ISTNIEJE OD ROKU 1919, DRUKIEM WYDAWANA JEST OD ROKU 1922

DWUMIESIĘCZNIK

2/2018 (794) Tom LXXXIX

Cena 14,90 zł w tym 5% VAT

WWW.URANIA.EDU.PL kosmiczne PIERŚCIENIE KOSMOLOGIA nieliniowa

BADANIE PLANETOID dla każdego

ISSN 1689-6009 indeks 401323 TELESKOP ALMA Z BLISKA 2/2018 Urania 1 www.astronarium.pl Godziny emisji w TVP 3: youtube.com/AstronariumPL premiery: czwartki 17:00 i 20:30 facebook.com/AstronariumTVP powtórki: soboty 7:06 i 23:45 URANIA – NASZA MUZA Sto lat z URANIĄ dla szkół, uczelni oraz miłośników astronomii i amatorów nocnego nieba

ielkimi krokami zbliża się setna rocznica założenia Polskiego Towarzystwa Miło- śników Astronomii. Czy jednak zdajemy sobie sprawę, kiedy należy obchodzić to wydarzenie? Przeanalizowałem prawie 23 tysiące stron archiwalnych numerów Uranii z lat W1920–1997, aby dowiedzieć się, co mówi nam ona o dacie założenia Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii. Dlaczego raz podaje się rok 1919, a innym razem 1921 r.? Osobiście, prowadząc Sekcję Historyczną PTMA i zbierając materiały na temat historii Towarzystwa, cią- gle mam dylemat, czy zbliżające się „stulecie” Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii powinniśmy obchodzić już za rok, czy dopiero za trzy lata? Tym bardziej że te wydarzenia są już planowane! Cały czas tkwią we mnie wątpliwości. Czy się trochę nie pospieszyliśmy? Czy planowane obchody stulecia w 2019 r. to dobre posunięcie? Po pierwsze, musimy wiedzieć, jak zrodził się pomysł założenia Koła i potem Towarzystwa. Wpadło na to dwóch uczniów ostatniej klasy Gimnazjum Kulwiecia w Warszawie Stefan Kaliński i Stanisław Mrozowski, którzy zafascynowali się kometą okresową Brorsena-Met- calfa. Zwrócili się oni do prof. F. Kępińskiego, prowadzącego wówczas lekcje kosmografii w paru gimnazjach, z propozycją utworzenia Towarzystwa Miłośników Astronomii. Profesor przy okazji prowadzonych lekcji informował uczniów innych szkół o tym pomyśle i w krótkim czasie przyłączył się do nich Jan Mergentaler z Gimnazjum Reja. Następnie dołączyło dwóch młodych studentów Edward Stenz i Antoni Zygmund. 5 października 1919 r. za zgodą dyrek- tora gimnazjum powstaje Koło Miłośników Astronomii Druga data to formalne zgłoszenie Towarzystwa, wybór pierwszego prezesa oraz uchwalenie Statutu. Ogólne Zebranie (tak się wtedy nazywało) miało miejsce 26 listopada 1921 r. i oficjalnie jest to data powstania Towarzystwa Miłośników Astronomji (pisownia oryginalna). Dodam, że uchwalony statut zalegalizowano dopiero 2 lutego 1923 r. Cóż jest więc dla nas początkiem Towarzystwa? Założenie 5-osobowego miłośniczego koła, czy też formalne założenie Towarzystwa? Dlaczego nie zrobiono tego w jednej dacie? Powód jest prosty. W październiku 1919 r. nikt nie myślał, że z pomysłu założenia szkolnego klubu stworzy się największe w Polsce stowarzyszenie miłośników astronomii. Trzeba było ponad 2 lat, aby to zrealizować, dołączając w ciągu kilku lat mocną elitarną ekipę, w tym wszystkich wtedy polskich astronomów. W Uranii przez wiele lat pojawiają się różne artykuły świadczące o obchodach kolejnych rocznic. Już 1932 r. czytamy: W roku ubiegłym Pol. Tow. Przyj. Astr. obchodziło dziesięciolecie swego istnienia. W 1959 r. w listopadowym numerze Uranii po- Przeanalizowałem 23 tysiące stron jawia się artykuł samego Jana Mergentalera pt. „Po znakiem komety”, który wspomina początki Koła archiwalnych numerów Uranii, aby Miłośników Astronomii jak i Uranii. Czytamy w nim: W jaki sposób z tej hektografowanej uczniowskiej dowiedzieć się o dacie założenia wypociny narodziła się pierwsza drukowana Urania — to może także ciekawa historia, ale to już było Polskiego Towarzystwa Miłośników Towarzystwo, a nie Koło i rocznica 40-lecia nastąpi dopiero za parę lat. Kto jak kto, ale jeśli już sam Astronomii. Dlaczego raz podaje się współzałożyciel tak twierdził, chyba coś to musi rok 1919, a innym razem 1921? oznaczać. To dla mnie bardzo silny argument. W ko- lejnych latach obchody zawsze skupiały się na roku 1921. Tak było w 1966, kiedy na Walnym Zjeździe Delegatów w Chorzowie obchodzono 45-lecie. W specjalnym dodatku Uranii z 1971 r., pt. „50 lat społecznego-miłośniczego ruchu astronomicznego w Polsce”, au- torstwa Tadeusza Grzesło oraz Jana Rolewicza, czytamy o dziejach 50-letniej historii PTMA, w tym warto nadmienić takie cytaty, jak: Datę 26 listopada 1921 roku uważa się powszechnie i prawnie za datę powstania stowarzyszenia. Co więcej, broszurka jest opatrzona grafiką PTMA wraz z datami 1921–1971! 1 października 1994 r., Maciej Mazur wygłasza podczas Jubileuszowego Walnego Zjazdu Delegatów PTMA w Toruniu referat o historii Towarzystwa i jego 75-letniej pracy, co sugeruje również posługiwanie się już rokiem 1919. W tym samym roku w 10 numerze Uranii ponownie czytamy: Polskie Towarzystwo Miłośników Astronomii, którego nasz miesięcznik jest organem, obchodzi w tym roku siedemdziesięciopięciolecie swego istnienia. Z tej okazji w dniach 1 i 2 października odbę- dzie się w Toruniu Walny Zjazd Delegatów PTMA. Podobny tekst pojawia się w kolejnym listopadowym numerze 1979 r. Więc 1919 czy 1921? Dla mnie po głębokiej analizie wielu tekstów, zdecydowanie 1921. Po pierwsze, sam współzałoży- ciel o tym wspomina, a większość jubileuszowych rocznic odbywała się w datach z jedynką na końcu. Rok 1919 powinien więc być uznawany wyłącznie za początek miłośniczego ruchu astronomicznego w Polsce. Co o tym sądzicie? Piszcie na naszej stronie FB — https://www.facebook.com/historiaptma/ lub wysyłajcie e-maile: [email protected] Marek Substyk

2/2018 Urania 3 Dawno temu w… „Uranii” (PL ISSN 1689-6009) marzec–kwiecień 2018 Dwumiesięcznik poświęcony upowszechnianiu wiedzy astronomicznej. Czasopismo powstałe w roku 1998 z połączenia „Uranii” (ISSN 0042-0794) — dotychczasowego miesięcznika Polskie- go Towarzystwa Miłośników Astronomii, istniejącego się od 1919 r. i „Postępów Astronomii” (ISSN 0032-5414) — dotychczasowego kwartalnika Polskiego Towarzystwa Astronomicznego, wychodzącego od 1953 r. Zachowana zostaje dotychczasowa numeracja „Uranii”. Nakład: 3200 egz. Zespół Redakcyjny: Wieńczysław Bykowski, Krzysztof Czart (zastępca red. naczelnego), Jacek Drążkowski (grafika, skład), Agnieszka Górska-Pukownik (sekretariat), Sylwester Kołomański, Mateusz Krakowczyk, Maciej Mikołajewski (red. naczelny), Marek Muciek, Roman Schreiber, Marek Substyk (zastępca red. naczelnego) Współpraca: Jan Desselberger, Tadeusz Figiel, Rafał Grabiański, Paweł Z. Grochowalski, Elżbieta Kuli- gowska, Jerzy Kuczyński, Agnieszka Nowak, Piotr Potępa, Przemysław Rudź, Mikołaj Sabat, Sebastian Soberski, Robert Szaj, Janusz Wiland, Łukasz Woźniak, Przemysław Żołądek Korekta językowa: Bożena Wyrzykowska Adres Redakcji: Urania, Centrum Astronomii UMK, ul. Gagarina 11, 87-100 Toruń tel. 600 663 640 Sekretariat, tel. 509 44 17 17 Redaktor Naczelny e-mail: [email protected] Adres WWW: http://www.urania.edu.pl Dystrybucja: W dniu 30 września zorzę północną Joanna i Ernest Świerczyńscy, tel. 698 55 61 61 obserwowano na całej północnowschodniej e-mail: [email protected] połaci kraju, jak o tym świadczyły dochodzące Cena Uranii w prenumeracie 12 zł zewsząd wiadomości 1). Obserwatorium Prenumerata roczna 72 zł astronomiczne zebrało również garść Bank Millennium S.A. o/Toruń Nr 85 1160 2202 0000 0003 3341 8732 informacyj. Szczegóły dotyczące prenumeraty i promocje wewnątrz numeru (s. 76) i na stronie http://www.urania.edu.pl/prenumerata W czasie bytności w Obserwatorium Wydawcy: P. Podinspektor szkolny Mgr B. Marczewski Polskie Towarzystwo Astronomiczne ustnie opowiedział swe wrażenia z obserwacyj, www.pta.edu.pl h m ul. Bartycka 18, 00-716 Warszawa dokonanych w Brasławiu (λ = 1 48 .0, φ = 55° tel. (0-22) 329 61 45 38’), tego niezapomnianego w swej piękności e-mail: [email protected] zjawiska. Obszerne sprawozdanie nadesłał Polskie Towarzystwo Miłośników Astronomii P. A. Dundulis z Wasiewicz (λ = 1h 47m.7, φ www.ptma.pl ul. Miodowa 13a m. 35, 31-055 Kraków = 55° 18’) w pow. święciańskim. Rozpoczął tel. (0-12) 422 38 92 swe obserwacje o 22h 14m. Oto wyjątki z listu. e-mail: [email protected] „Na wschód od gwiazdy polarnej pojawiła się * ARTYKUŁY I MATERIAŁY OKAZJONALNE TRAKTOWANE SĄ JAKO WOLONTARIAT AUTORÓW NA RZECZ długa pionowa wstęga czerwonego światła... WŁASNEGO ŚRODOWISKA ASTRONOMÓW, MIŁOŚNIKÓW ASTRONOMII I CAŁEGO SPOŁECZEŃSTWA * Smuga ta zaczęła się rozszerzać... Kolor światła MATERIAŁÓW NIE ZAMÓWIONYCH REDAKCJA NIE ZWRACA * ZASTRZEGA SIĘ PRAWO DO REDAGOWANIA I SKRACANIA TEKSTÓW * PRZEDRUK MATERIAŁÓW TYLKO ZA ZGODĄ REDAKCJI * OPINIE I POGLĄDY był podobny do krwi... Po upływie 8—10 FORMUŁOWANE PRZEZ REDAKCJĘ I AUTORÓW NIE REPREZENTUJĄ OFICJALNEGO STANOWISKA minut na zachód od gwiazdy polarnej pojawił WYDAWCÓW * REDAKCJA NIE ODPOWIADA ZA TREŚCI I WIZERUNKI REKLAM * się drugi taki słup... Po upływie 12—14 minut obok „wschodniego słupa, bliżej do gwiazdy polarnej, pojawiła się smuga białego światła, która zaczerwieniła się, jak i poprzednie słupy... Światło tych słupów było jeszcze tym charakterystyczne, że brzegi, zwrócone do gwiazdy polarnej, były wyraźne, jakby linią odcięte, natomiast przeciwległe brzegi znikały stopniowo”. P. A, Dundulis obserwował w ciągu 50 minut, potem zorzy już nie widział. Było to właśnie po godzinie 23, kiedy i my NA OKŁADCE w Wilnie stwierdziliśmy zanik jakichkolwiek śladów zorzy północnej. Artystyczna wizja widoku z sondy Cassini wykonują- cej swój ostatni przelot nad Saturnem. Ostateczne 1) W wielu miejscowościach (naprz. w Lidzie, w Białymstoku) zanurkowanie w atmosferę planety znacznie wzbo- ludność przyjmowała to czerwone zabarwienie na północnym gaciło naszą wiedzę na temat ilości materiału w pier- niebie za łunę odległego pożaru. Podobno zdarzało się. że ścieniach otaczających planetę, przybliżając nas alarmowano straż ogniową. do zrozumienia ich pochodzenia. Detektory cząstek, w jakie wyposażono Cassiniego, pobierały cząstki lodu z pierścieni, które są kierowane do atmosfery przez pole magnetyczne planety. Przy okazji otrzyma- Niebo w styczniu i lutym 1938 r. Dla liśmy niesamowite, bardzo bliskie obrazy pierścieni amatorów, posiadających, choćby nieduże i chmur Saturna. Źródło: NASA/JPL-Caltech lunetki bardzo polecenia godnym do

4 Urania 2/2018 W AKTUALNYM NUMERZE obserwacji będzie Eros, którego blask osiągnie Artykuły maksimum w dniu 14-go stycznia. Będzie on wtedy świecił, jak gwiazda 7½ wielkości. Cechą Wraz z Gaią poznajemy planetoidy 10 charakterystyczną tej planetoidy są szybkie Poznańscy astronomowie zapraszają do udziału w programie Gaia-GOSA. zmiany blasku, powtarzające się co 5·3 godzin. Wystarczy wrzucić swoje surowe ramki z obserwacjami do internetu i stać się Zaobserwowanie tych zmian blasku ma duże uczestnikiem unikatowego projektu naukowego. Niezbędny sprzęt znajduje się znaczenie dla określenia formy Erosa. Obserwacje w prywatnych obserwatoriach wielu czytelników „Uranii”. amatorów są tu równie wartościowe jak i fachowych astronomów. Nieliniowy Wszechświat Romana 16 Nowatorskie koncepcje fizyki Wszechświata zmarłego przed sześciu laty wybitnego polskiego kosmologa Romana Juszkiewicza we wspomnieniach jego ucznia Wojciecha A. Hellwinga. Niezwykła planetoida (obiekt Reinmutha). 28 października 1937 r. astronom niemiecki 29 Prawdziwy władca pierścieni Reinmuth odkrył w Obserwatorium Heidelberg Pierwsze informacje o największym systemie pierścieni wokółplanetarnych — Königstuhl niezwykły obiekt, który ze względu w wywiadzie polskich studentów z ich niemieckim kolegą. na wygląd gwiazdowy należy zaliczyć do kategorii Notatki z podróży: ALMA 32 planetoid. W chwili odkrycia planetoida była m Relacja Tomka Mrugalskiego z wizyty na płaskowyżu Chajnantor w Chile w gwiazdozbiorze Ryb i posiadała jasność 10 . Przesuwając się na niebie z ogromną prędkością 2019 rokiem globalnej astronomii 54 kątową, obiekt Reinmutha w ciągu kilkunastu dni — chcecie się przyłączyć? obiegł blisko pół nieba. Już 2 listopada był on w gwiazdozbiorze Wagi. Jednocześnie planetoida Stałe działy ta zbliżała się bardzo szybko do Ziemi, którą minęła 30 października r. b. w odległości zaledwie Dawno temu w… „Uraniiˮ 4 600 000 km. Do takiej małej odległości żadna Odkrycia i wydarzenia astronomiczne (grudzień 2017–styczeń 2018) 6 z dotychczas znanych planetoid nie zbliżyła się Misje i badania kosmiczne (grudzień 2017–styczeń 2018) 8 do Ziemi. W chwili największego zbliżenia 30 X planetoida miała jasność 6.6 wielk., w miarę jednak 100-lecie PTMA: Historia miłośniczego ruchu astronomicznego w Dąbrowie Górniczej 23 oddalania jasność szybko się zmniejszała, spadając Przeczytane w Nature i Science: 2 listopada do 10-ej wielk. Orbita planetoidy Pierścienie w Układzie Słonecznym 26 okazała się spłaszczoną elipsą z mimośrodem równym 0.65. Przejście przez punkt przysłoneczny Radiowy ślad po gwiazdach III populacji 42 spodziewane jest 18 grudnia r. b. Planetoida, Astropodróże: Na szlakach planet 44 która szybko minęła Ziemię, jest ciałem bardzo Studiowanie kierunków kosmicznych małym. Sądząc z jej jasności, średnica jej jest prawdopodobnie rzędu 1 km. Studiowanie geofizyki a badania kosmosu 46 E. R. Ciekawe strony internetowe: Księżyc widziany oczami LRO 49 Czytelnicy obserwują: Planetoida jednej nocy 50 Z chemii Słońca. W r. 1936 stwierdzona Suwalska egzoplaneta 52 została obecność trzech nowych pierwiastków Pod kopułą: Przy ulicy Astronomów 53 chemicznych na Słońcu mianowicie: osmu, irydu Olsztyńska opowieść o historii kalendarza 22 i tulu. W ten sposób z 92 znanych na ziemi pierwiastków chemicznych stwierdzono na Słońcu Komeciarz: Komety obserwowane w 2017 r. 56 61; poza tym 5 przypuszczalnie też znajduje się, Biblioteka Uranii: O miejscu nauki w kulturze 62 zaś co do 7 obecnie przeprowadzane są prace laboratoryjne. Osm i iryd wykrył Albertson Kącik olimpijczyka: LXI Olimpiada Astronomiczna rozstrzygnięta 64 (Technol. Inst. Mass. U. S. A.), tul — Maggers Rozwiązanie zadania zawodów III stopnia LXI Olimpiady Astronomicznej 65 (Bureau of Standards U. S. A.) (Nouvelles de la Kalendarzyk astronomiczny: Niebo w maju i czerwcu 2018 66 Chimie, Janvier 1937). MŁ. Spójrz w niebo: Z wiosenno-letniego pogranicza 70 Astronomia i muzyka: Dźwiękowe podróże 71 Światło zodiakalne w czasie całkowitego Konkurs na fotki z Uranią 71 zaćmienia Słońca. Astronom japoński Honda Obserwator Słońca: Kalendarz astronomiczny SOS PTMA na 2018 r. 72 w czasie całkowitego zaćmienia 19 czerwca 1936 r. w Hokkaido dostrzegł blisko Słońca Relaks z Uranią: logogryf; Astrożarty Jacka D. 74 światło zodiakalne, które rozciągało się wzdłuż Poczta / Zaproszenia 77 ekliptyki na 44º do miejsca, w którym zasłonięte było przez chmury. Była to pierwsza obserwacja Astrofotografia amatorska: Spotkanie Wenus z Merkurym i Księżycem 78 światła zodiakalnego podczas zaćmienia Słońca. W skrócie: Obserwacja była możliwa na jasnym tle nieba Planety TRAPPIST-1 mogą mieć więcej wody niż Ziemia (58); New Horizons bije zdjęciowy dlatego, że światło zodiakalne ma duże natężenie rekord sondy Voyager (59); Astronomka rozpoczęła trening na astronautkę (59); Uczniowie przy Słońcu. z Jasła w misji Astro Pi — Zero na ISS (60); LUSTRO studentów z Warszawy poleci z Kiruny (60); Krytyczny mechanizm sondy Euclid zostanie wyprodukowany w Polsce (61); Silny rozbłysk E. R. Proximy Centauri (61) Urania 5/1937, pisownia oryginału.

2/2018 Urania 5 Kronika

GRUDZIEŃ 2017 6 XII — Znów pobito ważny rekord. Odkry- to kwazar, nazwany ULAS J1342+0928, którego widmo jest przesunięte ku czerwie- ni o z = 7,54 (poprzedni rekordzista miał z = 7,09). Widzimy go więc takim, jaki był 690 mln lat po Wielkim Wybuchu. W jego centrum siedzi czarna dziura o masie 800 mln M. Już wtedy! Zaledwie paręset mi- lionów lat po powstaniu pierwszych galak- tyk! To tak wczesna epoka, że wokół niego wciąż jeszcze jest sporo neutralnego wodo- ru, którego światło gwiazd nie zdążyło zjoni- Źródło: NASA/Ames Research Center/Wendy Stenzel NASA/Ames Research Center/Wendy Źródło: zować. Na rozwiązanie oczekuje zagadka, jak tak masywne czarne dziury mogły po- wstać tak szybko. 13 XII — Słońce nie jest już posiadaczem najliczniejszego haremu planet. Podobna do niego gwiazda Kepler-90 też ma 8. Co więcej, są one podobnie ułożone: małe, skaliste bliżej gwiazdy, gazowe olbrzymy dalej (rys. obok; nie mniej liczne, ale za to świeżo odkryta planeta Kepler-90i w czerwonej ramce). znacznie większe niż na Sugeruje to podobną genezę układu. Tyle tylko, że jest on Słońcu — odpowiednio znacznie gęściej upakowany — najdalsza z planet okrąża do skali gwiazdy. π1 Gru gwiazdę w odległości ok. 1 j.a. (zob. Urania 1/2018, s. 30). jest tylko 1,5 raza masyw- niejsza od Słońca, ale 350 Planetoida 3200 Phaeton przeleciała w odległości 16 XII — razy większa. Podobnie 10,3 mln km od Ziemi — niespecjalnie blisko, ale obiekt jest będzie wyglądało Słońce, wyjątkowy. To prawdopodobnie wypalona kometa. Pozbyła gdy, tak jak ona, znajdzie się już całego lodu, który mógł wysublimować i teraz rozsie- się na przedostatnim etapie wa tylko pył, odrywający się od jej powierzchni, gdy ta w po- ewolucji, tuż przed przemia- bliżu peryhelium (0,14 j.a.) rozgrzewa się do ponad 1000 K. ną w białego karła otoczo- Jest też matką Geminidów, nego mgławicą planetarną. źródło: ESO jednego z najobfitszych rojów meteorów, którego 21 XII — RZ Piscium sama w sobie jest gwiazdą prawie aktywność rośnie z każ- niezmienną. Ale co jakiś czas, bez wyraźniej regularności, dym rokiem. Przy okazji coś ją przyćmiewa, podobnie jak słynną „gwiazdę Tabby” zbliżenia zrobiono radaro- (zob. Urania 4/2017, s.7). Jednak tu są to epizody króciut- wy portret Phaetona. I tu kie (1–3 dni), ale głębokie — jasność gwiazdy spada na- niespodzianka: jak na tak wet o kilkadziesiąt procent (rys. niżej). Kluczem do wyja- niezwykły obiekt wygląda śnienia tych zjawisk może być wyznaczony właśnie wiek całkiem zwyczajnie. Okrą- RZ Psc: 50–70 mln lat. To jeszcze dziecko, ale nie niemow-

Źródło: Arecibo Observatory/NASA/NSF Źródło: głe ciało o średnicy 6 km, lę. Gwiazdy w tym wieku miewają już wykształcone układy z płytką depresją w okolicy planetarne. Tym, co zakrywa czasem RZ Psc, nie są więc równika i jakby kraterem np. zgęstki w dysku protoplanetarnym. Raczej są to rozrzu- koło bieguna (fot. obok). cone „kłaki” z rozszarpywanej właśnie planety typu gorące- go jowisza lub paru takich planet. 18 XII — Planeta Gliese 436b zwróciła już na siebie uwagę długim gazowym warkoczem, który ciągnie za sobą, na podobieństwo warkoczy kometarnych (zob. Ura- nia 5/2015, s. 7). Osobliwa okaza- ła się też jej orbita: silnie eliptycz- na (e = 0,17) i prawie prostopadła do płaszczyzny równika macie- Źródło: www.aavso.org rzystej gwiazdy. Trudno sobie wy- obrazić, żeby tak było od początku. Należy podejrzewać istnienie w tym systemie jeszcze jednej odległej, ale masywnej planety, która wyrzu- ciła Gliese 436b na jej obecny tor. 20 XII — Uzyskano obraz tarczy π1 Żurawia, a na nim kilka jasnych i ciemnych plam (fot. obok). To ko- mórki konwekcyjne, odpowiednik słonecznej granulacji. Są znacz-

6 Urania 2/2018 Odkrycia i wydarzenia astronomiczne

STYCZEŃ 2018 11 I — SPT0615-JD jest czwartą na liście najdalszych znanych ga- laktyk. Jej widmo jest przesunięte ku czerwieni o z ≈ 10, więc jej świa- tło rozpoczęło podróż ku nam, gdy Wszechświat liczył sobie 500 mln lat. Po drodze napotkało groma- dę galaktyk, która, działając jako NASA/ESA/STScI/B. Salmon Źródło: soczewka grawitacyjna, wzmocni- ła obraz kilkukrotnie i rozciągnęła w łuk o długości 2,5” (fot. obok). Tym różni się od innych najdalszych ga- laktyk, które widzimy jako czerwone kropki, ledwo wyróżniające się z tła. Dało to badaczom wyjątkowy kom- fort przy szacowaniu podstawowych parametrów SPT0615-JD. Jak przy- stało na noworodka, jest maleńka:

średnica ~1 kpc, masa <10 mld M, za to tempo tworzenia gwiazd rzędu 20 słońc/rok. 11 I — Aparaty badające Marsa już dawno wykazały istnienie zasobów prestiżowe wyróżnienie przyznawane w Polsce w tej dzie- wodnego lodu, ukrytych płytko pod rozległymi obszarami dzinie. Nagród finansowych nie było, ale satysfakcja laure- powierzchni planety, nawet daleko od biegunów. Ale jak atów i tak jest ogromna (zob. Urania 1/2018, s. 3). płytko? Teraz znaleziono 8 miejsc, gdzie strome urwiska odsłaniają przekrój podglebia. Widać tam pokłady czyste- 18 I — Interesujący ciąg dalszy wydarzenia, które 17 VIII go lodu, grube nawet na ponad 100 m, przykryte zaledwie 2017 r. wstrząsnęło detektorami fal grawitacyjnych (GW 1–2‑m warstwą gruntu (fot. poniżej; w beżowym pasie ko- 170817), dało spektakl kilonowej AT 2017 gfo i krótki roz- lory wzmocnione, niebieski jest lód). Przyszłym koloniza- błysk γ GRB 170817A (zob. Urania 6/2017, s. 20 i 1/2018 torom Marsa wystarczy więc wiadro i łopata, by nakopać s. 10). Fale grawitacyjne ucichły, kilonowa zgasła, ale radio- sobie lodu, ile zechcą. wy i rentgenowski poblask po rozbłysku γ pozostał, a nawet wzmocnił się 4-krotnie od sierpnia do grudnia (fot. niżej) w obu tych zakresach widma. Nie jest to typowe zachowa- nie dla krótkich rozbłysków γ. Czy więc GRB170817A był tylko odmieńcem wśród nich, czy też zjawiskiem zupełnie nowego rodzaju? Dyskusja trwa. Źródło: ESO/MUSE HUDF collaboration

źródło: NASA/CXC/McGill/J.Ruan i in. 24 I — Badanie atmosfer skalistych egzoplanet to jeszcze melodia przyszłości, ale już niedalekiej. Czas pomyśleć, W międzygwiazdowym obłoku molekularnym TMC- 11 I — po czym poznamy, że jest tam życie. Obecność O2 będzie 1 stwierdzono obecność benzonitrylu (C6H5CN). Nie licząc oczywistym świadectwem, ale jak pokazują rachunki, fulerenów C i C , jest to najbardziej złożona (20 atomów) 60 70 niekoniecznym. Odkrycie CH4 wraz z CO2, przy jednocze- cząsteczka zidentyfikowana w materii międzygwiazdowej. snym braku CO, również będzie istotnym śladem. Taka at- Wiadomo, że występują tam również obficie wielopierście- mosfera nie powstanie przy braku procesów biologicznych niowe węglowodory aromatyczne (benzonitryl jest właści- i tak właśnie musiała wyglądać dla zewnętrznych obserwa- wie najprostszym z nich, mając tylko jeden pierścień), jed- torów atmosfera Ziemi przez znaczną część czasu istnienia nak jakie konkretnie — to trzeba będzie dopiero odkryć. na niej życia. 15 I — Autorzy telewizyjnego serialu dokumentalnego Wybrał i skomentował: Marek Muciek „Astronarium”, produkowanego przez TVP i Polskie Towa- rzystwo Astronomiczne, zostali laureatami konkursu „Po- pularyzator Nauki 2017” w kategorii „media”. To najbardziej

2/2018 Urania 7 Kronika

GRUDZIEŃ 2017 na orbitę trafiły eksperymenty naukowe, w tym nowy detek- tor energii dostarczanej przez Słońce TSIS i sensor gruzu 2 XII — Rakieta Sojuz 2.1b po nieudanym starcie 28 listopa- kosmicznego. da z kosmodromu Wostoczny (patrz: Kronika Urania 1/2018), zaledwie kilka dni później wyniosła z powodzeniem wojsko- wego satelitę zwiadu elektronicznego Lotos-S1. Lot odbył się z głównego rosyjskiego kosmodromu wojskowego Plesieck, położonego na północ od Moskwy. 4 XII — Komercyjny dmuchany moduł BEAM firmy Bigelow Aerospace, który przez ostatni rok był zamontowany w ce- lach testowych do Międzynarodowej Stacji Kosmicznej, po- Aerospace Źródło: Bigelow zostanie przytwierdzony do stacji dłużej. Inżynierowie NASA są zadowoleni z odporności nowego rozwiązania na promie- niowanie kosmiczne i uderzenia mikrometeoroidów, dlatego zdecydowali pozostawić moduł do dalszych testów i zago- spodarować go jako dodatkową przechowalnię sprzętu.

Wizualizacja komputerowa modułu BEAM, przyłączonego do amery- kańskiego modułu Tranquility (Node 3) Źródło: Arianespace 16 XII — Sonda Juno wykonała 9. bliski przelot naukowy nad chmurami Jowisza. W najniższym punkcie orbity son- da znajdowała się tylko kilka tysięcy kilometrów nad górnymi warstwami chmur planety. Misja Juno wystartowała 5 sierp- nia 2011 r., na orbitę wokół Jowisza dotarła 4 lipca 2016 r. Od tego czasu prowadzi obserwacje planety, włączając in- strumenty badawcze co 53 dni, gdy znajduje się w najniż- szym położeniu względem planety.

Start 82. misji rakiety Ariane 5 z kosmodromu Kourou w Gujanie Fran- cuskiej. Rakieta wyniosła wtedy na orbitę kolejną czwórkę satelitów nawigacji Galileo 12 XII — Z Gujany Francuskiej w Ameryce Południowej po raz ostatni w 2017 r. wystartowała rakieta Ariane 5, wyno- sząc na średnią orbitę okołoziemską kolejną czwórkę sate- litów europejskiego systemu nawigacji Galileo. W tej chwili na orbicie znajduje się już 20 działających statków systemu, jeszcze czterech brakuje do osiągnięcia pełnej funkcjonalno- ści. Następny start kwartetu satelitów Galileo planowany jest na lipiec 2018 r. 14 XII — Na stepach w Kazach- stanie wylądowała kapsuła So- juz MS-05 z trójką astronautów. Po misji trwającej 138 dni z Mię- Źródło: NASA/JPL-Caltech/SwRI/MSSS/Gerald Eichstädt/Seán Doran dzynarodowej Stacji Kosmicznej na Ziemię wrócili: Sergiej Ria-

Źródło: NASA/Bill Ingalls zanski (Rosja), Randy Bresnik (USA) oraz Paolo Nespoli (Wło- chy). Północna półkula Jowisza z atmosferą urozmaiconą burzami, uchwy- Statek Sojuz MS-05 lądujący w Kazach- cona przez sondę Juno podczas 9. naukowego bliskiego przelotu. stanie z członkami 53. Ekspedycji ISS W momencie wykonania zdjęcia sonda znajdowała się 13 345 km od górnych warstw chmur planety. W prawym górnym rogu widoczny terminator (granica między dniem i nocą) 15 XII — Rakieta Falcon 9 fir- 17 XII Trójka astronautów wystartowała za pomocą rakiety my SpaceX po raz czwarty Sojuz FG w kierunku Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. w 2017 r. wyniosła w drogę do Załoga w składzie: weteran lotów kosmicznych Anton Szka- Międzynarodowej Stacji Kosmicznej kapsułę zaopatrzeniową plerow (Rosja) oraz debiutanci w tej roli Norishige Kanai (Ja- Dragon. Był to pierwszy lot tego systemu z wykorzystaniem ponia) i Scott Tingle (USA) spędzą pół roku na orbicie wokół zarówno używanej kapsuły, jak i dolnego stopnia, który wyko- Ziemi, tworząc 54., a później 55. Ekspedycję. Statek Sojuz nał już wcześniej jeden udany lot i wrócił na Ziemię. MS-07, którym podróżowali, zacumował w rosyjskiej części Na pokładzie „Smoka” znalazło się ponad 2 tony ładunku. stacji 2 dni po starcie z kosmodromu Bajkonur w Kazach- Oprócz zaopatrzenia dla załogi i sprzętu konserwacyjnego, stanie.

8 Urania 2/2018 Misje i badania kosmiczne

21 XII — Zmarł Bruce McCandless II — były astronauta 14 I — Z bazy lotniczej Vandenberg w Kalifornii wystartowa- NASA, uczestnik dwóch misji promów kosmicznych, a wcze- ła rakieta Falcon 9 z 4. serią satelitów telekomunikacyjnych śniej kapitan Marynarki Wojennej USA. McCandless poleciał Iridium-NEXT. Firma SpaceX skończyła tym samym rok z re- w kosmos po raz pierwszy w 1984 roku na pokładzie waha- kordową liczbą 18 udanych startów, wyprzedzając całą ro- dłowca Challenger. Przeprowadził wtedy pierwszy w historii dzinę rakiet Sojuz, które przez ostatnie lata dominowały pod test spaceru kosmicznego bez uprzęży, z plecakiem rakieto- tym względem. wym. W 1990 roku brał udział w misji wahadłowca Discovery, — Rakieta Atlas V wyniosła na orbitę 4. satelitę amery- wynosząc teleskop Hubble’a. 20 I kańskiego systemu wczesnego ostrzegania przed pociskami balistycznymi SBIRS GEO. Od teraz wielomiliardowe przed-

Źródło: Bigelow Aerospace Źródło: Bigelow sięwzięcie Pentagonu zapewnia już globalną Źródło: NASA widoczność amerykań-

skiemu wojsku i ich so- Źródło: ULA jusznikom. SBIRS to następca systemu DSP, sięgające- go jeszcze lat 60. Satelity nowego systemu cechują się przystosowaniem do obserwacji startów nie tylko pocisków ICBM, ale też rakiet średnie- go i krótkiego zasięgu, a także dzięki znacznie wyższej czułości mogą być wykorzystywane do obserwacji pożarów, kontroli spadających w atmosferę satelitów i obserwacji działalności Rakieta Atlas V startująca z kompleksu SLC-41 człowieka, generującej z satelitą systemu wczesnego ostrzegania przed emisję światła w pod- pociskami balistycznymi SBIRS GEO-4 Astronauta Bruce McCandless II podczas pierwszego w historii nieza- czerwieni. bezpieczonego linami spaceru kosmicznego. Spacer odbył się w ra- 21 I — Lekka rakieta nośna Electron, w swoim drugim locie mach misji STS-41B na wahadłowcu Challenger 7 lutego 1984 r. testowym osiągnęła orbitę. Mierzący 17 metrów system jest oparty o materiały kompozytowe i jako pierwszy w historii 26 — XII Produkowana na Ukrainie rakieta Zenit wzbiła się używa silników zasilanych elektrycznymi pompami. Rakieta w powietrze po raz pierwszy od dwóch lat. Wyniosła na or- należąca do firmy Rocket Lab będzie w stanie wynosić do bitę pierwszego satelitę telekomunikacyjnego Angoli. Start 150 kg na niską orbitę okołoziemską. W swoim pierwszym powiódł się, jednak krótko po separacji z rakietą utracono udanym locie umieściła na orbicie dwa niewielkie satelity kontakt ze statkiem. Dzień później odzyskano łączność, ale Lemur do śledzenia statków i monitorowania atmosfery oraz pojawiły się problemy elektryczne podczas manewrowania jednego satelitę serii Dove, przeznaczonego do obserwacji na wyznaczoną pozycję na orbicie geostacjonarnej. Próba Ziemi. kontaktu i stabilizacji satelity na założonej orbicie zostanie podjęta w kwietniu 2018 r., gdy statek znajdzie się w obsza- 23 I — Astronauci NASA Mark Vande Hei i Scott Tingle wy- rze widocznym dla anten załogi naziemnej. szli na pierwszy w 2018 roku spacer kosmiczny. Ich głów- nym celem była wymiana drugiej i ostatniej końcówki ramie- nia robotycznego Canadarm2. Astronauci podołali zadaniu STYCZEŃ 2018 i choć początkowo jedna z linii kontrolnych nowej końcówki 8 I — Rakieta Falcon 9 wzbiła się w powietrze z tajnym ame- nie działała, to okazało się być problemem oprogramowania, rykańskim satelitą rządowym Zuma. Zuma to jeden z najbar- które szybko poprawiono na Ziemi. dziej tajemniczych ładunków wyniesionych ostatnio na orbi- 25 I — Europejska ciężka rakieta nośna Ariane 5 wyniosła tę. O planach jego wyniesienia dowiedzieliśmy się jedynie parę satelitów telekomunikacyjnych SES-14 i Al Yah 3 na nie- miesiąc przed planowanym startem. Nie wiadomo, jaki jest prawidłowe orbity. Start rakiety od wczesnej fazy lotu nie cel ładunku ani nawet jaka państwowa agencja będzie go przebiegał zgodnie z planowaną trajektorią. Mimo dużego kontrolować. odchylenia od prawidłowego azymutu rakieta nie została au- 12 I — Z indyjskiego portu kosmicznego Satish Dhawan wy- tomatycznie zniszczona, ale kontynuowała lot i choć po nie- startowała rakieta PSLV, wynosząc na orbitę 32 satelitów. spełna 10 minutach utracono z nią kontakt, przeprowadziła Głównym ładunkiem misji był najnowszy państwowy satelita prawidłowo wszystkie operacje i wypuściła satelity. Indii do obserwacji Ziemi Cartosat 2F. Oprócz tego na szczy- Teraz satelity muszą z użyciem własnego paliwa zmienić cie rakiety znalazło się miejsce dla 31 mniejszych satelitów parametry swoich orbit, co skróci późniejszy czas ich pracy. z Kanady, Finlandii, Francji, Wielkiej Brytanii, Korei Południo- Operator rakiety, firma Arianespace prowadzi dochodzenie wej, Stanów Zjednoczonych i Indii. Był to pierwszy lot tej ra- w sprawie przyczyn awarii. kiety od awarii w sierpniu 2017 roku, kiedy w starcie z satelitą nawigacyjnym nie otworzyła się owiewka chroniąca ładunek Wybrał i skomentował: w początkowej fazie lotu. Rafał Grabiański

2/2018 Urania 9 Wystarczy wrzucić swoje surowe ramki z obserwacjami do internetu i stać się uczestnikiem unikatowego projektu naukowego Wraz z Gaią

poznajemy Toni Santana-Ros Agnieszka Kryszczyńska planetoidy

Pełne wykorzystanie danych zbieranych przez europejskiego satelitę Gaia, szczególnie dotyczących planetoid, wymaga wsparcia przez obserwacje naziemne. Nie potrzeba do tego wielkich teleskopów i wyrafinowanego oprzyrządowania. Niezbędny sprzęt znajduje się w prywatnych obserwatoriach wielu miłośników astronomii. Stworzony przez Instytut Obserwatorium Astronomicznego UAM serwis internetowy Gaia-GOSA ułatwia obserwatorom udział w programie obserwacji krzywych blasku wybranych planetoid, wspomagającym misję Gaia. Pomaga planować obserwacje, koordynując pracę uczestników serwisu. Opracowaniem danych zajmują się pracownicy Instytutu. Dzięki temu amatorzy obserwacji mogą robić to, co najbardziej lubią, czyli obserwować!

