Postępy Astronomii Nr 5/2017

„NASZA PRZYGODA Z ASTRONOMIĄ” - ZGŁOŚ SWOJĄ SZKOŁĘ NA URANIA.EDU.PL

5/2017 (791) ukazuje się od 1919 r. Tom LXXXVIII

Cena 12,90 zł w tym 5% VAT

www.urania.edu.pl JAK ODKRYTO FALE GRAWITACYJNE?

CIEMNA MATERIA Z LABORATORIUM

ISSN 1689-6009 indeks 401323 FOTOMETRIA LUSTRZANKOWA 5/2017 Urania 1 Korona słoneczna sfotografowana podczas całkowitego zaćmienia Słońca w Genevie w Stanach Zjednoczonych przez Roberta Szaja przy wspólpracy Filipa Ogorzelskiego i Marcina Jeziornego 21 sierpnia br. wraz z mozaiką zdjęć ukazujących różne fazy zjawiska (patrz tekst obok) URANIA – NASZA MUZA (PL ISSN 1689-6009) wrzesień–październik 2017 dla szkół, uczelni oraz miłośników astronomii i amatorów nocnego nieba Dwumiesięcznik poświęcony upowszechnianiu wiedzy astronomicznej. Czasopismo powstałe w roku 1998 z połączenia „Uranii” (ISSN egoroczny sierpień obfitował w spektakularne zjawiska na niebie. Najpierw 0042-0794) — dotychczasowego miesięcznika zaćmienie Księżyca, kilka dni później maksimum roju Perseidów. W końcu całkowite Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii, zaćmienie Słońca. Zjawisko to w USA zapowiadano od wielu lat jako najbardziej ukazującego się od 1919 r. i „Postępów Astro- spektakularne na amerykańskim niebie ostatnich kilku dekad. Już kilka lat wcześniej nomii” (ISSN 0032-5414) — dotychczasowego Trozpoczęło się szaleństwo związane z rezerwacją miejsc hotelowych i campingowych kwartalnika Polskiego Towarzystwa Astrono- w pasie zaćmienia całkowitego. Ostatnie wolne pokoje sprzedawane na kilka miesięcy przed micznego, wychodzącego od 1953 r. Zachowana zjawiskiem osiągały ceny wielokrotnie wyższe, niż w najdroższym wakacyjnym sezonie zostaje dotychczasowa numeracja „Uranii”. turystycznym. Nakład: 3000 egz. Pomysł, by zorganizować wyprawę Fundacji Nicolaus Copernicus, zrodził się dwa Zespół Redakcyjny: lata temu, gdy pierwszy raz przeprowadziliśmy internetową transmisję z Obserwatorium Wieńczysław Bykowski, Krzysztof Czart, Astronomicznego w Truszczynach. Kolejne transmisje, w tym tranzytu Merkurego w 2016 r. Jacek Drążkowski (grafika, skład), Sylwester przekonały nas, że jest to jedna z lepszych metod upowszechniania wiedzy astronomicznej. Kołomański, Mateusz Krakowczyk, Maciej Mi- kołajewski (redaktor naczelny), Marek Muciek, Zanim dziesięcioosobowa ekipa pojawiła się w otoczonym polami kukurydzy i soi Roman Schreiber, Marek Substyk miasteczku Geneva w południowej Nebrasce, przeprowadziliśmy szczegółową analizę Współpraca: pogodową oraz logistyczną potencjalnych miejsc obserwacji. Ponad rok przed zaćmieniem Jan Desselberger, Tadeusz Figiel, Rafał Gra- przejechałem trasą wiodącą przez pas całkowitego zaćmienia, wyszukując potencjalne biański, Elżbieta Kuligowska, Jerzy Kuczyński, miejsca obserwacji i transmisji. Wszędzie byłem ciepło przyjmowany, a otwartość Agnieszka Nowak, Piotr Potępa, Przemysław mieszkańców najczęściej małych miejscowości była ogromna. Ostateczny wybór padł Rudź, Mikołaj Sabat, Sebastian Soberski, na niewielką miejscowość Geneva. To tam pracuje Sarah Haiden Johnson, która jest Robert Szaj, Janusz Wiland, Łukasz Woźniak, dyrektorem przepięknej biblioteki publicznej. Jej otwartość, nieoceniona pomoc, doskonały Przemysław Żołądek internet oraz potencjalne bardzo dobre warunki pogodowe sprawiły, że to z tego miejsca Korekta językowa: Bożena Wyrzykowska postanowiliśmy zrealizować nasz projekt. Dzięki pomocy Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Adres Redakcji: Wyższego zabraliśmy do USA kilkaset kilogramów sprzętu oraz dziesięcioosobową ekipę Urania, Centrum Astronomii UMK realizacyjną. ul. Gagarina 11, 87-100 TORUŃ Oprócz naszej wyprawy, do USA pojechała Wielka Wprawa PTMA, która poza tel. 509 44 17 17 e-mail [email protected] obserwacjami zaćmienia odbyła niesamowitą podróż po zachodniej stronie kontynentu. : W Nashville rezydowała grupa miłośników astronomii z Niepołomic pod wodzą prezesa Adres WWW: PTMA Janusza Jagły. W pasie zjawiska spotkać można było także setki Polaków przybyłych http://www.urania.edu.pl przez Atlantyk lub mieszkających na stałe w USA. Dystrybucja, sekretariat: Nasza ekipa dotarła do Genevy na kilka dni przed zjawiskiem. Przez dwa dni Joanna i Ernest Świerczyńscy, tel. 698 55 61 61 sprawdzaliśmy i składaliśmy sprzęt. Jeszcze przed zaćmieniem przez naszą „bazę” e-mail: [email protected] z teleskopami skierowanymi na Słońce przewinęło się kilkaset osób. Większość ekipy władała Cena Uranii w prenumeracie 10 zł językiem angielskim pozwalającym na wyjaśnianie skomplikowanych zjawisk na niebie. Wieść Prenumerata roczna 60 zł o naszym przybyciu do tego niewielkiego miasteczka rozeszła się z prędkością światła. Regularnie odwiedzał nas burmistrz miasta, Rodney Norrie, który podczas zaćmienia Uwaga! Zmiana numeru konta! Nr 85 1160 2202 0000 0003 3341 8732 dumnie nosił naszą pamiątkową koszulkę. Nieocenione wsparcie otrzymaliśmy od wspólnoty kościoła prowadzonego przez pastora Stuarta Davisa. Wspólne obserwacje zaćmienia Prenumerata sponsorowana czasopisma zakończyły się zaproszeniem do Indiany, do jego domu w miasteczku Peru, gdzie w 2024 r. „Urania — Postępy Astronomii” dla szkół finan- Słońce znowu skryje się za Księżycem. sowana w ramach umowy 886/P-DUN/2016 Kluczowym czynnikiem przy obserwacji zaćmienia jest oczywiście pogoda. Prognozy ze środków Ministra Nauki i Szkolnictwa Wyż- na 21 sierpnia dla Genevy nie były optymistyczne. Nasza obecność w świątyni zarządzanej szego przeznaczonych na działalność upo- przez pastora Davisa nie była związana z modlitwą o pogodę, ale każdy z nas marzył o tym, wszechniającą naukę. by tych największych osiem amerykańskich portali pogodowych, przewidujących dla Genevy opady deszczu, myliło się. W dniu zjawiska poranek zastał nas deszczową aurą. Z godziny na godzinę chmury zaczęły się na szczęście rozrzedzać, by na początku fazy częściowej niemal całkowicie Wydawcy: opuścić rejon Słońca. Faza całkowita została przywitana brawami i okrzykami. Spadek Polskie Towarzystwo Astronomiczne temperatury o prawie 10° czy cisza przyrody, to tylko niektóre ze zjawisk, jakie wprawiły www.pta.edu.pl w zdumienie oglądających. Na kilka minut przez zaćmieniem całkowitym i u nas emocje ul. Bartycka 18, wzięły górę. 00-716 Warszawa W ramach projektu przeprowadziliśmy transmisję oraz przygotowaliśmy na potrzeby TVP tel. (0-22) 329 61 45 film dokumentalny z naszej wyprawy. Nieocenione okazało się doświadczenie telewizyjne e-mail: [email protected] Bogumiła Radajewskiego (Astronarium) oraz Michała Juszczakiewicza. Dr Milena Ratajczak Polskie Towarzystwo i niżej podpisany korzystali z cennych wskazówek kolegów oraz starali się przekazać emocje Miłośników Astronomii i wiedzę o zjawisku. www.ptma.pl Zaćmienie, które wywołało tyle dobrych emocji, nie zakończyło naszych dobrych ul. Miodowa 13a m. 35, 31-055 Kraków doświadczeń z mieszkańcami gościnnego stanu Nebraska. Ich otwartość to nie tylko tel. (0-12) 422 38 92 dobre słowa i wsparcie, ale też wymierne gesty i czyny. Gdy kilka dni wcześniej byliśmy e-mail: [email protected] w restauracji na kolacji, spotkaliśmy młode małżeństwo z trójką małych dzieci. Wywiązała się niezwykle serdeczna krótka rozmowa, podczas której wyjaśniliśmy też dzieciom, na czym * ARTYKUŁY I MATERIAŁY OKAZJONALNE TRAKTO- polega zjawisko zaćmienia. Gdy chcieliśmy zapłacić rachunek, okazało się, że kilkadziesiąt WANE SĄ JAKO WOLONTARIAT AUTORÓW NA RZECZ WŁASNEGO ŚRODOWISKA ASTRONOMÓW, MIŁO- minut wcześniej zrobiło to młode małżeństwo. Podobnie zostaliśmy wyposażeni ŚNIKÓW ASTRONOMII I CAŁEGO SPOŁECZEŃSTWA w „przekąski”, gdy z Michałem Juszczakiewiczem natknęliśmy się na drogowskaz * MATERIAŁÓW NIE ZAMÓWIONYCH REDAKCJA prowadzący do domu rodzinnego Prezydenta Ronalda Raegana w Tampico. Nocne NIE ZWRACA * ZASTRZEGA SIĘ PRAWO DO REDA- zwiedzanie miejsca, w którym dzieciństwo spędził 40. Prezydent USA zaowocowało kilkoma GOWANIA I SKRACANIA TEKSTÓW * PRZEDRUK nowymi znajomościami i przyjaźniami. MATERIAŁÓW TYLKO ZA ZGODĄ REDAKCJI * OPINIE Na opisy samego zjawiska przyjdzie jeszcze zapewne czas na łamach Uranii – Postępów I POGLĄDY FORMUŁOWANE PRZEZ REDAKCJĘ Astronomii. Zapraszam do obejrzenia naszej relacji na stronie I AUTORÓW NIE REPREZENTUJĄ OFICJALNEGO STA- NOWISKA WYDAWCÓW * REDAKCJA NIE ODPOWIADA www.fundacjacopernicus.pl oraz na naszym profilu ZA TREŚCI I WIZERUNKI REKLAM * https://www.facebook.com/ObserwatoriumTruszczyny/ Robert Szaj

5/2017 Urania 3 W AKTUALNYM NUMERZE Dawno temu w… „Uranii”

Urania — nasza muza 17

Narodziny 5-metrowego Dawno temu w… „Uraniiˮ 4 zwierciadła astronomicznego

...Przy projektowaniu 5 metrowego teleskopu Kronika poszukiwano długo odpowiedniego materiału z którego można byłoby odlać wielki Odkrycia i wydarzenia astronomiczne 6 jednorodny krąg, przeznaczony do oszlifowania Misje i badania kosmiczne 8 na zwierciadło. Sprawa była trudna, bo wymagania trzeba było stawiać bardzo wysokie. Nie żałowano trudu i pieniędzy, Michał Różyczka, Jean-Pierre Lasota 10 aby zagadnienie najlepiej rozstrzygnąć, by nowy teleskop, którego koszt ma wynosić Zanim zadrżały detektory LIGO około 6 000 000 dolarów. został jak najlepiej Zanim doszło do przełomowego odkrycia fal grawitacyjnych, kilka pokoleń wykonany. Zdecydowano się ostatecznie na fizyków i astronomów prowadziło zawiłe rachunki, zdumiewające ekspery- szkło gatunku Pyrex, które wyróżnia się małym współczynnikiem rozszerzalności i ma inne menty i śmiałe obserwacje. Wśród nich było wielu polskich uczonych. użyteczne właściwości. Dobrze nadawałby się na zwierciadło kwarc, nie da się on jednak odlewać w dużych kręgach. Przeczytane w Nature i Science 2 grudnia 1934 r. w zakładach Corning O czarnych dziurach 17 Glass Work w stanie New York, nastąpił I akt narodzin zwierciadła — odlanie bloku szklanego. Wybudowano tam specjalną Dorota Gondek-Rosińska i Tomasz Bulik 20 osłonę w postaci ogromnego ula o średnicy przeszło 5 metrów. do którego miało być Astronomia fal wlane gotujące się od 30 dni roztopione szkło. W celu zmniejszenia ciężaru postanowiono, że krąg ma być nie jednolity, lecz winien grawitacyjnych posiadać od spodniej strony komory. W tym Dwa lata temu zarejestrowano pierwsze zderzenie dwóch czarnych dziur. celu na dnie „ula” umieszczono szereg słupków W ten sposób narodziła się nowa dziedzina astrofizyki obserwacyjnej — murowanych tak że płynne szkło wypełniało astronomia fal grawitacyjnych. Poznajmy jej metody i perspektywy. tylko przerwy miedzy słupkami i pokrywało je z wierzchu. Otrzymano w ten sposób redukcję ciężaru z 30 tonn przy pełnym bloku do 16 Okiełznać szumy tonn bez zmniejszenia sztywności. Przez 7 Czułość detektorów LIGO nie może się równać z żadną do tej pory zbudowaną godzin automatyczne czerpaki przelewały na świecie aparaturą. Mimo to fala grawitacyjna jest ukryta na samym dnie roztopione szkło do wnętrza ula, dopóki forma gęstego lasu szumów ,,wstrząsających" detektorem. nie została wypełniona. Trwała ta czynność od 7-mej godziny zrana do VIRGO rozpoczyna wspólne obserwacje z LIGO 2-ej po południu. Około północy tegoż dnia w kampanii obserwacyjnej O2 27 forma z jej rozpalonymi do białości ładunkiem została podniesiona za pomocą ogromnego dźwigu i przeniesiona do specjalnego elektrycznego ogrzewacza, w którym cały Czytelnicy obserwują rok powoli stygła w temperaturze powoli obniżającej się. 8 grudnia 1935 r. ostudzanie Ryszard Biernikowicz 30 zostało ukończone i blok był gotowy do wywiezienia z fabryki. Z wierzchu miał on Fotometria lustrzankowa kształt zamarzniętej sadzawki o średnicy Niemal każdy ma w domu aparat cyfrowy i komputer. Jeśli posiada rów- 5-ciu metrów, od spodu zaś — plastra miodu nież statyw fotograficzny i wężyk spustowy, to ma już wszystko, czego trzeba, z opisanych wyżej powodów. by wykonywać całkiem poważne pomiary fotometryczne — jak zawodowi Zagadnienie przewozu bloku szklanego astronomowie. Autor wprowadza w technikę tzw. fotometrii lustrzankowej, do Kalifornii. gdzie miał być poddany na własnych przykładach pokazując, jak skuteczne jest to narzędzie. szlifowaniu, nie było łatwe, zachodziła bowiem obawa, że przepusty kolejowe i tunele mogą się okazać za niskie. Wykonano specjalną Beata Zjawin platformę, na której umieszczono stalową 40 skrzynię z dyskiem tak, że jej spód był odległy zaledwie o 14 cm od poziomu szyn. wierzch Ciemna materia z laboratorium zaś w niektórych tunelach podchodził pod Od wielu dekad astrofizycy poszukują skupisk ciemnej materii daleko ich sklepienie na odległość zaledwie 12 cm. we Wszechświecie. Tymczasem toruńscy fizycy przypuszczają, że jej ściany Blok szklany przewieziony został do Kalifornii mogą przebiegać wprost przez ich laboratorium.

4 Urania 5/2017 W skrócie specjalnym pociągiem, który jechał tylko za dnia i rozwijał prędkość najwyżej 40 km/godz. Podróż Polski miłośnik astronomii odkrył pięć nowych gwiazd zmiennych 37 trwała 15 dni do 10 kwietnia 1936 r. Od tego czasu rozpoczęło się szlifowanie. które potrwa Burze śnieżne na Marsie 56 kilka lat... TRAPPIST-1 starszy od Układu Słonecznego 56 Pierwszy obraz „zaćmienia” Słońca 57 Fragment artykułu Prof. Dr Eugeniusza Rybki (Lwów) Odkryto pierwszy egzoksiężyc? 57 Może się przydać Astrofotograﬁa amatorska: Zaćmienia Słońca i Księżyca 38 Tania i praktyczna Ruchoma Mapka Nieba zawiera gwiazdozbiory widzialne w Polsce. Cena mapki niepodklejonej tylko 40 gr (30 gr), W kraju Mapka podklejona na kartonie 60 gr (50 gr). 38. Zjazd Polskiego Towarzystwa Astronomicznego 45 Mapka oprawiona w teczce kartonowej 2.00 zł. Zatwierdzona przez Ministerstwo Władze PTA na lata 2017–2021 45 W. R. i O. P. do użytku szkolnego. Do nabycia za pośrednictwem każdej księgarni i w oddziałach Towarzystwa. W nawiasach ceny dla członków Astropodróże P. T. P. A. (na mapkę w teczce zniżkę (1,50) mają Turysta na szlaku Boskowicia i Milankowicia 46 tylko członkowie Oddziału Pozn.).

Fotografie najpiękniejszych ciał niebieskich Czy przeżyłbyś na Marsie? wielkich lunet i t. p. są do nabycia w poznańskim Rozmowa z Ignacym Trzewiczkiem, autorem nowej gry planszowej 48 Oddziale Towarzystwa w cenie 40 gr za sztukę. Przyjmuje się zamówienia na powiększenia, ceny na zapytania. Zamówienia kierować należy pod Szkoła astropejzażu adresem: Poznański Oddział P. T. P. A.. Poznań. Słoneczna 36. P. K. O. Nr 209.187. Księżyc w fotografii astropejzażowej 54 Urania 2/1937, pisownia oryginału.

Poradnik obserwatora Kolimacja teleskopu Newtona 58

CYRQLARZ No 224 Podstawy nauki o meteorytach 60 NA OKŁADCE

Kącik olimpijczyka LXI Olimpiada Astronomiczna 2017/2018 62 Rozwiązanie zadania zawodów I stopnia LIII Olimpiady Astronomicznej 63

Ciekawe strony internetowe Nowy zwierzak w kosmicznym ZOO 73

Kalendarz astronomiczny CALTECH/MIT/LIGO promocyjne Źródło: materiały Niebo nad Polską w listopadzie i grudniu 2017 64 Obiekty pod choinkę 68

Astronomia i muzyka Letnie poszukiwania kosmicznych dźwięków 69

Obserwator Słońca Kadr z animacji ukazującej emisję fali grawi- Aktywność słoneczna w 2016 roku — najciekawsze wydarzenia 70 tacyjnej z układu podwójnego (gwiazd, gwiazd Raport: lipiec — sierpień 2017 72 neutronowych, czarnych dziur), w postaci zmarszczek czasoprzestrzeni. wykorzystany Relaks z Uranią (krzyżówka, astrożarty) 74 w 26. odcinku serialu Astronarium: https:// Poczta, zaproszenia 75 www.youtube.com/astronariumPl

5/2017 Urania 5 Kronika

CZERWIEC 2017 1 VI — Ogłoszono trzecią niewątpliwą rejestrację fal grawitacyjnych. Zdarzenie nastąpiło 4 stycznia br. i było rezulta- tem zlania się w jedną dwóch czarnych dziur o masach ok.

19 i 31 M. Wciąż działają tylko 2 detektory fal grawitacyjnych, więc nie jest możliwe triangulacyjne określenie miejsca na niebie, gdzie to się stało. Wiadomo tylko, że w galaktyce odległej o ok. 3 mld lat św. 1 VI — Powstające gwiazdy muszą mieć masę powyżej pewnej granicy, by rozpalić w sobie wodorowy piec. W prze- ciwnym razie zostają nieudanymi gwiazdami — brązowymi M.C. Liu / arXiv 1703.05775 Dupuy, T.J. Źródło: karłami. Teoretycy już dawno wyliczyli, że ta granica leży na poziomie 0,07–0,08 M (70–80 MJowisza), zależnie od za- wartości pierwiastków cięższych od helu, czyli tzw. „meta- liczności”. Co na to obserwacje? Dotychczas nic, bo tylko dla paru brązowych karłów zmierzono masę niezależnie od wszelkich modeli. Teraz tę liczbę powiększono wielokrotnie, dzięki wieloletnim, precyzyjnym pomiarom orbit 19 ukła- dów podwójnych z udziałem brązowych karłów (jedna z nich na rys. obok). Żaden z nich nie przekroczył 70 MJowisza, w nie- złej zgodzie z teorią. — BLAP). Teoria pozwala oscylować w ten sposób gwiaz- 5 VI — Ogłoszono odkrycie dwóch nowych księżyców Jo- dom o ich własnościach, ale zagadką pozostaje, jaką ewolu- wisza, powiększając rodzinę znanych satelitów Króla Planet cyjną drogą doszły do tego stanu. do 69. Jak większość tego towarzystwa, dwa nowe, tymcza- 27 VI — Zderzenia galaktyk są powszechne, więc również sowo nazwane S/2016 J1 i S/2017 J1, to ciała drobne (śred- częste powinny być bliskie spotkania ich centralnych, su- nica 1–2 km), krążące ruchem wstecznym po wydłużonych permasywnych czarnych dziur, tworzących w efekcie układy orbitach, a więc przechwycone planetoidy. Ciekawe jest to, podwójne. A jednak takich układów znamy tylko parę i tylko że odkryć dokonano teleskopami naziemnymi, których możli- w jednym z nich, w galaktyce eliptycznej 0402+379, czarne wości w tej dziedzinie wyczerpały się, zdawało się, już kilka- dziury są blisko siebie — w odległości 24 lat św. i są widocz- naście lat temu. Okazuje się, że wyczerpała się tylko cierpli- ne osobno. Analizując obserwacje z 12 lat, udało się dostrzec wość poszukiwaczy, na szczęście nie całkiem. ich wzajemny ruch i wyznaczyć podstawowe parametry: 19 VI — Opublikowano ósmy ostatni katalog kandydatów obiegają się z prędkością 0,5% c, z okresem ok. 30000 lat, na planety, odkrytych w trakcie pierwotnej misji satelity „Ke- a ich łączna masa wynosi 15 mld M. pler”. Łącznie, w ciągu 4 lat działania (2009–2013) „Kepler” znalazł 4034 kandydatów, z których 2335 zostało już potwier- LIPIEC 2017 dzonych jako planety. 4 VII — Ile jest brązowych karłów? Próbuje się to oszaco- 23 VI — Obiekt TWA 42 (bardziej oficjalnie 2MASS wać, zliczając je w młodych gromadach otwartych, ostatnio J11193254−1137466) pierwotnie był uważany za brązowego w szczególniej gęstej RCW 38 (na fot. niżej, brązowe kar- karła. Okazał się jednak parą planet. Są to planety swobodne, ły wskazane strzałkami). Wychodzi, że jest ich parę razy czyli nie krążą wokół żadnej gwiazdy, za to obiegają się nawzajem w odległości 4 j.a. Obie są ok. 4 razy masywniejsze od Jowisza, co czyni ten układ podwójny najmniej masywnym ze znanych. 26 VI — Na swoje 25-le- cie warszawski projekt OGLE (zob. Urania 4/2012 s. 186,190) zaowocował odkryciem nowego typu gwiazd zmiennych pulsujących. Są bardzo rzadkie — znaleziono ich tylko 14 — gorące (temperatura ~30000 K, typ B) i jak na ich bardzo krótki okres pulsacji (tylko 20–40 min.) mają duże amplitudy zmian blasku (0,2–0,4m w barwie V). Stąd ich wspól- na nazwa: wielkoamplitudo- we niebieskie pulsatory (Blue Large-Amplitude Pulsators Ascenso, L. Cieza,ESO Geers, R. Jayawardhana, J. A. Scholz, R. Schoedel, V. Źródło: K. Muzic,

6 Urania 5/2017 Odkrycia i wydarzenia astronomiczne mniej niż prawdziwych gwiazd. W skali całej Galaktyki daje to liczbę rzędu 1011. Niby sporo, ale ich łączna masa nie przekracza kilku % masy zawartej w gwiazdach. 12 VII — Wiadomo, że najmniej masywne czerwone karły mogą mieć rozmiary mniejsze od Jowisza, o ile Źródło: University of Cambridge tylko są mało „metaliczne” i dość sta- re. Pierwszą taką właśnie znaleziono. Nazywa się EBLM J0555-57Ab i jest składnikiem układu potrójnego CD−57

1311. Ma masę 85 MJowisza, a zatem to prawdziwa gwiazda (czerwony, a nie brązowy karzeł), lecz jej promień wynosi tylko 0,84 RJowisza. Jest więc tylko odrobinę większa od Saturna (rys. obok ). 21 VII — Odebrano dziwny sygnał radiowy — quasi-okreso- drużynę „Pi of the Sky”). Najcenniejszym trofeum są pomia- wy, szerokopasmowy i niespolaryzowany, pochodzący z kie- ry polaryzacji światła we wczesnej fazie zjawiska, co wiele runku nieodległego czerwonego karła Ross 128 (FI Virginis). mówi o roli pola magnetycznego w formowaniu strugi. Inne czerwone karły, obserwowane w tym samym programie, niczego podobnego nie wykazywały. 27 VII — Ukryta w mgławicy M42 Wśród kilku hipotez, którymi próbo- znajduje się najbliższa z najmłod- wano wyjaśnić to zjawisko, pojawił się szych gromad otwartych (kolorowe również pomysł (a jakże!) obcej cy- krzyżyki na fot. niżej). Od pewnego wilizacji, popularny raczej w mediach czasu wiadomo było, że tworzące niż wśród astronomów. Niestety, oka- ją gwiazdy nie są równolatkami. Te- zało się, że najpewniej jest to sygnał raz już wiemy, jak do tego doszło. od jednego lub kilku satelitów geosta- W rzeczywistości są to trzy grupy cjonarnych, wiszących na niebie aku- Źródło: www.pi.fuw.edu.pl/results gwiazd, ułożone wzdłuż promienia rat w pobliżu tej gwiazdy. widzenia, które rodziły się w trzech 24–28 VII — W Warszawie odbyła się kolejnych epizodach. Najpierw, ok. międzynarodowa konferencja nauko- 3 mln lat temu, powstały najbliższe wa z okazji 25-lecia programu OGLE, (niebieskie krzyżyki), 1 mln lat póź- prowadzonego przez astronomów Uniwersytetu Warszaw- niej dalsze (zielone krzyżyki), a wreszcie 1,25 mln lat temu skiego pod kierunkiem prof. Andrzeja Udalskiego. Zakres najdalsze (czerwone krzyżyki). tematyki równie szeroki jak program OGLE — od kosmicznej skali odległości, poprzez gwiazdy zmienne do mikrosocze- Wybrał i skomentował: Marek Muciek wek grawitacyjnych. 26 VII — Opublikowano wyniki optycznych obserwacji rozbły- sku γ GRB 160625B. Zjawisko należało do klasy tzw. długich rozbłysków, uważanych za skutek zapaści bardzo masyw- Źródło: ESO/G. Beccari nej, szybko wirującej gwiazdy. Inaczej niż w „zwyczajnej” supernowej, powstaje wówczas wąska, bardzo jasna struga, która jeśli przypadkiem omie- cie Ziemię, daje efekt rozbłysku γ. Choć z nazwy długie, trwają one zaledwie sekundy-minuty, a tylko poblask w zakresie optycznym i na dłuższych falach trwa godziny. Dlatego, mimo że zdarzają się codzien- nie, są trudne do odkrycia, a zwłaszcza naziemnych obserwacji od samego począt- ku. To właśnie udało się tym razem kilku zespołom (przykład na rys. wyżej — obserwacje wykonane przez warszawską

5/2017 Urania 7 Kronika

CZERWIEC 2017 5 VI — Indie wykonały kolejny krok w kierunku uniezależnie- nia się od zagranicznych operatorów rakietowych. Z Satish 1 VI — Japońska rakieta H-IIA wystartowała z kosmodromu Dhawan wystartowała GSLV Mk III — najcięższa wyprodu- Tanegashima, wynosząc na orbitę satelitę QZS-2, który do- kowana do tej pory przez ten kraj rakieta. łączy do flotylli satelitów poprawiających sygnał z systemu GSLV Mk III to dwustopniowa rakieta mierząca 43,4 m GPS na terenie Japonii i pobliskiego rejonu Azji Pacyficznej. i ważąca podczas startu 630 t. Jest zdolna wynieść około QZSS poprawia i uzupełnia amerykańskie usługi, wysyłając 10 t na niską orbitę okołoziemską i 4 t na popularną głów- kompatybilny sygnał oraz dodatkowe poprawki uzyskiwane nie wśród ładunków telekomunikacyjnych orbitę transferową dla odbiorców sygnału ze stacji naziemnych. Japoński sys- do geostacjonarnej (GTO). Dolny stopień używa toksycznych tem będzie się finalnie składał z czterech satelitów i ma być paliw hipergolicznych, jednak górny stopień jest już zasilany w pełni operacyjny w 2018 r. nowoczesną mieszanką ciekłego tlenu i wodoru. Dodatkowo rakietę wspomagają dwie rakiety na paliwo stałe. 2 VI — Po 196 dniach spędzonych na orbicie dwóch astro- nautów wróciło na Ziemię na pokładzie statku Sojuz MS-03. Kapsuła z Olegiem Nowickim (Rosja) i Thomasem Pesquet

(Francja) wylądowała na kazachstańskich stepach o 16.10 Źródło: ISRO polskiego czasu. Astronauci mieszkali na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej w ramach 51. Ekspedycji od 19 listopada 2016 r. Źródło: ESA

Pierwszy start nowej rakiety indyjskiej GSLV Mk. III. Dzięki niej Indie będą w stanie wysyłać nawet ciężkie sondy telekomunikacyjne, bez potrzeby korzystania z usług zagranicznych 8 VI — Po rocznej przerwie spowodowanej dużymi problema- mi z jakością komponentów rakiety Proton-M wrócił do służby, wynosząc satelitę telekomunikacyjnego EchoStar 21. Kapsuła Sojuz MS-03 lądująca z dwójką astronautów na terenie Ka- Swój ostatni lot przed przerwą rakieta wykonała 9 czerw- zachstanu po półrocznej misji na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej ca 2016 r. Wtedy problemy z procesem produkcyjnym uwi- doczniły się w przedwczesnym zakończeniu działania sil- 3 VI — W jubileuszowym setnym starcie rakiety z historycz- nika drugiego stopnia. Ostatni stopień Briz-M na szczęście nego stanowiska LC-39A Falcon 9 wyniósł w drogę do Mię- nadrobił wtedy deficyt energii, ale Roskosmos zdecydował dzynarodowej Stacji Kosmicznej bezzałogową kapsułę za- się na uziemienie rakiet do czasu poznania przyczyn proble- opatrzeniową Dragon. Start był też wyjątkowy z innego po- mów. Przerwa miała się skończyć już w grudniu, jednak ko- wodu. Po raz pierwszy w kierunku stacji poleciała użyta już lejne problemy odkryte po katastrofie rakiety Sojuz, związane wcześniej w innym locie kapsuła. z silnikami RD-0110 3. stopnia rakiety spowodowały kolejny W ładunku naukowym Dragona znalazł się m.in. teleskop poślizg. promieniowania rentgenowskiego przeznaczony do badania Powrót Protona był całkowicie udany i po dziewięciu go- pulsarów, platforma dzinach lotu po dość skomplikowanej trajektorii do orbity MUSES do mon- GTO, można było obwieścić sukces wypuszczeniem prawie tażu instrumentów 7-tonowego satelity. teledetekcyjnych Źródło: SpaceX na zewnątrz kom- 14 VI — Kapsuła zaopatrzeniowa Progress po raz drugi pleksu czy ROSA w tym roku wystartowała na szczycie rakiety Sojuz 2.1a, — panel słonecz- udając się w podróż do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. ny, testujący nową Statek został wypakowany 2,5 tonami towaru, wśród którego konstrukcję lekkiej, znalazło się jedzenie i picie dla załogi, ubrania, środki higieny rozwijanej jak rolka i sprzęt oraz eksperymenty przeznaczone do rosyjskiej czę- struktury na ogniwa ści kompleksu. fotowoltaiczne. 15 VI — Chiny wysłały przy pomocy swojej rakiety Długi Marsz 4B teleskop HXMT, który będzie badał promieniowanie w paśmie rentgenowskim. Jest to pierwszy wystrzelony Rakieta Falcon 9 startująca z przylądka przez Chiny satelita przeznaczony do obserwacji astrono- Canaveral na Florydzie. micznych. Ładunkiem misji Głównym celem naukowym teleskopu będzie obserwacja była kapsuła Dragon płaszczyzny naszej Galaktyki w poszukiwaniu nowych źródeł z zaopatrzeniem promieniowania rentgenowskiego, monitorowanie tych już naukowym znanych naukowcom oraz obserwacja gwiazd podwójnych do Międzynarodowej składających się z czarnej dziury lub gwiazdy neutronowej Stacji Kosmicznej

8 Urania 5/2017 Misje i badania kosmiczne

połączonych grawitacyjnie z gwiazdą ciągu głównego. Takie układy charakteryzują się silną emisją promieniowania w tym paśmie. Źródło: NASA LIPIEC 2017 2 VII — Największa chińska rakieta orbitalna — Długi Marsz 5 uległa awarii podczas swojego drugiego w historii lotu. Start przebiegał prawidłowo aż do momentu odrzucenia rakiet po- mocniczych. Dolny stopień systemu został odrzucony znacznie później niż planowano i rakieta nie osiągnęła orbity. To duży cios dla chińskiego programu kosmicznego, gdyż od rozwoju tej rakiety zależą najbardziej strategiczne chiń- skie misje m.in. lądownik księżycowy Change 5 czy budowa chińskiej stacji kosmicznej. Do czasu rozwiązania proble- mów na pewno loty tych misji zostaną opóźnione. Trzeba też podkreślić, że również debiut tej rakiety nie można było zaliczyć do całkowicie udanego. Wtedy za wcze- śnie wyłączył się podczas lotu drugi stopień rakiety i tylko dzięki zapasowi energii 3. stopnia udało się umieścić satelitę na prawidłowej orbicie. 3 VII — Po 29 dniach na orbicie, kapsuła Dragon wylądowała w Oceanie Spokojnym. Wracając na Ziemię z Międzynarodo- wej Stacji Kosmicznej, zabrała ze sobą 2 tony eksperymen- tów naukowych i sprzętu. Kapsuła, dla której był to już drugi pobyt w przestrzeni kosmicznej (wcześniej w 2014) wykona- ła też pierwsze w historii firmy wodowanie nocą, na godzinę przed wschodem słońca. 5 VII — Rakieta Falcon 9 wystartowała z wybrzeży Florydy, wynosząc na orbitę prawie 7-tonowego satelitę Intelsat 35E, który będzie udostępniał transmisję sygnału telewizyjnego i innych usług telekomunikacyjnych dla Europy Zachodniej, Afryki, Wysp Karaibskich i Ameryki Południowej. Rakieta leciała tym razem w wersji nieprzeznaczonej do lądowania dolnym stopniem z powrotem na Ziemi. Był to trzeci start rakiety w przeciągu zaledwie dwóch tygodni. SpaceX pobił tym samym swój kolejny rekord częstotliwości startów. 11 VII — Sonda Juno krążąca wokół Jowisza, wykonała swój 7. przelot przez peryjowium (najbliższy powierzchni planety punkt na orbicie). Statek miał wtedy włączone wszystkie instrumenty naukowe i kamerę, która sfotografowała po raz pierwszy w historii z takimi szczegółami „Wielką Czerwoną Plamę” — gigantyczną burzę w atmosferze Jowisza.

Przetworzone przez Geralda Eichstadta zdjęcie z kamery umieszczonej na sondzie Juno. Większość fotografii zajmuje słynny antycyklon wystę-

Źródło: NASA pujący na Jowiszu prawdopodobnie od co najmniej 350 lat 28 VII — Z kosmodromu Bajkonur w Kazachstanie wystar- towała rakieta Sojuz FG, wynosząc w kierunku Międzynaro- dowej Stacji Kosmicznej trzyosobową załogę, która spędzi razem na orbicie prawie 5 miesięcy. Dowódcą kapsuły Sojuz MS-05 podczas transportu do stacji był Sergiej Riażański — biochemik, dla którego będzie to już druga podróż kosmiczna (był wcześniej członkiem 37/38 Ekspedycji). Poza nim do stacji poleciał Amerykanin Randy Bresnik — pilot Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych, członek misji wahadłowca Atlantis w 2009 r. Od września bę- dzie on dowodził pracom 53. Ekspedycji do ISS. Najbardziej doświadczonym z całej trójki jest Włoch Paolo Nespoli, któ- ry brał udział w misji wahadłowca Discovery w 2007 r. i ma za sobą też jeden długi pobyt na stacji w 2011 r. Nowi człon- Członkowie 52. Ekspedycji ISS. Z przodu, od lewej: Fiodor Jurczichin kowie załogi dołączyli do rezydujących tam: Fiodora Jurczi- (dowódca stacji, Rosja) oraz Randy Bresnik (USA). Z tyłu od lewej: Jack china (Rosja) oraz Peggy Whitson i Jacka Fischera (USA). Fischer (USA), Peggy Whitson (USA), Paolo Nespoli (Włochy), Sergiej Riażański (Rosja) Wybrał i skomentował: Rafał Grabiański

5/2017 Urania 9 Pionierzy badań grawitacji i historia poszukiwań fal grawitacyjnych

Michał Różyczka Zanim Jean-Pierre Lasota zadrżały detektory LIGO Niemały wkład w bezpośrednią rejestrację pierwszych fal grawitacyjnych ma polski zespół POLGRAW *. Nim jednak doszło do tego przełomowego odkrycia, kilka pokoleń fizyków i astronomów, poczynając od samego Einsteina, prowadziło zawiłe rachunki teoretyczne, zdumiewające eksperymenty i śmiałe interpretacje coraz bardziej precyzyjnych obserwacji. Wśród nich także było wielu polskich uczonych.

DLA KOGO NOBEL? ojcowie LIGO — Kip Thorne z Ca- polscy. Cofnijmy się zatem w czasie Pierwsze fale grawitacyjne zareje- lifornia Institute of Technology (Cal- o kilkadziesiąt lat i podążmy śladami strowano kilkanaście miesięcy temu Tech) i Rainer Weiss z Massachusetts pionierów astronomii grawitacyjnej. podczas oznaczonej jako O1 sesji Institute of Technology (wymieniany obserwacyjnej amerykańskich detek- wraz z nimi Ronald Drever z CalTe- CO WYNIKA Z OGÓLNEJ torów LIGO, która zakończyła się chu zmarł w marcu br.). Spore szanse TEORII WZGLĘDNOŚCI1 w styczniu 2016 r. Do końca listopada wydają się też mieć Thibault Damour W połowie dwudziestego wieku 2016 r. trwały prace nad zwiększeniem z Institut des Hautes Etudes Scientifi- status fal grawitacyjnych był wysoce czułości detektorów, po czym roz- ques i Andrzej Trautman z Wydziału niejasny. Z jednej strony, sam Ein- poczęła się zaplanowana na pół roku Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego stein, a po nim radzieccy fizycy Lew sesja O2, podczas której do LIGO ma — teoretycy, którzy dowiedli realno- Landau i Jewgienij Lifszyc, otrzymali dołączyć europejski detektor VIRGO. ści fal grawitacyjnych i możliwości ich konkretne formuły na tempo emisji tej Wyniki O2 zapewne zadecydują, czy bezpośredniej detekcji. Sukces LIGO formy energii ze źródła o zmiennym Nobel za bezpośrednią rejestrację fal jest sukcesem fizyków. Warto jednak grawitacyjnych zostanie przyznany pamiętać, że właściwego odkrycia fal 1 Niezwykle prosty, intuicyjny wykład ogólnej już w tym roku, czy przyjdzie jeszcze grawitacyjnych (co prawda pośrednie- teorii względności, naśladujący rozumowanie na niego poczekać. Najpoważniej- go, ale niebudzącego najmniejszych Einsteina, przedstawił w stulecie ogłoszenia teorii Marek Abramowicz w Uranii 1/2015 s. 58. Można szymi kandydatami są niewątpliwie wątpliwości) dokonali już dość dawno tam znaleźć wyjaśnienia pojawiających się tutaj temu astronomowie i niemały udział pojęć zasady równoważności grawitacji i przy- * Patrz Urania 3/2016 s. 8, a także Urania 2/2016 w tym odkryciu mieli astronomowie spieszenia czy linii geodezyjnych bez odwoływa- s. 8. nia się do analizy tensorowej.

