravo bila metoda izbora za proučavanje ovakvih sistema, mada, logično, vrlo nedorečena po pitanju nekih drugih fizičkih merenja (konkretno separacije). Dakle, Mira B je beli patuljak uprkos nekim pretpostavkama da je mala zvezda glavnog niza (0.7 Sunčevih masa); i ima akrecioni disk materije sa Mire A uprkos pretpostavkama da je to protoplanetarni disk u kome se rađaju planete.

Pošto se zapravo radi o simbiotskom sistemu odnosno o dve zvezde sa transferom mase sa veće na manju, ova akrecija se odvija pre svega zahvaljujući činjenici da je veća zvezda zapravo isuviše velika i preliva se preko Rosche lobusa, odnosno L1 tačke u kojoj se spajaju dva lobusa. Problematika kretanja materije u ovom sistemu je malo kompleksnija za objašnjavanje rečima a prostija za skiciranje, ali čak i to prevazilazi okvire ovog bloga. Ko želi da studira astronomiju ili astrofiziku ovo će mu biti interesantno štivo: ukratko, preko L1 tačke se preliva materija na patuljka i samo preko L1 tačke. Ako vas zanima dalja kinematika i matematika imate ove radove (1, 2 ), kao i ovu veoma korisnu šemu onoga o čemu je reč. Nije uopšte teško kao što zvuči ukapirati, ali je nezgodno objasniti i opisati.

Transfer mase preko L1 tačke je u suštini ograničen: u našem slučaju se smatra da je tek negde oko jednog procenta izbačene mase velike zvezde završilo na patuljku, gurajući se u akrecionom disku. Problematika postaje mnogo kompleksnija imajući u vidu da velika zvezda, Mira A, prilično oscilira u svom prečniku u toku trajanja ciklusa. A kad je reči o Miri A jasno je da se ovaj džin u samom startu može staviti na pijedestal kao prototip Mira promenljivih zvezda, odnosno onih koje pulsiraju i pritom menjaju svoj sjaj. Promena sjaja nije toliko povezana sa promenom prečnika već sa činjenicom da se, menjajući svoju temperaturu, ove zvezde nalaze u konstantnoj promeni energije koju zrače na raznim frekvencijama, prvenstveno između infracrvenog i vidljivog dela spektra. Takođe, ovde postoji još jedna fundamentalna razlika u odnosu na sve (ili bar većinu) Mira promenljive: sama Mira je dvojna i ima transfer mase na patuljastog pratioca.

Koliko god ovo delovalo udaljeno i apstraktno, Hubble teleskop je uspeo da snimi izdužen kapljičasti oblak narandžaste boje koji predstavlja A komponentu. Vrlo je verovatno da još mnoge Mira promenljive predstavljaju dvojne (ako ne i većina), ali da li su tesne dvojne, kontaktne ili simbiotske - to je već drugo pitanje. Zato su se svi dosadašnji kompjuterski modeli bavili simulacijama u kojima su zvezde sferne - to je sa aspekta zahtevnosti neuporedivo racionalnije. Međutim, IOTA projekat lociran u južnoj Arizoni (infracrvena interferometrija sa dva optička teleskopa) je izmerio da oko tri četvrtine posmatranih Mira promenljivih ima izdužen tj elipsoidan oblik. Eto posledične navale na tamošnje fondove za izgradnju većih teleskopa i većih superkompjutera.

Malo bliži pogled na ovaj deo sazvežđa Kita (50mm f2.8 na kropu):

Mira je najtoplija u maksimumu i najhladnija oko minimuma. Prečnik se ponaša obrnuto: zvezda je najveća kad je najhladnija, odnosno u minimumu; a tad je i luminoznost najmanja. Međutim, priča nikako nije tako jednostavna kad je promena sjaja u pitanju. Treba imati u vidu da samo jedan mali deo izračene energije ove zvezda svetli u vidljivom spektru. Budući da sjaj zvezde u vidljivom opsegu veoma zavisi od temperature (vidi Plankov zakon), relativno male promene prečnika i temperature mogu dovesti do velike promene sjaja. U praksi Mira menja prečnik u toku ciklusa za 20% i temeperaturu za svega 10%, a razlika u magnitudi u apsolutnom maksimumu i apsolutnom minimumu je 1700 puta. Razlika je najčešće dosta manja, ali i dalje dovoljna da imamo u jednom momentu golim okom vidljivu zvezdu, a u drugom u dvogledu nevidljivu.

Kad smo već kod promene sjaja, a to je fundamentalna osobina ove zvezde koja je prvo zapažena, maksimum se kreće između druge i pete magnitude. Svakako u opsegu ljudskog vida, što je krucijalno. Minimum je 8.6-10.1mag, odnosno taman toliko da je potreban teleskop. Period je već pomenut, 332 zemaljska dana, ali i u trajanju perioda oscilacije može biti manjih odstupanja.

Izvadio sam pedeseticu koja na f1.8 verno dočarava atmosferu japanskog horor-filma iz sedamdesetih, mudro je kastrirao na f2.8, i snimio seriju snimaka sa tripoda. Gamma i Sigma su poslužile kao referentne zvezde i proračun je bio sledeći:

Rezultat: Mira u momentu snimanja (prvi oktobar 2019) ima magnitudu 3.64mag. To je bilo nekih dvadesetak dana pre proračunatog maksimuma tako da je magnituda sasvim sigurno dodatno porasla, ali je bilo vrlo očigledno da imamo posla sa zvezdom koja je u opsegu ljudskog vida. Ja sam je, naime, bez ikakvih problema golim okom locirao prilikom snimanja.

Minimum ćemo ipak malo sačekati.