KAKO NAS VIDE VANZEMALJCI?

Kada  bi postojali, ko zna kako bi nas videli Marsovci. Možda bi radio-teleskopima mogli da dobiju neki uvid u našu civilizaciju, pošto optički teleskopi teško da bi im bili od nekakve pomoći. Istina, Marsova atmosfera je neuporedivo tanja, njen pritisak je pola procenta zemaljskog atmosferskog pritiska, optika bi neuporedivo bolje radila ali to ni izdaleka nije uporedivo sa performansama svemirskog teleskopa Habl. A njime, poznato je, na Marsu ne možemo da otkrijemo ništa sitnije; premda je tačno da bi Marsovci mogli da vide odsjaj zemaljskih gradova noću ali bi to bilo u konjunkciji, odnosno u nepovoljnom periodu za posmatranje.

Venerijanci ne bi videli ništa; njihova atmosfera je gusta i neprozirna, videli bi sopstvene oblake. Jupiterijanci takođe, Marsovci bi jedino imali dobar pogled. Možda bi neko tamo čak i ishalucinirao kanale, ali to je već do osovine teleskop-oko-mozak. Ostale planete - mrka kapa a sa Plutona bi se nešto i videlo ali samo da Zemlja ima veliki Mesec i to je to, možda nekakve pojedinosti oko kontinenata i oblaka i to ogromnim teleskopom.

Uglavnom, niko ne bi video u optičkom smislu direktne pokazatelje ljudske civilizacije. Ali to nije nikakav razlog da mi ne pokušavamo, maltene kroz celu istoriju, da otkrijemo život van naše planete. Možda na neki čudan način mnogi astronomi, makar podsvesno, mogu biti vođeni ambicijom da budu prvi u istoriji koji bi otkrili postojanje neke druge civilizacije.  

William Herschell se nije vodio tim motivima, on je radio ono što je njemu bilo u praksi dostupno i to je radio neverovatno dobro. Sistematski pristup pretraživanju neba i opisivanje raznoraznih otkrića ga svrstavaju u najveće istraživače svih vremena, pa je tako 3. novembra 1787. godine seo iza okulara drvenog teleskopa na čijem je zadnjem kraju bilo metalno ogledalo od skoro pola metara. Teleskop je bio dug oko šest metara; uvećanje od 360 puta je bilo šala za takvu napravu. To je, naime, okular od 17mm kojima se mi gađamo danas i koji se smatra za širokougaoni.

Na tom uvećanju on je u svoj dnevnik zapisao da je video "jednu prilično svetlu planetarnu maglinu. Skoro jedna stopa u prečniku, okrugla, sastavljena od ujednačene svetlosti i prilično dobro definisana. Dva posmatranja sa 360 puta uvećanjem; ali još uvek prilično oštro definisana i pomalo eliptična."

Njegov sin Džon je objekat obeležio sa GC801 a Dreyer je, stotinak godina kasnije, dao oznaku NGC1501 koja je ostala do današnjih dana. Radi se o jednoj od najlepših planetarnih maglina na zimskom nebu, a svakako najlepšem objektu u severnom sazvežđu Camelopardalis, kod nas mnogo poznatijem kao Žirafa.

Na ovom snimku je jasno da to uopšte nije ekvivalent Heršelovom uvećanju, neki prosečan okular bi imao ovoliki vidni ugao na uvećanju od oko tridesetak puta. Toliko je iznosilo uvećanje najboljeg Galilejevog durbina.

Ali hiljadu puta je rečeno da teleskop ne služi primarno da da uvećanje; to je sekundarna funkcija žižne daljine. Primarna je da sakupi svetlost, mnogo svetlosti, i da na taj način osvetli objekte slabog sjaja. Da prodre kroz mrak i nevidljivo učini vidljivim. Ali evo i uvećanja, premda je tu očigledno da Herschell nikako nije mogao da vidi ovoliko detalja, čak i da je imao deset puta veći teleskop - magline su objekti veoma malog kontrasta i ovo što vidite je čisto preterivanje, u praksi je to mnogo ravnije.

Ovde je odnos rezolucije originalnog snimka i slike na ekranu 1:1, odnosno u žargonu to je isečak u 100% rezoluciji sistema kamera-teleskop. Struktura magline je takva da se vidi njena naborana površina, premda je to samo vizuelna varka. Nikakve naboranosti nema osim nehomogenosti jonizovanog gasa unutar same strukture; to svakako nije sprečilo ljude da odavno ovom objektu daju nadimak "maglina školjka". Prečnik je deklarisan na 52 sekunde u optičkom delu spektra, premda sam ja, ne znam kako, izmerio 62 sekunde u dužoj osi. Očigledno je da je ovde na delu u literaturi bila Resavska prepisivačka škola, odnosno da niko skoro to nije proveravao.