10 Urania 5/2017 w czasie kwadrupolowym2 momen- Karolinie, która odbyła się w styczniu energii fali grawitacyjnej z tempem, cie masy. Z drugiej strony, Einstein 1957 r. Pirani wygłosił na niej referat w jakim traci masę jej źródło. Funk- powątpiewał w realność fal, a nawet o roli tensora Riemanna w pomiarach cja ta powinna nosić nazwę funkcji napisał z Nathanem Rosenem pra- prawdziwej (czyli pływowej) siły gra- Trautmana-Bondiego, ale wykłady cę dowodzącą ich nieistnienia (w tak witacyjnej. Tam też przeprowadzono z King’s College ukazały się w druku kategorycznej formie nie została jed- eksperyment myślowy dowodzący, dopiero w 2002 r.; przedtem krążyły nak opublikowana). Pojawiały się też że fale niosą energię (powinny bowiem tylko w odpisach. Trautman opubliko- prace, z których wynikało, że mimo przesuwać koraliki nanizane na pręt, wał jeszcze wraz Ivorem Robinsonem emisji energia źródła fal pozostawała- który się dzięki temu rozgrzewa). z University of North Carolina w Cha- by niezmieniona lub nawet… miałaby Wkrótce po konferencji w Chapel pel Hill ścisłe rozwiązanie równań Ein- rosnąć! Przyczyną tego zamieszania Hill, jeszcze w roku 1957, Pirani przy- steina dowodzące, że fale grawitacyjne były nie tylko przybliżenia stosowane jechał do Warszawy, gdzie spotkał bar- istnieją w pełnej teorii, a nie tylko w jej przy rozwiązywaniu równań Einstei- dzo wówczas młodego Andrzeja Traut- przybliżeniach, po czym zajął się inna, lecz także, a może nawet przede mana, który po ukończeniu studiów nymi zagadnieniami, uznając zapewne wszystkim, problemy natury pojęcio- na Wydziale Łączności Politechniki problem za rozwiązany. Po latach, już wej i koncepcyjnej związane z tym, Warszawskiej pracował w Instytucie na emeryturze, nie był specjalnie poru- że zgodnie z zasadą równoważności Fizyki PAN nad doktoratem poświę- szony detekcją fal grawitacyjnych: ich lokalnie grawitacja „znosi sama siebie” conym falom grawitacyjnym. Jego istnienie było dla niego oczywiste… (w spadku swobodnym siła przyciąga- opiekunem był Jerzy Plebański z In- nia znika). W konsekwencji, w ogólnej stytutu Fizyki Teoretycznej Uniwersy- „WARSZAWSKIE” teorii względności energia pola grawi- tetu Warszawskiego. Rolę promotora UKŁADY PODWÓJNE tacyjnego nie jest lokalnie dobrze okre- pełnił Leopold Infeld, bliski współ- Praca Robinson-Trautman ukazała ślona: zawsze można dobrać swobodnie pracownik Einsteina, który tak jak się w kwietniu 1960 r. w prestiżowym spadający układ odniesienia, w którym Einstein powątpiewał w istnienie fal, Physical Review Letters (PhRvL). Tak ma ona wartość zerową. Wydawać się ale wielkodusznie popierał działalność więc na początku lat sześćdziesiątych więc mogło, że na przykład gwiazdo- swojego doktoranta. Trautman wytłu- można było zacząć poważnie myśleć wy układ podwójny, którego składniki maczył Piraniemu, że warunki, które o detekcji fal grawitacyjnych, a przy- poruszają się po liniach geodezyjnych, ten nałożył na tensor Riemanna, aby najmniej o zaobserwowaniu efektów czyli nieustannie swobodnie spadają, móc opisywać fale grawitacyjne, były związanych z ich emisją. Narzucający- emitować energii grawitacyjnej raczej nieodpowiednie, i wykorzystując wymi się kandydatami na źródła fal były nie będzie. niesione z Politechniki obycie z falami układy podwójne o bardzo krótkich Dopiero w 1956 r. Felix Pirani z Kin- elektromagnetycznymi, pokazał, jakie okresach orbitalnych. Pozostawało tyl- g’s College London zrozumiał, że fale warunki są właściwe. Zachwycony Pi- ko je znaleźć. W tym właśnie momen- grawitacyjne są falami krzywizny cza- rani natychmiast zaprosił go do King’s cie na scenie pojawili się astronomowie soprzestrzennej, której matematyczną College. W 1958 r., podczas trzymie- z Polski, a konkretnie z Obserwato- reprezentacją jest tensor Riemanna. sięcznego pobytu w Londynie, Traut- rium Astronomicznego UW i Zakładu Krzywizna z kolei opisuje siły pływo- man wygłosił cykl wykładów o ogól- Astronomii PAN. Aby wyjaśnić, jak do we i w przeciwieństwie do energii pola nej teorii względności, który w rze- tego doszło, musimy ponownie cofnąć grawitacyjnego jest dobrze określona: czywistości dotyczył podstaw teorii się w czasie, ale tym razem już tylko jeśli nie znika w jednym układzie od- fal grawitacyjnych. Między innymi o parę lat. Po „październikowej odwil- niesienia, to nie znika w żadnym in- dowiódł, że układ emitujący fale gra- ży” 1956 r. zaczął odwiedzać Warsza- nym. Ważnym wydarzeniem w historii witacyjne ma w każdej chwili dobrze wę Jerzy Spława-Neyman, znakomity zmagań z teorią fal grawitacyjnych była określoną energię i że ta energia maleje matematyk pracujący na University konferencja w Chapel Hill w Północnej z upływem czasu. Wśród słuchaczy był of California Berkeley, gdzie kierował Hermann Bondi z King’s College, któ- założonym przez siebie Statistical La- 2 Równość masy inercyjnej i masy grawitacyjnej (ładunku grawitacyjnego) i zachowanie pędu wy- ry cztery lata później wprowadził tzw. boratory, przekształconym w 1955 r. kluczają istnienie promieniowania dipolowego. Bondi news function wiążącą strumień w Department of Statistics. Będąc

Kip Thorne Rainer Weiss Thibault Damour Andrzej Trautman źródło: Wikipedia www.ihes.fr fot. Adam Walanus

5/2017 Urania 11 żywo zainteresowanym praktyczny- mi zastosowaniami rozwijanych przez siebie metod statystycznych, podejmo- wał współpracę z reprezentantami tak odległych dziedzin, jak teoria ewolucji, onkologia i … astronomia. Nic więc dziwnego, że wśród młodych naukow- ców zapraszanych przez niego na sta- że w Berkeley znalazł się astronom Andrzej Kruszewski, obecny emerytowany profesor Uniwersytetu War- szawskiego (polecił go Neymanowi jeden z twórców warszawskiej szkoły astronomicznej, Włodzimierz Zonn). Neyman od lat był w bliskich stosun- kach z położonym niedaleko Berkeley i świetnie jak na owe czasy wyposażo- nym Lick Observatory, z którego pra- cownikami opublikował kilka artyku- łów o przestrzennym rozmieszczeniu galaktyk. Delegował tam Kruszew- skiego, zapewne nie przypuszczając, że otwiera w ten sposób polski rozdział w historii „Licka”, jak powszechnie na- zywano tę placówkę naukową. Ówcze- sny dyrektor Licka, Albert Whitford, był bowiem z egzotycznego gościa tak zadowolony, że postanowił kontynu- ować współpracę z Polakami. Następnym warszawiakiem w Licku był utalentowany fotometrysta Woj- ciech Krzemiński. W dniach 11–12 sierpnia 1961 r. odbyło się w Berkeley siedemnaste sympozjum Międzynaro- Teleskop Crossleya w Obserwatorium Licka (stan z początku lat sześćdziesiątych). Źródło: http:// dowej Unii Astronomicznej poświęco- mtham.ucolick.org/techdocs/images/Lick/crossley.jpg ne gwiazdom podwójnym. Krzemiński poznał na nim spektroskopistę Roberta cka, Krzemiński już po kilku dniach za- nary” ukazał się w lutym 1962 w Pub- Krafta z Mount Wilson and Palomar obserwował za pomocą 90-cm telesko- lications of the Astronomical Society Observatories, który zachęcił go do pu Crossleya powtarzające się z okre- of Pacific. Niespełna pół roku później zajęcia się intrygującą nową karłowatą sem 81,5 min wahania jasności WZ Robert Kraft oraz Jon Mathews i Jes- (uchodzącą wówczas za nową powrot- Sge. Jego dane w połączeniu z wcze- se Greenstein z CalTechu, bazując m. ną) WZ Sge o nietypowym, a do tego śniejszymi danymi spektroskopowy- in. na wynikach Krzemińskiego, opub- zmiennym widmie. Owocem ich spo- mi jednoznacznie identyfikowały ten likowali w The Astrophysical Jour- tkania było pierwsze z serii polskich obiekt jako układ podwójny. Artykuł nal (ApJ) pracę „Nova WZ Sagittae: odkryć związanych pośrednio z falami Krzemińskiego „Nova WZ Sagittae: an a Possible Radiator of Gravitational grawitacyjnymi. Powróciwszy do Li- Extremely Short-period Eclipsing Bi- Waves”. Można przypuszczać, że za jej

Albert Einstein Lew Landau Nathan Rosen Herman Bondi Felix Pirani źródło: Wikipedia www.telegraph.co.uk fot. Stuart Conway

12 Urania 5/2017 grawitacyjny kontekst odpowiadał je- przepływu masy wywołanego zacie- Na Crossleyu obserwował także dyny wśród autorów fizyk, którym był śnianiem się orbity wskutek emisji fal Bohdan Paczyński (1940–2007); był Mathews (pozostali dwaj to astrono- grawitacyjnych jest znacznie mniejsze to jednak tylko krótki epizod w karie- mowie). Z użytej przez niego formuły od tempa obserwowanego w układach rze naszego największego astronoma Landaua i Lifszyca wynikało, że WZ WZ Sge i AE Aqr. po Koperniku i jednego z najwięk- Sge traci energię w tempie powodu- Tymczasem pod koniec 1961 r. przy szych astronomów XX wieku. Wy- jącym skracanie się okresu orbitalne- Crossleyu pojawił się kolejny przybysz brawszy teorię, Paczyński zajął się go o 0,001 sekundy na piętnaście lat. z Warszawy — Józef Smak, obecny ewolucją gwiazd oraz gwiazdowych Przesunięcie fazowe narosłoby w ciągu emerytowany profesor Centrum Astro- układów podwójnych. W opublikowa- tych piętnastu lat do jednej minuty, co nomicznego im. Mikołaja Kopernika nym w AcA we wrześniu 1967 r. i do autorzy ocenili jako efekt „mały, ale PAN (CAMK). Jego ówczesne zainte- dziś cytowanym artykule „Gravitatio- prawdopodobnie możliwy do zmierze- resowania obejmowały m. in. krótko- nal Waves and the Evolution of Close nia”. W konkluzji pracy pojawiło się okresową zmienność białych karłów. Binaries” wykazał, że w ciągu życia znamienne zdanie: „Jest interesujące, Jak dziś wspomina, podczas obserwacji Galaktyki emisja fal grawitacyjnych że emisja grawitacyjna z ciasnych ukła- obiektu HZ 29 w nocy z 3 na 4 lutego znacząco wpływa na ewolucję zmien- dów podwójnych może być znacząca 1962 r. „piórko urządzenia rejestrują- nych kataklizmicznych oraz układów z punktu widzenia astrofizyki, a nawet cego zaczęło rysować wyraźną krzywą typu W UMa. W szczególności, za- wykrywalna”. zmian blasku o amplitudzie 2–4 pro- łożywszy, że mniej masywny wtórny Niestety, już wkrótce okazało się, cent i okresie ok. 9 minut!” Dokład- składnik WZ Sge jest całkowicie zde- że dokonana przez Krafta, Mathew- niejsza analiza obserwacji wykazała, że generowany, otrzymał tempo przepły- sa i Greensteina ocena tempa emisji okres zmienności jest dwukrotnie dłuż- wu masy zgodne co do rzędu wielkości była znacznie zawyżona. W artyku- szy i wynosi 17,5 minuty. W artykule z obserwowanym przez Krzemińskie- le zamieszczonym w 1964 r. w ApJ zamieszczonym w 1967 roku w Acta go i Krafta. Trzeba wyraźnie podkre- Krzemiński i Kraft oszacowali suma- Astronomica (AcA) Smak stwierdził, że ślić, że przez następne dziesięciolecie ryczne przesunięcie fazy na jedną mi- HZ 29 może być układem podwójnym wynik ten był najsilniejszym argumen- nutę w ciągu ok. 700 lat, zauważając o takim właśnie, rekordowo krótkim tem za realnością fal grawitacyjnych. jednocześnie, że efekt ten trudno bę- okresie orbitalnym, i skonkludował: Rachunki Paczyńskiego zostały po- dzie oddzielić od przesunięć fazy spo- jeśli tak jest w istocie, to wkrótce ob- wtórzone przy użyciu dokładniejszych wodowanych wymianą masy między serwacje tego obiektu przesądzą o ist- równań stanu przez Henryka Brance- składnikami WZ Sge i/lub jej wypły- nieniu bądź nieistnieniu fal grawitacyj- wicza z Uniwersytetu Jagiellońskiego wem z układu. Wątek astrofizycznego nych. Miał rację — HZ 29, znany teraz (1970) oraz Samuela Vilę z University znaczenia fal grawitacyjnych, a kon- jako AM CVn, rzeczywiście okazał się of Pennsylvania (1971), ale ich konklu- kretnie ich wpływu na ewolucję ukła- układem podwójnym, o czym przeko- zje pozostały niezmienione. Praca Vili dów podwójnych, był kontynuowany nano się w latach dziewięćdziesiątych. kończy się zdaniem: „Jest znamienne, przez Krafta w artykule „The Problem Na razie grawitacyjny sygnał z ukła- że we wszystkich rozważanych przy- of Ultra-short Period Binaries”, który dów tego typu (znamy ich dziś ponad padkach promieniowanie grawitacyj- ukazał się w styczniu 1966 r. w XII to- 30) jest zbyt słaby, by go zarejestro- ne okazało się conditio sine qua non mie Transactions of the International wać. Ale ich obecność odczujemy już dla przepływu masy”. Niezależnie Astronomical Union B. Nawiasem mó- w bliskiej przyszłości, i to dość bole- od Paczyńskiego, Brancewicza i Vili wiąc, Kraft zauważa tam, że fizycy cią- śnie: będą źródłem nieusuwalnego gra- do takich samych wniosków doszedł gle jeszcze powątpiewają w realność witacyjnego szumu zmniejszającego w 1971 r. John Faulkner z University fal, co może oznaczać, że w połowie lat czułość kosmicznego detektora LISA, of California Santa Cruz. Wprawdzie sześćdziesiątych co najmniej niektórzy który z wokółsłonecznej orbity ma w swej opublikowanej w ApJ pracy astronomowie już się takich wątpliwo- odbierać fale grawitacyjne emitowane zaznaczył, że według niego WZ Sge ści pozbyli. Jego konkluzje nie są jed- przez pary czarnych dziur o bardzo du- skraca okres, zamiast go wydłużać jak nak optymistyczne — ocenia, że tempo żych masach. u Paczyńskiego, ale w jego rachunkach

Józef Smak Henryk Brancewicz Bohdan Paczyński Wojciech Krzemiński Andrzej Kruszewski fot. Astronarium fot. J.P. Lasota fot. Archiwum Uranii fot. Astronarium

5/2017 Urania 13 się rozszerzać. W pracy opublikowanej niezależnie prowadzili fizycy. Philip z Ryszardem Sienkiewiczem z Cen- Peters, doktorant znanego nam już trum Astronomicznego im. Mikołaja Jona Mathewsa z CalTechu, otrzymał Kopernika, która ukazała się w ApJ formułę na strumień energii emito- w sierpniu 1981 r., znajduje się stwier- wanej w postaci fal grawitacyjnych dzenie: „Obserwowana minimalna przez układ dwóch punktowych mas wartość okresów orbitalnych bogatych obiegających się po elipsie. Odnośny w wodór zmiennych kataklizmicznych artykuł z Mathewsem jako współauto- (81 minut) dowodzi, że emisja fal gra- rem ukazał się w lipcu 1963 r. w Phy- witacyjnych jest głównym czynnikiem sical Review. Półtora roku później, odpowiedzialnym za ewolucję tych w pracy opublikowanej także w PR, krótkookresowych układów.” Dziś wiemy, że minimalny okres układów kataklizmicznych jest nieco krót- Joseph Weber, źródło: www.physicstoday.org szy (76 minut), co okres orbitalny ewoluującego układu oznacza, iż oprócz kataklizmicznego nie malał monoto- fal grawitacyj- nicznie, lecz osiągał minimalną war- nych działa w nich tość ok. 30 minut, po czym zaczynał jeszcze jakiś inny, rosnąć. Następowało to po osiągnięciu znacznie mniej wy- przez wtórny składnik masy mniejszej dajny mechanizm od pewnej wartości granicznej, a taką utraty momentu właśnie niewielką masę (sugerowa- pędu. Dużo krót- ne przez Krzemińskiego i Krafta 0,03 szy okres orbital- Zmiany okresu orbitalnego pulsara PSR B1913+16. Punkty — obser- masy Słońca) przyjął w swym artykule ny wspomnianych wacje. Krzywa — przewidywany przez ogólną teorię względności efekt Paczyński. wcześniej gwiazd emisji fal grawitacyjnych. Pierwszy z wieloletniej serii takich wykre- Kilkanaście lat później okazało się, typu AM CVn wy- sów, pokazany przez Taylora i McCullocha w grudniu 1978 roku na dziewiątym Sympozjum Teksaskim. że minimalny okres orbitalny układów nika z odmiennej Źródło: Gravitational radiation and the binary pulsar, McCulloch et al. kataklizmicznych rzeczywiście istnie- ścieżki ewolu- 1980, Lecture Notes in Physics 124,5 (1980) je; jest jednak równy nie 30, lecz 81 cji. Mniej masywną minut. Krzemiński zwrócił na to uwagę gwiazdą wypełniajacą powierzchnię lecz już bez współautora, Peters podał Paczyńskiego, wykluczając jednocze- Roche’a nie jest tu bogata w wodór wzory na spowodowane przez emisję śnie możliwość wystąpienia efektu se- gwiazda ciągu głównego, ale znacznie fal zmiany wielkiej półosi oraz mimo- lekcji obserwacyjnej. Paczyński ustalił, bardziej zwarta gwiazda helowa. środu orbity. Używając pierwszego że jeśli ewolucja układu podwójnego z nich, można obliczyć, że w ciągu złożonego z białego karła i wypełnia- „WALCE” JOSEPHA WEBERA3 roku wielka półoś AM CVn skraca się jącej swoją powierzchnię Roche’a ma- W tym miejscu wypada wspomnieć mniej więcej o 10 m — oczywiście łomasywnej gwiazdy ciągu głównego o pracach, jakie jednocześnie z astro- w przybliżeniu, w którym składniki jest spowodowana utratą momentu nomami, lecz całkowicie od nich układu uznajemy za masy punktowe, pędu wskutek emisji fal grawitacyj- a emisja grawitacyjna jest jedynym 3 nych, to orbita tego układu zacieśnia Ciekawostką może być fakt, że żoną Webera była procesem zmieniającym jego energię słynna astronomka, Virginia Trimble. Kilka słów się do rozmiarów odpowiadających o tym niezwykłym małżeństwie pisze Marek Bie- i moment pędu. Moc tej emisji nie- okresowi 81 minut, po czym zaczyna siada w poprzednim numerze Uranii 3/2017, s. 34. mal dorównuje mocy promieniowania

Joel M. Weisberg Joseph Taylor Russell Hulse Peter McCulloch Aleksander Wolszczan źródła:/apps.carleton.edu wikipedia www.nobel-winners.com www.utas.edu fot. Astronarium

14 Urania 5/2017 Słońca. Niby to dużo, ale wobec zni- komości efektów towarzyszących od- działywaniu fal grawitacyjnych z ma- terią ich detekcja wymaga pokonania olbrzymich problemów technicznych. Jednak już w pierwszej połowie lat sześćdziesiątych Joseph Weber z University of Maryland doszedł do wniosku, że detekcja fal grawitacyjnych jest możliwa i rozwinął teorię detektorów rezonansowych. Proto- typ takiego urządzenia zaczął działać w roku 1966. „Anteną” był w nim pół- toratonowy walec z aluminium, który pod wpływem fali grawitacyjnej o odpowiedniej częstości wpadał w drgania rezonansowe rejestrowane za po- mocą czujników piezoelektrycznych. Trzy lata później, w opublikowanym w PhRvL artykule „Evidence for Di- scovery of Gravitational Radiation”, Weber doniósł o powtarzających się koincydencjach sygnałów zarejestrowanych przez detektory odległe od siebie o 1000 km. Niestety, wobec fiaska przeprowadzonych przez kilka zespołów prób powtórzenia eksperymentu, obrana przez niego droga do fal grawitacyjnych okazała się Najnowszy z serii wykresów ilustrujących zgodność obserwowanych zmian okresu orbitalnego ślepą uliczką. Co więcej, jak wykazał PSR B1913+16 z przewidywaniami ogólnej teorii względności Dennis Sciama z Cambridge Universi- Źródło: Weisberg, Nice & Taylor 2010, ApJ 722,1030 ty, fale o amplitudzie zaobserwowanej przez Webera spowodowałaby taką mas, z których jedna była niezwykle Po niespełna czterech latach oka- utratę energii (a więc i masy) z cen- dokładnym zegarem, stwarzała ide- zało się, że powściągliwość nie popła- trum Galaktyki, że gwiazdy z obrzeża alne warunki do testowania ogólnej ca. W grudniu 1978 r., na dziewiątym jej dysku powinny by uciekać w prze- teorii względności, w tym oczywiście z serii Sympozjów Teksaskich poświę- strzeń międzygalaktyczną, czego jed- do poszukiwania efektów związanych conych astrofizyce relatywistycznej, nak nie obserwowano. Jak się dziś z emisją fal grawitacyjnych. Jednak Taylor i Peter McCulloch z University przypuszcza, koincydencje Webera Hulse i Taylor najwyraźniej nie do of Tasmania przedstawili referat „Evi- mogły być artefaktem spowodowa- końca zdawali sobie z tego sprawę: dence for the Existence of Gravitational nym przez błąd w oprogramowaniu. w ich zamieszczonej w styczniu 1975 Radiation from Measurements of the Bi- roku w ApJ pracy „Discovery of a Pul- nary Pulsar PSR B1913+16”. Jego naj- PULSAROWE LABORATORIA sar in a Binary System” termin „fala ważniejszym elementem był rysunek, GRAWITACJI grawitacyjna” nie pojawia się ani razu. na którym punkty pomiarowe układały Tymczasem w astronomii gra- Ale już miesiąc później Larry Esposito się niemal dokładnie wzdłuż teoretycz- witacyjnej szykował się przełom. i Edward Harrison (obaj także z Am- nej krzywej opisującej skracanie się W grudniu 1974 r., podczas 144 zjazdu herst) opublikowali w ApJ kompletną okresu orbitalnego. W konkluzji Taylor Amerykańskiego Towarzystwa Astro- prognozę zmian obserwowanych pa- i McCulloch stwierdzili: „najprostszą nomicznego w Gainesville, Russell rametrów układu, przewidując m.in. interpretacją pomiarów pochodnej okre- Hulse i Joseph Taylor z University of tempo skracania się okresu orbitalnego su orbitalnego jest to, że fale grawitacyj- Massachusetts w Amherst donieśli wskutek emisji fal grawitacyjnych. Po ne istnieją i unoszą energię z tego układu o odkryciu pulsara w układzie podwój- dalszych dwóch tygodniach, również w tempie zgodnym z przewidywaniami nym, którego drugim składnikiem była w ApJ, bardzo podobne wyniki przed- ogólnej teorii względności”. Ich oficjal- najprawdopodobniej gwiazda neutro- stawił Robert Wagoner ze Stanford na publikacja, sygnowana dodatkowo nowa lub czarna dziura (wkrótce miała University. O ile jednak tytuł artykułu przez Lee Fowlera z Amherst, ukaza- się potwierdzić pierwsza z tych dwóch Esposito i Harrisona „Properties of the ła się po dwóch miesiącach w Nature. możliwości). Obiekt ten, znany dziś Hulse-Taylor Binary Pulsar System” Trudno było o lepszy prezent na setne jako PSR B1913+16, wysyłał bardzo brzmi raczej powściągliwie, o tyle Wa- urodziny Einsteina (który, nawiasem stabilne pulsy powtarzające się co 59 goner nie zawahał się przed profetycz- mówiąc, przyszedł na świat w Ulm, milisekund. Krążąca po silnie wydłu- nym „A Test for the Existence of Gra- odległym o zaledwie 150 km od Mo- żonej orbicie para prawie punktowych vitational Waves”. nachium, gdzie odbyło się Sympozjum

5/2017 Urania 15 Teksaskie, po raz pierwszy zorganizo- eliminują. Ta ważna praca ukazała się decyzją Szwedzkiej Królewskiej Aka- wane poza terytorium USA). w styczniu 1992 r. Być może to wła- demii Nauk, Russell A. Hulse i Joseph Dalsza historia PSR B1913+16 śnie ona przynagliła zachowujący do tej H. Taylor otrzymali Nagrodę Nobla jest odmierzana publikacjami opisu- pory ostrożność Komitet Noblowski, „za odkrycie nowego typu pulsara, od- jącymi kolejne efekty relatywistycz- by w końcu zaprosił odkrywców PSR krycie, które otworzyło nowe możliwo- ne zaobserwowane w tym układzie. B1913+16 do Sztokholmu. W 1993 r., ści badania grawitacji”. ▀ Nieodmiennie zamieszczane są też w nich uaktualnione wersje rysunku pokazanego przez Taylora i McCullo- cha w Monachium. Najnowsza z nich, autorstwa Joela Weisberga z Carleton

College, Davida Nice’a z Lafayette Astronarium Fot. College i Taylora, została opublikowana w ApJ w październiku 2010 r.

Naliczana od 1975 r. różnica między UCSB Fot. Bibiana Rojas, KITP momentem przejścia pulsara przez periastron oczekiwanym przy założe- niu niezmienności okresu orbitalnego i momentem obserwowanym urosła wówczas do 45 sekund, a jej zgodność z przewidywaniami teorii względności osiągnęła poziom 0,997±0,002 (to, że z upływem czasu obserwacje coraz lepiej zgadzają się z teorią, zawdzięcza- Autorami tego niezwykłego arytkułu jest dwóch znakomitych profesorów Cen- trum Astronomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie. Michał Ró- my coraz dokładniejszej znajomości życzka (z prawej) całymi latami zajmował się komputerowymi symulacjami pro- parametrów układu). cesów gazodynamicznych w różnych obiektach astronomicznych, jak kolaps pro- Wątpliwości co do istnienia fal gra- togwiazdowy, eksplozje supernowych, dynamika dysków akrecyjnych, formowa- witacyjnych zniknęły w zasadzie już nie się planet w dysku protoplanetarnym i inne. Ostatnio zajął się obserwacyjnym w Monachium. Wprawdzie niektórzy wyznaczaniem podstawowych parametrów układów podwójnych w gromadach rygoryści kręcili nosem na formuły kulistych. Fizyk teoretyk i astrofizyk, Jean-Pierre Lasota (z lewej) przez wiele użyte przez Taylora i McCullocha, ale lat kierował Wydziałem Astrofizyki Relatywistycznej i Kosmologii Obserwatorium już w grudniu 1981 r. przydatność tych Paryskiego, był doradcą naukowym prezesa francuskiego Narodowego Centrum wzorów została w ścisły sposób wyka- Badań Naukowych i członkiem komitetów nadzorujących budowę i działanie detektora fal grawitacyjnych Virgo. Jest autorem licznych publikacji i książek w dzie- zana w artykule opublikowanym przez dzinie astrofizyki relatywistycznej, m.in. dysków akrecyjnych i zwartych obiektów Damoura i Nathalie Deruelle z Obse- astrofizycznych. rvatoire de Meudon w Physics Letters Obydwaj profesorowie nie stronią od popularyzacji astronomii. Michał Ró- A. Jeśli zostali jeszcze jacyś niedowiar- życzka napisał kilkaset artykułów popularnonaukowych; znaczną ich część jako kowie, to pod naporem faktów musieli współpracownik Wiedzy i Życia, Świata Nauki oraz Polityki. Natomiast w kwietniu ostatecznie ustąpić na początku lat dzie- br. miała miejsce premiera niezwykłej książki „Czy Wielki Wybuch był głośny”, więćdziesiątych. Aleksander Wolszczan której autorami są Jean-Pierre Lasota wspólnie z dziennikarką radiową, Karoliną odkrył wtedy drugiego pulsara w ukła- Głowacką. Książka mówi o początkach i przyszłości Wszechświata, gwiazdach, dzie podwójnym z gwiazdą neutronową planetach, supernowych, pulsarach, kwazarach, czarnych dziurach i wreszcie — tak jak powyższy artykuł — o falach grawitacyjnych. Urania zapozna się w najbliż- i opisał go w kwietniowym numerze szym czasie z tą lekturą i już zachęca do niej Czytelników. Nature z 1991 r. Okazało się, że PSR Za pomysł napisania tego artykułu i za wspomnienia z Licka autorzy dziękują Pro- B1534+12, bo taką nazwę otrzymał ten fesorowi Andrzejowi Kruszewskiemu. Przy pisaniu korzystali także ze wspomnień obiekt, pod kilkoma względami daje Profesora Józefa Smaka oraz z lektury „Opowiadań starego astronoma” jego au- lepsze możliwości wykrywania efektów torstwa. Ostatnie, bibliofilskie egzemplarze tej książki są jeszcze dostępne w skle- relatywistycznych niż PSR B1913+16: pie internetowym Uranii. jego pulsy są silniejsze i węższe, a ponadto krąży po orbicie, którą oglądamy niemal dokładnie „z boku”, patrząc prawie w jej płaszczyźnie. Dzięki temu odkryciu już po kilku miesią- cach Taylor i Wolszczan oraz Damour i Weisberg mogli stwierdzić, iż „teoria Einsteina z pełnym sukcesem przeszła kilka nowych, wymagających testów eksperymentalnych” i że konkurencyj- ne teorie grawitacji muszą spełniać bardzo silne ograniczenia, które stawiają je pod znakiem zapytania bądź wręcz

16 Urania 5/2017 przeczytane w nature i Science O czarnych dziurach Czarne dziury wbrew pozorom wcale nie są jednolitą kategorią obiektów. W zależności od masy możemy rozróżnić przynajmniej trzy ich rodzaje: czarne dziury gwiazdowe, pośrednie i supermasywne. Co wiemy o poszczególnych ich rodzajach i czy udało się wykryć ich przedstawicielki?

W Nature z 23 marca 2017 r. (t. 543, s. 466) pojawiła się dobrze, że można sobie wyobrazić, jak taka czarna dziura krótka notatka relacjonująca artykuł z innego czasopisma powstała i dlaczego nie świeci. Otóż w gromadzie kulistej gęstość (Monthly Notices of the Royal Astronomical Society). W notatce gwiazd jest na tyle duża, że w wyniku zderzeń względnie niewielka tej poinformowano o istnieniu w gwiazdozbiorze Tukana czarna dziura może szybko wyrosnąć do sporych rozmiarów, białego karła poruszającego wokół innego ciała (47 Tuc X9) a następnie, podobnie jak to się dzieje z kwazarami, na tyle z okresem 28 minut i w odległości około dwa i pół raza większej „uporządkować” swoje okolice, by zabrakło materii mogącej ją od odległości Ziemia–Księżyc. Nietrudno wyliczyć, że oznacza to, zasilać. Inaczej mówiąc, mielibyśmy do czynienia z „drzemiącym iż ciało centralne ma masę około 100 mas Słońca. Nie potrafimy minikwazarem”. wyobrazić sobie, czym innym niż czarną dziurą mogłoby być ciało o takiej masie, mieszczące się wewnątrz tak ciasnej orbity. Supermasywne czarne dziury Mamy więc czarną dziurę o masie około 100 mas Słońca (dalej Znacznie gorzej jest z wyobrażeniem sobie, jak powstały

M) czyli tzw. pośrednią czarną dziurą. Pośrednią, bo mającą czarne dziury rezydujące w centrach galaktyk. Podobnie jak masę wyraźnie większą od czarnej dziury będącej końcowym w przypadku opisanego na początku obiektu, nie potrafimy etapem ewolucji gwiazdy, a dużo mniejszą od czarnych dziur sensownie zaproponować innej możliwości niż czarna dziura — znajdujących się w centrach galaktyk. W gruncie rzeczy zestaw obiekty zajmują na tyle mały obszar i są tak masywne, że jedyną informacji podanych w notatce to standard wiadomości możliwością jest przyjąć, że są to czarne dziury. A tu masy są w przypadku czarnych dziur — dane do oszacowania masy naprawdę imponujące, zawierające się w przedziale od około i rozmiarów o wartościach w praktyce wykluczających inny obiekt miliona do kilkunastu miliardów M. W trakcie „rośnięcia” niż czarna dziura. I z tych danych, plus trochę wiedzy o otoczeniu, czarna dziura staje się kwazarem — materia w trakcie spadku próbuje się coś dowiedzieć o tych dość egzotycznych ciałach. na czarną dziurę wypromieniowuje nawet 10% swej masy spoczynkowej. Mimo szybkiego tempa wzrostu pojawia się Gwiazdowe czarne dziury problem. Otóż nic nie może promieniować z większą mocą niż W praktyce okazało się, że mogą istnieć trzy rodzaje czarnych tzw. jasność Eddingtona — ciśnienie promieniowania musi być dziur. Najbardziej ugruntowany status mają gwiazdowe czarne mniejsze od siły grawitacji, bo inaczej ciało się rozleciałoby. dziury powstające w końcowych etapach istnienia masywnych Otóż najjaśniejsze kwazary emitują powyżej 1041 J/s, z czego gwiazd. Dolną granicą ich masy jest około 2,8 masy Słońca. łatwo wyliczyć, że masa utrzymująca kwazar w całości musi 10 Po prostu obiekty mniej masywne zakończą życie jako gwiazdy mieć około 10 M. Problem w tym, że tak jasne kwazary neutronowe lub białe karły. Wprawdzie można wyobrazić widzimy w momencie, gdy Wszechświat miał nawet mniej niż sobie, że ciało o niewielkiej masie zapadnie się do czarnej miliard lat. Tym samym centralna czarna dziura musiałaby dziury, ale… trzeba wyobraźnię sporo wytężyć. Po prostu wyrosnąć w ciągu tego czasu. Łatwo wyliczyć, że zaczynając kolaps takiego ciała zostanie zatrzymany przez siły wynikające od gwiazdowej czarnej dziury, nie jest to możliwe. Wprawdzie z zakazu Pauliego tworzących go cząstek (chyba że będą to np. w takim przypadku wzrost jest eksponencjalny, ale z e-krotnym bozony ciemnej materii). Dlatego dopiero nieco masywniejsze powiększeniem masy w czasie kilku dziesiątków milionów lat. ciało może być gwiazdową czarną dziurą. Jest i ograniczenie Można próbować budować modele, w których tempo wzrostu górne. Jak wiemy, normalne gwiazdy nie przekraczają stu mas w okresie odpowiadającym przesunięciu ku czerwieni rzędu Słońca, a powstawanie gwiazdowej czarnej dziury wiąże się kilkunastu, jest super eksponencjalne. T. Alexander i P. Natarajan z wybuchem supernowej, która większość swej materii wyrzuci (Science, 2014, 345, s. 1330) uważają, że w stosunkowo na zewnątrz. To, co pozostanie, może mieć około 10 mas gęstym i chłodnym gazie promieniowanie jest „więzione” Słońca. Do wyliczonych, wg cytowanej na wstępie notatki, stu i akrecja na czarną dziurę w gęstej gromadzie gwiazdowej mas Słońca, daleko. Nawet biorąc pod uwagę bardzo masywne jest na tyle duża, by w ciągu trwania tego zjawiska zwykła 5 gwiazdy III populacji, powstanie czarnej dziury o masie kilkuset gwiazdowa czarna dziura mogła urosnąć do masy około 10 M, mas Słońca jest zdecydowanie trudne do wyobrażenia. Tym co już wystarczyłoby przy „zwykłym” eksponencjalnym wzroście niemniej gromada kulista 47 Tuc wydaje się wyjątkowo bogata do uzyskania supermasywnej czarnej dziury. I w końcu można w tego typu obiekty. sądzić, że zwykły kurczący się obłok gazowy zamiast rozpaść się na kilkaset gwiazd, skurczy się do jednej sporej czarnej dziury Pośrednie czarne dziury (J. Sokol, Science, 13 stycznia 2017 r.). Z początkiem lutego 2017 r. ukazała się praca B. Kiziltan, W kwietniu 2016 r. J. Thomas i in. (Nature, t. 532, s. 340) H. Baumgardt i A. Loeb (Nature, t. 542, s. 203), której autorzy, donieśli o istnieniu ogromnej czarnej dziury w centrum galaktyki mierząc prędkości pulsarów w tej gromadzie i dopasowując NGC 1600. NGC 1600 jest dużą galaktyką o masie całkowitej 14 rozkład materii do tych pomiarów, stwierdzili, że masa gromady (wraz z ciemną materią!) około 1,5 · 10 M i masie gwiazd 8,3 6 11 wynosi około 7,5 · 10 M, a w jej centrum znajduje się punktowa · 10 M, znajdującą się 64 Mpc od Ziemi. Mierząc dyspersję masa mająca 2200 M (z dokładnością +1500 i –800 M). prędkości gwiazd w jej centrum (wykorzystując tzw. relację M-σ Oczywiście taka masa nie może być niczym innym, jak pośrednią wiążącą masę czarnej dziury ze wspomnianą dyspersją prędkości 10 czarną dziurą. Pewien kłopot, że owa czarna dziura nie jest gwiazd), oszacowano, że znajduje się tam masa 1,7 · 10 M, widoczna ani w świetle widzialnym, ani w promieniowaniu stanowiąca około 2,1% masy gwiazdowej tej galaktyki. Gdyby wysokoenergetycznym. W tym przypadku jest jednak o tyle czarna dziura w NGC 1600 świeciła z jasnością spodziewaną

5/2017 Urania 17 przeczytane w nature i Science

Zestawienie mas czarnych dziur zaobserwowanych przez detektory fal grawitacyjnych aLIGO (niebieskie koła) z tymi wyznaczonymi z obserwacji rentgenowskich układów podwójnych (fioletowe koła). Obserwacje w falach grawitacyjnych pokazują, że masy czarnych w układach podwójnych mogą być większe niż 20 mas Słońca. Źródło: LIGO/Caltech/Sonoma State (Aurore Simonnet) dla kwazara o tej masie, byłaby widoczna z Ziemi gołym okiem! zderzeń. To ostatnie jest znacznie bardziej efektywne i prowadzi Oczywiście nie widać jej — jądra galaktyk przestają być aktywne do galaktyk o większych masach. W przypadku zderzenia po względnie krótkim okresie. Dzieje się z nimi to samo, o co dwu galaktyk, uporządkowane dotychczas dyski mieszają się, można podejrzewać czarną dziurę w centrum 47 Tuc — orbity a mgławice ściskają, inicjując gwałtowne tworzenie się gwiazd. gwiazd ewoluują do takich, które nie prowadzą do dalszej akrecji. Powstałe nagle nowe źródła promieniowania mogą być na tyle Można powiedzieć, że czarna dziura w centrum galaktyki wpływa intensywne, że wyrzucają poza galaktykę resztę gazu. Centralne na jej ewolucję i vice versa. czarne dziury zlewają się w jedną, a opadający na centrum Już dość dawno T.M. Heckman i G. Kauffmann (Science, gaz chwilowo podnosi poziom akrecji materii na czarną dziurę, 2011, t. 333, s. 182) oraz Marta Volonteri (Science, 2012, powodując wzrost promieniowania i powiększając energię t. 337, s. 544, zob. także lutowy Sky & Telescope) dokonali dżetów. Dżety przekazując energię do otaczającego galaktykę przeglądów związków własności czarnej dziury i jej macierzystej gazu, zmniejszają jego dopływ do centralnych części galaktyki. galaktyki. Omawiając je, trzeba zacząć od tego, że zbudowana Galaktykę otacza więc bardzo gorący gaz nie mogący z powodu ze „zwykłej” materii, a więc widoczna część galaktyki, składa wysokiej temperatury opaść w kierunku centrum, by wziąć udział się głównie z dwu części. Prawie sferyczna, wolno rotująca w tworzeniu nowych gwiazd. W sumie, po chwilowym wzroście część centralna i płaska, szybciej rotująca część zwana aktywności, galaktyka staje się pasywną. Jeżeli galaktyka jest dyskiem. Jest jeszcze halo galaktyczne, zbudowane głównie względnie niewielka i nie przeżywa wielu zderzeń, to jej pole z ciemnej materii, ale stanowiące też rezerwuar chłodnego gazu, grawitacyjne jest w stanie ściągnąć ze swych obrzeży pewną ilość z którego mogą powstawać nowe gwiazdy. Jak wiadomo, są gazu, ale nie wydaje się, by była to znaczna ilość. Taka galaktyka galaktyki intensywnie tworzące nowe gwiazdy oraz te, w których pozostaje niewielką, jednak powstawanie w niej gwiazd nie taki proces zachodzi mało intensywnie. W ciągu ostatnich zostaje przerwane i trwa dłużej. Niewielka też pozostaje jej ośmiu miliardów lat wyraźnie maleje ilość galaktyk, w których centralna czarna dziura. Własności bliskich nam galaktyk wydają tworzy się wielka ilość gwiazd, czyli ewolucja Wszechświata się potwierdzać przedstawiony powyżej model. Najmasywniejsze prowadzi do powstawania coraz mniejszej ilości gwiazd. Jak się galaktyki z czarnymi dziurami o masach powyżej 100 milionów wydaje, ma to związek z masywnymi czarnymi dziurami. Otóż M nie akreują znaczącej ilości gazu i tworzą nowe gwiazdy najmasywniejsze galaktyki i ich czarne dziury rosły intensywnie w umiarkowanej ilości. Ich centralne czarne dziury tworzą duże we wczesnym Wszechświecie, by obecnie zachowywać się dżety dobrze widoczne w radioteleskopach. Energia dżetów dosyć pasywnie. Mniej masywne galaktyki i ich również mniej podgrzewa otaczający je gaz do bardzo wysokich temperatur, masywne czarne dziury wydają się rosnąć bardziej jednostajnie, wykluczając jego schłodzenie i spadek do centralnych rejonów wskazując, że masy te nie tylko są skorelowane, ale i mają galaktyki. Galaktyki mające czarne dziury o masach rzędu 1–100 związek z ewolucją. Współczesny paradygmat wzrostu galaktyk miliona M akreują gaz i prowadzą gwiazdogenezę, jednak ich zawiera dwa mechanizmy: wzrost w wyniku akrecji gazu czarne dziury pochłaniają materię raczej incydentalnie, więc ich z zewnętrznej przestrzeni oraz zlewania się galaktyk w wyniku masa rośnie umiarkowanie. W momencie pochłaniania materii

18 Urania 5/2017 przeczytane w nature i Science obserwuje się błyski promieniowania elektromagnetycznego, niewiarygodny, jednak okazuje się, że wcale realny. W marcu jednak tej wielkości czarne dziury nie wytwarzają dżetów. 2017 r. w Science i Nature ukazały się teksty (D. Castelvecchi, Prędkość wzrostu tych czarnych dziur jest skorelowana z masą Nature, t. 543, s. 478; D. Clery, Science, t. 355, s. 893) gwiazd powstających w centralnej części galaktyki — stosunek omawiające projekt „teleskopu o rozmiarach Ziemi” o nazwie tych mas wynosi około jednej tysięcznej, czyli tyle samo co Event Horizon Telescope (EHT). W tym przypadku, wbrew nazwie, stosunek mas wielkich galaktyk i ich czarnych dziur. Sugeruje to, nie chodzi o budowę nowego teleskopu, a o nowy sposób że mechanizm ustalający ten stosunek nadal działa. Pozostaje wykorzystania istniejących już radioteleskopów pracujących więc tylko sprawdzić, jak przedstawione powyżej idee znajdują na falach milimetrowych. Nietrudno policzyć, że tworząc potwierdzenie w materiale obserwacyjnym. interferometr z teleskopów oddalonych o odległość zbliżoną W maju 2016 r. w Nature ukazały się dwie prace (praca do średnicy Ziemi możemy uzyskać zdolność rozdzielczą E. Cheunga i in., t. 533, s 504 i jej omówienie M. Sarziego zbliżoną do rozmiarów horyzontu zdarzeń najbliższych wielkich na s. 473), w których potwierdza się zarysowany powyżej czarnych dziur. Np. horyzont zdarzeń czarnej dziury zwanej scenariusz. Otóż w pracy E. Cheunga badano średniej Sgr A*, znajdującej się w centrum Galaktyki, ma z Ziemi rozmiary wielkości galaktykę o nieformalnej nazwie Akira. Stwierdzono kątowe zbliżone do obwarzanka na Księżycu. Prawie takie same dwustożkowy, odśrodkowy wypływ materii. Według autorów, rozmiary kątowe ma dużo większa czarna dziura znajdująca centralna czarna dziura powoduje ruch materii w przeciwne się w centrum galaktyki M87, a podobne rozmiary kątowe ma strony, podgrzewając otaczający gaz. Akira wydaje się o tyle czarna dziura w NGC 1600. Jeżeli dodać, że sama czarna dziura mało typowa, że aktywność jej jądra może być wywoływana działa jako soczewka grawitacyjna powiększająca około pięciu przez oddziaływanie z niewielką pobliską galaktyką o nazwie razy obraz najbliższego otoczenia, to szansa, że EHT je zobaczy, Tetsuo. Galaktyki są oddalone o około 67 sekund kątowych, wydaje się spora. A czego się spodziewamy? Ano takiego małego co odpowiada 32 kpc. Wpływ Tetsuo powoduje, że ruch gwiazd Księżyca. Po prostu dysk akrecyjny czarnej dziury obraca się w Akirze jest dość skomplikowany i nie ma charakteru rotacji. z prędkością bliską prędkości światła. I ta część, która biegnie W Akirze gwiazdy powstają w bardzo umiarkowanym tempie w naszym kierunku, będzie bardzo jasna, a ta druga będzie –2 wynoszącym nie więcej niż około 10 M na rok, a z badań słaba. Z różnicy tych jasności dowiemy się, jak szybko i w którą fotometrycznych wynika, że może to być nawet dwa rzędy mniej stronę obiega czarną dziurę gaz tworzący dysk akrecyjny oraz (7 · 10–5). Można więc domniemywać, że czarna dziura skutecznie jakie ma inne własności (np. temperaturę). Niezależnie jednak przerwała powstawanie gwiazd w tej galaktyce. Podobnie się co zobaczymy, dowiemy się wiele o najbliższym otoczeniu wielkiej dzieje w wielu innych galaktykach. czarnej dziury i jest szansa, że nastąpi to w ciągu najbliższych kilku lat. Niestety pośrednie czarne dziury pozostaną chyba Teleskop Horyzontu Zdarzeń jeszcze długo tajemnicze. Oczywiście najlepiej byłoby, gdyby dało się bezpośrednio Jerzy Kuczyński przyjrzeć czarnej dziurze. Pomysł na pierwszy rzut oka

Artystyczna wizja supermasywnej czarnej dziury z dyskiem akrecyjnym wokół niej. Źródło: NASA/JPL-CalTech

5/2017 Urania 19 Śmiertelny uścisk dwóch czarnych dziur Astronomia fal grawitacyjnych

Dorota Gondek-Rosińska i Tomasz Bulik

We wrześniu tego roku mijają dwa lata od rejestracji pierwszego zderzenia czarnych dziur. W ten spo- sób narodziła się nowa dziedzina astrofizyki obserwacyjnej – astronomia fal grawitacyjnych. To odkrycie, oraz najprawdopodobniej trzy kolejne, były możliwe dzięki niezwykle czułym detektorom Advanced LIGO oraz zaawansowanym technikom numerycznym. W odkryciu brali udziała uczeni z kilkudziesię- ciu krajów, w tym z Polski.