10 Urania 2/2018 Rys. 1. Kształt planetki 227 Philosophia wymodelowany z krzywych blasku (A. Marciniak i in., Astronomy and Astrophysics 2018, w druku) atelita Gaia realizuje ambitną znaleźć na stronie misji: http://sci.esa. własności fizyczne i orbitalne. Ich po- misję Europejskiej Agencji int/gaia/ oraz w portalu Gaia-VERSE znanie poprzez obserwacje, badania la- Kosmicznej, której zasadni- (www.gaiaverse.eu), dostępnym w 13 boratoryjne i teoretyczne modelowanie czym celem jest wykonanie językach, choć niestety nie po polsku. może nam dostarczyć informacji o ich Strójwymiarowej mapy Galaktyki po- pierwotnych własnościach i ewolucji przez precyzyjne pomiary położeń ok. Planetoidy: od powstania do dziś. Chociaż sta- 1 mld gwiazd (zob. Urania 4/2013, dinozaury Układu Słonecznego nowią niewielki ułamek masy planet s. 6). Gaia została wystrzelona 19 grud- Chociaż obserwacje planetoid są w Układzie Słonecznym, ich duża nia 2013 r. i umieszczona w okolicy prowadzone od ponad 200 lat, wiele liczba, różnorodność budowy i rozkład punktu Lagrange’a L2 układu Słoń- pytań dotyczących tych małych obiek- orbit mogą dać silne ograniczenia dla ce-Ziemia1, wokół którego wykonuje tów nadal pozostaje bez odpowiedzi. rozwijanych obecnie modeli formo- kontrolowane pętle. Mogą być bogate w metale, krzemia- wania się układów planetarnych, nie Wirując z okresem 6 godzin wokół ny, a także zawierać lód. Ich rozmiary tylko naszego, ale także innych ukła- wolno precesującej osi, Gaia bezustan- wahają się od kilku metrów do kilkuset dów z obserwowanymi egzoplanetami nie mierzy współrzędne, ale również kilometrów. Natura fizyczna plane- i dyskami. jasności (w swoim własnym systemie tek, ich rozmieszczenie, formowanie Planetoidy są obiektami zmiennymi. fotometrycznym) i wykonuje wid- i ewolucja są podstawą badań nad for- Nie tylko obiegają Słońce, ale też ro- ma wszystkich obiektów jaśniejszych mowaniem i ewolucją całego Układu tują wokół własnych osi. Ze względu od 20m, które wejdą w jej pole widzenia Słonecznego. Ponadto planetoidy wraz na ich nieregularny kształt i zmienną — nie tylko gwiazd, ale i ciał Układu z kometami i obiektami pozaneptuno- geometrię obserwacji, ilość światła Słonecznego. wymi są pozostałościami pierwotnych słonecznego odbijanego od ich po- Początkowo przewidywano, że mi- cegiełek, z których tworzyły się pla- wierzchni zmienia się okresowo w cza- sja potrwa do 2020 r. Ale Gaia spisuje nety typu ziemskiego oraz jądra pla- sie. Na podstawie obserwacji zmian się tak dobrze, że ESA prawdopodob- net gazowych. Dzięki temu planetoidy jasności planetoid w czasie, możemy nie przedłuży jej działanie do roku zachowały w sobie pierwotną materię wyznaczyć ich podstawowe parametry 2022. Ostateczny katalog wyników bę- i warunki, które istniały w czasie po- fizyczne, takie jak okres wirowania, dzie zawierał ponad 1 PB (1015 bajtów) wstawania Układu Słonecznego ok. położenie osi rotacji i kształt (rys. 1), danych. 4,6 mld lat temu. a także możemy odkryć istnienie sate- Więcej informacji o Gai można Planetoidy przetrwały od czasów litów! formowania się Układu Słonecznego, 1 Punkt L2 znajduje się na linii Słońce–Ziemia, podlegały jednak wielu procesom dy- Gaia obserwuje tysiące planetoid! 1,5 mln km od naszej planety w kierunku od- słonecznym, w rzucanym przez nią półcieniu, co namicznym, zderzeniowym i termicz- Pomiędzy innymi obserwacjami, sprzyja obserwacjom. nym, które ukształtowały ich obecne Gaia wykona pomiary astrometrycz-

2/2018 Urania 11 ne, spektrometryczne i fotometrycz- ne blisko 300 000 planetoid. Średnio, każdą z nich zaobserwuje ok. 70 razy. Jednak nawet tak imponujące liczby nie gwarantują sukcesu, o jakim ma- rzymy, którym jest uzyskanie modeli kształtów dla około 10 000 planetoid (prawie 100-krotny wzrost w stosun- ku do stanu obecnego). Do uzyskania modelu potrzebne są bowiem obserwa- cje z 3–4 opozycji planetoidy. Ponadto Gaia wykona tylko pojedyncze pomia- ry, rozproszone w czasie, a nie krzywe blasku. Krzywe blasku, które można uzy- skać na Ziemi, będą więc kluczowe w poprawianiu, a nawet kalibrowaniu wyników. Z drugiej strony, doskonała fotometria wykonana z kosmosu przez Gaię pozwoli skalibrować względ- ne, naziemne krzywe blasku, a wtedy Rys. 2. Przykładowa krzywa blasku planetoidy, powiązana z momentem jej obserwacji przez łatwo będzie wymodelować kształty misję Gaia (będzie skalibrowana z danymi z misji). Obserwacje wykonał autor artykułu (T.S.-R.) obserwowanych planetoid. Co więcej, w Observatori Astronomic del Montsec w Katalonii obserwacje Gai pozwolą wyznaczyć W celu wspomagania naziemnych ją je i informują obserwatorów o wy- masy niektórych dużych planetek, co kampanii obserwacji planetoid Instytut nikach. skojarzone z ich modelem da nam ich Obserwatorium Astronomiczne UAM Sugerowane obiekty mają szeroki gęstość i szansę badania struktury we- we współpracy z ESA, stworzył serwis przedział jasności, od dużych, bardzo wnętrznej, dziś niemal nieznanej. GOSA (Gaia-Ground-based Observa- jasnych planetoid, do małych i słabych, tion Service for Asteroids). Dostęp- bliskich limitowi obserwacyjnemu mi- Gaia-GOSA : naziemny serwis ny jest pod adresem www.gaiagosa. sji Gaia (ok. 20m). Każdy obserwator obserwacji planetoid eu, w trzech językach: angielskim, posiadający teleskop o średnicy 20 cm Czy łatwo uzyskać krzywe blasku polskim i hiszpańskim, a korzystanie lub większy ma szansę uczestnictwa planetoid? Obecnie większość miłośni- z niego jest darmowe. Serwis umożli- w kampanii. ków astronomii posiada sprzęt pozwa- wia koordynację pracy obserwatorów, Szczególny priorytet mają dwa ro- lający na uzyskanie tych bardzo warto- skupienie działań na interesujących dzaje obiektów: ściowych danych. Często jednak współ- obiektach i unikanie niepotrzebnego a) Gorące obiekty. Wybrano około praca z innymi obserwatorami jest nie- powielania obserwacji. Nie trzeba być 100 planetek, które są szczególnie inte- zbędna, gdyż krzywe blasku obiektów doświadczonym obserwatorem, aby resujące z punktu widzenia nauki. Lista obracających się powoli (o okresach wziąć udział w projekcie. Strona inter- zawiera między innymi: dłuższych niż 12h), nie mogą być uzy- netowa przygotowuje plan obserwacji — obiekty podejrzane o bardzo skane w ciągu jednej nocy. Są też obiek- i dostarcza niezbędnych informacji, szybką rotację, ty o okresach rotacji współmiernych jak ustawić teleskop. Użytkownik nie — obiekty bardzo wolno rotujące, z okresem obrotu Ziemi, przez co ich musi wiedzieć, jak analizować dane, — znane planetoidy podwójne lub krzywe jasności nie mogą być uzyskane musi jedynie przesłać je do serwisu. podejrzane o podwójność, z jednego tylko miejsca (w danym obser- Astronomowie z OA UAM opracowu- — duże planetoidy, które podczas watorium każdej nocy obserwowa- ny jest praktycznie ten sam fragment krzywej blasku). Są też obiekty szczególnie intere- sujące, dla których potrzeba bardzo dużo danych. Dla wszystkich wy- mienionych obiek- tów niezbędna jest koordynacja pracy pomiędzy obser- watorami. Rys. 3. Przykład spersonalizowanego planu obserwacyjnego, utworzonego w Gaia-GOSA

12 Urania 2/2018 zbliżeń do małych obiektów zakłócają Niestety, wymóg ich tor, co pomierzy Gaia. chłodzenia oznacza, że b) Obiekty wymagające obserwa- rejestratorem obrazu cji, czyli takie, które nie mają jeszcze nie może być aparat fo- pełnych krzywych blasku. Uzyskanie tograficzny lub kamera pełnej krzywej jasności planetoidy planetarna. najczęściej wymaga zebrania danych Jan Kowalski ma z kilku miejsc obserwacyjnych, uzy- więc wszystko, by za- skanych w różnym czasie. Pełna lista rejestrować się w ser- aktywnych „obiektów wymagających wisie Gaia-GOSA. obserwacji” jest widoczna na stronie Proces rejestracji jest domowej serwisu. prosty i szybki. Musi Otrzymane krzywe jasności pla- jedynie podać swoją netoid utworzą katalog — podstawę lokalizację, posiadany do tworzenia prostych modeli plane- sprzęt oraz adres email. toid (przy założeniu, że są elipsoida- Wchodzi na stronę mi trójosiowymi), z wykorzystaniem „Zaplanuj obserwacje”, danych z misji Gaia, co wzmocni re- gdzie po zalogowaniu zultaty. Połączenie obu typów danych wybiera daty, w któ- będzie proste, gdyż krzywe blasku są rych planuje obserwo- zbierane w czasie zbliżonym do obser- wać. Serwis pokaże wacji tego samego obiektu przez misję listę obiektów, które: Gaia (rys. 2). — są odpowiednie dla jego sprzętu i przez co Dołącz do serwisu najmniej pół godziny Przykładowy Jan Kowalski chce znajdują się nie niżej niż się włączyć w obserwacje ciał Układu 25° nad horyzontem, Słonecznego. Ma teleskop o średnicy — są obserwowa- 20 cm z kamerą CCD (lub CMOS). ne przez misję Gaia Kamera może być czarno-biała lub w ciągu najbliż- kolorowa, byleby była chłodzona. Nie szych 48 godzin. musi być wyposażona w filtry. Plane- Jeśli jakieś „gorące toidy są szare, więc kształt krzywych obiekty” lub „obiekty jasności planetoid nie zależy od tego, wymagające obserwa- Rys. 4. Krzywa blasku planetoidy 41 Daphne, uzyskana 9/10 przez jaki filtr obserwujemy i czy maja 2017 r. przez uczestnika programu Gaia-GOSA Adriana cji” spełniają pierwszy Jonesa. Górny wykres: jasności instrumentalne (niebieskie kół- w ogóle jakiś. Zaleca się używanie warunek, to pojawią ka — planetoida, krzyżyki — gwiazdy porównania). Dolny wykres: standardowych filtrów (np.: Johnson się automatycznie jako jasność względna, powstała po odjęciu jasności jednej z gwiazd V lub Cousins R), jednak obserwacje warte obserwacji, nie- porównania od planetoidy i pozostałych gwiazd wykonane bez filtra również są akcep- zależnie od tego, czy Gaia będzie je wane obserwacje”, w tabeli na głównej towane. Jedną z wad używania filtrów wtedy obserwować, czy nie. Poza tym stronie serwisu. Jeśli Jan zechce wspo- jest zmniejszona ilość światła padają- Jan może dodać do planu obserwacyj- móc obserwacje zaplanowane przez cego na detektor. Oznacza to, że zasięg nego dodatkowe obiekty, wybierając je innych, może sprawdzić, czy dany teleskopu się zmniejsza, lecz w wielu z listy dostępnych obiektów. obiekt jest widoczny z jego lokalizacji, przypadkach stosunek sygnału do szu- Plan obserwacji każdego użytkow- klikając na nazwę obiektu. Możliwy mu wtedy rośnie. nika widoczny jest w zakładce „Plano- jest też kontakt w sprawie dalszych

2/2018 Urania 13 Nawet jeśli nie masz teleskopu z kamerą… …i nie przydasz się w opisanym obok programie Gaia- Analogiczny projekt, Asteroids@home (asteroidsat -GOSA, to też możesz przyczynić się do poznawania home.net) realizowany jest przez czeskich astronomów planetoid. I to nie robiąc zupełnie nic. Wystarczy zapędzić z Uniwersytetu Karola w Pradze. Podobnie jak w progra- do pracy swój domowy komputer, którego zapewne 4-rdze- mie Gaia-GOSA, jego celem jest modelowanie kształtów niowy procesor (to dziś standard) przez większość czasu i parametrów rotacji planetek na podstawie analizy ich krzy- twojej normalnej pracy bezczelnie się leni, bezużytecznie wych blasku. Zasadnicza różnica jest taka, że prowadzący marnując prąd. Asteroids@home nie inspirują obserwacji, nie próbują ich Z myślą o wykorzystaniu wolnych mocy milionów do- koordynować, a tym bardziej ich nie redukują. Zbierają jedy- mowych komputerów powstała platforma BOINC (Berkley nie wszelkie dostępne fragmenty krzywych blasku, a nawet Open Infrastructure for Network Computing), umożliwiająca pojedyncze obserwacje, wykonywane przez rozmaitych badaczom realizującym gigantyczne rachunki wykony- obserwatorów (zawodowców, amatorów, satelity), starają wanie tej pracy w systemie tzw. obliczeń rozproszonych. się sklejać je w całość i analizować. W uproszczeniu działa to tak: Wadą wszystkich projektów realizowanych na platfor- 1. Wielkie zadanie dzielone jest na mnóstwo drobnych. mie BOINC jest to, że ochotnik-uczestnik nie wie, co liczy 2. Te, wraz z odpowiednim oprogramowaniem, rozsyłane jego komputer i co z tego wychodzi (lub nie). Jedynym są do domowych komputerów ochotników, którzy zgłosili widocznym powodem do satysfakcji jest narastająca się do udziału w przedsięwzięciu. liczba umownych punktów na jego koncie i symboliczne 3. Domowe komputery wykonują swoją małą robotę, „odznaki” przyznawane po przekroczeniu określonych po czym: progów punktowych. — odsyłają wyniki do centralnego komputera projektu, Zaleta zaś jest taka, że jedyne co uczestnik musi zrobić, gdzie… to ściągnąć oprogramowanie ze strony boinc.berkley.edu, — są składane w większą całość (jeśli rzecz tego wymaga) zapisać się do wybranego programu (lub wielu programów) i analizowane przez badaczy. i się w nim zarejestrować. Cała reszta dokonuje się auto- Jeden z takich projektów, pn. Universe@home, prowa- matycznie. Jego komputer sam pobiera odpowiedni kod dzony przez astronomów z Uniwersytetu Warszawskiego wykonawczy i zadania do przeliczenia, odsyła wyniki, po- został opisany w Uranii 2/2016, s. 13 i tam można znaleźć biera następne zadania i tak do końca świata, ewentualnie szczegółowy opis procedury. Wiadomo nam, że wielu na- zakończenia projektu lub… wymiany komputera. szych Czytelników bierze udział w tym programie. Marek Muciek szczegółów obserwacji i ewentualnej kie dane zgromadzone przez użytkow- kontrolę nad procesem obróbki, od po- współpracy. ników serwisu Gaia-GOSA są reduko- czątku do końca. Po wybraniu obiektów, które Jan wane i analizowane przez astronomów Gdy pracownicy OA UAM przepro- chce obserwować, serwis wyświetla z Obserwatorium Astronomicznego wadzą już redukcję i zrobią fotome- tabelę zawierającą podstawowe infor- UAM w Poznaniu. Wynika to z suro- trię, krzywa jasności jest publikowana macje niezbędne do wykonania obser- wych wymagań ESA wobec jakości da- w serwisie (przykład na rys.4), a liczba wacji: nazwę planetoidy, moment jej nych. Jeśli chcemy wiązać obserwacje dostarczonych krzywych na koncie ob- przejścia przez pole widzenia satelity Gai z naziemnymi, musimy mieć pełną serwacji Jana wzrasta. Gaia (w czasie uniwersalnym UTC), rektascensję i deklinację planetki lub alternatywnie wysokość nad ho- ryzontem i azymut, momenty począt- ku i końca widoczności obiektu oraz oczekiwaną jasność (rys. 3). Ponadto możliwe jest wykreślenie mapki iden- tyfikacyjnej pola z planetoidą, z zazna- czonym torem jej ruchu. Na podstawie tych informacji obserwator powinien być w stanie odszukać obiekt na niebie (ramce CCD), wyznaczyć właściwy czas ekspozycji klatek oraz wybrać odpowiednie pole widzenia z przynaj- mniej trzema gwiazdami porównania. Po owocnej nocy obserwacyjnej, Jan loguje się ponownie do serwisu i przesyła dane. Korzysta z zakładki „Przetwarzanie obserwacji”, gdzie po- daje dane dotyczące obserwowanego obiektu i przedziału czasu. Przesyła również surowe klatki CCD: zdjęcia obiektu oraz klatki kalibracyjne (pła- Rys. 5. Pełna krzywa blasku planetki 372 Palma, uzyskana we wrześniu — październiku 2016 r. skie pole, prąd ciemny, szum). Wszyst- w wyniku skoordynowanych obserwacji czterech uczestników programu Gaia-GOSA

14 Urania 2/2018 Rys. 6. Dwaj najaktywniejsi dotychczas uczestnicy projektu: Adrian Jones (po lewej) i David Molina (po prawej) z oficjalnymi certyfikatami GOSA dla użytkownika, który dostarczył przynajmniej 10 użytecznych krzywych zmian jasności Poza planowaniem i przesyłaniem muje oficjalny certyfikat członkostwa Jeden z autorów (T.S.-R.) pracu- obserwacji serwis Gaia-GOSA po- w GOSA (rys. 6). Czeka on również je w ramach projektu „Small Bodies: zwala również zarejestrowanym użyt- na Ciebie. Właśnie teraz, gdy eklip- Near and Far”, wspieranym finansowo kownikom na korzystanie z dodatko- tyka jeszcze chodzi wysoko a noce są przez unijny Program Badań i Innowa- wych funkcji. W sekcji „Gaia status” ciemne, jest właściwa pora, by do nas cji Horyzont 2020 (grant nr 687378). użytkownik może sprawdzić w czasie dołączyć. ■ rzeczywistym, jaka planetoida jest w danym momencie obserwowana przez misję Gaia (średnio, planetoidy pojawiają się w polu widzenia misji Gai co 10 s). Ta sekcja pozwala rów- nież sprawdzić okna obserwacyjne dla poszczególnych obiektów. Świetnym uzupełnieniem lektury tego artykułu jest obejrzenie 53. odcinka Dla zarejestrowanych użytkowni- programu Astronarium, dostępnego w serwisie www.youtube.com (w wy- ków dostępne jest też forum, gdzie szukiwarce wystarczy wpisać „astronarium 53”). W całości poświęcony jest można podyskutować o koordynacji planetoidom, a opowiadają o nich astronomowie z poznańskiego obserwato- planów obserwacyjnych, poszukać rium, w tym również nasi Autorzy. Pięknie pokazano m.in., jak na podstawie krzywych blasku modeluje się kształt planetoidy. Spory fragment poświęco- współobserwatorów lub zgłosić nowe ny jest też projektowi Gaia-GOSA, który znakomitą polszczyzną prezentuje „gorące” obiekty. W sekcji „Często Toni Santana-Ros. Zadawane Pytania” (FAQ), nowi użyt- red. kownicy mogą przeczytać najważniej- sze informacje o serwisie.

* * * Obecnie (początek marca 2018) w ser- wisie zarejestrowanych jest ponad 100 obserwatorów z całego świata. Dotych- czas przesłali oni 380 serii obserwacyj- nych, które są obecnie analizowane. Dla kilku planetoid uzyskano już kom- pletne krzywe blasku, co pokazuje siłę skoordynowanych obserwacji. Jedną z nich przedstawia rys. 5, inne można obejrzeć na stronie serwisu www.gia- gosa.eu/forum/topic/2/41. Rezultaty badań będą prezentowane na najważ- niejszych międzynarodowych konfe- rencjach oraz publikowane w renomo- Oboje autorzy są pracownikami Instytutu Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu wanych czasopismach astronomicz- Adama Mickiewicza w Poznaniu, gdzie prof. Agnieszka Kryszczyńska pełni funkcję dyrek- nych. Ponadto każdy z użytkowników tora. Dr Toni Santana-Ros, absolwent Uniwersytetu w Barcelonie, doktoryzował się w Po- znaniu i pozostaje tam na stażu podoktorskim. Ich nazwiska noszą planetoidy: 21776 serwisu, który prześle przynajmniej Kryszczynska i 10472 Santana-Ros. 10 wartościowych krzywych, otrzy-

2/2018 Urania 15 Wspomnienie o Romanie Juszkiewiczu Nieliniowy Wszechświat Romana Wojciech A. Hellwing

Można powiedzieć, że kosmologia to nauka o wszystkim, co istnieje. To nasza chęć objęcia ludzkim umysłem zjawisk zachodzących na niewyobrażalnych skalach odległości i czasu. Potrzeba niezwy- kłego umysłu, aby zmierzyć się z zadaniem zrozumienia i opisania tego, jak działa kosmos. Takim umysłem był obdarzony prof. Roman Juszkiewicz.

Z Warszawy na krańce sokiej kultury, jak również wyśmienitej szawy, gdzie na Uniwersytecie War- Wszechświata kuchni i win. Francuzi rzekliby, że był szawskim dołączył do grupy młodych W tym roku, 28 stycznia przypadła prawdziwym bon vivantem. astrofizyków relatywistycznych zało- smutna szósta rocznica śmierci wybit- Na magisterskie studia z fizyki Ro- żonej i prowadzonej wówczas przez nego polskiego kosmologa profesora man wyjechał do Moskwy, gdzie udało Marka Demiańskiego. Pod kierunkiem Romana Juszkiewicza (9.08.1952– mu się dostać pod opiekę legendarne- prof. Demiańskiego Roman napisał –28.01.2012). Roman był postacią go radzieckiego fizyka Jakowa Zel- i obronił wyśmienitą i bardzo nowator- ze wszech miar nietuzinkową. Jest nie- dowicza (patrz ramka na stronie obok). ską, jak na owe czasy, pracę doktorską zmiennie bardzo ciepło wspominany W 1976 r. na Moskiewskim Uniwer- pt. „O słabo nieliniowych zaburzeniach przez rzeszę przyjaciół, którą pozosta- sytecie im. W. Łomonosowa Roman w modelu Friedmana”. Główne wy- wił na całym świecie, a w skład której obronił pracę magisterską, w której niki z tej pracy zostały opublikowane wchodzą najwybitniejsi kosmolodzy przedstawił nowe ograniczenia na do- w Monthly Notices of the Royal Astro- ostatniego przełomu stuleci. puszczalną globalną rotację Wszech- nomical Society — wiodącym czaso- Profesor Juszkiewicz urodził się świata jako całości. w Warszawie, jednak znaczną część Ewentualna niezero- swojego dzieciństwa i wczesnej mło- wa rotacja Wszech- dości spędził za granicą. Podróżując świata miałaby po- z ojcem dyplomatą, dorastał i uczęsz- ważne reperkusje czał do szkół między innymi w Buł- związane z interpre- garii i Finlandii. Dzięki temu Roman towaniem obserwacji otrzymał nietuzinkowe (jak na warunki mikrofalowego pro- ówczesnego PRL) wykształcenie, które mieniowania tła oraz charakteryzowało się multikulturowym globalną geometrią i interdyscyplinarnym podejściem. Wszechświata. Mło- Źródło: http://astro.ia.uz.zgora.pl/others/roman/ Dzięki temu Roman nie miał proble- dy uczony ukształ- mów z przełamywaniem stereotypów towany pierwszymi i wykraczaniem poza szablonowe rozu- szlifami naukowymi mowanie. Stał się niesamowitym eru- z wybornej moskiew- dytą, głębokim znawcą nie tylko fizyki skiej szkoły Zeldo- i matematyki, lecz także filozofii i wy- wicza wrócił do War- Roman Juszkiewicz 1952–2012

16 Urania 2/2018 piśmie brytyjskich astronomów. Ten pierwszy artykuł zaznaczył początek międzynarodowej kariery młodego ko- Jakow Borysowicz Zeldowicz smologa. Jakow Borysowicz Zeldowicz (1914–1987) słynny radziecki fizyk. Jeden Od połowy lat 80. ubiegłego wieku z nielicznych trzykrotnych zdobywców orderu „Bohater Pracy Socjalistycz- kariera Romana nabrała niesamowite- nej”. Miał kluczowy wkład w radziecki program rozwoju broni jądrowej. go rozpędu. Dzięki swoim eleganckim Dokonał również znamienitych odkryć i przyczynków w dziedzinach takich jak: fizyka jądrowa i cząstek elementarnych, astrofizyka, ogólna teoria rachunkom i bardzo wnikliwej nauce względności i w końcu kosmologia. Z jego osiągnięć astronomicznych został doceniony przez kolegów z Za- warto wymienić, że jako pierwszy (niezależnie od Salpetera) zasugerował, chodu. W latach 1984–1986 odbył że mechanizmem odpowiedzialnym za ogromną emisję promieniowania dwa krótkie staże podoktorskie na uni- z kwazarów jest akrecja materii na supermasywną centralną czarną dziurę. wersytetach w Cambridge i w Sussex. Podczas wizyty Stephana Hawkinga w Moskwie w 1973 r. Zeldowicz razem Następnie przeniósł się do ciepłej Ka- z Aleksiejem Starobińskim pokazali mu, że z zasady nieoznaczoności He- lifornii na Uniwersytet w Berkeley, isenberga wynika, iż rotujące czarne dziury powinny produkować i emitować by po dwóch latach, w 1987 r. znaleźć cząstki. Uważa się, że sugestie Zeldowicza pomogły Hawkingowi w rozwoju zatrudnienie w prestiżowym Instytucie jego własnej teorii promieniowania czarnych dziur. Jakow Zeldowicz razem z Raszidem Sunajewem pokazali, że fotony kosmicznego promieniowania tła Studiów Zaawansowanych w Prince- powinny ulegać odwrotnemu rozpraszaniu Comptona na elektronach z gorą- ton, którego w 1989 został członkiem cej plazmy znajdujących się w koronach wokół wielkich gromad galaktyk. Dziś (jako jeden z nielicznych Polaków zjawisko to, nazwane efektem Sunajewa-Zeldowicza, zapewnia nam jedno w historii). Na początku lat 90. Roman z najbogatszych źródeł informacji o wielkoskalowej strukturze Wszechświata. przeniósł się zza oceanu do Europy W końcu prof. Zeldowicz zajął się rozwojem teorii powstawania kosmicznych i pracował w słynnym Paryskim Insty- struktur. Rozwinął formalizm rachunku zaburzeń w przestrzeni Lagrange’a, tucie Astrofizycznym, a później na Uni- który pozwalał na opisanie procesu powstawania struktur w największych wersytecie Genewskim. W drugiej po- kosmicznych skalach. To tzw. „przybliżenie Zeldowicza” do dziś jest używane łowie lat 90. powrócił na stałe do Pol- np. podczas generowania warunków początkowych do wielkich i superno- woczesnych symulacji komputerowych. ski, gdzie w Centrum Astronomicznym im. Mikołaja Kopernika PAN w War- szawie został docentem. Od 2000 r. jakie główne zadanie badawcze po- postawił przed sobą Roman Juszkie- był zatrudniony również jako profesor stawił on przed sobą. Otóż do tamtej wicz, jawiło się jako arcytrudne. nadzwyczajny na nowo utworzonym pory większość modeli teoretycznych W przeciwieństwie do swoich ko- Uniwersytecie Zielonogórskim. Tam koniecznych do interpretacji obserwa- legów na Zachodzie, ówcześni na- piszący te słowa miał wielkie szczęście cji wielkoskalowej struktury Wszech- ukowcy z bloku wschodniego nie mie- i przyjemność poznać Profesora i zo- świata opierała się o liniową teorię li dostępu do szybkich i pojemnych stać jego uczniem. W 2003 r. Roman zaburzeń gęstości albo o ówczesne komputerów, toteż skupiali się na ba- Juszkiewicz z rąk prezydenta Aleksan- bardzo uproszczone symulacje nume- daniu i rozwijaniu fizyki za pomocą dra Kwaśniewskiego odebrał tytuł pro- ryczne. Teoria liniowa może być z po- rachunków analitycznych. Nie dziwi fesora nauk fizycznych. wodzeniem stosowana do opisu roz- więc, że rachunek zaburzeń w fizyce Do chwili swojej przedwczesnej kładu materii w kosmosie w najwięk- to stara dobra radziecka szkoła, której śmierci Roman Juszkiewicz został szych skalach odległości, rzędu setek Lew Landau czy Jakow Zeldowicz byli autorem lub współautorem blisko stu milionów lat świetlnych. Jednak to, co jednymi z najwybitniejszych przedsta- prac opublikowanych w prestiżowych naprawdę ciekawe, czyli powstawanie wicieli. Roman, jako uczeń wielkiego międzynarodowych czasopismach i gromadzenie się galaktyk w skupi- Zeldowicza, odebrał bardzo dobry tre- naukowych. Wiele z nich to nowator- ska, dzieje się na skalach znacznie ning w trudnym, acz bardzo potężnym skie i przełomowe prace teoretyczne. mniejszych. Tutaj jednak teoria linio- w zastosowaniach naukowych, rachun- Roman nie zadowalał się jednak tylko wa zaburzeń gęstości załamuje się, bo ku zaburzeń. I chociaż w późniejszym swoim eleganckim matematycznym Wszechświat staje się nieliniowy. Ro- etapie swojej kariery przekonał się i do rachunkiem, lecz tak jak każdy raso- man doskonale zdawał sobie sprawę przydatności obliczeń komputerowych, wy fizyk chciał zmierzyć i zrozumieć z tego faktu i postanowił, że spróbuje których wyniki zaczął również wyko- najbardziej fundamentalne własności znaleźć i rozwinąć rachunek pozwa- rzystywać w badaniach, to swoje naj- naszego Wszechświata. Dlatego swo- lający opisać i badać Wszechświat większe osiągnięcia naukowe odniósł, je wyrafinowane rachunki teoretyczne na tych wielce interesujących nielinio- rozwijając i uogólniając kosmologicz- rozwijał tylko po to, by później móc wych skalach odległości. Nawet dziś, ny rachunek zaburzeń w reżimie sła- je zastosować do ówczesnych danych kiedy uzbrojeni jesteśmy we wszech- bo-nieliniowym. Słabo-nieliniowy to astronomicznych i uzyskać nowe po- potężne superkomputery, zadanie takie znaczy taki, w którym teoria liniowa miary i informacje o Wszechświecie jest wciąż niezmiernie trudne. Jednak już jest opisem nieadekwatnym, jednak w największych skalach. wówczas, na początku lat 80. ubiegłe- nieliniowość opisywanych zjawisk nie go wieku, gdy teoria nieliniowa opisu- jest jeszcze na tyle znacząca, by unie- Nieliniowość kluczem do badania jąca wielkoskalowe struktury Wszech- możliwić poprawne ujęcie ich w ramy struktury Wszechświata świata była w powijakach, zaś kompu- rachunku zaburzeń wyższego rzędu. Tematyka doktoratu Romana Jusz- tery miały moc mniejszą niż obecne W tym podejściu badamy kosmicz- kiewicza podpowiada nam i nakreśla, kalkulatory, zadanie badawcze, jakie ne pola gęstości i prędkości galaktyk

2/2018 Urania 17 oraz ciemnej materii, analizując ewo- lucję lokalnych małych zaburzeń tych Zaburzenia w przestrzeni pól względem uśrednionego i gład- redshiftów kiego kosmicznego tła. Podejście to, mimo że bardzo trudne matematycznie, Nowoczesne głębokie przeglądy nieba dostarczają nam informacje o trójwy- miarowym rozmieszczeniu milionów galaktyk. Nie jest to jednak taka sama ma jedną podstawową przewagę nad trójwymiarowa informacja, do jakiej przywykliśmy w warunkach ziemskich. dokładniejszymi rachunkami kompu- O ile bowiem przeglądy widmowe galaktyk zapewniają nam bardzo dokładne terowymi. A mianowicie, w rachunku współrzędne położenia na niebie danej galaktyki, to już z odległością do ga- zaburzeń dostajemy wynik analitycz- laktyk nie jest tak dobrze. Odległość od obserwatora jest wyznaczona zazwy- ny, pod który możemy potem pod- czaj przez widmowy redshift z. Wielkość z określa, jak mocno widmo światła stawić odpowiedni badany przez nas danej galaktyki jest przesunięte ku czerwieni na skutek jej prędkości ucieczki model Wszechświata. W mgnieniu i globalnej ekspansji Wszechświata. Zgodnie z prawem Hubble’a im dalej jest oka poznajemy zatem losy i własności położona galaktyka, tym większą prędkością ucieczki (a zatem i redshiftem) Wszechświata bardzo gęstego, w któ- się charakteryzuje. Dla pobliskich (z<<1) galaktyk możemy to wyrazić jako: cz = H r rym dominuje materia, jak i bardzo 0 rzadkiego, w którym to ciemna energia gdzie c to prędkość światła w próżni, H0 — obecna wartość parametru Hub- ble’a, a r to odległość do galaktyki. jest dominująca. By uzyskać podobne Wielkość z jest mierzona bardzo precyzyjnie, jednak nie zawiera ona tylko wyniki za pomocą rachunków nume- informacji o samej odległości. Przesunięcie widma wynika z globalnej ekspansji rycznych, musielibyśmy za każdym Wszechświata i dodatku w postaci efektu Dopplera związanego z prędkością razem dla wybranych dokładnie warto- własną (lokalną) galaktyki. Wielkość ta zależy zatem od całkowitej prędkości ści parametrów opisujących młody ko- radialnej galaktyki (czyli prędkości wzdłuż linii łączącej obserwatora i galakty- smos policzyć kosztowne i długotrwałe kę). Galaktyki poza tym, że uczestniczą w globalnej ekspansji Wszechświata, symulacje komputerowe a następnie mają również swoje ruchy własne wywołane grawitacją lokalnych skupisk materii. W ten sposób w redshifcie zakodowana jest równocześnie informacja przeprowadzić ich żmudną analizę. i o odległości do galaktyki (przez jej prędkość ucieczki), i prędkości własnej. Możemy to w przybliżeniu nierelatywistycznym ująć tak: Anizotropie, Wielki Atraktor  v  i niestabilności grawitacyjne =+ + g zzobs ()11cos   -1 W Wielkiej Brytanii, m.in. pracując  c  z Johnem D. Barrowem, Roman podjął Tutaj z to zmierzony całkowity redshift światła galaktyki, z to składowa obs cos się analizy geometrii plam i analizy sta- z proporcjonalna do „prawdziwej” odległości do galaktyki, zatem ta, za którą tystycznej anizotropii obserwowanych jest odpowiedzialna globalna ekspansja Wszechświata. W końcu vg to skła- dowa radialna (w kierunku do/od obserwatora) prędkości własnej. Widzimy w kosmicznym mikrofalowym pro- mieniowaniu tła. To pozwoliło uzyskać zatem, że jeżeli do wyznaczenia odległości do galaktyki używa się zobs, nie nowe ograniczenia na dopuszczalną wiedząc nic o vg, to tak wyznaczona odległość będzie zaburzona przez przy- czynek wynikający z prędkości własnej galaktyki. Dlatego rozmieszczenie globalną anizotropię oraz wielkoskalo- galaktyk z przeglądów widmowych zawiera specyficzne zniekształcenia wą niejednorodność czasoprzestrzeni. powodowane przez wpływ prędkości własnych (patrz rysunek). Wielkość W tych badaniach udało się autorom prędkości własnych galaktyk zależy od tego, ile całkowitej materii znajduje się również przewidzieć, jak wyglądałoby w kosmosie, jak działa grawitacja oraz jak wiele i jak mocnych było pierwotnych promieniowanie tła, gdyby duże frag- zaburzeń gęstości. Mierząc i analizując na różnych skalach wielkość zaburzeń menty Wszechświata miały niezależ- redshiftów, można uzyskać wiele bardzo cennych informacji kosmologicznych. ną rotację (wirowość). Później, dzięki zestawieniu z pierwszymi dokładnymi pomiarami dokonanymi przez misję kosmiczną COBE, wyniki Barrowa i Juszkiewicza pozwoliły wykluczyć globalną niejednorodność, anizotropię oraz wirowość Wszechświata. Następnie Roman przyczynił się do znacznego postępu w rozwoju teo- rii niestabilności grawitacyjnej, czyli głównego mechanizmu, który odpo- wiada za powstanie galaktyk i wiel- Efekt zaburzeń w przestrzeni redshiftów. Dla lepszej ilustracji pokazujemy pole gęstości koskalowej struktury Wszechświata materii (a nie tylko galaktyk) z dużej symulacji komputerowej. Po lewej jest użyta kosmo- (patrz ramka obok). Nowe wyniki opu- logiczna (prawdziwa) odległość do obserwatora, zaś po prawej stronie do wyznaczenia blikowane w serii prac razem z Yasu- odległości użyliśmy obserwowanego redshiftu razem z komponentem prędkości wła- shi Suto, Nicolą Vittorio, Krzysztofem snych. Można zauważyć, że struktury w dużych skalach, które są ułożone w poprzek wek- tora do obserwatora, są uwydatnione. To tzw. wielkoskalowy Efekt Kaisera, od nazwiska Górskim i Jo Silkiem wykazały, że teo- odkrywcy, amerykańskiego kosmologa Nicka Kaisera. W małych skalach zaś widzimy, ria niestabilności grawitacyjnej może że w okolicach, gdzie znajdują się duże skupiska materii (takie jak gromady galaktyk), zostać użyta jako test pozwalający struktury zostają niejako „rozmazane” wzdłuż wektora w kierunku do obserwatora. To tak na badanie różnych modeli kosmolo- zwany efekt Palców Boga gicznych za pomocą obserwacji niejed-

18 Urania 2/2018 norodności w rozkładzie promieniowa- czasach panowało przekonanie, że ob- tzw. „Wielki Atraktor”, powinny być nia tła, wielkoskalowych przepływów serwowany Wszechświat jest dobrze absurdalnie rzadkie, zaś ruch galaktyk materii oraz zliczeń i gromadzenia się opisany przez tzw. standardowy model w kierunku takich wielkich gromad po- galaktyk w dużych skalach. Te przeło- zimnej ciemnej materii (z ang. Standard winien być znacznie powolniejszy niż to mowe wyniki to była istotna cegiełka, Cold Dark Matter, SCDM). W modelu się obserwuje. Wyniki te przyczyniły się która legła u podwalin współczesnej tym czasoprzestrzeń jest globalnie pła- później do odrzucenia modelu SCDM precyzyjnej kosmologii XXI w. ska (czyli jest opisana geometrią eukli- na rzecz obecnie mocno ugruntowa- Pod koniec lat 80., pracując w Prin- desową) dzięki temu, że Wszechświat nego modelu LCDM (z ang. Lambda ceton razem z m.in. Jimem Peeblesem osiąga tzw. gęstość krytyczną (czyli oko- Cold Dark Matter), w którym całkowi- i Jerrym Ostrikerem, Roman przyczy- ło 10–29g/cm3) i jest w całości wypełnio- ty wkład materii (ciemnej i widzialnej) nił się do wykazania, że ówcześnie po- ny materią barionową i ciemną. Peebles, do gęstości Wszechświata jest rzędu wszechnie akceptowany model kosmo- Ostriker i Juszkiewicz pokazali, że w ta- 30%, a nie 100% jak w modelu SCDM. logiczny prowadzi do poważnych nie- kim Wszechświecie wielkie gromady W latach 90. prof. Juszkiewicz prze- zgodności z obserwacjami. W tamtych galaktyk, takie jak odkryty w 1987 r. nosi się do Paryża, gdzie w Paryskim

Niestabilność grawitacyjna i teoria zaburzeń Teoria niestabilności grawitacyjnej opisuje mechanizm, za Wszechświat w czasie o wiele mniejszym niż mgnienie pomocą którego na przestrzeni ponad 13 mld lat ewolucji oka powiększył się od rozmiarów mniejszych niż jądro pierwotne, niemal znikomo małe zaburzenia gęstości atomu do wielkości jabłka. W ten sposób pierwotne fluktu- Wszechświata wyewoluowały do obserwowanej obecnie acje kwantowe próżni zostały powiększone i rozciągnięte wspaniałej wielkoskalowej struktury, w którą układają się do makroskopowych rozmiarów. Te pierwotne zaburzenia galaktyki i kosmiczny gaz. Słynny Jakow Zeldowicz swe- gęstości miały rozkład normalny (Gaussa), lecz na skutek go czasu tak przedstawił to zagadnienie: „Niestabilność długiego działania grawitacji obecnie są opisywane funkcją grawitacyjna jest podobna do kapitalizmu: w miarę upływu rozkładu odbiegającą od funkcji Gaussa (patrz rysunek czasu bogatsi robią się coraz bogatsi, a biedni coraz bied- niżej). Tak jak chciał Zeldowicz, mechanizm powstawania niejsi. Różnica między bogatym a biednym nieustannie kosmicznych struktur cechuje się rosnącą asymetrią, tak rośnie i w końcu staje się katastrofalnie wielka”. W ten jak mechanizm akumulacji bogactwa w kapitalizmie. Mia- trochę żartobliwy sposób Zeldowicz uchwycił jednak istotę rą asymetrii rozkładu względem Gaussa jest skośność. zagadnienia. Grawitacja to bardzo słaba siła, jednak bar- Roman Juszkiewicz wykazał, że skośność kosmicznych dzo cierpliwa. Jej działanie przez miliardy lat powoduje, pól gęstości ma specyficzne własności. Niejako zawiera że materia nieustannie wypływa z regionów mniej gęstych charakterystyczny znak, który zależy od mocy grawitacji do obszarów gęściejszych. I chociaż 300 tys. lat po Wielkim i własności warunków początkowych. Opisując skośność Wybuchu odstępstwa od średniej gęstości były zaledwie (oraz wyższe momenty, jak np. kurtoza), można w pełni rzędu jednej części na sto tysięcy (10–5), to z tych niewiel- scharakteryzować mechanizm niestabilności grawitacyjnej kich „zmarszczek” powstały obecnie dziś struktury takie jak oraz związane z nim hierarchiczne grupowanie się galaktyk galaktyki i gromady galaktyk, których centralne gęstości są w różnych modelach kosmologicznych. Badania nad nie- miliony razy większe od kosmicznej średniej. (patrz rysunek stabilnością grawitacyjną pozwoliły również wyznaczyć, jak w poprzedniej ramce). Jedyny znany mechanizm, który narastają prędkości własne galaktyk wywołane lokalnymi dostarczył tych pierwotnych ziarenek, z których później zaburzeniami gęstości ich rosnącym potencjałem grawita- wszystko powstało, jest zawarty w hipotezie kosmicznej cyjnym. Tych właśnie wyników użyła grupa Juszkiewicza inflacji. Według tego scenariusza bardzo młody i gorący do „zważenia” Wszechświata.