Masa ove magline je jedna petina Sunčeve mase; gas se širi sa centralne zvezde brzinom od 37km/sec. Po klasifikaciji Voroncov-Veljaminov ova maglina spada u Tip III. Američki astrofizičar ruskog porekla je sve planetarne magline podelio na šest kategorija:

I stelarne magline

II regularni disk (najčešće glatke strukture)

    a) svetliji centar

    b) uniformna struktura

    c) prstenasta struktura u naznakama

III iregularni disk (oblik nije potpuno kružan)

    a) nejednak sjaj

    b) prisustvo potpunog ili nepotpunog prstena

IV jasno prstenasta struktura kao dominantna

V iregularne strukture, između planetarne i difuzne

VI neuobičajene forme sa regularnom strukturom (slovo S, osmica, itd)

Ova podela je striktno morfološka i naša maglina je po tome III a. Struktura se bolje uočava u zelenom kanalu (uvećanom tri puta):

 

Centralna zvezda je magnitude 14.39mag u zelenoj svetlosti, tj u očima vizuelnog posmatrača, a ovo implicira da će vam trebati malo veći dobson za uočavanje iste. Postoje i neki podaci da je zvezda sjajnija (13.5mag) ali to ne menja bitno situaciju. Sama maglina bi trebalo da se vidi i bez filtera, premda ne tako lako; teleskop aperture 200mm je apsolutni minimum uz dobru adaptaciju i nezagađeno nebo; 300mm je ipak sigurnija varijanta. Podrazumeva se da se koriste uvećanja iznad 200 puta.

Centralna zvezda koja je napravila maglinu nije eksplodirala kako bi možda mnogi pomislili; u pitanju je tzv Wolf-Rayet zvezda - odnosno tačnije nešto što liči na to. Radi se o vrlo raznolikoj grupi zvezda čija je primarna karakteristika visoka temperatura površine (20-200 hiljada Kelvina) kao i, posledično, vrlo jaki stelarni vetrovi. Ogromna luminoznost se podrazumeva. To je sve povezano jedno s drugim, a druga bitna komponenta, a i osnov koji je poslužio za klasifikaciju ovih zvezda kao zasebne grupe je spektralni potpis. U pitanju su zvezde sa vrlo malo vodonika na svojoj površini ali zato dosta svih mogućih težih elemenata od vodonika. U spektru zapravo dominiraju jonizovan helijum, azot i ugljenik.

Najčešće je ovde reč o mladim (Populacija I) gigantima kojima je vreme da izgube masu, budući da su okončali fuziju vodonika i sad prelaze na helijum. Druga grupa su još mlađe i još masivnije zvezde koje još uvek vrše fuziju vodonika u centru, ali na površini dominiraju helijum i azot zbog vrlo izraženog mešanja u srednjim slojevima (spektroskop ionako vidi samo površinu).

Centralne zvezde planetarnih maglina spektralno upadaju u ovu spektralnu klasifikaciju Volf-Rejeovih zvezda u možda 10% slučajeva, ali ne spadaju u mlade velike zvezde, pre će to biti stare manje masivne zvezde, vrlo blizu stadijumu belog patuljka. One, dakle, samo podsećaju na WR spektar i danas su vrlo često isključene iz originalne klasifikacije. Upravo o tome je reč kod gorepomenute zvezde unutar naše ostrige: zvezda je uspešan imitator WR grupe. 

U vezi sa otkrićem WR zvezda postoji interesantna priča. Polovinom XIX veka, na Fukoovom teleskopu Pariske opservatorije iz ove priče su radila dva Francuza: Charles Wolf i Georges Rayet. Prvi je bio zadužen za klasičnu astronomiju a drugi je bio jedan od pionira spektroskopije. Već se znalo da spaljivanje svih mogućih elemenata i jedinjenja u laboratoriji daje plamen čiji se spektralni izgled potpuno razlikuje (Bunsen i Kirchhoff 1860), znalo se i kako izgleda Sunčev spektar, pa zašto onda ne pogledati i spektre ostalih nebeskih tela? I tu su dvojica Francuza otkrili nešto dotad neotkriveno.

U suštini, najkraći uvid u astronomsku spektroskopiju sledi u narednim rečenicama: u spektru postoje emisione i apsorpcione linije. Međutim, u astronomskim spektrima, odnosno zvezdanim, uglavnom je sve skoncentrisano na nekoliko apsorpcionih linija između kojih postoji kontinuiran spektar. WR zvezde, međutim, imaju emisione linije za koje se tad znalo iz laboratorije ali ne i sa neba. Odmah su krenula pretpostavljanja: Pikering to smatra za vodonik, odnosno neko njegovo pobuđeno stanje; kasnije su te linije pripisivane novootkrivenom helijumu. Ovde treba napraviti pauzu i navesti tri Kirhofova spektroskopska osnovna pravila:

1) zagrejano (usijano) čvrsto, gasovito ili tečno telo pod velikim pritiskom emituje kontinuiran spektar;

2) zagrejani gas pod malim pritiskom emituje svetle, emisione linije;

3) kontinuiran spektar posmatran kroz hladan gos pod malim pritiskom prikazuje tamne, apsorpcione linije.