ODKRYCIE GW150914 12 września 2015 r., po serii ulep- rów czekała nie lada niespodzianka. Wieloletnie poszukiwania fal gra- szeń dwa detektory drugiej generacji Już 14 września pojawił się sygnał, witacyjnych, niezwykle małych oscy- Advanced LIGO (aLIGO) w Sta- GW150914, i to jaki! Po raz pierwszy lacji czasoprzestrzeni, przewidzianych nach Zjednoczonych rozpoczęły swój zaobserwowano koalescencję (połącze- przez Alberta Einsteina w 1916 r., za- pierwszy sezon obserwacyjny O1, nie się) dwóch gwiazdowych czarnych kończyły się spektakularnym sukce- który trwał do 19 stycznia 2016 r. Po dziur, i to o dużych masach — około 29 sem. uruchomieniu detektorów obserwato- i 36 mas Słońca i powstanie rotującej

Advanced LIGO: najbardziej precyzyjny instrument na świecie czuje wszystko, co go otacza* OKIEŁZNAĆ SZUMY Czułość detektorów LIGO nie może się równać z żadną do tej pory zbudowaną na świecie aparaturą, tak słaby jest sygnał grawitacyjny, który próbują zmierzyć. Nic dziwnego zatem, że dosłownie wszystko zakłóca te pomiary. Fala grawitacyjna jest ukryta na samym dnie gęstego lasu szumów „wstrząsają- cych” detektorem. aziemne detektory fal grawitacyjnych Advanced LIGO (ang. towymi detektora, a delta ΔL zmianą tej odległości. Dla ustalonej Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory), wielkości amplitudy fali grawitacyjnej h, zmiany odległości między Nw skrócie aLIGO, to najbardziej precyzyjne instrumenty dwoma punktami, wynikające z propagacji fali grawitacyjnej, są tym na świecie (schemat detektora pokazano na rys. A). Aby wykryć większe im większa jest odległość między nimi, ΔL = h L falę grawitacyjną taką jak ta pochodząca z pierwszego wykrytego Co to znaczy? Gdyby chcieć zmierzyć odległość z Ziemi do Słoń- źródła GW150914, musiały zmierzyć przy pomocy wiązki laserowej ca z taką dokładnością, to znalibyśmy ją co do jednego nanometra, względną zmianę odległości między masami testowymi detektora a więc z dokładnością do średnicy atomu! Natomiast w przypadku delta ΔL/L rzędu 10–21, gdzie L jest odległością między masami tes- detektora aLIGO, ze względu na znacznie mniejsze odległości między * Artykuł ten, choć nieco trudniejszy niż publikowana obok „Astronomia fal grawitacyjnych” w pełni ukazuje skalę trudności projektów LIGO i VIRGO, kunszt ich projektantów i mistrzostwo obserwatorów (red.).

20 Urania 5/2017 czarnej dziury o masie około 62 mas Słońca. Dla wielu naukowców było to zaskoczenie, gdyż większość środowi- ska oczekiwała, że naziemne detektory fal grawitacyjnych będą obserwować przede wszystkim koalescencję dwóch gwiazd neutronowych. GW150914 choć niewidoczny w falach elektromagnetycznych a przez detektory aLIGO obserwowany zaledwie przez około 150 ms był najbardziej energetycz- nym zjawiskiem, jakie kiedykolwiek zaobserwowano. W momencie naj- większej „jasności” moc wyemitowana w postaci fal grawitacyjnych była rzę- du 1056 erg/s (co odpowiada 1049 W). Wielkość ta jest wielokrotnie większa od mocy wyemitowanej w postaci fal elektromagnetycznych przez cały Wszechświat w tym czasie, przy zało- żeniu, że jest w nim 100 mld galaktyk, z których każda zawiera po 100 mld gwiazd typu Słońca. Czarne dziury tuż przed połączeniem krążyły wokół siebie z zawrotną prędkością, około 150 000 km/s. Do tej pory detektory aLIGO zaobserwowały jeszcze dwie (a być może trzy) koalescencje czarnych dziur. Pierwsze detekcje fal grawitacyjnych to wielki sukces szybko rozwijającej się nowej dziedziny nauki Artykuł o odkryciu pierwszej fali grawitacyjnej w postaci charakterystycznego — astronomii fal grawitacyjnych. Ten „ćwierku” zlewających się czarnych dziur zamieściliśmy w Uranii 2/2016. sukces był możliwy dzięki współpracy Polscy astronomowie, modelując ewolucję ubogich w metale masywnych zespołów LIGO i europejskiego VIR- układów podwójnych, przewidzieli, że po miliardach lat ich produktem będzie GO, które od 2007 r. wspólnie obser- koalescencja czarnych dziur dająca najbardziej prawdopodobny do zaobser- wują i analizują dane obserwacyjne. wowania sygnał grawitacyjny. Ich artykuły publikowaliśmy w Uranii 2 i 3/2017. Polscy uczeni mieli istotny udział masami testowymi, dokładność pomiaru musi być znacznie większa ednym z najistotniejszych źródeł szumów ograniczających i wynosiła jedną tysięczną promienia protonu ! Jak można uzyskać czułość detektorów fal grawitacyjnych jest tzw. szum sejsmicz- taką dokładność? Z jakimi zakłóceniami, szumami należy się upo- Jny. Dominuje on w częstotliwościach poniżej 10 Hz. Detektory rać, aby uzyskać tak niezwykle precyzyjny wynik ? fal grawitacyjnych są zbudowane na Ziemi, a jej powierzchnia to

Rys A. Schemat działania interferometrycz- nego detektora fal grawitacyjnych aLIGO, w którym zmianę odległości pomiędzy masami testowymi, wynikającą z przejścia fali grawitacyjnej, mierzymy przy pomocy światła. Światło lasera, padając na płytkę półprzepuszczalną, jest rozdzielane na dwie wiązki. Wiązki kierowane są do 4 km tune- lów, gdzie każda z nich jest odbijana około 100 do 500 razy pomiędzy masami testowymi, zanim powróci do płytki półprzepusz- czalnej. Część światła po przejściu przez płytkę wraca do lasera, pozostała część jest kierowana do fotodetektora. Światło wpa- dające do fotodetektora jest złożeniem wią- zek pochodzących z obu ramion serektora. W fotodetektorze jest mierzona względna faza światła z obu wiązek, która ulega zmianie w wyniku przejścia fali grawitacyjnej naprzemiennie skracającej i wydłużającej odległości pomiędzy masami testowymi w każdym z tuneli

5/2017 Urania 21 w odkryciu fal grawitacyjnych, za co zostali uhonorowani prestiżowymi na- grodami.

ANATOMIA ĆWIERKU Jak wygląda koalescencja czarnych dziur? Układy podwójne czarnych dziur powstają w wyniku ewolucji układów podwójnych masywnych gwiazd. Kiedy powstaje taki układ, od- ległość pomiędzy czarnymi dziurami wynosi nie więcej niż kilka promieni Słońca. Układy te pozostają niewi- doczne przez okres nawet kilku miliar- dów lat. Przez ten czas ich orbity powoli, ale nieuchronnie się zacieśniają Rys. 1. Zmiana amplitudy fal grawitacyjnych w czasie podczas fazy powolnego zacieśniania się orbity, fazy łączenia się horyzontów dwóch czarnych dziur oraz fazy „wydzwaniania”. Amplituda dzięki utracie energii i momentu pędu i częstotliwość fali rosną w czasie w miarę, jak czarne dziury zbliżają się do siebie. Maksymalna poprzez emisję fal grawitacyjnych. amplituda jest osiągana w momencie łączenia się czarnych dziur, a następnie szybko maleje, Na tym etapie detekcja fal grawitacyj- gdy nowo utworzona wirująca czarna dziura emituje swoją asymetrię w falach grawitacyjnych. nych z takiego układu jest bardzo trud- Źródło ligo.caltech.edu/gallery no wykrywalna. Nie mamy dotychczas pierwszej fazy i częściowo drugiej sy- więc kiedy układ się zacieśnia, to czę- detektorów na tyle czułych, aby mogły gnał pochodzący z układu zlewających stotliwość rośnie. Wraz ze wzrostem bezpośrednie wykryć fale grawitacyjne się czarnych dziur charakteryzuje się częstotliwości rośnie też natężenie fal o tak małej amplitudzie. Układ podwój- stopniowym zwiększaniem częstotli- grawitacyjnych, a zatem rośnie ich am- ny staje się widoczny dla detektorów wości połączonym ze zwiększaniem plituda. aLIGO dopiero w ostatnich chwilach — się amplitudy sygnału. Ta własność jest Co ciekawe, zarówno amplituda, na ułamki sekundy przed koalescencją źródłem nazwy takiego sygnału — sy- jak i tempo zmiany częstotliwości są (czyli łączeniem się dwóch czarnych gnał ćwierku (ang chirp), gdyż odpo- opisywane jednym parametrem, na- dziur). Na rys. 1 jest pokazany typowy wiadający mu dźwięk podobny jest do zywanym masą ćwierku (ang chirp sygnał z układu podwójnego zlewają- ćwierkania ptaków1. mass), która zależy jedynie od mas cych się czarnych dziur, który mogły W czasie fazy zacieśniania układ obiektów w układzie podwójnym. Faza zarejestrować naziemne detektory fal podwójny jest źródłem fal grawita- zacieśniania kończy się, kiedy hory- grawitacyjnych. Sygnał ten możemy cyjnych o częstotliwości równej dwu- zonty zdarzeń dwóch czarnych dziur podzielić na trzy fazy: powolnego spi- krotności częstotliwości orbitalnej. Tak zaczynają się łączyć, tworząc nową ralowania, czyli zacieśniania się orbity, pojedynczą czarną dziurę. Powstaje 1 Patrz i słuchaj: ligo.caltech.edu/video/ligo201602 nowa czarna dziura, która jest wysoce łączenia się horyzontów czarnych dziur 11v2; ten sam efekt można również usłyszeć i zo- oraz tzw „wydzwaniania”. Podczas baczyć w 26. odcinku Astronarium (red.) asymetryczna i musi zrelaksować się ośrodek, w którym rozchodzą się fale sejsmiczne. Grunt pod naszy- tego 10-krotnie bardziej czułego niż aLIGO detektora. W tym celu, mi nogami nieustannie drga. Drgania te są wzbudzane przez wiele dzięki zaprojektowanym i zbudowanym przez polskich inżynierów czynników, ale najważniejszym z nich są fale oceaniczne uderzające Mariusza Suchenka i Tomasza Stareckiego bardzo czułym sejs- o brzegi. Inne źródła tego typu drgań to np. wiatr poruszający drze- mometrom, badają poziom szumu sejsmicznego na głębokościach wami i uderzający we wzgórza albo działalność człowieka (jeżdżące 50 m – 300 m w różnych miejscach w Europie, m.in. w Laboratorium samochody, wycinka drzew, roboty drogowe itd.). Tego typu drgania Geodynamicznym CBK PAN mieszczącym sie w tunelu pod zamkiem mechaniczne mogą być stłumione przez konstrukcję mechaniczną Książ w Polsce. Na zdjęciu polski zespół podczas wizyty roboczej detektora. Wyobraźmy sobie, że masy testowe detektora zawieszamy w laboratorium Nikef na Uniwersytecie w Amsterdamie wraz z grupą na wahadłach (rys. 2). Punkt zawieszenia wahadła przyczepiony jest eksperymentalistów prowadzoną przez prof. Jo van den Branda, do budynku i drga tak jak podłoże. Drgania o częstotliwości poniżej rzecznika projektu fal grawitacyjnych Virgo. częstości rezonansowej wahadła będą przenoszone przez wahadło, zaś drgania o częstotliwości wyższej będą tłumione. Drgania me- zum sejsmiczny ma jeszcze jedną konsekwencję. Fale sej- chaniczne tłumione są przez taki układ o czynnik rzędu kwadratu smiczne to fale gęstości w gruncie lub w skale, czyli prze- stosunku częstości rezonansowej do częstości drgań. Przy typowej Ssuwające się rejony o zwiększonej i zmniejszonej gęstości. częstości rezonansowej wahadła około 1 Hz, możemy osiągnąć Takie obszary są źródłem pola grawitacyjnego. A zatem lokalne tłumienie o czynnik 100 dla częstotliwości około 10 Hz. Jeżeli teraz pole grawitacyjne podlega fluktuacjom — zmienia się zarówno na końcu jednego wahadła zawiesimy następne, to każdy stopień jego kierunek, jak i natężenie. Te zmiany lokalnego pola grawi- takiego układu będzie tłumić drgania o czynnik około 100. W de- tacyjnego to właśnie szum newtonowski. Tego szumu nie da się tektorach aLIGO i aVIRGO mamy 5 stopni tłumienia, co daje efekty- stłumić, ponieważ nie ma izolacji przed polem grawitacyjnym. Mo- wne tłumienie drgań mechanicznych o 10 rzędów wielkości. Szum żemy jedynie go zmierzyć i próbować odjąć od danych. Jednak na sejsmiczny w zakresie 1 Hz – 10 Hz można znacznie zniwelować obecnym etapie obserwacji fal grawitacyjnych ten szum jest za- poprzez umieszczenie detektora na odpowiedniej głębokości pod niedbywalny, ale już w niedługiej przyszłości, kiedy czułość detek- ziemią. Tego typu rozwiązanie zostanie zastosowane w detektorze torów będzie zwiększana, szum newtonowski będzie musiał być 3. generacji Einstein Telescope. Polscy uczeni (w tym autorzy ar- uwzględniony. Na rys. B pokazano szkic systemu zawieszenia sto- tykułu) z Politechniki Warszawskiej, Uniwersytetu Warszawskiego sowanego w naziemnych detektorach fal grawitacyjnych w celu oraz Uniwersytetu Zielonogórskiego poszukują miejsca na budowę zminimalizowania szumu sejsmicznego oraz przykład fluktuacji

22 Urania 5/2017 do konfiguracji rotującej czarnej dziury dopodobieństwem jest trzecią koale- niż poprzednie zderzenia. Analiza da- — tak zwanej czarnej dziury Kerra. To scencją, jednakże nie spełnia w całości nych z detektorów trwa, więc spodzie- przejście jest związane również z emi- restrykcyjnych kryteriów wymaganych wamy się kolejnych odkryć. sją fal grawitacyjnych, odpowiada to do ogłoszenia detekcji. 30 listopada Podstawowe informacje o odkry- fazie zwanej „wydzwanianiem”. Czar- 2016 r. detektory aLIGO zaczęły drugą tych obiektach przez detektory aLIGO ne dziury mogą być opisane przez dwa kampanię obserwacyjną, O2, na podob- zostały przedstawione w tabeli 1, zaś parametry: masę i moment pędu. Tak nej czułości do O1. Sezon obserwacyjny odtworzone sygnały fal grawitacyjnych więc charakterystyka promieniowania O2 zakończył się 25 sierpnia 2017. Ko- pochodzących z tych źródeł przedsta- grawitacyjnego pochodzącego z czar- laboracja Ligo-VIRGO ogłosiła do tej wione są na rys. 2. Sygnały wyglądają nej dziury, która dochodzi do konfi- pory jedną potwierdzoną detekcję fal podobnie, lecz różnią się amplitudą, guracji statycznej, też jest opisywana grawitacyjnych podczas O2, również częstotliwością w momencie koale- tymi dwoma parametrami. Taka czarna z koalescencji dwóch czarnych dziur, scencji i długością obserwacji. Każdy dziura zachowuje się jak struna w in- GW170104. Zderzenie tych dwóch z nich jest unikatowy. GW150914 jest strumencie muzycznym — emituje falę czarnych dziur nastąpiło dwa razy dalej pierwszym zaobserwowanym i jedno- o ustalonej częstotliwości zanikającą w czasie. Zarówno ta częstotliwość, jak i czas zaniku może być wyznaczony przez masę i moment pędu czarnej dziury. W ogólności może ona emito- wać fale o wielu częstotliwościach, ale zawsze one są wyznaczone przez te dwa parametry. Emisja fal grawitacyjnych nie zachodzi izotropowo — to znaczy kształt i natężenie fali zależy od kierunku obserwacji. Bierze się to stąd, że fala generowana jest przez ruch w kierunku poprzecznym do kierunku do obserwatora. Także dla danej czuło- ści detektora wykrywalność koalescencji zależy od orientacji źródła wzglę- dem kierunku obserwacji.

PIERWSZE KOALESCENCJE Rys. 2. Rekonstrukcja sygnałów fal grawitacyjnych z trzech układów zderzających się czarnych W czasie pierwszej rundy obserwa- dziur (GW150914,GW151226 i GW170104) oraz jednego kandydata na taki układ (LVT151012) cyjnej aLIGO zaobserwowano dwie ko- zarejestrowanych przez aLIGO. Ze względu na ograniczoną czułość w małych częstościach (po- niżej 30 Hz) detektory aLIGO mogą obserwować czarne dziury w układach podwójnych jedynie alescencje czarnych dziur, i dodatkowo ułamki sekund przed ich koalescencją. Im większe masy czarnych dziur, tym silniejszy sygnał, jedno wydarzenie, które z dużym praw- ale też krócej obserwowany przez aLIGO (Źródło: ligo.caltech.edu/gallery, autor Ben Farr). lokalnego pola grawitacyjnego generujące- go szum newtonowski.

rzecim źródłem szumu jest szum termiczny. Masy testowe detektora Tznajdują się w niezerowej temperaturze i w związku z tym podlegają drgani- om termicznym. Im wyższa temperatura otoczenia, tym atomy mają większą ener- gię kinetyczną. W materiale rozchodzą się fale termiczne powodujące oscylacje i deformacje mas testowych. Jest to szum termiczny. Okazuje się, że można ten szum zminimalizować poprzez odpowiedni dobór materiału na masy testowe. W detektorach fal grawitacyjnych stosuje się kryształy o bardzo niskim szumie termicznym. Jed- nakże masy testowe, aby odbijać promieniowanie lasera, muszą mieć lustra. Lus- tra są szeregiem warstw odbijających i to właśnie te warstwy są głównym źródłem szumu termicznego w detektorach fal gra- Polski zespół badawczy podczas wizyty roboczej w laboratorium Nikef na Uniwersytecie w Am- witacyjnych. Można dodatkowo zmniejszyć sterdamie mającej na celu kalibrację skonstruowanych na Politechnice Warszawskiej bardzo ten szum poprzez schłodzenie detektora. czułych geofonów do pomiaru szumu sejsmicznego z sejsmometrem Trillium. Od lewej Tomasz Starecki (PW), Alessandro Bertolini (Nikef), Tomasz Bulik (UW), Jo van den Brand (Nikef, spoke- sman Virgo), Dorota Gondek-Rosińska (UZ), Mariusz Suchenek (PW), Mark Beker (Nikef)

5/2017 Urania 23 Tabela 1. Podstawe parametry układów czarnych dziur zarejestrowanych przez detektory fal grawitacyjnych aLIGO w Hanford i Livingston. M1 i M2

oznaczają wyznaczone masy czarnych dziur przed koalescencją, w masach Słońca, z podanymi zakresami, MK masę czarnej dziury po połączeniu się dwóch czarnych dziur. Odległość wyrażona jest w Mpc, a lokalizacja na niebie w stopniach kwadratowych z wiarygodnością 90% Precyzja

Zjawisko M1/M M2/M MK/M Odleglość lokalizacji [Mpc] [(°)2] GW150914 36,2 (+5,2/−3,8) 29,1 (+3,7/−4,4) 62,3 (+3,7/−3,1) 420 (+150/−180) 230 GW151226 14,2 (+8,3/−3,7) 7,5 (+2,3/−2,3) 20,8 (+6,1/−1,7) 440 (+180/−190) 850 LVT151012 23 (+18/−6) 13 (+4/−5) 35 (+14/−4) 1000 (+500/−500) 1600 GW170104 31,2 (+8,4−6,0) 19,4 (+5,3/−5,9) 50,7 (+5,9/−5,0) 880 (+450/−390) 1200

cześnie najmasywniejszym układem czą się dwie czarne dziury. Bardziej ODFILTROWANIE SYGNAŁU zlewających się dwóch czarnych dziur. masywne układy obserwowane są Sygnał pochodzący od fali grawita- GW151226 jest najmniej masywnym krócej. Ze względu na ograniczoną cyjnej jest niezwykle słaby2 Jak znaleźć układem i jednocześnie najdłużej ob- czułość w małych częstościach (po- schowany głęboko w szumie sygnał fal serwowanym, ponad 1,5 s. Z kolei niżej 30 Hz), detektory aLIGO mogą grawitacyjnych? Stało się to możliwe GW170104 jest najdalszym wydarze- obserwować układy podwójne czar- dopiero przy założeniu, że najbardziej niem spośród potwierdzonych detekcji. nych dziur jedynie przez ułamki se- prawdopodobnym sygnałem będzie ko- Jego obserwacja pozwala na przepro- kund przed koalescencją. Oszacowa- alescencja czarnych dziur lub gwiazd wadzenie dodatkowych testów ogólnej nie mas początkowych składników neutronowych w układzie podwójnym. teorii względności, m.in. nie zaobser- na podstawie analizy sygnału w fazie Standardową metodą stosowaną wowano dyspersji fal grawitacyjnych powolnego zacieśniania jest pokazane do wykrycia w szumie detektora sła- do odległości 1 Gpc, co nałożyło gór- na rys. 3. Czarne dziury obserwowane bego sygnału z koalescencji obiektów ne ograniczenia na masę grawitonu. przez aLIGO są masywne, co może zwartych jest przeszukiwanie danych W przypadku tej ostatniej detekcji ist- wskazywać na ich pochodzenie z rejo- metodą filtru dopasowanego 3, polega- nieją marginalne przesłanki, że kieru- nów o małej metaliczności, a więc np. jącą na dopasowaniu wzorca teoretycz- nek spinu jednej z czarnych dziur nie ze wczesnych faz ewolucji Wszech- nego (tzw. filtru) do danych. Współpra- jest zgodny ze spinem całego układu. świata. Przy niskiej metaliczności mo- ca LIGO-VIRGO w oparciu o oblicze- Może to sugerować formowanie się gły powstawać i ewoluować gwiazdy nia teoretyczne (analityczne dla fazy tego układu w obszarach o dużej gęsto- o ekstremalnie wielkich masach, nie zacieśniania się orbity i fazy „wydzwa- ści gwiazd, np. w gromadzie kulistej, podlegając rozwianiu przez własny niania” oraz symulacje numeryczne dla aczkolwiek takie układy mogą też po- wiatr gwiazdowy. Rysunek na s. 18 fazy łączenia się horyzontów czarnych wstać w wyniku standardowej ewolucji pokazuje, że masy czarnych dziur wy- dziur) ma przygotowany zbiór sygna- układu podwójnego. znaczone z obserwacji w falach grawi- łów dla różnych mas obiektów w ukła- Im większe masy czarnych dziur, tacyjnych są nawet kilkukrotnie więk- 2 Patrz ramka na s. 9 w Uranii 3/2016 (red.) 3 tym większa amplituda fali, ale tym sze niż te z obserwacji rentgenowskich ang. match filtering method, autorzy artykułu i reszta polskich uczestników grupy POLGRAW niższa częstotliwość, przy której łą- układów podwójnych. używa takiego tłumaczenia (red.)

odstawowym problemem i najtrudnie- jszym do zminimalizowania źródłem Pszumu jest szum kwantowy. Związany jest on z tym, że wiązka światła laserowego odbijana od luster i docierająca do detektora składa się ze skończonej ilości fotonów podlegających tzw fluktuacjom poissonows- kim. Jeśli przyjmiemy, że średnia ilość fo- tonów, w wiązce laserowej, docierających do odbiornika w danym przedziale czasu dt wynosi N, to ilość fotonów zmierzona w równych przedziałach czasu będzie pod- legać fluktuacjom i odchylenie standardowe od średniej wartości będzie wynosić pierwia- stek z N, sqrt(N). Co to znaczy dla detektorów fal grawitacyjnych? Jeśli mierzymy zmianę fazy wiązki laserowej dochodzącej z każdego z ramion interferometru, wynikającą z oddziaływania fali grawitacyjnej na detektor, to taka róż- nica będzie również podlegać fluktuacjom kwantowym. Wielkość tych fluktuacji będzie wynosić 1/sqrt(N), gdzie N to ilość średnia Rys. B. Przykład kilkustopniowego zawieszenia minimalizującego drgania sejsmiczne (górna fotonów dochodzących do detektora w da- strzałka) oraz fluktuacji lokalnego pola grawitacyjnego generującego szum newtonowski. Fala nym przedziale czasu dt=1/f, gdzie f to sejsmicza, przechodząc pod masą testową, zaburza lokalny kierunek grawitacji, a zatem wpra- częstotliwość pomiaru. Łatwo sprawdzić, że wia w ruch masy testowe

24 Urania 5/2017 dzie podwójnym, ich spinów oraz ich wzajemnej orientacji etc., które tworzą bank filtrów. Każdy filtr jest jakby „od- ciskiem palca” charakterystycznym dla każdej z możliwych koalescencji. Jeśli w dwóch detektorach aLIGO dochodzi do jednoczesnej detekcji (z niewielkim przesunięciem czasowym, rzędu milisekund, ze względu na odległość 3000 km pomiędzy detektorami) to wybrany filtr musi pasować do każdego z dwóch sygnałów zaobserwowanych przez detektory. Przy odtworzeniu pierwszego zarejestrowanego sygnału fal grawitacyjnych w analizie użyto 230000 filtrów, biorąc pod uwagę masy w zakresie 1–99 mas Słońca. Nieraz, gdy sygnał jest silny, jak to miało miejsce w przypadku GW150914, możemy go znaleźć jako sygnał typu wybuchowe- go, stosując inne techniki numeryczne niż opisane powyżej. Pierwszy zaob- serwowany sygnał fal grawitacyjnych został właśnie w taki sposób znaleziony w danych z obydwu detektorów aLIGO. Nastapiło to zaledwie 3 minuty Rys. 3. Ograniczenia na masy czarnych dziur (w masach Słońca) przed koalescencją zgodnie z obserwacjami GW170104. Różne kolory oznaczają różne modele emisji grawitacyjnej. Cie- od momentu dotarcia sygnału do detek- niowanymi konturami w środku rysunku zaznaczono obszar mas z prawdopodobieństwem 50% torów. Parametry układu GW150914 i 90% dla tego wydarzenia oraz analogiczne kontury dla pozostałych trzech obserwacji z tabeli 1 zostały odtworzone później dzięki me- (Źródło: publikacja z odkryciem, Abbott i inni 2017). todzie dopasowania filtru. sygnału w fazie zacieśniania się orbity masy, musimy zmierzyć jeszcze jedną układu podwójnego. Sygnał w tej wcze- funkcję tych mas. Możemy wyznaczyć WYZNACZANIE MASY snej fazie jest bardzo dobrze opisywany masę bardziej masywnego składnika, Pierwszy parametr, który możemy analitycznymi wzorami w przybliże- a w zasadzie stosunek mas składników zmierzyć, mając sygnał fal grawitacyj- niu postnewtonowskim. Mając więc poprzez pomiar częstotliwości, przy nych z układu podwójnego obiektów wykryty sygnał możemy zmierzyć tę której kończy się faza zacieśniania. Ta zwartych, to masa ćwierku. Związana kombinację dwóch mas czarnych dziur. częstotliwość odpowiada mniej więcej jest ona z tempem zmiany częstotliwości Aby jednak wyznaczyć indywidualne częstotliwości na marginalnie stabil- fluktuacje te skalują się z częstotliwością jak sqrt(f) i rosną dla coraz bo określonej amplitudzie. Obecnie taka technologia jest testowana wyższych częstotliwości. Pierwszy pomysł, aby stłumić ten szum, to w detektorze GEO600 w Niemczech. zwiększenie ilości fotonów w interferometrze, czyli zwiększenie mocy lasera. Okazuje się jednak, że pociąga to za sobą skutki uboczne. olejnym źródłem szumu w detektorach jest szum magnetycz- Pierwszy z nich to fakt, że zwiększona moc lasera powoduje pod- ny, związany z wielkoskalowym polem magnetycznym na Zie- grzanie luster i mas testowych, a co za tym idzie, zwiększenie szumu Kmi. Obszar pomiędzy powierzchnią Ziemi a jonosferą to wnęka termicznego. Zakładając, że możemy pozbyć się tego szumu przez rezonansowa, w której można wzbudzić fale elektromagnetyczne inteligentnie zaprojektowany system chłodzenia luster i mas testo- o małych częstotliwościach. Takie fale są wzbudzane ciągle przez wych, mamy jeszcze drugą przyczynę wzrostu szumu kwantowego. wyładowania atmosferyczne, a typowo na Ziemi jest około 100 ta- Wiązka światła laserowego, odbijając się od luster, wywiera na nie kich wyładowań na sekundę. W ten sposób w takiej kulistej wnęce ciśnienie promieniowania. Każdy foton niesie ze sobą pęd, który rezonansowej powstają fale o charakterystycznych częstotliwościach w wyniku odbicia przekazuje lustru. Strumień pędu przekazywany około 8, 16, 24 Hz. Pola magnetyczne oddziałują ze wszystkimi lustru to ciśnienie promieniowania. Wielkość tego ciśnienia będzie metalowymi częściami detektorów fal grawitacyjnych — wzbudzają podlegać fluktuacjom, gdyż ilość fotonów padająca na lustra w da- w nich prądy i powodują oddziaływania. Tak więc stochastyczne pole nym przedziale czasu podlega fluktuacjom kwantowym. Wielkość magnetyczne wokół Ziemi jest źródłem szumu w detektorach fal gra- tych fluktuacji jest proporcjonalna do sqrt(N), a więc szum skaluje się witacyjnych. Szum ten może być skorelowany pomiędzy detektorami jak 1/sqrt(f). Tak więc jeśli zwiększymy moc lasera, to zmniejszamy znajdującymi się w dużych odległościach, a więc może udawać fale szum kwantowy dla wysokich częstotliwości, ale zwiększamy je dla grawitacyjne. Obecnie trwają intensywne prace nad analizą i wiel- niskich. Te dwa efekty są źródłem tak zwanego fundamentalnego kością tego szumu. Może on mieć znaczenie w detektorach aLIGO limitu czułości interferometru. Okazuje się, że i ten limit można poko- i Advanced VIRGO. nać, korzystając z tak zwanych stanów ściśniętych światła. W skrócie Na rys. C przedstawiono poziom poszczególnych szumów w de- idea polega na tym, aby wykorzystać zasadę nieznaczności Heisen- tektorze aLIGO w roku 2015. Szumy te determinują czułość de- berga. Zgodnie z tą zasadą amplituda i faza fali elektromagnetycznej tektora (linia czerwona), ograniczając zarówno jego zasięg (limit nie mogą być zmierzone dokładnie jednocześnie. W detektorach fal na odległość, z jakiej możemy zaobserwować astrofizyczne źródło), grawitacyjnych chcemy dokładnie zmierzyć fazę fali. Aby zwiększyć jak i zakres częstotliwości fal grawitacyjnych do 10 Hz – 10 kHz. dokładność, można stworzyć fotony o dobrze określonej fazie a sła- Czułość zależy od częstotliwości fal grawitacyjnych. Detektory aLIGO

5/2017 Urania 25 nej orbicie wokół bardziej masywnego LOKALIZACJA składnika. Mniej więcej — gdyż jest to ŹRÓDŁA prawdą, kiedy stosunek mas jest duży, Jak można zlokali- zaś w przypadku kiedy masy są porów- zować źródło fal gra- nywalne, to z tej częstotliwości możemy witacyjnych na niebie? wyznaczyć stosunek mas dwóch czar- W astronomii fal gra- nych dziur. Dla bardzo silnych sygnałów witacyjnych nie mamy możemy również zmierzyć stosunek soczewek ani luster mas czarnych dziur, badając dokładnie tak, aby stworzyć obraz zależność częstotliwości fali grawitacyj- źródła na grawitacyjnej nej od czasu tuż przed koalescencją. kliszy fotograficznej… Kolejny parametr masowy to masa Pierwsze ograniczenie czarnej dziury po koalescencji. Możemy położenia źródła na ją wyznaczyć, mierząc częstotliwość niebie bierze się z po- Rys. 4. Lokalizacja na niebie źródeł sygnałów fal grawitacyjnych ko- fali grawitacyjnej w końcowej fazie wy- równania czasu jego alescencji czarnych dziur zarejestrowanych przez detektory aLIGO darzenia — kiedy nowo powstała czarna detekcji przez dwa de- w Hanford i Livingston (Źródło: ligo.caltech.edu/gallery, autor Leo dziura wyświeca swoją asymetrię w fa- tektory aLIGO. Detek- Singe; Milky Way image: Axel Mellinger) lach grawitacyjnych i dochodzi do tzw. tory te są w odległości około 3000 km, sów pomiędzy poszczególnymi detek- konfiguracji Kerra. Jeżeli zmierzymy a zatem fala grawitacyjna przebiega tę torami. Dlatego właśnie czekaliśmy, częstotliwość i tempo zanikania fali gra- odległość w czasie 10 ms (fala grawita- aby detektor Advanced VIRGO w Pizie, witacyjnej w tej fazie, możemy z nich cyjna porusza się z prędkością światła), po serii ulepszeń, dołączył do sieci de- uzyskać zarówno masę, jak i moment jeśli źródło znajduje się na osi łączącej tektorów aLIGO. Pozwoli to na znaczne pędu nowo powstałej czarnej dziury. Sy- te dwa detektory. Jeśli zmierzony czas zmniejszenie niepewności obszaru loka- gnał w tej fazie jest z dobrym przybliże- jest krótszy, to wyznacza on nam krąg lizacji źródła fal grawitacyjnych, ogra- niem opisany przez tzw. kwazinormalne na niebie widoczny na rys. 4 w przy- niczając go do kilkudziesięciu stopni mody drgań czarnej dziury Kerra. padku zaobserwowanych przez aLIGO kwadratowych. Ponadto indywidualne momenty koalescencji. Lokalizacja źródeł fal gra- Podczas dwóch weekendów 16–19 pędu czarnych dziur będą modulowały witacyjnych na niebie jest obarczona oraz 23–26 czerwca tego roku detektor amplitudę sygnału w czasie przed koale- bardzo dużym błędem, rzędu kilkuset aVIRGO, po raz pierwszy po moderni- scencją. Należy pamiętać, że zmierzone do tysiąca stopni kwadratowych z wia- zacji, pracował wspólnie z detektora- wielkości mas to wielkości przesunięte rygodnością 90%. Ograniczenia położe- mi aLIGO, przeprowadzając pierwsze ku czerwieni — jeżeli źródło jest na od- nia na niebie dotychczasowych detekcji testy nowej technologii. Wspólne ob- ległościach kosmologicznych, to obser- wokół wspomnianego wyżej okręgu, serwacje prowadzono od 1 do 25 sierp- wowane wielkości masy związane są są przedstawione na rys. 4. Gdybyśmy nia4.Obserwatorium VIRGO osiagnęło z przebiegiem czasowym sygnału, a za- mieli trzy detektory, moglibyśmy wy- 4 Komunikat prasowy o przyłączeniu się VIRGO tem rozciągnięty jest przez ekspansję znaczyć położenie na niebie metodą do wspólnych obserwacji z LIGO w ramach se- Wszechświata o czynnik 1+z. triangulacji — badając opóźnienia cza- zonu O2 publikujemy obok (red.) są najbardziej czułe na częstości fal grawitacyjnych 100–200 Hz. Są to częstości charakterystyczne dla zderzających/łączących się gwiazdowych czarnych dziur w układach podwójnych o masach 10–30 mas Słońca (im większe masy czarnych dziur w uładzie pdwójnym, tym mniejsza częstość, przy której dochodzi do zderzenia). W przypadku fal grawitacyjnych z układów podwój- nych częstość fal grawitacyjnych równa jest podwojonej częstości orbitalnej, a więc im mniejsza odległość między obiektami zwar- tymi w układzie podwójnym tym większa częstość emitowanych fal grawitacyjnych. Tomasz Bulik Dorota Gondek-Rosińska Rys. C. Zależność wielkości szumu w detektorze Advanced LIGO (czerwona linia) od częstości fal grawitacyjnych. Linia niebieska, zielona, brązowa i pomarańczowa odpowiadają szumowi kwantowemu, termiczne- mu, sejsmicznemu oraz newtonowskiemu. Linia szara to dodatkowe szumy mechaniczne, zaś szereg linii pionowych odpowiada rezonansom mechanicznym oraz częstotliwości prądu w sieci w USA (60 Hz). Szum sejsmiczny — linia brązowa — jest wytłumiony przez układ mechaniczny opisany w tekście

26 Urania 5/2017 VIRGO rozpoczyna wspólne obserwacje z LIGO w kampanii obserwacyjnej O2 Pierwszego sierpnia 2017 r. europejski detektor VIRGO VIRGO będzie zwiększana, co będzie wymagało lepszego oficjalnie dołącza do „kampanii obserwacyjnej 2” (Obse- zrozumienia głównych źródeł szumów w detektorze, któ- rvational Run 2, O2), rozpoczynając zbieranie danych re tę czułość aktualnie ograniczają. Następnie zostanie wspólnie z dwoma amerykańskimi detektorami LIGO. Ten wdrożonych kilka kluczowych ulepszeń, między innymi duży krok naprzód dla współpracy VIRGO jest wynikiem zostaną zainstalowane monolityczne zawieszenia zwier- wieloletniego programu modernizacji, którego podstawo- ciadeł. Będą one zawieszone za pomocą wytrzymałych wym celem było znaczące poprawienie czułości detektora. szklanych włókien, które zastąpią używane w tej chwili W ostatnich miesiącach z powodzeniem testowaliśmy metalowe druty. Wiosną 2018 r. procedura przygotowywa- usprawniony detektor VIRGO. Z niecierpliwością ocze- nia detektora do zbierania danych zostanie rozpoczęta, jej kiwaliśmy momentu, w którym zaczniemy wraz z LIGO celem będzie przygotowanie bardziej czułego detektora zbierać dane naukowe w tym ekscytującym dla naszej do udziału w trzeciej kampanii obserwacyjnej O3 prowa- dziedziny czasie — mówi Jo van den Brand (Nikhef, VU dzonej przez LIGO i VIRGO, która powinna się rozpocząć University w Amsterdamie), rzecznik projektu VIRGO. jesienią 2018 r. Miesiące, które są przed nami, będą dla Mimo że czułość detektora VIRGO jest obecnie niższa nas i ekscytujące, i wymagające równocześnie. Spodzie- niż interferometrów LIGO, jest ona wystarczająca do po- wamy się, że planowane ulepszenia zwiększą czułość twierdzenia potencjalnych detekcji obserwowanych przez detektora, ale jednocześnie sprawią, że instrument stanie LIGO i do lokalizacji zjawiska na niebie z większą dokład- się bardziej złożony. Będziemy musieli w pełni wykorzystać nością. Aktualna czułość VIRGO znacznie przekracza możliwości nowych technologii, które będa instalowane czułość poprzedniej wersji detektora, osiągniętej w 2011 r. w detektorze — mówi Alessio Rocchi z INFN na rzym- przed rozpoczęciem zakończonych właśnie ulepszeń. skim uniwersytecie Tor Vergata, koordynator konsorcjum VIRGO jest teraz zupełnie nowym instrumentem składa- VIRGO odpowiedzialny za przygotowanie instrumentu jącym się z wielu nowoczesnych podsystemów, których do kolejnej kampanii obserwacyjnej. współdziałanie zostało dopracowane podczas trwającej Dziś, po raz pierwszy, mamy sieć trzech detektorów mniej niż rok fazy rozruchu. Osiągnięcie ambitnych celów drugiej generacji umożliwiającą lokalizację źródeł fal ulepszenia detektora VIRGO zajęło wiele lat intensywnej grawitacyjnych. To wielkie osiągnięcie, ale najlepsze i nowatorskiej pracy. Ten cel nie zostałby osiągnięty bez jeszcze przed nami: czułość detektorów sieci będzie stop- ofiarności członków współpracy VIRGO, pracowników niowo poprawiana, a kolejne detektory dołączą w ciągu Europejskiego Obserwatorium Grawitacyjnego EGO kilku następnych lat, otwierając fascynujące perspektywy i pracowników współpracujących laboratoriów — mówi przed obserwacjami naszego Wszechświata przy użyciu Federico Ferrini, dyrektor EGO. różnego typu metod (tak zwanej multi-messenger astro- Kampania obserwacyjna O2 rozpoczęła się 30 listopa- nomy) — podsumowuje Giovanni Losurdo z INFN w Pizie, da 2016 r. i zakończyła się 25 sierpnia bieżącego roku. poprzedni lider projektu „Advanced VIRGO”. W czasie jej trwania już po raz trzeci dokonano detekcji fal Badania zespołu VIRGO są prowadzone przez ponad grawitacyjnych wytworzonych w procesie zlania się dwóch 280 fizyków i inżynierów z 20 europejskich grup: 6 czarnych dziur o masach gwiazdowych. Sygnał zarejestro- z Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) wany 4 stycznia 2017 r. nazwano GW170104, odkrycie to we Francji, 8 z Istituto Nazionale di Fisica Nucleare zostało ogłoszone przez LIGO i VIRGO 1 czerwca 2017 r. (INFN) we Włoszech, 2 z Nikhef w Holandii, MTA Wigner Nowe dane są wciąż zbierane, po raz pierwszy przez trzy RCP na Węgrzech oraz Europejskiego Obserwatorium zaawansowane instrumenty, wspólna analiza tych danych Grawitacyjnego (European Gravitational Observatory, trwa. David Shoemaker z MIT, rzecznik prasowy LIGO EGO), laboratorium, w którym znajduje się detektor VIR- Scientific Collaboration, zauważa:Mimo iż dotychczasowe GO (niedaleko Pizy, Włochy). Niedawno do współpracy detekcje dokonane przez instrumenty LIGO dostarczyły dołączyła Hiszpania (grupa badawcza w Walencji). Wśród wielu nowych i cennych informacji naukowych, to obser- naukowców pracujących przy detektorze VIRGO znajduje wacje prowadzone za pomocą trzech detektorów otwierają się także polska grupa POLGRAW. W jej skład wchodzą przed nami zupełnie nowe możliwości. Ścisła współpraca badacze z Instytutu Matematycznego PAN, Centrum Astro- pomiędzy VIRGO i LIGO pozwoli nam w pełni te możli- nomicznego im. Mikołaja Kopernika PAN, Narodowego wości wykorzystać. Centrum Badań Jądrowych, Akademii Górniczo-Hutniczej Trwająca aktualnie kampania obserwacyjna jest czymś w Krakowie, a także Uniwersytetów: w Białymstoku, Ja- więcej niż tylko kolejnym osiągnięciem dokonanym przez giellońskiego w Krakowie, Mikołaja Kopernika w Toruniu, konsorcjum VIRGO. To początek nowej epoki dla kon- Warszawskiego, Wrocławskiego i Zielonogórskiego. sorcjum. Po zakończeniu kampanii O2 czułość detektora

5/2017 Urania 27 czułość pozwalającą na zaobserwo- Prawdopodobne położenie na nie- sków w zakresie elektromagnetycznym wanie dwóch zlewających się gwiazd bie wokół wyznaczonego wstępnie w tak dużym fragmencie nieba jest nie neutronowych do odległości 27 Mpc. kręgu możemy dodatkowo ograniczyć lada wyzwaniem dla obserwatorów. Obecnie detektory są w kolejnej fazie na dwa sposoby. Po pierwsze, przez modernizacji, która potrwa około roku. analizę względnej amplitudy sygnału ODLEGŁOŚĆ, CZYLI SYRENY Uczeni z projektów aVIRGO i aLIGO w dwóch detektorach. Każde położe- STANDARDOWE wspólnie analizują dane z ostatniej nie na niebie w ramach wyznaczonego Potrafimy już wyznaczyć masy kompanii obserwacyjnej O2. kręgu odpowiada innemu położeniu czarnych dziur przed i po zderzeniu, W przeciągu kilku najbliższych lat we współrzędnych każdego z detekto- coś powiedzieć o ich spinie i zlokali- do detektorów aLIGO i aVIRGO dołą- rów. Oczywiście ten stosunek amplitud zować zjawisko na niebie. Czy można czą detektory KAGRA w Japonii oraz zależy również od orientacji źródła. również wyznaczyć odległość do źró- trzeci detektor LIGO w Indiach, co po- Uśredniając te wielkości, możemy więc dła? Koalescencje czarnych dziur by- zwoli na znaczne zwiększenie dokład- ograniczyć rejon prawdopodobnego wają nazywane syrenami standardowy- ności lokalizacji obiektu na niebie. Jest położenia źródła na niebie. Po drugie, mi w nawiązaniu do źródeł używanych to kluczowe do poszukiwań sygnału czułość detektorów jest funkcją poło- do wyznaczania odległości w kosmolo- elektromagnetycznego ze źródeł fal gra- żenia na niebie. Dla różnych położeń gii, tak zwanych świec standardowych. witacyjnych. Kolaboracja VIRGO-Ligo na niebie zasięg detektorów różni się Bierze się to stąd, że zarówno zależ- podpisała porozumienia z 80 zespołami i bardziej prawdopodobne jest znale- ność częstotliwości sygnału od czasu, naukowymi prowadzącymi obserwacje zienie źródła tam gdzie czułość jest jak i amplituda sygnału wyznaczone są w promieniowaniu elektromagnetycz- większa, a mniej tam, gdzie jest mniej- przez jeden parametr — masę ćwier- nym, począwszy od promieniowania sza na kręgu na niebie. Biorąc pod uwa- ku. Mając wyznaczona masę ćwierku radiowego, skończywszy na promienio- gę te dwa efekty, możemy wyznaczyć z przebiegu czasowego sygnału, mamy waniu gamma. Aż 65 zespołów podczas położenie źródła na niebie. Dla pierw- jego absolutną amplitudę, którą może- kampanii obserwacyjnej O1 aLIGO szego sygnału wykrytego przez LIGO my porównać z amplitudą obserwowa- szukało elektromagnetycznego odpo- położenie źródła na niebie zostało ną, i to daje nam odległość. Jest tylko wiednika silnych sygnałów promienio- wyznaczone z dokładnością do około jedno „ale”: amplituda obserwowana wania grawitacyjnego w lokalizacji po- 230 stopni kwadratowych. To jest bar- zależy od położenia źródła na niebie danej przez kolaborację VIRGO-LIGO. dzo duży rejon i poszukiwanie rozbły- i jego orientacji. Jednakże zarówno

Jak do tej pory dwa odcinki serialu Astronarium bez- Z kolei w odcinku 30. schodzimy kilkadziesiąt me- pośrednio nawiązywały do odkrycia fal grawitacyj- trów pod słynny zamek Książ w Wałbrzychu. Zamiast nych. Można je było znaleźć na płycie DVD dołączonej złotego pociągu, spotykamy tu unikatowa aparaturę do porzedniego numeru Uranii 4/2017 albo odtworzyć należącą do Centrum Badań Kosmicznych PAN ba- na YoyTube na kanale: https://www.youtube.com/ dającą zachowanie grawitacji pod wpływem pływów astronariumPl. W odcinku 26. odwiedzamy europej- i ruchów górotworu. To jedno z potencjalnych miejsc, skie obserwatorium VIRGO około Pizy we Włoszech. gdzie może być umieszczony w przyszłości wielo- Dzięki inż. Adamowi Kutyni poznajemy tam tajniki bu- krotnie czulszy od LIGO i VIRGO tzw. Teleskop Ein- dowy tego unikatowego interferometru i spotykamy steina. Opowiada o tym drugi autor artykułu, Tomasz profesora Andrzeja Królaka, kierującego biorącym Bulik. Na koniec udajemy się do Arecibo, gdzie przy udział w odkryciu polskim zespołem POLGRAW. Łą- największym radioteleskopie na świecie spotykamy czymy się też z obserwatorium LIGO, skąd autorka ni- Aleksandra Wolszczana. Opowiada o próbie użycia niejszego artykułu, Dorota Gondek-Rosińska, zdradza sieci rozsianych po całej Galaktyce pulsarów do po- sekrety rodzącej się astronomii fal grawitacyjnych. szukiwania fal grawitacyjnych najniższych częstości.