Ilustracja przedstawiająca to, jak wyższe momenty: skośność (lewy wykres) i kurtoza (prawy wykres) wpływają na zmianę kształtu funkcji opisującej dystrybucję normalną. Jak widać, niezerowa skośność oznacza zaburzenie pierwotnej symetrii pomiędzy wartościami dodatnimi a ujemnymi funkcji rozkładu. Kurtoza zaś opisuje, jak spłaszczony lub ściśnięty staje się rozkład wartości względem wyjściowej funkcji Gaus- sa. Niestabilność grawitacyjna powoduje z czasem narastanie zarówno skośności, jak i kurtozy, co przejawia się coraz większym zwężeniem i przesunięciem w kierunku dodatnich wartości rozkładu gęstości we Wszechświecie. Jest tak dlatego, że pustki kosmiczne nie mogą być bardziej puste niż całkiem puste, jednak duże skupiska masy, jak gromady galaktyk, mogą osiągać w zasadzie dowolnie wielką gęstość

2/2018 Urania 19 Zdjęcie uczestników warsztatów kosmologicznych, które w 2009 r. odbyły się w Jabłonnej k. Warszawy. Roman Juszkiewicz (pierwszy z lewej obok rzędu klęczących), autor (wówczas doktorant Romana) czwarty od prawej w rzędzie klęczących Instytucie Astrofizycznym zakłada torskie modelowanie pola prędkości czas podejścia. Jedynym istotnym zało- i szkoli grupę młodych francuskich, własnych galaktyk i zaburzeń, jakie żeniem w metodzie Juszkiewicza było a później i polskich, kosmologów. Gru- te prędkości wywołują w obserwowa- to, że obowiązującą teorią grawitacji pa ta pod przewodnictwem Romana nych dystansach do galaktyk (patrz jest ogólna teoria względności. Juszkiewicza i François Boucheta roz- ramka na poprzedniej stronie). Na czym jednak polegał ten nowa- wija i ulepsza elegancki matematyczny torski sposób? Po pierwsze, zamiast rachunek teorii zaburzeń i z powodze- Ważenie Wszechświata badać położenia galaktyk w przestrzeni niem stosuje go do przeprowadzenia ruchem galaktyk Roman postanowił skupić się na mo- nowatorskich badań procesu niesta- Na przełomie tysiącleci Roman delowaniu prędkości własnych galak- bilności grawitacyjnej. W skład grupy Juszkiewicz już w pełni przenosi swo- tyk. Prędkości takie jest dosyć trudno wchodzą również m.in. Francis Ber- ją aktywność naukową na polskie po- zmierzyć i są one dostępne dla tylko nardeau, Michał Chodorowski, Stepha- dwórko. Kontynuuje budowę grupy ko- najbliższych nam galaktyk, jednak ich ne Colombi, Ewa Łokas i Eric Hivon. smologicznej w CAMK w Warszawie modelowanie ma tę przewagę właśnie, Wysiłki grupy Juszkiewicza i Bou- i równocześnie rozpoczyna działalność że do interpretacji wyników ich analizy cheta przynoszą szereg poważnych dydaktyczną na Uniwersytecie w Zie- nie trzeba dokonywać szeregu specy- sukcesów i odkryć. Uczeni wykazują, lonej Górze. Bazując na narzędziach ficznych założeń odnośnie skompliko- że naturalnym i jedynym możliwym i wynikach, jakie wypracowała jego wanej fizyki procesów galaktycznych, następstwem grawitacyjnej ewolucji grupa parysko-warszawska, Roman tj. efektywności zamieniania zimnego początkowych jednorodnych zaburzeń wynajduje nowatorską metodę, która gazu na gwiazdy, częstości i energe- o rozkładzie normalnym jest kosmicz- pozwala na dokonanie oszacowania tyczności wybuchów supernowych na struktura, która charakteryzuje się całkowitej gęstości materii nierelatywi- czy w końcu wydajności mechanizmu specyficzną zależnością korelacji wyż- stycznej w kosmosie, oszacowania nie- akrecji materii na centralną superma- szych rzędów (m.in. skośności i kurto- zależnego od wszystkich innych wów- sywną czarną dziurę. Co więcej, do ba- zy) funkcji rozkładu kosmicznego pola czas dostępnych pomiarów. Pierwsze dań prędkości galaktyk nie musimy też gęstości i prędkości (patrz ramka na po- wyniki publikuje w przełomowej pracy znać specyficznej wydajności proce- przedniej stronie). To znaczy, że np. w Science. Następnie razem ze współ- su galaktykotwórczego, zagadnienia, w takim kosmosie powinno znajdo- pracownikami, m.in. Humen Feldma- które do dziś nie jest jeszcze do koń- wać się wiele olbrzymich i prawie pu- nem i Pedro Ferreirą dokonują dalszych ca poznane. Roman słusznie doszedł stych rejonów i równie sporo małych, dokładniejszych oszacowań, korzysta- do wniosku, że te rozliczne zalety natu- lecz masywnych gromad galaktyk, co jąc z nowych danych. Nowatorska me- ry teoretycznej sygnału zakodowanego oczywiście potwierdzają obserwacje toda potwierdza wyniki, jakie pojawia- w prędkościach galaktyk zrekompen- astronomiczne. Zastosowanie tych spe- ły się z innych pomiarów, tzn. wkład sują z nadwyżką dosyć niewielką licz- cyficznych przewidywań do danych materii (razem ciemnej i barionowej) bę pomiarów i spore błędy obserwacyj- pozwala na nowe testy modelu zimnej w całkowitą gęstość Wszechświata ne prędkości własnych galaktyk. ciemnej materii oraz natury pierwot- nie przekracza 30%. Jednak ten wynik Drugim istotnym elementem meto- nych zaburzeń gęstości, które powsta- był bardzo ważny, gdyż nowa metoda, dy było badanie nie prędkości poszcze- ły podczas epoki kosmicznej inflacji. jaką wynalazł profesor Juszkiewicz, gólnych galaktyk osobno, lecz prędko- Ponadto nowe metody, które wypra- pozwalała dokonać tego oszacowania ści względnej galaktyk w parach. Taka cowała grupa paryska (w późniejszym bez specjalnych dodatkowych założeń zmiana może się wydawać nieistotnym okresie właściwie grupa parysko-war- co do modelu kosmologicznego, czego niuansem, jednak charakteryzuje się szawska), pozwalają również na nowa- wymagały pozostałe dostępne wów- ona fundamentalnie ważną właściwo-

20 Urania 2/2018 Słowniczek trudnych pojęć i terminów rachunek/teoria zaburzeń — metoda matematyczna wy- kosmologicznych, jakimi dysponuje ludzkość. Dokładna szukiwania przybliżonego rozwiązania problemu, w której analiza tych zależności pozwoliła niezbicie wykazać, punktem startu jest znane ścisłe rozwiązanie prostszego że w naszym Wszechświecie musi istnieć około 5 razy układu. Taki prostszy układ następnie się „zaburza” poprzez więcej materii niewidzialnej (ciemnej) niż materii widzialnej. dodanie dodatkowych elementów/oddziaływań. Kluczem do sukcesu jest tutaj to, czy dane nowe rozwiązanie materia barionowa — materia złożona ze zwykłych danego problemu da się opisać jako złożenie znanego atomów, takich jak wodór czy hel, z której składają się prostszego rozwiązania ścisłego i niewielkiej poprawki wszystkie gwiazdy, planety i mgławice we Wszechświecie. wynikającej z wprowadzenia elementów zaburzających. ciemna materia — materia, która nie emituje ani nie po- Metoda wywodzi się z mechaniki nieba, gdzie po raz chłania światła i oddziałuje ze sobą i z materią barionową pierwszy była stosowana do wyszukiwania rozwiązań np. głównie za pomocą sił grawitacji. Obecnie standardowy ruchu orbitalnego Księżyca, który nie odpowiadał ścisłemu model kosmologiczny zakłada, że ciemna materia jest rozwiązaniu równań Keplera dla układu Ziemia-Księżyc złożona z nieodkrytych jeszcze masywnych cząstek ele- ze względu na niewielkie zaburzenia wprowadzane przez mentarnych, które powstały w młodym i bardzo gorącym oddziaływanie Słońca i innych planet. Wszechświecie. Takie cząstki ze względu na swoją dużą masę spoczynkową są nazywane zimną ciemną mate- reżim liniowy i nieliniowy teorii — jeżeli równania opisu- rią. Termin zimny tutaj nie odnosi się do jej rzeczywistej jące zależności różnych wielkości opisywanych przez teorię fizycznej temperatury a jedynie do temperatury młodego (np. gęstości i prędkości czy siły i przesunięcia) mają postać Wszechświata, kiedy owa materia się wyłoniła z pierwotnej równań liniowych, to mówimy o teorii liniowej. Zazwyczaj kipieli. Ta specjalna własność powoduje, że zimna ciemna takie liniowe zależności pojawiają się tylko w opisie bardzo materia może kondensować i tworzyć struktury na niemal prostych układów lub gdy opisywane wielkości fizyczne wszystkich skalach kosmicznych od obiektów o masie rzędu mają małe wartości i są do siebie proporcjonalne. Gdy masy Ziemi począwszy, do obiektów o masach rzędów opisywane układy fizyczne cechują się większą złożonością milionów bilionów mas Słońca. lub gdy występujące wielkości przybierają duże wartości, wtedy najczęściej mówimy o układzie i teorii nieliniowej, prędkości własne galaktyk — ze względu na globalną czyli takiej, w której różne wielkości zależą od siebie ekspansję Wszechświata wszystkie niezwiązane gra- nieproporcjonalnie i są opisane przez równania nieliniowe. witacyjnie galaktyki w kosmosie oddalają się od siebie. Większość układów fizycznych w przyrodzie w zależności Prędkość oddalania się od siebie to tzw. prędkość ucieczki od warunków może przechodzić płynnie z reżimu liniowego Hubble’a i dla stosunkowo małych odległości (rzędu setek w nieliniowy. Klasycznym przykładem jest siła sprężysta milionów lat świetlnych) zależy ona tylko od dystansu i prawo Hooke’a. Gdy siła odkształcająca sprężynę jest dzielącego galaktykę obserwatora od galaktyki obserwo- mała i małe jest zatem rozciągnięcie/ściśnięcie sprężyny, wanej. Galaktyki mają jednak jeszcze tzw. ruchy własne, wtedy odkształcenie jest wprost proporcjonalne do siły które nie są związane z globalną ekspansją, a wynikają i układ jest opisany przez równanie liniowe. Gdy jednak siła tylko z lokalnych oddziaływań grawitacyjnych. I tak np. staje się duża, wtedy prawo Hooke’a załamuje się, a od- galaktyka Andromedy i Droga Mleczna spadają ku sobie, kształcenie sprężyny zaczyna zależeć w sposób nieliniowy zamiast się oddalać. W zasadzie wszystkie galaktyki we (nie wprost proporcjonalny) od przykładanej siły. Wszechświecie mają jakieś prędkości własne, które zależą od ilości i wielkości lokalnych skupisk masy i siły grawitacji. niejednorodności w kosmicznym promieniowaniu tła — mikrofalowe promieniowanie tła (CMB) z bardzo dużym odwrotne rozpraszanie Comptona — zjawisko, w którym przybliżeniem jest bardzo jednorodnie rozłożone na całej wysokoenergetyczne elektrony (np. z gorącej kosmicznej sferze niebieskiej. Gdzie nie skierujemy antenę, to wykry- plazmy) zderzają się z niskoenergetycznymi fotonami (np. wamy mikrofalowy dipol o temperaturze odpowiadającej z promieniowania tła) i przekazują część swojej energii tym 2,75 K. Jednak gdy dysponujemy anteną o odpowiedniej fotonom. W skalach kosmicznych to zjawisko powoduje czułości, wykryjemy natychmiast niewielkie fluktuacje tej np. efekt Sunajewa-Zeldowicza, który możemy obserwo- temperatury, które zależą od kierunku na niebie, na jaki wać w mapach promieniowania tła w miejscach, gdzie patrzymy. Te fluktuacje są bardzo małe i (jedna część na sto na pierwszym planie znajduje się gromada galaktyk. Gorące tysięcy), jednak obserwujemy je na całym niebie i natężenie elektrony skupione dookoła gromady rozpraszają fotony ich zmienności zależy od skali, na jakich robimy pomiary. CMB, dodając im energii. To samo zjawisko odpowiada Zależność pomiędzy tym jak mocno zmienia się tempera- np. za powstawanie promieniowania X i gamma podczas tura CMB na danej skali kątowej, czyli tzw. widmo mocy wybuchów supernowych czy w pobliżu dysków akrecyjnych fluktuacji CMB, to jeden z najdokładniejszych pomiarów wokół supermasywnych czarnych dziur.

ścią, którą spostrzegł Roman. Otóż roz- Dzięki temu to, jak szybko i na jakich Międzygalaktyczny kład prędkości galaktyk w parach jest separacjach poruszają się galaktyki poligon do testów ogólnej nieczuły na zaburzenia gęstości materii w parach, zależy tylko od tego, ile jest teorii względności w skalach znacznie większych od se- całej materii we Wszechświecie. Dzię- Pod koniec swojej zbyt krótkiej prze- paracji pary takich galaktyk. A zatem ki tym własnościom ta elegancka me- cież kariery Roman postanowił wrócić zależy, w pewnym uproszczeniu oczy- toda profesora Juszkiewicza pozwoliła i zbadać dokładne następstwa poluzo- wiście, tylko od tego, ile materii jest właśnie na niezależne oszacowanie cał- wania głównego założenia, jakie leżało rozmieszczone na mniejszych skalach. kowitej ilości materii w kosmosie. u podstaw teorii powstawania kosmicz-

2/2018 Urania 21 Pod kopułą Olsztyńska opowieść o historii kalendarza 10 grudnia ub.r. przy okazji obchodów imienin Mikołaja Ko- Łącznie nad filmem pracowało pięć osób, w tym troje grafi- pernika w Olsztyńskim Planetarium miała premierowy pokaz ków. Prace trwały dwa lata. Głosów postaciom użyczyli m.in. animowana bajka zatytułowana „Co się stało z kalenda- astronomowie: Leszek Błaszkiewicz i Andrzej Pilski. Film jest rzem?”. Ten trzydziestominutowy film w technologii fulldome podaną w przystępny dla młodych widzów sposób opowie- powstał na podstawie książeczki „365. Co się stało z kalen- ścią o reformie gregoriańskiej kalendarza, w którą zgrabnie darzem?” autorstwa olsztynianki Agaty Grzegorczyk-Wosiek. wpleciony został wątek olsztyńskich obserwacji Mikołaja Godnym odnotowania jest fakt, iż wyprodukowała go własny- Kopernika w celu wyznaczenia dokładnej daty wiosennego mi siłami ekipa pracowników planetarium. Przygotowaniem zrównania dnia z nocą. scenariusza i reżyserią zajęła się Magda Piotrowska-Pilska. Jacek Drążkowski Źródło: OPiOA

Kadry z filmu„Co się stało z kalendarzem?” wyświetlanego na kopule Olsztyńskiego Planetarium nej struktury. Chodzi o wspomniane Juszkiewicz pozostawił po sobie boga- wcześniej założenie, że na wszystkich tą spuściznę. Na polu naukowym wiele skalach odległości i we wszystkich z jego nowatorskich idei i pomysłów epokach grawitacja w naszym Wszech- wciąż do dziś przynosi owoce, gdyż świecie jest dokładnie opisana przez jego badania są kontynuowane, cho- teorię Einsteina. Roman ze swoim ciaż to jest opowieść na całkiem inną doktorantem (czyli moją skromną oso- okazję. Szereg byłych uczniów i stu- bą) jako jeden z pierwszych podjął się dentów Romana zostało wybitnymi badań nad niestabilnością grawitacyj- uczonymi pracującymi zarówno w kra- ną i procesem formowania się struktur ju, jak i zagranicą. Pamięć o tym nietu- w modelach, które pozwalały na pew- zinkowym i „nieliniowym” kosmologu nych skalach lub epokach na odbiega- jest wciąż żywa i obecna. Dowodem nie grawitacji od praw OTW. Razem na to jest chociażby nadanie sali wy- Dr Wojciech A. Hellwing, obecnie sty- z profesorem Juszkiewiczem wyka- kładowej w Instytucie Astronomicz- pendysta „Marii Skłodowskiej-Curie” zaliśmy, że tak przez niego dogłębnie nym im. Janusza Gila w Zielonej Górze programu Komisji Europejskiej, pracu- studiowane korelacje wyższego rzędu imienia Romana Juszkiewicza czy mię- je w Centrum Fizyki Teoretycznej PAN i cechy funkcji rozkładu pola gęstości dzynarodowe kosmologiczne sympo- w Warszawie. Doktorat zrobił pod kie- rownictwem prof. Romana Juszkiewi- z powodzeniem mogą być również za- zjum naukowe, również jego imienia, cza w Centrum Astronomicznym im. stosowane do testowania OTW na mię- organizowane cykliczne w Warszawie Mikołaja Kopernika PAN w Warszawie. dzygalaktycznych skalach. (ostatnio w 2015 r.). Ostatnie sześć lat prowadził badania Niesamowicie bogata tematyka naukowe w Wielkiej Brytanii, w latach Kosmologiczna spuścizna 2011–2015 post-dok w Institute for badań, które nie dają się łatwo za- Computational Cosmology na Uniwer- W osobie Romana straciliśmy nie szufladkować, była w istocie właśnie sytecie w Durham, zaś 2015–2017 tylko wybitnego uczonego, bez cienia nieliniowa. Tak jak nieliniowy jest w Institue of Cosmology & Gravitation wątpliwości jednego z najwybitniej- Wszechświat, który starał się poznać na Uniwersytecie w Portsmouth. Zaj- muje się badaniami kosmologicznymi szych polskich kosmologów w historii, i zbadać najlepiej jak potrafił profesor nad teoriami ciemnej energii i ciemnej lecz również serdecznego przyjacie- „nieliniowy”. Takiego zapamiętali Go materii, m.in. przy użyciu wielkich sy- la, oddanego nauczyciela młodzieży, jego uczniowie i przyjaciele i takim po- mulacji superkomputerowych procesu człowieka wyjątkowej wrażliwości zostanie w naszej pamięci. powstawania galaktyk i wielkoskalo- wej struktury Wszechświata. i dobroduszności. Na szczęście Roman ■

22 Urania 2/2018 100-lecie PTMA

nieba. W pierwszym roku działalności Historia miłośniczego Zarząd Oddziału zorganizował wiele imprez o charakterze popularnonau- ruchu astronomicznego kowym. Dużym urozmaiceniem orga- nizowanych wieczorów astronomicz- nych było demonstrowanie różnych w Dąbrowie Górniczej przyrządów i modeli astronomicznych, skonstruowanych przez prezesa Szy- Zbliżając się do setnej rocznicy powstania ruchu astronomicznego w Polsce, mańskiego, takich jak świetlna mapa warto wspomnieć o wielu lokalnych inicjatywach, które pozytywnie w ocenie nieba czy ruchomy model układu pla- historii wpłynęły na popularyzację astronomii w Polsce. To właśnie działal- netarnego. W roku 1964 oddział liczył ność wielu amatorów i zawodowych astronomów doprowadziła do dużego 25 członków, a w 1966 było ich już rozwoju takich stowarzyszeń jak Polskie Towarzystwo Miłośników Astrono- 28. Oddział posiadał pięciu stałych mii. Dziś skupmy się na dąbrowskiej historii. obserwatorów Słońca. W okresie lat 1962–1974 w Dąbrowskim Oddzia- Początki działalności Dąbrowski Oddział PTMA le zorganizowano wiele ciekawych Chcąc przybliżyć działalność mi- 7 grudnia 1962 r. odbyło się spotkań, odczytów, pokazów nocnego łośników astronomii w Dąbrowie w Domu Kultury Zagłębia zebranie nieba, wystaw czy cieszącą się dużą Górniczej, należy się cofnąć w cza- organizacyjne Dąbrowskiego Oddziału popularnością wystawę kopernikow- sie do lat pięćdziesiątych. Właśnie PTMA. Jako przedstawiciel Zarządu ską, którą można było oglądać w Pa- wtedy rozpoczęli swą działalność Głównego wziął w nim udział kierow- łacu Kultury Zagłębia. Eksponowano najbardziej znani dąbrowscy astrono- nik ds. popularyzacji i nauki PTMA, na niej naturalnej wielkości modele mowie amatorzy — Stanisław Robert Andrzej Słowik. Wybrano władze od- przyrządów Kopernika, potężne tri- Brzostkiewicz i Wacław Szymański. działu. Prezesem został wybrany Wa- guetrum, kwadrant i astrolabon. Tylko Nazwisko Wacława Szymańskiego nie- cław Szymański, a w skład zarządu w przeciągu pierwszych dziewięciu lat rozerwalnie kojarzy się z miłośniczy- weszli: prof. W. Bargieł, Z. Piaskow- oddział zorganizował ponad 160 im- mi obserwacjami Słońca. Jako jeden ska, M. Równiak oraz dr J. Serwin. prez, w tym wiele odczytów i pokazów z pierwszych rozpoczął systematyczne Już w pierwszym roku istnienia od- nieba. Działalność oddziału zmierzała obserwacje naszej dziennej gwiazdy. dział wykazywał się dużą aktywnością w trzech kierunkach: pracy populary- Wyniki jego obserwacji wędrowa- i inicjatywą. Dzięki uprzejmości ów- zatorskiej, samokształceniowej i na- ły do Uniwersytetu Wrocławskiego, czesnego Kierownika Referatu Kul- ukowo-badawczej. gdzie były opracowywane przez prof. tury w Dąbrowie Górniczej, pana Wł. Grupa obserwatorów Słońca posta- dr. Mergentalera. Poza Szymańskim Starościaka oraz Dyrekcji Pałacu Kul- nowiła w tym czasie ściślej powiązać swoje obserwacje przesyłało jeszcze tury Zagłębia, oddział mógł korzystać swoje grono. Po kilkuletnich rozmo- sześciu innych obserwatorów z róż- z sali konferencyjnej dla wygłaszania wach w kwietniu 1974 r. powstaje Ko- nych zakątków kraju. Warto wspo- odczytów i organizowania pokazów respondencyjne Stowarzyszenie Ob- mnieć, że akcja prowadzona była przez Wrocławskie Obserwatorium Astrono- miczne, a obserwatorowie prawie się nie znali. Od 1956 r. odbywały się regular- ne Zjazdy Obserwatorów Słońca, a od 1960 r. rozpoczęto systematyczne obserwacje pochodni fotosferycznych. Obserwacje z inicjatywy Wacława Szy- mańskiego prowadzono podanym przez niego sposobem numerycznego notowa- nia jasności pochodni. Zbiorcze wyniki obserwacji pochodni za lata 1960–1963 opracowane przez Szymańskiego uka- zały się w Acta Geophysica Polonica. W ciągu kilku lat Szymańskiemu udaje się zgromadzić dość sporą grupę obser- watorów (nie tylko Słońca). Dąbrowa Górnicza to gęsto zalud- niony teren Górnego Śląska, posiada z punktu widzenia działalności organi- Sympozjum Obserwatorów Słońca. Uniwersytet Wrocławski 1961 r. Stoją od lewej: A. Barbacki, A. Słowik, W. Szymański, W. Jodłowski, J. Kordylewski, J. Jakimiec, J. Mergentaler, B. Krygier, zacyjnej swoje specyficzne właściwości. S. Brzostkiewicz, A. Stankiewicz

2/2018 Urania 23 100-lecie PTMA serwatorów Słońca, które zostaje prze- mianowane w lipcu 1974 r. na Cen- tralną Sekcję Obserwatorów Słońca PTMA. Wacław Szymański staje się długoletnim koordynatorem obserwa- torów i zarazem pełni funkcję prezesa Dąbrowskiego Oddziału PTMA. Siedzibą Dąbrowskich Słoneczni- ków staje się Pałac Kultury. Wśród nich jest Dariusz W. Nelle, który prowadzi obserwacje Słońca i buduje przyrządy obserwacyjne, lunety i teleskopy. Uko- ronowaniem działalności popularyza- cyjnej Wacława Szymańskiego było zbudowanie, za własne środki, Obser- watorium Słonecznego, na jego pry- watnej posesji w miejscowości Żarki- -Letnisko niedaleko Częstochowy. Co roku mają miejsce w Dąbrowie Górni- czej i Żarkach-Letnisku Ogólnopolskie Zjazdy Sekcji połączone z Naukową Stanisław Robert Brzostkiewicz Sesją Astronomiczną. Pisząc o Dąbrowskim Oddziale w numerze lipcowym w 1959 r. Od- Wacław Szymański inicjuje też za- Polskiego Towarzystwa Miłośników tąd coraz częściej pojawiają się opra- sadniczą zmianę w prowadzeniu i opra- Astronomii, nie sposób nie wspomnieć cowania Brzostkiewicza i to nie tylko cowywaniu obserwacji, wprowadzając o Stanisławie Robercie Brzostkiewi- w „Uranii”, ale także w „Młodym tzw. Metodę Szymańskiego. Polega czu — amatorze astronomii, pisarzu Techniku”, „Problemach”, „Wiedzy ona na ujednoliceniu lunet i zrezygno- i publicyście, który zapisał się na stałe i Życiu”, „Wszechświecie” i innych waniu ze współczynnika przeliczenio- w historii astronomii amatorskiej. Był czasopismach. Droga od początko- wego. Wprowadza również obowiązek człowiekiem ściśle związanym z Dą- wych mozolnie i pieczołowicie wy- załączania do przesyłanych obserwacji browskim Oddziałem PTMA, prowa- pracowywanych tekstów do później- dokładnych szkiców. Utrudniało to ob- dził obserwacje, współpracował z wie- szych lekko i ze swadą tworzonych serwacje, ale w wyniku ich opracowa- loma organizacjami i czasopismami za- przekazów ciekawych treści budzi nia otrzymywano liczby plamowe nie- równo polskimi, jak i zagranicznymi. szacunek i imponuje, tym bardziej zależne od zurichowskich. Otrzymano W latach 80. urządzał w swoim domu że Autor był przecież samoukiem. w ten sposób Polskie Liczby Plamowe, spotkania o tematyce astronomicz- W 1976 r. Nasza Księgarnia wydała uznawane w tamtym okresie za granicą nej. Napisał wiele książek i publikacji książkę Brzostkiewicza o Marsie pt. i zamieszczane w zagranicznych publi- na temat astronomii, które zdobyły „Czerwona Planeta”. Była to jedyna kacjach. uznanie nie tylko w kraju. W 1985 r. publikacja książkowa w naszym kraju, Dąbrowski Oddział i Centralna Sek- z inicjatywy St.R. Brzostkiewicza, która wyszła naprzeciw wzmożonym cja Obserwatorów Słońca przerywa członka rozwiązanego wcześniej Od- zainteresowaniem Marsem, wywoła- swoją działalność. Wzrost działalności działu PTMA w Dąbrowie Górniczej, nym pamiętnym lądowaniem na jego obserwatorów oraz zwiększenie się ich Oddział przekształcił się w Sekcję Od- powierzchni sond Viking i ich pełną liczby wymagało pewnego usamodziel- działu Chorzowskiego. Kierownikiem sukcesów kilkuletnią misją. W latach nienia organizacyjnego. Postanowiono Sekcji został kol. Jerzy Legęza, jednak 80. Nasza Księgarnia wydała aż pięć więc całkowicie się usamodzielnić. faktycznym organizatorem pracy Sek- następnych książek Brzostkiewicza: 30 sierpnia 1981 r. utworzone zo- cji był dalej St. Brzostkiewicz. „Przez ciernie do gwiazd — opowieść staje nowe niezależne stowarzyszenie Stanisław Brzostkiewicz do Polskie- o Janie Keplerze” (1982 r.), „W kręgu — Towarzystwo Obserwatorów Słoń- go Towarzystwa Miłośników Astrono- astronomii” (1982 r.), „Komety — cia- ca. Po śmierci prezesa Szymańskiego mii wstąpił już 1949 r., z którym przez ła tajemnicze” (1985 r.), „Obserwuje- Towarzystwo Obserwatorów Słońca całe życie bardzo silnie był związany. my nasze niebo” (1988 r.), „Wenus — zmieniło swą siedzibę, powołano nowy W 1987 r. podkreślał, że …nasze Towa- siostra Ziemi” (1989 r.). zarząd, a obowiązki prezesa pełni rzystwo traktuję niemal jak swoją rodzi- obecnie Piotr Urbański, długoletni do- nę, bo przecież Towarzystwu i w ogóle Reaktywacja świadczony obserwator Słońca. Sie- astronomii bardzo dużo zawdzięczam. Dziś Dąbrowski Oddział PTMA już dzibą Towarzystwa jest Żychlin, gdzie Stanisław Brzostkiewicz zadebiuto- nie istnieje. Po śmierci W. Szymańskie- nadal prężnie ono działa. wał na łamach „Uranii” krótką notatką go w 1991 r. i śmierci St. R. Brzostkie- w 1957 r., ale jego pierwszy artykuł wicza w 1998 ruch popularyzujący Stanisław Robert Brzostkiewicz pt. „Polacy na Księżycu” ukazał się astronomię w Dąbrowie Górniczej

24 Urania 2/2018 100-lecie PTMA przestał istnieć. Jednak w ich ślady idzie Dariusz W. Nelle, który wiosną 1997 r. powołuje do życia w Szko- le Podstawowej nr 16 Szkolne Koło Astronomiczne. Koło do swojej dyspozycji mia- ło niewielką salę, wyposażoną jak na możliwości szkolne całkiem przy- zwoicie. Szkolnym teleskopem Mak- sutowa były prowadzone obserwacje i pokazy nocnego nieba. Zaintereso- wanie wśród uczniów okazało się dość duże, a spotkania odbywały się raz w tygodniu, w ramach zajęć pozalek- cyjnych. Jesienią powstaje pomysł wy- budowania na dachu szkoły obserwato- rium astronomicznego. Obserwatorium spełniałoby rolę pomocy dydaktycz- no-naukowej, umożliwiłoby młodym Kopuła obserwatorium. Fot. Dariusz W. Nelle ludziom spojrzenie na wszechświat, watorium staje się ogólnodostępne. nież w placówkach przedszkolnych. a z obserwatorium mogliby korzystać Przy dobrych warunkach pogodowych Zajęcia pod względem merytorycz- zainteresowani miłośnicy astronomii są prowadzone w dzień teleskopowe nym i formą są dostosowane do wieku i uczniowie. Dariusz Nelle przekonuje pokazy Słońca, wieczorem nocnego dzieci. Zajęcia programu „Z astro- dąbrowskich samorządowców do tego nieba. Mają miejsce również prelek- nomią za pan brat” są prowadzone projektu, otrzymując pełne poparcie cje, prezentacje oraz projekcje filmo- w ramach stałej współpracy z dą- miejskich władz oświatowych oraz we o tematyce astronomicznej i astro- browskimi placówkami przedszkol- Prezydenta Miasta. nautycznej, odwiedzają nas liczne nymi, otrzymując certyfikat potwier- wycieczki. Koło prowadzi programy dzający uczestnictwo w programie. Nowe obserwatorium popularnonaukowe w ramach Festiwa- Obserwatorium i Koło bierze czynny Projekt obserwatorium doczekał się lu Nauki WSB oraz warsztaty fakulta- udział także w obchodach Dni Miasta realizacji jesienią 2003 r. tywne WSB w ramach Dąbrowskiego Dąbrowy Górniczej, odbywają się po- Kopuła obserwatorium jak i teleskop Uniwersytetu Dziecięcego. Jest orga- kazy nieba. zostały wyprodukowane przez krajową nizatorem Wojewódzkiego Konkursu W roku 2015 obserwatorium pod- firmę Uniwersał z Żywca. Głównym Astronomicznego, organizuje pro- dano gruntownej modernizacji i dopo- instrumentem obserwatorium jest tele- gramy popularnonaukowe „Wakacje sażeniu w ramach II Edycji Dąbrow- skop zwierciadlany systemu Cassegra- z astronomią”, „Zimowe ferie z astro- skiego Budżetu Partycypacyjnego. ina o średnicy lustra 0,5 m. Jest to wtedy nomią”, „Konkurs na wakacyjne zdję- Zyskaliśmy nową kopułę, nowoczesne największy teleskop w kraju zainstalo- cie nocnego nieba”. Prowadzi zajęcia instrumenty obserwacyjne, zaadapto- wany w placówce oświatowej. Obser- popularyzujące tę dziedzinę nauki rów- wano jeszcze jedną salę na Multime- dialne Laboratorium Kosmosu, wypo- sażoną w sprzęt komputerowy i mul- timedialny oraz pomoce naukowe, służące do przeprowadzania prostych pokazów i eksperymentów naukowych z dziedziny fizyki, geografii i astrono- mii. Obecne wyposażenie obserwato- rium to 12” teleskop Schmidt-Casse- grain Meade LX-90 na klinie paralak- tycznym, refraktor Explore Scientific 80 mm APO oraz Coronado SolarMax II60/BF10 Double stack. To przykład, ile może zdziałać miłośnik astronomii w swoim mieście. Wszystko to stwo- rzyłem od zera, przekonując włodarzy miasta do dobrego pomysłu. Dariusz W. Nelle

Dariusz W. Nelle przy 12” teleskopie Schmidta-Cassegraina Meade LX-90

2/2018 Urania 25 przeczytane w nature i Science Pierścienie w Układzie Słonecznym Jeszcze do niedawna byliśmy przyzwyczajeni, że pierścienie posiada Saturn i ewentualnie inne duże planety ga- zowe. Jednak ostatnio dostrzeżono pierścienie także wokół dwóch planetoid i planety karłowatej. Oto najnowsze badania dotyczące pierścieni w naszym układzie planetarnym.

Do najbardziej tajemniczych i jednocześnie najbardziej Jak powstały pierścienie Saturna? spektakularnych tworów znalezionych w Układzie Słonecznym Przez kilka stuleci wydawało się, że pierścienie Saturna są należą pierścienie wokół planet. Oczywiście najbardziej znanym jedynym tego rodzaju tworem w Układzie Słonecznym. Stąd i najładniejszym z nich jest układ pierścieni Saturna. Potężny i problem stworzenia teorii, w jaki sposób pierścienie te powstały system pierścieni, łatwy do obserwacji nawet przez niewielki i ewoluowały, wydawał się umiarkowanie istotny. Do tego nie było teleskop amatorski, stanowi spory problem teoretyczny. zbyt trudno sobie wyobrazić, jak taki system pierścieni może W praktyce nie wiemy, jak ani kiedy powstał (A. A. Sickafoose, powstać. Otóż pierścienie Saturna są blisko samej planety, gdzie Nature, 2017, t. 550, s. 197). Jedyne, co szybko po jego odkryciu siły pływowe są raczej mocne (są wewnątrz tzw. strefy Roche’a) dało się „teoretycznie” stwierdzić, to, że musi on się składać ze i powinny bez większego trudu rozerwać na małe kawałki każde względnie niewielkich brył. Po prostu większe ciało w położeniu, większe ciało, które by się tam znalazło. Oczywiście kompletna w jakim znajdują się pierścienie Saturna, musi ulec rozerwaniu. teoria powinna wyjaśnić parę dodatkowych szczegółów, takich Nietrudno wyliczyć, że np. hantla (dwa punkty połączone belką) jak wielkość i skład ciała dającego początek pierścieniom oraz obiegająca planetę w płaszczyźnie swej orbity i pozostająca sposób, w jaki pierścienie powinny ewoluować. równolegle do promienia wodzącego podlega rozrywającym ją Takie teorie były tworzone, a ich przykładem może być siłom pływowym. W przybliżeniu siła działająca na taką hantlę stosunkowo nowa teoria przedstawiona przez R.M. Canup pod wynosi koniec 2010 r. (R.M. Canup, Nature, t. 468, s. 943). Otóż wg tej 3GM teorii — uzyskanej w wyniku obliczeń numerycznych — początek mh⋅ (*) r 3 pierścieniom dał satelita o rozmiarach zbliżonych do Tytana. Skład takiego satelity był podobny do składu współczesnych gdzie m i M to masy satelity i planety, a r i h to z kolei promień księżyców wielkich planet (A. Crida & S. Charnoz, Nature, orbity i rozmiar satelity (w przypadku „hantli”, masy tworzące t. 943, s. 903), czyli z grubsza po połowie lodu i skał. Problem hantlę i długość jej liny czy belki). Jak widać, siła pływowa dość w tym, że pierścienie Saturna składają się z niemal czystego szybko maleje z odległością (jak trzecia potęga odległości) lodu wodnego. Obliczenia Canup wyjaśniają jednak to zupełnie i jest proporcjonalna do rozmiarów liniowych satelity. Dlatego naturalnie. Materia dużych ciał ulega dyferencjacji pod wpływem w praktyce pozostawia środek1 takiego satelity w spokoju, własnej grawitacji. Dlatego zewnętrzne warstwy księżyców a silnie wpływa na jego zewnętrzne warstwy. Źródło: NASA/JPL-Caltech/Space Science Institute

Zdjęcie Saturna i jego pierścieni wykonane przez sondę Cassini w 2016 r.

26 Urania 2/2018 przeczytane w nature i Science planet olbrzymów są lodowe, a jądro skaliste. Ponieważ wszystko działo się w czasach, gdy Saturna otaczała dość gęsta powłoka gazowa, satelita w wyniku tarcia, wolno po spirali zbliżał się do planety. Po wejściu w strefę Roche’a siły pływowe zdzierały zewnętrzne warstwy satelity. Zauważmy, że wzór (*) wyraźnie wskazuje, że siły pływowe są tym silniejsze, im dalej od środka ciała znajduje się fragment, na który siła pływowa działa. Dlatego zerwaniu i rozdrobnieniu podlegały głównie zewnętrzne, a więc wodne warstwy satelity. Krzemianowe jądro Źródło: NASA, ESA i M. Showalter (SETI Institute) Źródło: NASA, ESA prawdopodobnie nie uległo w ogóle rozerwaniu i w całości zderzyło się z Saturnem. Mamy więc wyjaśnienie, dlaczego pierścienie są zbudowane z niemal czystego lodu. Dodatkowo okazuje się, że powstały system pierścieni miał wielokrotnie większą masę od tego, co zostało obecnie — obecna masa pierścieni odpowiada objętością satelicie o średnicy 500 km, a satelita dający mu, w tym Seria zdjęć z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a przedstawiających Urana i jego pierście- modelu, początek miał średnicę około 2500 km, nie przy czym znaczna jego część była zbudowana z wody. Dopiero samo zdarzenie zaszło wcześniej i do chwili obecnej pozostały dalsza ewolucja pierścieni spowodowała utratę większości ich jedynie mało spektakularne resztki. masy i doprowadziła do obecnego stanu. To ostatnie tłumaczy, dlaczego lód tworzący pierścienie jest tak czysty. Wprawdzie Centaury też mają pierścienie pierścienie są ciągle zanieczyszczane materią meteorytową W sumie do początków 2014 r. problem pierścieni wydawał i kometarną, jednak ciągła utrata masy z zewnętrznych warstw się być raczej mało denerwujący — wydawało się, że jakichś brył tworzących pierścienie powoduje, że zanieczyszczona poważniejszych zaskoczeń w tej materii nie będzie. Jednak materia ulatuje w przestrzeń i ewentualnie tworzy nowe w kwietniu 2014 r. ukazała się praca F. Braga-Ribasa (i ponad niewielkie księżyce Saturna. sześćdziesięciu innych autorów (Nature, 2014, t. 508, s. 75), przedstawiająca przebieg zakrycia gwiazdy przez planetoidę Pierścienie innych planet z grupy centaurów: (10199) Chariklo. Chariklo ma orbitę Jak wiemy, pozostałe planety olbrzymy też mają pierścienie. o dłuższej półosi 15,8 au i mimośrodzie 0,175. Odkryta Początkowo taka sugestia wynikała jedynie z obserwacji zakryć w 1997 r. od początku sprawiała kłopoty. Przede wszystkim gwiazd przez te planety. Po prostu czasami, zanim doszło w nieuzasadniony sposób jej jasność systematycznie malała, do ostatecznego zakrycia, gwiazda znikała na chwilę. Można w sumie o około 40%. Na dodatek malało świadectwo istnienia było rozważać, czy to zjawisko powoduje jakiś nieodkryty księżyc, na niej lodu wodnego. Dopiero w 2008 r. ta tendencja się jednak prawdopodobieństwo takiego zdarzenia jest niewielkie, odwróciła. Okazja do bliższego zbadania planetoidy pojawiła a z kolei prawdopodobieństwo, że odpowiada za to pierścień, się 3 czerwca 2013 r. Tego dnia z Ameryki Południowej było dużo większe. Warto zauważyć, że z momentu i czasu trwania widoczne zakrycie przez Chariklo gwiazdy o jasności 12,4 mag. przygaśnięcia można oszacować rozmiary, położenie i ilość Zorganizowano obserwację zakrycia za pomocą niewielkich pierścieni. A z głębokości przygaśnięcia (bo tu zakrycie nie teleskopów w Brazylii, Argentynie, Urugwaju i Chile. Dzięki sporej musi być całkowite), można znaleźć gęstość materii pierścienia. ilości miejsc obserwacji uzyskano w miarę dokładne wyniki W sumie, zakrycia gwiazd przez takie twory umożliwiają całkiem (F. Braga-Ribas). I okazało się, że najlepiej do obserwacji pasują porządne zbadanie problemu. Zwłaszcza gdy w obserwacji dwa pierścienie o promieniach odpowiednio 391 km i 405 km, weźmie udział kilka czy kilkanaście obserwatoriów znajdujących otaczające planetoidę. Pierścienie mają grubość 7 km (bliższy się w różnych miejscach kuli ziemskiej. Zaćmienie obserwowane powierzchni) i 3 km (dalszy). Oceniono ich masy na równoważne przez każde z tych obserwatoriów odpowiada za nieco inną odpowiednio bryle lodu o średnicy rzędu kilometra drogę gwiazdy, a tym samym „sonduje” nieco inną ścieżkę (bliższy powierzchni) i pół kilometra (dalszy). Pierścienie na obserwowanym obiekcie. Dlatego nawet dzięki pojedynczemu prawdopodobnie składają się z dość czystego lodu i świetnie zakryciu możemy zupełnie nieźle poznać kształt zakrywającego pasują do wspomnianych zmian jasności. Po prostu w zależności gwiazdę ciała. jak się ustawią w stosunku do linii Ziemia — planetoida (i Słońce- Pierwsze tego typu detekcje zostały wykonane przy okazji planetoida), odbijają w kierunku Ziemi mniej lub więcej światła. zakrycia gwiazdy przez Urana. Gwiazda mignęła w momencie, Stąd zmiana jasności, a biorąc pod uwagę, że składają się z lodu gdy była (kątowo) kilka promieni od powierzchni planety. Podobne wodnego, zmienia się i „świadectwo wody”. obserwacje wykonano również w przypadku Neptuna. Dlatego Ze zmiany jasności i rozmiarów można oszacować, jeszcze przed odwiedzinami tych planet przez Voyagery wiara że pierścienie mają powierzchnię zbliżoną do 15% powierzchni w realność pierścieni wokół planet innych niż Saturn była spora. planetoidy, są jednak zbudowane z trzy razy jaśniejszego Zdjęcia przesłane przez sondy tylko potwierdziły to przekonanie materiału, podczas gdy sama planetoida jest bardzo ciemna. — okazało się, że wszystkie planety olbrzymy mają pierścienie. Chariklo ma rozmiary rzędu 250 km, a prędkość ucieczki z jej Warto zwrócić uwagę, że model Canup i tu jest do zastosowania. powierzchni wynosi około 0,1 km/s . Z tych danych nietrudno Po prostu dający początek pierścieniom satelita mógł być policzyć, że jej masa wynosi około 1019 kg. Jest więc niewielka mniejszy, a powstały system pierścieni rozpraszał się szybciej lub i ma niezbyt imponującą gęstość, a prędkość brył tworzących

2/2018 Urania 27 przeczytane w nature i Science pierścienie jest rzędu 40 m/s. Jeżeli dodać, że w miejscu przeprowadzono jedynie z Hawajów), z przeglądu literatury obecnego pobytu Chariklo znajduje się prawdopodobnie (m.in. cytowane tu prace) wynika, że istnienie pierścieni wokół od niedawna, bo od mniej niż 10 mln lat (Braga-Ribas) i została Chirona uważa się za bardzo prawdopodobne. na obecną orbitę sprowadzona przez perturbacje Urana, to widać, że problem jej pierścieni stanowi spore wyzwanie Planeta karłowata z pierścieniami teoretyczne. Wydaje się, że system pierścieni jest na tyle Jak widać, pierścienie stają się coraz bardziej popularne. trwały, że powinien przetrwać zbliżenie do Urana, nawet gdyby I rzeczywiście. Pod koniec 2017 r. J.L. Ortiz i prawie stu innych minimalna odległość wyniosła około 5 promieni planety. Tym autorów, w tym kilkoro Polaków z Uniwersytetu Poznańskiego niemniej, przy niewielkiej grawitacji Chariklo, system pierścieni (Nature, t. 550, s. 221) opublikował wyniki uzyskane nie powinien być trwalszy od kilku tysięcy lat. Oczywiście oznacza na podstawie obserwacji zakrycia gwiazdy przez Haumeę, jedną to, że niezależnie od tego, iż jest on rzeczywiście bardzo młody, z większych planet karłowatych przebywających poza orbitą powinien być czymś stabilizowany. Taką stabilizację mogą Neptuna. Tym razem pas zakrycia przebiegał przez Europę zapewnić księżyce „pasterskie”. Ponieważ księżyc „pasący” i obserwatoria biorące udział w obserwacjach były na terenie pierścień powinien mieć masę zbliżoną do masy samego Węgier, Słowacji, Słowenii, Niemiec i Włoch. Haumea okazała pierścienia, to jak wspomniano powyżej, takie księżyce miałyby się trochę dziwna. Przede wszystkim jej kształt jest wyraźną rozmiary rzędu kilometra. Oczywiście wykrycie ciał tej wielości elipsoidą trójosiową. Półosie tej elipsoidy wynoszą odpowiednio z Ziemi wydaje się chwilowo mało prawdopodobne. Tym samym a = 1161 ± 30 km, b = 852 ± 4 km, c = 513 ± 16 km. Jak widać, na odpowiedź w kwestii trwałości pierścieni Chariklo przyjdzie kształt Haumei jest dosyć odległy od kulistego. Gęstość też nie nam jeszcze poczekać. Pozostaje problem sposobu powstania jest zbyt wielka, bo jej górne ograniczenie wynosi 1885 kg/m3. pierścieni. Teoria Canup oczywiście nie wchodzi w grę. Na dodatek planeta karłowata obraca się bardzo szybko wokół Grawitacja Chariklo jest na to za słaba. Możliwe jest powstanie najkrótszej osi z okresem obrotu wynoszącym około 4 godzin. pierścieni w wyniku zderzenia planetoid. Prędkości ciał Obiekt transneptunowy powinien osiągnąć równowagę w okolicach, gdzie znajduje się Chariklo, są na tyle niewielkie, hydrostatyczną już przy średnicy około 850 km, jeżeli składa że zderzenie dwu planetoid może być na tyle łagodne, by wybite się w znacznej mierze ze skał (A.A. Sickafoose). Analogiczna z powierzchni kawałki pozostały w pobliżu planetoidy i utworzyły średnica dla ciał zbudowanych z lodu powinna wynosić 200 pierścienie. Inną możliwością jest rozbicie w wyniku zderzenia do 400 km. A więc Haumea prawdopodobnie nie jest w takiej z drobnymi ciałami (meteoroidami) naturalnego księżyca równowadze. Tłumaczy to duża prędkość obrotu — na końcach planetoidy. Około 5% ciał w tych okolicach ma takie księżyce, dłuższej osi ciążenie jest bliskie zera! bowiem niskie prędkości sprzyjają przechwyceniu ciał na orbity Oczywiście te szczegóły nie są głównym odkryciem. Tą (przy „współpracy” trzeciego ciała), zatem ta możliwość jest główną rewelacją jest pierścień o szerokości około 70 km dość prawdopodobna. i promieniu 2287 km (odległość od centrum Haumei). Jak łatwo Niedługo po odkryciu pierścieni Chariklo następny centaur wyliczyć, w tej odległości bryły tworzące pierścień poruszają się ujawnił istnienie pierścieni. Tym razem dotyczyło to Chirona. z trzykrotnie mniejszym okresem niż powierzchnia Haumei — J.D. Ruprecht i 7 innych Autorów (głównie panie, w tym aż trzy pierścienie są w rezonansie 3:1 z obrotem planety. Pierścień Amandy, Icarus, 2015, t. 252, s. 271) przedstawiła wyniki znajduje się w płaszczyźnie równikowej planety. W tej samej obserwacji już wówczas dosyć dawnego (z 29.11 2011 r., płaszczyźnie znajduje się największy satelita Haumei, nazwany czyli… pisane równo w 6 rocznicę tego wydarzenia) zakrycia Hi’aka. Gdyby wyliczyć granice strefy Roche’a ciała sferycznego gwiazdy o jasności 15 mag przez planetoidę 2060 Chiron. o masie Haumei, to okazałoby się, że leży ona około 4400 km Z przedstawionych danych wynika możliwość istnienia wokół od planety. Innymi słowy, w miejscu, gdzie znajduje się pierścień, Chirona pierścieni odległych od jego centrum o około 300 km księżyca być nie powinno, natomiast pierścień zbudowany i o grubości rzędu kilku kilometrów. Choć autorzy(rki) nie z drobnych ciał jest jak najbardziej możliwy. Oczywiście to nie przedstawili w tej sprawie jednoznacznych konkluzji (być znaczy, że potrafimy stwierdzić, w jaki sposób powstał i jaka jest może z powodu szczupłej bazy obserwacyjnej — obserwacje jego trwałość, bo oczywiście teorie dobre dla pierścieni wielkich planet tu raczej nie będą miały zastosowania. Ze względu na większą masę własną i niewielkie pola grawitacyjne innych ciał (odległość od wielkich planet), wydaje się, że konstrukcja teorii pierścieni znajdujących się wokół planet karłowatych jest dużo łatwiejsza od tej dotyczącej pierścieni wokół centaurów. Tym niemniej nie widać przekonującej teorii powstawania

Źródło: IAA-CSIC/UHU tego typu obiektów. Jak się więc zdaje, mechanika układów planetarnych ma jeszcze przed nami sporo tajemnic. Jerzy Kuczyński

1 Autor nie potrafi powstrzymać się od uwagi, że głównym problemem przy obliczaniu wspomnianej siły jest znalezienie punktu, w którym siły grawitacyjna i odśrodkowa się równoważą. Kilka lat temu było to tematem zadania na Olimpiadzie Artystyczna wizja Haumei i jej pierścieni. Zachowano proporcje pomię- Astronomicznej i ku żalowi autora żaden z uczestników Olimpiady tego problemu dzy wielkością planety karłowatej a oddaleniem pierścieni, które znaj- nawet nie zauważył, przyjmując, że siły wyrównują się w środku masy, co jest dują się 2287 km od centrum obiektu jedynie „prawdą przybliżoną”!