Trebalo je nekoliko decenija da se shvati da kod ovih zvezda emisione linije iz stavke 2 predstavlja vreli gas koji je WR zvezda izbacila u okolni prostor. Ovo u startu nije bilo jasno pre svega zbog nepoznavanja efekta Doplerovog širenja - emisione linije su dosta proširene u odnosu na laboratorijske pre svega zato što one predstavljaju sumu svih komponenti gasa koji se širi, a on se, logično, ne širi istom brzinom u svim pravcima gledano sa Zemlje. Na rubovima zvezda npr emituje gas pod uglom od 90 stepeni, to ulazi u sumu i upravo "podebljava" emisiju u spektru - to je rešenje celokupne gorepomenute zagonetke s kraja preprošlog veka.

U slučaju NGC1501 centralna zvezda je dvojna a uz to još i pulsirajuća promenljiva. Njene promene sjaja su veoma brze, nekad se sjaj drastično promeni za samo sat vremena.

Šta bi videli potencijalni vanzemaljci, stanovnici ove magline, takoreći maglinjani, kad bi pogledali u pravcu Zemlje?
Realno, ništa. Šanse da sa 5000 svetlosnih godina uoče Sunce makar i primitivnim teleskopima postoje, ali da detektuju planete, to je već malo teže i morali bi da budu prilično tehnološki napredni (otprilike kao mi sad). Ali Zemlju da vide jasno, u vidljivom spektru - to nikako. Pa čak i kad bi uspeli da snime našu planetu, ne bi uočili ništa interesantno. Kako da uoče civilizaciju u kasnom kamenom dobu, kad ona nema nikakav elektromagnetni potpis? U to vreme je Vinča imala stočarstvo već hiljadu godina i domaće životinje su bile novost u Centralnoj Evropi; prelazak na topljenje metala je bio praktično odmah iza ugla. Zemljanin je prestao sa konstantnim selidbama i prešao na sedelački način života, pre svega zbog toga što svoje biljke koje je u to vreme počeo da kultiviše nije mogao da iščupa iz podloge i prenese na neko drugo mesto.

Čega još ima na snimku, ima jedne eklipsne binarne zvezde, zaokružene desno.

Veliko je pitanje da li bi i kakav planetarni sistem postojao oko bliskih dvojnih zvezda, tako da tamošnji vanzemaljci nas verovatno ne vide jer ne postoje. Međutim, dole se nalazi jedan stelarni objekat magnitude 17 u zelenom opsegu, praktično na granici detekcije i ovo detektovati iz Končareva koje je klasično svetlosno zagađeno predgrađe - je solidan uspeh. To je naime galaksija 2MFGC 03361 dimenzija 26x7 sekundi, dakle vrlo mala, njen najveći prividni prečnik je skoro duplo manji od Jupitera.

Gravitacioni pomak ove galaksije nije nešto veliki, z=0.051261. Za vrednosti do 0.01 (i pozitivne i negativne) vlada konsenzus da se ne uzimaju kao merodavne za izračunavanje daljine, pošto u tim slučajevima prilaženje ili udaljavanje galaksije je toliko malo i nepouzdano da prevladavaju individualne brzine galaksija u svim nasumičnim pravcima, recimo da jedna rotira oko druge i eto nepoklapanja. Međutim, moja mala galaksijica ne spada u tu grupu. Dakle, po Hablovom zakonu:

 v = c*z = H*d

v - brzina udaljavanja (ili prilaženja)

c - brzina svetlosti

z - crveni pomak

H - Hablova konstanta, slobodno zaokružiti na 70

d - distanca

U suštini brzinu udaljavanja podelimo sa 70 i to je distanca u kiloparsecima. U ovom slučaju to je negde oko 700 miliona svetlosnih godina i mi dotičnu galaksiju sad vidimo kako je tad izgledala. A kako vanzemaljci iz te galaksije, tzv galaktičari, vide nas?  Zamislimo da imaju nepojmljivo ogroman teleskop kojim bi videli Zemlju...

Pa isto kao mi njih, vide nas u prošlosti.

Vide Zemlju u periodu Neoproterozoika. Vide da se od biljaka odvajaju prve životinje, ali to uopšte ne liči na današnje životinje - prvo su se odvojili sunđeri. Vide raspad tadašnjeg pankontinenta, nazvanog Rodinija (superkontinenti su postojali jedno desetak puta u geološkoj istoriji planete). Multićelijski organizmi su doživeli svojevrsnu eksploziju, neke od algi su počele da stvaraju kao nusprodukt kiseonik i to je dovelo do jednog od najozbiljnijih ledenih doba. Zemlja je tad bukvalo predstavljala snežnu loptu. Sve ovo bi verovatno nateralo vanzemaljce da precrtaju našu planetu za dalja istraživanja, jer šta može preživeti na planeti do vrha punoj leda, kao što je danas Saturnov Titan, kad mi lepo znamo da to nije moguće. Još je to ekstremno redak led sastavljen kompletno od dihidrogen monoksida, on se javlja u svemiru isključivo pomešan sa drugim ledovima i u veoma malim proporcijama, ali eto, ovde je zagadio celu planetu. Potpuno je neverovatno da taj i takav led učestvovuje u bilo kakvom kreiranju ili podržavanju života, pomislili bi galaktičari, tako da idemo dalje sa traženjem života.