28 Urania 5/2017 ZESPÓŁ PILOTA PIRXA Wokół polskich odkrywców fal grawitacyjnych miało oka- laureatką programu FOCUS Fundacji na Rzecz Nauki Polskiej zję się kształcić w tej dziedzinie wielu młodych polskich (2008–2013) oraz programu europejskiego POMOST FNP astrofizyków. I tak np., współautorka tego artykułu została (2013–2015). Dzięki tym programom na Uniwersytecie Zie- lonogórskim powstał specjalny zespół naukowy oraz zbudowano klaster komputerowy PirxGW (Pirx — od lemowskiego pilota, GW — od Gravitational Waves). Dzięki klastrowi i stypendiom dla 9 doktorantów i doktorów prowadzono obliczenia związa- ne z falami grawitacyjnymi, jak analiza danych z detektorów Virgo/Ligo, symulacje sygnału fal grawitacyjnych z układów po- dwójnych gwiazd neutronowych i czarnych dziur oraz badanie własności astrofizycznych innych źródeł fal grawitacyjnych. Na zdjęciu część zespołu na tle kapitana Pirxa od lewej: Tomasz Joachimiak, Magda Szkudlarek, Dorota Gondek-Rosińska, Anna Studzińska, Marcin Kucaba. położenie, jak i orientację można było grawitacyjnych, takie jak układy po- koalescencji dwóch gwiazd neutrono- ograniczyć przez dokładną analizę sy- dwójne gwiazd neutronowych czy wych czy gwiazdy neutronowej z czar- gnału opisaną powyżej. Mając odle- gwiazdy neutronowej z czarną dziurą, ną dziurą mogą pozwolić odpowiedzieć głość, możemy wyznaczyć przesunię- rotujące gwiazdy neutronowe, super- na wiele istotnych pytań dotyczących cie ku czerwieni. W rezultacie możemy nowe, początki Wszechświata czy też np. natury błysków gamma, zapadania też znaleźć masy spoczynkowe czar- inne nieznane obiekty/zjawiska. Jed- się jądra masywnej gwiazdy po wybu- nych dziur, dzieląc zmierzone masy noczesne obserwacje obiektów astro- chu supernowej, budowy gwiazd neu- przesunięte ku czerwienie przez czyn- fizycznych w promieniowaniu grawi- tronowych. nik 1+z. tacyjnym i elektromagnetycznym, np. ▀ PESPEKTYWY Pierwsze obserwacje fal grawita- Dorota Rosińska jest profesorem Uniwersytetu Zielo- nogórskiego w Instytucie Astronomii im. Janusza Gila. cyjnych z koalescencji czarnych dziur Od 2009 r. jest członkiem zespołu polskich naukow- przez detektory aLIGO pokazały, że ców POLGRAW, zajmującego się poszukiwaniem fal mamy technologię pozwalającą na ba- grawitacyjnych w ramach eksperymentów międzyna- danie Wszechświata w nowy, unika- rodowych LIGO i Virgo. W swojej pracy naukowej bada towy, komplementarny do obserwacji astrofizyczne źródła fal grawitacyjnych. elektromagnetycznych sposób. Ma Profesor Tomasz Bulik pracuje w Obserwatorium to istotne znaczenie dla astrofizyki, Astronomicznym Uniwersytetu Warszawskiego. Zaj- kosmologii i fundamentalnej fizyki. muje się astrofizyką relatywistyczną, ewolucją ukła- Po raz pierwszy mamy możliwość te- dów podwójnych, a także obserwacjami w zakresie stowania ogólnej teorii względności bardzo wysokich energii i w dziedzinie fal grawitacyj- w bardzo silnym polu grawitacyjnych. Koordynował poszukiwania i charakteryzację nym i badania natury czarnych dziur. miejsc na budowę sieci teleskopów Czerenkowa (CTA) Wszystkie zarejestrowane do tej pory do obserwacji promieniowania gamma, CTA, a obec- sygnały fal grawitacyjnych są w zgo- nie jest zaangażowany w kampanię wyboru miejsc do budowy tzw. Teleskopu Einsteina do odbioru fal grawi- dzie z przewidywaniami teorii Alber- tacyjnych. Pracuje także nad charakteryzacją szumu ta Einsteina. Artykuł jest poświęcony newtonowskiego w detektorze Virgo. Jest autorem po- najsilniejszym źródłom fal grawitacyj- nad trzystu artykułów naukowych. nych, jakimi są dla naziemnych detek- torów fal grawitacyjnych zderzające się W latach 2016-2017 Tomasz Bulik i Dorota Rosińska za udział w odkryciu pierwszego źródła fal grawitacyjnych otrzymali, wraz z siedmioma innymi pol- czarne dziury w układach podwójnych. skimi uczonymi zespołu POLGRAW, medal PAN im. Mikołaja Kopernika oraz Wraz ze wzrostem czułości detektorów nagrody: Breakthrough Prize In Fundamental Physics, Gruber Cosmology Prize będziemy mogli obserwować również i Nagrodę Naukową Polskiego Towarzystwa Fizyków. inne, słabsze, astrofizyczne źródła fal

5/2017 Urania 29 Czytelnicy obserwują Prawdziwa astronomia dla każdego! Fotometria lustrzankowa

Ryszard Biernikowicz

Świat technologii pędzi do przodu, a z nim również metody obserwacji astronomicznych. Kilkadziesiąt lat temu czytałem z wielkim podziwem, jak astronom wkładał kasetę z kliszą do kamery fotograficznej w ognisku głównym 5-m teleskopu na Mount Palomar, wtedy największego na świecie, i naświetlał ją przez kilka nocy, aby uzyskać obraz odległej mgławicy. Dzisiaj podobne możliwości w zakresie zbierania fotonów posiada 25-cm amatorski teleskop z kamerą CCD. Kilka lat temu przeżyłem kolejne astronomiczne zadziwienie, gdy dowiedziałem się, że moją lustrzankę cyfrową używaną do uwiecz- niania codzienności mogę potraktować jak dokładny fotometr pozwalający mierzyć jasność gwiazd w standardowym filtrze astronomicznym V z dokładnością do 0,01 wielkości gwiazdowej. W artykule podzielę się tym moim astronomicznym zadziwieniem i opiszę, jak można zrobić prawdziwą fotometrię astronomiczną w systemie Johnsona-Cousinsa BVR za pomocą zwykłego aparatu cyfrowego.

Co to jest cyfrowa fotometria Stanowią ją mikroskopijne pigmen- i aparatu cyfrowego, dla odróżnienia lustrzankowa i dlaczego ty barwników czerwonych, zielonych oznaczonych tu małymi literami rgb. Te warto ją robić? i niebieskich, czyli w skrócie RGB (red/ drugie obejmują mniejszy zakres widma Fotometria jest techniką obserwacji green/blue), napylone na powierzchnię i są znacznie węższe w porównaniu do astronomicznych, pozwalającą porów- każdego piksela. Struktura kolorystycz- filtrów astronomicznych BVR. Na rys. 2 nywać jasności jednych gwiazd wzglę- na układa się w grupy czterech pikseli zaznaczono również położenie linii wo- dem innych w określonym zakresie (zwykle 2 piksele G oraz po jednym R doru serii Balmera Hα i Hβ, które są bar- barw. Najczęściej jednak porównuje się i B) i jest powielona na całą matrycę dzo silne w widmach niektórych gwiazd. jasności gwiazd zmieniających swój (rys. 1). Jednoczesna obserwacja tego Filtr „r” jest znacznie mniej czuły na fo- blask z gwiazdami o stałej jasności. samego obszaru nieba w trzech barwach tony Hα niż astronomiczne R, a filtr „b” Nie będę się rozwodził nad wartością jest zaletą tej techniki. Krzywe czułości — znacznie czulszy na Hβ niż B. Jednak obserwacji gwiazd zmiennych — to kanałów RGB są wypadkową właściwo- dla wielu gwiazd zmiennych (żadnych jeden z fundamentów astrofizyki. Zara- ści transmisyjnych optyki, filtrów przed silnych linii emisyjnych lub absorpcyj- zem jest to źródło ogromnej satysfak- matrycą oraz czułości spektralnej samej nych, wskaźnik barwy ~0,3m < B–V < cji dla obserwatora, dla którego niebo matrycy. Rys. 2 przedstawia porównanie ~1,0m) wyniki obserwacji w barwie zie- przestaje być statyczne — każdej nocy krzywych czułości astronomicznych fil- lonej aparatu cyfrowego bardzo dobrze jest inne. Pytanie brzmi: dlaczego moż- trów systemu Johnsona-Cousinsa BVR transformują się do standardowej barwy na i warto je obserwować aparatem fo- astronomicznej V. W najnowszej wersji tograficznym? Na niebie są tysiące gwiazd podręcznika do fotometrii lustrzanko- Detektorem zliczającym fotony zmiennych, czekających na swo- wej AAVSO1 pojawiły się przykłady, może być ludzkie oko (błąd pomiaru ich obserwatorów. Wiele z nich 1 m ma amplitudy blasku zbyt małe, AAVSO (The American Association of Variable ~10%, czyli astronomicznie 0,1 ), ka- Star Observers) — Amerykańskie Stowarzysze- mera CCD, ale również matryca aparatu by mogli je śledzić obserwatorzy nie Obserwatorów Gwiazd Zmiennych to orga- cyfrowego, dająca dokładność do 0,01m. wizualni, ale w sam raz do obser- nizacja koordynująca prace i zbierająca rezultaty wacji aparatami cyfrowymi. One Matryca aparatu cyfrowego jest trwa- amatorskich obserwacji gwiazd zmiennych. Nie czekają właśnie na Ciebie. trzeba być członkiem AAVSO, by korzystać z ich le zespolona z kolorową maską Bayera. zasobów i wysyłać tam swoje wyniki.

30 Urania 5/2017 Czytelnicy obserwują

że najpewniej dotyczy to również pozo- stałych barw. Ale wymaga to dalszych praktycznych weryfikacji, do których wykonania gorąco zachęcam czytelni- ków, wykonując fotometrię trójbarwną np. δ Cep, zaćmienia β Per itp. Zestawy do fotometrii lustrzankowej mogą mieć bardzo duże pole widzenia. Można je wyliczyć z przybliżo- nego wzoru:

P = 57°—m F gdzie m — rozmiar matrycy, a F — ogniskowa obiektywu (wyrażo- ne w mm). Np. aparat z obiektywem o ogniskowej 55 mm ma pole widzenia aż 15° × 23° i w jednej klatce na matrycy APS-C może zmieścić się prawie cały gwiazdozbiór Oriona. Ale i dłuższymi obiektywami można jed- nocześnie obserwować wiele gwiazd Rys. 1. Maska Bayera i separacja kolorów RGB podczas opracowywania zdjęć cyfrowych. Jak zmiennych (rys. 3). widać na rysunku, po tej operacji klatki wynikowe mają tylko ¼ liczby pikseli. W programie IRIS, Fotometrię lustrzankową warto ro- używanym przez autora, oba kanały zielone są łączone w jedną klatkę. W innych programach bić również dlatego, że wymaga ona mogą być traktowane oddzielnie minimalnych nakładów finansowych. dłuższych sesji obserwacyjnych ich zdjęć białej oświetlonej powierzchni, Wystarczy aparat cyfrowy, statyw temperatura może się znacznie pod- z coraz dłuższymi czasami ekspozycji. z głowicą fotograficzną oraz wężyk nieść. Posiadają znacznie mniejszy Liniowość sprawdza się na wykresie, spustowy. Wielu pasjonatów fotografii zakres dynamiczny w porównaniu do w którym na osi odciętych odkłada posiada taki zestaw i bez dodatkowych 16-bitowych kamer CCD, gdyż infor- się czas ekspozycji, a na osi rzędnych wydatków może od zaraz rozpocząć macja z każdego piksela jest zapisy- — średnią wartość w ADU (analog- przygodę z fotometrią. wana tylko na 12 lub 14 bitach. W do- -to-digital unit) tego samego obszaru Aparat cyfrowy posiada również datku liniowość detektora, która jest zdjęcia, zmierzoną programem fotome- sporo niedogodności, w porównaniu podstawą dobrej fotometrii, w lustrzan- trycznym. Liniowość odbiornika (tzn. do sprzętu stosowanego w fotometrii kach cyfrowych nie rozciąga się w ca- n-krotnie jaśniejsza gwiazda generuje CCD. To sprawia, że należy się więcej łym zakresie wartości odczytywanych n razy więcej elektronów w pikselu) napracować, aby otrzymać dobre wyni- z matryc 12/14 bitowych. Z powodu jest podstawowym założeniem, na ki. Matryce stosowane w lustrzankach istnienia maski Bayera nie ma sensu którym bazują astronomiczne systemy cyfrowych nie są chłodzone i podczas montować w lustrzance cyfrowej do- fotometryczne. Dla fotometrii istotny datkowych filtrów fo- jest również wybór czułości matrycy tometrycznych (np. R (ISO), czyli stopnia wzmocnienia re- lub I), gdyż ich kom- jestrowanego sygnału. W idealnym binacja z maską Bay- przypadku jednemu elektronowi po- era znacznie zmniej- winna odpowiadać odczytana wartość sza liczbę zbieranych 1 ADU. Dla obecnie najpopularniej- fotonów oraz stanowi szych lustrzanek 14-bitowych uzyskuje system fotometrycz- się ją przy wyborze wartości ISO po- ny poza wszelkimi między 100 a 300. Jednak w praktyce standardami. nie zawsze się to wykorzystuje. Niską czułość, np. 100 ISO, wykorzystuje się Kilka zasad przy fotometrii jasnych gwiazd. Wtedy ogólnych otrzymujemy największy zakres dyna- Przed pierwszy- miczny zdjęcia (różnica w magnitudo mi obserwacjami pomiędzy najjaśniejszymi nieprześwie- warto zweryfikować tlonymi i najsłabszymi gwiazdami), ale Rys. 2. Porównanie krzywych czułości widmowej astronomicznych liniowość matrycy tracimy na czułości. Przy większych filtrów fotometrycznych systemu Johnsona-Cousinsa BVR (góra) aparatu. Robi się to wartościach ISO znacznie zwiększa z filtrami w aparacie cyfrowym (dół) na podstawie serii się czułość (np. jednemu elektronowi

5/2017 Urania 31 Czytelnicy obserwują odpowiada kilka ADU), ale jednocze- śnie rośnie szum i zmniejsza się zakres dynamiczny, a tym samym dokładność. Wyższych ISO można użyć do fotometrii wielu gwiazd o podobnej jasności. Podczas planowania sesji obserwacyjnej należy tak wybrać moment obserwacji gwiazdy zmiennej, aby była ona na wysokości co najmniej 30° nad horyzontem. Dla niżej położonych na niebie obiektów, nawet przy dobrej pogodzie, tracą dokładność równania transformacyjne (liniowe) od jasności instrumentalnych do standardowych jasności astronomicznych i nie uzyska- my zadowalającej dokładności. Obserwacja gwiazdy zmiennej nie może trwać krócej niż minutę, ponie- waż obiektywy używane w aparatach mają małe źrenice wejściowe. Mierząc jasność gwiazdy ze zdjęć naświetla- nych zbyt krótko, w rzeczywistości mierzymy fluktuacje jasności wywoła- ne scyntylacjami atmosferycznymi. Im mniejsza źrenica wejściowa obiektywu, tym silniejszy jest to efekt. Dla obiektywu o źrenicy wejściowej 1 cm (ogniskowa 55 mm, przysłona f/5) amplituda scyntylacji jest mniejsza od 0,05m dopiero przy naświetlaniu przez 60 s. Dla obiektywów o większych źrenicach wejściowych wpływ scyntylacji atmosferycznych jest odpowiednio mniejszy. Rys. 3. Okolica układu zaćmieniowego AZ Cas, wraz z innymi gwiazdami zmiennymi o porów- Z drugiej strony lustrzankami cy- nywalnej jasności, w polu widzenia 2,8° × 4,2° lustrzanki cyfrowej Canon 400D z obiektywem frowymi umieszczonymi na statywie Tair FS 300 mm na montażu EQ3-2 z napędem. Jest to wynik stertowania serii 10 zdjęć naświe- tlanych przez 30 s każde fotograficznym nie da się zrobić nie- poruszonych zdjęć nieba podczas mi- cji 20 s prześwietlone są gwiazdy ja- wygląda jak obwarzanek z dziurą nutowej ekspozycji. Tę niedogodność śniejsze od 4m. To jest górna granica na- w środku. rozwiązuje się, wykonując serię krót- szego zasięgu. Z drugiej strony aparat szych ekspozycji tego samego frag- umieszczony na statywie fotograficz- Mój sprzęt mentu nieba, który sumarycznie daje nym pozwala wykonywać fotometrię Do fotometrii potrzebny jest nastę- przynajmniej 1-minutowy czas naświe- z dokładnością do setnych części ma- pujący zestaw sprzętowy: tlania. Maksymalny dopuszczalny czas gnitudo dla gwiazd o jasności 8–10m, 1. Aparat cyfrowy (lustrzanka cyfro- ekspozycji, kiedy jeszcze jest niepo- natomiast umieszczona na montażu pa- wa/kompakt/hybryda) umożliwiający: ruszone zdjęcie wykonane ze statywu, ralaktycznym pozwala sięgnąć o kilka — zapis zdjęć w formacie RAW wynosi 20 s dla obiektywu o ognisko- magnitudo dalej. (JPG, TIFF wykluczone!), wej 55 mm i tylko 5,5 s dla ogniskowej Gwiazdy na zdjęciu należy nieco — ręczne nastawianie czasów eks- 200 mm. Zależy to również od deklina- rozogniskować, aby ich okrągły obraz pozycji przynajmniej do ~ 10 s, cji obiektu — im bliżej bieguna niebie- obejmował większą liczbę równomier- — obiektyw o ogniskowej F = 50 – skiego, tym dłuższe czasy naświetlania nie oświetlonych pikseli (nawet 10–20 – 200 mm, mogą być zastosowane. pikseli średnicy). Eksperymentalnie — ręczne ustawianie ostrości. Kolejnym problemem podczas dłu- dla każdego obiektywu można dobrać 2. Statyw z głowicą fotograficzną giego naświetlania, szczególnie ja- optymalne rozogniskowanie obrazu lub lepiej montaż paralaktyczny z na- snych gwiazd, jest niebezpieczeństwo gwiazd. W skrajnych przypadkach fo- pędem w kącie godzinnym (np. EQ3-2) ich prześwietlenia, co dyskwalifikuje tometrii jasnych gwiazd niektórzy ob- — szczególnie dla obiektywów o ogni- zdjęcie do celów fotometrycznych. serwatorzy rozogniskowują aż do 65 skowej ponad 200 mm. Przyjmuje się, że np. dla źrenicy wej- pikseli. Zbyt duże rozogniskowanie 3. Wężyk spustowy lub pilot na pod- ściowej 1 cm przy ISO 100 i ekspozy- objawia się tym, że obraz gwiazdy czerwień.

32 Urania 5/2017 Czytelnicy obserwują

4. Komputer do redukcji obserwacji Przebieg sesji obserwacyjnej trycznego (np. nie zmieniam obiekty- z arkuszem kalkulacyjnym (w dzisiej- Po rozstawieniu sprzętu i jego wu, ostrości itp.) to przez czas rzędu szych czasach jest w każdym domu!). schłodzeniu do temperatury otoczenia 1–2 tygodni korzystam z tego samego Mój pierwszy zestaw obserwacyjny (dla lustrzanki z obiektywem 200 mm wzorca płaskiego pola (master flat). składał się z aparatu Canon 400D ze zwykle wystarczy kilkanaście minut W moim aparacie przy czasach stałoogniskowym obiektywem Jupi- do pół godziny) ustawiam ostrość, naświetlania krótszych od 30 s nie ter 9 (ogniskowa 85 mm, maksymalna a właściwie stopień rozogniskowania wykonuję zdjęć kalibracyjnych prądu przysłona F/2), na statywie z głowicą zdjęcia. Mój aparat cyfrowy nie po- ciemnego (dark) w każdej sesji ob- fotograficzną PZO. Obserwacje tym siada bardzo przydatnej do tego celu serwacyjnej. Jednak raz na 1–2 mie- obiektywem zwykle prowadziłem przy funkcji Live-View (dostępne np. w lu- siące wykonuję serię klatek z prądem przysłonie F/2,8 — co daje źrenicę wej- strzankach cyfrowych Canon 450D ciemnym, ale wykorzystuję je tylko ściową mojego zestawu: 85 mm / 2,8 = i nowszych). Dlatego rozogniskowanie do uzyskania aktualnej mapy gorących 30 mm. To wystarczało do obserwacji gwiazd weryfikuję w czasie rzeczywi- pikseli matrycy CMOS mojej lustrzan- minimum ζ Aurigae jesienią 2011 r., od stym na wykonanych zdjęciach testo- ki. Natomiast wykonuję zdjęcia kali- czego rozpocząłem przygodę z fotome- wych. Jeżeli to jest pierwsze zdjęcie bracyjne prądu ciemnego przy czasach trią lustrzankową. okolicy danej gwiazdy zmiennej, to naświetlania 30 s i dłuższych. Jest to Później, do obserwacji słabszych wyjmuję kartę pamięci i sprawdzam na seria przynajmniej 16 zdjęć z zakrytym gwiazd zmiennych zakupiłem obiek- laptopie za pomocą darmowego pro- obiektywem, o takim samym czasie tyw Soligor o ogniskowej 200 mm gramu do fotometrii IRIS, czy zdjęcie naświetlania i ISO jak zdjęcia gwiaz- (źrenica wejściowa 57 mm przy mak- nie jest prześwietlone. Natomiast mój dy zmiennej. Przy dłuższych sesjach symalnej przysłonie F/3,5) i radziecki zestaw fotometryczny z obiektywem obserwacyjnych i dłuższych czasach Tair FS o ogniskowej 300 mm (źrenica Tair zapisuje zdjęcia od razu na dysku naświetlania warto wykonać część wejściowa 67 mm przy maksymalnej laptopa, gdzie mogę sprawdzić ich ja- zdjęć z prądem ciemnym na początku, przysłonie F/4,5). Obiektywów Jupi- kość w programie IRIS. a część na końcu, gdyż w niechłodzo- ter 9 i Soligor 200mm używam z Ca- Zawsze na początku lub na końcu nych aparatach cyfrowych temperatura nonem 400D zamontowanym na nieru- sesji obserwacyjnej wykonuję zdjęcia matrycy CMOS może się podnieść na- chomym statywie fotograficznym. Na- płaskiego pola (flat). Stosuję niskie wet o 10°C podczas ciągłej, godzinnej tomiast Tair wykorzystuję wyłącznie ISO (100–200) i czasy naświetlania pracy. z montażem EQ3-2 i napędem (rys. 4). 1–5 s. Używam do tego własnej kon- Nie wykonuję klatek kalibracyjnych Przy wyborze obiektywów moim strukcji „flatownicy”. Jest to kilkuna- szumu o stałej strukturze (bias), czyli głównym kryterium była niska cena. stocentymetrowy odcinek plastikowej zdjęć z zakrytym obiektywem i naj- Wymienione obiektywy nie najlepiej rury kanalizacyjnej o średnicy 20 cm, krótszym możliwym czasem naświe- nadają się do fotografowania nocnego z wlotem z obu stron zaklejonym bia- tlania. Zamiast tego mam przygotowa- nieba. Posiadają dość silne winietowa- łym papierem i przytkniętym białym ny sztuczny wzorzec szumu (master nie i komę, szczególnie przy krawędzi źródłem światła z jednej strony. „Fla- bias) — oryginalną klatkę RAW z Ca- pola widzenia. A jednak, pomimo ni- townicę” poruszam przed obiektywem nona 400D, wypełnioną stałą wartością skiej jakości, obiektywy te pozwalają przez 1–5 sekund, aby uśrednić stru- 256 ADU. Jest to wartość poziomu wykonywać fotometrię z dokładnością mień światła na zdjęciu. Jeżeli podczas czerni w moim aparacie; w nowszych do kilku setnych magnitudo. kolejnych nocy obserwacyjnych nie modelach to może być wartość 1024 modyfikuję mojego zestawu fotome- lub nawet 2048 ADU.

Rys. 4. Sprzęt obserwacyjny autora. Po lewej: statyw z głowicą fotograficzną PZO + Canon 400D + obiektyw stałoogniskowy Soligor (F3,5/200 mm). Po prawej: montaż EQ3-2 z napędem + Canon 400D + obiektyw stałoogniskowy Tair FS (F4,5/300 mm). Miejsce obserwacji to najczęściej obrzeża Szczecina

5/2017 Urania 33 Czytelnicy obserwują

Redukcja obserwacji z których można obliczyć średnią aryt- katalogową oraz znajduje się w polu z aparatu cyfrowego metyczną i odchylenie standardowe widzenia razem z gwiazdą zmienną. Całość opisanego poniżej procesu tej średniej. W ten najprostszy sposób Jednak spełnia inną funkcję — jej za- redukcji zdjęć i fotometrię wykonuję można określić jasność gwiazdy wraz daniem jest weryfikacja, czy gwiazda za pomocą programu IRIS. Pierwszym z błędem jej wyznaczenia. porównania nie zmienia jasności. etapem jest konwersja wszystkich Ostatnim etapem jest wykonanie Istotne jest również, aby gwiazda zdjęć RAW do formatu astronomicz- fotometrii, czyli pomiaru natężenia porównania, testowa i zmienna były nych plików FIT/FITS i ich kalibracja światła gwiazdy zebranego podczas jak najbliżej siebie, maksymalnie w od- w oparciu o wzorcowe zdjęcia tech- naświetlania przez matrycę. Najprost- ległości kilkudziesięciu minut kąto- niczne: płaskie pole, prąd ciemny i szu- szym sposobem pomiaru jasności wych, by wpływ różnicowej ekstynkcji my. Pozwala to uwzględnić efekty in- gwiazd jest fotometria aperturowa. Po- atmosferycznej był pomijalny. Jednak strumentalne, takie jak niedoskonałości lega on na tym, że mierzy się dwa para- dla odległości zenitalnych większych optyki obiektywu /teleskopu (np. wi- metry: natężenie światła w małym kole od ~35° nie można pominąć wpływu nietowanie, kurz) i matrycy (np. gorące otaczającym gwiazdę oraz w pierście- różnicowej ekstynkcji atmosferycznej piksele). W kolejnych krokach nastę- niu zawierającym tylko tło nieba (bez nawet na tak małych odległościach. puje konwersja zdjęć do RGB (jeszcze gwiazd!). Wspomniane współśrodko- bez separacji na indywidualne kolory) we koła inaczej są nazywane apertura- b) Fotometria standaryzowana i korekta drobnych niedoskonałości mi — stąd nazwa techniki: fotometria Bardziej przydatna jest jasność prowadzenia lub jego cyfrowa symu- aperturowa (rys. 5). gwiazdy wyznaczona w odniesieniu do lacja, gdy zdjęcia były wykonywane astronomicznej skali wielkości gwiaz- na nieruchomym statywie (alignment). Trzy szczeble fotometrii dowych, czyli tzw. jasność standary- Wynikiem jest przesunięcie na kolej- a) Fotometria różnicowa zowana. W tym celu do wyznaczonej nych zdjęciach serii obrazów gwiazdy W wyniku przeprowadzenia proce- różnicy jasności instrumentalnych do tych samych pikseli. dury fotometrii aperturowej uzyskuje- gwiazdy zmiennej i porównania Δ nale- Jeżeli zdjęcia zostały zrobione my tzw. jasności instrumentalne. Nie ży dodać jasność katalogową gwiazdy obiektywem o małej źrenicy wejścio- można ich bezpośrednio porównywać porównania (Ckat): wej i mają czasy ekspozycji krótsze od z wynikami innych obserwatorów, Jasność standaryzowana ≈ Δ + Ckat ok. minuty, to wykonuję ich stertowa- a nawet tego samego obserwatora Np. jeżeli z pomiarów na zdjęciu nie (stacking) tak, aby uśrednić wpływ w innych warunkach. Zależą one od w barwie zielonej wyznaczymy różni- scyntylacji atmosferycznych. Dopiero ustawionych parametrów aparatu cy- cę jasności pomiędzy gwiazdą zmien- teraz można wyodrębnić kolory skła- frowego, jego optyki itp. Ale można ną a porównania 0,26m i mamy jasność dowe RGB, uzyskując trzy zdjęcia wykorzystać różnicę jasności instru- katalogową gwiazdy porównania w fil- w oddzielnych barwach. Dobrzy ob- mentalnych pomiędzy gwiazdą zmien- m trze V = 7,15 , to standaryzowana ja- serwatorzy nie poprzestają tylko na 1 ną i inną gwiazdą z tego samego pola, sność w barwie V gwiazdy zmiennej zdjęciu w każdej barwie. Wykonują przyjętą jako gwiazdę porównania. wynosi 7,41m. Tak wyznaczoną jasność kilka (np. 5) serii 1-minutowych ekspo- Taki sposób wyznaczania jasności na- można porównywać z wynikami in- zycji po to, aby na koniec procesu uzy- zywa się fotometrią różnicową i może nych obserwatorów i wprowadzić do skać kilka jasności gwiazdy zmiennej, znaleźć zastosowanie do wyznaczania bazy AAVSO. Jako rodzaj filtru należy np. minimów ukła- przy tym wybrać „TG”. Jasność TG dów zaćmieniowych oznacza, że jest to wynik standardo- lub okresów rotacji wej fotometrii uzyskanej z zielonych planetoid. pikseli w trójkolorowej matrycy cyfro- Gwiazda porów- wej, gdzie jasność katalogowa gwiazdy nania powinna być porównania jest standardową jasnością pojedyncza i mieć w filtrze V. Obserwacje standaryzowa- jasność i wskaźnik ne można również wysłać do opieku- barwy zbliżony do na polskiej bazy obserwacji gwiazd gwiazdy zmiennej. zmiennych Stanisława Świerczyńskie- Oprócz gwiazdy go ( e-mail: [email protected]). porównania i gwiaz- Wprowadzone obserwacje są dostępne dy zmiennej bardzo na portalu Uranii (http://sogz-ptma. ważny jest pomiar urania.edu.pl). jasności gwiazdy te- To samo można zrobić z fotome- stowej (check star). trią uzyskaną z pikseli niebieskich Gwiazda testowa, i czerwonych. Jako jasność katalo- podobnie jak po- gową gwiazdy porównania bierzemy równania, ma znaną wówczas jej jasność w filtrach astro- Rys. 5. Idea fotometrii aperturowej — trzy koła, czyli apertury i niezmienną jasność nomicznych odpowiednio B i R. Do

34 Urania 5/2017 Czytelnicy obserwują bazy AAVSO wprowadzamy je jako z — stała zależna od rodzaju/wiel- ne ζ Aur trwa około 43 dni, a środek TB i TR. kości obiektywu lub teleskopu itp. najbliższego jest przewidywany na 14 Obserwacje w barwach standaryzo- listopada 2019 r. Obserwacje należy wanych TB, TG i TR wnoszą istotny Współczynniki e, k, z wyznacza rozpocząć już 3 tygodnie wcześniej, wkład do analizy wielu gwiazd zmien- się metodą najmniejszych kwadratów aby złapać całą krzywą blasku. nych krótko- i długookresowych, no- z pomiarów minimum 6 gwiazd po- Podobne układy zaćmieniowe moż- wych i supernowych. równania. liwe do obserwacji tą metodą to 61 Cy- We wzorze na jasność standaryzo- Analogiczne transformacje można gni i 62 Cygni. waną symbol przybliżonej równości wykonać dla pozostałych kolorów za (≈) został użyty celowo, gdyż, jak wi- pomocą arkusza kalkulacyjnego do- Zawsze ciekawa ε Aurigae dzieliśmy na rys. 2, filtry RGB w apa- stępnego na stronie AAVSO w materia- ε Aur jest zaćmieniowym układem ratach cyfrowych mają inną czułość łach dodatkowych (https://www.aavso. podwójnym o bardzo długim okresie spektralną niż standardowe filtry astro- org/dslr-observing-manual). Warto orbitalnym około 27,12 lat i czasie nomiczne systemu B,V, R. podkreślić, że ten arkusz kalkulacyjny trwania zaćmienia głównego około Głównym źródłem informacji o ja- jest przystosowany do transformacji 640–730 dni. Według jednego z bar- snościach katalogowych gwiazd po- gwiazd zmiennych o zmiennej barwie dziej prawdopodobnych modeli, w cza- równania i testowych dla określonej (tzn. zmienna różnica wskaźnika B–V, sie zaćmienia głównego ogromny nie- gwiazdy zmiennej jest narzędzie VSP np. cefeidy). Aby uzyskać dżonsonow- przezroczysty dysk częściowo przesła- (Variable Star Plotter) dostępne na por- skie V, należy podać jasności instru- nia nadolbrzyma typu widmowego F. talu AAVSO, które generuje ich listę po mentalne w barwie zielonej i niebie- Wewnątrz dysku najprawdopodobniej wybraniu opcji photometry table. skiej zarówno gwiazd porównania, jak znajduje się gwiazda (gwiazdy?) ciągu i gwiazdy zmiennej. Nie jest potrzebna głównego. Ostatnie zaćmienie główne c) Fotometria B,V, R katalogowa różnica jasności w bar- ε Aur zaobserwowano w latach 2009– Najlepszy użytek z naszych zdjęć wach B i V dla gwiazdy zmiennej! –2011. Okazuje się jednak, że ε Aur zrobimy, transformując jasności instru- Jak już wspomniałem, wpływ eks- warto obserwować również poza za- mentalne do powszechnie stosowanego tynkcji atmosferycznej jest pomijalny ćmieniem. Przez około 1/3 całego okre- w astronomii systemu Johnsona-Co- przy polu widzenia mniejszym od kil- su orbitalnego występują pulsacje w za- usinsa BVR. Wymaga to sporo pracy, kudziesięciu minut kątowych, dla odle- kresie optycznym. Te zmiany jasności ale gra jest warta świeczki — dzia- głości zenitalnych mniejszych od ~35°. często mają amplitudę ~0,05m w filtrze łamy wtedy jak profesjonalni astro- Wówczas przyjmuje się, współczynnik V, z typowym okresem zmienności 60– nomowie. W rzeczywistości dobrze k = 0. 100 dni. Obserwacje mogą pomóc usta- daje się zrobić transformację jasności lić, czy wspomniane zjawisko dotyczy instrumentalnych do standardowych Przykłady ciekawych wewnętrznych zmian w nadolbrzymie jasności astronomicznych BVR dla gwiazd zmiennych typu widmowego F, czy też jest napę- niezbyt czerwonych gwiazd „normal- dzane czynnikami zewnętrznymi zwią- nych” (wskaźnik barwy ~0,3m < B–V < do fotometrii lustrzankowej zanymi z pływowym oddziaływaniem ~1,0m), których rozkład energii w wid- towarzysza. W roku 2011 obserwowa- Zaćmienia atmosferyczne ζ Aurigae mie ciągłym można przybliżyć krzywą łem ε Aur przy okazji zaćmienia ζ Aur Plancka. ζ Aur jest pierwszą gwiazdą zmien- (fotometria na tych samych zdjęciach). Transformacji dla barwy V dokonu- ną, której zaćmienie w listopadzie Rys. 7 przedstawia zachowanie ε Aur je się przy użyciu wzoru: 2011 r. obserwowałem za pomocą w sezonie 2014–2015. mojej lustrzanki Canon 400D z obiek- V = Vi — k*X — e*(B–V)kat — z gdzie: tywem 85 mm (rys. 6). W polu widze- Mirydy i zmienne półregularne V — jasność skalibrowana do stan- nia tego zestawu zmieściła się również Obserwowałem kilka gwiazd dardu astronomicznego V; druga gwiazda zmienna o porówny- zmiennych późnych typów widmo- Vi — jasność instrumentalna gwiaz- walnej jasności — ε Aurigae. wych. W szczególności w 2012 r. za- dy zmierzona na zdjęciu w barwie zie- ζ Aur jest układem zaćmieniowym rejestrowałem ostatnie maksimum lonej; typu Algola o okresie orbitalnym Miry (ο Ceti) przed dłuższą przerwą k — współczynnik ekstynkcji at- 2,66 lat, z chłodnym nadolbrzymem spowodowaną tym, że w kolejnych la- (200 R , 8 M , typ widmowy K) i dru- mosferycznej 1. rzędu;   tach maksima jasności Miry przypada- X — masa powietrzna — w pierw- gim znacznie mniejszym i gorętszym ją na moment, gdy gwiazda jest scho- szym przybliżeniu secans odległości składnikiem — niebieską gwiazdą cią- wana za Słońcem (rys. 8). Wynika to zenitalnej gwiazdy; gu głównego typu B. W tym układzie ze specyficznego okresu pulsacji tego e — współczynnik transformacji ja- występują zaćmienia atmosferyczne, olbrzyma, zbliżonego do roku ziem- sności instrumentalnej do standardowej gdy przez 3–4 dni światło niebieskiej skiego (~332 dni). Jednak najbliższe jasności V, gwiazdy prześwituje przez atmosfe- maksimum Miry będzie można za- rę nadolbrzyma podczas wejścia lub (B–V)kat — katalogowa różnica ja- obserwować ok. 11 listopada 2017 r., sności gwiazdy w barwach B i V; wyjścia z zaćmienia. Zaćmienie głów- w korzystnych warunkach.