28 Urania 2/2018 Studiowanie astronomii w Niemczech, Polsce i Holandii Źródło: Ron Miller Prawdziwy Władca Pierścieni Rozmowa o egzoplanecie J1407b z Robinem Mentelem

Robin Mentel jest studentem studiów licencjackich na Uni- wersytecie w Marburgu (Niemcy). 14 listopada 2016 r. był gościem Koła Naukowego Studentów Astronomii Uniwer- sytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu i wygłosił w trakcie spotkania Koła prezentację pt. The True Lord of the Rings J1407b. A prototype for exoplanetary ring systems. W ramach programu praktyk wakacyjnych LEAPS* Robin zajmował się egzoplanetą J1407b. Na tych samych praktykach spotkał polskich studentów i został zaproszony do naszego kraju. Wywiad przeprowadzili ówcześni studenci piątego roku astronomii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Toruniu, Fot. Koło Naukowe studentów astronomii UMK Marta Dziełak, Sylwia Plenzner i Bartosz Tułaza.

Marta, Sylwia, Bartosz: Jak wyglą- mieć sporo szczęścia, aby trafić na pro- po prostu chciałem zobaczyć wielki da studiowanie astronomii w Niem- fesjonalnego astronoma mającego świat astronomii. czech? możliwości dzielenia się swoją wiedzą. Robin: Mówiąc precyzyjnie, nie Przejdźmy do bardziej naukowych studiuję astronomii, tylko fizykę, gdyż Czy Twoja wizyta w Holandii była pytań. Dlaczego ten system? Co czy- z tego, co wiem, w Niemczech nie ma spowodowana tym problemem? ni go tak wyjątkowym? możliwości studiowania astronomii Nie do końca. Zapytałem pracujące- To dobre pytanie. J1407b jest eg- bezpośrednio. Jedyną możliwością jest go na moim wydziale profesora astro- zoplanetą, która prawdopodobnie po- studiowanie fizyki z wybraną później nomii Andreasa Schrimpfa o możliwo- siada system pierścieni, a to pierwszy specjalizacją astronomiczną. Myślę, że ści pracy za granicą, a on opowiedział taki przypadek poza Układem Sło- jest to dość duży problem. W trakcie mi o programie LEAPS odbywającym necznym. Wcześniej obserwowaliśmy studiów licencjackich nie miałem żad- się w Holandii. Moją motywacją była dyski dookoła protogwiazd lub gwiazd nych zajęć związanych z astronomią, chęć nabycia doświadczenia w dużym, podwójnych, ale nigdy nie udało nam a dodatkowe wykłady, na które uczęsz- międzynarodowym ośrodku, a tak się się znaleźć obiektu podobnego do sys- czałem, nie były uznawane za część składa, że obserwatorium w Lejdzie temu Saturna lub Urana. Jest to bardzo programu. Na wielu wydziałach ma jest jednym z najważniejszych ośrod- interesujące, ponieważ w Układzie miejsce podobna sytuacja, więc trzeba ków w Europie. Interesowała mnie Słonecznym 1/3 planet posiada pier- również holenderska kultura, mimo ścienie. Najciekawszą ich cechą są * LEAPS: The Leiden/ESA Astrophysics Program iż jest bardzo bliska niemieckiej. Być rozmiary, gdyż pierścienie te są ogrom- for Summer Students. Strona projektu LEAPS może brak astronomii na moim wy- ne. Nachylenie krzywej blasku w cza- na witrynie uniwersytetu w Lejdzie http:// leaps.strw.leidenuniv.nl/ dziale miał na mnie wpływ, a może sie tranzytu pozwoliło nam obliczyć

2/2018 Urania 29 prędkość orbitalną, a znając długość Czy to prawda, że udało Wam się dzić ciągłe obserwacje fotometryczne całego tranzytu, oszacowaliśmy roz- tam znaleźć pierwszy egzoksiężyc? J1407b. Jest to nieoceniona pomoc miar na około 160 mln km średnicy. To nie moja zasługa, lecz odkry- w analizie tego układu, ponieważ nie To więcej niż jednostka astronomiczna. cie mojego promotora — profesora możemy wystąpić z prośbą o ciągłe ob- Najlepiej to sobie wyobrazić, jak na na- Matthew Kenworthy’ego. Analizu- serwacje tego obiektu przy pomocy np. szym niebie wyglądałby Saturn, gdyby jąc krzywą blasku planety 1SWASP teleskopów KECK. miał takie pierścienie. Uważam, że to J140747.93−394542.6 z 2007 r., znalazł Kolejne obserwacje mają być prze- niesamowite! widoczne przerwy między pierścienia- prowadzone latem (2017) przy pomo- mi, analogiczne do przerw w dyskach cy interferometru ALMA. Z niecier- System cechuje się specyficzną dyna- protoplanetarnych wywołanych przez pliwością oczekujemy tych wyników. miką. Czy możesz ją wyjaśnić? formujące się planety, które czyszczą Obecnie posiadamy wyłącznie krzywą Profesor, z którym pracowałem okolice swojej orbity z materii. blasku tranzytu z 2007 r. z teleskopu w Lejdzie — Matthew Kenworthy — Wyjaśnieniem przerw w dysku pla- SuperWASP2. Rozdzielczość kątowa, odkrył parę miesięcy temu, że pier- nety J1407b może być istnienie tam którą dysponuje ALMA, powinna po- ścienie obracają się w niewłaściwym obiektu zbyt trudnego do detekcji, czyli zwolić na bezpośrednią wizualizację kierunku. Na ogół zakłada się, że układ księżyca. Założenie jest dość oczywiste pierścieni, co może rozstrzygnąć wiele pierścieni może powstać z tego same- i dane popierają tę hipotezę, ale jeszcze istniejących obecnie wątpliwości, jak go dysku protoplanetarnego, z którego nie udało się uzyskać bezpośrednich do- np. wielkość orbity czy dokładność powstała planeta, a to implikuje, że ro- wodów na istnienie takiego księżyca. wyznaczenia rozmiaru pierścieni. Te tacja pierścieni będzie zgodna z kie- wyniki zostaną przedstawione w kolej- runkiem ruchu planety po orbicie, np. Czy wciąż przeprowadzane są obser- nych publikacjach. zgodnie z ruchem wskazówek zegara. wacje tego obiektu? Natomiast w omawianym przypadku Obecnie pracuję nad publikacją Kiedy możemy się spodziewać twojej interakcja między gwiazdą a planetą związaną z rezultatami uzyskanymi publikacji? zaburzyłaby stabilność dysku wokół w czasie mojej wizyty w Lejdzie. Zaj- Observers. Strona Amerykańskiego Towarzy- J1407b, co oznacza, że ten system nie mowałem się archiwalnymi danymi stwa Obserwatorów Gwiazd Zmiennych https:// mógł powstać „naturalnie”. Możliwe z płyt fotograficznych, ale wiele grup www.aavso.org./ 2 SuperWASP: Super Wide Angle Search for Pla- wytłumaczenia dla powstania takiej prowadzi obserwacje tego obiektu. net. Międzynarodowy projekt badaczy poszuki- konfiguracji to przechwycenie dużego Amerykańskie Towarzystwo Gwiazd wania planet metodą tranzytów, bazujący na ob- strumienia asteroid lub kolizja plane- Zmiennych AAVSO1 planuje prowa- serwacjach z wieloobiektywowych, robotycznych kamer szerokokątnych zainstalowanych na oby- tarna. 1 AAVSO: American Association of Variable Star dwu półkulach.

1SWASP J140747.93-394542.6

1SWASP J140747.93-394542.6 (dalej J1407) jest to młoda gwiazda (~16 mln lat) przed ciągiem głównym masie 0,9 masy Słońca, promieniu 0,99 promienia Słońca, temperaturze efektywnej 4400 K i jasności widomej 12,3 mag. Oddalona jest ona od Słońca o 133 pc i znajduje się w asocjacji OB Sco-Cen. W maju 2007 r. astronomowie przy użyciu teleskopu SuperWASP, zaobserwowali bardzo długie, głębokie i poszarpane minimum. Zebrano łącznie 16489 obserwacji fotome- trycznych. Całkowity czas trwania minimum wynosił aż 56 dni, a głębokość w fazie maksymalnej ponad 3 mag.

Profesor Uniwersytetu Rochester Eric Mamajek wraz ze swoją grupą naukową zaproponował, że to nietypo- we minimum jest wywołane tranzytem ogromnego systemu pierścieni. W eks- tremalnej fazie minimum blokowane jest ponad 95% światła zaćmiewanej gwiaz- dy. Niewidocznym obiektem centralnym systemu pierścieni powinien być brązo- wy karzeł, obiekt lub masywna planeta. Nie jesteśmy nawet pewni, czy jest to obiekt swobodny, przypadkowo zakry- wający gwiazdę wzdłuż linii widzenia,

Krzywa blasku minimum J1407 z 2007 r. Mo- del dopasowanego do obserwacji złożonego z szeregu pierścieni dysku pochodzi z pracy M.A. Kenworthy’ego i E.E. Mamajeka (2015; ApJ 800, 126). Nadzwyczajną animację prze- biegu tranzytu można podziwiać na: https:// vimeo.com/117757625

30 Urania 2/2018 Wizja artystyczna zastąpienia Saturna planetą J1407b wraz z jej pierścieniami Źródło: M. Kenworthy/Leiden

To również dobre pytanie. Zakła- styczne przeżycie. Z przyjemnością tu. Byłem zaskoczony tym, jak mocno dam, że na przełomie lata i jesieni. sprawdziłem, jak wygląda studiowa- zainteresowały ich moje badania i jak Moja część pracy jest już w większości nie astronomii w innym kraju. Zwie- wiele zadawali pytań. Jeżeli będzie to ukończona. Obecnie dyskutujemy z za- dzanie Torunia również przypadło mi możliwe, to chciałbym w przyszłości angażowanymi w ten projekt naukow- do gustu, podobał mi się zwłaszcza ponownie odwiedzić Polskę. cami na temat tego, co naprawdę chce- średniowieczny styl miasta. A co myślę my powiedzieć w naszej publikacji. o studentach? Wspaniale mnie przyjęli Dziękujemy za twój czas i czekamy Myślę, że może to zająć jeszcze parę podczas mojego kilkudniowego poby- na publikację. miesięcy3. Dziękuję za możliwość przedstawie- nia tego tematu jeszcze raz. Również Co możesz powiedzieć na temat swo- W razie pytań o J1407b Ro- wyczekuję ewentualnych odbiorców jej wizyty w Polsce? bin chętnie odpowie na maile zainteresowanych tym wyjątkowym Była to ciekawa wizyta i fanta- ([email protected]. systemem. de) w języku angielskim lub nie- 3 Do końca marca 2018, praca z udziałem Robi- mieckim. na jeszcze się nie ukazała (red.) ■

czy też związany z gwiazdą i będący na jej orbicie. Grube raportów na temat kolejnego zaćmienia będzie więc ozna- założenia dotyczące tranzytu pozwoliły oszacować masę czać, że okres orbitalny musi być już dłuższy. obiektu centralnego pierścieni na ok. 24 lub 80 mas Jowisza, Ostatnią nadzieją na szybkie poznanie systemu pierście- a okres orbitalny na 10 do 13,3 lat. ni wokół J1407b pozostają obserwacje na długościach fal, W nieco nowszej pracy, dr Matthew Kenworthy ze współ- na których powinno być je „widać”. To fale milimetrowe i sub- pracownikami, dopasowując kolejne modele do krzywej bla- milimetrowe. Umożliwiają to teleskopy ALMA (Atacama Large sku, odnotowali wyraźną przerwę pomiędzy pierścieniami Millimeter/submillimeter Array) w Chile. Oprócz zaobserwo- w odległości od 5,9×107 km do 6,3×107 km. Okazuje się, że wania pierścieni, powinniśmy być w stanie określić rozmiary jeśli założymy masę obiektu centralnego równą 23,8 mas Jo- i kształt orbity, a co za tym idzie, masę obiektu z pierścieniami. wisza, to w przerwie tej może znajdować się satelita o masie Monika Stangret i Jakub Pras 0,8 masy Ziemi i okresie orbitalnym 1,7 lat. Mimo wielu publikacji i nowych obserwacji nadal dyspo- Wywiad i notatka o J1407b zostały całkowicie przygoto- nujemy właściwie tylko krzywą blasku tranzytu z roku 2007. wane przez członków Koła Naukowego Studentów Astro- Z pomocą wykorzystującego tzw. interferometrię plamkową nomii UMK w Toruniu. Pokazuje nie tylko ich samodziel- urządzenia SAM (Sparse Aperture Mask) na VLT (Very Large ność, ale też otwartość na badania rówieśników z całego Telescope) w Chile, a także 10-m teleskopu Keck na Hawa- świata. Temu służą organizowane przez nich konferencje jach, nie wykryto żadnego źródła w regionie oddalonym o 400 i wyjazdy na różnego typu praktyki i staże. milisekund łuku od J1407. Pozwoliło to określić możliwy limit Warto przypomnieć, że prekursorami szerokich układów masy towarzysza gwiazdy na około 20 mas Jowisza. Prowa- podwójnych z zaćmieniami wywołanymi przez rozległe dzone na kilku teleskopach, sporadyczne pomiary prędko- pierścienie lub dyski wokół towarzysza są ε Aur (okres ści radialnych gwiazdy J1407, pokazały rozrzut skorelowany orbitalny ok. 26 lat) i EE Cep (ok. 5,5 roku). W tym dru- z nachyleniem tzw. bisektora linii widmowych, obrazującego gim przypadku trudno jest zakładać, że towarzyszem ich asymetrię. Jest to zapewne wywołane aktywnością typu jest planeta, ale nie można tego wykluczyć. Poszczegól- słonecznego tej gwiazdy. ne zaćmienia w EE Cep dramatycznie różnią się kształ- Jasność gwiazdy J1407 jest wciąż monitorowana przy tem i głębokością. Jako pierwsi wskazali na obecność pomocy wielu teleskopów, głównie robotycznych. Kolejny w układzie dysku polscy astronomowie i zorganizowali tranzyt, ze względu na długość i głębokość jest raczej trudny kilka międzynarodowych kampanii obserwacji kolejnych do przegapienia, nawet jeśli przypadnie w okresie bliskości zaćmień. Pisał o tym Cezary Gałan w Uranii 4/2011 i re- Słońca na niebie (przełom października i listopada). W maju daktor naczelny we wstępniaku 2/2014. tego roku minie 11 lat od odkrycia pierwszego tranzytu. Brak

2/2018 Urania 31 Notatki z podróży ALMA Tomek Mrugalski W odległym zakątku pustyni Atakama w Chile, jednym z najsuchszych miejsc na Ziemi, na wysokości ponad 5000 m znajduje się płaskowyż Chajnantor o średnicy 16 km, a na nim rozrzucone 66 anten ra- diowych. Wspólnie przeczesują one niebo, badając zimny Wszechświat i znajdujące się w nim obiekty, których obserwacje do tej pory nie były możliwe. Ta sieć obserwacyjna to Atacama Large (sub) Milli- meter Array, znana bardziej jako ALMA, a poniższy raport z podróży postara się przedstawić ciekawe informacje związane z jej konstrukcją, zasadą działania oraz kilkoma ciekawostkami, które udało się autorom poznać w czasie odwiedzin w tym niesamowitym miejscu.

Wstęp to raczej ponure miasteczko górnicze gieł, poprzedzielany czymś, co tylko Obowiązki służbowe zaprowadziły znajdujące się na wysokości 2200 m. z grubsza można nazwać drogami. nas do Argentyny. Chociaż z Buenos Ponieważ dotarliśmy do niego późnym Wkrótce docieramy do Atacama Lod- Aires do Atakamy jest sporo ponad wieczorem, wynajmujemy samochód, ge, niby-hotelu, a właściwie kilku dom- 2000 km, nie można było przepuścić spędzamy noc w hotelu, a z samego ków i jednocześnie farmy teleskopów, takiej okazji i postanowiliśmy odwie- rana ruszamy w dalszą drogę Po nad- gdzie zaawansowani astronomowie dzić to święte dla każdego astronoma łożeniu kilkuset kilometrów i odwie- amatorzy stawiają swoje zdalnie stero- miejsce. Po bardzo trudnej fazie pla- dzeniu obserwatorium Paranal, obej- wane teleskopy i korzystają z jednego nowania (w Chile znajduje się kilka- rzeniu teleskopów VLT (ten fragment z najlepszych miejsc obserwacyjnych dziesiąt obserwatoriów, z czego tylko wyprawy to zapewne materiał na od- na świecie. Na miejscu spędzamy kilka niewielka część jest ogólnie dostępna dzielny artykuł), wieczorem jedziemy nocy obserwacyjnych, adaptując nasze i to w dodatku jedynie w weekendy), przez pustynię, przecinamy zwrotnik organizmy do dość znacznej wysoko- wybór padł na obserwatoria Paranal, Koziorożca i docieramy do San Pedro ści 2500 m n.p.m., co przyda nam się ALMA oraz Las Campanas. Opis całej de Atacama. Jest to najbliższe mia- w dniu wizyty w ALMA, gdy będzie- wyprawy jest zdecydowanie za długi steczko oddalone o ok. 10 km od celu my chcieli wjechać jeszcze wyżej. jak na jeden artykuł, dlatego tutaj zde- wyprawy. W tym wypadku miastecz- cydowaliśmy się opisać naszą wizytę ko należałoby zdefiniować jako zbiór OSF — Operation Support Facility w ALMA. lepianek zbudowanych z charaktery- Dostępu do terenu projektu ALMA stycznych suszonych na słońcu ce- bronią solidne rogatki, na których Wyprawa Połączenia międzynarodowe z Chi- le zazwyczaj lądują w Santiago, więc aby dotrzeć na Atakamę, konieczna jest przesiadka na lokalne połączenie, które ląduje w Calamie, najbliższym mieście z lotniskiem. To właśnie tu- taj kończą swoje podróże powietrzne astronomowie, którzy chcą dostać się do najbardziej znanych obserwatoriów położonych na terenie Chile — Paranal lub ALMA, a już wkrótce także do Ar- mazones, gdzie obecnie jest budowany ponad 39-m teleskop EELT. Calama

ALMA — położony na wysokości ponad 5000 m największy na świecie interferometr składający się z 66 anten, z których większość ma średnicę 12 m

32 Urania 2/2018 przechodzimy pierwszą kontrolę. Do- Kriostat. Obecnie zamontowane jest w nim 8 odbiorników, a docelowo będzie ich kumenty zgadzają się z rezerwacją, 10. Koszt takiego jednego kriostatu wraz z zainstalowanymi w nim odbiornikami odbywamy niezbędne szkolenie z za- to ok 2,5 mln dolarów. Każda z 66 anten ma taki kriostat, a dodatkowo jest kilka kresu bezpieczeństwa, dostajemy tym- zapasowych. W obliczu tych kosztów nie dziwi, że łączny koszt budowy ALMA prze- czasową przepustkę i ruszamy w dalszą kroczył 1,6 mld dolarów… drogę. Naszym celem jest OSF, czyli położona na wysokości ok. 2800 m placówka złożona z biur, laboratoriów, kantyny, ośrodka medycznego i całego zaplecza niezbędnego do funkcjono- wania projektu. Taka wysokość została wybrana ze względu na to, że można tu jeszcze normalnie egzystować bez na- rażania się na skutki choroby wysoko- ściowej. W promieniu około 20 km jest tylko jedna droga prowadząca do San Pedro. Aby dostać lub wydostać się z terenu ośrodka, trzeba posiadać nie- zbędny transport, stosowne zezwolenia i przejść drobiazgową kontrolę. Wokół nie ma praktycznie nic poza pustynią porzucić antenę na miejscu. Gdyby Specyfikacja techniczna anten wy- i infrastrukturą projektu. Dlatego też więc ktoś miał ochotę nabyć radiotele- maga, aby utrzymywana temperatura astronomowie przebywający na miej- skop, zapewne można by się dogadać. była nie wyższa niż 4 kelwiny. To tem- scu prawie nigdy nie opuszczają kam- Trzeba tylko zorganizować przewiezie- peratura wrzenia ciekłego helu. Jako pusu, który w nawiązaniu do słynnego nie go z końca świata… ciekawostkę można dodać, że w czasie więzienia z okolic San Francisco doro- wizyty dumni inżynierowie pochwalili bił się przezwiska Almatraz. Laboratoria się, że 4 K wymaga specyfikacja, ale Na miejscu wita nas Thais Mandio- Po przejściu przez dość typowo im udało się zejść do 3 K. Nie chcie- la, nasza przewodniczka. Prezentuje wyglądające biura z pokojami konfe- li zdradzić, jak to robią, ale można kolejne budynki, a przy okazji opo- rencyjnymi udajemy się do laborato- spekulować, że odpowiednio wydaj- wiada nam historię budowy. W projek- riów. Pierwsze z nich dedykowane jest ny system zdmuchiwania parującego cie ALMA biorą udział Amerykanie, serwisowaniu kriostatów. Są to urzą- ciekłego helu (4,2 K) byłby w stanie Japończycy i Europejczycy. To wła- dzenia zapewniające odbiornikom fal pochłaniać ciepło z otoczenia w odpo- śnie w tych regionach świata powsta- odpowiednio niską temperaturę. Jed- wiednim tempie i w ten sposób uzyskać ło 66 siedmio- i dwunastometrowych nym z celów ALMA jest obserwacja wspomniane 3 K. Przy tak niskiej tem- anten, które zostały wysłane drogą zimnego Wszechświata, czyli obiek- peraturze detektory praktycznie nie ge- morską do Chile, a następnie tów o temperaturze zaledwie kilkuna- nerują szumu termicznego. Dodatkową wielkimi transportami ciężarowymi stu lub nawet kilku kelwinów. Dlatego zaletą jest możliwość utrzymywania przewiezione na Chajnantor. Anteny też odbiorniki muszą być chłodzone w takich warunkach nadprzewodnic- są zbyt duże, żeby był możliwy ich do nieprzyzwoicie niskiej tempera- twa. Kolejną ciekawą informacją jest transport w całości na znaczne odle- tury. W materiałach poświęconych fakt, że każdy kriostat chłodzony jest głości, dlatego największy element — odbiornikom ALMA można znaleźć helem o klasie czystości 5.5. Ta notacja czasza — wykonany i transportowany informację o tym, że kriostat umożli- używana jest do określania, jak wiele był w dwóch częściach, które następ- wia chłodzenie do temperatur 100 K, zanieczyszczeń znajduje się w uży- nie trzeba było złożyć już na miejscu. 15 K oraz 4 K. Odpowiedź na pytanie, wanej cieczy. Pierwsza cyfra określa W tym celu w OSF wybudowano de- po co chłodzić do 100 K, skoro moż- ilość dziewiątek, natomiast druga okre- dykowaną halę, w środku której jest liwe jest uzyskanie temperatury dużo śla ostatnią cyfrę. W tym przypadku wystarczająco miejsca, żeby zmieściła niższej, jest dość zaskakująca. Okazuje 99,9995% cieczy stanowi hel. się cała 12-m antena wraz z montażem, się, że przy tak niskich temperaturach na którym jest osadzona. Budynek konieczna jest niezwykle wydajna izo- Rejestracja sygnałów w czasie wizyty był pusty, bo wszystkie lacja termiczna, która zapobiega zbyt Każda z anten odbiera pewne fale ra- anteny znajdowały się na płaskowyżu szybkiemu pochłanianiu ciepła z oto- diowe w pasmach, o których wspomnia- obserwacyjnym. Naszą uwagę przyku- czenia. Dlatego też każdy z detektorów no w poprzednim rozdziale. Czasza, od- ła jednak stojąca obok samotna antena. jest zamontowany w trzech współosio- bierając fale, skupia je w ognisku głów- Zapytana o to przewodniczka roześmia- wych rurach, z których każda jest co- nym, gdzie znajduje się kriostat, a w nim ła się tylko i wyjaśniła, że to prototyp, raz mniejsza i chłodzona do coraz to 10 odbiorników, po jednym dla każdego który po przejściu odpowiednich testów niższej temperatury. W ten sposób każ- pasma. W celu zmniejszenia elemen- nie jest już potrzebny. Transport z tak dy fragment ma kontakt tylko z nieco tów ruchomych każdy z odbiorników odległego miejsca ponadstutonowego cieplejszym elementem i w efekcie jest położony w nieco innym miejscu, kolosa to gigantyczne przedsięwzięcie możliwe jest utrzymanie tak niskiej a wybór konkretnego następuje poprzez logistyczne. Taniej było po prostu temperatury. odpowiednie przesunięcie anteny tak,

2/2018 Urania 33 żeby skupiona wiązka padała akurat na element odbiorczy odpowiedzialny za konkretne pasmo. Obecny rozwój elektroniki unie- możliwia bezpośrednią obróbkę sy- gnału ze względu na zbyt wysoką czę- stotliwość. Przykładowo, najbardziej zaawansowane procesory firmy Intel używają taktowania około 4 GHz. To 200 razy niższa częstotliwość niż pa- smo 10. Dlatego jednym z pierwszych kroków w przetwarzaniu odebranego sygnału (pomiędzy 30 i 950 GHz) jest mieszanie go z sygnałem o pośredniej częstotliwości, tzw. IF (ang. interme- diate frequency), który ma mniej niż 15 GHz. Dzięki niższej częstotliwości sygnał ten jest zdecydowanie łatwiej wzmocnić. „Łatwiej” jest tu jednak Corellator Lab. Jeden z inżynierów ALMA prezentuje kartę, tzw. blade, na której umieszczone są pojęciem względnym, bo sygnał na- 64 układy FPGA. To specjalne układy, które można zaprogramować na poziomie bramek logicz- nych w taki sposób, że mogą wykonywać dokładnie jeden typ obliczeń, ale robią to w sposób dal jest ekstremalnie słaby i przy jego bardzo efektywny wzmocnieniu szum wprowadzany wzbudza sympatyczne uczucia. Może troniki. Aby tego uniknąć, zdecydo- przez wzmacniacze mógłby pogrzebać to dlatego, że autor wiele lat pracował wano się na podniesienie wilgotności, odebrane dane. Dlatego też te sprytne w Intelu i widok laboratorium wydał czego skutkiem ubocznym są wspo- urządzenia chłodzone są do 4 kelwi- się znajomy? A może chodzi o kontakt mniane bardzo komfortowe warunki, nów. Całość wspomnianych operacji ze sprzętem, który choć w niewielkim zadowolone miny pracowników labu realizuje część aparatury określana stopniu przypomina znane rozwią- i wszystkich odwiedzających gości. łącznie jako Front End. zania? Nasza przewodniczka szybko Wspomnieliśmy już o ilości danych Za dalsze przetwarzanie sygnału sprowadza nas na ziemię. Okazuje się, płynących z anten. Nie ma możliwości odpowiada tzw. Back End. Dokonuje że bardzo przyjemny klimat w labora- przechowywania danych generowa- on dalszej konwersji sygnału na jesz- torium nie jest złudzeniem. Po wielu nych w tak nieprzyzwoitym tempie. cze niższą częstotliwość, pomiędzy 2 dniach spędzonych w warunkach, które Warto wspomnieć też o tym, że sy- i 4 GHz. Przy takich częstotliwościach z dużym przybliżeniem można okre- gnał odbierany z pojedynczej anteny możliwe jest próbkowanie, czyli kon- ślić jako „suche jak pieprz”, trafiamy jest nieostry i bardzo słaby, a dopiero wersja na sygnał cyfrowy. Dużym za- do pomieszczeń, w których utrzymy- wzajemna analiza danych z wielu an- skoczeniem jest fakt, że próbki są 2, wana jest wilgotność na przyjemnym ten umożliwia uzyskanie wyników 3 lub 4-bitowe. Zaskoczenie jest tym poziomie 30%. Suche warunki sprzy- wysokiej jakości. Nie jest to jednak za- większe, że nawet najtańsze kamery jają gromadzeniu się ładunków elek- danie trywialne. Konieczna jest bardzo są w stanie generować próbki 8-bi- trostatycznych, które mogą okazać się skomplikowana operacja splotu funk- towe, a wiele wysokiej klasy kamer zabójcze dla niezwykle delikatnej elek- cji, tzw. korelacja. Problemem jest to, amatorskich produkuje próbki 16-bi- towe. Okazuje się jednak, że wybór tak niespodziewanie małej szerokości bitowej nie był przypadkowy. Dla każ- dego odbieranego sygnału Front End formuje cztery pasma, z których każ- de jest próbkowane z częstotliwością 4 GHz, co daje 16 miliardów próbek na sekundę. Przy 3-bitowych prób- kach daje to 6 GB danych co sekundę. Godzinka obserwacji to już nieco po- nad 21 TB danych. A doba ma godzin 24 (tak, ALMA obserwuje również w dzień!). Prosty rachunek pokazuje, że jedna antena jest w stanie wygenero- wać 518 TB surowych danych w ciągu doby. A anten jest 66…

Korelator Czas na wizytę w correlator lab. To Fragment korelatora. Jest to najwyżej położony superkomputer na świecie. Zdjęcie pochodzi miejsce już od pierwszego momentu z archiwum ALMA

34 Urania 2/2018 że korelator obsługuje 64 anteny, które tworzą 64×63/2 = 2016 niezależnych par anten i dla każdej takiej pary trzeba wykonać niezależne obliczenia. Dlate- go też konieczne było zaprojektowanie superkomputera, który byłby w sta- nie przetwarzać zbierane informacje na bieżąco, a zapisywane byłyby jedy- nie bardzo zredukowane wyniki. W tym celu zostały zbudowane dwa superkomputery. Mocniejszy z nich jest w stanie wykonać 17 peta 1 operacji na sekundę. Składa się on ze 134 mln procesorów i zużywa oko- ło 160 kW mocy, czyli tyle, co nie- wielkie miasto. Warto wspomnieć, że w masowym użyciu są układy FPGA (ang. Field-Programmable Gate Ar- ray). Większość z nas zna procesory Podgląd sytuacji na płaskowyżu. W czasie wizyty udało mi się podpatrzeć adres strony. Próba CPU znajdujące się w domowych połączenia zakończyła się pytaniem o login i hasło, którego niestety nie znałem komputerach. Są one uniwersalne maksymalnie efektywnie z prędkością Chociaż przyjemna atmosfera i w zależności od wykonywanego niemożliwą do osiągnięcia przez zwy- i sympatyczni, skorzy do opowieści programu są w stanie odtwarzać film, kłe procesory. inżynierowie zachęcają do dłuższej wi- wykonywać obliczenia w arkuszu albo W celu większego fizycznego zyty, nie chcemy nadużywać gościnno- ganiać złych orków po lochach. Taka upakowania układy FPGA montuje ści i ruszamy dalej. Kolejnym punktem praktycznie nieograniczona elastycz- się na płytach, tzw. blade’ach po 64 wizyty będzie ni mniej ni więcej jak ność ma jednak swoją cenę. Każde na każdym. Kilkanaście takich blade- centrum sterowania, czyli serce całego z tych zadań jest realizowane nieco ’ów stanowi jeden rząd. Kilka takich kompleksu. wolniej, niż byłby to w stanie robić rzędów tworzy jedną szafę rackową. dedykowany układ scalony. W przy- Szafy ustawia się w rzędach. Takie rzę- Control Room padku korelatora problem wygląda zu- dy razem tworzą superkomputer. Centrum zarządzania to sporej wiel- pełnie inaczej. Oczekuje się od niego Właśnie za pomocą tego niezwy- kości sala, w której jest monitorowany wykonywania jednego typu zadania, kłego komputera zestaw oddzielnych stan całego systemu. Nasza przewod- za to w sposób maksymalnie szybki. anten można traktować jako jeden gi- niczka opowiada o organizacji kam- Tutaj z pomocą przychodzą układy gantyczny radioteleskop o średnicy panii obserwacyjnych. Na płaskowyżu FPGA, który „programuje” się na po- odpowiadającej odległości pomiędzy znajdują się 192 fundamenty z nie- ziomie bramek logicznych. Taki za- dwiema najbardziej skrajnymi antena- zbędnymi podłączeniami „mediów” programowany FPGA jest w stanie mi, czyli prawie 16 km. Dzięki temu (czyli zasilanie, łączność z korelatorem wykonywać tylko jedno, bardzo kon- jest możliwe uzyskanie szokującej oraz sygnał taktowania zegara, nie- kretne polecenie, ale za to realizuje je maksymalnej rozdzielczości kątowej zbędny do synchronizacji wszystkich 1 peta to przedrostek oznaczający biliard (1015) na poziomie 0,029 sekundy łuku. zebranych próbek), do których są pod- łączane ruchome anteny. Przy 66 antenach daje to miliony różnych kombinacji, w jakich możliwe jest rozmieszczenie anten. Problemem jest jednak czas. Transport anteny ważą- cej ponad 100 ton jest nie lada wyzwaniem, dlatego obsługa stara się unikać zmian konfi- guracji. Proces planowania zadań obserwacyjnych jest podzie- lony na cykle. W czasie wi- zyty w kwietniu trwał cykl 3, oznaczony jeszcze jako early science. Następny trwający cykl rozpoczął się w paździer- niku 2016 i trwał do sierpnia 2017 r. Przed jego rozpoczę- Centrum kontroli projektu ALMA. To właśnie ludzie pracujący tutaj dbają o sprawny przebieg obserwacji ciem ALMA opublikowała

2/2018 Urania 35 tzw. Call for Proposals, czyli zaproszenie do skła- Atacama Pathfinder Experiment (APEX) to prekursor projektu ALMA. Planowany jako eksperyment mają- cy potwierdzić projekt anten i świetne warunki panujące na płaskowyżu Chajnantor, spełnił oba zadania dania wniosków obser- znakomicie i od roku 2005 nieprzerwanie służy jako świetne narzędzie do prowadzenia badań wacyjnych. Dla cyklu 4 złożono rekordową ilość ponad 1600 propozycji (w tym kilka z Polski!). Po przejściu niezwykle rygorystycznej eliminacji, nieliczna garstka szczę- śliwców została pogrupo- wana w serie obserwacyj- ne o podobnych parame- trach. Taki zabieg ma na celu minimalizację przerw technologicznych związa- nych z przestawianiem an- ten. Dlatego zmiany konfi- guracji dokonywane są średnio co dwa którym jest dostępny dashboard ze sta- tam jeszcze bardziej sucho niż w pozo- tygodnie. My mieliśmy spore szczęście tusem. Ku naszej rozpaczy okazuje się, stałej części Atakamy. Nic dziwnego, i akurat trafiliśmy na odpowiedni mo- że panel jest zabezpieczony hasłem, że w całym kompleksie dostępne są ment, ale o tym za chwilę. którego niestety poznać nam się nie dozowniki z kremem z filtrem UV 50, Naszą uwagę przykuwa wiszący udało. A szkoda… przed wyjazdem na płaskowyż każdy na ścianie wielki monitor, który poka- Po krótkiej rozmowie z inżyniera- uczestnik dostaje przenośną butlę z tle- zuje obecne rozstawienie anten i sta- mi monitorującymi stan całego obser- nem, a dodatkowo samochód musi być tus każdej z nich. Udaje się wypatrzyć watorium, czas na wizytę w punkcie wyposażony w radio, przez które nale- dwie ciekawe informacje. Po pierwsze, medycznym. Przed wyprawą na pła- ży się meldować co 10 min. W przy- w użyciu jest 65 anten, zatem od razu skowyż Chajnantor jest konieczne padku zaniedbania tego obowiązku wy- pojawiło się pytanie, co dzieje się przejście szeregu badań. Na wysokości syłana jest ekipa ratunkowa. W takich z sześćdziesiątą szóstą. Okazało się, ponad 5000 m panują naprawdę skraj- warunkach naprawdę nie ma żartów. że kilka dni przed naszą wizytą była ne warunki. Ciśnienie atmosferyczne ona serwisowana „na dole” w OSF, wynosi zaledwie 55% tego panującego Array Operations Site a w czasie naszej wizyty była transpor- na poziomie morza, jest zdecydowanie AOS, czy po polsku miejsce ope- towana z powrotem „na górę”. Druga za mało tlenu, bardzo silna ekspozycja racyjne sieci anten, to w zasadzie cały podpatrzona informacja to adres, pod na promienie UV, a do tego zwykle jest płaskowyż Chajnantor. Przejazd z biur

Atacama Compact Array (ACA) to zestaw 12 sied- miometrowych, gęsto upakowanych anten. Dzięki dużemu skupieniu ALMA jest w stanie obserwować nieco szersze pola

36 Urania 2/2018 Kilka z ponad 60 anten. Zaparkowany całkiem spory samochód typu SUV uwidacznia skalę anten

OSF zajmuje niecałą godzinę, w czasie potwierdzenie projektu anteny oraz nej w gwiazdozbiorze Liska, niezwykle której pokonuje się 28 km w poziomie doskonałych warunków na Llano de rzadkiego zjawiska zderzenia dwóch i 2 km w pionie. Po drodze mijamy ko- Chajnantor. Testy zakończyły się peł- gwiazd. Niestety, nie udało nam się go lejne oznaczenia wysokości. Ostatnie nym sukcesem. Teleskop jest cały czas spotkać na miejscu… Szkoda, ale cóż z nich informuje, że właśnie przekro- w użyciu i za jego pomocą wykonywa- — to jeszcze jeden powód, żeby wy- czyliśmy wysokość 5000 m, zatem je- ne są badania, które prowadzą do zna- prawę powtórzyć. steśmy już prawie na miejscu. W koń- czących odkryć. Jako ciekawostkę Czas na główną atrakcję całej wy- cu widać pierwszą antenę. Stoi trochę warto wspomnieć, że w czasie naszej prawy. Po kolejnych kilku minutach na uboczu i ma nieco inną konstrukcję wizyty obserwację z użyciem APEX-a jazdy naszym oczom ukazuje się pła- niż pozostałe. To Atacama Pathfin- prowadził dr Tomasz Kamiński, jeden skowyż Chajnantor w całej swojej der EXperiment lub APEX, prekur- z pierwszych Polaków pracujących dla okazałości. Na sięgającym prawie sor projektu ALMA. Teleskop został ESO. Dzięki badaniom prowadzonym po horyzont płaskim jak stół terenie są oddany do użytku w roku 2005 jako przez naszego rodaka udało się zaob- rozsiane anteny. Chociaż wiemy, że jest prototyp mający na celu praktyczne serwować pozostałości nowej czerwo- ich dokładnie 66, pierwsze wrażenie jest takie, jakby były ich setki. Widok zapiera dech w piersiach. Mamy okazję obejrzeć kilka anten z bliska. Dzięki szczegółowym infor- macjom przekazanym nam w czasie wizyty w laboratorium choć w części jesteśmy w stanie zrozumieć, na co patrzymy. Najbardziej rzucającym się w oczy każdej anteny jest oczywiście jej gigantyczna czasza. W przypad- ku większości — 54 anten — ma ona średnicę 12 m. Możliwość obejrzenia jednego takiego kolosa z bliska byłaby imponująca, a tutaj efekt jest jeszcze wzmacniany przez kilkadziesiąt sąsia- dujących teleskopów. Jedna z wielu podstaw, na których mogą zostać ustawione anteny. Oprócz odpowiedniego wspar- Bez trudu udaje się nam też wypa- cia mogącego utrzymać stutonowy instrument, doprowadzone są tu „media”, czyli zasilanie, trzyć skupisko mniejszych, bo 7-me- światłowód oraz sygnał taktujący z korelatora, który zapewnia, że wszystkie zarejestrowane sy- trowych anten. Jest ich dwanaście gnały są idealnie zsynchronizowane i stoją w samym centrum, tworząc

2/2018 Urania 37 ACA — Atacama Compact Array. To część bardzo małych obiektów. Zagad- na dojazd. Łączny czas przebywania sieć mniejszych anten, które mają taką nienie to znane jest w interferometrii gości na tej wysokości jest ograniczony przewagę, że mogą zostać ustawione jako missing short spacing problem. do 2 godzin, a nawet tak krótki okres dużo gęściej. W tym miejscu warto wy- Na szczęście częściowym rozwiąza- wymaga miesięcy przygotowań i zała- jaśnić pewną charakterystykę ALMA. niem jest właśnie ACA. Dzięki dużemu twiania pozwoleń. Staraliśmy się wy- Dzięki maksymalnemu rozstawieniu zagęszczeniu anten na małej przestrze- korzystać ten czas do maksimum. Dru- anten, wynoszącym nawet 18,5 km, ni jest możliwe obserwowanie struktur gim fortunnym zbiegiem okoliczności ALMA jest w stanie uzyskać rozdziel- nieco większych. było to, że akurat trafiliśmy na moment ność 2, teoretycznie 4 lub 5 praktycz- Czas na bliższe przyjrzenie się przestawiania jednej z anten. To chy- nie milisekund kątowych. Przy takiej samym antenom głównym. Te kolo- ba dobry moment, żeby opowiedzieć rozdzielczości możliwe jest dostrze- sy o 12-metrowych czaszach ważą o tym, w jaki sposób zmienić konfigu- żenie na Księżycu obiektów wielkości po około 100 t. Zostały one skonstru- rację instrumentu nasłuchowego, który samochodu. Niestety, przy tak wielkiej owane przez konsorcja z Europy, USA łącznie waży ponad 6 i pół tys. ton. rozdzielczości całe pole obserwacyjne oraz Japonii. Chociaż wszystkie speł- miałoby średnicę zaledwie 50 sekund niają te same standardy techniczne, Transportery kątowych, czyli zaledwie około 2 razy istnieją między nimi pewne różnice. Na płaskowyżu zbudowano 192 więcej niż tarcza Jowisza. Ogromna Można je rozróżnić po nieco innym platformy, na których możliwe jest większość obiektów astronomicznych kształcie wsporników. postawienie anten. Każda z nich za- zajmuje znacznie większe obszary nie- W czasie naszej wizyty dopisało pewnia odpowiedni fundament, zdol- ba, dlatego przy użyciu samych daleko nam podwójne szczęście. Po pierwsze ny wytrzymać obciążenie ponad stu rozrzuconych 12-metrowych anten da- większość anten była raczej skupiona, ton. Doprowadzone są też zakończenia łoby się obserwować jedynie niewielką co zaoszczędziło nam cennego czasu sieci — energetycznej do zasilania an- teny, światłowodowej — do transmi- sji zebranych danych oraz dodatkowo sygnał taktujący zegara, który powo- duje, że próbki sygnału pochodzące z różnych anten są zbierane dokładnie w tym samym momencie, co umożli- wia ich późniejszą korelację. Do transportu anten konieczne było zaprojektowanie specjalnego trans- portera, ponieważ nie istnieją gotowe rozwiązania, które mogłyby sprostać temu zadaniu. Przed inżynierami stało nie lada wyzwanie. Pojazd jest w stanie przewozić anteny o masie ponad 100 t, rozwija prędkość do 20 km/h (bez an- teny) lub 12 km/h (z anteną), co bardzo przydaje się w przypadku, kiedy trzeba antenę zwieźć „na dół” do OSF, gdzie odbywają się poważniejsze czynności serwisowe. W celu zapewnienia od- powiedniej precyzji zdecydowano się Po czym poznać astronoma z klasą? Po tym, że jego bryka ma 28 kół, a z bagażnika wystaje na nietypowe rozwiązanie konstruk- stutonowy teleskop cyjne — pojazd posiada 28 kół, które

38 Urania 2/2018 Panorama obserwatorium umieszczone są w 14 parach w dwóch szą przewodniczką, przesiadamy się panas, gdzie naszym gospodarzem rzędach. Każda para jest skrętna nie- do cywilnego samochodu i zjeżdżamy i przewodnikiem będzie nie kto inny, zależnie od pozostałych, co bardzo się na dół. Ostatnia pobieżna kontrola, jak sam prof. Andrzej Udalski, który przydaje przy manewrach precyzyj- zdanie przepustek i podnosi się szla- oprowadzi nas po projekcie OGLE. nych. ban, a my opuszczamy teren projektu To jednak już temat na oddzielną hi- Zadbano też o poprawę bezpieczeń- ALMA. Trochę kręci nam się w gło- storię. stwa. Rozrzedzone powietrze powodu- wach. Może od wysokości, ale chyba je, że przebywający na tej wysokości bardziej z emocji i nadmiaru informa- Podziękowania dla Anny Szulc ludzie stają się rozkojarzeni i nieco cji. Nadal lekko oszołomieni wracamy za wspólną podróż i wiele świetnych otępiali. Chociaż są światowej klasy do naszej bazy noclegowej w Atacama zdjęć, dla Thais Mandiola i Danilo Vi- specjalistami, zdarza się, że popełniają Lodge. W nocy czekają nas kolejne dal za przygotowanie wizyty i oprowa- zupełnie szkolne błędy. Aby zminima- obserwacje, a następnego dnia wcze- dzenie po ALMA, dla Marka Pacuka lizować ryzyko, w kabinie operatora śnie rano musimy wracać na lotnisko, za udostępnienie materiałów odnośnie zamontowano system podawania tlenu. żeby złapać samolot do położone- projektu ALMA oraz dla Jarka Pióro Operator nie jest jedynym, który od- go o 1000 km na południe miasta La za korektę. czuwa wpływ wysokości. Transporter Serena. Stamtąd udamy się na nocną ■ napędzany jest 700-konnym silnikiem, wizytę do obserwatorium Las Cam- który jednak na tej wysokości generu- je jedynie 450 koni. Transporter po- siada jeszcze jeden mechanizm godny Jamesa Bonda. W celu precyzyjnego podnoszenia i ustawiania anten opera- tor może wyjść na zewnątrz i sterować całym kolosem zdalnie… Jeżeli ktoś uwielbia zdalnie sterowane modele, ten transporter byłby spełnieniem jego naj- skrytszych marzeń. Na potrzeby projektu zbudowano dwa transportery. Zapewne ze względu na kraj ich pochodzenia — Niemcy — nadano im imiona Otto i Lore. Dzięki sprzyjającemu szczęściu w czasie na- szej wizyty Lore był w użyciu i od- woził jedną z anten po zakończonym serwisowaniu. Mieliśmy więcej okazję być świadkami procedury transportu i ustawiania anteny. Tomek Mrugalski zrobił doktorat z telekomunikacji i od kilku lat pracuje w niewielkiej Podsumowanie firmie w Kalifornii. Specyfika pracy i życiowa pasja spowodowały, że odwiedził prawie 50 krajów na 6 kontynentach. Astronomią interesuje się od zawsze, ale w roku 2014 Powoli kończy się tlen, a my zbli- połknął bakcyla na dobre i kupił swój pierwszy teleskop. Wizyty w obserwatoriach astro- żamy się do dwugodzinnego limitu, nomicznych to wynik połączenia zamiłowania do podróży i astronomii. Chociaż mieszka który goście mogą spędzić na wyso- w Gdańsku, jest członkiem PTMA Katowice i uczestnikiem Wielkich Wypraw PTMA. Jest kości ponad 5000 m. Najpierw wraca- także jednym z założycieli projektu zrobotyzowanego teleskopu iTeleskop.org, w którym odpowiada za transmisję danych i interfejs webowy. Zdjęcia z innych podróży: http:// my do budynków OSF, gdzie robimy tinyurl.com/astrotomek ostatnie zdjęcia, żegnamy się z na-

2/2018 Urania 39 40 Urania 2/2018 2/2018 Urania 41 przeczytane w nature i Science Radiowy ślad po gwiazdach III populacji

Dzięki obserwacjom radioastronomicznym naukowcom udało się odnaleźć pośrednie oznaki istnienia gwiazd z bar- dzo początkowych czasów ewolucji Wszechświata.