5/2017 Urania 35 Czytelnicy obserwują

Rys. 6. Krzywa blasku w barwie V z zaćmienia głównego ζ Aur w listo- Rys. 9. Krzywa blasku w barwie V zmiennej półregularnej DV Leo z wiosny padzie 2011 r., według danych zebranych przez AAVSO. Obserwacje 2012 r. Poza autorem nikt tej gwiazdy w tym okresie nie obserwował autora oznaczone są czerwonymi kółkami

Rys. 7. Krzywa blasku ε Aur w barwie V w latach 2014–2015, według Rys. 10. Obserwacje autora wybuchu SS Cygni w czerwcu 2013 r. w bar- danych zebranych przez AAVSO. Obserwacje autora oznaczone są czer- wach TB (niebieskie kółka) i TG (zielone kółka) wonymi kółkami

Rys. 11. Krzywa blasku w barwie V początkowej fazy zaćmienia gwiazdy Rys. 8. Krzywa blasku w barwie V Miry około maksimum jasności AZ Cas w okresie listopad — grudzień 2012 r., sporządzona na podsta- w 2012 r., według danych zebranych przez AAVSO. Obserwacje autora wie wyłącznie własnych obserwacji autora, dwoma różnymi zestawami oznaczone są czerwonymi kółkami instrumentalnymi. W opracowaniu nie uwzględniono współczynników ekstynkcji atmosferycznej drugiego rzędu

Wiosną 2012 r. obserwowałem rów- w układzie kataklizmicznym SS Cy- tości początkowej. Podczas tego zjawi- nież inną mirydę, R Leonis, w oko- gni, za pomocą lustrzanki cyfrowej Ca- ska zmienia się wskaźnik barwy B–V licach maksimum jasności. Jednak non 400D z obiektywem Tair 300 mm, od około +0,6m w fazie spokojnej do w polu widzenia mojego zestawu foto- na montażu EQ3-2 z napędem. +0,3m w czasie wybuchu (gwiazda sta- metrycznego z obiektywem o ognisko- SS Cygni jest jedną z najjaśniej- je się bardziej niebieska). Analogiczny wej 85 mm mieściła się również DV szych nowych karłowatych. Tutaj wskaźnik barwy (TB–TG) dostępny Leo, o porównywalnej jasności, która gwiazda ciągu głównego (typ widmo- dla aparatów cyfrowych, również wy- jest gwiazdą zmienną półregularną wy K5, masa ~0,4 M) tworzy ciasny kazuje podobną tendencję (rys. 10). (rys. 9). Moje 53 obserwacje tej gwiaz- układ podwójny z białym karłem (masa Zaćmienie AZ Cassiopeae dy to prawie połowa znajdujących się ~0,6 M). Odległość pomiędzy skład- w bazie danych AAVSO. nikami jest nie większa niż ~160 tys. AZ Cas jest układem podwójnym km. Przeciętnie co 50 dni jasność obiegającym wspólny środek masy Wybuch SS Cygni w tym układzie wzrasta od około 12m w ciągu 9,3 roku po bardzo rozciągnię- W czasie białych nocy w czerw- do 8m – 9m w ciągu 1–2 dni i następnie tej elipsie (mimośród e = 0,55), który cu 2013 r. zaobserwowałem wybuch w ciągu kilku tygodni powraca do war- składa się z nadolbrzyma (1000 R,

36 Urania 5/2017 Czytelnicy obserwują

masa 18M, Teff ~ 4000 K, typ widmowy — późne K/wczesne M) i gwiazdy Zainteresowanych szczegółami technicznymi zachęcam do lektury pełnej wersji tego tekstu (~50 stron) zamieszczonego w sieci pod adresem http:// ciągu głównego typu widmowego B proxima.org.pl/pliki/wprowadzenie_do_fotometrii_dslr.pdf, a zwłaszcza (30 R , masa 13 M , T ~ 21000 K).   eff podręcznika AAVSO (https://www.aavso.org/dslr-observing-manual), lada Jasność gwiazdy B jest porównywalna dzień dostępnego w języku polskim. z jasnością nadolbrzyma. W ciągu kilkunastu dni (16–18 listopada 2012 r.) gorąca gwiazda schowała się za nadolbrzyma i nie było jej widać prawie do Ryszard Biernikowicz, z wy- wiosny 2013 r. Międzynarodowa akcja kształcenia astronom, pra- obserwacji zaćmienia AZ Cas koordy- cuje jako informatyk w bran- nowana była przez toruńskiego astro- ży motoryzacyjnej. Kilka lat temu, po ponad 20-letniej noma dr Cezarego Gałana. przerwie powrócił do odkry- Na rys. 11 widać moje obserwacje wania astronomii, ze zdumie- początkowej fazy zaćmienia w układzie niem otwierając oczy, jak bar- AZ Cas. Nie dokończyłem opracowa- dzo przez ten czas się zmienia całego przebiegu zaćmienia, trwa- niła. Szczególnie interesuje jącego od listopada 2012 r. do marca się astrofizyką gwiazd. Lubi 2013 r., ze względu na niedoskonałości czasami popatrzeć w niebo metody. AZ Cas jest bardzo czerwo- przez lornetkę lub 12” dobso- na (B–V~+1,8m) i w czasie zaćmienia na (w samotności lub w do- borowym towarzystwie kole- głównego jeszcze bardziej czerwienie- żeństwa ze szczecińskiego m je, do B–V~+2,3 . Zamierzam dokoń- oddziału PTMA), a niekiedy czyć opracowanie obserwacji z tego wyznaczyć jasność interesu- zaćmienia, ale tylko z jasnościami stan- jącej gwiazdy zmiennej. daryzowanymi (TR, TG, TB). ▀

W skrócie

Polski miłośnik astronomii odkrył pięć nowych gwiazd zmiennych Od początku sierpnia tego roku Gabriel Murawski z PTMA Białystok podczas swych obserwacji tranzytów egzoplanet odkrył aż pięć nowych gwiazd zmiennych! Pierwsze odkrycie pochodzi z nocy 1/2 sierpnia 2017 r. Dwudziestoletni miłośnik astronomii przeprowadził wówczas wła- sne fotometryczne obserwacje gwiazdy Wykres krzywej zmian jasności gwiazdy GSC 02752-00490 (Gabriel Murawski) HD 5843 leżącej w konstelacji Ryb. Nowe gwiazd. Na dziś dzień młody odkrywca znania lub wykluczenia charakterystycznych odkrycia zostały oficjalnie potwierdzone lazł jednak piętnaście takich kandydatek zmian blasku. Ostatniego, piątego odkry- przez AAVSO (ang. American Association w obserwacyjnych danych archiwalnych. cia dokonano podczas obserwacji tranzytu of Variable Star Observers) — organizację Na bazie danych SWASP, ASAS-SN i K2 planety pozasłonecznej KELT-16 b. zrzeszającą obserwatorów gwiazd zmien- Gabriel planuje również przeprowadzenie „Odnalazłem nową gwiazdę zmienną, nych nie tylko z Polski, ale i z całego świata. dokładnej analizy ich zmienności. która wcześniej nie była skatologowana Z nowo znalezionych przez Polaka gwiazd Wszystkie obserwacje zostały wyko- w VSX. Jak na mój zestaw, jest bardzo sła- zmiennych dwie są typu DSCT (Delta Scu- nane przy pomocy kamery ASI178MM- ba — ma zaledwie 14,5 mag, a rejestru- ti), dwie EA (typu Algola) i jedna EW (W Ur- -c, obiektywu Canon FD 300 mm f/2.8L ję obiektywem o parametrach 300 mm sae Majoris). i montażu paralaktycznego EQ5. Warto f/2.8. W związku z tym rozrzut pomiarowy Obiekty te znajdują się między innymi też dodać, że tego typu pulsujące gwiazdy jest dość duży i można byłoby go łatwo w konstelacjach Łabędzia, Andromedy, zmienne są wykorzystywane w astronomii poprawić, stosując uśrednianie pomiarów Pegaza i Ryb. Najjaśniejszą z nich jest HD jako świece standardowe — obiekty służą- (bo przy pojedynczych i tak jest dość gę- 5843 o jasności 8 mag. Warto wiedzieć, że ce do wyznaczania odległości we Wszech- sto)” — podsumowuje Gabriel Murawski. odkrycia tych obiektów zostały dokonane świecie. Astronom amator, posiadając wła- Gratulujemy młodemu astronomowi „przypadkiem” podczas prób zaobserwo- sne obserwacje, mógł przy tym skorzystać amatorowi odkryć — wierzymy, że już nie- wania tranzytów planet pozasłonecznych, z archiwalnych danych (K2, HIPPARCOS bawem usłyszymy o jego kolejnych sukce- jednak na chwilę obecną nie podejrzewa oraz ASAS), na podstawie których zwery- sach! się istnienia żadnej planety wokół tych fikował swe detekcje w celu potwierdze- Adam Tużnik

5/2017 Urania 37 Galeria Uranii

Absolwent naszego Łokietka Krzysztof Lisiecki miał okazję obserwować całkowite zaćmienie Słońca 21 sierpnia 2017 r. Z miejscowości Spring City w stanie Tennessee wykonał serię fotografii obrazujące to zjawisko. Wszystkie zdjęcia zostały wykonane aparatem Canon EOS 700d z obiektywem 70-300 f/4-5.6, ▼ z odpowiednim filtrem (folia Baadera). Zdjęcia obok przedstawiają poszczególne fazy zaćmienia, boczne sekwencje zdjęć wykonywane było w około 10-minutowych odstępach czasu, natomiast 3 zdjęcia przedstawiające całkowite zaćmienie zostały wykonane w czasie 2 minut i 30 sekund całkowitej ciemności. Strzałka wskazuje widocznego w tym czasie Regulusa. Seria zdjęć zamieszczonych niżej przedstawia końcową fazę zaćmienia częściowego. Można tu zobaczyć „pierścionek z brylantem”, „perły Baily'ego”, jak i początek fazy całkowitej zaćmienia. Wszystkie 16 zdjęć zostały wykonane w czasie krótszym, niż jedna minuta. Janusz Wrzesiński

38 Urania 5/2017 Galeria Uranii

W czasie częściowego zaćmienia Księżyca 7 sierpnia pogoda w kraju dopisała i otrzymali- smy sporo zdjęć obrazujących to zjawisko. Autorem sekwencji zdjęć prezentowanych u góry jest Piotr Majewski z Torunia. Jak widać na zdjęciu po prawej, miejscem ich wykonania były okolice Obserwatorium Astronomicznego w podtoruńskich Piwnicach.

Kolejne ciekawe ujęcie wschodzącego wygryzionego Srebrnego Globu chowającego się za drzewami wykonał Marcin Filipek.

Prezentowane po prawej zdjęcie pełnego Księżyca z uchwyconym na jego tle przelatującym samolotem już po zaćmieniu wykonał uczeń LO w Radziejowie i zarazem uczestnik zajęć w tamtejszej astrobazie Dawid Jankowski.

5/2017 Urania 39 OPTYCZNY ZEGAR ATOMOWY ŚLEDZI KOSMOS

CIEMNA MATERIA z laboratorium Beata Zjawin Fot. Andrzej Romański Fot. Ciemna materia jest jedną z największych zagadek astrofizyki. To nie pierwszy przypadek zjawiska, którego istnienie przypuszczamy, lecz nie możemy wprost go uchwycić. Od wielu dekad astrofizycy poszukują jej skupisk daleko we Wszechświecie*, podczas gdy toruńscy fizycy przypuszczają, że jej ściany mogą przebiegać wprost przez ich laboratorium.

* Przegląd aktualnych hipotez patrz serial naukowy Astronarium odcinek 32. https://www.youtube.com/astronariumPl (red.)

40 Urania 5/2017 GDZIE SZUKAĆ CIEMNEJ MATERII? naukowy w składzie: doktorzy Piotr ją zmierzyć, trzeba ją najpierw prze- Rok 2016 przejdzie do historii jako Wcisło, Piotr Morzyński, Marcin Bo- tworzyć za pomocą tzw. „grzebienia ten, w którym odkryto fale grawitacyj- ber i Agata Cygan oraz profesorowie optycznego”. Dzieje się to dzięki krót- ne, może 2017 przyniesie nam odkry- Daniel Lisak, Roman Ciuryło i Michał kim impulsom wytwarzanym przez cia kolejnych zagadek kosmosu. Bada- Zawada poszukiwał odchyleń w pracy laser, którym jest grzebień optyczny. nia wskazują na to, że we Wszechświe- zegara, które mogłyby świadczyć o ist- Impulsy te tworzą coś na kształt linij- cie istnieje jakaś nieznana nam materia, nieniu ciemnej materii. ki, w której podziałka jest zastąpiona która grawitacyjnie oddziałuje ze zna- równo odległymi znacznikami często- ną nam materią i do tego nie pochłania JAK DZIAŁA OPTYCZNY tliwości. Umożliwia to „podzielenie” ani nie emituje światła. Do dzisiaj jed- ZEGAR ATOMOWY? częstotliwości ultrastabilnego czerwo- nak człowiekowi nie udało się zgłębić Aby mierzyć czas, potrzebujemy nego lasera do ok. 250 megaherców, jej natury. Jak więc naukowcy mogą dwóch rzeczy: oscylatora oraz liczni- ze zliczeniem ich poradzą sobie odpo- próbować uchwycić i zbadać ciemną ka, który będzie zliczał liczbę oscyla- wiednie urządzenia elektroniczne. materię, skoro nawet nie mogą jej zo- cji. W toruńskim optycznym zegarze baczyć? atomowym rolę tę grają ultrastabilny WPŁYW CIEMNEJ MATERII Teoria istnienia ciemnej materii była czerwony laser, którego częstotliwość NA „TYKANIA” ZEGARA z początku bardzo kontrowersyjna. Kie- dopasowana jest do tak zwanego „prze- Żeby zrozumieć, jak za pomocą ze- dy w 1933 r. szwajcarski astronom Fritz jścia zegarowego” w atomach izoto- gara badać jedną z największych tajem- Zwicky badał galaktyki w gromadach, pu strontu 88. Jak mówi mechanika nic fizyki, trzeba cofnąć się do Wielkie- zauważył, że na ich ruch wpływa jakaś kwantowa, atomy mogą występować go Wybuchu. Na początku Wszechświat siła grawitacyjna, której pochodzenia tylko w stanach o określonej energii. był bardzo gorący i zwarty, później zanie był w stanie określić. Szybki ruch Jeżeli chcemy zmienić poziom ener- czął rozszerzać się i szybko stygnąć, galaktyk powinien spowodować ich getyczny atomu, czyli go wzbudzić, przez co w czasie przejść fazowych pól rozrzucenie, jednak coś trzymało je musimy dostarczyć mu dokładnie tyle kwantowych mogły powstać niejedno- blisko siebie. Źródło tajemniczego od- energii, ile brakuje mu do następnego rodności, tak zwane defekty topologicz- działywania było wtedy zagadką, dziś poziomu. Dzięki temu, że energia jest ne. Niektóre teorie zakładają, że ciemna myślimy jednak, że była nim ciemna związana z częstotliwością fali, kie- materia występuje właśnie w formie ta- materia. Zarówno światowi, jak i pol- dy częstotliwość światła lasera będzie kich defektów. Wyobraźmy sobie ścia- scy naukowcy od lat próbują poznać odpowiadać różnicy energii pomiędzy nę ciemnej materii przelatującą przez naturę tajemniczej materii. Szukano danymi poziomami energetycznymi Wszechświat. My zareagowalibyśmy jej już na niebie, na przykład podczas atomu strontu, wzbudzimy go. Poprzez na nią niemal obojętnie, jednak przy za- badań projektu OGLE zainicjowanego zliczenie związanych z absorpcją foto- łożeniu, że ciemna materia oddziałuje przez profesora Bohdana Paczyńskie- nów oscylacji w wiązce lasera możemy ze zwykłą materią, ultraczuły optyczny go, wychowanka Uniwersytetu War- odczytywać upływ czasu. Liczba tych zegar atomowy taką ścianę by wykrył. szawskiego. Projekt ten za pomocą oscylacji jest jednak tak duża, że aby Podstawowe oddziaływania w fizyce mikrosoczewkowania grawitacyjnego miał odnaleźć tak zwane macho, czyli zwarte „kulki” ciemnej materii1. Długie obserwacje wykluczyły istnienie takich obiektów w halo naszej Galaktyki, dzięki czemu wiemy, że ciemna materia nie występuje w formie podobnej do gwiazd czy planet i znacznie róż- ni się od znanej nam zwykłej materii. Istnienia ciemnej materii naukowcy starają się dowieść również w labora- toriach, na przykład w CERN-ie, przy pomocy Wielkiego Zderzacza Hadro- nów2. Z zupełnie inną inicjatywą wyszli fizycy z Instytutu Fizyki Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, którzy postanowili poszukać ciemnej materii przy pomocy znajdującego się na UMK optycznego zegara atomowego. Zespół

1 Projekt OGLE obchodzi w tym roku jubileusz 25-lecia, ale po zasadnicze wyniki dotyczące zawartości ciemnej materii w postaci zwartych, niewidocznych obiektów astrofizycznych (czarne dziury, gwiazdy neutronowe, białe i brązowe karły, planety) znany był już kilka lat wcześniej – patrz Urania 4-6/2012 oraz odcinek 9. Astro- narium (red.) 2 Patrz Astronarium odcinek 27. (red.) Toruński zegar optyczny

5/2017 Urania 41 opisuje model standardowy i to na nim opiera się częstotliwość toruńskiego zegara. Oddziaływanie z ciemną ma- terią mogło by skutkować zmianami w parametrach modelu standardowego, za czym idzie zmiana częstotliwości „tykań” zegara.

DOŚWIADCZENIE NA UMK Do eksperymentu zostały wykorzy- stane dwa niemal identyczne zegary znajdujące się około 10 m od siebie. Aby wyczulić pomiary na defekty topo- logiczne, na odczyty z obydwóch zega- rów nałożono filtr odpowiedni dla na- stępujących założeń: ściana ciemnej materii, której szukamy, ma szerokość bliską promieniowi Ziemi i porusza się z prędkością około 300 km/s, czyli W laboratorium FAMO. Fot. Andrzej Romański bliską prędkości Układu Słoneczne- Dlatego dla takich badań kluczowe jest za sobą nowe problemy, takie jak kogo przmierzającego Galaktykę. Czas ustanowienie programu obserwacyjne- nieczność uwzględnienia w pomiarach obserwacji wynosił 45700 s, a sygna- go, w którym kilka zegarów na świe- ruchu Ziemi, gdyby zegary znajdowały ły pochodzące jednocześnie z dwóch cie, w sposób ciągły i synchroniczny się na dwóch różnych jej końcach. Po- urządzeń pomiarowych dla eliminacji będzie nasłuchiwać sygnatury ciemnej tencjał widniejący w szukaniu ciemnej zakłóceń były ze sobą skorelowane. materii przez kilka lat lub nawet de- materii za pomocą optycznych zegarów Teoretyczne modele przewidują, że od- kad. Metoda opracowana przez fizyków atomowych nie jest lekceważony. Na- działywanie ciemnej materii ze zwykłą z Torunia stanowi duży postęp w tym ukowcy z Instytutu Fizyki UMK pracują materią skutkowałoby zmianą wartości kierunku, ponieważ pozwala wykorzy- nad nawiązaniem współpracy z innymi niektórych fundamentalnych stałych stywać jednocześnie kilka optycznych ośrodkami naukowymi i stworzeniem występujących w modelu standardo- zegarów atomowych na całym świe- globalnej sieci zegarów, których jed- wym, czyli teorii cząstek elementar- cie bez konieczności budowania kosz- no niestandardowe, zsynchronizowane nych. Optyczny zegar atomowy daje townych połączeń światłowodowych. „tyknięcie” mogłoby rozpocząć nową nam dostęp do jednej z nich: stałej struk- Oczywiście rozwiązanie takie niesie erę badań fizycznych. ▀ tury subtelnej α. Praca zegara opiera się na atomach, a stała ta charakteryzuje siłę oddziaływań elektromagnetycznych. Badając zależność dwóch części zegara, atomów i wnęki optycznej od tej stałej, naukowcy wykonali pierwsze tego typu doświadczenie. Wyniki doświadczenia pokazały nam, jak zmieniłyby się parametry modelu standardowego, gdyby podczas pomiarów przez laboratorium przeszedł defekt topologiczny, a dzię- ki temu jesteśmy w stanie wyznaczyć, z jaką siłą ciemna materia oddziałuje ze zwykłą materią. W idealnych warunkach nawet jeden optyczny zegar atomowy dałby sobie radę z takim do- świadczeniem, jednak w rzeczywistości nawet najmniejsze zakłócenia, takie jak ruch niedaleko zegara czy szumy, po- wodują zaburzenia w układzie naszego urządzenia pomiarowego.

NIEPEWNOŚCI ORAZ PRZYSZŁOŚĆ POMIARÓW Naturalnym ograniczeniem tego Beata Zjawin studiuje astronomię na Uniwersytecie Mikołaja Kopernika w To- doświadczenia jest założenie, że pod- runiu. Ma szerokie zainteresowania naukowe, od radioastronomii (na zdjęciu) czas trwania pomiaru (45700 s) przez po współczesną optykę kwantową i ciemną materię (artykuł). Ziemię przeniknie oczekiwana ściana.

42 Urania 5/2017 SKLEP INTERNETOWY URANII www.urania.edu.pl (zakładka sklep) Uwaga! Zmiana numeru konta: 85 1160 2202 0000 0003 3341 8732

– prenumerata „Uranii” 6 lub 12 numerów – numery bieżące i archiwalne „Uranii” – najciekawsze książki popularnonaukowe rekomendowane przez „Uranię” – czapka-niewidka ASTRONARIUM z latarką, do wyboru światło czerwone (dla obserwatorów) lub białe (dla pozostałych)

ukazuje się od 1920 r. DLA PRENUMERATORÓW KALENDARZ 6ASTRONOMICZNY/2016 (786) 2017 Tom LXXXVII

Cena 12,90 zł w tym 5% VAT

www.urania.edu.pl

Czy naprawdę byliśmy na Księżycu?

Kosmiczne gry planszowe Przepis

na marsjańskiego łazika1 ISSN 1689-6009 indeks 401323

Urania

6/2016

Wygodny sposób zakupów – częste promocje i rabaty – możliwość płatności kartą oraz przelewem UWAGA, NOWOŚĆ! Najnowsze wydawnictwa PWN pod patronatem „Uranii” autorstwa laureatów Medalu Zonna: „Poza Ziemię” Krzysztofa Ziołkowskiego i „W stronę nieba” Andrzeja Branickiego

Astronomiczne ściereczki z mikrofibry do okularów i ekranów smartfonów

PROMOCJA Specjalny rabat dla prenumeratorów „Uranii”! Zamów lub przedłuż prenumeratę „Uranii” i skorzystaj z promocji 250 zł na grę „Pierwsi Marsjanie: Przygody na Czerwonej Planecie” w specjalnej cenie 160 PLN, z darmową wysyłką gry kurierem! *

* Zamówienia na wysyłkę gry w ramach promocji prenumeraty są realizowane niezależnie od harmonogramu wysyłki Uranii, dwa razy w miesiącu. Premiera gry przewidywana jest na połowę października 2017 r. (termin może ulec zmianie). Grę w cenie specjalnej mogą zamówić wyłącznie prenumeratorzy Uranii (dotyczy również prenumeraty dla członków PTMA). Oferta ważna do 31 grudnia 2017 r. lub do wyczerpania zapasów gry w promocyjnej cenie.  5530 5241 44 1160 2202 0000 kwota Tytułem Imię, nazwisko, adres wpłacającego Odbiorca POLSKIE TOWARZYSTWO 00-716 WARSZAWA ASTRONOMICZNE BARTYCKA 18 nr rachunku odbiorcy c.d. nr rachunku odbiorcy Prenumerata 85116022020000000333418732 UL. BARTYCKA 18, 00-716 WARSZAWA POLSKIE TOWARZYSTWO ASTRONOMICZNE

Uranii Wielka plama na Słońcu od nr 6/2017, nr od zamawiam dodatkowo PLN

Kometa, zorza i radioteleskop

Merkury, Księżyc, Jowisz, Mars i Wenus Uwaga! zmiana numeru konta! WIERNYM PRENUMERATOROM PRZYPOMINAMY O ODNOWIENIU PRENUMERATY!

ZAPRASZAMY Niebo w Borach Tucholskich DO PRENUMERATY Zdjęcia Piotra Wieczorka niewykorzysta- DAWNYCH I NOWYCH ne w naszym kalendarzu astronomicznym 44 Urania na 2017 r. 5/2017 CZYTELNIKÓW! W kraju 38. Zjazd Polskiego Towarzystwa Astronomicznego W dniach 11–14 września 2017 r. Zielona Góra stała się na kilka dni stolicą polskiej astronomii, bowiem zgromadzi- ło się tutaj około 170 astronomów z Polski i zagranicy. Kon- ferencja była okazją do przeglądu obecnie prowadzonych w naszym kraju badań astronomicznych i udziału polskich naukowców w międzynarodowych projektach badawczych. Program konferencji obejmował dziewięć sesji naukowych i dotyczących popularyzacji nauki, takich jak astronomia fal grawitacyjnych, radioastronomia i LOFAR/POLFAR, egzo- planety i Układ Słoneczny, astrofizyka gwiazdowa, kosmo- logia i skale Wszechświata, astrofizyka wysokich energii, udział polskich instytucji w projektach instrumentalnych, historia astronomii, popularyzacja i promocja nauki. Podczas 38. Zjazdu PTA przyznano nagrody stowarzyszenia. Najwyższe wyróżnienie przyznawane przez PTA, czyli Medal Bohdana Paczyńskiego, otrzymał prof. Aleksan- der Wolszczan. Nagrodę i Medal im. Włodzimierza Zonna Prof. Aleksander Wolszczan (laureat Medalu Bohdana Paczyńskiego) za popularyzację wiedzy o Wszechświecie przyznano Boh- i dr hab. Agnieszka Kryszczyńska — Prezes PTA kadencji 2015–2017. danowi Wszołkowi, a Nagrodę Młodych otrzymał Przemy- Fot. M. Polińska/PTA sław Mróz. W trakcie Zjazdu odbyło się także Walne Zebra- kami honorowymi PTA zostali prof. Wojciech Dziembowski nie członków PTA, na którym m.in. wybrano nowe władze i prof. Sławomir Ruciński. organizacji oraz przyznano członkostwo honorowe. Człon- (kc)

Zdjęcie uczestników 38. Zjazdu Polskiego Towarzystwa Astronomicznego, który odbywał się w dniach 11–14 września 2017 r. w Zielonej Górze Fot. K. Adamczewski/PTA Władze PTA na lata 2017–2021 13 września 2017 r. w Zielonej Górze odbyło się Walne Zebranie człon- ków Polskiego Towarzystwa Astronomicznego (PTA). W jego trakcie dokonano m.in. wyborów nowych władz stowarzyszenia. Prezesem zo- stał prof. dr hab. Marek Sarna (CAMK PAN, Warszawa), a wicepreze- sem redaktor naczelny „Uranii”, dr hab. Maciej Mikołajewski, prof. UMK (CA UMK, Toruń). Pozostałe funkcje objęli: skarbnik — dr hab. Agata Różańska, prof. CAMK (CAMK PAN, Warszawa), sekretarz — dr Mi- lena Ratajczak (IA UWr, Wrocław), Członkowie Zarządu — dr Krzysz- tof Czart (ESO, Toruń), dr Wojciech Hellwing (CFT PAN, Warszawa), dr hab. Radosław Smolec (CAMK PAN, Warszawa). Zarząd Polskiego Towarzystwa Astronomicznego na kadencję 2017–2021. Od lewej: M. Sarna, M. Ratajczak, W. Hellwing, M. Mikołajewski, K. Czart, A. Różańska. Na zdjęciu brakuje R. Smolca. Fot. PTA

5/2017 Urania 45 Astropodróże Astronomiczny Belgrad Turysta na szlaku Boskowicia i Milankowicia

Bałkany są w Europie postrzegane przez pryzmat krwawych konfliktów, jednak posiadają także ciekawe i pozytywne oblicze. Nie mogło w nim zabraknąć miejsca dla astronomii.

elgrad nie jest miastem, które Później Sawa i Dunaj stanowiły dzonego narodu. Gdy jednak w latach rozkochuje od pierwszego wej- pogranicze imperiów. Rzeki często 30. zakładano tę instytucję, zresztą naj- Brzenia. Szare, choć nazwę wy- widziały przemarsze wojsk i zaciekłe starszą tego typu na Bałkanach, zbrod- wodzi od bieli, brudne miasto, utopione bitwy. Z czasem potęga Osmanów nie lat 40. i 90. były dopiero nieznaną w smogu. Jedna z największych metro- zmalała, a Belgrad stał się stolicą odro- przyszłością. polii bałkańskich nie skrywa też wielu dzonej Serbii, następnie zjednoczone- Rudżer urodził się 18 maja 1711 r. atrakcji turystycznych, mimo dwóch go państwa Słowian Południowych, od w Raguzie, dziś znanej jako Dubrow- i pół tysiąca lat historii. Jedynym wy- 1929 r. znanego jako Jugosławia. nik, w chorwacko-włoskiej rodzinie różniającym się zabytkiem jest potężna Twórcy tego państwa próbowali do- kupieckiej. Dawniej potężne miasto- twierdza Kalemegdan, położona u uj- konać rzeczy w Europie trudnej, szcze- -państwo, jedyne jakie było w stanie ścia Sawy do Dunaju. gólnie gdy triumfy święciły poglądy stawić czoła sile Wenecji w regionie, Forteca stanowi główną atrakcję nacjonalistyczne — stworzyć nowo- było już tylko cieniem swojej znako- ponadstuletniego parku o tej samej na- czesne państwo wieloetniczne. Ekspe- mitej przeszłości, mimo to wciąż ofe- zwie. Spoglądając z drugiego brzegu ryment ten dwukrotnie upadł w dość rowało sporo możliwości. Jedną z nich szerokich rzek, tworzy ona efektowną okrutny sposób. Dziś Jugosławia ko- była nauka w Kolegium Jezuickim, kompozycję krajobrazową, gdzie leni- jarzy się bardziej z brutalnymi kon- do którego nasz młody bohater uczęsz- we wody Dunaju i Sawy oraz niebo- fliktami etnicznymi niż z pokojowym czał. Zakonnicy stworzyli w poprzed- skłon ograniczają potężne mury i zie- współistnieniem wielu nacji. nich dwóch stuleciach wybitny jak leń drzew. Dzięki podświetleniu tego Był jednak czas, gdy wszystko su- na owe czasy system szkolnictwa, któ- zabytku, widok jest równie okazały po gerowało, że taka koegzystencja jest ry stał się protoplastą nowoczesnych zachodzie naszej dziennej gwiazdy. możliwa. W latach 60. Jugosławia się instytucji oświatowych, w tym polskiej Dzieje tej strategicznie położonej rozwijała, a dzięki wyjątkowej pozy- Komisji Edukacji Narodowej. fortecy są złożone i ilustrują złożone cji w czasie zimnej wojny zyskała na Jako utalentowany nastolatek po- dzieje całych Bałkanów. Nim przybyli znaczeniu jako lider „państw niezaan- jechał on na studia do Rzymu, gdzie tu Słowianie, ziemie te opanowywali gażowanych”. Belgrad rósł w oczach, przyjął święcenia kapłańskie i wstąpił Celtowie i Rzymianie. W średniowie- powstawały nowe instytucje kultural- do Towarzystwa Jezusowego. Obok czu miasto było kontrolowane głównie ne i oświatowe. Jedną z nich było Pu- teologii Rudżer zgłębiał tajniki fizyki przez Bizantyjczyków, Bułgarów, Wę- bliczne Obserwatorium Astronomicz- i matematyki i był w tym tak dobry, że grów i sprzymierzonych z nimi Chor- ne im. Rudżera Boskowicia, założone w wieku 29 lat został profesorem na watów. Rozwój Imperium Osmańskie- w 1963 r. Zostało ono umieszczone jednej z najlepszych uczelni ówczesne- go spowodował, że upadła przeżywają- w wieży despota Stefana. go świata — Collegium Romanum. ca swój złoty okres monarchia Serbów, Działalność naukowa Boskowicia która tylko okazjonalnie opanowywała * * * była rozległa i bogata, pozostawiając te tereny. Nowa sytuacja zmusiła wład- Rudżer Józef Boskowić był jed- po sobie dziesiątki traktatów nauko- ców do przenosin i założenia kolejne- nym z najwybitniejszych astronomów wych i innych publikacji. Do jego za- go państwa z ośrodkiem w Belgradzie, XVIII stulecia, którego Werner Heisen- sług zalicza się opracowanie systemu tak zwanego Despotatu. Na początku berg miał określić jako „chorwackie- wzmocnienia kopuły bazyliki św. Pio- XV w. miasto rozkwitło, później jed- go Leibnitza”. Dziś, gdy patrzymy na tra w Rzymie, która zaczęła pękać, nak Turcy podporządkowali sobie i to Bałkany Zachodnie przez pryzmat nie opracowanie mapy Państwa Kościelne- terytorium. W Belgradzie jedyną bu- tak dawnych wojen, wydaje się to rze- go z pomiarami geodezyjnymi, rozwój dowlą pamiętającą owe czasy jest wie- czą niezwykłą, że towarzystwo astro- teorii atomów czy opracowanie metody ża despota Stefana, jaką odnajdziemy nomiczne w stolicy Serbii za swojego wyznaczania orbit kometarnych. Jezu- w jednym z zakątków twierdzy. patrona ma przedstawiciela znienawi- ita był też współzałożycielem Włoskiej

46 Urania 5/2017 Astropodróże

Narodowej Akademii Nauk oraz twór- trum Belgradu, które przez stulecia jednak w martwym punkcie z powo- cą eksperymentu myślowego, znanego wchodziło w skład osmańskiej Serbii. dów finansowych, jak to często bywa dziś jako „demon Laplace’a”: jeśli ist- Na środku średniowiecznej wie- na Bałkanach. niałaby jakaś istota znająca w danym ży znajduje się metalowa skrzynka. Z Uniwersytetem w Belgradzie i ob- momencie dokładne położenie i pęd Chowa ona niewielki teleskop Zeissa serwatorium na Zwezdarze jest związa- wszystkich cząsteczek Wszechświata, 110/2000, który jest wykorzystywany ny kolejny znany astronom pochodzenia to byłaby ona w stanie wyliczyć całą w cotygodniowych, wieczornych po- południowosłowiańskiego — Milutin historię i przyszłość każdej z nich. kazach nieba — szkoda tylko, że utrud- Milankowić, który przez kilka lat był Boskowić dzięki swojej pracy zyskał nionych przez podświetlenie twierdzy. jego dyrektorem. Podobnie jak Bosko- uznanie u potomnych jako prekursor Widać z niej także dawne tureckie łaź- wić urodził się on na terenie dzisiejszej teorii względności i geometrii nieeukli- nie, przerobione na planetarium, jedno Chorwacji, w ówczesnych Austro-Wę- desowej, a jego imię nosi jeden z kra- z dwóch funkcjonujących w kraju. grzech, jednak był z pochodzenia Ser- terów na Księżycu i patronuje kilku Działalność Towarzystwa nie ogra- bem. Swoją karierę zaczynał w Wied- instytucjom naukowym. nicza się jedynie do prowadzenia ob- niu, jednak gdy tylko nadarzyła się oka- Boskowić sporo podróżował i czę- serwatorium i planetarium w Belgra- zja, objął pozycję na nowo utworzonym sto zmieniał miejsce zamieszkania. dzie. Organizuje ono także wydarzenia uniwersytecie w serbskiej stolicy. Zdo- W 1762 r. dotarł nawet do Rzeczpo- popularyzatorskie, a także wydaje ma- był on uznanie dzięki swoim pracom spolitej Obojga Narodów, a swoje gazyn Wasjona (co po serbsku znaczy poświęconym klimatowi i jego relacji wrażenia opisał w pracy „Dziennik Wszechświat) — odpowiednika naszej z orbitą Ziemi, a periodyczne zmiany z podróży z Konstantynopola do Pol- Uranii. Ma nawet podobny do niej for- parametrów orbity ziemskiej opisane po ski”. Patron belgradzkiego towarzy- mat, jest jednak w znacząco trudniej- raz pierwszy przez niego są dziś okre- stwa astronomicznego zmarł w wieku szej kondycji finansowej. Z tego powo- ślane jako cykle Milankowicia. Jego 75 lat w Milanie, gdzie został pocho- du ukazuje się, niestety, nieregularnie. imię noszą kratery na Księżycu i Mar- wany w niewielkim kościele Santa Zwiedzając wieżę, z odrobiną szczę- sie, asteroida, medal wręczany przez Maria Podone. ścia możemy trafić na jednego z astro- Europejskie Towarzystwo Geofizyczne, nomów opiekujących się placówką, a także park otaczający obserwatorium * * * na przykład sympatycznego Saszę, na Zwezdarze. NASA, tymczasem, Wieżę Publicznego Obserwato- doktoranta na lokalnym uniwersytecie. uznała go za jednego z piętnastu najwy- rium Astronomicznego w Belgradzie Najstarsza uczelnia wyższa w pań- bitniejszych badaczy Ziemi w dziejach. można zwiedzić za niewielką opłatą. stwie posiada Katedrę Astronomii, co Aby poznać jakieś miejsce, nie wy- Za dnia rozciąga się z niej piękny wi- ciekawe wchodzącą w skład Wydziału starczy jedynie je odwiedzić. Bałkany dok na miasto oraz dwie potężne rze- Matematyki, a nie Fizyki, prowadzącą posiadają ciekawe, choć skomplikowa- ki, dzielące je na trzy wyraźne części. jedyne profesjonalne obserwatorium ne dzieje, często upraszczane do sche- Na zachodzie znajduje się potężne astronomiczne w Serbii. Posiada ono matów w stylu słynnego „kotła”, pięt- blokowisko znane jako Nowy Belgrad dwie placówki: historyczną w Bel- nujące ten piękny, aczkolwiek nieco za- oraz Zemun, dawniej graniczne mia- gradzie w dzielnicy Zwezdara i drugą niedbany region. Mają one jednak inne, steczko wchodzące w skład Monarchii na zachodnim skraju masywu górskie- bardzo ciekawe oblicze, w którym nie Habsburgów, a na północy rozciągają go Rodopów, na górze Vidojewica. Są zabrakło miejsca dla astronomii! się luźno zabudowane przedmieścia plany utworzenia muzeum astrono- Wieńczysław Bykowski Paliuli. Trzecią jest oczywiście cen- micznego w pierwszej z nich, tkwiące

Wieża5/2017 despota Stefana, siedziba Belgradzkiego Towarzystwa AstronomicznegoUrania 47 Sprawdź się w nowej polskiej grze planszowej! Czy przeżyłbyś

wywiad z autorem gry na Marsie? „Pierwsi Marsjanie”

Czy zastanawialiście się kiedyś, jak byście sobie poradzili w sytuacji bohatera powieści i filmu „Mar- sjanin” albo będąc członkami marsjańskiej ekspedycji? Na rynku ukazała się gra planszowa, w której można to sprawdzić. Jej autorem jest polski projektant, Ignacy Trzewiczek, bohater naszego wywiadu.

Kosmiczna inspiracja od fanów Przez lata fani prosili mnie o stworzenie żeby rozwinąć grę Robinson Crusoe Krzysztof Czart: Skąd pomysł kontynuacji, jakby drugiej części tej gry, i tak powstał pomysł na First Martians na grę, której fabuła osadzona jest przy czym prosili, aby przenieść akcję (Pierwszych Marsjan). Czyli najpierw w kosmosie? w kosmos. Po jakichś trzech czy czte- był pomysł fanów, aby przenieść akcję Ignacy Trzewiczek: Jestem autorem rech latach wysłuchiwania próśb od fa- w kosmos, a potem gdy zacząłem roz- gry Robinson Crusoe, jednej ze słyn- nów i otrzymywania mailów, stwierdzi- ważać ten wątek, padło na Marsa, który niejszych w branży gier planszowych. łem, że to faktycznie dość fajny pomysł, jest ostatnio bardzo ciekawym tematem i faktycznie dość realnym. Jeśli chodzi o fabułę gry, cała historia wydaje się spójna i sensowna. KC: Na ile nowa gra jest podobna do Robinsona Crusoe? IT: Mam nadzieję, że jest na tyle podobna, by ktoś, kto zna grę Robinson Crusoe, dość szybko się zaadaptował do nowej gry i szybko będzie czerpał z niej radość, ale na tyle różną, że gracze zechcą mieć na półce zarówno Robin- sona Crusoe, jak i Pierwszych Marsjan, a zależnie od nastroju będą brali z półki którąś z pozycji. My jesteśmy po pierwszych pokazach publicznych tej gry na zlotach fanów gier planszowych i faktycznie „feedback” jest na razie taki, jak oczekiwaliśmy: fani po 5 czy 10 mi- nutach rozgrywki czują się już bardzo swobodnie, ponieważ reguły są zbliżone do Robinsona Crusoe, natomiast sama gra daje na tyle inne doznania i zabawę, że mówią: na pewno będziemy chcieli ją kupić, jest wystarczająco inna, żeby mieć obydwa te tytuły na półce i być za- dowolonym z obu. KC: Gra jest przeznaczona, żeby grać w kilka osób. Czy można w nią też grać samodzielnie?

48 Urania 5/2017 IT: Ona jest od jednego do czterech graczy. W Robinsonie Crusoe jest wariant solo, kiedy gracz gra jedną posta- cią i ma wsparcie Piętaszka oraz psiaka. Tutaj, w Pierwszych Marsjanach, gra się dwójką astronautów jednoosobowo, zyskuje się dodatkowe wsparcie przez technologię, czyli specjalne reguły ro- botów, różnych mechanicznych urzą- dzeń, które wspierają dwójkę astronau- tów w pracy. KC: Ile czasu zajmuje jedna roz- grywka? IT: To zależy od misji, ponieważ w grze mamy sześć unikalnych misji, które mają różną ilość tur. Jest to od około jednej godziny dla przeciętnej, krótkiej misji, do prawie dwóch godzin Ignacy Trzewiczek nad planszą gry Pierwsi Marsjanie w tych najdłuższych, najtrudniejszych scenariuszach, misjach. KC: Czy taką kampanię trzeba czyć w sobotę wieczorem. Ale raczej, KC: W grze jest coś takiego, jak zagrać jednorazowo, czy można sobie jak sprawdzaliśmy z naszymi testerami, tryb kampanii. Na czym polega? podzielić na przykład na kilka roz- rozgrywa się jeden do dwóch scenariu- IT: Tryb kampanii to pięć scenariu- grywek? szy w ciągu jednego posiedzenia, potem szy połączonych jedną wielką fabułą. IT: Można oczywiście podzielić na się to zapisuje i za jakiś czas ponownie W pudełku znajdują się dwie takie uni- kilka rozgrywek. Do gry Pierwsi Mar- wraca do gry. kalne kampanie. Gra się wtedy tak, że sjanie jest dołączona specjalna aplika- KC: A czy aplikacja pełni jeszcze każda z misji ma swoje unikalne cele cja, do pobrania darmowo z internetu. jakieś inne funkcje? i zadania, natomiast wszystkie razem Ta aplikacja ma w sobie funkcję zapisu IT: Ona jest obowiązkowa do roz- tworzą pewną spójną fabułę. Oczywi- stanu rozgrywki. Wpisujemy po prostu, grywki. W aplikacji znajduje się ponad ście w żadnym wywiadzie nie mogę ile mamy punktów życia u naszych bo- 500 kart wydarzeń, przygód i różnych za bardzo zdradzać, co tam się wydarzy. haterów, co w bazie się zepsuło, jakie tego typu rzeczy. W trakcie gry, w każ- Ale na przykładzie pierwszej kampanii: tereny Marsa odkryliśmy. Te wszystkie dej rundzie, aplikacja losuje co danego na początku pierwszej misji gracze tracą dane wprowadza się do aplikacji bardzo dnia się wydarzyło. kontakt z Ziemią, pojawia się problem szybko i wygodnie, jest taka animowa- KC: Czy wiele jest takich gier z połączeniem z antenami. Gracze będą na sekwencja do tego celu. Potem, jak planszowych, które stosują dodatko- antenę naprawiali i później w kolejnych zagramy na drugi dzień albo za tydzień, wo aplikację mobilną? misjach będą cały czas pewne kłopoty albo za dwa tygodnie, albo nawet za rok, IT: Jest to teraz dość modny trend. z komunikacją, cały czas będą się rozpo prostu wczytujemy stan rozgrywki Zaczęło się w 2014 r., kiedy jeden z naj- grywały różne historie związane z tym i możemy historię kontynuować. Jest to większych wydawców na świecie, fir- zagadnieniem, aż w końcu w finale bardzo wygodne. Z jednej strony moż- ma Fantasy Flight Games, wydała grę kampanii — jeśli graczom się uda całą na to wszystko zrobić w jeden dzień XCOM. Była to gra planszowa, która kampanię przejść — odkryją historię, — przejście całej kampanii to jest ja- zawierała właśnie aplikację jako dodat- z czego to wynikało i dlaczego przez te kieś siedem, osiem godzin rozgrywki, kowy element potrzebny w rozgrywce. kilka dni czasu tamtejszej fabuły były więc jeśli ktoś jest bardzo uparty, to W zeszłym roku olbrzymim przebojem problemy z połączeniem. może rozpocząć w sobotę rano i skoń- okazała się gra Mansion of Madness (Posiadłość szaleństwa), także wydawnictwa Fantasy Flight Games, która także jest grą przygodową i właśnie jest wymagana aplikacja. Teraz coraz więcej wydawców już przebąkuje w swoich informacjach prasowych, że nad takimi grami pracuje. My jesteśmy forpocztą, bo jesteśmy trzecią grą na rynku, któ- ra ma taką funkcjonalność z aplikacją zwiększającą radość z rozgrywki. KC: W ostatnim czasie opisywali- śmy w „Uranii” takie gry, jak Terra- formacja Marsa czy Misja na Marsa 2049. Jak w stosunku do tych gier można porównać Pierwszych Mar- Fragment planszy gry Pierwsi Marsjanie: Przygody na Czerwonej Planecie sjan?