Obserwując obiekty o ogromnych przesunięciach ku czerwieni, najpowszechniej występującym pierwiastkiem. Innym dobrze badamy przeszłość Wszechświata, jako że widzimy jego składniki znanym i niesłychanie ważnym rodzajem promieniowania, które w formie takiej, jaką miały wtedy, gdy wiek Wszechświata był wypełnia cały Wszechświat, jest kosmiczne tło mikrofalowe małym ułamkiem jego obecnego wieku — 13,8 mld lat. Ale czy (Cosmic Microwave Background, CMB). Rozkład widmowy tego obserwując bardzo młody Wszechświat, jesteśmy w stanie promieniowania odpowiada rozkładowi promieniowania ciała natknąć się na pierwsze gwiazdy, czyli gwiazdy hipotetycznej doskonale czarnego o temperaturze 2,72548 K. Ponieważ jest III populacji? to kontinuum, częstotliwość linii wodorowej też w nim występuje. Według teorii, pojawiły się one stosunkowo niedługo Wodór, który jest obecny we Wszechświecie od samego po Wielkim Wybuchu, mianowicie po tzw. ciemnych wiekach. początku jego istnienia, może więc absorbować fotony CMB, Wszechświat miał wtedy kilka procent swojego obecnego wieku. które wypełnia Wszechświat od momentu, gdy miał on 379 tys. Gwiazdy te miewały nawet po kilkaset mas Słońca i z tego względu lat. Pojawiło się ono zatem grubo przed narodzinami gwiazd po pierwsze ewoluowały bardzo szybko, a po drugie kończyły III populacji. Skoro tak, to czyżby neutralny wodór w powiązaniu swój żywot, wybuchając jako supernowe i rozsiewając w ten z CMB mógł być tym, na czym gwiazdy III populacji odcisnęły sposób zsyntetyzowane w swoich wnętrzach pierwiastki cięższe swoje piętno? Okazuje się, że tak. niż hel (astronomowie mówią o nich wszystkich: „metale”). Grupa pięciu naukowców afiliowanych przy trzech uczelniach Ten scenariusz z hipotetycznymi gwiazdami III populacji w roli amerykańskich, w tym prestiżowej MIT, i jednej w Chile głównej jest atrakcyjny, ponieważ w prosty sposób tłumaczy, wykorzystała fakt, że występowanie wyżej wspomnianej absorpcji dlaczego metale, które — jeśli nie liczyć szczątkowych ilości litu przez wodór zależy od obecności promieniowania w linii α serii i berylu — nie narodziły się w Wielkim Wybuchu, mimo wszystko Lymana. Jest to tzw. efekt Wouthuysena-Fielda. Co to oznacza? pojawiły się we Wszechświecie bardzo wcześnie. Obserwujemy To mianowicie, że w wiekach ciemnych wodór słabiej absorbował je bowiem już w kwazarach, a najdalszy znany kwazar, CMB, natomiast absorpcja ta uległa wyraźnemu wzmożeniu ULAS J1342+0928, ma poczerwienienie z = 7,6415, czyli z chwilą, gdy zaczęły świecić gwiazdy III populacji, będące reprezentuje Wszechświat mający zaledwie 690 mln lat. Kwazar silnym źródłem nadfioletu, a więc linii α serii Lymana. Śladem ten emituje jednak z mocą 4×1013 jasności Słońca, toteż udało po gwiazdach III populacji powinna być zatem radiowa linia się go namierzyć, choć wcale nie było to łatwe. Skoro więc trudno absorpcyjna, która „wygryzie” odrobinę CMB, co powinno dać się było znaleźć na poczerwienieniu 7,64 obiekt świecący jak cała zaobserwować jako subtelne odstępstwo od rozkładu zgodnego galaktyka (a do tego zawierający czarną dziurę o masie 800 mln z krzywą Plancka, bo taki właśnie z natury ma CMB. Oprócz tego, mas Słońca), to cóż dopiero mówić o pojedynczych gwiazdach, że widmo CMB jest widmem ciała doskonale czarnego, a więc nawet bardzo jasnych. Brutalna prawda jest więc taka, że nie krzywa Plancka jest jego dokładną matematyczną reprezentacją, ma raczej szans na to, by dało się wprost zaobserwować gwiazdy to dodatkowo niezwykle fortunną okolicznością jest dobrze III populacji typowe dla jeszcze wcześniejszego Wszechświata, znany fakt, iż CMB jest niemal idealnie izotropowe (tzn. ma aczkolwiek takie poszukiwania są zapisane w oficjalnym taką samą temperaturę niezależnie od kierunku); odstępstwa programie badań następcy teleskopu Hubble’a, tj. Kosmicznego od izotropowości, skądinąd szalenie interesujące z punktu Teleskopu Jamesa Webba. widzenia kosmologii, pojawiają się bowiem dopiero na poziomie 18 µK, czyli poniżej jednej stutysięcznej. Źródłem jakichkolwiek Gdzie może być ślad po gwiazdach III populacji? odstępstw od krzywej Plancka będą więc efekty zewnętrzne Czy zatem gwiazdy III populacji zostawiły po sobie, poza w stosunku do samego CMB, jak choćby właśnie absorpcja metalami, jeszcze jakiś ślad na tyle charakterystyczny, żeby na atomach wodoru neutralnego. Rysunek 1. pokazuje całą można go było jednoznacznie powiązać tylko z nimi? I gdzie gamę takich właśnie odstępstw, w miarę jak występują one go szukać? Wydaje się, że w czymś, co było obecne w bardzo w różnych epokach. Największe z nich to właśnie absorpcja wczesnym Wszechświecie, a najlepiej od samego jego początku, osiągająca 100 mK, a pojawiająca między epoką 100 mln a z drugiej strony można to współcześnie obserwować. Jak a 250 mln po Wielkim Wybuchu. Jest ona podpisana na dolnym łatwo się domyślić, tym czymś może być wodór neutralny. Atomy panelu jako Heating begins. Warto przy okazji zauważyć, że wodoru mają dobrze znaną, przewidzianą przez teoretyków dopiero w epoce ok. 750 mln lat po Wielkim Wybuchu CMB nie w 1942 r., a odkrytą w 1951 r., własność polegającą na tym, jest zaburzane przez emisję lub absorpcję wodoru neutralnego że kiedy spiny jego elektronu i protonu są równoległe, to i odchyłki od krzywej Plancka wynoszą 0 mK. energia atomu jest wyższa o 5,87433 µeV w porównaniu ze stanem, gdy są antyrównoległe. Przejścia pomiędzy tymi Zaraz, zaraz, ale jak wykryć tak słaby sygnał? stanami prowadzą — w zależności od kierunku — do emisji W tym miejscu pora jednak na tzw. dobre pytanie. Nawet jeśli albo absorpcji fali radiowej o częstotliwości 1 420 405 752 Hz. się uda wykryć taką linię absorpcyjną, to jak poznamy, że pochodzi I chociaż takie przejścia spontanicznie zdarzają się raz ona z epoki istnienia gwiazd III populacji i została wywołana właśnie na 10 mln lat, ta emisja (lub absorpcja) pochodząca od wodoru przez nie? Nietrudno jednak na to odpowiedzieć, a kluczem jest powszechna we Wszechświecie, jako że wodór jest do odpowiedzi jest jedno słowo: poczerwienienie. Epoka gwiazd

42 Urania 2/2018 przeczytane w nature i Science

III populacji to poczerwienienia znacznie przekraczające z = 10. Jeśli poszukiwana linia 10 mln 100 mln 250 mln 500 mln 1 mld Czas absorpcyjna miałaby zostać wygenerowana po Wielkim przez gwiazdy III populacji za pośrednictwem Wybuchu (lata) efektu Wouthuysena-Fielda, to linia ta będzie potężnie poczerwieniona. Mimo że do fal radiowych termin „poczerwienienie” Źródło: Bowman et al./ Nature pasuje może nie najlepiej, tak się zwykło Powstają pierwsze galaktyki Początek wtórnej jonizacji mówić i pisać. Wyjaśnijmy jednak na wszelki Koniec wtórnej jonizacji wypadek, iż chodzi tu o to, że „laboratoryjna” Ciemne wieki Czas kosmiczny częstotliwość linii wodorowej zostanie Jasność (mK) kilkunastokrotnie zmniejszona, gdy zjawisko, Początek ogrzewania o które nam chodzi, występuje we wczesnym Wszechświecie. Zamiast na 1420 MHz Częstotliwość (MHz) powinniśmy się zatem spodziewać absorpcji Sugerowana historia przebiegu zaburzeń CMB emisją lub absorpcją fal radiowych przez atomy na częstotliwości np. 90 MHz czy może wodoru neutralnego w młodym Wszechświecie. Zagłębienie z napisem Początek ogrzewania to nawet tylko 70 MHz. Nie wiemy bowiem, absorpcja indukowana przez promieniowanie nadfioletowe (linia Lyman α) z gwiazd III populacji kiedy dokładnie zapłonęły gwiazdy III populacji. Jeśli stało się to, jest systemem 8128 interferometrów, w którym to systemie gdy Wszechświat miał np. 300 mln lat (z = 14), wtedy to będzie wiązka teleskopu jest wirtualna, tj. formowana przez teraflopowy 95 MHz, a jeśli wtedy, gdy miał 200 mln lat (z = 18,6), to wtedy superkomputer w trakcie przetwarzania danych (w Europie linia wystąpi na 72 MHz (częstotliwość laboratoryjną dzielimy przez na podobnej zasadzie funkcjonuje Low-Frequency Array, LOFAR, 1+z). Spójrzmy jeszcze raz na rysunek 1. Pozioma oś liczbowa pod którego największa część znajduje się w Holandii, a mniejsze dolnym panelem wykresu jest skalibrowana w megahercach. To w innych krajach, m.in. w Polsce). na takich częstotliwościach powinniśmy szukać „naszej” absorpcji. Spostrzegawczy czytelnik zada tutaj kolejne bardzo Wyniki obserwacji dobre pytanie. Zaraz, zaraz, przecież na 90 MHz albo Otóż właśnie przy pomocy MWA udało się wspomnianemu 95 MHz czy tym podobnych częstotliwościach, to ja sobie powyżej 5-osobowemu zespołowi badaczy odkryć radiową linię słucham w samochodzie radia FM. W jakiż to więc cudowny absorpcyjną w CMB o głębokości 0,53 K. Nota bene jest to sposób radioastronomowie chcą znaleźć cokolwiek w CMB całkiem spora liczba, większa niż przewidywana na podstawie na częstotliwości „zagłuszonej” przez potężne nadajniki stacji dociekań teoretycznych, co przyprawiło astronomów o kolejny FM?! Nie dość, że samo CMB jest przecież bardzo słabe, jako ból głowy. Odkryta linia ma 18,7 MHz szerokości, a jej centralna że w jednym cm3 jest zaledwie 400 fotonów CMB, a ich łączna częstotliwość to 78,1 MHz. Stosunek sygnału do szumu wynosi energia to 0,25 eV/cm3, czyli 4×10−20 J/cm3, nie dość że na tej aż 37, co oznacza, że odkrycie jest stuprocentowo pewne. częstotliwości jest ono dodatkowo szalenie osłabione, ponieważ Obserwacje rozpoczęły się w sierpniu 2015 r., a ich wynik jest to daleki „ogon” krzywej Plancka mającej dla CMB swoje opublikowano w Nature 1 marca 2018 r. Rysunek 2 pochodzi maksimum aż na 282 000 MHz, to jeszcze mamy szukać nie właśnie z tej publikacji. Ostateczny werdykt jest więc następujący: czegoś ekstra, czyli emisji, ale braku czegoś, czyli absorpcji i to ta linia absorpcyjna to faktycznie pamiątka po gwiazdach niezbyt wielkiej, bo według przewidywań teoretyków ma ona III populacji. Pojawiły się one 180 mln lat po Wielkim Wybuchu. odpowiadać ubytkowi temperatury CMB o ułamek stopnia. Był to zarazem przełom w historii Wszechświata: zakończyły się Czyżby zatem miałoby to być szukanie igły w stogu siana? ciemne wieki, a zaczął się pomału formować Wszechświat, jaki Rzeczywiście. Przez około 50–60 lat, tzn. od czasu publikacji znamy, tzn. taki, w którym królują galaktyki złożone z gwiazd. teoretycznych prac Wouthuysena i Fielda w latach 50. XX w. aż Ale już nie gwiazd III populacji. Te swoją rolę spełniły i wymarły do niedawna, sprawa wydawała się beznadziejna. Na szczęście niczym… dinozaury, toteż w galaktykach ich nie ma. Ale istniały! jednak z jednej strony w XXI w. dysponujemy dostatecznie Jesteśmy dzisiaj znacznie bardziej tego pewni niż jeszcze kilka rozwiniętą technologią — chodzi mianowicie o superkomputery tygodni temu. o mocy obliczeniowej rzędu teraflopów — a po drugie uchowało Andrzej Marecki się jeszcze na Ziemi miejsce, gdzie... nie ma nadajników radiowych, gdyż są one nikomu niepotrzebne, bo nikt tam nie mieszka, a poza tym, tak na wszelki wypadek, ich ewentualne istnienie jest tam prawnie zabronione. Takim miejscem jest Murchison Radio-astronomy Observatory na pustyni w zachodniej Australii. O tym, jak bardzo odludne jest to miejsce, niech świadczy to, że do jedynego dużego miasta na zachodzie Australii, czyli do Perth, jest stamtąd Źródło: Pritchard & Loeb/ Nature 860 km, a pokonanie tej odległości samochodem zajmuje aż 15 godz, przy czym połowę tego czasu zabiera przejechanie 200 km nieutwardzonym gruntowym traktem (do obejrzenia na Google StreetView). Jednym z instrumentów zainstalowanych w Murchison Radio-astronomy Observatory jest Murchison Widefield Array (MWA), czyli system 2048 anten dipolowych przystosowanych do odbioru fal w zakresie niskich częstotliwości (do 300 MHz). Równoważna powierzchnia zbierająca tego układu wynosi 2000 m2, co odpowiada powierzchni radioteleskopu o 50-metrowej średnicy zwierciadła. MWA nie ma jednak żadnego Linia absorpcyjna wodoru neutralnego odkryta przy użyciu Murchison fizycznego zwierciadła ani nie ma widocznej „powierzchni”, gdyż Widefield Array

2/2018 Urania 43 Astropodróże Wędrówka przez szwajcarskie góry Na szlakach planet Popularne w Szwajcarii „szlaki planet” są ciekawą propozycją popularyzującą wiedzę o Układzie Sło- necznym, jak i okazją do ruchu na świeżym powietrzu ze wspaniałymi krajobrazami w tle. Spośród kilku, jakie miałem okazję poznać, dwa się szczególnie wyróżniły.

aczynając pisać felietony, ja- stety — irytująco często. Przedsię- gościom Grodu Zwingliego proponuję kimi raczę czytelników Ura- wzięcia popularyzatorskie zdobywają zrobić sobie spacer po historycznej Znii od pewnego czasu, miałem popularność i w Polsce, a coraz wię- dzielnicy uniwersyteckiej górującej trzy założenia. Pisać o Europie, ale nie cej miast posiada ofertę skierowaną nad Dörfli, „Wioską”, jak się tu zwy- o Polsce i nie zapraszać dwa razy pod do miłośników nauki czy dzieci. Są czajowo określa prawobrzeżną część rząd w tę samą okolicę. Ostatnio była więc festiwale nauki, czasopisma po- Starego Miasta. Odkryć można choćby Skandynawia, dziś więc zapraszam pularnonaukowe, centra nauki, takie mały i wciąż używany naukowo radio- czytelników trochę bardziej na połu- jak toruńskie „Młyny Wiedzy” czy teleskop śledzący Słońce (pomiary są dnie, do malowniczej Szwajcarii. Jest warszawski „Kopernik”. Astronomicz- umieszczane na żywo w internecie), to państwo urzekające krajobrazami, ne obserwatoria szkolne i miłośnicze kolekcję meteorytów czy księżycowe ze znakomitą siecią transportu pu- też się znajdą, jak choćby kujawsko- kamienie z misji Apollo. Tu studiowało blicznego, ale i dość drogie. Ma swoje -pomorskie „Astrobazy”. Chcę jednak bądź pracowało wielu wybitnych uczo- zalety i wady. Do zalet, oprócz wido- napisać o zjawisku w Szwajcarii nader nych ostatnich dwóch stuleci, w tym ków niebosiężnych gór i czystej wody nagminnym, a w naszej Ojczyźnie dość około trzydziestu noblistów, takich w kranach, należy zaliczyć zdecydowa- rzadko spotykanym, o tak zwanych jak Wilhelm Röntgen, Albert Einste- nie świetny poziom badań naukowych. „szlakach planet”. in, Erwin Schrödringer, Peter Debye, Spośród 12 uczelni mających status Leopold Ružička czy urodzony we akademicki, około 5 znajduje się w czo- * * * Włocławku Tadeusz Reichstein. Warto łowej setce rankingów światowych, Zurych jest raczej szarym miastem, też wejść bądź wjechać na najwyższe a federalne politechniki w Zurychu w którym turyści zatrzymują się przy wzgórze wznoszące się nad miastem i Lozannie są uznawane za najlepsze okazji, jadąc z pobliskiego lotniska — Uetliberg. uczelnie techniczne Europy, ustępując w góry lub do ładniejszej Lucerny, albo Z polskiej perspektywy Uetliberg na naszej planecie wyłącznie uznanym w celach biznesowych. Nie znaczy to nie jest wzgórzem a prawdziwą górą, amerykańskim Instytutom Technolo- jednak, że największa metropolia Kon- wyrastając 450 m nad miasto. Jednak- gicznym z Kalifornii i Massachusetts! federacji jest nudna. Z około trzydzie- że dla Szwajcarów przyzwyczajonych Helwetów należy też pochwalić za róż- stoma muzeami, jeziorem, zielonymi do widoku niebosiężnych Alp, jest to ne działania popularyzatorskie. W kra- wzgórzami czy staromiejskimi ulicz- zaledwie rekreacyjny pagórek, na który ju sera i scyzoryków rzadko zdarza się kami jest to trafny kierunek na week- wjeżdża się góralem w przerwie obia- ludziom mylić astrologię z astronomią, endowy wypad, szczególnie w cieplej- dowej albo idzie na niedzielny spacer. co w kraju Szopena zdarza się — nie- szej porze roku. Bardziej ciekawskim Także geologowie dostrzegą tu nie górę, a wierzchołek długiej na ponad 20 km moreny bocznej, znanej jako Al- bis, usypanej siłą lodowca sprzed kil- kunastu tysięcy lat. Na szczycie znajduje się rozwinięta infrastruktura turystyczna. Jest restau- racja, wieża widokowa, stacja linii ko- lejowej, miejsce na grilla, węzeł szla- ków turystycznych czy hotel. Jest też początek jednego z licznych szlaków planet. Ten był pierwszy, z jakim się spotkałem, ale w bezpośrednim oto- czeniu Zurychu są jeszcze co najmniej dwa, a w tym niewielkim państwie — około dwudziestu. Czym jest taki szlak? Otóż, jest to rozłożona wzdłuż

44 Urania 2/2018 Astropodróże trasy spacerowej miniatura Układu Słonecznego. W przypadku Albis jest ona w skali 1:1 000 000 000. Mimo tego, przejście od Słońca do Plutona (szlak stworzono w 1979 r., zanim zde- finiowano pojęcie planety karłowatej) zajmuje około dwóch godzin. Droga wiedzie wzdłuż grani, łatwą do poko- nania i szeroką szutrówką oferującą fantastyczne widoki na miasto, Jezio- ro Zuryskie, Wyżynę Szwajcarską, wschodnią część gór Jura oraz Alpy. Przy dobrej widoczności można zoba- czyć szczyty ponad 200 km szarosre- brzystego łuku oddzielającego Europę Środkową od tej śródziemnomorskiej. Tuż przed końcem szlaku w okoli- a dojście do Jowisza zajmuje kilka- w tym miejscu rozdziela też Szwajcarię cy przełęczy Buchenegg, na szczycie naście minut. Tymczasem, w tej skali niemieckojęzyczną od francuskoję- Felsenegg na wędrowców czeka kolej przejście całej Drogi Mlecznej zajęło- zycznej. Tak więc na południe miej- gondolowa wiodąca w dół do doliny by kilka lat, nie mówiąc o podróżach scowości będą się nazywać na przy- rzeki Sihl oraz restauracja z tarasem międzygalaktycznych! kład Bettlach, Selzach czy Grenchen, widokowym. Wędrowcy, chętni iść a na północ Moutier, Court lub Sorvi- dalej i przemierzyć całe pasmo Albis, * * * lier. Góry Jura, od których nazwano nie będą jednak zawiedzeni. Jest tam Zuryski szlak planet jest bodaj najpo- jedną z epok geologicznych, ciągną się największy obszar leśny Szwajcarii pularniejszym spośród wielu podob- przez około 300 km od Zurychu po Ge- znajdujący się poza obszarem górskim, nych znajdujących się w Konfederacji. newę, osiągając po stronie francuskiej Sihlwald, mający sporo do zaoferowa- Nie jest jednak najbardziej malow- wysokość 1720 m n.p.m. Można je nia, w tym — moim zdaniem — najlep- niczym. Spośród tych, które miałem więc porównywać z naszymi Beskida- szy widok na Jezioro Zuryskie z wieży szansę poznać, najbardziej mi się podo- mi. Także i ta trasa kończy się na Pluto- Hochwacht Albis. bał ten wiodący przez góry Jura w oko- nie, powstała bowiem w 1978 r., a więc Taki spacer zachęca też do rozwa- licach miasteczka Grenchen i szczytu na długo przed decyzją Międzynarodo- żań nad pojmowaniem skali Wszech- Weissenstein. Jest to przyjemny szlak wej Unii Astronomicznej. świata. Widoczne na horyzoncie góry, górski na wysokości do 1445 m n.p.m. Większe wysokości, urwiska, ale które wydają się niebosiężne, są prze- biegnący wzdłuż charakterystycznych, także widoki odróżniają jurajski szlak cież niczym wobec odległości spotyka- kilkusetmetrowych białych urwisk, ja- planet od zuryskiego. Przy dobrej wi- nych w Układzie Słonecznym. Ziemia kie w ciekawy sposób urozmaicają kra- doczności widać bowiem, oprócz po- na szlaku jest ledwie maleńką kulką, jobraz zachodniej części masywu. Grań bliskich szczytów i dolin, aż 400 km łańcucha alpejskiego od Mont Blanc aż po Tödi! Muszę przyznać, że nie znam innego punktu widokowego z panora- mą najwyższych gór Europy, który wy- warł na mnie większe wrażenie. Oczywiście takie szlaki występują nie tylko w Szwajcarii, a modele Ukła- du Słonecznego, choć nieliczne, znaj- dą się i w Polsce. Choćby spacerując po Centrum Astronomii Uniwersytetu Mikołaja Kopernika w Piwnicach pod Toruniem, w kilkanaście minut można przejść się pomiędzy miniaturkami pla- net. Sądzę jednak, że takie ścieżki dy- daktyczne mogłyby powstać i w wielu innych okolicach Polski, zachęcając ro- daków do poznawania najbliższej oko- licy naszej planety, zdrowej aktywno- ści fizycznej i odróżniania astronomii od astrologii. Wieńczysław Bykowski

2/2018 Urania 45 Studiowanie kierunków kosmicznych Pod patronatem POLSA Studiowanie geofizyki Leszek Czechowski a badania kosmosu

Kontynuujemy cykl o zawodach, które bezpośrednio lub pośrednio zajmują się astronomią albo kosmosem. Tym razem przedstawiamy geofizykę. Jak się okazuje, domeną geofizyków nie są wyłącznie badania Ziemi, ale mogą się oni zajmować także planetami, księżycami i małymi ciałami Układu Słonecznego. Jest nawet osobna dziedzina zwana planetologią albo naukami planetarnymi, która specjalizuje się w tego typu zagadnieniach i łączy w sobie elementy astronomii, geofizyki i geologii.

Geofizyka i planetologia radarowych i promieni rentgenowskich. Mamy też zdalne Badania Ziemi są domeną geografii, geologii, geofizyki i in- pomiary pola magnetycznego i grawitacyjnego. Z tych su- nych nauk o Ziemi. Natomiast badania planet (poza Ziemią) rowych danych, wykorzystując wnioskowanie oparte o pra- i innych ciał niebieskich przez wieki były domeną astro- wa różnych nauk, można otrzymać o wiele pełniejszy obraz nomii. Same planety były widoczne przez teleskopy jako zjawisk, jakie mają lub miały miejsce na dalekich ciałach niewielkie tarcze. Sytuacja się zmieniła wskutek rozwoju niebieskich. astronautyki. Dzięki lotom dziesiątek sond w różne strony O tematach badań specjalistów można się zorientować Układu Słonecznego można było spojrzeć na wiele ciał nie- na stronie Centrum Badań Kosmicznych PAN (CBK PAN) bieskich oczami geologa lub geofizyka. Sztuczne satelity http://www.cbk.waw.pl/ i stronie Centrum Astronomicznego Księżyca dostarczyły danych o rozdzielczości porównywal- im. Mikołaja Kopernika PAN (CAMK PAN) https://www. nej z rozdzielczością zdjęć lotniczych powierzchni Ziemi. camk.edu.pl/pl/. Jak widać, obecnie zainteresowania astro- Niektóre obszary na Marsie znamy z lepszą dokładnością nomów z CAMK PAN to głównie gwiazdy, czarne dziury niż dno oceanów naszej planety. Mimo wielu różnic tych i galaktyki. Natomiast mniejsze obiekty, jak planety (w tym ciał niebieskich od Ziemi, jednak są to ciała podobne. Wul- Ziemia), ich satelity i małe ciała Układu Słonecznego są kany na Marsie lub na Io to obiekty, o których więcej potrafi bliższe CBK PAN. powiedzieć wulkanolog niż astronom! Ostatecznie wykształciła się nauka nazwana planetolo- Instytut Geofizyki Uniwersytetu Warszawskiego gią, która zajmuje się różnymi ciałami niebieskimi: plane- Poniżej przedstawiam wybrane badania prowadzone tami, satelitami, kometami itp. Orbitami tych ciał wciąż zaj- w moim macierzystym Zakładzie Fizyki Litosfery (ZFL). muje się głównie astronomia. Natomiast ich powierzchnie, ZFL działa w ramach Instytutu Geofizyki UW. Jak wynika wnętrza, atmosfery lub hydrosfery stały się obiektem badań z nazwy, zajmujemy się m.in. badaniami wnętrza Ziemi. Ale uczonych mających doświadczenie z różnych nauk o Ziemi. drugi kierunek naszych badań to różne ciała Układu Sło- Co więcej, astronautyka dostarczyła nowych narzędzi do ba- necznego. O pracach badawczych (oraz możliwych pracach dania procesów ziemskich. Obserwacja powierzchni Ziemi licencjackich i magisterskich) najłatwiej zorientować się z satelitów jest obecnie normalną praktyką zdobywania in- z krótkiego opisu kilku naszych badań. formacji o naszej planecie. Byliśmy zaangażowani w misję Rosetta do kome- Jak z obserwacji robionych z odległości setek lub tysięcy ty 67P/Czuriumow–Gierasimienko Europejskiej Agen- kilometrów wnioskować o procesach na powierzchni? Tym cji Kosmicznej (ESA), w ramach której wprowadzono zajmuje się teledetekcja (po angielsku remote sensing). Jest na orbitę wokół komety sztucznego satelitę oraz umiesz- to wspólna metoda badań Ziemi i innych ciał. Ponieważ lą- czono lądownik na jej powierzchni. Stwierdzono, m.in., dowania na innych planetach to wciąż rzadkość, więc tele- że powierzchnia jej jest znacznie bardziej odporna me- detekcja to najważniejsze obecnie źródło surowych danych chanicznie niż przypuszczano (wynik pomiaru przyrządu o planetach. Przez teledetekcję rozumiemy obrazy w świetle MUPUS zbudowanego w CBK PAN). Efektem była pu- widzialnym, w podczerwieni, ultrafiolecie, w zakresie fal blikacja w 2015 r., w prestiżowym czasopiśmie Science,

46 Urania 2/2018 której współautorem był dr hab. K. Kossacki z ZFL (Science, Vol. 349, nr 6247). Od szeregu lat dr hab. K. Kossacki prowadzi badania materii kometarnej w komorze próżniowej i w niskich temperaturach w naszym laboratorium. Obecnie trwa dalsze opracowywanie innych da- nych z misji. Przedmiotem naszych badań jest m.in. geneza depresji Hatmehit (Icarus, 2018, Vol. 305, 1–14). W kolejnej pracy próbujemy określić miejsce, gdzie zgromadziła się materia wyrzucona przy po- wstaniu depresji (rys. 1). Z prac dotyczących Marsa chciałbym wymienić pracę z dr Anną Łosiak (Icarus, 262, s. 131–139). Zbadaliśmy możliwość powstawania uwodnionych minerałów w obecnych warunkach na Marsie. Oka- zało się, że pod ziarenkami pyłu bazaltowego może następować nadtopienie lodu w regolicie Marsa i mogą tworzyć się takie minerały. Obecnie, w ramach grupy z CBK PAN, zajmu- jemy się misją ExoMars prowadzoną przez ESA i Rosyjską Agencję Kosmiczną Roskosmos. Sonda Rys. 1. Przykład obliczeń trajektorii materiału wyrzuconego podczas powsta- nia depresji Hatmehit na komecie 67P/Czuriumow–Gierasimienko. Oblicze- dotarła do Marsa w 2016 r., a niedawno orbiter wy- nia autora konał manewr hamowania i wszedł na niższą orbitę. Właściwe badania rozpoczną się dopiero na wiosnę 2018 r. Misja ExoMars ma na celu m.in. szukanie przejawów procesów biologicznych. Sonda będzie badać gazy występujące w śladowych ilościach w at- mosferze. Zaobserwowana wcześniej emisja metanu może wskazywać na istnienie życia w regolicie mar- sjańskim. Pamiętajmy, że na Ziemi można znaleźć żywe organizmy setki metrów pod powierzchnią. Obecnie szukamy obiektów wartych zbadania przez orbiter. Jedna grupa ciekawych struktur to szczeliny, którymi mógłby wydostawać się metan. Innym z pro- ponowanych przez nas zadań dla sondy jest zbadanie ciągów niewielkich, interesujących stożków (rys. 2). Misja ExoMars ma być uzupełniona w następnych latach przez lądowniki z łazikami. Wciąż trwa opracowanie danych z misji Cassini- -Huygens. Ta udana misja dostarczyła niezwykłych Rys. 2. Proponujemy pokazane stożki na Marsie jako obiekt badań przez sondę danych o układzie Saturna. Zajmowaliśmy się m.in. ExoMars. Fot.: NASA/JPL/University of Arizona Uczelnie w Polsce z kierunkiem geofizyka Liczba studentów Uczelnia i kierunek Poziom kształcenia 2015 2016 2017 Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie 290 244 150 Geofizyka I stopnia 187 151 123 Geofizyka II stopnia 103 93 27 Uniwersytet Śląski w Katowicach 120 68 45 Geofizyka – k. unikatowy I stopnia 78 19 8 Geofizyka – k. unikatowy II stopnia 42 49 37 Uniwersytet Warszawski 8 29 25 Geofizyka w geologii I stopnia 8 29 25 RAZEM 418 341 220 Dodatkowo na niektórych uczelniach geofizyka może być specjalnością w ramach kierunku fizyka, np. tak jest na Uniwersytecie Warszawskim, gdzie jest specjalnością do wyboru na studiach II stopnia. Liczba studentów w semestrze zimowym 2017/2018 podana jest według stanu na dzień 26 lutego 2018 r., co oznacza, że nie jest ona w pełni porównywalna z danymi dla lat wcześniejszych. Źródło danych: Ministerstwo Nauki i Szkol- nictwa Wyższego

2/2018 Urania 47 paradoksem Mimas – Enceladus. Oba ciała są sa- telitami Saturna. Głównym źródłem ciepła na tych satelitach są deformacje pływowe wywołane przez siły grawitacyjne planety. Bliższy planecie Mimas poddany jest większym siłom, lecz paradoksalnie nie prowadzi to do znacznej produkcji ciepła. Nato- miast ciepło jest intensywnie wytwarzane we wnę- trzu Enceladusa. Paradoks wyjaśniliśmy, badając możliwe stany termiczne satelitów. Okazało się, że Enceladus może być w kilku stanach, w tym w sta- nie ‘wzbudzonym’ o wyższej temperaturze. Nie jest to możliwe dla Mimasa (Planetary and Space Science, Vol. 104, s. 185-199). Ostatnia publikacja o Enceladusie dotyczy hi- potezy o możliwości powstania życia w jego wnę- trzu i jego przeniesienia na Ziemię. Jeżeli hipoteza znalazłaby potwierdzenie, to życie ziemskie może pochodzić z tego niewielkiego ciała (Geological Quarterly, 2018, 62 (1): 172–180). Innym niezwykłym ciałem w układzie Saturna jest Tytan. To obecnie jedyne ciało niebieskie (poza Ziemią), gdzie obserwujemy deszcze i rzeki. Nie są jednak one z wody, lecz z ciekłych węglowodo- rów. Modelowanie numeryczne takich rzek i rzek Rys. 3. Węglowodorowe rzeki na Tytanie to obiekt badań dr. P. Witka i dr. K. Misiura ziemskich przeprowadzili nasi doktoranci: dr Piotr w ZFL. Modelowano numerycznie rzeki i porównywano z rzekami ziemskimi Witek i dr Katarzyna Misiura (rys. 3). Warto wskazać, że również nasi studenci mają okazję uczestniczyć w badaniach i zostać współautorami prac publi- kowanych w międzynarodowych czasopismach (np. w Geo- Studiowanie geofizyki logical Quarterly, 2016, Vol 60, No 4 i w Icarus, 2017, 294, s. 227–233). na Uniwersytecie

Warianty studiów z geofizyki Warszawskim Mając na uwadze, że badania kosmiczne będą w Pol- Szczegółowe informacje o studiach można znaleźć sce rozwijane, można spodziewać się znacznego popytu na stronach: na specjalistów w „kosmicznych” dziedzinach. Jeżeli bar- I i II stopień (studia licencjackie i magisterskie na kie- dziej niż gwiazdy i galaktyki kogoś interesują planety, to runku fizyka) chętnym możemy zaproponować dwa warianty studiów: https://www.fuw.edu.pl/tl_files/informator/2016-2017/ studia na Wydziale Fizyki UW lub studia na niedawno FizykaIst_2016_17.pdf uruchomionym kierunku „Geofizyka w Geologii” prowa- http://www.fuw.edu.pl/tl_files/informator/IIst/2017-2018/ dzonym wspólnie przez Wydział Fizyki i Wydział Geologii GeofizykaIIst_2017_18.pdf UW. Studia na nowym kierunku „Geofizyka w Geologii”: Jeżeli wybieramy pierwszy wariant, to składamy papie- http://www.fuw.edu.pl/tl_files/informator/2017-2018/ ry na kierunek fizyka na Wydziale Fizyki UW. Na III roku GeofizykawGeologii_2017_18.pdf możemy wybrać „kosmiczny” temat pracy licencjackiej Nieoficjalna strona specjalności „Geofizyka w geologii”: pod opieką pracowników Zakładu Fizyki Litosfery. Póź- http://gwg.uw.edu.pl niej możemy rozpocząć studia na II stopniu, wybierając specjalność „geofizyka” i wybrać odpowiedni temat pracy magisterskiej. W drugim wariancie wybieramy od razu kierunek „Geo- Dr hab. Leszek Czechow- ski jest kierownikiem Za- fizyka w Geologii”. Na III roku wybieramy interesujący kładu Fizyki Litosfery (In- nas temat pracy licencjackiej. W planach jest uruchomienie stytut Geofizyki, Wydział także II stopnia na tym kierunku. Fizyki, UW). Zajmuje się Więcej informacji znajdziemy na stronach internetowych. m. in. badaniami konwek- cji we wnętrzu ciał niebie- O studiach na Wydziale Fizyki UW dowiemy się na oficjal- skich (np. w lodowo-skal- nej witrynie internetowej: https://www.fuw.edu.pl. Zapra- nych satelitach Saturna), szam też na nieoficjalną stronę pokazującą nasze zainte- procesami dyfuzji, serpen- resowania: http://gwg.uw.edu.pl, a przy okazji zachęcam tynizacji i konwekcji w po- rowatym regolicie Marsa do współpracy w redagowaniu tej strony. i Tytana, powstawaniem ■ osuwisk na kometach.