5/2017 Urania 49 IT: Nie grałem w Misję na Marsa KC: Czy na rynku są jeszcze jakieś 2049, więc tutaj niewiele mogę powie- inne gry nawiązujące do kosmosu, dzieć. Natomiast jeśli chodzi o Terrafor- w sposób nazwijmy to „realistyczny”, Kosmos mację Marsa, to jest ona grą strategicz- czyli tak jak Pierwsi Marsjanie czy na planszy ną, która opowiada zgodnie z tytułem Terraformacja Marsa, a nie tak, jak Ciekawią Cię gry planszowe o terraformowaniu Marsa, czyli jest np. Gwiezdne Wojny? o kosmosie? Zajrzyj do działu takim jakby bardzo globalnym spojrze- IT: Jest kilku wydawców, którzy się „Kosmos na planszy” w portalu niem na tę tematykę. Gracze zmieniają specjalizują w takich poważnych tema- Uranii (www.urania.edu.pl/gry/ całą planetę, budując morza, jeziora tach i w podejściu bardzo poważnym do planszowe). Poza tym, w nume- i zasiedlając tereny. Nasza gra, Pierwsi zagadnienia kosmosu. Wiadomo, że jest rze 5/2016 zamieściliśmy wy- Marsjanie, jest skupiona na człowieku. to o wiele bardziej niszowe, ponieważ wiad z twórcą gry „Misja na Mar- Jak żartują testerzy czy jak plotkują in- czym bardziej temat jest poważny, czym sa 2049”, a w 6/2016 znalazł ternauci, a właściwie jak mówią wszy- bardziej naukowo się do tego podcho- się artykuł będący przeglądem scy gracze, jest to tak de facto adapta- dzi, tym bardziej traci się uczestników kosmicznych planszówek. cja powieści „Marsjanin” czy adaptacja zabawy. Są to więc mniejsze wydaw- filmu „Marsjanin”, ponieważ skupia się nictwa i mają dość niszowych odbior- na człowieku, na bohaterach całej histo- ców, natomiast są takie gry i to bardzo rii. Akcja dzieje się w habitacie, przed cenione wśród absolutnych fanów tych graczami postawione są różne zadania, zagadnień. jak na przykład budowa farmy czy zbu- KC: Czy w historii stworzonych dowanie dodatkowych paneli solarnych. przez siebie gier ma Pan jeszcze jakąś Tutaj jakby wcielamy się w konkret- związaną z kosmosem? nych bohaterów, mamy konkretne przy- IT: To jest moje pierwsze podej- gody, cierpimy na jakieś choroby, lęki ście do tego tematu, moja pierwsza gra itd. Więc jest inna zupełnie skala opo- science-fiction. wieści, pod tym względem obie gry są zupełnie różne. Ja jestem przyjacielem Projektowanie gier to zawód wydawcy gry Terraforming Mars, firmy KC: Proszę powiedzieć, czy pro- IT: Pierwsi Marsjanie to był projekt, FryxGames. W naszych marketingo- jektowanie gier jest trudne. który zajął mi dwa i pół roku. To jest wych staraniach opowiadamy właśnie, IT: To jest piekielnie trudne. Dość re- gigantyczne obciążenie czasu. Fakt, że że Terraformacja Marsa jest niejako gularnie występuję na różnych zlotach fa- akurat Pierwsi Marsjanie to jedna z naj- częścią tej historii. Najpierw są Pierwsi nów gier z warsztatami dla autorów gier większych premier tego roku i jedna Marsjanie, którzy wylądowali na Mar- i cały czas im tłumaczę, że tworzenie gier z najbardziej poważnych gier, ponieważ sie i mają olbrzymie problemy, żeby po to jest zawód. Tak samo jak bycie leka- tutaj nie mówimy tylko o stworzeniu prostu przetrwać w habitacie i coś tam rzem, bycie prawnikiem. Bycie autorem mechaniki gry, ale także o gigantycz- zacząć budować, a potem następuje gier także wymaga kompetencji, talentu, nym „researchu”, ilości przeczytanych Terraformacja Marsa, wiele lat później, wiedzy, umiejętności i ciężkiej pracy. książek, obejrzanych filmów, zaprojek- kiedy faktycznie ludzkość już na Marsie KC: Ile czasu zajmuje zaprojektowa- towaniu 16 unikalnych wariantów tej jest i tę planetę zmienia. nie takiej gry, jak Pierwsi Marsjanie? gry (6 misji podstawowych i dwie kampanie, razem 16 misji). Więc ten projekt jest gigantyczny. Natomiast nieco mniej Pierwsi Marsjanie: skomplikowana gra, którą tworzę, to zazwyczaj jest około roku czasu pracy. Przygody na Czerwonej Planecie Więc to nie jest zadanie na dwa weeken- Liczba graczy: 1–4 osób dy, tylko to jest normalny zawód i owo- ce tej pracy są widoczne po wielu, wielu Wiek: od 10 lat miesiącach. Czas gry: ok. 60–90 minut KC: Co by Pan podpowiedział oso- Wydawca: Portal Games bom, które by chciały zająć się pro- Projektant: Ignacy Trzewiczek jektowaniem gier? IT: Prowadzę na ten temat całe warsztaty. Generalnie trzeba po prostu zdiagnozować, czy się ma taką umiejęt- ność, czy się ma talent do tego i spróbo- wać mniejszych projektów, spróbować pojawić się ze swoimi projektami na zlotach fanów gier i zobaczyć, jaki jest odbiór. Ale podkreślam, że trzeba so- Dodatkowe materiały o grze znajdziesz w portalu Uranii bie to zdiagnozować. Tak jak nie każdy może być koszykarzem w NBA albo nie http://www.urania.edu.pl/qr/2017/5/pierwsi-marsjanie każdy może być prawnikiem czy astro-

50 Urania 5/2017 nautą NASA, tak samo nie każdy może być autorem gier. Natomiast jeśli ktoś z Czytelników czuje, że ma do tego smy- Marsjanin kałkę, że ma taką zdolność, to polecam, W 2011 roku ukazała się książka science fiction autorstwa Andy’e- aby za tym zewem pójść dalej i próbo- go Weira pt. „The Martian” („Marsjanin”, polskie wydanie w 2014 r.), wać, bo jest to bardzo ciekawy zawód. a w 2015 r. do kin trafił film o tym samym tytule, w reżyserii Ridleya Ale na pewno nie jest to coś takiego, co Scotta. „Marsjanin” opowiada historię astronauty, który na skutek wy- każdy potrafi robić. To naprawdę ciężki padku podczas marsjańskiej ekspedycji pozostał sam na Czerwonej kawałek chleba i trzeba mieć troszeczkę Planecie i musi wykazać się pomysłowością, aby przetrwać. zdolności, żeby zrobić dobrą grę. KC: Czemu Pan zdecydował się na zawód projektanta gier i robienie gier? IT: Z tym projektowaniem gier to wyszło dość przypadkowo. Tak napraw- dę bardziej jestem pisarzem. Będąc na studiach zdiagnozowałem u siebie dość dobrą umiejętność pisania. Pisałem do studenckich czasopism, potem pisałem na użytek własny i swoich przyjaciół różne drobne rzeczy. W końcu zacząłem pisać dla magazynów i być opłacany z wierszówki. Jako student zarabiałem na życie z wierszówek, z tego co napisa- łem. Postanowiłem założyć wydawnictwo, które zajmowało się wydawaniem gier fabularnych, czyli takich, które są oparte na tekście. Wydawnictwo się nia, najpierw byłem jakby bardziej pisa- w ogóle nie grał. I myśmy faktycznie rozwijało, wydawałem gry fabularne, rzem, a dopiero potem, wiele lat później, krok po kroku, bardzo ciężką pracą, pisałem dużo artykułów, byłem redak- okazało się, że potrafię także robić gry takie gry promowali. Robiłem zloty fa- torem naczelnym czasopisma o grach, planszowe. nów gier planszowych, przez jakiś czas więc jakby siedziałem w słowie pisa- byłem wydawcą czasopisma o grach nym i na tym zarabiałem. Natomiast Początki były trudne planszowych. Ono upadło, wtedy tego będąc właścicielem wydawnictwa, przy KC: W internecie można znaleźć rynku jeszcze nie było. Myśmy wydali okazji gdzieś tam się zakręciłem wokół informacje, że musiał Pan początko- chyba z 20 numerów, które były dostęp- gier planszowych, od jednej do drugiej. wo sporo zainwestować w to przedsię- ne w EMPiK-ach, stały się bazą, by te Jedną pomogłem zrobić, jedną testowa- wzięcie, np. sprzedać samochód, żeby gry promować. To były czasy ciężkie, łem, to się tak rozwijało, aż się okaza- wydawnictwo mogło działać. kombatanckie, gry się jeszcze nie sprze- ło, że także mam jakiś tam talent, jakąś IT. Tak, rzeczywiście. Nie wiem, dawały, to jeszcze nie była ta świado- zdolność do robienia gier planszowych na ile czytelnicy pamiętają, jak wyglą- mość. i zacząłem w tym kierunku iść, szkolić dała sytuacja kiedyś. Obecnie gdy ktoś Dzisiaj o grach planszowych można się, testować, robić również większe pójdzie do EMPiK-u, do działu gier usłyszeć w radiu, w telewizji, można zo- projekty i teraz faktycznie zajmuję się planszowych, to jest wystawionych baczyć czasem celebrytów opowiadają- tym zawodowo, praktycznie utrzymuję dużo gier planszowych, albo jak pójdzie cych, jak grają w gry planszowe, można się z robienia gier planszowych. Ale to do Matrasa czy gdziekolwiek indziej. w EMPiK-u kupić gry planszowe oparte wszystko się zaczęło od tego, że zdia- Natomiast gdy sobie przypomnimy, jak o znane seriale czy znane marki. Dzisiaj gnozowałem u siebie umiejętność pisa- to wyglądało 10 lat temu — wtedy gier gry planszowe są oczywistością, jako planszowych nie było w EMPiK-u, nie jedna z form rozrywki. Można pójść so- było takiej półki „gry planszowe”. Kie- bie do EMPiK-u, kupić grę planszową, Promocja! dy ja zaczynałem, to były czasy pionier- można pójść do jakiejś kawiarni i zagrać Grę Pierwsi Marsjanie można skie, w Polsce nie było gier planszowych w grę planszową. 10 lat temu czegoś ta- nabyć w promocyjnej cenie w in- w sklepach. Był oczywiście chińczyk kiego nie było. ternetowym sklepie Uranii. i grzybobranie, ale nie mówimy tutaj Natomiast faktycznie te początki Chcesz uzyskać jeszcze o grach dla dzieci. Branży gier dla osób były bardzo trudne. Wiedziałem, że większą zniżkę na grę? Za- starszych w ogóle nie było. I ja z moimi na Zachodzie gry są bardzo popular- mów ją razem z prenumeratą przyjaciółmi, tutaj w wydawnictwie, tę ne i wiedziałem, że jest to bardzo cie- Uranii — szczegóły specjalnej branżę stworzyliśmy od początku. kawy temat i po prostu ciężką pracą to promocji dla naszych Czytelni- Jestem np. twórcą pierwszego zlotu rozwijaliśmy. Na początku gry się nie ków na s. 43 oraz w internecie gier planszowych w ogóle w Polsce. sprzedawały, ja je produkowałem, wy- www.urania.edu.pl/prenumerata. To się odbyło 10 lat temu, kiedy jesz- dawałem i miałem pełne magazyny gier, cze nikt w poważniejsze gry planszowe których nikt nie chciał kupować. I rze-

5/2017 Urania 51 czywiście, w pewnym momencie mojej niałe, bogate rynki. Ale w porównaniu kanaście lat będziemy gdzieś dalej. Mi- kariery trzeba było sprzedać samochód, do rynku włoskiego, hiszpańskiego czy nęło wiele, wiele lat i dalej nie byliśmy, żeby powychodzić z długów i popłacić czeskiego absolutnie nie mamy się czego bo to jednak nie było takie proste. Po- faktury, ale w końcu się udało. Masa wstydzić. Jesteśmy od nich więksi, a ry- kolenie mojego ojca, które jako dziecko tej pracy i wysiłków, który włożyliśmy nek gier planszowych w Polsce wspa- było świadkiem lądowania na Księży- w stworzenie gier, przeważyła i zaczęło niale się rozwija. Jestem bardzo dumny cu, myślało, że zaraz będą kolejne wiel- się to sprzedawać coraz lepiej, a dzi- z tego, co nam wszystkim razem udało kie rzeczy, a jednak kolejnego lądowa- siaj mamy gigantyczny rynek, z które- się osiągnąć w kraju. nia nigdzie indziej nie było. Obecnie go czerpie i Portal Games (czyli moje KC: A jakby Pan skomentował w kwestii lądowania na Marsie mam wydawnictwo), i wielu, wielu innych kwestię, że jeszcze cały czas część osób wrażenie, że czy za 10 lat, czy za 20, ale wydawców. A ja jestem szczęśliwym ma takie przekonanie, iż gry planszo- jednak za naszego życia na tym Mar- człowiekiem, że udało mi się stworzyć we są rozrywką tylko dla dzieci. sie będziemy i będzie się to rozwijało. rynek na produkt, który marzyłem, że IT: Gdy zaczynałem, dawniej, tak Jestem po gigantycznym „researchu” będą mógł tworzyć. właśnie było. Ale mam wrażenie, że przy przygotowaniu tej gry, naczytałem KC: Czyli obecnie, w roku 2017, teraz jest inaczej. Niedawno w Gliwi- się bardzo dużo mądrych rzeczy, na- rynek gier planszowych w Polsce jest cach odbył się największy na południu oglądałem się różnych mądrych filmów dobrze rozwinięty? zlot fanów gier planszowych — Pionek. i wygląda na to, że to już naprawdę jest IT: Aktualnie jesteśmy jednym z sil- Jest organizowany od 10 lat na Śląsku. w zasięgu ludzkości. To będą gigan- niejszych rynków w Europie. Ten rynek Na tego Pionka przybywa średnio tysiąc tyczne zmiany w całej naszej cywiliza- w Polsce eksplodował. To jest troszeczkę ludzi. To jest tysiąc ludzi tutaj z połu- cji, bo to będzie zupełnie inna percepcja tak jak w różnych innych gałęziach go- dnia Polski, to są dorośli ludzie, którzy tego, co ludzkość potrafi osiągnąć. Je- spodarki. Ta Polska jest bardzo drapież- grają w gry planszowe. W Warszawie stem bardzo tego ciekaw. Dla mnie jest na i przepięknie się rozwija. Jest bardzo mamy szereg rożnych pubów i restaura- to też świetna szansa, żeby zapropo- dużo młodych ludzi, którzy mają pasję cji, gdzie młodzi ludzie po trzydziestce nować interesującą grę w atrakcyjnym i chcą pracować, cały nasz kraj rozwija spotykają się na grę w gry planszowe. temacie. Bo to jest temat atrakcyjny się mocno do przodu, po tym jak zmienił Wciąż są ludzie, dla których gry plan- dla ludzi. Natomiast prywatnie jestem, nam się ustrój dwadzieścia parę lat temu. szowe to wyłącznie monopol, chińczyk tak jak wszyscy inni, zainteresowany I faktycznie na mapie Europy jesteśmy czy grzybobranie, natomiast mówimy i uważam, że jest to kwestia 10–20 lat bardzo silni. Oczywiście do rynków ta- już teraz o dziesiątkach tysięcy czy set- i ludzie staną na Marsie. kich, jak niemiecki czy francuski, jeszcze kach tysięcy młodych ludzi, trzydziesto- KC: Na koniec pytanie, jakie ma daleka droga, to są gigantyczne, wspa- latków, czterdziestolatków, którzy od- Pan hobby? kryli, że gry planszowe to takie gry jak IT: Jestem wielkim fanem fantasty- właśnie Robinson Crusoe czy Pierwsi ki, we wszelkich jej przejawach czy Aplikacja Marsjanie, czy jak wiele innych. Że mo- to filmów, czy komiksów, czy książek. mobilna żemy się spotkać z naszymi znajomymi Ja jestem takim klasycznym, znanym przy lampce wina i spędzić świetnie z różnych seriali lub komiksów, „ge- Grze Pierwsi Marsjanie towa- czas i gry planszowe absolutnie już nie ekiem”, który w liceum zaczytywał się rzyszy aplikacja mobilna, sta- są tylko dla dzieci. Mam wrażenie, że w książkach science fiction, w książ- nowiąc nieodłączny element udało nam się zmienić tę percepcję. kach Lema, Asimova czy innych auto- rozgrywki. To jedna z trzech KC: Tak sobie przewidując przy- rów. Tym science fiction i tą fantastyką pierwszych gier planszowych szłość, Pana zdaniem fabuła, która nasiąknąłem jako dziecko. Teraz udaje na świecie wydanych w takiej jest w Pierwszych Marsjanach, kiedy mi się łączyć tę właśnie pasję do fanta- kombinacji. może stać się rzeczywistością? Kiedy styki z życiem zawodowym, czyli two- będą misje załogowe na Marsa? rzę gry fantastyczne i z tego się utrzy- IT: O tyle, o ile śledzę obecnie, to muję. Życie mi się potoczyło w sposób mamy gigantyczny wyścig pomiędzy nieprawdopodobnie fantastyczny. Moja tym, co NASA ogłasza i na kiedy po- pasja do fantastyki to jedno, a drugie to daje swoje daty (bodajże ostatnio był pasja do sportu i piłki nożnej. Piłka noż- 2030) i Elonem Muskiem ze SpaceX, na jest dla mnie odskocznią od książek który próbuje bardzo mocno prześci- i gier planszowych. Po prostu czasem gnąć NASA, bo dla niego byłoby to pobiegać z przyjaciółmi, zmęczyć się, niesamowite wydarzenie, gdyby Spa- to jest także dla mnie wielka frajda. Je- ceX dotarł tam wcześniej — ostatnio stem gigantycznym fanem piłki nożnej. słyszałem gdzieś coś o 2020 roku. To, Piłki nożnej nie w wydaniu kibolskim, czego jestem pewien, choć trudno być bo to wydanie bardzo mnie smuci, pewnym oczywiście, ale to, w co ja natomiast w wydaniu takim, że gram wierzę, wydarzy się za naszego życia. w piłkę nożną z przyjaciółmi, regular- W minionym wieku, po lądowaniu na nie oglądam mecze czy to reprezentacji, Księżycu, percepcja społeczna, szcze- czy to ulubionych klubów piłkarskich. gólnie w Ameryce, była taka, że skoro I to mnie pasjonuje. mamy już ten Księżyc, to teraz za kil- ▀

52 Urania 5/2017 5/2017 Urania 53 Szkoła astropejzażu (15) Księżyc w fotografii astropejzażowej

Księżyc zmorą astrofotografa w astrokrajobrazie tym czym Słońce ca pomiędzy bezksiężycową nocą a tą, Astrofotografia większości z nas dla pejzażysty. Fotografia to światło, gdy Księżyc świeci w pełni, jest ogrom- kojarzy się z fotografowaniem ciem- a Księżyc jest podstawowym źródłem na. W pierwszym przypadku ciężko nego nocnego nieba. Te wszystkie światła dla nocnego pejzażysty. Każdy jest się poruszać bez latarki, natomiast gwiazdy, mgławice czy inne gromady fotograf lubujący się w zdjęciach kra- podczas pełni nie tylko obejdziemy się wymagają dobrych warunków do foto- jobrazowych doskonale wie, jak ważna bez latarki, co więcej, po adaptacji oczu grafowania. Im ciemniejsze niebo, im jest pora dnia, w której się fotografuje. do ciemności będziemy widzieć całą mniejsze zanieczyszczenie światłem, Nie bez powodu większość zdjęć pejza- masę szczegółów i czuli się prawie jak tym lepsze zdjęcia możemy zrobić. żowych powstaje o poranku lub w oko- w dzień. I to właśnie dlatego warto śle- Jest jeszcze jedna oczywistość, o której licach zachodu Słońca. To właśnie wte- dzić fazy Księżyca. Jest to podstawowa nie sposób wspomnieć. Księżyc, bo to dy światło jest najkorzystniejsze, naj- wiedza potrzebna każdemu, kto myśli o nim mowa, potrafi bardzo skutecznie bardziej plastyczne, pięknie podkreśla- o robieniu zdjęć nocnych. utrudniać klasyczną astrofotografię. jące walory fotografowanej sceny. I taka W zależności od fazy, w jakiej może- sama zasada obowiązuje w fotografii Księżyc wybiera kadry my go obserwować na niebie, może astropejzażowej. W nocy też powin- Planując nocny plener, sprawdźmy lekko przeszkadzać lub nawet całkowi- niśmy zwracać uwagę na to, jak przez nie tylko, w jakiej fazie aktualnie znaj- cie uniemożliwić zrobienie niektórych Księżyc jest oświetlony krajobraz. duje się Księżyc, ale też o której godzi- zdjęć. Gdy świeci w pełni, możemy nie wschodzi i zachodzi, oraz w której raczej zapomnieć o fotografowaniu Śledzimy fazy Księżyca części nieba będzie widoczny. Dopie- subtelnych detali nocnego nieba. A co Noc nocy nierówna. Nie każda noc ro mając te informacje, planujmy, co w takiej sytuacji robi astropejzażysta? jest ciemna. Na co dzień trudno jest nam i gdzie będziemy fotografować. Ina- Ano, zaciera ręce i cieszy się na samą to zauważyć, gdyż żyjemy w świecie, czej może nas spotkać w plenerze duże myśl o fotografowaniu w nocy. w którym za wszelką cenę staramy się te rozczarowanie. To właśnie Księżyc noce rozświetlić. Miasta pełne są latar- decyduje pośrednio za nas, czy sfoto- Księżyc przyjacielem ni i całej masy sztucznego oświetlenia. grafujemy Drogę Mleczną lub czy uda astropejzażysty Przez to nie dostrzegamy, jak mocnym nam się pokazać na zdjęciu z gwiazda- Księżyc, który zazwyczaj przeszka- źródłem światła potrafi być Księżyc. mi jakiś ciekawy fragment krajobrazu dza w klasycznej astrofotografii, jest Z dala od miejskiego oświetlenia różni- na pierwszym planie. Przy mocnym świetle Księżyca mo- żemy zapomnieć o wykonaniu zapiera- jącego dech w piersiach zdjęcia naszej Galaktyki. Niebo będzie zbyt jasne, by nam się to udało. Możemy za to bardzo ładnie naświetlić pierwszy plan na naszych zdjęciach. Jeśli mamy starszy aparat, który gorzej radzi sobie na wyż- szych czułościach, to zdecydowanie korzystniejsze będzie fotografowanie w okolicach pełni, gdy światła jest na- prawdę sporo i nie trzeba mocno for- sować matrycy naszego aparatu. Przy świetle Księżyca bardzo ładnie wycho- dzą zdjęcia typu startrails, pokazujące ruch gwiazd na niebie. Gdy Księżyc jest pod horyzontem, dużo łatwiej będzie nam fotografować Wykorzystanie zachodzącego Księżyca do rozświetlania pejzażu poza Drogą Mleczną również zorzę po-

54 Urania 5/2017 Szkoła astropejzażu

Księżyc za górami Księżyc nad horyzontem

Księżyc na horyzoncie Księżyc nad horyzontem zoncie

Księżyc pod horyzontem Brak Księżyca na niebie larną, komety oraz wszystkie inne sub- Pierwsza kwadra kiedy Księżyc jest w pierwszej kwa- telne obiekty. Z kolei bez Księżyca na Jak widać, sporo zleży od tego, przy drze. Jest on wtedy oświetlony mniej niebie bardzo trudno jest dobrze naświe- jakiej fazie Księżyca będziemy foto- więcej w połowie, swoim kształtem tlić pierwszy plan. Dlatego w okolicach grafować. Pomyślmy o tym następnym przypominając literę D. Tym samym nowiu szukajmy kadrów o charakterze razem, wybierając się na nocny plener. zapewnia całkiem sporo światła. Jed- konturowym, które niekoniecznie muszą Dobrym ćwiczeniem, pokazującym nak nie to jest najważniejsze. Najwięk- być dobrze naświetlone i są atrakcyjne jak wiele zależy od naszego natural- sza zaleta tej fazy Księżyca to godzi- nawet mocno niedoświetlone. Rozglą- nego satelity, jest odwiedzenie tego na, o której srebrny glob chowa się dajmy się za miejscami, które są chociaż samego miejsca przy różnych fazach. pod horyzontem. W tej fazie następuje w niewielkim stopniu oświetlone przez Gorąco zachęcam do takiej próby, aby to w środku nocy, dając tym samym jakieś, choćby niewielkie, źródło światła. samemu przekonać się o tym, jak moc- możliwość fotografowania w zupełnie Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, no Księżyc potrafi wpływać na nasze różnych warunkach oświetleniowych. abyśmy sami pobawili się w malowanie zdjęcia. Jeśli nie mamy tyle samoza- I własnie przez to pierwsza kwadra jest światłem i spróbowali doświetlić fotogra- parcia lub nie możemy poświęcić tyle moją ulubioną fazą Księżyca. fowany pierwszy plan. czasu, to polecam plener w okresie, Piotr Potępa

5/2017 Urania 55 W skrócie

Burze śnieżne na Marsie Po zachodzie Słońca powierzchnia Czerwonej Planety zmienia się nie do poznania. Najnowsze badania przeprowa- dzone przez naukowców pokazują zmiany, jakie zachodzą po zmroku w atmosferze Marsa. Informacje uzyskane z tych ba- dań mogą mieć znaczący wpływ nie tylko na kolejną misję marsjańską, ale także na możliwą w przyszłości kolonizację tej planety. Wyniki badań opublikowanych 21 sierpnia w czasopiśmie Nature Geoscien- ce wykazały, że na Marsie występują burze śnieżne. Naukowcy już wcześniej wiedzieli o istnieniu śniegu na powierzchni Czer- wonej Planety, zwłaszcza w pokrywach lodowych znajdujących się na biegunach, oraz z danych otrzymanych w 2008 r. z lą- downika NASA Phoenix. Nikt jednak dotąd Porównanie wielkości Słońca z gwiazdą TRAPPIST-1. Źródło: ESA nie przypuszczał, jak silne mogą być burze śnieżne na Marsie. pewne czy zostaje ona w chmurach czy nie się do swoich minimalnych rozmiarów. W ostatnich badaniach naukowcy zre- też wznosi się na tyle wysoko, że ucieka Jednak górna granica wieku tego układu zygnowali z analizy jedynie pojedynczego w przestrzeń kosmiczną. Według naukow- aż do teraz pozostawała zagadką. modelu przewidywania marsjańskiej pogo- ców ten proces może stanowić wyjaśnie- Nie jest do końca jasne, co tak „za- dy i zamiast tego połączyli 3 różne metody, nie, w jaki sposób Mars stracił swoją wodę. awansowany” wiek gwiazdy oznacza dla dzięki którym byli w stanie przeprowadzić Agata Musiuk planet TRAPPIST-1. Z jednej strony starsze jednocześnie symulację klimatu planety, gwiazdy są dużo spokojniejsze niż młod- turbulencje powietrza w atmosferze oraz TRAPPIST-1 starszy sze, więc planety nie ucierpiałyby znacznie określić panujące warunki pogodowe. z powodu częstych rozbłysków. Z drugiej Od dawna było wiadomo, że na Czerwo- od Układu Słonecznego natomiast, planety orbitujące tak blisko nej Planecie są chmury, jednak do tej pory Jednym z najważniejszych czynników swojej gwiazdy byłyby narażone na jej sil- nikt nie przypuszczał, że mogą być one tak mających wpływ na szanse powstania ży- ne promieniowanie przez miliardy lat, co istotne dla marsjańskiej pogody na więk- cia poza naszym Układem Słonecznym mogłoby odrzeć je z atmosfery i sprawić, szą skalę. Dzięki połączeniu 3 modeli na- jest wiek gwiazdy danego systemu. Młode że straciły duże ilości wody z powierzch- ukowcy mogli zbadać, w jaki sposób zmie- gwiazdy często wysyłają strumienie silnego ni. Przykładem tego typu efektu z nasze- nia się ich zachowanie w dzień i w nocy. promieniowania, nazywane rozbłyskami, go Układu jest Mars, który w przeszłości Okazało się, że podczas dnia chmury które mogą docierać do powierzchni pla- prawdopodobnie posiadał wodę na po- absorbują światło słoneczne, przez co, net w ich układzie, a jeśli one są również wierzchni, ale utracił jej większą część mając wyższą temperaturę, utrzymują sta- młode, mogą mieć dodatkowo niestabilne oraz swoją atmosferę na skutek silnego bilną atmosferę, a po zmroku ich tempera- orbity. Z drugiej strony, planety orbitujące promieniowania słonecznego na prze- tura spada o około 4°C na godzinę. starsze gwiazdy przetrwały już ich burzli- strzeni miliardów lat. Wtedy gorące powietrze wznosi się wą młodość, ale były również narażone na Niemniej jednak, starsze gwiazdy wcale znad powierzchni planety i miesza z chłod- ich niszczące promieniowanie przez długi nie muszą powodować utraty atmosfery. niejszymi masami powietrza opadającymi czas. Jako że planety wokół TRAPPIST-1 mają z chmur, powodując powstanie podobnych Obecnie jednym z najbardziej intrygu- mniejsze gęstości niż Ziemia, istnieje moż- do śniegu cząstek oraz wiatru wiejącego jących układów jest TRAPPIST-1, układ liwość, że duże zasoby lotnych cząsteczek, z prędkością nawet do 10 m/s. Symulacje z 7 planetami wielkości Ziemi krążącymi takich jak H2O, mogły utworzyć grubą at- również wykazały, że w atmosferze Marsa, wokół bardzo chłodnego czerwonego kar- mosferę, która osłoniłaby powierzchnię wewnątrz jego chmur polarnych, wznosi ła w odległości około 40 lat św. od Ziemi. planety przed promieniowaniem gwiazdy. się para wodna. Jednak nie jest do końca W najnowszych badaniach naukowcy Jednak gdy taka sytuacja staje się ekstre- z NASA Jet Propulsion Laboratory osza- malna, może dojść do powstania efektu cowali jego wiek na 5,4–9,8 mld lat. Jeśli cieplarnianego, przy którym atmosfera sta- TRAPPIST-1 znajduje się w górnej granicy je się tak gruba, że powierzchnia planety tego przedziału, może być nawet dwa razy przegrzewa się, tak jak miało to miejsce na starszy od Układu Słonecznego, który po- Wenus. wstał 4,5 mld temu. Szczęśliwie dla planet z TRAPPIST-1, W momencie odkrycia, naukowcy uwa- ich gwiazda, tak jak inne gwiazdy o niskiej żali, że TRAPPIST-1 musi mieć przynaj- masie, będzie miała relatywnie stałą tem- mniej 500 mln lat. Przy swoich niewielkich peraturę i jasność przez tryliony lat. Jej rozmiarach (jest nieco większy od Jowisza) przewidywana długość życia jest o wiele i masie (8% masy Słońca) to najkrótszy dłuższa niż aktualny wiek Wszechświata — Zdjęcie Marsa zrobione podczas misji Mars okres, który zajmuje gwiazdom o niskich 13,7 mld lat. Explorer w 2016 r. Źródło: ESA masach, takim jak TRAPPIST-1, zmniejsze- Agata Musiuk

56 Urania 5/2017 www.urania.edu.pl W skrócie

Pierwszy „obraz” zaćmienia Skała Piedra del Sol ma na sobie jesz- cyjnego MOA-2011-BLG-262. Nowym po- cze jeden ciekawy z astronomicznego tencjalnym egzoksiężycem może być Ke- Słońca? punktu widzenia, bardziej już spiralny rysu- pler-1625b I. W sieci mamy dziś wiele zdjęć ukazują- nek. Malville sądzi, że może on obrazować Temat księżyców krążących wokół pla- cych zaćmienia Słońca i Księżyca. Jednak sekwencję wschodów Słońca, począwszy net w innych układach planetarnych to ten „obraz” jest pod wieloma względami od około 15 dni poprzedzających jedno z wyzwań współczesnej astronomii. absolutnie wyjątkowy! czerwcowe przesilenie letnie na półkuli W Układzie Słonecznym znamy wiele księ- Od jak dawna ludzie interesują się za- północnej. Spekuluje się również, że dwa życów, więc czemu nie miałoby ich być ćmieniami i w jakim stopniu je niegdyś ro- inne petroglify znalezione na skałach także w innych systemach planetarnych? zumieli? Profesor J. McKim „Kim” Malville kanionu Chaco przedstawiają… super- Najnowsze badania przeprowadzili Alex z Uniwersytetu Colorado Boulder uważa, nową z 1054 r. naszej ery oraz kometę, Teachey i David M. Kipping z Columbia Uni- że jedno z dawnych zaćmień Słońca może która może być nawet słynną kometą Hal- versity w Nowym Jorku i miłośnik astrono- być uwiecznione na prastarym symbolu leya. Trudno jednak powiedzieć, jak było mii Allan R. Schmitt. naskalnym znalezionym przez archeolo- naprawdę i co dokładnie mieli na myśli W swoich analizach naukowcy skupili gów w kanionie Chaco w Nowym Meksyku. twórcy tych pradawnych dzieł sztuki, gdyż się na danych obserwacyjnych dotyczących Ten petroglif, czyli swego rodzaju obraz nie mamy dziś żadnej związanej z nimi do- 284 planet, pochodzących z teleskopu Ke- wyrzeźbiony w wielkim kamieniu o nazwie kumentacji… plera. Badana grupa obiektów to planety Piedra del Sol, przedstawia kółko i wy- Elżbieta Kuligowska o masach od Ziemi do Jowisza, krążące chodzące z niego długie i zapętlające się w odległościach wokół swojej gwiazdy linie, które w dużym stopniu kojarzą się od 0,1 au do 1 au, czyli nie dalej niż Ziemia nam ze współczesnym obrazem korony wokół Słońca. W opublikowanej pracy na- słonecznej. Odkryto go podczas… szkol- ukowcy wskazują, że górny limit dla popula- nej wycieczki. Zdaniem profesora Malville cji egzoksiężyców wokół takich planet oka- może on prezentować całkowite zaćmienie zuje się dość mały. Mimo tego udało im się Słońca z 11 lipca 1097 r. wykryć jeden potencjalny przypadek egzok-

Struktury podobne do tych dostrzegal- Źródło: University of Colorado siężyca — w przypadku układu Kepler-1625. nych na petroglifie można także odnaleźć W tym systemie znajduje się planeta w datowanej na 1860 r. rycinie jednego Kepler-1625b, która ma przypuszczalnie z niemieckich astronomów, przedstawia- średnicę Jowisza i masę dziesięć razy więk- jącej całkowite zaćmienie naszej gwiazdy szą. Wokół niej może krążyć księżyc o dość mające miejsce podczas okresu wzmożo- Zdjęcie: Petroglif znaleziony w kanionie Cha- nietypowych parametrach. Może on mieć co przedstawia okrąg z charakterystycznymi nej aktywności słonecznej. Widzimy tam bowiem wielkość Neptuna! Tak dużych księ- niemal te same promienie i pętle co na na- pętlami wokół jego krawędzi. Czy to jednak naprawdę korona słoneczna obserwowana życów jak na razie teoria nie przewiduje, ale skalnym rysunku z kanionu Chaco. Profe- w czasie całkowitego zaćmienia Słońca? badacze nie wykluczają takiej możliwości. sor Malville w swych badaniach petroglifu Zaznaczają, że na przykład „gorące jowisze” współpracował m. in. z José Vaquero z Uni- Czy wykryto egzoksiężyc? też najpierw wykryto obserwacyjnie, a teoria wersytetu Extremadura w hiszpańskim W serwisie arXiv.org pojawił się artykuł, nie przewidywała wcześniej ich istnienia. Cáceres. Naukowcy chcieli sprawdzić jego w którym naukowcy sugerują, iż udało im Według obliczeń autorów orbita możliwe- możliwe powiązania z zaćmieniem z roku się wykryć egzoksiężyc, czyli księżyc w in- go księżyca musi być na tyle stabilna, że 1097. Wysunęli hipotezę, że narysowany nym układzie planetarnym. Na październik w okresie 5 mld lat nie powinien on ani na skale obraz korony może nawet uka- są szykowane obserwacje sprawdzające spaść na planetę, ani od niej uciec. zywać ogromne koronalne wyrzuty masy przy pomocy Kosmicznego Teleskopu Hub- Artykuł nie ukazał jeszcze w żadnym (CME), które mogły mieć miejsce w tym ble’a. Potencjalny egzoksiężyc nosi ozna- recenzowanym czasopiśmie astronomicz- czasie. czenie Kepler-1625b I. nym, jest to jak na razie wstępna publika- Jak to jednak sprawdzić? Brano pod Doniesienia o detekcji egzoksiężyców cji w arXiv.org. Pozostaje nam poczekać uwagę trzy różne źródła danych i zarazem już się pojawiały, ale ciągle brak ich osta- na zapowiadane obserwacje przy pomocy metody. Pierwszą z nich jest analiza sło- tecznego potwierdzenia. Dla przykładu, Kosmicznego Teleskopu Hubble’a, które jów drzew rosnących około tysiąc lat temu w 2014 r. agencja kosmiczna NASA infor- mają zweryfikować hipotezę o księżycu Ke- pod kątem zawartości izotopu węgla C14, mowała o egzoksiężycu wykrytym dzięki pler-1625b I. która jest zależna od aktualnego poziomu zjawiskom mikrosoczewkowania grawita- Krzysztof Czart aktywności słonecznej w danym okresie ich wegetacji. Im mniej znajduje się w nich C14, tym więcej było wówczas plam sło- necznych, a więc tym większa aktywność

Słońca. Drugą wykorzystaną techniką Źródło: arXiv.org były optyczne zliczenia plam słonecznych z danego czasu, a trzecią — analogiczne badania rozkładu zórz polarnych na półkuli północnej, które także są wyznacznikiem wysokiej aktywności słonecznej. Wnioski z badań opisano w Journal of Mediter- ranean Archaeology. Wynika z nich, że zaćmienie z 1097 r. faktycznie powinno mieć miejsce w okresie maksimum cyklu 11-letniego.

5/2017 Urania 57 CYRQLARZ No 224 Biuletyn Pracowni Komet i Meteorów Podstawy nauki o meteorytach Niniejszy tekst powstał w oparciu o „Handbook for Meteor Observers”, podręcznik wydany w 2008 r. przez In- ternational Meteor Organization, będący dość aktualnym i przystępnym wprowadzeniem w świat współczesnej nauki o meteorach. Tym razem kilka słów o bolidach.

Od czasów starożytnych aż do XIX w. terminem „meteor” czesnych uczonych. Na rozpoczęcie pierwszych poważniej- określano wszelkie zjawiska atmosferyczne, takie jak błyska- szych badań trzeba było poczekać kolejne 21 lat. Pod wodzą wice, zorze polarne, opady deszczu, gradu czy śniegu. (W ję- Adolphe Queteleta wznowiono wizualne bazowe obserwacje zyku polskim w specjalistycznej terminologii takie znaczenie meteorów, których to efektem było opublikowanie katalogu słowa meteor jest po dziś dzień aktualne). Dawniej często meteorów w 1841 r. 13 listopada 1833 r. ogromny deszcz Le- uważano, że widoczne na niebie meteory powiązane są w ja- onidów przykuwa po raz kolejny uwagę, a w pięć lat później kiś sposób z aktywnością wulkaniczną czy silnymi wiatrami. zostaje zauważone istnienie roju Perseidów. Coraz więcej Sądzono, że powstają wskutek zapłonu gazów krążących faktów świadczy o pozaziemskim pochodzeniu meteorów, gdzieś wysoko w atmosferze. Tego typu pogląd przetrwał aż tym niemniej jeszcze około 1863 r. takie pochodzenie było tu do XIX w., mimo że już dużo wcześniej niektórzy naukowcy i ówdzie podawane w wątpliwość. Wkrótce wysunięto tezę, sugerowali kosmiczne pochodzenie bolidów i meteorów. że deszcz Leonidów był spowodowany przez drobne ciała Pierwszym badaczem próbującym obliczyć trajektorię bo- krążące wokół Słońca i przewidziano kolejny powrót roju lidu był Schickard (1624), który podjął się zbadania natury na 1866 r. co okazało się być prawdą. Podczas powrotu Le- zjawiska obserwowanego 17 listopada 1623 r. nad Niem- onidów obserwowano ślady pozostawiane przez jasne mete- cami. Wyniki Schickarda były jednak na tyle nieprecyzyjne, ory, co pozwoliło wyciągać pewne wnioski na temat wiatrów że nie pozwalały w bezsporny sposób określić pochodzenia wiejących w górnej atmosferze. bolidu. Podobne obliczenia przeprowadził w 1676 r. Monta- Przypatrywano się też barwom meteorów, snując przy- nari, próbując określić trajektorię bolidu obserwowanego 21 puszczenia na temat składu chemicznego meteoroidów. maja 1676 r. nad Adriatykiem. Stwierdził on, że obserwowany Przeprowadzono też pierwsze obserwacje spektroskopo- obiekt z dużym prawdopodobieństwem nie pochodził z Zie- we, obserwując pojawiające się meteory wizualnie, wprost mi. W 1686 r. Edmund Halley określił wysokość ziemskiej przez pryzmaty. Pomimo oczywistych trudności związanych atmosfery na 72 km a w kilka lat później wysunął hipotezę z prowadzeniem obserwacji metodami wizualnymi, w drugiej o pozaziemskim pochodzeniu meteorów. połowie XIX w. zebrano dość dużo wartościowych danych. Wieczorem 19 marca 1719 r. nad Anglią pojawił się W tym czasie pojawiają się też pierwsi miłośnicy astronomii wielki bolid. Na podstawie zebranych danych z przelotu obserwujący meteory. Halley wyznaczył wysokość tego bolidu na 119 km a pręd- W 1861 r. Kirkwood wysunął tezę, że meteoroidy są kość na 8 km/s. Ten sam bolid był źródłem silnych efektów drobnymi pozostałościami komet, które uległy rozpadowi. dźwiękowych, co przy wyznaczonej wysokości wydawało W 1867 r. Peters, Schiaparelli i Oppolzer niezależnie zauwa- się być trudne do wytłumaczenia. Pierwszym badaczem, żyli podobieństwo orbity komety 55P/Tempel-Tuttle (1866 I) który w nieco bardziej systematyczny sposób podchodził do i orbity Leonidów. Schiaparelli poszedł nawet dalej i podobne badań meteorów, był Ernst Chladni uważany za ojca mete- wnioski wysunął dla Perseidów i komety 109P/Swift-Tuttle orytyki. W 1794 r. Chladni przedstawił spójną teorię dotyczą- (1862 III). cą kosmicznego pochodzenia znajdowanych meteorytów i związanych z nimi bolidów. Teoria ta nie znalazła jednak szerszego uznania. Nawet słynny Alexander von Humboldt, obserwujący wielki deszcz Leonidów z 1799 r. był przeciw- nikiem pozaziemskiego pochodzenia bolidów, o czym pisał jeszcze w 1845 r. w swojej pracy pt. „Kosmos”. Dochodze- nie do prawdy odbywało się metodą małych kroków. Jednym z nich była jednoczesna obserwacja tego samego meteoru z dwóch różnych miejsc przez niemieckich studentów o na- zwiskach Brandes i Benzenberg w roku 1798. Jesienią tegoż roku wspomniani studenci zorganizowali nawet planowe obserwacje, na podstawie których byli w stanie określić trajekto- rie 22 meteorów, potwierdzając jednocześnie ich pozaziem- skie pochodzenie. Wielki deszcz meteorów z 1799 r. nie wzbudził niestety większego zainteresowania tymi zjawiskami. Nie podjęto systematycznych badań na większą skalę. Nie potraktowano też poważnie pierwszych prawidłowych wyników. W pierwszych latach XIX w. meteory traktowano prawie tak samo jak w czasach Galileusza. Przełom przyszedł nagle, jak grom z jasnego nieba. 26 kwietnia 1803 r. w pobliżu miejscowości L’Aigle z nieba dosłownie posypały się kamienie, a wszystko to stało się na oczach licznie zgromadzonych świadków. Drobny fragment meteorytu L'Aigle z zachowaną skorupką obtopienio- Wydarzenie to w poważny sposób wpłynęło na poglądy ów- wą (pokazany odcinek to 1 cm, okaz z kolekcji Jacka Drążkowskiego)

58 Urania 5/2017 CYRQLARZ No 224

Systematyczne obserwacje meteorów Systematyczne obserwacje meteorów prowadzone były przez miłośników astronomii już w XIX w. Zainteresowanie meteorami było szczególnie żywe w Wielkiej Bryta- nii, we Włoszech i w Niemczech. Na koniec XIX i początek XX w. przypada działalność niewątpliwie najsłynniejszego badacza me- teorów owych czasów, Williama Fredericka Denninga (1848–1931), wybitnego obserwatora wizualnego i miłośnika astronomii. Pierwsze obserwacje Denninga datuje się na 1860 r. Dzięki niemu ilość znanych ro- jów meteorowych szybko wzrosła. W swoich obserwacjach pominął jednak istnienie tła aktywności sporadycznej meteorów, przez co oprócz odkrycia rzeczywistych rojów na listę dostało się też wiele nieprawidłowych radiantów klasyfikowanych na podstawie przypadkowego pojawienia się niezwiąza- nych ze sobą meteorów w jednym rejonie nieba. Denning był przekonany, że każdej nocy może być aktywnych nawet 50 róż- nych rojów meteorowych. Wizualnie taka ilość rojów da się zaobserwować nie w ciągu nocy, ale roku i wymaga to dużego doświad- czenia obserwacyjnego. Z punktu widzenia współczesnych badań z wykorzystaniem dokładnych technik instrumentalnych oraz gromadzenia olbrzymich ilości danych o tra- jektoriach z wielu lat twierdzenie Denninga staje jednak prawdziwe, choć niemożliwe dla pierwotnego autora do naukowego potwierdzenia. Innym błędnym konceptem Dennin- ga było uznawanie niezmienności położenia radiantów rojów meteorowych (jak dziś wiemy, przesuwają się one z nocy na noc, co jest odbiciem ruchu naszej planety wzglę- dem strumienia meteoroidów). Pomimo pew- nych błędów dorobek Williama Denninga był Wielki deszcz Leonidów z 1833 r. przełomowy, a historia obserwacji większości współcześnie znanych rojów zaczyna się właśnie od obser- Z meteoroidami wiązały się w owym czasie dość osobliwe wacji przeprowadzanych przez tego badacza. Poświęcił on hipotezy. W 1890 r. Lockyer wysunął tezę, że głównym źró- ponad 65 lat swojego życia na badania nad meteorami, opu- dłem energii słonecznej jest ciągły dopływ wielkich ilości me- blikował setki prac w tej dziedzinie, a pod koniec życia został teoroidów, które, docierając do Słońca, podtrzymywały jego uhonorowany tytułem magistra honoris causa uniwersytetu świecenie przez tak długi czas. Co więcej, w ten sam sposób w Bristolu. można było wytłumaczyć istnienie gwiazd zmiennych, tłuma- Zainteresowania Denninga koncentrowały się wokół od- cząc zmiany blasku zmianami w ilości materii docierającej krywania nowych rojów meteorowych. Znacznie mniej uwagi na powierzchnie takich gwiazd. przywiązywał on (i jemu współcześni) do określania poziomu aktywności rojów. Dość powiedzieć że w XIX w. nie powstał Pierwsze obserwacje fotograficzne i radarowe żaden w pełni użyteczny opis aktywności który można by Po raz pierwszy sfotografowano meteor w roku 1885 pod- jednoznacznie odnieść do współczesnego pojęcia zenitalnej czas wybuchu aktywności Andromedydów. Pierwsze zdjęcie liczby godzinnej (ZHR, ustandaryzowany sposób podawa- wykonał Czech, Ladislaus Weinek. Po roku 1894 podjęto nia aktywności roju, przy założeniu, że radiant znajduje się pierwsze systematyczne obserwacje fotograficzne, a już w zenicie, a każdy obserwator ma takie same warunki ob- w 1898 r. w obserwatorium harwardzkim William Lewis Elkin serwacji, wyrażone w granicznej widoczności najsłabszych zastosował dobrze nam dziś znany rotujący shutter. Fotogra- gwiazd wynoszących 6,2 mag). Wbrew pozorom nasza wie- fowanie w owych czasach było bardzo drogie i nieefektyw- dza o profilach aktywności rojów nie sięga tak daleko wstecz, ne, zarówno materiały światłoczułe, jak i optyka były bardzo jak mogłoby się to wydawać. Czytając dziewiętnastowieczne niedoskonałe. Pierwsze widmo meteorowe uchwycono przy- opisy aktywności rojów, można dostrzec wiele sprzeczności. padkiem w 1897 r. podczas obserwacji spektroskopowych Różni autorzy opisują te same zjawiska w różny sposób, bar- gwiazd do katalogu Drapera. Do roku 1932, kiedy to Peter dzo subiektywnie i w sposób, który uniemożliwia wyciąganie Millman rozpoczął swój program spektroskopowy, znane wartościowych wniosków. było tylko 8 widm meteorów natomiast szerszy rozwój spek-

5/2017 Urania 59 CYRQLARZ No 224 Biuletyn Pracowni Komet i Meteorów troskopii meteorowej nastąpił dopiero po II wojnie światowej. większy od 1. Dopiero po roku 1945 przeprowadzono pra- W 1929 r. narodziła się nowa technika obserwacji. Japoń- widłowe obserwacje (aktualnie nie obserwuje się meteorów scy uczeni, badając odbicia fal radiowych od jonosfery, nie- na realnie hiperbolicznych orbitach, występujące w tabelach spodziewanie zarejestrowali dodatkowe krótkotrwałe echa, przypadki zjawisk z mimośrodem większym niż 1 powiązane które bardzo szybko powiązano z pojawiającymi się mete- są z danymi o wątpliwej jakości). orami. W sposób planowy po raz pierwszy wykorzystano obserwacje radiowe podczas maksimum Leonidów w 1931 r. Organizacje miłośnicze Podobnie jak w przypadku fotografii, tak i tu na szersze za- Organizacje miłośnicze działały prężnie przez cały XX w., stosowanie trzeba było zaczekać do zakończenia drugiej poczynając od roku 1900 powstawały w różnych częściach wojny światowej. świata. Już od 1890 r. prowadzone były obserwacje mete- Okres międzywojenny przyniósł bardziej szczegółową de- orów w ramach Sekcji Meteorowej Brytyjskiego Towarzy- batę nad pochodzeniem meteoroidów. W ówczesnych bazach stwa Astronomicznego. W 1911 r. założona została organi- orbit figurowały zarówno meteory na orbitach eliptycznych, zacja American Meteor Society (AMS), która działa prężnie jak i wielka ilość meteorów na orbitach hiperbolicznych. Mete- po dzień dzisiejszy. Przed wojną dużym problemem był brak ory pochodzące z orbit eliptycznych najwyraźniej pochodziły jakiejkolwiek szerszej koordynacji i wymiany informacji. Ob- z naszego Układu Słonecznego, te na orbitach hiperbolicz- serwacje prowadzono według różnych, nieporównywalnych nych musiały jednak pochodzić z przestrzeni międzygwiezd- wzajemnie metod. Podczas drugiej wojny światowej aktyw- nej. Wielki badacz meteorów Cuno Hoffmeister uważał, że aż ność miłośnicza znacząco ucierpiała. Na frontach poległo 79% meteorów pochodzi spoza Układu Słonecznego. Podob- wielu doświadczonych obserwatorów. W tych trudnych cza- nego zdania był Ernst Opik z obserwatorium w Armagh, który sach tu i ówdzie prowadzono jednak regularne obserwacje, na dobre wprowadził pojęcie meteoroidu międzygwiezdne- korzystając z ciemnego nieba miast, w których w obawie go. Aby dokonać weryfikacji tych oszacowań, zorganizowa- przed bombardowaniami wyłączano wszelkie oświetlenie no w latach 1931–1933 ekspedycję harwardzką do Arizony. W arsenale urządzeń znajdowało się między innymi specjal- Badania meteorów po roku 1945 ne ruchome lustro zaprojektowane przez Opika, które, poru- Po roku 1945 doszło do prawdziwej rewolucji w bada- szając się w regularny sposób, powodowało powstawanie po- niach meteorów, a jej źródłem był znaczący rozwój technik falowanego śladu meteoru na zdjęciu. Na podstawie takiego obserwacyjnych (i techniki w ogóle). W 1950 r. do obserwacji zdjęcia możliwe było zmierzenie prędkości kątowej, podobnie zastosowano wielkie kamery Super-Schmidt pozwalające fo- jak czyni się to w przypadku klasycznych shutterów. Niestety tografować meteory do jasności +3,5 magnitudo (jest to za- pomiar pofalowanych śladów okazał się być bardzo nieprecy- sięg bardzo wysoki, nawet biorąc pod uwagę współczesne zyjny, przez co aż 60% wyznaczonych orbit miało mimośród standardy). Dzięki takim kamerom uzyskano setki precyzyjnych orbit meteorowych, zmniejszając przy tym drastycznie odsetek orbit hiperbolicznych. Po wojnie duże roje meteorowe zbadane zostały dość szczegółowo. Poznano dokładnie ich orbity. przypatrzono się bliżej profilom aktywności. W przypadku wielu małych rojów, w których istnienie wierzyli obserwatorzy wizualni, nie udało się uzyskać pozytywnych wyników. Jednocześnie obserwacje fotograficzne pozwoliły odkryć kilka rojów, których istnienie nie było znane obserwatorom wizualnym. W ten sposób w latach 50. po raz pierwszy dostrzeżono słabsze strony obserwacji wykonywanych nieuzbrojonzm okiem. Przeceniano precyzję szkicowania meteorów na mapach, co więcej, dawna metodyka obserwacji zaniedbywała wiele istotnych spraw, takich jak określanie widoczności granicznej czy choćby rze- telny opis sposobu obserwacji. Wielu obserwatorów, słysząc o niewielkiej wartości naukowej swoich wieloletnich badań, porzuciło swoje dotychczasowe zajęcie. Tymczasem w Europie i Ameryce Północnej powstały fotograficzne sieci bolidowe. Nastawione na rejestrację bardzo jasnych bolidów przy dużych polach widzenia pozwalały na obserwację zjawisk powiązanych z upadkami meteorytów. Bardzo duży postęp odnotowano w dziedzinie obserwacji ra- darowych. Dzięki tej technice określono radianty i orbity dla meteorów o jasności do +13,5 mag. Jednocześnie odkryto pierwszy dzienny rój meteorów (a w niedługim czasie kolejne.) W latach 60. podjęto pierwsze obserwacje wideo (Spal- ding, 1963). Kamery telewizyjne, jakich wówczas używano, miały bardzo małą czułość i aby uzyskać jakiekolwiek rezul- Fred Whipple stojący obok kamery Baker Super-Schmidt, rok 1952. Ka- taty, montowano przed obiektywami wzmacniacze obrazu mera miała aperturę 31 cm, ogniskową 20 cm, numeryczną światłosi- (mówiąc inaczej — noktowizory). Pierwsze kamery, które łę f/0.65 (rzeczywista wynosiła f/0.85). Zainstalowana w płaszczyźnie obrazowania specjalnie ukształtowana płyta fotograficzna pozwalała pozwalały na skuteczne obserwacje meteorów bez użycia na uzyskanie prawidłowo naświetlonego, wolnego od winietowania wzmacniaczy, zaczęły pojawiać się dopiero w latach 90. XX w. pola widzenia o rozmiarze 55° Przemysław Żołądek

60 Urania 5/2017 www.urania.edu.pl W skrócie

5/2017 Urania 61 PLANETARIUM I OBSERWATORIUM ASTRONOMICZNE im. Mikołaja Kopernika w Chorzowie ––––––––––––––––––––––––––––––––––– 

INFORMACJE REGULAMINOWE PIERWSZA SERIA ZADAŃ ZAWODÓW I STOPNIA 1. Olimpiada Astronomiczna jest organizowana dla uczniów szkół 1. Jakie warunki powinny być spełnione, aby szerokość pasa całko- ponadgimnazjalnych. Mogą w niej jednak takŜe uczestniczyć rekomen- witego zaćmienia Słońca, mierzona po powierzchni Ziemi, była moŜli- dowani uczniowie innych szkół (zgodnie z rozdz. II § 3 Regulaminu). wie największa? Oszacuj maksymalną wartość szerokości tego pasa. 2. Zawody olimpiady są trójstopniowe. W zawodach I stopnia Potrzebne dane liczbowe wyszukaj samodzielnie. (szkolnych) kaŜdy uczestnik rozwiązuje dwie serie zadań, w tym zadanie obserwacyjne. 2. W połowie 2017 roku, w czasopiśmie Nature opublikowano arty- kuł o odkryciu wyjątkowo gorącej planety KELT-9b, okrąŜającej gwia- 3. W pierwszej serii zadań zawodów I stopnia naleŜy nadesłać, do 16 października 2017 r., rozwiązania 2 zadań, dowolnie wybranych zdę o symbolu KELT-9 z okresem 1,48 doby ziemskiej. Temperaturę przez uczestnika, spośród zestawu zawierającego 3 zadania. panującą po dziennej stronie powierzchni tej planety oszacowano na 4600 K. Masa oraz moc promieniowania macierzystej gwiazdy wynoszą 4. Uczniowie, którzy prześlą rozwiązania zadań pierwszej serii, 30 28 otrzymają na adres prywatny tematy drugiej serii oraz przydzielony im odpowiednio: M = 2,52 M = 5,01·10 kg i L = 53 L = 2,04·10 W. osobisty kod uczestnika. Zadania drugiej serii będą równieŜ zamiesz- Zakładając, Ŝe planeta obiega gwiazdę po okręgu, a powierzchnia czone, od 18 października 2017 r., na stronie internetowej olimpiady planety ma cechy ciała doskonale czarnego, przedyskutuj, czy przyto- astronomicznej: www.planetarium.edu.pl/oa.htm. czone informacje pozwalają wysnuć wniosek, Ŝe planeta KELT-9b 5. Rozwiązanie zadania obserwacyjnego naleŜy przesłać wraz moŜe być stale zwrócona jedną stroną ku macierzystej gwieździe – tzn. z rozwiązaniami zadań drugiej serii zawodów I stopnia, do 20 listopa- czy obrót planety wokół swojej osi moŜe być zsynchronizowany z jej da 2017 r. Nadesłanie rozwiązania zadania obserwacyjnego jest wa- okresem obiegu wokół gwiazdy KELT-9. runkiem koniecznym dalszego udziału w olimpiadzie. 3. Przyjmując, Ŝe Mars obiega Słońce w płaszczyźnie ekliptyki 6. W przypadku nadesłania rozwiązań większej liczby zadań, do oraz Ŝe marsjański północny biegun niebieski znajduje się na sferze klasyfikacji zaliczane będą rozwiązania ocenione najwyŜej (dwa zada- w połowie odległości pomiędzy Denebem (α Cyg) i Alderaminem (α Cep), nia z pierwszej serii, cztery z drugiej serii i jedno zadanie obserwacyjne). określ, w jakich gwiazdozbiorach znajdują się marsjańskie odpowied- 7. Rozwiązania zadań zawodów I stopnia naleŜy przesłać za po- niki punktów równonocy i punktów przesileń oraz przez jakie gwiaz- średnictwem szkoły pod adresem: KOMITET GŁÓWNY OLIMPIADY dozbiory przebiega marsjański równik niebieski. ASTRONOMICZNEJ, Planetarium Śląskie, 41-500 Chorzów, skr. poczt. 10, w terminach podanych w p. 3 i 5. Decyduje data stempla Termin przesłania rozwiązań zadań pierwszej serii upływa 16.10.2017 r. pocztowego. 8. Rozwiązania zadań powinny być krótkie i zwięzłe, ale z wystar- ZADANIA OBSERWACYJNE czającym uzasadnieniem. W przypadku polecenia samodzielnego wy- Rozwiązanie zadania obserwacyjnego powinno zawierać: dane do- szukania danych, naleŜy podać ich źródło. Jako dane traktuje się rów- tyczące przyrządów uŜytych do obserwacji i pomiarów, opis metody nieŜ podręcznikowe stałe astronomiczne i fizyczne. i programu obserwacji, standardowe dane dotyczące przeprowadzonej 9. Rozwiązanie kaŜdego zadania naleŜy napisać na oddzielnym obserwacji (m.in. datę, czas, współrzędne geograficzne, warunki atmo- arkuszu papieru formatu A4. KaŜdy arkusz oraz wszelkie załączniki sferyczne), wyniki obserwacji i ich opracowanie oraz ocenę dokładno- (mapki, wykresy, tabele itp.) naleŜy podpisać imieniem i nazwiskiem. ści uzyskanych rezultatów. Wykonaną obserwację astronomiczną na- Dodatkowo, do rozwiązań pierwszej serii zadań naleŜy dołą- leŜy odpowiednio udokumentować. czyć wypełnioną ankietę uczestnika, dostępną na stronie internetowej olimpiady: www.planetarium.edu.pl/oa.htm. 1. W odstępie jednej doby, w okolicach kwadry KsięŜyca, prze- 10. Zawody II stopnia odbędą się 22 stycznia 2018 r. Zawody III prowadź dwie obserwacje powierzchni naszego naturalnego satelity. stopnia odbędą się w dniach od 8 do 11 marca 2018 r. Podczas kaŜdej z obserwacji, na mapie KsięŜyca zaznacz połoŜenia terminatora. 11. Powiadomienia o zakwalifikowaniu do zawodów kolejnych stop- Na podstawie przeprowadzonych obserwacji oblicz, jaką część ni otrzymają jedynie uczniowie awansujący. powierzchni tarczy KsięŜyca stanowi obszar pomiędzy obydwoma 12. O uprawnieniach w przyjmowaniu na wyŜsze uczelnie laure- połoŜeniami terminatora. Wynik podaj w procentach całej powierz- atów i finalistów olimpiady decydują senaty uczelni. Informacje na ten chni księŜycowej tarczy. temat są umieszczane na ich stronach internetowych. Obserwacje przeprowadź korzystając z dowolnej mapy widocznej Pełny tekst Regulaminu Olimpiady zamieszczono na stronie internetowej: z Ziemi powierzchni KsięŜyca (np. znalezionej w internecie), której www.planetarium.edu.pl/oa.htm wydruk w formacie A4, wraz z zaznaczonymi terminatorami, dołącz    do rozwiązania. ZALECANA LITERATURA: 2. Jako rozwiązanie zadania obserwacyjnego moŜna nadesłać Obowiązujące w szkołach podręczniki do przedmiotów ścisłych; opracowane wyniki innych własnych obserwacji, prowadzonych w os- H. Chrupała, M.T. Szczepański: 25 lat olimpiad astronomicznych; H. Chru- tatnim roku. pała: Zadania olimpiad astronomicznych XXVI–XXXV; H. Chrupała, J.M. Kreiner, M.T. Szczepański: Zadania z astronomii z rozwiązaniami; INTERNETOWE ZADANIE OBSERWACYJNE J.M. Kreiner: Astronomia z astrofizyką; J.M. Kreiner: Ziemia i Wszech- 3. Nieruchomym aparatem cyfrowym wykonaj fotografię flary Iridium świat – astronomia nie tylko dla geografów; M. Królikowska–Sołtan, (tzn. błysku dowolnego satelity z serii Iridium). Na wydruku zdjęcia T. Kwast, A. Sołtan, M. Sroczyńska–KoŜuchowska: Słownik Szkolny – zidentyfikuj trzy najjaśniejsze spośród zarejestrowanych gwiazd oraz Astronomia; W. Mizerski: Tablice fizyczno-astronomiczne Wyd. Adaman- określ współrzędne równikowe równonocne błysku. Plik zdjęcia w for- tan; Encyklopedia szkolna – Fizyka z astronomią, praca zbiorowa; atlas nieba, obrotowa mapa nieba; czasopisma: Urania – Postępy Astronomii, macie .jpg, jako element rozwiązania, prześlij pocztą elektroniczną na Astronomia, Delta, Fizyka w Szkole oraz inne periodyki popularno- adres: [email protected]. naukowe, poradniki i kalendarze astronomiczne dla obserwatorów nieba. Efemerydy flar Iridium, dla dowolnego miejsca obserwacji, moŜna znaleźć na internetowej stronie: http://www.heavens-above.com. Termin przesłania zadania obserwacyjnego upływa 20.11.2017 r.

KOMITET GŁÓWNY OLIMPIADY ASTRONOMICZNEJ

62 Urania 5/2017 PLANETARIUM I OBSERWATORIUM ASTRONOMICZNE Kącik olimpijczyka im. Mikołaja Kopernika w Chorzowie ––––––––––––––––––––––––––––––––––– Rozwiązanie zadania zawodów I stopnia LIII Olimpiady Astronomicznej  Treść zadania: Skoro gwiazda znajduje się bardzo daleko, możemy przy- Zadaniem sondy Kepler jest poszukiwanie planet poza- jąć, iż obserwator widzi połowę powierzchni gwiazdy. INFORMACJE REGULAMINOWE PIERWSZA SERIA ZADAŃ ZAWODÓW I STOPNIA słonecznych podobnych do Ziemi. Umieszczony na sondzie Okazuje się także, że w takim przypadku natężenie pro- 1. Olimpiada Astronomiczna jest organizowana dla uczniów szkół 1. Jakie warunki powinny być spełnione, aby szerokość pasa całko- teleskop prowadzi równoczesne obserwacje fotometryczne mieniowania dochodzącego do obserwatora jest wprost pro- ponadgimnazjalnych. Mogą w niej jednak takŜe uczestniczyć rekomen- witego zaćmienia Słońca, mierzona po powierzchni Ziemi, była moŜli- dużej liczby gwiazd, celem wykrycia okresowych zmian ich porcjonalne do pola widocznej przez nas części tarczy (czyli dowani uczniowie innych szkół (zgodnie z rozdz. II § 3 Regulaminu). wie największa? Oszacuj maksymalną wartość szerokości tego pasa. jasności, wynikających z przejścia na tle tarczy danej gwiaz- rzutu gwiazdy na płaszczyznę prostopadłą do kierunku ob- 2. Zawody olimpiady są trójstopniowe. W zawodach I stopnia Potrzebne dane liczbowe wyszukaj samodzielnie. dy hipotetycznej planety. serwacji): (szkolnych) kaŜdy uczestnik rozwiązuje dwie serie zadań, w tym zada- Oblicz, o ile procent zmieniłby się strumień dochodzącego I ~ S . nie obserwacyjne. 2. W połowie 2017 roku, w czasopiśmie Nature opublikowano arty- tarczy kuł o odkryciu wyjątkowo gorącej planety KELT-9b, okrąŜającej gwia- światła od gwiazdy takiej jak nasze Słońce, gdyby na jej tle W celu obliczenia, o ile procent zmieni się natężenie pro- 3. W pierwszej serii zadań zawodów I stopnia naleŜy nadesłać, do 16 października 2017 r., rozwiązania 2 zadań, dowolnie wybranych zdę o symbolu KELT-9 z okresem 1,48 doby ziemskiej. Temperaturę przechodziła planeta wielkości Ziemi. Obliczoną zmianę stru- mieniowania dochodzącego do obserwatora podczas za- przez uczestnika, spośród zestawu zawierającego 3 zadania. panującą po dziennej stronie powierzchni tej planety oszacowano na mienia wyraź w wielkościach gwiazdowych. ćmienia, wystarczy obliczyć, ile procent powierzchni tarczy 4600 K. Masa oraz moc promieniowania macierzystej gwiazdy wynoszą 4. Uczniowie, którzy prześlą rozwiązania zadań pierwszej serii, 30 28 gwiazdy zostało przesłonięte. otrzymają na adres prywatny tematy drugiej serii oraz przydzielony im odpowiednio: M = 2,52 M = 5,01·10 kg i L = 53 L = 2,04·10 W. Względny spadek natężenia promie- Zakładając, Ŝe planeta obiega gwiazdę po okręgu, a powierzchnia osobisty kod uczestnika. Zadania drugiej serii będą równieŜ zamiesz- niowania będzie więc stosunkiem pól po- planety ma cechy ciała doskonale czarnego, przedyskutuj, czy przyto- czone, od 18 października 2017 r., na stronie internetowej olimpiady wierzchni tarczy planety i gwiazdy: astronomicznej: www.planetarium.edu.pl/oa.htm. czone informacje pozwalają wysnuć wniosek, Ŝe planeta KELT-9b 2 moŜe być stale zwrócona jedną stroną ku macierzystej gwieździe – tzn. ∆I S πR 2  R  5. Rozwiązanie zadania obserwacyjnego naleŜy przesłać wraz ==P P = P z rozwiązaniami zadań drugiej serii zawodów I stopnia, do 20 listopa- czy obrót planety wokół swojej osi moŜe być zsynchronizowany z jej 2   IG SG πRG  RG  da 2017 r. Nadesłanie rozwiązania zadania obserwacyjnego jest wa- okresem obiegu wokół gwiazdy KELT-9. runkiem koniecznym dalszego udziału w olimpiadzie. 3. Przyjmując, Ŝe Mars obiega Słońce w płaszczyźnie ekliptyki Egzoplaneta jest rozmiaru Ziemi, zaś 6. W przypadku nadesłania rozwiązań większej liczby zadań, do oraz Ŝe marsjański północny biegun niebieski znajduje się na sferze gwiazda macierzysta — Słońca. Potrzebne klasyfikacji zaliczane będą rozwiązania ocenione najwyŜej (dwa zada- w połowie odległości pomiędzy Denebem (α Cyg) i Alderaminem (α Cep), dane sprawdźmy w tablicach astronomicz- nia z pierwszej serii, cztery z drugiej serii i jedno zadanie obserwacyjne). określ, w jakich gwiazdozbiorach znajdują się marsjańskie odpowied- nych. Długości poszczególnych promieni 7. Rozwiązania zadań zawodów I stopnia naleŜy przesłać za po- niki punktów równonocy i punktów przesileń oraz przez jakie gwiaz- możemy co prawda podać w kilometrach, ale średnictwem szkoły pod adresem: KOMITET GŁÓWNY OLIMPIADY dozbiory przebiega marsjański równik niebieski. ASTRONOMICZNEJ, Planetarium Śląskie, 41-500 Chorzów, skr. użyjmy innej, bardziej użytecznej jednostki poczt. 10, w terminach podanych w p. 3 i 5. Decyduje data stempla Termin przesłania rozwiązań zadań pierwszej serii upływa 16.10.2017 r. — promienia Ziemi. Słońce ma w przybliże- pocztowego. niu promień równy 109 promieniom Ziemi. 8. Rozwiązania zadań powinny być krótkie i zwięzłe, ale z wystar- ZADANIA OBSERWACYJNE Podstawmy tę wielkość do wyprowadzonego czającym uzasadnieniem. W przypadku polecenia samodzielnego wy- Rozwiązanie zadania obserwacyjnego powinno zawierać: dane do- powyżej wzoru: szukania danych, naleŜy podać ich źródło. Jako dane traktuje się rów- tyczące przyrządów uŜytych do obserwacji i pomiarów, opis metody 2 2 nieŜ podręcznikowe stałe astronomiczne i fizyczne. ∆I  R   1  − i programu obserwacji, standardowe dane dotyczące przeprowadzonej =  P  = ≈⋅84,.210 5 9. Rozwiązanie kaŜdego zadania naleŜy napisać na oddzielnym   obserwacji (m.in. datę, czas, współrzędne geograficzne, warunki atmo- IG  RG  109  arkuszu papieru formatu A4. KaŜdy arkusz oraz wszelkie załączniki sferyczne), wyniki obserwacji i ich opracowanie oraz ocenę dokładno- (mapki, wykresy, tabele itp.) naleŜy podpisać imieniem i nazwiskiem. W wyniku tranzytu jasność gwiazdy ma- ści uzyskanych rezultatów. Wykonaną obserwację astronomiczną na- cierzystej spadła zatem o około 0,008%. Dodatkowo, do rozwiązań pierwszej serii zadań naleŜy dołą- leŜy odpowiednio udokumentować. czyć wypełnioną ankietę uczestnika, dostępną na stronie interne- Spadek jasności gwiazdy należy wyrazić towej olimpiady: www.planetarium.edu.pl/oa.htm. 1. W odstępie jednej doby, w okolicach kwadry KsięŜyca, prze- również w wielkościach gwiazdowych. Skala prowadź dwie obserwacje powierzchni naszego naturalnego satelity. 10. Zawody II stopnia odbędą się 22 stycznia 2018 r. Zawody III magnitudo początkowo wydaje się być trud- stopnia odbędą się w dniach od 8 do 11 marca 2018 r. Podczas kaŜdej z obserwacji, na mapie KsięŜyca zaznacz połoŜenia terminatora. ną w użyciu, lecz dla astronomów jest ona 11. Powiadomienia o zakwalifikowaniu do zawodów kolejnych stop- Na podstawie przeprowadzonych obserwacji oblicz, jaką część niezwykle użyteczna. Gwieździe polarnej ni otrzymają jedynie uczniowie awansujący. powierzchni tarczy KsięŜyca stanowi obszar pomiędzy obydwoma przypisano w niej wielkość gwiazdową równą 12. O uprawnieniach w przyjmowaniu na wyŜsze uczelnie laure- połoŜeniami terminatora. Wynik podaj w procentach całej powierz- atów i finalistów olimpiady decydują senaty uczelni. Informacje na ten 2 mag. Aby obliczyć wielkość gwiazdową in- chni księŜycowej tarczy. temat są umieszczane na ich stronach internetowych. nej gwiazdy, należy porównać ją z obiektem Obserwacje przeprowadź korzystając z dowolnej mapy widocznej o znanej wielkości gwiazdowej. Porównania Pełny tekst Regulaminu Olimpiady zamieszczono na stronie internetowej: z Ziemi powierzchni KsięŜyca (np. znalezionej w internecie), której www.planetarium.edu.pl/oa.htm wydruk w formacie A4, wraz z zaznaczonymi terminatorami, dołącz dokonuje się przy użyciu wzoru Pogsona    I do rozwiązania. mm−=−⋅25,log 1 , ZALECANA LITERATURA: 12 I 2. Jako rozwiązanie zadania obserwacyjnego moŜna nadesłać 2 Obowiązujące w szkołach podręczniki do przedmiotów ścisłych; opracowane wyniki innych własnych obserwacji, prowadzonych w os- w którym I1, I2 oznaczają odpowiednio na- H. Chrupała, M.T. Szczepański: 25 lat olimpiad astronomicznych; H. Chru- tatnim roku. pała: Zadania olimpiad astronomicznych XXVI–XXXV; H. Chrupała, tężenia promieniowania pochodzącego J.M. Kreiner, M.T. Szczepański: Zadania z astronomii z rozwiązaniami; INTERNETOWE ZADANIE OBSERWACYJNE od pierwszego i drugiego obiektu. J.M. Kreiner: Astronomia z astrofizyką; J.M. Kreiner: Ziemia i Wszech- 3. Nieruchomym aparatem cyfrowym wykonaj fotografię flary Iridium Aby policzyć spadek jasności w wiel- świat – astronomia nie tylko dla geografów; M. Królikowska–Sołtan, (tzn. błysku dowolnego satelity z serii Iridium). Na wydruku zdjęcia kościach gwiazdowych, należy podstawić T. Kwast, A. Sołtan, M. Sroczyńska–KoŜuchowska: Słownik Szkolny – zidentyfikuj trzy najjaśniejsze spośród zarejestrowanych gwiazd oraz do wzoru Pogsona stosunek natężeń pro- Astronomia; W. Mizerski: Tablice fizyczno-astronomiczne Wyd. Adaman- Rozwiązanie: określ współrzędne równikowe równonocne błysku. Plik zdjęcia w for- tan; Encyklopedia szkolna – Fizyka z astronomią, praca zbiorowa; atlas Planeta, przechodząc przed tarczą gwiazdy, zasłania mieniowania pochodzących od gwiazdy zaćmionej oraz nieba, obrotowa mapa nieba; czasopisma: Urania – Postępy Astronomii, macie .jpg, jako element rozwiązania, prześlij pocztą elektroniczną na od gwiazdy niezaćmionej: adres: [email protected]. fragment jej powierzchni. Podczas tranzytu obserwator widzi Astronomia, Delta, Fizyka w Szkole oraz inne periodyki popularno- 22 2 Efemerydy flar Iridium, dla dowolnego miejsca obserwacji, moŜna gwiazdę odrobinę ciemniejszą, ponieważ część jej światła  ππRR−   R  − naukowe, poradniki i kalendarze astronomiczne dla obserwatorów nieba. ∆m =−25,log GP=−25,log 19− P ≈⋅,14 10 5 mag. znaleźć na internetowej stronie: http://www.heavens-above.com. została zablokowana przez planetę.  2   2   πRG   RG  Termin przesłania zadania obserwacyjnego upływa 20.11.2017 r. Przyjmijmy założenie, że odległość planety od jej gwiazdy macierzystej jest pomijalnie mała w stosunku do odległości W czasie tranzytu gwiazda wydaje się być ciemniejsza KOMITET GŁÓWNY gwiazdy od obserwatora. o 9,14∙10–5 mag. OLIMPIADY Dodatkowo możemy uprościć zagadnienie, przyjmując, Autorzy rozwiązania: ASTRONOMICZNEJ że cała powierzchnia gwiazdy emituje światło jednorodnie. Piotr Łubis, Jakub Pawlikowski

5/2017 Urania 63 Kalendarz astronomiczny       Niebo nad Polską Widok południowej strony 1 listopada ok. godz. 1.00 16 listopada ok. godz. 0.00 nieba w centrum Polski 1 grudnia ok. godz. 23.00 (19°E / 52°N) 16 grudnia ok. godz. 22.00 1 stycznia ok. godz. 21.00

Niebo w listopadzie i grudniu 2017 Ostatnie dwa miesiące roku to, z wyjątkiem końcowych 10 dni grudnia, okres dalszego kurczenia się dni i wydłużania nocy. Od początku listopada do przypadającego 21 grudnia wieczorem zimowego przesilenia, w centrum Polski dzień ulega skróceniu o niemal dwie godziny: z 9 h 36 min do 7 h 44 min. Do końca roku przybywa na powrót zaledwie 5 min dnia, noce są więc praktycznie wciąż najdłuższe. Dzięki wcześnie zapadającemu zmierzchowi, wciąż jeszcze, co najmniej do połowy listopada, z początkiem nocy wzrok przyciąga górujący właśnie Trójkąt Letni, gwiezdny symbol dawno minionej pory roku, wyznaczony przez najjaśniejsze gwiazdy Lutni, Łabędzia i Orła. Za nim wędrują konstelacje trwa- jącej jeszcze jesieni, z dominującym Pegazem, którego 3 jasne gwiazdy wraz z pierwszą gwiazdą Andromedy, wytyczają kolejną figurę: Jesienny Kwadrat. Dopiero 1–2 h po północy najwyższe położenie nad południowym horyzontem osiąga Zimowy Sześciokąt, zapowiadający nieodległą już zimę, goszczący na niebie do końca nocy. Tworzy go 6 najjaśniejszych gwiazd zimowych konstelacji — począwszy od najdalej na zachód wysuniętego Aldebarana z Byka, poprzez Kapellę z Woźnicy, najjaśniejszego w Bliźniętach Polluksa, Procjona z Małego Psa, Syriusza, najjaśniejszą gwiazdę nie tylko Wielkiego Psa, ale rów- nież całego nocnego nieba, aż po Rigela z Oriona. W centrum tej figury błyszczy druga pod względem jasności gwiazda Oriona, czerwona Betelgeuse. Gdy ten gwiezdny symbol zimy chyli się już do zachodu, nad południowym horyzontem dominuje już Wiosenny Trójkąt, wytyczony przez najjaśniejsze gwiazdy Lwa, Wo- larza i Panny. Tak więc w ciągu jednej długiej nocy mamy okazję przyjrzeć się najważniej- szym gwiazdom wszystkich czterech pór roku. Podobnie będzie nie tylko przez cały omawiany okres, ale niemal przez całą zimę, z tym że Trójkąt Letni pojawiać się będzie na końcu tego gwiezdnego korowodu, w końcowych godzinach nocy. Mapki i wykresy zamieszczone na pierwszych dwóch stronach Kalendarza pozwalają zorientować się w wyglądzie południowej części naszego nocnego nieba, głównie w połowie listopadowych i grudniowych nocy, wyznaczyć godziny wschodów i zachodów Słońca, Księżyca i planet, prześledzić zmiany Wschody i zachody Słońca, Księżyca i planet

64 Urania 5/2017       listopad — grudzień 2017 obserwowanych jasności i rozmiarów kątowych planet, a także szczególnie szybko zmieniające się kształty oświetlonej części Ważniejsze wydarzenia tarczy Merkurego i Wenus. Na pierwszej mapce zaznaczono rów- listopada i grudnia 2017 nież położenia kilku ciekawych obiektów, opisanych na ostatniej stronie Kalendarza. Panoramiczna mapa na trzeciej i czwartej listopad stronie pokazuje m. in. zmieniające się w tym czasie położenia 3 4.02 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Uranem planet na tle gwiazd. 3 — opozycja planetoidy (44) Nysa, 1,3 au od Ziemi Dokładniejsze terminy omawianych zjawisk zebrano w ta- 4 6.23 pełnia Księżyca belce na 2 stronie Kalendarza. Wszystkie momenty podane są 6 1.10 perygeum Księżyca, 361 444,0 km od Ziemi w obowiązującym w Polsce od 29 października czasie urzędo- 6 4.01 zakrycie Aldebarana (α Tau) przez Księżyc (do 4.46) wym — środkowoeuropejskim (CET). 8 2.28 maksymalna deklinacja Księżyca, δ = +19°50’ 10 21.37 ostatnia kwadra Księżyca Słońce 10 23.40 Księżyc w węźle wstępującym, λ = 139°34’ 12 — maks. aktywności roju meteorów Półn. Taurydy Swoją listopadowo-grudniową, a więc w większości jeszcze 13 9.15 bliska koniunkcja Wenus 16’N z Jowiszem jesienną drogę na tle gwiazd, Słońce rozpoczyna niespełna 1° 15 4.08 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Marsem od zachodniej granicy konstelacji Wagi, kończąc w centrum 17 1.01 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Jowiszem gwiazdozbioru Strzelca, wcześniej, 21 grudnia o godz. 17.28 17 9.16 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Wenus osiągając zodiakalny punkt Koziorozca, w naszych czasach usy- 17 ~17.30 maksimum aktywności roju meteorów Leonidy tuowany również w Strzelcu, 3,5° od jego zachodniej granicy. 18 12.42 nów Księżyca W ciągu łącznie 61 dni rozpatrywanego okresu, nasza dzienna 20 11.36 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Merkurym gwiazda pokonuje na tle gwiazd dystans 61,8°, o 1,8° większy 21 1.26 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Saturnem niż w poprzednich dwóch miesiącach, w wyniku przyspieszania 21 19.53 apogeum Księżyca, 406 138,2 km od Ziemi 22 3.06 maksymalna deklinacja Księżyca, δ = –19°57’ ruchu obiegowego Ziemi, w miarę zbliżania się do punktu pery- 22 4.05 Słońce wstępuje w znak Strzelca; λ = 240° helium ziemskiej orbity, który osiągnie już 3 stycznia rano. 22 14.20 Neptun powraca do ruchu wstecznego w dług. eklipt. 23 10.39 Słońce wkracza do gwiazdozb. Skorpiona; λ = 241,0° Księżyc 24 1.26 maks. elongacja Merkurego, 22,0°E od Słońca Tegoroczną listopadowo-grudniową wędrówkę na tle gwiazd, 25 9.22 Księżyc w węźle zstępującym, λ = 317°43’ 4 doby przed pełnią świecący już 86% swej tarczy, nasz natu- 26 18.03 pierwsza kwadra Księżyca ralny satelita rozpocznie w północno-wschodnim krańcu gwiaz- 27 7.08 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Neptunem dozbioru Wodnika, by już po 5 h wkroczyć do Ryb. Po przebyciu 28 7.58 koniunkcja Merkurego 3,1°S z Saturnem w sumie dystansu prawie 804°, czyli dokonaniu 2,23 obiegów 29 22.59 Słońce wkracza do gwiazdozb. Wężownika; λ = 344,8° nieba, zakończy rok wysoko na niebie — w rogach Byka, tym ra- 30 13.15 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Uranem zem 97-procentowy, 2 doby przed pełnią. grudzień 1 — opoz. planetoidy (349) Dembowska, 1,9 au od Ziemi 3 6.47 pełnia Księżyca 3 8.10 Merkury rozpoczyna ruch wsteczny w długości eklipt. 4 9.46 perygeum Księżyca, 357 498,0 km od Ziemi 5 12.42 maksymalna deklinacja Księżyca, δ = +20°01’ 6 13.05 koniunkcja Merkurego 1,3°S z Saturnem 8 1.39 Księżyc w węźle wstępującym, λ = 136°38’ 8 22.25 zakrycie Regulusa (α Leo) przez Księżyc (do 23.12) 10 8.51 ostatnia kwadra Księżyca 13 0.41 koniunkcja dolna Merkurego ze Słońcem (1,7°N) 13 20.22 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Marsem 14 ~7.30 maksimum aktywności roju meteorów Geminidy 14 17.57 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Jowiszem 15 15.08 koniunkcja Merkurego 2,2°N z Wenus 17 — opozycja planetoidy (20) Massalia, 1,1 au od Ziemi 17 9.56 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Merkurym 17 19.33 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Wenus 18 6.29 Słońce wkracza do gwiazdozbioru Strzelca; λ = 266,2° 18 7.30 nów Księżyca 18 14.09 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Saturnem 19 2.26 apogeum Księżyca, 406 609,4 km od Ziemi 19 10.32 maksymalna deklinacja Księżyca, δ = –20°04’ 21 17.28 Słońce wstępuje w znak Koziorożca; λ = 270° 21 22.08 koniunkcja Saturna ze Słońcem (0,9°N) 22 11.05 Księżyc w węźle zstępującym, λ = 315°24’ 22 ~16.00 maksimum aktywności roju meteorów Ursydy 22 — opozycja planetoidy (31) Euphrosyne, 1,6 au od Ziemi 23 2.25 Merkury powraca do ruchu wstecznego w dług. eklipt. 24 14.42 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Neptunem 25 18.54 bliska koniunkcja Wenus 1,1°S z Saturnem 26 10.20 pierwsza kwadra Księżyca 27 21.56 koniunkcja Księżyca 4,0°S z Uranem 31 2.22 zakrycie Aldebarana (α Tau) przez Księżyc (do 3.11) Jasności, rozmiary kątowe i wygląd planet