48 Urania 2/2018 Ciekawe strony internetowe… Księżyc widziany oczami Lunar Reconnaissance Orbiter

unar Reconnaisance Orbiter został wprowadzony na orbitę wokół Księżyca w roku 2009. Misja początkowo planowana na rok, pracuje do dziś. Wyposażenie to m.in. zespół kamer (LROC) Lskładający się z dwóch kamer wąskokątnych oraz jednej szerokokątnej. Pierwsze dwie rejestrują czarno-białe obrazy o rozdzielczości rzędu metra (dla niektórych obrazów dochodzącej do 50 cm), trzecia pozwala uzyskać kolorowe obrazy o rozdzielczości rzędu 100 m. Pod adresem http://lroc.sese.asu.edu/ znajdziemy szereg narzędzi do eksploracji gigantycznego zbioru obrazów i informacji o powierzchni Srebrnego Globu zebranych przez misję. Niecierpliwi Czytelnicy mogą zacząć od zakładki „Images” prowadzącej do zbioru kilkuset wspaniałych obrazów (wiele w postaci anaglifów pozwalających na oglądanie tworów na powierzchni Księżyca w trzech wymiarach). Ale to dopiero początek. Następna zakładka „Archive” pozwala już na świadomy wybór obiektów na powierzchni Księżyca, tworzenie obrazów uwypuklających wybrane aspekty fizyczne zarówno w skali globu, jak i mniejszych obszarów. Możemy skorzystać z nakładanych na siebie warstw o regulowanej przezroczystości odnoszących się do wybranych cech powierzchni. Dysponujemy również wybranymi danymi z misji Clementine, Chandrayaan-1 oraz GRAIL (pomiary anomalii grawitacyjnych). Jak zwykle, proponuję naszym Czytelnikom samodzielne przedzieranie się przez gąszcz opcji oferowanych przez twórców strony. Kiedy już się trochę zmęczymy, możemy przejść do następnej zakładki „Learn”, gdzie znajdziemy szereg łatwo dostępnych informacji i ciekawostek dotyczących Księżyca czy misji z nim związanych. Zakładka „Teach”, jak się można domyślać, prowadzi do materiałów pomocniczych dla nauczycieli, oferując materiały m.in. do przeprowadzania lekcji czy ciekawych doświadczeń. Ostatnia zakładka „Tour” będzie pewnie interesująca jedynie dla nielicznych – dotyczy rezerwacji wizyty w Lunar Exploration Museum znajdującym się na kampusie Uniwersytetu Stanu Arizona. Roman Schreiber

2/2018 Urania 49 Czytelnicy obserwują Planetoida jednej nocy zy w dzisiejszych czasach mywałem przesyłkę pocztową z Bruk- Całość mojego zestawu obserwacyj- jest coś, co astronom amator seli, zawierającą wydruki przewidywa- nego jest sterowana za pośrednictwem może zrobić, by przyczynić nych zakryć gwiazd przez planetoidy. autorskiego oprogramowania Agraf- się do rozwoju nauki? Czy Mój ówczesny ekonomiczny sprzęt ka, odpowiedzialnego za precyzyjne Cw dobie sond kosmicznych, telesko- i słaba dokładność efemeryd nie po- celowanie, pozyskiwanie i późniejszą pów orbitalnych, ogromnych telesko- zwoliły dojrzeć żadnego z tych zjawisk, analizę obrazu. Bez przeszkód jednak pów naziemnych i systematycznych ale setki godzin spędzonych na próbach można użyć do tego dostępnych, dar- przeglądów nieba zostało coś wyjątko- nauczyły mnie cierpliwości, systema- mowych (lub niedrogich) gotowych wego, co można zbadać z przydomo- tyczności i wytrwałości w doskonaleniu programów, np. SkyCharts + FireCap- wego ogródka? metod obserwacyjnych. ture + Astrometrica. Ja wierzę, że tak. Planetoidy. Są Czasy jednak się zmieniają, postęp Tak wyposażony od mniej więcej ich miliony, a większość z nich czeka techniczny i spadek cen sprzętu powodu- 3 lat regularnie (na ile pogoda pozwa- na swoje odkrycie. Podczas gdy profe- je, że dzisiejsze możliwości astronomów la) prowadzę obserwacje pozycyjne sjonalni astronomowie mają zawodowe amatorów są nieporównanie większe niż planetoid. Początkowo skupiałem się obowiązki, plany obserwacyjne i cele 30 lat temu. W moim domowym obser- na obiektach jasnych, z Pasa Głównego, do zrealizowania, amator ma komfort watorium w Lusówku pod Poznaniem, o niewielkim ruchu własnym. Obecnie braku przymusu i może robić to, na co na montażu NEQ6 stoi więc 11-calowy moim celem są głównie obiekty prze- ma ochotę, bez tłumaczenia się komu- (28 cm) astrograf Rowe-Ackermann- chodzące blisko Ziemi (NEO — Near kolwiek. I ma na to tyle czasu, ile sam -Schmidt o światłosile f/2,2, wyposa- Earth Objects). Moje obserwatorium sobie wyznaczy. żony w kamerę ASI 290MM (fot. 1). należy do grupy kilku lub kilkunastu Taki „kaprys” naszedł mnie 8 lu- Obserwatorium zostało zarejestrowane aktywnych amatorskich obserwato- tego br. W tym dniu, na zaproszenie w Międzynarodowej Unii Astronomicz- riów astronomicznych zajmujących się PTMA do Poznania przyjechał, znany nej pod nazwą Lusowko Platanus Obse- śledzeniem obiektów nowo odkrytych. Czytelnikom Uranii, odkrywca wielu rvatory, z oznaczeniem K80. Wygląda to tak, że duże, zawodowe planetoid i komet, astronom amator, Mój zestaw obserwacyjny pozwa- przeglądy nieba codziennie odkrywa- Michał Kusiak. Następnego dnia rano la zarejestrować obiekty do 16,5m przy ją nowe planetoidy i publikują swoje mieliśmy spotkanie z uczniami LO 1 s ekspozycji, a maksymalny zasięg, odkrycia na stronach Centrum Małych w Tarnowie Podgórnym, a wieczorem jaki udało mi się uzyskać, to > 21m, Planet Międzynarodowej Unii Astrono- kolejne w obserwatorium UAM na te- po złożeniu stu 10-sekundowych klatek. micznej (MPC — Minor Planet Center), mat odkrywania planetoid (nota bene, Niewątpliwie ogromna w tym zasługa zwykle już w ciągu godziny lub kilku świetnie się udały, wierzę, że przyniosą szybkich, niemal wolnych od szumów godzin od odkrycia. Obserwatorzy tacy owoce!). Nie mogłem się powstrzy- odczytów i wyjątkowo czułych kamer jak ja śledzą tę stronę i jeśli pojawią mać, by nie zaprosić Michała do siebie, CMOS nowej generacji. Ich cena jest się na niej obiekty widoczne z danej wykorzystać jego obecność i wymienić o wiele niższa niż cena wykorzysty- lokalizacji, starają się je dostrzec doświadczenia. Mieliśmy szczęście, bo wanych przez profesjonalistów kamer i wyznaczyć ruch wśród gwiazd. Ważny po 3 miesiącach kiepskiej pogody noc CCD, a jakość wcale nie gorsza! Po- jest tu czas, bowiem obiekty NEO są 8/9 lutego była wyjątkowo czysta. Rzut woduje to zupełną zmianę paradygma- widoczne najwyżej kilka dni (rzadko oka na stronę NEO Confirmation Page1 tów: prowadzenie nie musi być już tak kilkanaście), a czasami tylko dobę. Są pozwolił zidentyfikować kilka nowych, precyzyjne, chwilowe zakłócenia (sa- to też obiekty słabe (bo zwykle małe), wymagających obserwacji obiektów. telity, promienie ko- Efekty obserwacji przeszły moje naj- smiczne) są łatwe do śmielsze oczekiwania. usunięcia, duża liczba pozyskiwanych obra- Stara miłość nie rdzewieje zów umożliwia wy- Oj, tak! Również w odniesieniu korzystywanie cech do planetoid. Jak każda miłość i ta nie- rozkładu normalnego sie ze sobą potężną dawkę irracjonal- do analizy uzyskanych ności i emocji, pociąga za sobą nieprze- pomiarów, a możli- spane noce, okresy nieopisanej radości, wość wielokrotnego ale i zawodu, odejścia i powroty. składania tych samych Zafascynowały mnie jeszcze w koń- zdjęć wg różnych pa- cówce lat 80. XX w. Co kwartał otrzy- rametrów pozwala na jednoczesne ob- 1 NEO Confirmation Page: serwacje wielu dyna- https://www.minorplanetcenter.net/iau/NEO/ toconfirm_tabular.html micznych zjawisk. Fot. 1. Autor w swoim domowym obserwatorium

50 Urania 2/2018 Czytelnicy obserwują o bardzo dużym ruchu własnym (bo przelatują blisko). Stąd liczba przepro- wadzonych pomiarów pozycyjnych jest kluczowa dla dokładności wyznaczenia orbity obiektu. To zaś ma fundamental- ne znaczenie dla określenia przyszłych zdarzeń, np. prawdopodobieństwa zde- rzenia z Ziemią przy którymś kolejnym powrocie. Jeśli zostanie zebrana wystarczająca liczba obserwacji, na podstawie któ- rych można w miarę dokładnie wyzna- czyć orbitę planetoidy, wówczas otrzy- Fot: 2. Złożenie stu 3-sekundowych zdjęć planetoidy 2018CN2, wykonanych 2 II 2018 r. o godz. muje ona oznaczenie tymczasowe, np. 1:26 UT. We wstawce okno z programu Astrometrica, służącego do wyznaczania pozycji obiektu 2018 CN2. Wcześniej posługujemy się Zastosowana technika obserwacyj- na wynikowym zdjęciu w takim wy- kodowym oznaczeniem prowizorycz- na polegała na wycelowaniu telesko- padku nie pokrywa się bowiem z fak- nym. Nazwę ma szansę uzyskać dopie- pu w miejsce, w którym powinna być tyczną pozycją planetoidy i dopiero ro po wielu latach obserwacji. planetoida i wykonaniu serii po 100 odpowiednie „ważenie” każdej z kil- Oprócz obserwacji NEO, uczestniczę zdjęć z 10 s ekspozycją. Następnie kuset ramek pozwoliło dojść do osta- również w opisanym w tym numerze zdjęcia składaliśmy z przesunięciem tecznych wyników. Także precyzyjny Uranii programie Gaia-GOSA. O tym odpowiadającym przewidywanemu pomiar czasu (<0,1 s) odgrywa klu- jednak napiszę następnym razem. ruchowi własnemu planetoidy. Wstęp- czową rolę. To zapewniała mi kolejna ne efemerydy pobieraliśmy na bieżąco autorska aplikacja, która co 10 min re- 2018 CN2 ze stron Minor Planet Center. W sytu- jestruje różnicę między czasem zegara Planetoida, którą tamtej nocy posta- acji, gdy zauważyliśmy różnicę mię- komputera a czasem atomowym pobie- nowiliśmy z Michałem obserwować, dzy efemerydą a naszymi wynikami, ranym z sieci. miała jeszcze tylko prowizoryczne korygowaliśmy przesunięcie i składali- Nie chciałbym jednak, by ten opis oznaczenie ZC83584. Była dosyć cie- śmy ponownie, do czasu aż wszystkie skomplikowanych metod zniechęcił kawa, bo za kilka godzin miała minąć piksele planetoidy z poszczególnych Czytelnika do prób obserwacji planeto- naszą planetę w odległości tylko 1/5 zdjęć zaczęły się pokrywać. Ostatnią id — obiekty Pasa Głównego i dalsze, odległości Ziemia–Księżyc, co zdarza serię obserwacji wykonaliśmy, stosu- a także wiele spośród obiektów NEO się średnio raz na miesiąc. jąc już czasy 3-sekundowe, ze względu nie wymagają aż takich zabiegów. Jednocześnie miała wyjątkowego na większą jasność planetoidy i więk- Wyniki przeprowadzonych obserwa- pecha — tego samego dnia Ziemię szy ruch własny (fot. 2). cji przekazałem do MPC. Na podstawie w bardzo podobnej odległości mijał W trakcie naszych obserwacji (mię- naszych i innych obserwacji MPC obli- inny obiekt NEO, 2018 CB, odkryty dzy 23.20 a 2.30) obiekt pojaśniał z ok. czyło elementy orbity planetoidy i nadało kilka dni wcześniej. Właśnie przez to 18 do 16 mag, co było przewidywalne, jej nazwę tymczasową 2018 CN2: wcześniejsze odkrycie 2018 CB sku- jako że zbliżał się do Ziemi. Zaskoczy- wielka półoś orbity: a = 1,20373 j.a. pił na siebie uwagę świata naukowców ła nas jednak silna fluktuacja jasności. okres obiegu: P = 482,385 dni zajmujących się przelotami NEO, nie- W ciągu kilku minut potrafiła zmienić mimośród orbity: e = 0,47376 licznego przecież. się o ok. 1,5m. Michał pierwszy zwró- nachylenie orbity: i = 25,74129o „Nasza” planetoida odkryta została cił na to uwagę, jeszcze podczas nocy największe zbliżenie do Ziemi: 9 lu- w ramach projektu Catalina Sky Su- obserwacyjnej. Dzięki pokaźnej liczbie tego 2018, 7:26 UT (69856,0 km) rvey, w obserwatorium na Mt. Lemmon uzyskanych obrazów mogłem później średnica: 7–17 m w Arizonie 8 lutego o godz. 9.21 (czasu przeanalizować uzyskane dane i po- Okazała się więc jedną z ponad polskiego). W ciągu kolejnych 4 go- kusić się o wyznaczenie okresu obro- 9500 znanych planetoid z grupy Apol- dzin zaobserwowało ją 5 powiązanych tu. Pomimo małego stosunku sygnału la — mających wielką półoś orbity a > ze sobą obserwatoriów amerykańskich. do szumu, ustaliłem, że planetoida ob- 1 j.a., lecz z odległością peryhelium Tego samego dnia wieczorem obser- raca się z okresem 24 min 29 s (± 5 s). q < 1,017 j.a. wacje podjęły tylko 2 obserwatoria Zanim do tego doszło, musiałem Tomasz Kluwak niemieckie i my. I to wszystko. Po 20 zmierzyć się z wyzwaniami, jakie niosą godzinach obiekt był już niedostrze- ze sobą obserwacje szybko rotującego Tomasz Kluwak — informatyk, doradca galny z Ziemi (znalazł się między Zie- obiektu o sporych zmianach jasno- podatkowy, krajowy koordynator Aste- mią a Słońcem, odwracając się do nas ści, poruszającego się szybko wśród roid Day, popularyzator nauki, miłośnik astronomii od 30 lat. Oprócz opisanego swoją nieoświetloną stroną). Łącznie gwiazd. Ich nieuwzględnienie mogło- w artykule obserwatorium domowego wszystkie inne obserwatoria zgłosiły by spowodować duże błędy pomiaro- jest też współwłaścicielem zdalnego 52 obserwacje. My wykonaliśmy ich… we, dyskwalifikujące wręcz uzyskane amatorskiego teleskopu w Nerpio ponad 350! wyniki. Fotometryczne maksimum (Hiszpania).

2/2018 Urania 51 Czytelnicy obserwują Suwalska egzoplaneta 9 marca 2018 r. w serwisie arxiv.org Na początku września 2017 r. ło do uwidocznienia spadku jasności opublikowano artykuł dotyczący od- NASA udostępniła publicznie skory- o 0,010 mag, co zgadzało się z efeme- nalezienia dwóch nowych egzoplanet gowane wykresy zmian blasku gwiazd rydami. Planeta jest dostępna do obser- metodą tranzytową – HD 286123 b z danych z misji K2 z Kampanii C13. wacji kilka razy w roku, jednak wyłącz- oraz HD 89345 b1. Okazuje się, że Z tego zestawu danych sprawdziłem nie w okresie jesiennym i zimowym. udział w odkryciu jednej z nich ma ponad 23 tys. krzywych zmian jasno- Przez pozostałą część czasu znajduje polski miłośnik astronomii z Suwałk. ści, których Kepler nie był w stanie sa- się w niekorzystnym położeniu wzglę- W poniższym tekście opisuje, jak modzielnie rozdzielić (gdyż wewnątrz dem Słońca. udało mu się tego dokonać. apertury znajdowała się więcej niż Mimo danych fotometrycznych nie jedna gwiazda). Wybrałem 30 kandy- było pewności, czy zarejestrowany Na koniec kwietnia 2018 r. jest plano- datek, a potem analizowałem każdą tranzyt jest wywołany przez egzopla- wany start amerykańskiego teleskopu oddzielnie, aby ostatecznie wybrać 4 netę, czy być może przez drugą gwiaz- kosmicznego Transiting Exoplanet najbardziej obiecujące obiekty, które dę w układzie podwójnym. Dopiero Survey Satellite (TESS), który ma być można spróbować zarejestrować wła- wyniki analizy metodą prędkości ra- następcą misji Kepler i poszukiwać snym sprzętem. dialnych mogły to potwierdzić. Innym egzoplanet metodą tranzytu. Każda kandydatka musi zostać dokładnie przeanalizowana, aby sprawdzić, jaki jest charakter obiektu — czy to plane- ta, a może zwykła gwiazda w układzie podwójnym. Jedną z metod weryfika- cji jest poszukiwanie sygnału tranzytu naziemne wśród okolicznych gwiazd, bowiem K2 są potrzebne dodatkowe obserwacje Względny strumień model EXOFASTv2 w lepszej skali (lepsza rozdzielczość w sekundach kątowych na piksel) umożliwiające rozpoznanie właściwe- Czas od środka tranzytu (godziny) go celu, czyli której z gwiazd faktycz- Krzywa jasności dla tranzytu egzoplanety HD 286123 b. Niebieskie punkty to obserwacje na- nie dotyczy krzywa blasku. Oprócz ziemne, czarne to dane z Keplera (K2), a czerwona linia to dopasowanie modelu. Źródło: Liang tego, różnice w zmianach głębokości Yu et al. spadku w różnych filtrach fotometrycz- Ostatecznie obserwacje udało się współautorom artykułu udało się w ten nych mogą sugerować, że podejrzanym przeprowadzić tylko dla jednego sposób zweryfikować obecność ciała drugim ciałem może być jednak mała z obiektów, gdyż w przypadku pozo- o masie zaledwie 41% masy Jowisza, gwiazda. stałych niesprzyjające były czynniki, co klasyfikuje obiekt jako ciało o natu- W przyszłości chciałbym włączyć takie jak pogoda, faza Księżyca czy rze planetarnej. się w badania prowadzone przez mała wysokość nad horyzontem. Ob- HD 286123 b jest dość nietypową TESS, więc w ramach ćwiczenia swo- serwacje przeprowadziłem w nocy planetą pozasłoneczną – to tak zwa- ich umiejętności przeprowadzam ob- z 29 na 30 września 2017 r. Celem ny „ciepły saturn” (warm Saturn). serwacje znanych już tranzytujących była gwiazda HD 286123 o jasno- Określenie „ciepły” (zamiast „gorący” egzoplanet, tak aby móc uzyskiwać ści 9,8 mag w gwiazdozbiorze Byka, — hot) wynika ze względnie niskiej jak najdokładniejsze wyniki. Obser- odległa o około 425 lat świetlnych. temperatury panującej w atmosferze. wacje polegają na detekcji osłabienia Moje 6,5-godzinne obserwacje miały Niższej w porównaniu do planet typu światła gwiazdy na skutek częściowe- na celu potwierdzenie okresowości „gorące jowisze” (temperatura w przy- go przesłonięcia przez planetę. To re- sygnału, czyli spadków jasności o 1% padku HD 286123 b wynosi średnio jestruje się na krzywej jasności w po- co 11,17 doby. Przy mniejszej skali, 700°C). Mała masa i dość duży pro- staci kilkugodzinnego spadku blasku. precyzyjniej udało się także określić mień (1,08 promienia Jowisza) ozna- Efemerydy przyszłych zjawisk są źródło, z którego pochodzą zmiany cza bardzo niską gęstość, co jest cechą dostępne na stronie Exoplanet Transit blasku. charakterystyczną Saturna. Jest to je- Database (ETD). Do obserwacji wykorzystałem ka- dyna planeta w Układzie Słonecznym, merę ASI178MM-c, obiektyw Canon dla której ta wartość jest mniejsza niż 1 Publikacja Two warm, low-density sub-Jovian planets orbiting bright stars in K2 campaigns 13 FD 300 mm f/2,8 L oraz montaż pa- dla wody. and 14, Liang Yu et al., ma się ukazać w czaso- ralaktyczny EQ5. Zarejestrowałem Ciepłe saturny to dość słabo pozna- piśmie naukowym Astronomical Journal. Pełen drugą połowę zjawiska tranzytu trwa- na grupa obiektów, a w dodatku HD jej tekst można znaleźć pod adresem https:// arxiv.org/abs/1803.02858 jącego około 328 min. To wystarczy- 286123 b ma znacznie wydłużoną or-

52 Urania 2/2018 Pod kopułą Przy ulicy Astronomów Znowu byłam w planetarium. Ostat- nio na Twardowskim, jak latał na kogucie ;) Teraz poszłam z tatą na seans, który nazywał się „Przy ulicy Astronomów”. Fajnie było zobaczyć swój znak zodiaku na niebie. Ja je- stem Bykiem. Pamiętam, że w Planetarium Pan kazał znaleźć Wielki Wóz, a ja już wiedziałam, gdzie jest, zanim o to poprosił. Teraz uczę mamę piosenki, którą słyszałam na seansie. Fajnie, że do- stałam po seansie kartkę z tą piosen- ką. Śmieszne jest to, że na mojej ulicy latarnie też nie świecą od wczoraj, jak w piosence. One śpią chyba. Dobrze, że świeci Księżyc. Następnym razem chciałabym pójść na seans o Saturnie i jego pier- ścionkach. Alusia Bogusz

Od redakcji: Siedmioletnia Ala bar- dzo boleśnie nam przypomniała, że wciąż w Uranii brakuje działki dla najmłodszych. Dobrze, że pamiętają o nich nasze planetaria. Niech to bę- dzie też hołd dla zmarłej w ubiegłym roku Wandy Chotomskiej. Jej „Dzie- ci Pana Astronoma” wciąż pozostają jedynym w języku polskim, nieomal encyklopedycznym wykładem astro- nomii napisanym wierszem. A plane- tarne pierścionki jak na Ali życzenie Dzieci Pana Astronoma, słowa Wanda Chotomska, muzyka Grzegorz Seweryn – w tym numerze Uranii! (mik) bitę. Z pewnością planeta będzie ob- Gabriel Murawski studiuje na kierunku serwowana przez największe teleskopy lekarsko-dentystycznym na Uniwersy-

na świecie, a w przyszłości może być Fot. UMB tecie Medycznym w Białymstoku. Jest także celem dla Kosmicznego Telesko- też miłośnikiem astronomii. Interesu- pu Jamesa Webba. Jak sądzę, w ciągu ją go obserwacje egzoplanet — jego udział w odkryciu planety HD286123b najbliższych lat pojawi się niejeden to pierwsze tego typu amatorskie od- artykuł naukowy na jej temat. Będą krycie w Polsce. Prowadzi też inne polegały głównie na spektroskopo- obserwacje, np. odnalazł do tej pory wym określeniu składu atmosfery oraz ponad 150 nowych gwiazd zmiennych. Jego zmagania obserwacyjne można pomiarów jej temperatury podczas za- śledzić na stronie „Stacja Obserwacji ćmień wtórnych. Tranzytów Egzoplanet w Suwałkach — Gabriel Murawski SOTES”, którą prowadzi na Facebooku.

2/2018 Urania 53 2019 rokiem globalnej astronomii — chcecie się przyłączyć? W roku 2019 swoje stulecie będzie obchodzić Międzyna- W jaki sposób miłośnicy astronomii mogą włączyć się w te rodowa Unia Astronomiczna (IAU). Wykorzysta tę okazję obchody? do zorganizowania wielu globalnych inicjatyw związanych Społeczność miłośników astronomii ma wiele możliwości z popularyzacją astronomii. Warto, aby jak najwięcej uczestniczenia w celebrowaniu roku 2019. W szczególności z nich zawitało także do Polski. By przybliżyć pomysł i dać jednym z flagowych projektów są „Star Parties” („Pikniki zawczasu szansę różnym organizacjom oraz instytucjom astronomiczne”) – chcemy, aby wzięło w nich udział i miało na rozważenie i zaplanowanie swojego udziału, prezentuje- szansę spojrzeć przez teleskop tak wiele osób, jak to jest my wywiady z dwiema osobami: głównym koordynatorem możliwe, a szczególnie dzieci, dla których może to być szan- obchodów IAU100 oraz głównym koordynatorem IAU sa na prawdziwe zaciekawienie kosmosem. Będzie zatem ds. popularyzacji astronomii. Rozmowy przeprowadziliśmy seria wydarzeń na dużą skalę, które chcemy przeprowadzić podczas konferencji Communicating Astronomy with the w różnych krajach w tym samym czasie w trakcie całego Public (CAP 2018), która odbyła się 24-28.03.2018 r. w mie- roku. Na początek, aby zaciekawić społeczeństwa różnymi ście Fukuoka w Japonii. naszymi aktywnościami, przeprowadzimy wydarzenie o na- zwie „100 Hours of Astronomy 2.0” („100 godzin astrono- mii 2.0”). Podobna inicjatywa była zorganizowana w trakcie

Fot.: IAU Międzynarodowego Roku Astronomii 2009, gdy przez trzy dni na całym świecie organizowano astronomiczne pikniki, festiwale i wszelkie inne aktywności gromadzące ludzi ra- zem w celu obserwacji nieba. Chcemy zrobić to ponownie w okresie od 18 do 21 stycznia 2019 r. Zachęcam miłośni- ków astronomii do udziału. Postaramy się przygotować wskazówki, w jaki sposób prowadzić takie wydarzenia tak, aby mogły w nich uczestniczyć także osoby w jakiś spo- sób niepełnosprawne. To jeden z przykładów. Generalnie chcemy zorganizować współpracę pomiędzy zawodowymi astronomami a miłośnikami astronomii, a także konkurs fotografii i wiele więcej.

Jorge Rivero González (IAU100 International Projects Coordinator) Z kim można się kontaktować? Można kontaktować się ze mną (zob. ramka). W tej chwili, Co takiego IAU planuje na obchody swojego stulecia? jeżeli ktoś pragnie uzyskać informacje o naszych planowa- W roku 2019 będzie setna rocznica powstania Międzyna- nych aktywnościach, może wejść na witrynę internetową rodowej Unii Astronomicznej (IAU), założonej w 1919 r. IAU (www.iau.org/public/iau100), gdzie znajdują się pod- Chcemy wykorzystać tę okazję do uczczenia stulecia odkryć stawowe informacje. Strona ta będzie wkrótce aktualizo- astronomicznych oraz pokazania, jak idealnym narzędziem wana. Można też kontaktować się w dowolnym czasie, gdy astronomia jest w edukacji, rozwoju i dyplomacji. W roku ktoś ma pomysł albo chciałby zorganizować wydarzenie. 2019 mijają dwie ważne rocznice: 100 lat od obserwacji Chcemy, aby udział wzięło i uległo inspiracji kosmosem jak zaćmienia Słońca będących potwierdzeniem ogólnej teorii najwięcej osób. względności Einsteina oraz 50 lat od załogowego lądowania Co z narodowymi rocznicami podobnymi do stulecia IAU. na Księżycu. Są to dwa bardzo ważne etapy, które zmieniły Na przykład w Polsce będziemy mieli dwie takie rocznice: naszą wiedzę o Wszechświecie. Obchody nie będą więc stulecie Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii jedynie świętowaniem samego IAU, ale szansą na astrono- (PTMA) oraz setną rocznicę tradycji czasopisma astro- miczne aktywności na wielką skalę w 10 lat po Międzynaro- nomicznego „Urania”. Czy są jakieś możliwości synergii dowym Roku Astronomii 2009. pomiędzy rocznicami globalnymi a krajowymi? Jednym z pomysłów jest nadanie nazw planetom pozasło- Tak, jednym z głównym celów naszej inicjatywy są syner- necznym. W jaki sposób zostanie to przeprowadzone? gie pomiędzy aktywnościami już trwającymi na poziomie Projekt o nazwie ExoWorlds był przeprowadzony kilka lat narodowym oraz wykorzystanie dużych sieci, które IAU temu. Była to pierwsza edycja, w ramach której IAU wybra- posiada, takich jak np. sieć krajowych koordynatorów ła nazwy dla grupy planet pozasłonecznych (egzoplanet) ds. popularyzacji, która będzie miała komitety w poszcze- i dała szansę wszystkim, każdemu mieszkańcowi świata, gólnych krajach, obejmujące osoby związane z ośrodkami na nadesłanie swojej propozycji, z których dokonano wy- władzy, astronomią, edukacją, społecznościami miłośników boru. Teraz procedura będzie inna. Każdy kraj otrzyma astronomii. Krajowe komitety będą pomagały globalnej możliwość wybrania nazwy dla jednej planety. Będzie za- organizacji w przeprowadzaniu wydarzeń w poszczególnych tem wybór przez co najmniej 195 krajów oficjalnie uznawa- krajach. Chcemy też uwzględnić wszystkie aktywności, któ- nych przez ONZ. Narodowe komitety zorganizują konkursy re istnieją od dłuższego czasu w danym kraju i które działają w swoich krajach, aby wybrać nazwy dla egzoplanet. Dzięki z sukcesem. Nie chcemy niczego narzucać, a uzyskać korzy- temu bardzo różne społeczności będą reprezentowane ści ze współpracy. W związku z tym, szczególnie wszystkie w nazwach planet. krajowe obchody rocznic są mile widziane.

54 Urania 2/2018 Temat ochrony ciemnego nieba przed zanieczyszczeniem świetlnym — czy są szanse na globalne rozwiązania albo Pomysły? Pytania? chociaż w skali kontynentów, np. na poziomie Unii Euro- Docelowo mają być wyznaczeni krajowi koordynatorzy pejskiej? obchodów IAU100, ale ponieważ jak na razie brak Będzie kilka projektów, które staną się filarami podczas polskiego koordynatora, to swoje pomysły lub pytania rocznicowych obchodów, a jednym z nich jest „Astronomy można kierować do ogólnoświatowego koordynatora. Natural and Cultural Heritage” („Naturalne i kulturowe Oto jego dane: dziedzictwo astronomii”). Temat ten dotyczy w szczególno- Jorge Rivero González ści ochrony ciemnego nieba. Jednym z jego głównych celów IAU100 International Projects Coordinator są działania edukacyjne mające podnieść świadomość spo- e-mail: [email protected] https://www.iau.org/public/iau100/ łeczeństwa na temat sposobów walki z zanieczyszczeniem świetlnym oraz wpływu, jakie ma ono nie tylko na brak możliwości oglądania gwiazd, ale także na zdrowie i wiele w społeczeństwie. Początkowo była to komisja 55, która innych skutków. Będą akcje próbujące dotrzeć do rządów. potem po reformie stała się komisją C2, a następnie w roku Planujemy wspólnie z ONZ zorganizowanie sympozjum 2009 IAU zorganizowała Międzynarodowy Rok Astronomii. na temat zanieczyszczenia światłem. Celem konferencji To ponownie pokazało, jak ważna jest promocja astronomii będzie opracowanie zestawu rekomendacji dla rządów, w społeczeństwie. Rok Astronomii był niezwykle udany, które mogą być wykorzystywane do prób wywarcia wpływu wzięło w nim udział 1,5 miliarda ludzi. To przekonało IAU na wysokim szczeblu i faktycznego dotarcia do polityków. do zmiany swojego charakteru z czysto naukowej organi- zacji na podmiot, który zajmuje się także promocją nauki i edukacji jako jednym z celów swojej misji. Utworzono

Fot.: IAU odpowiednie biura. Najpierw IAU Office for Astronomy Development z siedzibą w Kapsztadzie w RPA, a później IAU Office for Astronomy Outreach (którym kieruję) z sie- dzibą w Tokio w Japonii. Wszystkie te wysiłki pokazują, że IAU naprawdę uważa popularyzację i promocję astronomii za ważną. IAU Office for Astronomy Outreach próbuje ustanowić coś, co nazwano Astronomy Translation Network. Co to takiego? Widzimy, że jest wiele zasobów i wiele dobrej pracy wyko- nanej przez różne społeczności, która obecnie nie jest efek- tywnie udostępniana. Wiemy także, że wiele materiałów Sze-leung Cheung (International Outreach Coordinator, IAU Office i zasobów jest dostępna w języku angielskim. Język staje for Astronomy Outreach) się barierą pomiędzy poszczególnymi społecznościami, aby Czym jest Międzynarodowa Unia Astronomiczna (IAU)? dzielić się swoimi zasobami. Nie trzeba za każdym razem Prawie 100 lat temu nauka była prowadzona w sposób ponownie tworzyć części zasobów, a wystarczy wykorzystać indywidualny, ale naukowcy uznawali potrzebę współpracy te już istniejące. Dzielenie zasobów może być efektywniej- międzynarodowej. W tamtym okresie kilka krajów pró- sze, ale barierą jest język. W jaki sposób uporać się z tym bowało utworzyć różne grupy zawodowych astronomów, problemem? Utworzyliśmy grupę wolontariuszy, tak aby którzy pracowaliby razem i ostatecznie doprowadziło to zebrać ich razem. Próbujemy przekonać różnych tłumaczy do utworzenia Międzynarodowej Unii Astronomicznej. IAU do pracy nad tłumaczeniami, dzięki czemu tworzy się baza powstała w celu współpracy międzynarodowej w astro- zasobów związanych z astronomią. nomii. Po stu latach, które minęły od tamtej pory, misja ta Czyli możemy zachęcać wszystkich chcących pomóc w tłu- jest kontynuowana: ułatwianie i promowanie współpracy maczeniach do dołączenia do tej sieci? międzynarodowej pomiędzy różnymi krajami. Najlepszym Tak, aczkolwiek jest jeszcze trochę pracy organizacyjnej przykładem tego jest konferencja Communicating Astrono- do wykonania. Musimy utworzyć grupy dla poszczególnych my with the Public (CAP 2018), na której mamy uczestni- języków. Dana grupa wybiera potem zasoby do tłumacze- ków z 53 krajów, z wszystkich kontynentów, umożliwiająca nia. Obecnie pracujemy nad lepszą organizacją przepływu międzynarodową współpracę, pomagająca w uczeniu się pracy, aby wszystko było prostsze. Ogólnym celem jest usu- od siebie nawzajem, nawiązywaniu relacji, współpracy nięcie bariery językowej poprzez zaangażowanie większej po to, aby polepszyć działania w swoich krajach. Dotyczy to liczby tłumaczy. nie tylko popularyzacji, ale także samej nauki. IAU robi bar- Rozmowy przeprowadził Krzysztof Czart dzo wiele rzeczy, aby łączyć ludzi z różnych krajów. Jakie działania IAU podejmuje na polu popularyzacji i upo- wszechniania astronomii? Granty Astronomia sama w sobie widzi potrzebę popularyzacji Istnieje możliwość wnioskowania do Międzynarodowej w społeczeństwie. Jest to bardzo ważny sposób promocji Unii Astronomicznej o granty do 2500 EUR na projekty nauki i astronomii. Od prawie 20 lat ludzie zaczęli tworzyć lokalne lub narodowe w ramach obchodów IAU100. różne grupy z tym związane, co doprowadziło do uznania Termin składania wniosków mija 15.06.2018 r. Szczegóły przez IAU, że jest to sprawa istotna i utworzenia w struk- na stronie turze IAU komisji dedykowanej popularyzacji astronomii www.iau.org/public/iau100/call-special-projects/

2/2018 Urania 55 Komeciarz Biuletyn Sekcji Obserwatorów Komet PTMA Komety obserwowane w 2017 r. Jak co roku, na łamach Uranii publikujemy wyniki obserwa- 2,5 mln km — wartość raczej niewielką jak na szanującą się cji przeprowadzonych przez członków Sekcji Obserwatorów kometę długookresową. Ostatecznie, trzynastu obserwato- Komet PTMA. Nie inaczej będzie i tym razem — przyjrzymy rom udało się dokonać 136 pozytywnych obserwacji komety się bowiem całej serii obserwacji wykonanych w ciągu minio- C/2015 V2 (Johnson), co należy uznać za najlepszy wynik nego roku 2017. dla pojedynczego obiektu w minionym roku. O tym, że ubiegłoroczna kampania była szczególna, nie trzeba długo przekonywać. Wystarczy jedynie wspomnieć 41P/Tuttle-Giacobini-Kresak o liczbie raportów, jakie wpłynęły do Sekcji — największej „Najcenniejszą ozdobą koronną” ubiegłego roku miała w ciągu ostatniej dekady. Aktywność polskich obserwatorów zostać krótkookresowa kometa 41P, która jeśli tylko nawią- najlepiej zobrazują te liczby: 325 obserwacji dla 12 komet załaby do swojej wybuchowej przeszłości, miała szanse w ciągu 12 miesięcy 2017 r. Dla porównania, w 2015 r. było uzyskać zerową wielkość gwiazdową, korzystając z najbar- ich 292, a w roku ubiegłym zaledwie 87. Zapowiedzi z paź- dziej korzystnego powrotu tego obiektu w ciągu całej, bli- dziernikowej X Konferencji SOK w Niepołomicach sprawdziły sko 150-letniej historii obserwacji. Wcześniej doświadczała się — przekroczyliśmy czwartą setkę. Lepszego wyniku nie już niespodziewanych rozbłysków, z których na szczególną znajdziemy w ciągu trwającej dekady. Ostatni, choć równie uwagę zasługują te stosunkowo niedawne z lat 90. i z po- imponujący rezultat, został osiągnięty w czasie spektakular- wrotu w 2000 r. Tym razem jednak do kolejnego wybuchu nego wybuchu komety 17P/Holmes w 2007 r. 10 lat później nie doszło, a zachowanie komety 41P okazało się nawet nie- nie doświadczaliśmy żadnego podobnego zjawiska, a mimo co mniej śmiałe niż przewidywano. W kwietniu zbliżyła się to komety cieszyły się dużą popularnością — zaobserwowa- do Ziemi na odległość mniejszą od 0,15 au, dzięki czemu mogliśmy widzieć ją jako duży kątowo obiekt, którego koma ne zostały wszystkie obiekty, których zapowiedź ukazała się przekraczała nawet 30’, czyli niemal tyle, co potężna groma- w numerze 1/2017, w tym także szalenie wymagająca dla da kulista M4 w Skorpionie, jednak aby zobaczyć ją w pełnej obserwatora planetoida (3200) Phaethon okresowo prze- okazałości, należało wybrać się pod ciemne niebo, ponieważ jawiająca aktywność kometarną. W tym artykule poznamy obiekt był mocno rozmyty. Rzeczywista średnica kometarnej bliżej najpopularniejsze i najciekawsze obiekty, zestawiając otoczki nie była aż tak spektakularna — nie przekraczała niejednokrotnie bardzo różne oczekiwania z rzeczywistością. 230 tys. km. Jakby podobieństw do gromad kulistych było mało, podobnie jak w czasie minionych powrotów, również C/2015 V2 (Johnson) i teraz nie dostrzeżono choćby niewielkiego warkocza. Jego Mimo wcześniejszych zapowiedzi „roku komet krótko- brak nie jest rzadkością w przypadku komet o tak krótkim okresowych”, najchętniej obserwowaną kometą okazała się okresie orbitalnym (niespełna 5,5 roku). Jasność komety przewrotnie C/2015 V2 (Johnson), poruszająca się po hiper- w czasie największego zbliżenia do Ziemi kształtowała się bolicznej orbicie. Najwcześniejsze polskie obserwacje tego na poziomie 7 mag z obserwowanym maksimum ok. 6,5 mag obiektu prowadzono już w połowie 2016 r., kiedy C/2015 w połowie kwietnia. Położenie wysoko ponad horyzontem V2 była jeszcze dosyć słaba (ok. 13 mag), a jej otoczka nie w czasie coraz cieplejszych wiosennych wieczorów sprawi- przekraczała 1,5’. Do osiągnięcia dziesiątej wielkości gwiaz- ło, że 41P stała się drugą najczęściej obserwowaną kometą dowej potrzebowała całego półrocza, za to już w ciągu zimy roku. W sumie zebrano 83 obserwacje. i wiosny 2017 jej wysokie położenie ponad horyzontem dla obserwatorów z Polski sprawiło, że kampania obserwacyjna C/2017 O1 (ASASSN) rozpoczęła się na dobre. Od marca bez większych trudności C/2017 O1 (ASASSN) to długookresowa kometa odkryta można było dostrzec kometę w lornetce pod ciemnym nie- 19 lipca 2017 r. przez projekt przeglądowy ASASSN, mający bem, a jej jasność szybko wzrastała. Zgodnie z wynikami na celu głównie poszukiwania supernowych. W chwili odkry- analizy obserwacji, jakie wpłynęły do SOK, w kwietniu aktyw- cia była słabym obiektem piętnastej wielkości gwiazdowej, ność komety i jej albedo wzrosły, co wydaje się naturalnym jednak już kilka dni później zwiększyła swoją jasność oko- zjawiskiem w przypadku obiektu z odległych stron Układu ło 100-krotnie, osiągając 10 mag. Obserwacje wykonane od początku sierpnia do końca listopada wyraźnie wskazują Słonecznego, który zaledwie od kilkunastu dni znajdował się na wybuchowy charakter pojawienia się tego obiektu w cen- wewnątrz orbity Marsa. Ostatecznie prognozy mimo wszyst- trum Układu Słonecznego. Jej krzywa blasku jest wyjątkowo ko okazały się zbyt optymistyczne. W porównaniu do nich ko- płaska, zmiany jasności nie występują w równie dynamiczny meta zachowywała się nieznacznie mniej widowiskowo, osią- sposób jak w przypadku innych komet na krótko bawiących gając maksimum na poziomie 6,6 mag na początku czerwca, w pobliżu Słońca. Dla obserwacji wykonanych jeszcze przed dwa tygodnie przed peryhelium. W tym czasie znajdowała peryhelium, mającym miejsce 14 października, uzyskano się ok. 1,63 au od Słońca i w o połowę krótszym dystansie ujemny współczynnik aktywności komety oznaczający wklę- do Ziemi. Niestety, jej pozycja na niebie dla obserwatorów sły, a nie wypukły kształt krzywej. Fizyczną interpretacją z Polski stopniowo się pogarszała i ostatni raz dostrzeżono ją takiego wykresu jest właśnie silny rozbłysk komety, która 23 czerwca. Uzyskane dopasowania krzywych na wykresie po doświadczeniu tego zjawiska traciła na aktywności po- danych obserwacyjnych pozwoliły ustalić jej jasność absolut- mimo ciągłego zbliżania do Słońca. Spośród 48 obserwacji, ną na 7,3 mag do kwietnia i 6 mag w ostatnich 2 miesiącach które zasiliły bazę SOK, największą obserwowaną jasność obserwacji przy około dwukrotnym zwiększeniu czynnika ak- oceniono na 8,8 mag w czasie peryhelium, jak również tywności komety. Na przyjemny dla oka widok tego obiektu na początku serii obserwacji 2 miesiące wcześniej. W drugiej na niebie wpływała stosunkowo rozległa koma, jaką udało się połowie lata i na początku jesieni utrzymywała blask na po- jej rozwinąć, osiągająca maksymalnie przeszło 830 tys. km, dobnym, stabilnym poziomie. Ewolucja komy jest kolejnym czyli niemal 2,5 razy więcej niż odległość Ziemia-Księżyc. świadectwem dynamicznych procesów władających życiem Nieco mniej spektakularny był jej warkocz, liczący „zaledwie” tej komety: otoczka rozwinęła największe rozmiary pod ko-

56 Urania 2/2018 Komeciarz niec sierpnia, przekraczając średnicę 500 tys. km. Później Data α δ Δ [au] jednak jej rozmiar szybko malał, ze szczególnym wzmocnie- niem bezpośrednio po przejściu przez przysłoneczny punkt C/2016 M1 (PanSTARRS) swojej orbity, co pokazuje, że nowo wyemitowany materiał 6 kwi 19h37m52,3s –3°41’13,1” 2,585 lotny nie był już tak obfity jak wcześniej. 16 kwi 19h41m12,8s –5°39’01,2” 2,361 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova 26 kwi 19h42m20,4s –8°09’21,6” 2,137 Należąca do grupy obiektów bliskich Ziemi (NEO) kome- 6 maj 19h40m33,8s –11°24’39,0” 1,920 ta Honda-Mrkos-Pajdusakova miała zostać najjaśniejszą h m s kometą 2017 roku, doświadczając równie historycznego 16 maj 19 34 53,1 –15°39’30,2” 1,717 powrotu jak widoczna w tym samym czasie na niebie kome- 26 maj 19h23m55,5s –21°07’35,0” 1,540 ta Tuttle-Giacobini-Kresak. Nie stało się inaczej! Osiągając 6,3 mag, została najjaśniejszym obiektem roku obserwowa- C/2016 N6 (PanSTARRS) nym przez naszą Sekcję, jednak biorąc pod uwagę samą h m s liczbę, można odnieść wrażenie nie do końca obrazujące ob- 7 kwi 8 15 03,0 +71°20’04,8” 2,705 serwacyjne realia. Zbliżając się do Ziemi na dystans zaled- 17 kwi 7h56m13,0s +66°04’38,0” 2,791 wie 0,08 au, jej gazowa otoczka była skrajnie słabo skonden- 27 kwi 7h49m06,6s +61°01’20,7” 2,895 sowana, w związku z czym dostrzeżenie jej na podmiejskim h m s niebie mogło zakończyć się fiaskiem. Pomimo dużej jasności 7 maj 7 47 57,8 +56°19’00,3” 3,008 widomej, jej jasność powierzchniowa była bardzo słaba, co 17 maj 7h50m08,9s +51°59’29,8” 3,126 w znacznym stopniu utrudniało obserwacje. W rezultacie h m s otrzymaliśmy zaledwie 21 raportów potwierdzających do- 27 maj 7 54 18,2 +48°01’53,8” 3,241 strzeżenie tego obiektu. Z danych dotyczących jasności udało się ustalić, że kometa podwoiła aktywność emisyjną 21P/Giacobini-Zinner około peryhelium, jednak patrząc ogólnie, jej charakterystyka 1 maj 19h41m23,8s +18°31’24,9” 1,579 w dużym stopniu pokrywała się z przewidywaniami. Niedługo 11 maj 19h56m30,0s +22°50’17,8” 1,431 po największym zbliżeniu do Ziemi w lutym 2017 r., rozwinęła największą na miarę swoich możliwości komę, liczącą około 21 maj 20h11m46,4s +27°34’28,7” 1,294 20’ średnicy (kontynuując analogie do gromad kulistych, mo- żemy tu wspomnieć o M13), czemu w sensie fizycznym od- Oznaczenia: α — rektascensja, δ — deklinacja, Δ — odległość powiada „zaledwie” 200 tys. km. Bardzo możliwe, że realna od Ziemi, Dane w tabelach zostały podane dla godziny 0.00 pol- skiego czasu otoczka 45P była większa, lecz widok z Ziemi rozleglejszych i jeszcze mniej skondensowanych jej części był niemożliwy przy tak bliskiej jej odległości względem obserwatora. Obec- połowie roku, który do tego czasu zapowiadał się ubogo w po- ności warkocza nie stwierdzono. równaniu do pierwszych miesięcy 2017 r. Nie zapominajmy Cztery wymienione obiekty to oczywiście niewielki wyci- także o największym planetologicznym odkryciu ostatnich nek komet obserwowanych w 2017 r. Do pozostałych nale- lat. Jesienią odkryto bowiem pierwszy obiekt przybywający żą: 2P/Encke, 24P/Schaumasse, 29P/Schwassmann-Wach- do Układu Słonecznego z zewnątrz — 1I/’Oumuamua, któ- mann, 62P/Tsuchinshan, 71P/Clark; a także długookresowe: remu wkrótce poświęcimy więcej uwagi na łamach Uranii. Li- C/2017 E4 (Lovejoy), C/2015 ER61 (PanSTARRS), C/2016 czymy, że bieżący rok okaże się jeszcze bardziej udany i nie R2 (PanSTARRS) oraz C/2017 T1 (Heinze). Pod wieloma są to słowa wyrażające jedynie nadzieję — w końcu przed względami był to rok zadziwiający. W końcu wielką niespo- nami długo wyczekiwany historyczny powrót 45P/Wirtanen, dzianką był wybuch niewielkiej komety C/2017 E4 (Lovejoy) a także korzystna aparycja 21P/Giacobini-Zinner, w sposób na początku roku i jej rychły rozpad, a także łut szczęścia, zrozumiały nie wspominając o innych, zupełnie niespodzie- jakim określić można rozbłysk C/2017 O1, tworzący okazję wanych odkryciach. do zobaczenia jeszcze jednej dość jasnej komety w drugiej Mikołaj Sabat

2/2018 Urania 57 W skrócie

Planety TRAPPIST-1 mogą mieć więcej wody niż Ziemia Porównanie systemu TRAPPIST-1 i Układu Słonecznego Najnowsze badania pozwoliły naukow- com lepiej określić własności siedmiu planet wielkości Ziemi w układzie TRAP- PIST-1. Wszystkie są skaliste, a na części z nich może występować nawet więcej wody niż na Ziemi — poinformowały Euro- pejskie Obserwatorium Południowe (ESO) oraz NASA. TRAPPIST-1 to system z planetami Gęstość planety względem Ziemi wielkości Ziemi okrążającymi bardzo Energia otrzymywana od gwiazdy względem sytuacji Słońce/Ziemia chłodnego czerwonego karła. Znajduje się 40 lat św. od Ziemi. O istnieniu sied- Diagram porównuje masy i energię otrzymywaną przez siedem planet TRAPPIST-1 w odniesieniu miu planet w tym układzie wiemy od 22 do własności czterech najbardziej wewnętrznych planet Układu Słonecznego. Źródło: NASA/JPL lutego 2017 r., kiedy to naukowcy ogłosili lić gęstości obiektów z dużo lepszą do- się ustalić gęstości planet z dokładnością sensacyjne odkrycie (przy czym pierwsze kładnością niż do tej pory. Naukowcy wy- od 5% do 12%. trzy planety zaobserwowano w 2015 r., korzystali to, że orbity planet w systemie Nowe dane na temat gęstości, w po- co ogłoszono w 2016 r.). Od tamtej pory TRAPPIST-1 są bardzo ciasno ułożone, łączeniu z modelami budowy planet, sil- badacze starają się lepiej poznać światy więc planety mocno oddziałują ze sobą, nie sugerują, że wszystkie siedem planet okrążające gwiazdę TRAPPIST-1, a naj- wpływając na czasy momentów tran- w systemie TRAPPIST-1 nie składa się nowsze doniesienia są bardzo obiecujące. zytów (obserwowanych z Ziemi przejść wyłącznie ze skał. Przypuszczalnie mają Najnowsze badania prowadzono te- planety przed gwiazdą skutkujących też sporo lotnego materiału, którym jest leskopami naziemnymi, w tym będącym niewielkim, chwilowym osłabieniem bla- najprawdopodobniej woda. Dla części pla- na ukończeniu SPECULOOS w Obserwato- sku gwiazdy). Przy pomocy modelowania net woda może stanowić nawet 5% masy rium Paranal w Chile (placówka ta wcho- komputerowego symulowali orbity planet obiektu, a to dużo więcej niż na Ziemi, dzi w skład ESO), a także instrumentami tak długo, aż wyliczone w ten sposób 250 razy tyle co masa całej wody w ziem- znajdującymi się w kosmosie: Kosmicz- tranzyty były zgodne z danymi obserwa- skich oceanach! nym Teleskopem Spitzera i Kosmicznym cyjnymi. W ten sposób udało się ustalić Jak przedstawiają się wyniki badań dla Teleskopem Keplera (to z kolei instrumen- masy planet. poszczególnych planet? Dwie najbardziej ty należące do NASA). Badania te prowa- Warto wspomnieć, że o ile rozmiary wewnętrzne, TRAPPIST 1b i 1c, posiadają dził międzynarodowy zespół naukowców, planet były znane do tej pory dość dokład- prawdopodobnie skaliste jądra, które są którym kierował Simon Grimm z Uniwer- nie (z błędem około 5%), to masy miały otoczone przez grube atmosfery, grubsze sytetu Berneńskiego w Szwajcarii. zdecydowanie większe niepewności, co niż ziemska. Z kolei TRAPPIST 1d jest Do wszystkich dostępnych danych skutkowało niepewnością w wyznaczaniu najmniej masywna w układzie (około 0,3 obserwacyjnych dotyczących TRAPPIST-1 gęstości obiektów na poziomie od 28% masy Ziemi) i naukowcy nie mają pewno- badacze zastosowali skomplikowane do nawet 95%. Mając nowe, dokładniej- ści, czy posiada rozległą atmosferę, oce- metody modelowania i udało im się usta- sze wyznaczenia masy, naukowcom udało an, czy może warstwę lodu.

System TRAPPIST-1 Luty 2018

b c d e f g h Okres orbitalny (dni) 1,51 2,42 4,05 6,10 9,21 12,36 18,76 Odległość od gwiazdy (au) 0,0115 0,0158 0,0223 0,0293 0,0385 0,0469 0,0619

Promień planety (RZiemi) 1,12 1,12 0,78 0,91 1,05 1,15 0,77

Masa planety (MZiemi) 1,02 1,16 0,30 0,77 0,93 1,15 0,33

Gęstość planety (rZiemi) 0,73 0,88 0,62 1,02 0,82 0,76 0,72 Grawitacja na powierzchni (g) 0,81 0,96 0,48 0,93 0,85 0,87 0,55

Układ Słoneczny Planety skaliste

Merkury Wenus Ziemia Mars Okres orbitalny (dni) 87,97 224,70 365,2 686,98 Odległość od gwiazdy (au) 0,387 0,723 1,000 1,524

Promień planety (RZiemi) 0,38 0,95 1,00 0,53

Masa planety (MZiemi) 0,06 0,82 1,00 0,11

Gęstość planety (rZiemi) 0,98 0,95 1,00 0,71 Grawitacja na powierzchni (g) 0,38 0,90 1,00 0,38

Główne własności siedmiu planet TRAPPIST-1 oraz czterech najbardziej wewnętrznych planet Układu Słonecznego w tej samej skali

58 Urania 2/2018 www.urania.edu.pl W skrócie

Pod względem ilości promieniowania Astronomka rozpoczęła otrzymywanego od gwiazdy, rozmiaru oraz gęstości najbardziej podobna do Ziemi trening na astronautkę jest TRAPPIST 1e. Przy czym jako jedyna Suzanna Randall jest astronomką pra- w układzie ma gęstość nieco większą niż cującą w Europejskim Obserwatorium Po- nasza planeta. Na tej podstawie naukow- łudniowym (ESO), a być może zostanie też cy wnioskują, że może mieć gęste żelazne astronautką, bowiem niedawno została Źródło: NASA/JHUAPL/SwRI jądro, ale niekoniecznie jest tam atmosfe- wybrana do treningu na astronautę. ra, ocean lub warstwy lodu. Trening jest prowadzony w ramach ini- Najdalsze planety TRAPPIST-1 f, g oraz cjatywy Astronautin utworzonej w 2016 r. h są na tyle odległe od swojej gwiazdy, aby Ma zachęcać młode kobiety do wyboru za- ewentualna woda na ich powierzchni była wodów związanych z kosmosem, nauką, zamarznięta. Jeśli posiadają atmosfery, matematyką i technologią. Wytrenowana to cienkie i raczej bez ciężkich cząsteczek w programie astronautka ma polecieć na pokład Międzynarodowej Stacji Ko- (np. bez dwutlenku węgla). Przez krótki czas to kalibracyjne zdjęcie otwar- smicznej (ISS), aby prowadzić tam różne Krzysztof Czart tej gromady gwiazd NGC 3532 było najdalej od Ziemi pozyskaną przez człowieka fotografią eksperymenty naukowe, w tym badać New Horizons bije zdjęciowy wpływ warunków mikrograwitacji na ko- kropką, ledwie wykrywalną na fotografii. biece ciało. rekord sondy Voyager Krótko po tym sonda w celu oszczędzania Należąca do agencji NASA sonda ko- energii wyłączyła już kamerę, a rekordowy smiczna New Horizons po bliskim spotka- obraz pozostał niezagrożony przez prawie niu z Plutonem w 2015 r., mknie w tej chwi- 30 lat. li w rejon Pasa Kuipera, gdzie najpierw To nie wszystkie ostatnio pobite rekor-

spotka się z bardzo ciekawym obiektem dy przez sondę New Horizons. 9 grudnia Źródło: ESO/M.Zamani 2014 MU69. Tymczasem w grudniu mi- 2017 r. sonda wykonała najodleglejszy nionego roku sonda pobiła kolejny rekord manewr korekcji kursu. Miał on na celu w eksploracji kosmosu. Proste kalibracyj- ustawić dokładne zbliżenie do obiektu ne zdjęcie stało się wykonaną najdalej 2014 MU69, który stanie się najdalszym od Ziemi fotografią w historii. ciałem niebieskim badanym bezpośred- 5 grudnia 2017 r. statek uruchomił in- nio przez zbudowany przez człowieka sta- strument obrazujący LORRI, by wykonać tek kosmiczny. rutynowe zdjęcie kalibracyjne gromady New Horizons jest już piątym statkiem otwartej NGC 3532 w gwiazdozbiorze kosmicznym, który przekroczył orbitę naj- Kila. W chwili wykonywania fotografii dalej położonej planety w Układzie Sło- sonda była w odległości ponad 6 mld km necznym. W ramach rozszerzonej misji Suzanna Randall, pracująca jako astronom od Ziemi, czyli około 41 au. Była to przez sonda zbada kilkanaście obiektów Pasa w ESO, została wybrana do projektu Astro- parę godzin najdalej od Ziemi wykonana Kuipera, ustalając ich kształt, powierzch- nautin, w ramach którego rozpoczęła trening astronautyczny fotografia. Wkrótce New Horizons - po nię i szukając ewentualnych księżyców. prawiła swój nowy rekord, uwieczniając Jednocześnie wykona pomiary plazmy, Jedną z dwóch kandydatek w ramach z daleka dwa obiekty Pasa Kuipera: 2012 gęstości pyłu i gazów obojętnych. Na- Astronautin została Suzanna Randall. Ma HZ84 i 2012 HE85. tomiast aktualnie sonda znajduje się 38 lat, urodziła się w Kolonii, studiowała Wcześniej rekord należał do równie w hibernacji. Kontrolerzy wybudzą ją 4 astronomię w Wielkiej Brytanii, doktorat przełomowej sondy, a samo zdjęcie stało czerwca br. w celu testów i przygotowania zrobiła w Kanadzie, a obecnie pracuje się ikoną eksploracji kosmosu. 14 lutego do zbliżającego się spotkania. w Europejskim Obserwatorium Południo- 1990 r. sonda Voyager 1, znajdując się Rafał Grabiański wym (ESO) jako astronom. Początkowo 40,5 au od Ziemi, wykonała osławione była stażystką w ESO, a teraz jest zaanga- zdjęcie Ziemi, będącej bladą, błękitną żowana z ramienia w ESO w projekt ALMA — wielką sieć radioteleskopów milime- trowych i submilimetrowych pracujących w Chile. Naukowo zajmuje się badaniem pewnej kategorii gwiazd: pulsujących nie- bieskich podkarłów. Jest też wysportowana — jest instruk- torką jogi oraz uprawia paralotniarstwo.

Źródło: NASA/JHUAPL/SwRI Połączenie doświadczenia naukowego i pasji do sportu zadecydowały o jej wy- borze do projektu. Randall zajęła miejsce Nicoli Baumann, będącej pilotem myśliw- ców Eurofigher, która była wcześniej wy- brana do projektu, ale teraz zrezygnowała. O miejsce na lot kosmiczny Randall będzie rywalizować z Insą Thiele-Eich, 34-letnią Zdjęcia obiektów 2012 HZ84 (po lewej) i 2012 HE85 w Pasie Kuipera wykonane przez sondę meteorolog, która została wybrana do tre- New Horizons w grudniu 2017 r. Są to obecnie najdalej od Ziemi wykonane fotografie w historii ningu astronautycznego w kwietniu 2017 r.

2/2018 Urania 59 W skrócie

Kandydatki na astronautki w progra- Jaslo Poland z flagą Polski, temp.: 20,0”. mie treningowym Astronautin zaznajamia- Dzięki temu doświadczeniu uczniowie ją się ze środowiskiem stacji ISS, poznają poczuli się niemal jak astronauci, gdyż systemy i procedury pokładowe. Program w pewnym sensie byli na orbicie! obejmuje także uczestnictwo w wielu wy- Więcej informacji na temat projektu Fot. Jadwiga Moskal magających aktywnościach, takich jak można znaleźć na stronie https://astro- loty paraboliczne, trening survivalowy, tre- -pi.org/missions/zero/ ning lotniczy i trening robotyczny. Paweł Z. Grochowalski Randall być może zostanie pierwszą Niemką w kosmosie, a my czekamy, kie- LUSTRO dy pierwsza Polka otrzyma szansę lotu studentów z Warszawy w kosmos… Krzysztof Czart poleci z Kiruny Studenci Politechniki Warszawskiej Uczniowie z Jasła w misji z Sekcji Balonowej SKA zakwalifikowali się do misji BEXUS 27 programu REXUS/ Astro Pi — Zero na ISS BEXUS Europejskiej Agencji Kosmicznej. Biuro Edukacji Europejskiej Agencji Ko- Antoni i Kinga Moskal z certyfikatem uczest- Dzięki temu będą mogli przyjrzeć się roz- smicznej, we współpracy z Fundacją Rap- nictwa w konkursie „European Astro Pi — Mi- kładowi promieniowania UV na poziomie pberry Pi (RPF), zaprosiło uczniów poniżej sja zero” różnych warstw atmosfery w projekcie 14. roku życia do udziału w konkursie „Eu- mów spełniających wszystkie wymagania LUSTRO. ropean Astro Pi — Misja zero”. Konkurs konkursu. Zostały one uruchomione na Jest to już kolejny, czwarty projekt tej polegał na napisaniu krótkiego programu stacji kosmicznej ISS na początku lutego uczelni, który członkowie Sekcji Balono- komputerowego (do 30 sekund) w języ- 2018 r. wej SKA (Studenckiego Koła Astronau- ku Python, który miał wyświetlić pozdro- Z Polski zgłosiło się 31 drużyn, które tycznego) realizują w ramach programu wienia dla astronautów przebywających wzięły udział w misji podstawowej. Spo- REXUS/BEXUS. Wcześniej udało się prze- na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej śród nich tylko 25 ekip zostało zakwa- prowadzić projekt Icarus w misji BX06 (ISS) oraz zmierzyć temperaturę powie- lifikowanych przez Europejską Agencję w roku 2008, projekt SCOPE 2.0 w misji trza panującą w stacji. Kosmiczną do kolejnego etapu misji zero, BX11 w roku 2010 oraz projekt BuLMA W konkursie można było wziąć udział w tym dwuosobowy zespół z Jasła w skła- w misji BX22 w roku 2016. poprzez wysłanie zgłoszenia z progra- dzie: Antoni Moskal i Kinga Moskal ze Projekt LUSTRO (Light-and-Ultraviolet mem i składem zespołu (liczących od 2 Szkoły Podstawowej nr 12 z Oddziałami Strato-and-Tropospheric Radiation Ob- do 4 uczniów) do 26 listopada 2017 r. Integracyjnymi im. Ignacego Łukasiewi- server) wystartował we wrześniu 2017 r. Każdy zespół musiał posiadać opiekuna, cza w Jaśle. Opiekunem zespołu była na- Jego celem jest próba bliższego przyjrze- który kontaktował się w języku angielskim uczycielka z Zespołu Szkół Miejskich Nr 3 nia się rozkładowi promieniowania UV z Biurem Edukacji ESA. Nie było narzuco- w Jaśle oraz popularyzator astronomii na poziomie różnych warstw atmosfery. nego limitu ilości zespołów pochodzących p. Jadwiga Moskal. Zespół planuje za pomocą zaprojektowa- z jednej szkoły. Natomiast były do speł- Projekt uczniów z Jasła został odtwo- nego układu czujników i obracających się nienia dwa warunki, czyli że każdy uczeń rzony 1 lutego 2018 r. i zadziałał prawi- luster otrzymać stereoskopowe obrazy in- może być członkiem tylko jednego zespo- dłowo. W nagrodę uczestnicy konkursu tensywności promieniowania UV-A, UV-B łu, a każda drużyna może wysłać tylko jed- otrzymali pamiątkowe dyplomy wraz i UV-C. Jednocześnie będzie nagrywany no zgłoszenie. z certyfikatem miejsca, w którym program obraz ze spektrum widzialnego dla uzu- W całej Europie zgłoszono 2000 pro- był odtworzony. Młodzi jaślanie zaprogra- pełnienia wyników. Wiązka światła będzie gramów, z czego wybrano 1700 progra- mowali na wyświetlaczu napisy: „Hi, from wpadać przez wysunięty z obudowy pe- ryskop do układu optycznego. Następnie odbije się od zwierciadła ustawionego pod kątem 45°, gdzie zostanie przekierowana Źródło: ESA na soczewkę skupiającą światło na czuj- nikach, które mają za zadanie określać wartość natężenia promieniowania UV. Do czego można wykorzystać wyniki tego eksperymentu? Otóż pozwoli on na uzupełnienie danych uzyskanych z sateli- tów i obserwacji naziemnych, co pozwoli uzyskać pełniejszy obraz rozkładu pro- mieniowania UV, który uwzględni także warstwy chmur oraz ozonosferę. Dokład- niejsze dane staną się cennym wkładem w wiedzę o pochłanianiu i odbijaniu pro- mieniowania przez różne warstwy atmos- fery ziemskiej — wzrost natężenia promie- niowania. Do tej pory zespół przygotował pełną dokumentację projektu oraz eksperymen- Ilustracja pokazująca miejsce uruchomienia programu z komunikatem tu. Obecnie trwają prace podsumowujące

60 Urania 2/2018 www.urania.edu.pl W skrócie

Mechanism), odpowiadający za rozkła- danych zebranych przez sieć anten ALMA danie i ukierunkowanie anteny służącej między styczniem a marcem 2017 r. sondzie do komunikacji z Ziemią. ADPM Gwiezdne rozbłyski same w sobie nie został zaprojektowany w hiszpańskim od- są niczym niezwykłym. Pojawiają się, gdy dziale firmy SENER przy udziale polskich zmiana konfiguracji pola magnetycznego inżynierów. Sama produkcja mechanizmu gwiazdy przyspiesza elektrony do pręd- i stanowisk testowych odbędzie się w Pol- kości zbliżonych do prędkości światła. Źródło: Sekcja Balonowa SKA sce. Późniejsze testy będą również reali- Przyspieszone cząstki oddziałują wów- zowane w naszym kraju. czas z silnie naładowaną plazmą, która Wizualizacja eksperymentu LUSTRO ADPM jest już drugim projektem re- stanowi znaczną część materii gwiazdy jej ocenę przez ekspertów z programu RE- alizowanym dla misji Euclid przez firmę — efektem tego jest wybuch wytwarzający XUS/BEXUS oraz przygotowania do stwo- SENER Polska. Firma wykonała również emisję w całym zakresie widma elektro- rzenia prototypu a także dalszych prac zestaw 13 urządzeń do wsparcia naziem- magnetycznego. praktycznych. nego produkcji satelity (urządzenia MGSE Naukowcy sądzą, że podczas zeszłorocz- Aktualnie drużyna liczy sobie 10 człon- do precyzyjnego przemieszczania satelity nego rozbłysku z dużym prawdopodobień- ków, czyli w porządku alfabetycznym: Ka- w wielu płaszczyznach, transportu do ko- stwem ucierpiała także planeta Proxima mil Dąbrowski, inż. Damian Grabowski, mór testowych i umieszczenia w ładowni b. Doświadczyła ona silnej dawki promie- inż. Michał Hałoń, Aleksander Masłowski, rakiety nośnej). niowania o wysokiej energii. Wcześniej już mgr inż. Tomasz Aleksander Miś, Miko- dowiedziono, że gwiazda Proxima Centauri łaj Owczarzak, inż. Mateusz Surma, inż. wykazuje dość regularne, ale i słabsze roz- Julia Wajoras, Justyna Wiśniewska oraz błyski rentgenowskie. W ciągu miliardów lat inż. Edyta Żak. Wzięli oni udział w dwóch Źródło: SENER od powstania Proximy b rozbłyski te, same wyjazdowych etapach — eliminacjach. w sobie, mogły doprowadzić do odparowa- Miało to miejsce podczas Selection Work- nia atmosfery i wód planety, a dodatkowo shop w ESTEC w Noordwijk, Zuid-Holland całkiem wysterylizować jej powierzchnię. w Holandii oraz w tygodniu szkoleniowym Zatem zamieszkiwalność planet poza- słonecznych warto być może zdefiniować połączonym z analizą projektu przez eks- Model mechanizmu ADPM. Jest to zespół pre- pertów ESA (Student Training Week & Pre- cyzyjnych siłowników ustawionych w trzech raz jeszcze — jest to z pewnością coś wię- liminary Design Reviews (PDRs) w o SSC osiach — jeden posłuży do rozłożenia, a dwa cej niż tylko ich usytuowanie w odpowied- Space Esrange Space Center (Kiruna, pozostałe do ukierunkowania anteny. Zestaw niej odległości od gwiazdy i wynikające Szwecja). umożliwia również przesył sygnału radiowego z tego, optymalne temperatury… Program REXUS/BEXUS, w ramach od satelity do anteny Co ciekawe, we wcześniejszej publikacji którego są przeprowadzane ekspery- Sam satelita Euclid ma polecieć w prze- naukowej wykorzystującej te same dane menty rakietowe i balonowe, organizuje strzeń kosmiczną w 2020 r. na szczycie z sieci ALMA, uśredniona jasność gwiazdy Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) we rakiety Sojuz. W naukowe wykorzystanie była interpretowana jako efekt istnienia współpracy ze Szwedzką Krajową Radą danych z sondy będzie zaangażowanych wokół niej wielu różnych dysków pyłowych ds. Przestrzeni Kosmicznej (SNSB) i Nie- ponad 1200 osób z ponad 100 laborato- oraz dysków składających się z planetoid. miecką Agencją Kosmiczną. riów w 15 krajach. Naukowcy spodziewają Gdy jednak zespół MacGregora i Weinber- Należy podkreślić, że jest to już trze- się, że w ciągu 10 lat trwania misji pozy- gera przyjrzał się bliżej tym danym w funkcji ci polski projekt w programie REXUS/ skają z sondy 10 PB surowych danych (10 czasu obserwacji, bez uśredniania, bez tru- BEXUS na rok 2018. Oprócz studentów mln GB). du dostrzegł tam silny i nagły wzrost emisji. z Warszawy, którzy wezmą udział w części Rafał Grabiański To także niezbyt dobra wiadomość, bowiem balonowej, swoje projekty zrealizują też nie ma już przesłanek za tym, że gwieździe studenci z Gdańska (projekt HEDGEHOG) Silny rozbłysk tej faktycznie towarzyszą duże ilości pyłu oraz studenci z Wrocławia (projekt TRACZ) Proximy Centauri i drobnych ciał, a zatem niekoniecznie po- w części rakietowej tegorocznej edycji pro- siada ona bogaty system planetarny po- Czy Proxima Centauri, najbliższy nam gramu REXUS/BEXUS. dobny do Układu Słonecznego. układ planetarny, faktycznie nadaje się do Paweł Z. Grochowalski Elżbieta Kuligowska zamieszkania? Najnowsze badania wyko- nane z udziałem sieci ALMA wnoszą wiele 1000× jaśniejsze maksimum rozbłysku Krytyczny mechanizm wątpliwości. Kilka miesięcy temu naukow- sondy Euclid zostanie cy korzystający z tego interferometru ra- diowego wykryli silny rozbłysk gwiazdy. wyprodukowany w Polsce Okazuje się, że słynna planeta Proxima b Misją satelity Euclid, realizowanej może wcale nie być przyjazna życiu. Jasność przez Europejską Agencję Kosmiczną W swym maksimum, nowo rozpozna- będzie odpowiedź na pytanie, dlaczego ny rozbłysk był 10 razy jaśniejszy niż naj- Carnegie Źródło: Meredith MacGregor, Wszechświat rozszerza się w tempie, jakie większe rozbłyski słoneczne obserwowane Normalna emisja gwiazdy obserwujemy. Pomogą w tym instrumenty na podobnych długościach fali. Chwilowo badawcze, które pozwolą na spojrzenie zwiększył on jasność Proximy Centauri aż Czas (w sekundach) daleko w przeszłość Wszechświata i jego 1000 razy — a wszystko to trwało jedynie Jasność Proximy Centauri obserwowana przez ALMA w okresie dwóch minut w dniu 24 mar- obraz sprzed 10 mld lat. Do budowy sate- 10 s. Rozbłysk dodatkowo poprzedziły ca 2017. Silny rozbłysk gwiazdowy zaznaczo- lity swoją cegiełkę dołożą Polacy. inne, słabsze rozbłyski, przy czym cała ich no kolorem czerwonym. W jego maksimum W Polsce powstanie mechanizm ADPM seria zaszła w czasie krótszym niż dwie mi- jasność gwiazdy wzrosła na krótki czas około (ang. Antenna Deployment and Pointing nuty. Wykryto ją w obejmującym 10 godz tysiąckrotnie

2/2018 Urania 61 Biblioteka Uranii O miejscu nauki w kulturze Dwie niezwykłe książki wydane przez Copernicus Center Press w opinii młodych naukowców do nabycia w księgarni Uranii www.urania.edu.pl zakładka „sklep” Moda, wiara i fantazja zostawiając jednocześnie bystrym zdajemy sobie sprawy z ich wyjątkowości. umysłom pole do zadawania kolejnych Jest to wspaniale delikatne wprowadze- Pod koniec 2003 r. znakomity amerykań- pytań o naturę świata. Świata, o którym, nie do opisów prawdy kosmologicznej, ski fizyk Roger Penrose wygłosił na Uni- w ostatecznym rozrachunku, wydaje się, która zostanie czytelnikowi objawiona wersytecie w Princeton serię wykładów. że nie mamy bladego pojęcia. Penrose w następnych podrozdziałach. Penrose Dotyczyły one, być może pozornego, kon- z początku traktuje mechanikę kwantową śmiało uważa, że kosmologia jest najlep- fliktu między trzema aspektami społecz- jako dogmat. Nazywa przytaczane przez szym przykładem udziału fantazji w fizy- no-kulturowymi, — modą, wiarą i fantazją siebie zjawiska mianem „wiary kwan- ce. W momencie, w którym przechodzi — a współczesnym postrzeganiem świata towej” — to, co mierzymy i zgadza się do opisu kwantowej grawitacji w pobliżu i praw nim rządzących z punktu widzenia z mechaniką kwantową, jest prawdziwe, osobliwości czasoprzestrzennych, ma wykształconego naukowca. Na podstawie a następnie stwierdza on, że „należy się wrażenie, że rzeczywiście spędził nad tych wykładów Penrose napisał książkę oderwać się od kwantowej wiary, której tymi gałęziami nauki całe swoje życie. Moda, wiara i fantazja w nowej fizyce tak kurczowo się trzymamy!”. Towarzyszą temu świetnie dopasowane Wszechświata. Ta ponadośmiusetstro- Jednak pojawia się kolejny dyskutowa- porównania, jak chociażby analogia nicowa monografia w dość naturalny ny problem — dlaczego umysł ludzki stara problemu zapadania się Wszechświata sposób podzielona została na cztery frag- się (ze stuprocentową skutecznością) do spadania elektronu na jądro, bo skoro menty, w których autor konsekwentnie odsuperponować każde doświadczenie mechanika kwantowa zadziałała wtedy, opisuje nakreślone w tytule tematy. na dwa równolegle możliwe? Dlaczego to czemu miałaby nie pomóc w przypadku Moda jest omawiana na podstawie nie doświadczamy superpozycji? Te i inne osobliwości i kwantowej grawitacji? Kolej- teorii strun. Czytelnik wprowadzany jest pytania Penrose formułuje nie dlatego, by ne wątki, na przykład na temat entropii, niezwykle subtelnie w jedne z najbardziej wywołać w czytelniku emocje związane wprowadzane są bardzo płynnie, niemalże skomplikowanych współczesnych teorii z brakiem wiedzy, a z brakiem zrozumie- niezauważalnie. W każdym zagadnieniu fizycznych. Niemniej jednak autor, przez nia elementarnych zasad rządzących twórca Mody, wiary i fantazji... pokazuje sam charakter książki, wymaga od czy- naszym światem — nawet ze strony problemy z historycznego punktu widze- telnika nieustannej uwagi i próby zrozu- uczonych. Kwestia połączenia ogólnej nia, co pozwala zarówno na nadążenie mienia. Popularność teorii strun w ów- teorii względności i mechaniki kwantowej za schematem jego myślenia, jak i na ła- czesnych latach autor określa mianem pozostaje otwarta. panie się ram czasowych celem uzyskania mody — wszechobecnej, nawet w świecie punktu odniesienia. Jest to bardzo pomoc- nauki, w którym pierwszorzędne zna- ne w momencie, w którym kolejne wersje czenie winny mieć idee nie powszechne, skomplikowanych teorii przedstawiane są, a prawdziwe, zgodne z wynikami do- można by rzec, pospiesznie. W oka mgnie- świadczeń i oparte na solidnym aparacie niu dochodzimy do, uproszczonego rzecz matematycznym. Niestety teoria strun jasna, wyjaśnienia powstania życia na okazuje się być nieścisła matematycznie, Ziemi przy użyciu formalizmu entropii. a jej zwolennicy nazywają te problemy Ostatni fragment książki jest kon- „technikaliami”. Z tekstu można wywnio- frontacją przedstawionych obecnych skować, że osoby zajmujące się tą teorią i przeszłych idei (mechaniki kwantowej, dały sie porwać modzie, tj. nie szukają teorii strun, ogólnej teorii względności już fizycznego sensu i zrozumienia, a for- i innych) z teorią twistorów, którą Penro- mułują niespójne ze sobą koncepcje, se zapoczątkował. Z różnych powodów starając się pozostać zauważonymi. (jak sam twierdzi „publicznych i prywat- Koncepcja wiary została porównana Roger Penrose, Moda, wiara i fantazja nych”) uważa on, że twistory operujące z mechaniką kwantową, której działanie w nowej fizyce Wszechświata na czterowymiarowej przestrzeni liczb dla osób niewtajemniczonych zdaje się Copernicus Center Press 2017, stron 815 zespolonych są o wiele bardziej eleganc- być wpływem istoty boskiej. Jak to jest, Kolejny rozdział rozpoczyna się kie od wymagań teorii strun dotyczących że nie tylko cząstki przebywające w na- od stwierdzenia, że na tytułowe fanta- większej ilości wymiarów. Z jednej strony noświecie, ale i w rezultacie te makro- zje nie ma miejsca w fizyce z powodu nie narusza to tzw. swobody funkcjo- skopowe (sztandarowy przykład mecha- sprzeczności z ideą uprawiania nauki. nalnej (powód publiczny), z drugiej nie ników kwantowych — kot Schroedingera) Jakkolwiek prawdziwie by to nie brzmiało, stanowi oderwania od pięknych teorii znajdują się w superpozycji stanów, tj. autor wymienia liczne przykłady rzeczy- elektrodynamiki i ogólnej teorii względ- potrafią znajdować się niejako w dwóch wistych zjawisk, których wytłumaczenie ności sformułowanych przecież w cztero- miejscach jednocześnie? Sama istota odnajdujemy na przykład dopiero na przestrzeni. Autor wyraża pogląd, według tego zjawiska tłumaczona jest obszernie, gruncie mechaniki kwantowej, a które są którego można twierdzić, że za pomocą nie dając miejsca na niedomówienia, tak powszechne w naszym życiu, że nie teorii twistorów połączonej z jedną z teo-

62 Urania 2/2018 Biblioteka Uranii rii strun1 przez Edwarda Wittena będzie w nim zachodzą. Modele i hipotezy są Książka podzielona jest na dwie możliwe wprowadzenie spójnej teorii weryfikowane za pomocą doświadczeń części. W każdej z nich dyskutowane grawitacji kwantowej. i dowodów matematycznych. Studiując są próby poszerzenia wiedzy o świecie, Trudno nie odnieść wrażenia, że po- fizykę, poznaje się prawa i teorie, które która była w posiadaniu ówczesnych ludzi zornie przyjazna dla laików i amatorów były przedmiotem badań od lat i mają nauki. Wiązało się to nie tylko z tworze- książka, tytułem zwabiająca szarego czło- swoją ugruntowaną pozycję w historii niem nowych teorii, które musiały zostać wieka, jest pełna pułapek. W momencie, i nauce. Poznaje się także te, które zaakceptowane, ale też z obalaniem w którym obrazowe porównania ustępują zostały wyparte przez lepsze modele lub tych, które były powszechnie uważane miejsca dyskutowaniu diagramów kon- okazały się po prostu błędne. I taka jest za prawdziwe. Wraz z lekturą kolejnych foremnych, niezaznajomiony z tematem naturalna kolej rzeczy w nauce. Jednak rozdziałów czytelnik może zdać sobie czytelnik może się czuć przez pisarza po- to, z czym mamy na ogół styczność, sprawę, że problemy i wyzwania obecnej rzucony. Po początkowym wprowadzeniu jest już „produktem końcowym” wielu nauki nie są niczym nowym, ale czymś teoretycznym na poziomie szkoły średniej dyskusji, które odbywają się między z natury bardzo podobnym do tego, co otrzymujemy skompresowaną treść pełną największymi umysłami tego świata. napotykano już kiedyś. ciężkich teoretycznych zagadnień, wyma- Książka „Wielkie spekulacje. Teorie i nie- W pierwszej części autor omawia gających szczegółowej analizy. W dalszym udane rewolucje w fizyce i kosmologii” przypadki z przeszłości. Wstępny rozdział tekście bardzo łatwo się zgubić. Odrobinę autorstwa Helge Kragha trafiła w moje dotyczy Kartezjusza i jego próby racjonal- pomagają przywoływane gdzieniegdzie ręce zupełnie przypadkiem i nawet nie nego i naukowego wyjaśnienia systemu proste przykłady pozwalające spojrzeć przypuszczałam, jak fascynująca będzie świata. Nie były to jednak metody, jakich na poruszane zagadnienia z szerszej to dla mnie lektura. Pozycja ta jednak my, ludzie żyjący w 21. wieku, spodzie- perspektywy, bądź całkowicie przeciwnie, nie jest typowym dziełem popularnonau- walibyśmy się po naukowcu. Dowiadu- zrozumieć niektóre niuanse. kowym. Przeciętny miłośnik nauki może jemy się, że nie ścisłe doświadczenia, Z pewnością nie poleciłbym tej książki mieć problem ze zrozumieniem części a przemyślenia i filozoficzne dywagacje osobom szukającym swojej pierwszej omawianych tematów, a w nieodpo- są sednem poznania świata. W rozdziale przygody z literaturą popularnonaukową. wiednich rękach mogłaby też zostać źle drugim głównym tematem jest teoria Nie jest to również przyjemna twórczość zinterpretowana. atomów wirowych. To koncepcja, która „do poduszki”. Jako odbiorca treści mu- obecnie jest już zapomniana. Okaza- siałem włożyć wiele wysiłku, by z obszer- ła się ona zupełnie błędna. Wywarła nych opisów fizycznych teorii wyłuskać jednak duży wpływ na prace ówczesnych zdania, które prowadziły w kierunku za- fizyków, takich jak William Thomson znaczonego we wstępie tematu. Z drugiej (obecnie bardziej znany jako Lord Kelvin), strony jasno, lecz w sposób bezpośredni J.J. Thomson (odkrywca elektronu) czy i, ośmielę się rzec, ubogi, wskazywano Larmor. W kolejnym rozdziale omawiany na: modę w forsowaniu teorii strun jako jest rozwój elektrodynamiki i jej wpływ tej, która ma wprowadzić kwantową gra- na koncepcje eteru, którego istnienie jak witację; wiarę w nieomylność mechaniki do tej pory było przyjmowane za oczywi- kwantowej i niemal zgodę na przekazy- ste. Do gry wchodzą także teoria względ- wany nam od dziesięcioleci dogmat oraz ności Einsteina i mechanika kwantowa. fantazje w formie tak przecież odległych Teorie te pobudzały wyobraźnię i skłania- od powszedniego życia zagadnień zwią- ły do głębszych filozoficznych rozważań zanych z kosmologią. Helge Kragh, Wielkie spekulacje. Teorie na temat całego Wszechświata. Kwestia Penrose wymaga od czytelnika wie- i nieudane rewolucje w fizyce i kosmologii ta jest omawiana w rozdziale czwartym, Copernicus Center Press 2016, stron 727 le skupienia, uwagi i zrozumienia, ale gdzie zostajemy wprowadzeni w pierwsze w zamian daje o wiele więcej. Można Autor, Helge Kragh, studiował teorie kosmologiczne. W rozdziale piątym powiedzieć, że po lekturze pytań o naturę matematykę i fizykę na Uniwersytecie autor podejmuje temat kontrowersji zwią- świata jest, paradoksalnie, więcej niż było Kopenhaskim. Obecnie prowadzi bada- zanych z kosmologią, gdzie już w pierw- i bynajmniej nie jest to żaden problem. nia z zakresu historii i filozofii nauki, jest szym zdaniu stwierdza, że ze względu Wręcz przeciwnie — jest to największa profesorem Uniwersytetu Aarhus. Kragh na swoją naturę kosmologia jest podatna zaleta tego typu literatury i tego odbiorca jest doświadczonym naukowcem, który na spekulacje. Przykładem tutaj jest poszukuje. To od twórcy wymagane jest ma na swoim koncie kilkaset publikacji teoria stacjonarnego Wszechświata, umiejętne i inteligentne kreowanie zagad- naukowych oraz popularnonaukowych. gdzie sam Einstein z czasem przyznał, że nień tak, by po przeczytaniu nadal być Jego wiedza i wieloletnie doświadczenie wprowadzenie stałej kosmologicznej było głodnym wiedzy, a Penrose odnajduje się pozwalają mu dogłębnie wejść w temat pomyłką. Rozdział szósty to omówienie w tym temacie znakomicie. teorii fizycznych i kosmologicznych, które kwantowej teorii cząstek i programu boot- Przemysław Staniszewski omawia w swojej książce. strapu, wobec którego sam Feynam był Tytuł książki bardzo dobrze oddaje nastawiony bardzo krytycznie. jej treść. Składa się ona z 12 rozdzia- Część drugą rozpoczyna temat stałych Wielkie spekulacje łów, które prowadzą czytelnika przez fizycznych i tego, czy są one rzeczywiście historię nauki od Kartezjusza do czasów stałe. Kwestia ta dopiero od niedawna Fizyka to nauka, która w sposób współczesnych. Rozdziały można z po- zaczyna być podawana w wątpliwość. Nie ścisły bada świat i zjawiska, które wodzeniem czytać wybiórczo. Jednak jesteśmy w stanie obecnie tego zwery- 1 Teorii strun jest kilka i w ogólności nie są chronologiczna lektura daje pełniejszy fikować, więc jest to pole do kolejnych ze sobą spójne, co wielokrotnie Penrose obraz i pozwala lepiej poznać filozoficzno- spekulacji i teorii kosmologicznych. podkreśla w pierwszym rozdziale i podaje jako -poznawcze problemy, jakie napotykali Prędkość światła, stała grawitacyjna, argument przeciw tej teorii. wielcy naukowcy. stała struktury subtelnej, na nich opiera-

2/2018 Urania 63 Biblioteka Uranii my współczesną fizykę, a udowodnienie Cała książka pokazuje, jak dwa różne wistości i dalekie od ścisłej nauki? Kiedy ich zmienności w czasie byłoby kolejną podejścia do nauki — racjonalne i em- powstawały pierwsze teorie kosmologicz- wielką rewolucją. W rozdziale ósmym piryczne — zderzały się na przestrzeni ne, zauważono już, że hipotezy, które nie poruszono temat współczesnych teorii wieków. Gdy słyszymy o wielkich odkry- mają odniesienia w doświadczeniach, cyklicznego Wszechświata, teorię strun ciach i teoriach, często nie zdajemy sobie mogą stworzyć pseudonaukę. Podróż i alternatywy do standardowego modelu sprawy z tego, w jakich okolicznościach przez historię przedstawiona przez auto- inflacyjnego. W kolejnych rozdziałach powstawały. Czytając „Wielkie speku- ra skłania do wielu refleksji dotyczących autor porusza coraz bardziej kontrower- lacje”, dowiadujemy się, jakie poglądy przyszłości nauki. Pokazuje, że pewne syjne zagadnienia. Pojawia się zasada panowały w nauce w danych czasach. problemy natury filozoficznej i poznaw- antropiczna, której koncepcja mówi Pomagają w tym zawarte w książce czej są uniwersalne i nie mierzymy się o tym, że doświadczany przez nas świat fragmenty prac i cytaty. Poznajemy w ten z nimi tylko obecnie, lecz towarzyszą one jest wyjątkowy i uwarunkowany obec- sposób myśli autorów i podejście filo- nauce już od pierwszych filozofów. nością istoty ludzkiej jako obserwatora. zoficzne, które towarzyszyło odkryciom. Sama książka jest dosyć obszerna Myśl ta pojawia się już w starożytnej Do historii przechodzą nazwiska tylko i napisana dosyć specjalistycznym języ- Grecji i przejawia się również w filozofii niektórych. Zapominamy o tych, którzy kiem. Pojawiają się w niej wzory i pojęcia, niektórych współczesnych naukowców. poświęcili swe życie, pracując nad teoria- z którymi czytelnik bez wykształcenia Dalej czytamy o koncepcji wielu światów. mi, które okazały się błędne. Lektura tej fizyczno-astronomicznego może mieć Wieloświat to pojęcie, z którym spotkał książki skłania jednak do refleksji, że te problemy. Myślę, że może być ona bardzo się prawdopodobnie każdy miłośnik złe teorie także są potrzebne. Popychają dobrym uzupełnieniem wiedzy historycz- nauki, kosmologii i fantastyki naukowej. one mimo wszystko naukę do przodu nej osób, które omawiane teorie fizyczne W żaden sposób nie jesteśmy w stanie i skłaniają do poszukiwania nowych i kosmologiczne już w pewnym stopniu zweryfikować tej koncepcji i stanowi ścieżek odkrywania prawdy o świecie. znają. ona dobry temat do rozważań o tym, Autor porusza także temat autorytetów Monika Kubek czy to jeszcze nauka, czy już swego w świecie nauki. Pokazuje, że człowiek, rodzaju filozofia i wiara. Dalej pojawia się który ma kilka wielkich osiągnięć na swo- grawitacja kwantowa i teoria strun, która im koncie, nie jest nieomylny i może Autorzy powyższych recenzji to kończą- jest najbardziej obiecującą kandydatką zbłądzić. Pojawia się tutaj fascynujący cy studia magisterskie studenci fizyki Uniwersytetu Mikołaja Kopernika. Ich na teorię unifikacji. Ostatni rozdział do- przykład Eddingtona, którego nazwisko wnikliwa wrażliwość intelektualna daje tyczy istnienia życia we Wszechświecie, kojarzy się z rozwojem astronomii i ko- najlepszy obraz tej trudnej, ale niezwy- jego poszukiwania, a także konsekwencji smologii. Lecz kto słyszał o jego teoriach, kłej lektury. istnienia jego inteligentnych form. które były zupełnie oderwane od rzeczy-

Kącik olimpijczyka LXI Olimpiada Astronomiczna rozstrzygnięta W dniach od 8 do 11 marca w Plane- tarium Śląskim w Chorzowie odbywa- ły się zawody finałowe LXI Olimpiady Astronomicznej. 22 uczniów liceum z całej Polski, wyłonionych w poprzed- nich dwóch etapach, zmierzyło się z sześcioma zadaniami dotyczącymi między innymi: libracji Księżyca (roz- wiązanie tego zadania prezentujemy w tym numerze), warstwy żelaza 60Fe na powierzchni Księżyca pochodzącej z wybuchu supernowej typu II oraz ob- Zwyciężczyni Olimpiady, Ania Olechowska na rękach pozostałych laureatów. Od lewej: Patryk serwacji przelotu satelity nad Pekinem. Skrzeczkowski, Kornel Księżak, Wojciech Kolesiński, Jurand Prądzyński. Fot. Michał Kusiak Komitet główny Olimpiady przyznał tym razem 5 tytułów laureata i 17 ty- tułów finalisty Olimpiady. Poniżej pre- Laureaci LXI Olimpiady Astronomicznej (2018) zentujemy listę laureatów w kolejno- I Anna Olechowska II Społ. LO w Warszawie ści zajmowanych miejsc — będą oni II Kornel Księżak XIII LO w Szczecinie również reprezentować Polskę na 12 Międzynarodowej Olimpiadzie z Astro- III Wojciech Kolesiński XIII LO w Szczecinie nomii i Astrofizyki, która najprawdopo- III Jurand Prądzyński IV LO w Częstochowie dobniej odbędzie się w Pekinie. Mateusz Krakowczyk III Patryk Skrzeczkowski I LO w Radzyniu Podlaskim

64 Urania 2/2018 Kącik olimpijczyka

Rozwiązanie zadania zawodów III stopnia LXI Olimpiady Astronomicznej TREŚĆ ZADANIA że okresy dla obydwu ruchów są równe. Dla dwóch położeń Okres obrotu Księżyca wokół osi jest równy jego okreso- na orbicie prędkość kątowa w ruchu obiegowym jest rów- wi orbitalnemu. Dzięki temu Księżyc jest stale zwrócony ku na prędkości w ruchu obrotowym. Gdy Księżyc przechodzi Ziemi jedną stroną. Jednakże wskutek tzw. libracji Księży- od jednego z tych punktów do drugiego przez perygeum, ca, z Ziemi można obserwować nieco ponad połowę jego jego prędkość kątowa na orbicie przewyższa obrotową i wi- powierzchni. Eliptyczność orbity Księżyca stanowi przyczy- doczne jest coraz więcej powierzchni po jego zachodniej nę libracji w długości, to jest niewielkiego, okresowego „ko- stronie, a w przypadku przechodzenia przez apogeum sy- łysania” bryły Księżyca w kierunku wschód-zachód. tuacja jest odwrotna. Wyznacz średnią wielkość amplitudy libracji w długo- ści, przyjmując, że oś obrotu Księżyca jest prostopadła Wyznaczam taki promień wodzący r, dla którego pręd- do płaszczyzny jego orbity wokół Ziemi. kość kątowa jest równa jej średniej wartości. ππr 2 ab Wskazówki: Równanie elipsy we współrzędnych biegu- = nowych: T T 2 ae()1− 4 2 r = . ra==ba1− e 1+ e ν Korzystając z równania elipsy we współrzędnych bie- Równanie Keplera: gunowych, wyznaczam anomalię prawdziwą dla tego mo- 2π mentu. Ee−=E ⋅−()ttp , T  ae()1− 2   1− e2   −1  −1 gdzie E jest anomalią mimośrodową, T – okresem orbital- 4 − 2 ν = arccosa r  = rccos 1 e  ≈°92 22' nym i jednocześnie okresem rotacji, zaś tp – momentem  e   e  przejścia przez perygeum.     Związek anomalii prawdziwej ν z anomalią mimośrodo-     wą E: Na jej podstawie liczę anomalię mimośrodową. Ee1− ν tg =tg.  1− e ν  = ≈° 2 12+ e E 2arctgt an  89 12'  12+ e  ≈ 89°12' Podstawiam ją do rów- nania Keplera, aby wy- znaczyć czas, jaki upły- nął od przejścia Księżyca przez perygeum. Ee− E ()tt− p = TT≈ 0 239 2π Ee− E ()tt− p = TT≈ 0 239 2π Między zerowym a maksymalnym wychyle- niem Księżyc pokonał kąt równy anomalii prawdziwej i obrócił się o pewien kąt α, który mogę wyznaczyć, znając prędkość kątową ω i czas, jaki upłynął. Ampli- tuda A jest równa różnicy miar tych dwóch kątów. ° 360 ′ αω=−()ttpp=−()tt ≈°86 2 T ° 360 ′ αω=−()ttpp=−()tt ≈°86 2 T A =−να≈°620.