5/2017 Urania 65 Kalendarz astronomiczny      

W tym czasie Księżyc 15-krotnie przewędruje na niebie obok na zachód od Słońca, obie planety wschodzą zaledwie kilkana- planet, trzykrotnie spotykając się z Uranem i dwukrotnie z każdą ście minut przed jego wschodem. z pozostałych. Nie będzie już pośród tych koniunkcji tak spekta- Warto też zwrócić uwagę na trzykrotnie powtarzające się kularnie bliskich, jak wrześniowe zakrycia Marsa i Merkurego czy w krótkim czasie koniunkcje Merkurego z Saturnem. Z powo- wcześniejsze comiesięczne zbliżenia z Neptunem w I połowie du Merkurego, z zasady nie będą one zbyt łatwe do obserwa- kończącego się roku. cji, jednak możliwe dzięki dwóm w tym okresie elongacjom Warto zaobserwować, mające miejsce w omawianym okre- Merkurego — wschodniej w końcu listopada i zachodniej już 1 sie, szczególnie spektakularne 3 zakrycia przez Księżyc bardzo stycznia. Warto bowiem prześledzić szczególny „taniec” Merku- jasnych gwiazd, w tym dwa zakrycie Aldebarana, najjaśniejszej rego wokół Saturna, związany z zakreślaną na przełomie roku, gwiazdy Byka. Po raz pierwszy w drugiej połowie nocy 5/6 listo- ostatnią już tegoroczną pętlą. Po raz pierwszy, jeszcze podczas pada, dwie doby po pełni, 95% Księżyc na 3 kwadranse zakryje ruchu prostego Merkurego, minie on Saturna 28 listopada rano, Aldebarana od strony swej jasnej krawędzi, kolejny raz niestety 20° na wschód od Słońca, co może uda się dostrzec tuż ponad w środku dnia, 3 grudnia i w końcu ponownie nocą 30/31 grud- południowo-zachodnim horyzontem, pod koniec zmierzchu po- nia po północy, na blisko 50 min zakryje Aldebarana ciemną przedniego wieczoru. Pięć dni później Merkury zaczyna poruszać krawędzią swej tarczy. Równie efektownie powinno prezen- się wstecz, znów napotykając na swej drodze Saturna 6 grudnia, tować się zakrycie Regulusa, najjaśniejszej gwiazdy Lwa, nie- ale już niecałe 14° od Słońca, co raczej wyklucza możliwość ob- mal w środku nocy 8/9 grudnia, przez malejący po pełni 65% serwacji. Na tym nie koniec, bo powróciwszy 23 grudnia ponow- Księżyc, od strony jego oświetlonej krawędzi. W obserwacji nie do ruchu prostego, jeszcze raz Merkury dogoni Saturna, ale zakryć gwiazd przez Księżyc bardziej interesujące są momenty dopiero 13 stycznia, tym razem na porannym niebie. zakryć lub odsłonięć gwiazdy od strony ciemnej krawędzi, ale Nie licząc niewdzięcznego do obserwacji Merkurego, na wie- w przypadku tak jasnych gwiazd, można pokusić się również czornym niebie na razie mamy kompletny deficyt jasnych planet. o uchwycenie momentów zetknięcia się z nimi jasnej krawędzi Za to na porannym stopniowo wydłuża się czas widoczności Mar- Księżyca. sa, z końcem grudnia wschodzącego już 4,5 h przed Słońcem. Pod znakiem Marsa upływać będzie przyszły rok, w którym bę- Planety i planetoidy dzie on cały czas widoczny na nocnym niebie, osiągając około Gdyby nie mała jasność dwóch najdalszych planet Układu Sło- 60-krotnie większy niż obecnie blask, w związku z przypadającą necznego, można by powiedzieć, że na listopadowo-grudniowym 27 lipca, kolejną z powtarzających się co kilkanaście lat, jego niebie królują Uran i Neptun. Wprawdzie ich opozycje miały już wielką opozycją. miejsce — odpowiednio — w październiku i wrześniu, to obie na- Szybko poprawia się również widoczność Jowisza, z począt- dal goszczą na niebie przez większą część coraz dłuższych nocy, kiem nowego roku zrównującego się na krótko z Marsem. W tym najwyżej wznosząc się wieczorami. samym czasie na poranne niebo zacznie powracać Saturn, teraz, Jasne planety nadal goszczą na niebie stosunkowo bli- w pierwszej połowie grudnia, zupełnie znikający z wieczornego sko Słońca, stąd możliwe do obserwacji są tylko parę godzin nieba. W drugiej połowie grudnia z porannego nieba całkowicie po zmierzchu lub przed świtem. Do Merkurego, Wenus, Marsa znika Wenus, dzięki swej rekordowej pośród gwiazd jasności, i Jowisza, już z początkiem listopada dołącza również Saturn. widoczna nawet mniej niż pół godziny przed wschodem Słońca. Przez omawiane 2 miesiące cała piątka planet dokona kilku Na jej ponowne ukazanie się, tym razem na wieczornym niebie, „przetasowań”, skutkujących planetarnymi koniunkcjami. będziemy musieli poczekać co najmniej 1,5 miesiąca. Już rankiem 13 listopada, tuż przy granicy Panny z Wagą, W omawianym okresie mają miejsce opozycje trzech w miarę wschodząca niecałe 1,5 h przed Słońcem Wenus, minie w od- jasnych planetoid, z których dwie są interesujące z racji swojsko ległości niespełna 0,3° Jowisza, co możemy zaobserwować brzmiących nazw. Znana od 160 lat (44) Nysa, nazwę swą prze- krótko przed świtem nisko ponad wschodnim horyzontem. jęła jednak nie od polskiej granicznej rzeki, a od mitologicznej Niestety, drugiej koniunkcji Wenus — „świątecznego” spotkania greckiej krainy o tej samej nazwie. Bardziej polski akcent znaj- z Saturnem 25 grudnia, nie zobaczymy, bo odległe tylko 3,5° dujemy w nazwie odkrytej przed 125 laty planetoidy (349) Dem-

66 Urania 5/2017       listopad — grudzień 2017 bowska, nadanej na cześć XIX-wiecznego włoskiego astronoma polskiego pochodzenia, Herkulesa Dembowskiego. Gwiazdy zmienne Na uwagę zasługuje jeszcze jedna planetoida — osiągająca Poniżej zamieszczamy charakterystyczne momenty (mak- opozycję w końcu grudnia (31) Euphrosyne, w maksimum zbli- sima lub minima) przedstawicieli trzech różnego typu gwiazd żenia do Ziemi osiągająca wprawdzie jeszcze mniejszą jasność zmiennych, możliwe do zaobserwowania na nocnym niebie. 10,5 mag, jednak wyróżniająca się szczególnie wysoko przebie- Algol (β Persei), zmienna zaćmieniowa o okresie 2,8674 gającą w tym czasie trasą na tle gwiazd. Nie zmieściła się ona doby i zakresie zmian jasności od 2,1m do 3,4m. Tabelka zawie- na panoramicznej mapie nieba na 3 i 4 stronie Kalendarza, więc ra momenty głównych (głębszych) minimów jasności: wyjątkowo została wykreślona na pierwszej mapie, z widokiem listopad grudzień południowej strony nieba. Jak widzimy, trasa ta przebiega przez 8, 5.42 1, 3.53 21, 5.33 okołobiegunowe rejony nieba, pomiędzy konstelacjami Woźni- 11, 2.11 4, 0.42 24, 2.21 cy i Rysia, co pozwala na obserwację planetoidy przez całą noc, 13, 23.00 6, 21.30 26, 23.09 w najciemniejszej części nieba. 16, 19.49 9, 18.19 29, 19.58 Roje meteorów 28, 7.05 Cefeida klasyczna (δ Cephei), gwiazda pulsująca o okresie W omawianym okresie mamy okazję obserwacji 4 dość efek- zmian jasności 5,3663 doby, w zakresie od 3,5m do 4,4m. Tabel- townych rojów meteorów. Już 12 listopada przypada niezbyt ka podaje momenty maksimów jasności: obfite maksimum, aktywnych pomiędzy 20 października a 10 listopad grudzień grudnia, Północnych Taurydów, skutkujące około 5 przelotami meteoru w ciągu godziny. 5, 21.35 8, 2.19 Niezbyt licznie zapowiadają się również w tym roku listopa- 21, 23.56 18, 19.55 dowe Leonidy, słynne z powtarzających się co 33 lata obfitych 5, 21.35 24, 4.43 deszczów meteorów, nawet do blisko 40 w ciągu sekundy (!). 21, 23.56 W tym roku, nawet podczas maksimum 17 listopada, przewidu- Mirydy — gwiazdy zmienne długookresowe o okresie zmian je się zaledwie około 10 bardzo szybkich przelotów meteorów powyżej 100 dni. W tabelce zestawiono, przypadające w tych z tego roju w ciągu godziny, pozostawiających na niebie zielonka- miesiącach, maksima blasku kilkunastu jaśniejszych miryd. we ślady. Bardzo korzystne natomiast będą tegoroczne warunki listopad grudzień ich obserwacji podczas maksimum, w całkowicie bezksiężycową noc 17/18 listopada, przypadającą pół doby przed nowiem. 2, R Hya 4,5m 1, R Aql 6,1m 20, T Aqr 7,7m m m m Nie powinny zawieść w tym roku grudniowe Geminidy, najlicz- 7, U Cyg 7,2 14, R Vir 6,9 23, T Hya 7,8 13, RS Lib 7,5m 16, U Cet 7,5m 30, R Sgr 7,3m niejszy rój meteorów północnej półkuli nieba. Dzięki przypada- m m jącemu nad ranem maksimum, w drugiej połowie nocy 13/14 28, RT Cyg 7,2 20, R Dra 7,6 grudnia mamy szansę zaobserwowania licznych „spadających Opracował Jan Desselberger gwiazd”, spośród przewidywanych około 120 na godzinę, w czym nie powinien być przeszkodą wąski już sierp malejącego do nowiu Księżyca, świecącego nisko w Wadze, podczas gdy meteory tego Więcej informacji: roju zdają się wybiegać z radiantu w północnej części Bliźniąt. ALMANACH ASTRONOMICZNY Ostatnim w roku obfitszym rojem są Ursydy, z maksimum TOMASZA ŚCIĘŻORA pod wieczór 22 grudnia, kiedy mamy szansę dopatrzeć się do 10 http://www.urania.edu.pl/almanach meteorów w ciągu godziny. Pomocnym w ich obserwacji jest usy- ROCZNIK ASTRONOMICZNY tuowanie radiantu roju blisko zenitu, a przeszkodą nie powinien INSTYTUTU GEODEZJI I KARTOGRAFII być kilkunastoprocentowy sierp Księżyca, pomiędzy nowiem http://www.igik.edu.pl/ a pierwszą kwadrą, w Koziorożcu.

5/2017 Urania 67 Spójrz w niebo       Obiekty pod choinkę zy to w coraz dłuższe jesienne, czy na powrót skracają- ce się zimowe noce, cały czas przez wiele godzin niebo ozdabiają skrzące się największym skupiskiem jasnych i bardzo jasnych gwiazd gwiazdozbiory zimowe. Z po- Cczątkiem listopada zobaczymy je w komplecie dopiero około północy, z końcem grudnia już po 20.00, a w ostatnich dniach zimy — górujące krótko po zmierzchu. W tym obszarze nieba odnaleźć można kilka obiektów astronomicznych o nazwach Źródło: Hewholooks/Wikipedia kojarzących się z zimowymi świętami Bożego Narodzenia, któ- re warto poznać, a może nawet spróbować odnaleźć na niebie, zwłaszcza jeśli zechcemy potraktować je jako kosmiczne uzu- pełnienie świątecznej dekoracji. Przecież nietrudno wyobrazić sobie Choinkę, z Płonącą Gwiazdą na jej czubku, Cukierkiem pośród zawieszonych na niej ozdóbek i Żłóbkiem u jej stóp. Takiego obrazu nie zobaczymy, patrząc w część nieba wypełnioną zimowymi konstelacjami, ale przyglądając się każdemu z wymienionych ele- mentów świątecznej scenografii, może zrozumiemy nadane im przez astronomów nazwy. Pierwsze trzy obiekty zostały skatalogowane w „New Gene- ral Catalogue” (NGC) z 1888 r. lub wydanych w latach 1895– –1908 jego uzupełnieniach „Index Catalogue” (IC), czwarty w XVIII-wiecznym „Katalogu mgławic i gromad gwiazd” Char- lesa Messiera. IC 405, Płonąca Gwiazda — jeszcze jedno połączenie mgła- wic: emisyjnej i refleksyjnej, o kątowych rozmiarach 30’×20’ i jasności 9m. Odległy od nas o 1500 lat świetlnych obiekt odkrył w 1892 r. John Schaeberle. Ten efektowny obiekt pod- Źródło: ESO świetlony jest przez niezwiązaną z nim, bardzo gorącą gwiazdę AE Aurigae, której promieniowanie jonizuje materiał mgławicy. Widoczne postrzępione włókna pyłów i gazów mgławicy podsu- nęły obserwatorom jej nazwę. Mgławicę można odnaleźć w po- łudniowo-zachodniej części konstelacji Woźnicy, 6° na północ od jasnej gwiazdy β Tau na granicy Byka i Woźnicy. NGC 2371, Cukierek — odkryta w 1785 r. przez Williama Herschela, odległa o 4400 lat świetlnych, niezbyt jasna mgławi- ca planetarna (13m) o kątowych rozmiarach 0,43’×0,15’, oświe- tlona przez centralną gwiazdę o jasności 14m. Korzystając z teleskopu o aperturze nie mniejszej od 120 mm, wycelowanym 1,7° na północ od gwiazdy jota Gem w północno-wschodniej części gwiazdozbioru Bliźniąt, bez więk-

szego trudu powinniśmy odnaleźć Źródło: Friendlystar/Wikipedia mgiełkę o kształcie do złudzenia przypominającym zawinięty w pa- pierek cukierek. M44, Żłóbek — omawiana już wcześniej w tym miejscu, bardziej znana pod łacińską nazwą Praesepe, licząca sobie 750 NGC 2264, Choinka — odkryta w 1784 r. przez Williama mln lat, jedna z najbardziej znanych gromad otwartych gwiazd. Herschela, młoda gromada otwarta gwiazd, znajdująca się Na tę odległą od nas o 577 lat świetlnych gromadę, składa się wewnątrz oświetlonej przez sąsiednie gwiazdy mgławicy reflek- 200–350 gwiazd. Dzięki dużej syjnej, stanowiącej obszar gwiazdotwórczy, otoczonej mgławi- łącznej jasności 3,7m i rozmia- cą emisyjną, pobudzaną do świecenia przez nowo powstające rom kątowym ponad 3-krotnie gwiazdy. Wraz z przesłaniającą ją ciemną mgławicą Stożek, większym od tarczy Księżyca o charakterystycznym trójkątnym kształcie, gwiazdy gromady Źródło: 2MASS (95’), jest ona dostrzegal- przypominają ustrojoną światełkami świąteczną choinkę. Jest na gołym okiem w centrum to jeden z najjaśniejszych fragmentów Drogi Mlecznej, o suma- gwiazdozbioru Raka, nieco rycznej jasności 3,9m i kątowym rozmiarze 20’, odległy około na zachód od linii łączącej 2600 lat świetlnych od Słońca. Odnaleźć można go blisko pół- gwiazdy γ i δ Cnc (Północny nocnej granicy Jednorożca, w połowie odcinka łączącego gwiaz- i Południowy Osiołek). dy 13 Mon w Jednorożcu i ξ Bliźniąt. Jan Desselberger

68 Urania 5/2017 Astronomia i muzyka Letnie poszukiwania kosmicznych dźwięków Jak co roku w wakacje udałem się i Krzysztofa Dudy. Trójmiejskie trio Z zawartością płyty mogłem zapo- do Cekcyna na Festiwal Muzyki Elektro- syntezatorzystów zaprezentowało swój znać się dopiero w aucie podczas drogi nicznej. Niestety, tym razem dosłownie ostatni projekt muzyczny „3C”, a na powrotnej do domu. Z głośników w uszy tylko na jeden konkursowy wieczór. Ta gitarze towarzyszył im gościnnie Mi- wlewała się el-popowa muzyka rodem położona w Borach Tucholskich miej- chał Kusz. Muszę przyznać, że ostatni z lat 80. Czasami przypominała dźwię- scowość wabi urokiem i przede wszyst- zagrany wspólnie rozbudowany utwór kowe ilustracje z kultowego programu kim rodzinną atmosferą festiwalu. Zja- „Tricity” zabrzmiał iście kosmicznie, „Sonda”, częściej jednak jakieś bardziej wia się tu wielu miłośników astronomii przytłaczając potęgą brzmienia i nie- taneczne kawałki. Kosmicznych skoja- i muzyki, a wspólne zainteresowania dookreślonej sakralności, jaką odczu- rzeń, niestety, jak na lekarstwo. Równie potrafią tworzyć bardzo silne więzi. Za- wamy w obcowaniu z Universum. Spo- dobrze można było utwory zatytułować wsze to miło spotkać choćby na chwilę kojnie mógłby ten kawałek nosić jakiś „Taniec skrzatów o poranku”, „W ogro- i uściskać przyjaciół. Jest to też okazja bliższy Uranii tytuł. dzie wielkiego maga” lub „Spacer do wzbogacenia kolekcji muzycznych Tytuły takowe znalazłem na okładce w obłokach” czy jakkolwiek inaczej. Po- zbiorów. Na stoisku z płytami pięknie jednej z płyt ze stoiska. Nieznany mi wy- szukiwaczom kosmicznych dźwięków prezentowało się analogowe wydanie konawca, Piotr Kozłowski, nagrał ją dwa i astronomicznych klimatów polecić tej „Music for Stargazing” Przemysława lata temu i zatytułował „Nemo”.Od razu pozycji szczerze nie mogę. No, może Rudzia, które nabyłem już jakiś czas skojarzyło mi się to z bohaterem powie- poza ostatnią prawie 10-minutową temu, a tu jedynie skorzystałem z oka- ści Juliusza Verne’a i slusznie, bo jeden kompozycją pt. „Hibernaculum”. Trochę zji, by autor złożył na nim zamaszysty z zawartych na płycie utworów to „Na- to jednak mało. autograf. O płycie pisałem rok temu. utilus”. Inne tytuły, takie jak „Podróż na W zaprzyjaźnionym sklepie płyto- Tu jedynie dodam, że w wersji winylo- siedem planet”, „Andromeda”, „Pulsar” wym widzę intrygująco zatytułowane wej kompozycja poświęcona nieodża- czy „Orion” wystarczyły, by pokusić się krajowe nowości: „Cosmos In Your łowanemu Pawłowi Maksymowi „The o zakup. Autor ponoć był obecny na fe- Mind”, „Journey Into Unknown”, „Pul- Astronomer” jest znacznie dłuższa niż stiwalu. Chcąc wypytać go o inspiracje, ses” oraz „Electronic Worlds”. Ich okład- na kompakcie i zajmuje całą stronę jed- zacząłem poszukiwania i naśladując ki przyciągającą uwagę klimatycznymi nego krążka. Słucha się jej wybornie! kapitana Petersena z ulubionego serialu grafikami ze scenami fantastycznych Kolega Przemek nawet występował młodości „Samochodzik i Templariusze” gwiezdnych podróży. Jak znajdę tam tego dnia na scenie po części konkur- zacząłem zaczepiać nieznanych mi coś prawdziwie kosmicznego do słu- sowej jako gwiazda wieczoru w towa- mężczyzn pytaniem: — Are You Mister chania, obiecuję dać znać! rzystwie przyjaciół: Roberta Kanaana Kozlovsky? Niestety, bez efektu. Jacek Drążkowski

Konkurs na fotki z Uranią Trwa konkurs na ciekawe lub zabawne zdjęcia z „Uranią” lub gadżetami naszego czasopisma. Nadsyłajcie je na adres [email protected] z tytułem „Fotki z Uranią” lub zamieszczajcie na Facebooku albo Instagramie, oznaczając hashtagami #fotkizurania i #urania (dodatkowo może być też #podrozujzurania). Jeśli Wasze zdjęcie zostanie wybrane do drukowanego numeru „Uranii” — możecie liczyć na nagrodę niespodziankę. Konkurs trwa bezterminowo (do odwołania). Szczegóły na stronie Czarne Słońce w Ameryce www.urania.edu.pl/konkursy/ fotki-z-urania Pan Marian Talar, lecąc do Ameryki na całkowite zaćmienie Słońca, zdążył jeszcze zabrać ze sobą świeżo wydrukowany numer Uranii z okolicznościowym zdjęciem na okładce.

52/2017 Urania 69 Obserwator Słońca Aktywność słoneczna w 2016 roku — najciekawsze wydarzenia Rok 2016 można już zaliczyć do ni- PTMA obliczono średnią liczbę Wolfa Wielkanocą zaobfitował w ciekawą skiej aktywności słonecznej, związanej R = 36,23 i SN = 30,9. grupę AR 2526, która powoli rozpo- z kończącym się już 24 cyklem. Cho- czynała swój tranzyt od wschodniego ciaż w większości przypadków Słońce Luty brzegu. Rejon ten był spokojny od roz- się „zerowało” pod względem liczby W pierwszym tygodniu lutego domi- błysków wysokiej klasy ze względu na Wolfa i aktywności plamotwórczej, to nującym obszarem był AR 2494 usytu- stabilne pole magnetyczne. Na podsta- jednak były okresy, w których na jego owany na południowej półkuli Słońca. wie obserwacji i raportów nadesłanych powierzchni pojawiały się ciekawe ob- Na uwagę zasługiwała jedna duża pla- przez członków SOS PTMA obliczono szary. ma z kontrastowym półcieniem. Resz- średnią liczbę Wolfa R = 35,09 i SN = ta wokół niej zajmowała wraz z nią 21,32. Styczeń obszar 220 milionowych powierzchni. Najciekawszym okresem obser- Z grupą tą astronomowie wiązali na- Kwiecień wacji była końcówka miesiąca, po- dzieję, że wygeneruje silny rozbłysk Grupa 2526, która pojawiła się 23 nieważ w centrum dominowała grupa klasy X, jednak zakończył się na klasie marca, 5 kwietnia opuszcza tarczę sło- AR 2489, a przy zachodnim brzegu C3.0. Na podstawie obserwacji i rapor- neczną, utrzymując swoją strukturę AR 2488. Rozmiar grupy centralnej tów nadesłanych przez członków SOS przez ten cały okres czasu. Po trzech dochodził do 300 milionowych po- PTMA obliczono średnią liczbę Wolfa dobach na tarczy pojawiła się dość wierzchni. W końcówce 2015 r., do- R = 43,09 i SN = 42,88. silna strukturalnie grupa AR 2529. kładnie 28 grudnia, doszło do rozbły- 13 kwietnia zajmowała centralną pozy- sku klasy M 2.3, natomiast w miesiącu Marzec cję względem Ziemi. Obszar tej grupy styczniu na powierzchni Słońca nie Trzeci kończący się miesiąc 2016 r. składał się z 16 plam. Centralna plama dochodziło do silniejszych rozbły- nie był „urodzajny” w grupy plam sło- swoim kształtem przypominała serce. sków. Na podstawie obserwacji i rapor- necznych znaczących rozmiarów. Do- Zajmowała obszar dość znaczący, bo tów nadesłanych przez członków SOS piero ostatni jego tydzień, tuż przed 800 milionowych powierzchni. Plama

70 Urania 5/2017 Obserwator Słońca pokaźnych rozmiarów widoczna była seria trwała do 7 lipca. W tym czasie dobie sierpnia, kiedy ukazywały się również przy wschodzie i zachodzie nie dochodziło do poważniejszych in- pierwsze grup plam. Trzy dni później Słońca. Mimo licznych plam i plamek, cydentów rozbłyskowych. Na podsta- plamotwórczość osiągnęła wartość SN jakie powstały wokół niej, nie genero- wie obserwacji i raportów nadesłanych = 148. Wówczas w czterech grupach wała ona silnego rozbłysku. Na pod- przez członków SOS PTMA obliczono plam znajdowało się 14 plam z półcie- stawie obserwacji i raportów nadesła- średnią liczbę Wolfa R = 15,26 i SN niami. W sumie aktywność słoneczna nych przez członków SOS PTMA ob- = 14,88. utrzymywała się do końca miesiąca. liczono średnią liczbę Wolfa R = 35,09 Grupy, jakie pojawiały się na tarczy i SN = 21,32. Lipiec słonecznej, nie należały do obszarowo Dopiero 8 lipca zaczęły być widocz- wielkich grup. Na podstawie obserwa- Maj ne pierwsze grupy plam słonecznych. cji i raportów nadesłanych przez człon- Miesiąc maj przywitał nas ośmio- W sumie nie były to aż tak znaczące ków SOS PTMA obliczono średnią ma grupami różnych rozmiarów. grupy. Dopiero 11 lipca na wschodnim liczbę Wolfa R = 41,34 i SN = 44,91. Najciekawsza była grupa AR 2536. brzegu tarczy słonecznej ukazała się W niej, 1 maja o godzinie 9.00 UT do- grupa AR 2565, która osiągnęła rozmiar Wrzesień szło do rozbłysku klasy C2.4. Chociaż 320 milionowych powierzchni. Dotarła Początek września zapowiadał się nie należała ona do największych, to do centrum 15 lipca. Jednak mimo tak obiecująco. Na wschodnim brzegu dała znać o sobie. 4 maja na wschod- dużego obszaru i plam towarzyszących tarczy słonecznej dominowała piękna nim brzegu tarczy, w pobliżu równi- tej grupie nie dochodziło do rozbły- grupa AR 2585 z czterema plamami ka pojawiła się nowa grupa AR 2542 sków powierzchniowych. Maksymalną otoczona półcieniami. Gdy zajmowała o silnej strukturze. Był to powrót aktywność Słońce osiągnęło 11 lipca. centralne położenie na tarczy słonecz- grupy AR 2529, ale już mniejszych Liczba Wolfa dochodziła do wartości nej, jej obszar liczył 550 milionowych rozmiarów obszarowych. Po pięciu R = 58. Natomiast plamotwórczość powierzchni. Grupa ta zawierała 11 dniach dotarła do centrum tarczy sło- dzień przed tym wyniosła 97. Pod ko- plam, jednak niezdolna była do genero- necznej, „rozdrabniając się” na mniej- niec miesiąca aktywność dość szybko wania rozbłysków powierzchniowych. sze plamy i plamki. Dość ciekawie zmalała prawie do wartości zerowej. Osiągając zachodni brzeg tarczy, grupa i efektownie wyglądała na Słońcu, po- Należy nadmienić, że 24 lipca doszło obszarowo zmniejszyła się o połowę. nieważ dokładnie na południowej pół- do silnego rozbłysku klasy M7,6 z nie- Na podstawie obserwacji i raportów kuli pod grupą AR 2542 symetrycznie pozornej grupy AR 2565, schodzą- nadesłanych przez członków SOS znajdowała się grupa AR 2543 towa- cej już z tarczy słonecznej. „Erupcja” PTMA obliczono średnią liczbę Wolfa rzysząca jej w tranzycie. Jednak obie rozbłyskowa była silna, ale nie trwała R = 35,10 i SN = 43,71. grupy po dwóch dniach prawie znik- długo, niecałe 30 min. Na podstawie nęły z powierzchni Słońca. Ciekawym obserwacji i raportów nadesłanych Październik obiektem stała się grupa AR 2546, przez członków SOS PTMA obliczono Okres IV kwartału 2016 r. to naj- która pojawiła się 14 maja. Do cen- średnią liczbę Wolfa R = 23,41 i SN = mniejsza ilość obserwacji Słońca trum dotarła 20 maja i pięknie wyglą- 21,62. ze względu na panującą aurę pogo- dała z półcieniem i ciemnym jądrem. dową. W ciągu 92 dni jedynie 18 Jej obszar wynosił 480 milionowych było ze stanem zachmurzenie nieba powierzchni, co odpowiada 5 średni- od 0–50%. Reszta dni to powyżej 50%. com Ziemi. Słońce na swojej powierzchni w paź- Na podstawie obserwacji i rapor- dzierniku miało momenty, w których tów nadesłanych przez członków aktywność plamotwórcza dochodziła SOS PTMA obliczono średnią licz- do artości SN = 85. W tym miesiącu bę Wolfa R = 40,68 i SN = 41,90. powstał nowy numer grupy, zaczy- nający się od AR 2600. Na począt- Czerwiec ku miesiąca trwała cisza słoneczna Czerwiec rozpoczął się w sumie o zerowej aktywności. Formułowały brakiem plam i aktywnością zerową. się co prawda pojedyncze ledwo do- Tak również było i na końcu miesią- strzegalne grupy, które nie wpływały ca. Był to pierwszy incydent od lip- znacząco na liczbę Wolfa. Na podsta- ca 2014 r., kiedy na okres dwóch dni wie obserwacji i raportów nadesłanych „zamilkło” nasze Słońce. Co prawda przez członków SOS PTMA obliczono pojawiały się grupy słoneczne z ładną Sierpień średnią liczbę Wolfa R= 25,23 i SN grupą AR 2553 o obszarze 300 milio- Sierpień należał do najciekawszych = 16,53. nowych powierzchni. Grup nie było miesięcy obserwacji Słońca pod wzglę- dużo, najwięcej trzy grupy z 11 pla- dem plamotwórczości. Początek mie- Listopad mami 11 czerwca. Słońce ponownie siąca to zerowa aktywność słoneczna. Przez większość listopada na po- się wyciszyło 27 czerwca i cała jego Słońce rozkręciło się dopiero w piątej wierzchni Słońca panowała niska ak-

5/2017 Urania 71 Obserwator Słońca tywność. SN nie osiągnęła wartości 50. PTMA obliczono średnią liczbę Wolfa 193, wynika, że 28 były z zerową ak- Największą liczbę plam odnotowano R=11,83 a dla SN = 10. Podsumowu- tywnością (R=0 i SN=0). 10 listopada w ilości 7 sztuk, w trzech jąc 2016 rok z moich indywidualnych Opracował Janusz Bańkowski grupach. Na tarczy słonecznej pojawiła obserwacji, których przeprowadziłem się grupa AR 2615, która 30 listopada wygenerowała krótkotrwały rozbłysk klasy M1.2. Na podstawie obserwacji i raportów nadesłanych przez człon- ków SPS PTMA obliczono średnią liczbę Wolfa R =15,48 SN = 11,83.

Grudzień Ostatni miesiąc roku zaliczał się do spokojnego Słońca. Po erupcji rozbłyskowej, która miała miejsce 30 listopada, wszystko ponownie powró- ciło do normy. Największa obserwo- waną wartość liczby Wolfa przypadła na 3 grudnia R = 58. Z dnia na dzień aktywność słoneczna szybko mala- ła, osiągając sporadycznie wartości R = 11. Na podstawie obserwacji i rapor- tów nadesłanych przez członków SOS Grupa 2529 z 13 kwietnia 2016 r. Fot. J. Bańkowski

Raport nr 7/2017 Raport nr 8/2017 Średnia Liczba Wolfa w lipcu wyniosła R= 13,67 a średnia SN = 17,91 W lipcu naj- Średnia liczba Wolfa w sierpniu wyniosła R=25,08, a średnia SN= 43,35. Do połowy ciekawszą grupa była grupa oznaczona nr. 2665 Rozmiary tej grupy szacowano sierpnia jedna tylko grupa na Słońcu otoczona półcieniem. Pod koniec miesiąca na 710 mln. Powierzchni. Wewnątrz grupy naliczono aż 10 plam otoczonych pół- liczba Wolfa wzrasta nawet do R=80, a SN przekracza 100. Swoje obserwacje przy- cieniem. Swoje obserwacje przysłało 8 obserwatorów, którym serdecznie dziękuję. słało 11 obserwatorów. Do wygenerowania raportu wykorzystano 152 obserwacje Koordynator SOS PTMA Tadeusz Figiel dla l.Wolfa i 109 dla SN. Obserwatorzy: Obserwatorzy: 1. Zagrodnik Jerzy 27 5. Raczyński Łukasz 16 1. Eugeniusz Mikołajczak 29 7. Skorupski Piotr 4 2. Winnicki Mateusz 24 6. Figiel Tadeusz 9 2. Jimenez Francisco 26 8. Bohusz Jerzy 4 3. Jimenez Francisco 24 7. Kucemba Łukasz 8 3. Zagrodnik Jerzy 25 9. Raczyński Łukasz 4 4. Bańkowski Janusz 17 8. Moskal Kinga 1 4. Bańkowski Janusz 2 4 10. Książczyk Tomasz 4 5. Kucemba Łukasz 16 11. Moskal Kinga 3 6. Figiel Tadeusz 13 Opracowanie: Janusz Bańkowski

72 Urania 5/2017 Ciekawe strony internetowe… Nowy zwierzak w kosmicznym ZOO

apewne wielu z naszych Czytelników miało do czynienia z portalem Zooniverse. Warto do niego znowu zajrzeć, bo od niedawna pojawił się na nim nowy „zwierzak”. Znalazł dla siebie Zkącik pod adresem: https://www.zooniverse.org/projects/ marckuchner/backyard-worlds-planet-9. Nazywa się „Backyard Worlds: Planet 9” i urodził się 15 lutego br. Po pojawieniu się rozważań na temat możliwości istnienia dziewiątej planety w naszym Układzie Słonecznym wzrosło zainteresowanie samotnymi obiektami mogącymi znajdować się w okolicach naszego Układu Słonecznego o masach zbyt małych, aby w ich wnętrzu mogły być zapoczątkowane reakcje termojądrowe, w związku z tym trudnymi do zaobserwowania. Mogą to być brązowe karły, ale też i mniejsze obiekty — planety wędrujące samotnie w przestrzeni. Autorzy projektu są związani z Amerykańskim Muzeum Historii Naturalnej, Instytutem Teleskopu Kosmicznego — STSI, NASA, Uniwersytetem Kalifornijskim w Berkeley i Uniwersytetem Stanu Arizona. Proponują zainteresowanym wolontariuszom analizę sekwencji czasowych zdjęć uzyskanych w podczerwieni z pomocą misji NASA WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer). Zadanie polega na wychwyceniu z zaszumionych zdjęć słabych czy nawet bardzo słabych obiektów poruszających się na niebie. Pomimo ciągłego wzrostu mocy obliczeniowych współczesnych komputerów nawet zaawansowane algorytmy przeszukiwania obrazów gubią się, gdy mają do czynienia z podobnymi obiektami. Mózg człowieka nadal w podobnych warunkach okazuje się być najlepszym narzędziem do porządkowania obserwacji. Jak i w innych odgałęzieniach Zooniverse, mamy do dyspozycji szczegółowe instrukcje pracy z danymi (można się z nich sporo nauczyć, niezależnie od stopnia zaawansowania uczestnictwa w projekcie), podejrzane obiekty mogą być konfrontowane z bazami danych, m.in. SIMBAD-em, a poza tym istnieje forum uczestników projektu, na którym można zadawać pytania, ale też i dyskutować szczegółowe kwestie. W kwietniu br. w projekcie uczestniczyło ponad 26 tys. osób, obecnie na początku września jest ich już więcej niż 41 tysięcy, natomiast 24 maja br. w The Astrophysical Journal Letters pojawiła się już pierwsza praca związana z projektem. Można ją znaleźć pod adresami: http://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/aa7200 (oryginalny artykuł na portalu wydawcy) lub na arXiv.org pod adresem https://arxiv.org/abs/1705.02919. Roman Schreiber

52/2017 Urania 73 Relaks z Uranią krzyżówka

„Uranii–PA” nr 3/2017 zamieściliśmy krzyżówkę, której rozwiązaniem jest hasło ULTRACHŁODNY KARZEŁ. Nagrody w postaci książek o tematyce astronomicznej Wwylosowali Kamila Szafrańska z Warszawy i Witek Wierzejski z Nałęczowa. Nagrody zostaną wysłane pocztą. 1. Miasteczko w USA, skąd m.in. transmitowano przekaz z całkowitego zaćmienia słońca 21 sierpnia br. 2. Grudniowy rój meteorów 3. Gatunek szkła dobrego do produkcji dużych zwierciadeł 4. Polski zespół zamieszany w bezpośrednią rejestrację fal grawitacyjnych 5. Planeta z dwoma nowymi księżycami 6. Nasza autorka o szerokich zainteresowaniach naukowych 7. Wciąż odkrywa nowe planety 8. Chorwacki Leibnitz 9. Bezzałogowy zaopatrzeniowiec Międzynarodowej Stacji Kosmicznej opr. Jacek Drążkowski Jacek opr. 10. Stamtąd startują Sojuzy 11. Budowany w Japonii detektor fal grawitacyjnych 12. Noblowski partner Hulse’a 13. Polski astronom pracujący w obserwatorium Licka 14. Mąż Virginii Trimble 15. Pozwala porównywać jasności gwiazd

Rozwiązanie utworzą kolejne litery z wyróżnionych kratek. Na rozwiązania czekamy do końca listopada 2017 r. Wśród autorów popraw- nych odpowiedzi rozlosujemy dwie nagrody książkowe. Do rozwiazania na- leży dodać swój adres oraz tytuł lub numer książki, którą Czytelnik chciałby otrzymać w wyniku losowania spośród następujących propozycji: 1. „Nowe opowiadania starego astronoma”, czyli wspomnienia i eseje profesora Józefa Smaka; 2. „Relacja pierwsza” („Narratio Prima”) Joachima Retyka, tłuma- czenie popularnonaukowego dzieła poświęconego „De Revolutionibus” Ko- Słowa kluczowe do rozwiązania krzyżówki zamieszczonej pernika oraz kopia oryginału; 3. „Mały astronom”, nowa ksiażka o astrono- w „Uranii–PA” 3/2017: 1. SOJUZ, 2. BOLID, 3. SENTINEL, 4. BRI- TE, 5. TRAPPIST, 6. PHOCAEA, 7. JOHNSON, 8. PAWEŁ, 9. AT- mii dla dzieci autorstwa profesora Grzegorza Karwasza. Rozwiązania można MOSFERA, 10. DERHAM, 11. PAN, 12. LOVEJOY, 13. ŁUSKINA, przesyłać drogą elektroniczną na adres: [email protected]. 14. ERYWAŃ, 15. FERMI, 16. TULISZKÓW, 17. WEBER, 18. ŁZY.

Gdyby Jean Effel wiedział o falach grawitacyjnych… astrożarty D. Jacka

74 Urania 5/2017 ZAPROSZENIA Odczyty, wykłady, październik 2017 – styczeń 2018: Centrum Astronomiczne im. Mikołaja Kopernika spotkania, wydarzenia Spotkania z Astronomią, Warszawa, http://camk.edu.pl/pl/outreach/wyklady-popularne/ 5–6 października 2017: VIII Sieradzka Konferencja Kosmiczna 6 października, 17 listopada, 1 grudnia 2017: Jesienne spotkania z Astronomią 6–8 października 2017: X Konferencja PTMA O/Katowice, http://www.katowice.ptma.pl Sekcji Obserwatorów Komet, Niepołomice http://sok.ptma.pl/rejestracja/ 9 października, 23 października 2017 Kraków, http://krakow.ptma.pl/plan-odczytow 7–8 października World Space Week Wrocław, http://worldspaceweek.pl/ 23–24 października 2017 II Forum Inteligentnego Rozwoju 19–20 października 2017: 5. Ogólnopolska Jasionka koło Rzeszowa, http://irforum.pl/ Konferencja na temat Zanieczyszczenia Światłem Warszawa, http://noc.edu.pl/ Zloty i wyjazdy obserwacyjne 20–22 października: Konferencja 19–22 października 2017: PTMA O/Katowice „Astronomia XXI wieku i jej nauczanie” – 33. zlot miłośników astronomii PTMA Niepołomice, astronomia-xxi-wieku-i-jej-nauczanie Zwardoń, http://www.zloty.astrocd.pl

Proszę o wyjaśnienie moich wątpli- mię…” i wszystkim polecam. Gdyby au- aphelium, wtedy Słońce ma względnie Poczta wości. tor pokusił się o spacerek po Księżycu najmniejsze rozmiary kątowe. Nałoże- Ucieszyła mnie nowa kronika „Mi- to byłaby pełnia szczęścia. nie się obu warunków skutkuje długimi Z uwagą przeczytałem bardzo obszer- sje i badania kosmiczne”. W jednym Kasper Fabrowski, Bydgoszcz lub bardzo długimi zaćmieniami. ny i bardzo ciekawy artykuł „Zanim cień miejscu mogę przeczytać co dzieje P. Rudź Księżyca przetnie Amerykę” autorstwa się w astronautyce. Poza U-PA nie ma Odp. Dziękuję za krytyczną analizę * * * Przemysław Rudzia. Są tam trzy zda- pisma, które podaje tyle informacji. tekstu i spostrzegawczość! Oczywiście Pozdrowienia od całej grupy Wielkiej nia, które wydają się być w pewnej Kiedyś tę rolę pełniła „Astronautyka”, doszło do pomyłki/przejęzyczenia, gdyż Wyprawy PTMA na zaćmienie Słońca sprzeczności. której czytelnikiem byłem od 1958 r. podczas zaćmienia Słońca o żadnej do USA dla Redakcji i Czytelników Ura- 1. Zaćmienie Słońca zachodzi tylko Mam w domowej bibliotece ponad set- pełni nie może być mowy. Zjawisko to nii–PA prosto z miejsca obserwacji! To i wyłącznie podczas *nowiu*... kę egzemplarzy – od numeru 2/1958 zachodzi tylko podczas nowiu, a jeśli było cudowne przeżycie! W załączeniu 2. Aby zaćmienie było długie, Księżyc do rocznika 1990. ów przypada w pobliżu perygeum, wte- zdjęcie przepięknej korony słonecznej. w *pełni* powinien znajdować się w po- Kolejna sprawa: po przeczytaniu dy tarcza naszego satelity ma najwięk- Więcej zdjęć i relację z naszego wyjaz- bliżu perygeum ... poczty w numerze 4/2017 zauważyłem, sze rozmiary kątowe. Wtedy możemy du postaramy się przygotować do na- 3. ... najkrótsze gdy Księżyc w *pełni* że Urania poza świetnymi artykułami bar- się spodziewać względnie długiego stępnego numeru Uranii. znajduje się w pobliżu apogeum... dzo ładnie pachnie. Żadnej zmiany farby! zaćmienia. Gdy w tym samym czasie Agnieszka Nowak Strona 15 i 16 Uranii. Przeczytałem książkę „Poza Zie- nasza planeta znajduje się w pobliżu wraz z ekipą PTMA Kraków

Korona słoneczna widoczna podczas całkowitego zaćmienia sfotografowana przez Agnieszkę Nowak. Po lewej stronie u dołu widoczna najjaśniej- sza gwiazda gwiazdozbioru Lwa — Regulus

5/2017 Urania 75