ROZWIĄZANIE: Anna Olechowska Księżyc znajduje się na orbicie eliptycznej, co sprawia, Zwyciężczyni LXI Olimpiady Astronomicznej że jego prędkość kątowa w ruchu obiegowym się zmienia. Natomiast prędkość kątowa w ruchu obrotowym jest stała i równa średniej prędkości kątowej w ruchu po orbicie, jako

2/2018 Urania 65 Kalendarzyk astronomiczny       Niebo nad Polską Widok południowej strony 1 maja ok. godz. 2.00 16 maja ok. godz. 1.00 nieba w centrum Polski 1 czerwca ok. godz. 0.00 (19°E / 52°N) 16 czerwca ok. godz. 23.00 1 lipca ok. godz. 22.00

Niebo w maju i czerwcu 2018 Wydłużające się od zimowego przesilenia dnie skutkują nie tylko coraz krótszym czasem na obserwacje nocnego nieba. Wraz z coraz wyższym dzien- nym łukiem Słońca, nocą coraz płycej nasza dzienna gwiazda zanurza się pod horyzont, wskutek czego nawet o północy niebo nie staje się całkiem czarne, rozświetlane rozproszonymi w ziemskiej atmosferze resztkami słonecznego światła, co może utrudniać lub nawet uniemożliwiać obserwacje najsłabiej świecących obiektów. W Polsce nie występują wprawdzie, typowe dla wyższych szerokości geograficznych, białe noce, gdy Słońce zanurza się na mniej niż 6° pod horyzont, jednak przez pewien czas na całym obszarze kraju można mówić o szarych nocach. Takie noce, ze Słońcem niezanurzającym się na niezbędną dla pełnej czerni nieba głębokość 18°, nawet na najdalej na południe wysu- niętych krańcach Polski trwają ponad 3 tygodnie: od 11 czerwca do 2 lipca. Na krańcach północnych okres bez nocy astronomicznych trwa prawie 7 ty- godni: od 19 maja do 4 sierpnia, w tym przez 2 tygodnie brak również zmierz- chów i świtów żeglarskich, bo Słońce nie sięga nawet głębokości 12°. W przypadającym w tym roku 21 czerwca dniu letniego przesilenia, naj- większą wartość przybiera różnica między długością dnia i nocy pomiędzy po- łudniowymi (16 h 12 min) a północnymi (17 h 20 min) krańcami Polski. Tego dnia podczas górowania, czyli w prawdziwe południe, Słońce wznosi się najwy- żej — od 58,6° w Jastrzębiej Górze, na północy, do 65,4° w Ustrzykach Gór- nych, na południowo-wschodnich krańcach Polski. Do końca czerwca sytuacja nie zdąży się znacznie zmienić, a dzień ulegnie skróceniu zaledwie o 5–6 min. Nawet z początkiem maja, w połowie wiosny, oprócz pełnej parady gwiazdo- zbiorów wiosennych, z Lwem, Wolarzem i Panną, których najjaśniejsze gwiaz- dy tworzą obszerny Trójkąt Wiosenny, już około północy możemy obserwować w komplecie gwiezdny symbol kolejnej pory roku Trójkąt Letni. Mapki i wykresy zamieszczone na pierwszych dwóch stronach Kalendarzy- ka pozwalają zorientować się w wyglądzie południowej części naszego nocne- go nieba, głównie w połowie majowych i czerwcowych nocy, wyznaczyć godziny wschodów Słońca, Księżyca i planet, prześledzić zmiany obserwowanych jasno- ści i rozmiarów kątowych planet, a także szczególnie szybko zmieniające się Wschody i zachody Słońca, Księżyca i planet

66 Urania 2/2018       maj — czerwiec 2018 kształty oświetlonej części tarczy Merkurego i Wenus. Na pierw- szej mapce zaznaczono również położenia kilku ciekawych Ważniejsze wydarzenia obiektów, opisanych na ostatniej stronie Kalendarzyka, w czę- ści „Spójrz w niebo”. Panoramiczna mapa na trzeciej i czwartej maja i czerwca 2018 stronie pokazuje m. in. zmieniające się w tym czasie położenia maj planet na tle gwiazd. Dokładniejsze terminy omawianych zjawisk zebrano w ta- 4 22.01 koniunkcja Księżyca 1,7°N z Saturnem belce na drugiej stronie Kalendarzyka. Wszystkie momenty 5 1.00 maksymalna deklinacja Księżyca, δ = –20°34’ podano w obowiązującym w Polsce od 24 marca czasie urzę- 6 2.35 apogeum Księżyca, 404 463,5 km od Ziemi dowym — środkowoeuropejskim letnim (CEST). 6 ~4.00 maksimum roju meteorów eta-Akwarydy 6 8.19 koniunkcja Księżyca 2,7°N z Marsem Słońce 7 12.23 Księżyc w węźle zstępującym, λ = 309°23’ W ciągu 61 dni maja i czerwca Słońce pokonuje na tle 8 4.09 ostatnia kwadra Księżyca gwiazd dystans 58,55°, wędrując od centralnych rejonów 8 — opozycja planetoidy (15) Eunomia, 2,12 au od Ziemi gwiazdozbioru Barana, przez cały odcinek ekliptyki zawarty 9 2.38 Jowisz w opozycji do Słońca, 4,000 au od Ziemi w granicach Byka, aż po zachodnie rejony Bliźniąt. Droga ta 10 12.26 koniunkcja Księżyca 2,1°S z Neptunem przebiega przez niemal 2/3 znaku Byka, cały znak Bliźniąt 13 12.49 koniunkcja Merkurego 2,2°S z Uranem i 0,3 znaku Raka. Wraz z osiągnięciem, 21 czerwca o godzi- 13 20.04 koniunkcja Księżyca 4,4°S z Uranem nie 12.07, punktu letniego przesilenia i wkroczeniem Słońca 13 20.56 koniunkcja Księżyca 2,3°S z Merkurym w znak Raka, rozpoczyna się tegoroczne astronomiczne lato, 14 14.29 Słońce wkracza do gwiazdozb. Byka; λ = 53,4° które potrwa 94 dni 10 h i 39 min, do nocy z 22 na 23 września. 15 13.48 nów Księżyca Przez pół roku zwiększając swą deklinację i tym samym wyso- 17 20.17 koniunkcja Księżyca 4,8°S z Wenus kość zakreślanego na dziennym niebie łuku, już od pierwszych 17 23.05 perygeum Księżyca, 363 782,3 km od Ziemi dni lata Słońce na powrót będzie zniżać swój bieg, początko- 18 17.04 maksymalna deklinacja Księżyca, δ = +20°39’ wo jeszcze łagodnie, z czasem coraz szybciej, aż do zimowego 20 15.43 Księżyc w węźle wstępującym, λ = 128°26’ przesilenia. 21 4.15 Słońce wstępuje w znak Bliźniąt; λ = 60° Z końcem czerwca Słońce oświetlać i ogrzewać nas będzie 22 5.49 pierwsza kwadra Księżyca wciąż z niemal największej wysokości, ale również z niemal 27 21.47 koniunkcja Księżyca 3,8°N z Jowiszem największej odległości, w związku ze zbliżaniem się Ziemi 29 16.20 pełnia Księżyca do punktu aphelium, które w tym roku osiągnie 6 lipca, co wiąże się z najmniejszą podczas całego roku prędkością Ziemi czerwiec na okołosłonecznej orbicie, przekładającą się wprost na najpo- 1 2.52 koniunkcja Księżyca 1,6°N z Saturnem wolniejszy w tym czasie pozorny ruch Słońca na tle gwiazd. 1 9.09 maksymalna deklinacja Księżyca, δ = –20°44’ 2 18.35 apogeum Księżyca, 404 150,6 km od Ziemi 3 12.21 koniunkcja Księżyca 3,1°N z Marsem 3 14.38 Księżyc w węźle zstępującym, λ = 306°53’ 6 2.13 koniunkcja górna Merkurego ze Słońcem (0,7°N) 6 20.32 ostatnia kwadra Księżyca 6 21.24 koniunkcja Księżyca 2,3°S z Neptunem 10 8.13 koniunkcja Księżyca 4,6°S z Uranem 13 21.43 nów Księżyca 14 15.01 koniunkcja Księżyca 4,6°S z Merkurym 15 1.53 perygeum Księżyca, 368 719,6 km od Ziemi 15 2.55 maksymalna deklinacja Księżyca, δ = +20°45’ 15 — opozycja planetoidy (29) Amphitrite, 1,71 au od Ziemi 16 14.13 koniunkcja Księżyca 2,3°S z Wenus 16 19.51 Księżyc w węźle wstępującym, λ = 126°14’ 17 — opozycja planetoidy (9) Metis, 1,66 au od Ziemi 19 1.05 Neptun rozpoczyna ruch wsteczny w długości eklipt. 20 12.51 pierwsza kwadra Księżyca 21 12.07 Słońce wstępuje w znak Raka; λ = 90° 21 21.56 Słońce wkracza do gwiazdozb. Bliźniat; λ = 90,1° 21 — opozycja planetoidy (4) Westa, 1,14 au od Ziemi 23 23.10 koniunkcja Księżyca 4,0°N z Jowiszem 26 22.35 Mars rozpoczyna ruch wsteczny w długości eklipt. 27 ~11.00 maksimum roju meteorów Bootydy 27 15.27 Saturn w opozycji do Słońca, 9,049 au od Ziemi 28 5.33 koniunkcja Księżyca 1,8°N z Saturnem 28 6.53 pełnia Księżyca 28 16.26 maksymalna deklinacja Księżyca, δ = –20°46’ 29 0.05 zakr. 3,7m gwiazdy o Sagittarii przez Księżyc (do 1.15) 30 4.43 apogeum Księżyca, 406 067,5 km od Ziemi 30 18.46 Księżyc w węźle zstępującym, λ = 305°43’ Jasności, rozmiary kątowe i wygląd planet

2/2018 Urania 67 Kalendarzyk astronomiczny      

Księżyc po świt. W drugiej połowie czerwca, po raz drugi w tym roku, Majowo-czerwcowa trasa Księżyca na tle gwiazd w tym mamy szanse wieczornej obserwacji dość jasnego, zachodzą- roku rozpoczyna się w samym centrum gwiazdozbioru Wagi, cego 1,5 h po Słońcu Merkurego, na pograniczu konstelacji gdy dobę po pełni błyszczy on jeszcze 99% swej tarczy. Poko- Bliźniąt i Raka. Jest to również najlepszy w całym roku okres nawszy w sumie dystans 797,4°, dokonując 2,2 obiegów ca- widoczności Wenus w roli Gwiazdy Wieczornej. Choć nie jest to łego nieba, z końcem czerwca Księżyc dotrze do zachodnich najdłuższy z możliwych czas jej widoczności, w ostatniej deka- rejonów Koziorożca, blisko 3 doby po kolejnej pełni oświetlony dzie maja Wenus zachodzić będzie prawie 3 h po Słońcu, a po- w 93,5%. nieważ tę najjaśniejszą z planet można dostrzec nawet już oko- Na swej drodze 15 razy Księżyc napotka planety, tym razem ło kwadransa po zachodzie Słońca, obserwacja będzie możliwa trzykrotnie, 4 maja oraz 1 i 28 czerwca, mijając w odległości przez co najmniej 2,5 h. Na dłuższy czas widoczności Wenus niepełna 2° Saturna — będą to najbliższe z wszystkich w tym możemy liczyć dopiero pod koniec roku — w połowie grudnia czasie koniunkcje z planetami, jednak tylko drugą z nich, przy wschodzić będzie ponad 4 h przed Słońcem. sprzyjającej pogodzie będziemy mogli zaobserwować, ponie- Połowa roku to doskonały czas widoczności Marsa, który waż pozostałe będą miały miejsce pod horyzontem lub za dnia. 27 lipca znajdzie się w drugiej w tym stuleciu wielkiej opozy- Z racji stosunkowo niewielkiej odległości Księżyca, jego kąto- cji. Choć będzie wtedy o 1,5 mln km dalej od Ziemi niż pod- wa odległość od obiektu na niebie bardzo zależy od miejsca czas poprzedniej wielkiej opozycji, sprzed 15 lat, to rozmiarami obserwacji. Odległość tę dla koniunkcji określa się geocen- i jasnością niezauważalnie ustępować będzie tamtej sytuacji. trycznie, czyli tak jak widoczna byłaby ona oglądana ze środka Z początkiem roku jeszcze niepozorny, o kątowej średnicy 4,7”, Ziemi. I tak, podczas pierwszej czerwcowej koniunkcji Księży- podczas opozycji osiągnie średnicę 20,4”, rozbłyskując nie- ca z Saturnem geocentrycznie odległość obu obiektów wynosić mal 2-krotnie jaśniej od Jowisza. Tylko w ciągu maja i czerwca będzie 1°30,5’, podczas gdy np. w centrum Polski zobaczymy tarczka Marsa na naszym niebie zwiększy się z 11,1” do 20,8”, Saturna niemal dwukrotnie bliżej: 46,3’ od środka księżycowej przy 5-krotnym wzroście jasności, z –0,4 do –2,2 mag. Na ra- tarczy i tylko nieco ponad pół stopnia od jej krawędzi. zie Czerwona Planeta widoczna jest głównie w drugiej połowie Praktycznie już w lutym zakończyła się wielomiesięczna nocy, ale towarzyszyć nam będzie przez wiele godzin nocy aż seria efektownych zakryć Aldebarana, najjaśniejszej gwiazdy do połowy przyszłego roku. Byka, błyszczącej na tle rozległej gromady gwiazd Hiady. Nadal Dzięki przypadającej 9 maja opozycji Jowisza, w maju bę- jednak co niespełna 4 tygodnie trasa Księżyca przecina tę gro- dzie on widoczny praktycznie przez całą noc, w czerwcu zacho- madę, ale najczęściej już powyżej Aldebarana. Zarówno majo- dząc coraz wcześniej po północy. Przez cały omawiany okres wej, jak i czerwcowej wizyty Księżyca w Hiadach nie będziemy Jowisz porusza się ruchem wstecznym, kreśląc na tle gwiaz- mogli zaobserwować, obie bowiem przypadają w pobliżu no- dozbioru Wagi typową dla planet pętlę. Jakby w ślad za nim, wiu, w niewielkiej kątowej odległości od Słońca, wędrującego 27 czerwca w opozycji do Słońca znajdzie się również Saturn, w tym właśnie czasie przez gwiazdozbiór Byka. też poruszający się wstecz, na tle zachodnich rejonów gwiazdo- Jedyną jaśniejszą w omawianym okresie gwiazdą, której za- zbioru Strzelca i oczywiście od połowy czerwca do połowy lipca krycie przez Księżyc nastąpi krótko po północy 28/29 czerwca, widoczny od zmierzchu aż po świt. Zbliżając się podczas opozy- będzie czwartej wielkości omikron Sagittarii w północnej części cji najbardziej do Ziemi, podobnie jak wszystkie planety górne, konstelacji Strzelca. Będzie jednak miało ono miejsce niespeł- obydwie te planety olbrzymy przybierają największe rozmiary na dobę po pełni, co stwarza mało komfortowe warunki do ob- kątowe i jasność. Jowisz, o kątowej średnicy 44,8” błyszczeć serwacji zjawiska, zwłaszcza wobec niezbyt dużej — w blasku będzie z jasnością –2,5m, zaś mniejszy i bardziej odległy Sa- niemal pełnej księżycowej tarczy — jasności gwiazdy. turn, z tarczką o średnicy 18,4”, osiągnie jasność 0,0m. Okolice letniego przesilenia to — z powodu niezapadającej Planety i planetoidy w ogóle całkowicie ciemnej nocy astronomicznej — nie najlep- Na majowo-czerwcowym nocnym niebie aż roi się od ja- szy czas na obserwacje dalszych planet, Urana, a zwłaszcza snych planet, które możemy obserwować od zmierzchu aż jeszcze 6–7-krotnie zazwyczaj ciemniejszego Neptuna. Neptun,

68 Urania 2/2018       maj — czerwiec 2018

3 miesiące po koniunkcji ze Słońcem, z początkiem czerwca meteorów, pozostałości z wizyt w okolicy Słońca okresowej wschodzi już około północy. Urana, po kwietniowej koniunkcji komety 7P/Pons-Winnecke. ze Słońcem, mamy szansę dostrzec w czerwcu, w drugiej po- łowie nocy. Gwiazdy zmienne W omawianym okresie przypadają opozycje trzech w mia- Poniżej zamieszczamy charakterystyczne momenty (mak- rę jasnych planetoid — majowa (15) Eunomia) zaś w połowie sima lub minima) przedstawicieli trzech różnego typu gwiazd czerwca (29) Amphitrite i (9) Metis, podczas największego zbli- zmiennych, możliwe do zaobserwowania na nocnym niebie. żenia do Ziemi osiągających jednak jasności bliskie 10 mag. Algol (β Persei), zmienna zaćmieniowa o okresie 2,8674 Warto natomiast zwrócić szczególną uwagę na najjaśniejszą doby i zakresie zmian jasności od 2,1m do 3,4m. Tabelka zawie- i jedną z największych w głównym pasie planetoid (pomiędzy ra momenty głównych (głębszych) minimów jasności: orbitami Marsa i Jowisza), planetoidę (4) Westa, która podczas maj czerwiec opozycji, 21 czerwca osiągnie jasność 5,3m. 2, 4.10 25, 2.38 14, 4.20 Roje meteorów 5, 0.59 27, 23.27 17, 1.03 7, 21.47 19, 21.57 Spośród aktywnych w omawianym okresie rojów meteorów wyróżniają się majowe eta-Akwarydy i czerwcowe Bootydy. Nie- Cefeida klasyczna (δ Cephei), gwiazda pulsująca o okresie stety warunki ich obserwacji nie będą zbyt dobre. zmian jasności 5,3663 doby, w zakresie od 3,5m do 4,4m. Tabel- Związane z najbardziej chyba znaną kometą okresową ka podaje momenty maksimów jasności: 1P/Halley, eta-Akwarydy każdego roku wykazują aktywność maj czerwiec od ostatniej dekady kwietnia niemal do końca maja. Podczas tegorocznego maksimum, przypadającego krótko przed świ- 16, 2.43 11, 22.41 tem 6 maja, usytuowany w północnej części gwiazdozbioru 28, 1.03 Wodnika radiant roju zdąży wznieść się zaledwie na kilkana- Mirydy — gwiazdy zmienne długookresowe o okresie zmian ście stopni ponad południowo-wschodni horyzont, a znad połu- powyżej 100 dni. W tabelce zestawiono, przypadające w tych dniowego horyzontu niebo rozświetlać będzie, błyszczący 2/3 miesiącach, maksima blasku kilkunastu jaśniejszych miryd. swej tarczy Księżyc w Strzelcu. Mimo to może uda się dostrzec choć kilka, spośród około 30 przelatujących zwykle w ciągu go- maj czerwiec dziny, bardzo szybkich meteorów tego roju, pozostawiających 3, R LMi 7,1m 15, R Tri 6,2m 12, RS Lib 7,5m 28, V Mon 7,0m ślady na niebie. 8, R Peg 7,8m 28, RT Cyg 7,3m 19, T Cep 6,0m 30, R Cas 7,0m Aktywny od trzeciej dekady czerwca do pierwszych dni lip- 10, R Vir 6,9m 31, R Oph 7,6m 25, R Ser 6,9m m m ca, rój Bootydów jest łatwiejszy do obserwacji, dzięki wysoko 15, R Cyg 7,5 28, R Aqr 6,5 wznoszącemu się przez całą noc radiantowi, usytuowanemu Opracował Jan Desselberger w północnych krańcach wiosennej konstelacji Wolarza. Po- nieważ maksimum roju przewidziane jest 27 czerwca niemal w środku dnia, obserwacje najlepiej prowadzić w ciągu kil- ku ostatnich godzin przed świtem, gdy radiant wciąż będzie Więcej informacji: co najmniej 60° nad horyzontem. Niestety, również tej nocy ALMANACH ASTRONOMICZNY na przeszkodzie stanie Księżyc, dobę przed pełnią błyszczący TOMASZA ŚCIĘŻORA 93% swej tarczy, jednak nie wyżej niż kilkanaście stopni nad http://www.urania.edu.pl/almanach horyzontem, więc bliższe zenitowi okolice przelotów meteorów ROCZNIK ASTRONOMICZNY nie będą bardzo rozświetlone. Może więc uda się dostrzec przy- INSTYTUTU GEODEZJI I KARTOGRAFII najmniej kilkanaście z przewidywanych do około 100 przela- http://www.igik.edu.pl/ tujących w ciągu godziny, bardzo powolnych, czerwonawych

2/2018 Urania 69 Spójrz w niebo Z wiosenno-letniego pogranicza imo krótkich i nie do końca ciemnych nocy przełomu wio- sny i lata jest trochę czasu, by pośród gąszczu gwiazd spró- bować odnaleźć również ciekawe obiekty mgławicowe. Z początkiem czerwca, około północy niebo jest po połowie Mpodzielone pomiędzy powoli ustępujące konstelacje wiosenne i wzno- szące się już w większości nad południowo-wschodnim horyzontem gwiazdozbiory letnie. Penetrując zachodnią i centralną część obszaru zwanego niebem letnim, od Herkulesa i Wężownika z Wężem po Lut- nię i Orła, zwrócimy uwagę na cztery malownicze, choć niełatwe do ob- serwacji, mgławice planetarne. Mgławice planetarne są skutkiem gwałtownych zmian zachodzą- cych z końcem aktywnego życia gwiazd o masach w zakresie 1–8 mas Słońca. Gwiazda taka, gwałtownie zapadając się po wyczerpaniu „paliwa” reakcji syntezy jądrowej w jej centrum, zamienia się w nie- wielkich rozmiarów gorącego białego karła o masie około 1,4 masy Źródło: NASA, ESA, and C. Robert O’Dell (Vanderbilt University) Źródło: NASA, ESA, and C. Robert O’Dell (Vanderbilt Słońca, zaś jej zewnętrzne warstwy ekspandują, tworząc wokół karła Mgławica Pierścień (M 57) gazowo-pyłową otoczkę. Zazwyczaj efektowną strukturę mgławic pla- netarnych dostrzec można jedynie przez wielkie teleskopy lub na dłu- go naświetlanych fotografiach. Z tego zapewne powodu, w tworzonym pod koniec XVIII w. Katalogu Messiera znalazły miejsce zaledwie trzy mgławice planetarne. Podczas obserwacji amatorskim teleskopem wi- dzimy zwykle jedynie szarą, mglistą obwódkę lub plamkę. Nazwę „mgławica planetarna”, określającą tego typu obiekty, wy- myślił pod koniec XVIII w. William Herschel, dostrzegając w nich podo- Źródło: ESA/Hubble and NASA bieństwo do pierścienia planet lub gwiazd. Krótki przegląd wybranych mgławic planetarnych obszaru nieba letniego rozpoczniemy od jednej z najbardziej znanych i najlepiej po- znanych mgławicy Pierścień (Ring). Obiekt odkryty w 1779 r. przez Antoine’a Darquier de Pellepoix i niezależnie przez Charlesa Messiera, który skatalogował go pod symbolem M 57, łatwo odnaleźć niemal w połowie odległości pomiędzy gwiazdami beta i gamma Lyrae, na po- łudniowym ramieniu charakterystycznego równoległoboku gwiazd Mgławica NGC 6210 konstelacji Lutni. Odległa od nas 2300 lat św., przy rzeczywistych rozmiarach 1,9

× 1,3 lata św. na naszym niebie, mgławica ta ma wymiary 1,4’ × 1,0’. Źródło: ESA W wyraźnie ciemniejszym jej centrum znajduje się trudny do dostrze- żenia biały karzeł o rozmiarach planety i jasności 14,7m, pozostałość po gwieździe, której zewnętrzne warstwy utworzyły wciąż rozszerza- jącą się mgławicę. Przy sumarycznej jasności mgławicy 8,8m, w celu jej dostrzeżenia amatorskim teleskopem wskazana jest przynajmniej 100 mm jego apertura. Podobną jasność, choć z 3 razy większej odległości 4-krotnie mniej- sze rozmiary na naszym niebie, ma odkryta w 1825 r. przez Williama Struvego, mgławica planetarna skatalogowana w XIX-wiecznym News General Catalogue pod symbolem NGC 6210. Odnajdziemy ją poni- żej charakterystycznego trapezu jasnych gwiazd konstelacji Herkulesa 1,9° na południowy zachód od piątej wielkości gwiazdy 51 Her. Mgławica Oczko (NGC 6781) Odkryta w 1788 r. przez Williama Herschela, odległa od nas 2300 lat św. mgławica planetarna NGC 6781, ma średnicę kątową 1,8’, ale jest 11-krotnie ciemniejsza od poprzednich. Usytuowana 3,8° na pół- nocny zachód od 3,4m delty Aquilae, centralnej gwiazdy konstelacji Orła, charakteryzuje się idealnie kołowym kształtem, czemu zawdzię- cza swą nazwę: Oczko. Ostatnia propozycja, to odkryta najpóźniej, w 1907 r. przez Williami-

nę Fleming, nieco jaśniejsza, lecz o 2,5-krotnie mniejszej niż poprzed- Źródło: ESA/Hubble and NASA nia średnicy kątowej, odległa o 7900 lat św. mgławica planetarna, umieszczona w — stanowiącym rozszerzenie NGC — katalogu Index Catalogue, pod symbolem IC 4593, z racji swego wyglądu również obdarzona nazwą: Groszek. Ten ciekawy obiekt odnajdziemy w połu- dniowo-zachodnim krańcu Herkulesa, tuż przy granicy z Głową Węża, 3,9° na południowy zachód od 4,7m gwiazdy omega Herculi. Jan Desselberger Mgławica Groszek (IC 4593)

70 Urania 2/2018 Astronomia i muzyka Dźwiękowe podróże Ze wspomnianych w Uranii 5/2017 płyt kiej pracy, poświęceniu i nieustannej wydawnictwa GENERATOR.pl została niepewności zawinięcia do docelowego do opisania najstarsza, bo wydana jesz- portu. I tu dotykamy wspólnego mia- cze w 2016 roku, zatytułowana „Jour- nownika obu płyt: podróże przez bez- ney Into The Unknown". To debiutancki kresne przestrzenie i związane z tym album Piotra Cieślika, a muzyka na nim emocje. Emocje człowieka ograniczo- zawarta inspirowana jest klasyczny- nego fizycznie do małej przestrzeni mi brzmieniami muzyki elektronicznej statku zanurzonego w nieokiełznanych i słucha się jej całkiem przyjemnie. Jest przestworzach, zmagającego się z ze- tu i melodyjnie, i harmonijnie, i prze- wnętrznymi żywiołami i… wewnętrzną strzennie, więc powinna spodobać się samotnością. szerokiemu gremium odbiorców. U Piotra Cieślika wymowny jest już Natomiast najnowsza produkcja tytuł kompozycji otwierającej jego al- Generatora to album naszego redak- bum — Samotność oceanu, po której cyjnego kolegi, wszechstronnie utalen- następuje utwór tytułowy Podróż w nie- towanego Przemysława Rudzia. Kto znane. Kolejne utwory kierują naszą zna i lubi jego wcześniejsze muzyczne uwagę w dość odległe rejony, nie tyle dokonania, nie będzie zawiedziony. przestrzennie, co czasowo. Kryształ Znajdziemy tu wszystko, co jest tak mocy, Wołania przodków, Los komety charakterystyczne w jego twórczości, czy Wędrówka duszy mogą sugerować czyli rozległe pasaże syntezatorowych skojarzenia z poszukiwaniami kosmicz- brzmień, pięknie malowane dźwiękowe nego źródła naszego jestestwa. Coś plamy, ale i rockowa zadziorność połą- jakby reminiscencje kultowej „Odysei czona z patosem typowym dla progre- Kosmicznej 2001” Artura C. Clarka. sywnego grania. Wszak takie są wła- Jacek Drążkowski przez osoby rozwiązujące nasze krzy- śne muzyczne korzenie Przemka. żówki. Niecierpliwi mogą oczywiście Album nosi tytuł „Master of Own PS Kilka omawianych tu (oraz w po- od razu skorzystać z możliwości ich za- Fate” (Pan swego losu) i dedykowany przednich numerach Uranii) płyt wy- kupu na stronie sponsora: jest wszystkim ludziom morza, ich cięż- dawnictwa Generator jest do wygrania www.GENERATOR.pl

Konkurs na fotki z Uranią

Urania dobra do czytania w każdych warunkach ;) Po lewej: Julia Fietkiewicz w czasie ferii zimowych w Zell am See (zdję- cie wykonała Sylwia Lis-Pieper). Po prawej: Michał Hałoń zastanawia się w Los Angeles kiedy rakieta firmy SpaceX wyniesie w kosmos „Uranię” (zdjęcie wykonała Edyta Żak)

26/2018/2017 Urania 71 Obserwator Słońca Kalendarz astronomiczny SOS PTMA na rok 2018 Trzymam właśnie w rękach kalendarz astro- nomiczny na rok 2018, przygotowany przez ekipę Sekcji Obserwatorów Słońca PTMA z Tadeuszem Figlem i Januszem Bańkow- skim na czele. Wydawnictwo zaiste impo- nujące, zarówno od strony merytorycznej, jak i poligraficznej. Pomysł na broszurę, która jest jednocześnie dziennikiem obser- wacyjnym i lapidarnym kompendium wiedzy o tym, jak obserwować Słońce i na co w no- wym roku szczególnie zwrócić uwagę (tutaj szeroko opisane nie tylko zaćmienia Słońca i Księżyca, ale komety, planetoidy, opozycja Marsa, efemerydy planet, zakrycia gwiazd i planet przez Księżyc), jest tyleż doskona- ły, co oryginalny. Kalendarz ten bowiem nie będzie tracił na wartości po upływie roku, stając się cennym archiwum w domowej biblioteczce astronomicznej. Polak zatem potrafi, pełna oddolna inicjatywa, co cieszy i napawa optymizmem w perspektywie przy- szłorocznej edycji kalendarza. Gratulacje! Niecodziennie otrzymuje się takie re- cenzje, a cóż dopiero, jeśli pochodzi ona od znanego popularyzatora astronomii Prze- mysława Rudzia. Oczywiście nie jest to je- dyna recenzja. Również znany odkrywca ko- met Michał Kusiak wyraził swoją pochlebną opinię o wydanym na początku bieżącego roku kalendarzu astronomicznym na 2018 r. SOS PTMA. Jest on szczególnie przezna- czony dla wszystkich obserwatorów Słońca, ale także pozostali miłośnicy nieba znajdą w nim wiele dla siebie. Pisaliśmy o nim już w jednym z numerów naszego czasopisma, ale dzisiaj chciałbym opisać w możliwie pro- sty sposób, jak doszło do powstania kalen- darza na zasadzie dziennika obserwacyjne- go i co w nim się mieści. Obserwatorzy Słońca nigdy nie potra- fili odnieść się do kwestii, czy wykonywać swoje obserwacje na osobnych kartkach, czy też robić je w zeszycie. Sam również na początku moich obserwacji najpierw prowa- dziłem raporty w dzienniku, o którym pew- nie jeszcze kiedyś napiszę, bo jest to kawał historii obserwacji człowieka nienależącego do żadnego stowarzyszenia w Polsce. A za- tem wpadłem kiedyś na genialny w swojej prostocie pomysł, aby połączyć szkice z ra- portami wykonywanymi w dzienniku z kalen- darzem, w którym będziemy mogli wpisywać w raport dane, a efemerydy Słońca będą już tam naniesione. I tak powstał pierwszy kalendarz SOS PTMA na rok 2017. W ka- lendarzu na 2018 rok postanowiliśmy wraz z Januszem Bańkowskim, który jest autorem większości tekstów, o uzupełnienie naszej pozycji o ciekawe zjawiska, takie jak za- ćmienia Słońca i Księżyca, zakrycia gwiazd przez Księżyc, komety i planetoidy.

72 Urania 2/2018 Obserwator Słońca

W kalendarzu oczywiście nie zabra- kło również miejsca dla małego poradni- ka dotyczącego obserwacji Słońca. Aże- by taki pomysł się udał, do współpracy zaprosiłem Tomasza Kluwaka, który zajął się korektą tekstów i przygotował rozdział o planetoidach, Piotrka Skorup- skiego, który opisał nam metody obser- wacji Słońca, oraz Mikołaja Sabata, któ- ry postanowił zmierzyć się z kometami. Dodam, że Mikołaj jest koordynatorem sekcji komet przy PTMA. Kalendarz zo- stał wydany w limitowanym nakładzie 40 egzemplarzy. Trzeba wspomnieć również, iż od strony graficznej został przygotowany przez właściciela drukar- ni Tempoprint Macieja Polaka, w której został wydrukowany cyfrowo. Czy jest to publikacja, która faktycznie jest przy- datna i warto ją propagować — oceńcie sami. Tadeusz Figiel

Raport nr 01/2018 Raport nr 02/2018 Styczeń pozostawał na niskim pułapie pod względem aktywności Słońca. Mimo W lutym nadal niska aktywność Słońca. Średnia liczba Wolfa wyniosła R = niekorzystnej pogody udało się przeprowadzić 73 obserwacje dla liczby Wolfa, 8,29 a średnia aktywność plamotwórcza SN = 12,27. Liczby te wygenerowa- uzyskując średnią R = 3,51 oraz 53 obserwacje dla aktywności plamotwórczej, co no spośród 84 obserwacji dla Liczby R i 59 obserwacji dla liczby SN. Swoje dało średnią SN = 0,98. Swoje raporty przysłało 8 obserwatorów. obserwacje przysłało 9 obserwatorów.

Obserwatorzy Obserwatorzy R SN 1. Jimenez Francisco 20 1. Mikołajczak Eugeniusz 17 17 2. Zagrodnik Jerzy 16 2. Bańkowski Janusz 15 15 3. Bańkowski Janusz 11 3. Jimenez Francisco 14 0 4. Mikołajczak Eugeniusz 10 4. Grzelczak Krzysztof 11 0 5. Raczyński Łukasz 6 5. Zagrodnik Jerzy 9 9 6. Skorupski Piotr 4 6. Figiel Tadeusz 8 8 7. Figiel Tadeusz 4 7. Skorupski Piotr 6 6 8. Bohusz Jerzy 2 8. Raczyński Łukasz 3 3 9. Bohusz Jerzy 1 1 Opracowanie: Janusz Bańkowski

2/2018 Urania 73 Relaks z Uranią krzyżówka

„Uranii–PA” nr 6/2017 zamieściliśmy krzyżówkę, której rozwiązaniem jest hasło BOHDAN PACZYŃSKI. Nagrody w postaci książek o tematyce astronomicznej wylosowali WJacek Francka z Kalisza i Emil Pakulnicki ze Słupska, natomiast płyty muzyczne otrzymują Paulina Jażdżewska z Bydgoszczy i Radosław Macuski z Wrocławia. Nagrody zostaną wysłane pocztą. 1. Teleskop — odkrywca układu bogatego w planety 2. Wykonuje 3-wymiarowa mapę Galaktyki 3. Obecnie w roli Gwiazdy Wieczornej 4. Centaur z pierścieniami 5. Takimi są e-Perseidy 6. M 57 7. Nietuzinkowy polski kosmolog 8. Odkrył tę samą kometę, co Tattle i Giacobini 9. Pierwszy widział światło zodiakalne w dzień 10. Goszczą Słońce w czerwcu 11. ALMA znajduje się na jej terytorium 12. Ma swoją grupę planetoid 13. Szwajcarski pagórek z miniaturą Układu Słonecznego 14. Pierwszy prezes dąbrowskiego oddziału PTMA 15. Sonda obserwująca Jowisza 16. Klasyczna gwiazda pulsująca 17. Źródło Geminidów

Rozwiązanie utworzą kolejne litery z wyróżnionych kratek. Na rozwiązania czekamy do końca maja 2018 r. Wśród autorów poprawnych odpowiedzi rozlosujemy dwie nagrody książkowe o tematyce astronomicznej oraz dwie płyty kompaktowe wydawnictwa GENERATOR. 1. „Nowe opowiadania starego astronoma”, czyli wspomnienia i eseje profesora Józefa Smaka; 2. „Relacja pierwsza” („Narratio Prima”) Joachima Retyka; 3. „Kosmos. Jak to działa?”, nowa książka o astronomii dla dzieci autorstwa Przemysława Rudzia; 4. Płyta muzyczna CD z wydawnictwa GENERATOR.pl Drążkowski Jacek opr. Rozwiązania można przesyłać pocztą tradycyjną, mailowo na adres: [email protected], lub sms-em na nr 600663640 podając hasło, Słowa kluczowe do rozwiązania krzyżówki zamieszczonej w „Uranii–PA” nr nagrody, nazwisko i adres wysyłki. Podanie danych adresowych jest 6/2017: 1. GRB, 2. KSENOFANES, 3. PERYHELIUM, 4. STARDUST, 5. SARNA, dobrowolne i konieczne do otrzymania nagrody. 6. FLORENCE, 7. NEPTUN, 8. WIRTANEN, 9. CREAM, 10. EGZOKOMETY, 11. HALLEY, 12. BAŃKOWSKI, 13. ANTARES, 14. JUSZCZAKIEWICZ, 15. WEISS. astrożarty Jacka D. Naleśniki Zeldowicza Astronomii nr 1/1992 Postępy (patrz, s. 17)

Przekaż 1% swojego podatku na astronomię! W ramach akcji Astroprocent są zbierane środki na ochronę ciemnego nieba w Polsce. Zachęcamy do wsparcia tej inicjatywy! Każdy, kto składa roczne zeznanie podatkowe PIT, może zdecydować, na co państwo wyda 1% jego podatku. Wystarczy wypełnić odpowiednią rubrykę na ostatniej stronie formularza PIT, wpisując w polu „Wniosek o przekazanie 1% podatku należnego na rzecz organizacji pożytku publicznego (OPP)” numer KRS 0000076686, podając kwotę (maksymalnie 1% naszego podatku) i cel szczegółowy: „ochrona ciemnego nieba”. Szczegóły na stronie www.astroprocent.pl

74 Urania 2/2018 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 UWAGA! Zmiana ceny PRENUMERATA i numeru konta Uranii

Drodzy Czytelnicy! Bardzo długo zwlekaliśmy z tą decyzją, jednak w końcu musimy podnieść cenę Uranii. 2018 Mam nadzieję, że i tak pozostaniecie nam wierni i nie opuścicie nas w przededniu 100-lecia czasopisma! NIE ZAPOMNIJ Pomimo pomocy naszych wydawców, PTA i PTMA, Urania musi się utrzymać sama i to ze sprzedaży czasopisma, gdyż rynek reklam ZAMÓWIĆ! sprzętowych, edukacyjnych i astroturystycznych w Polsce prawie nie istnieje.  Cena pojedynczego numeru Uranii: 3341 8732 85 1160 2202 0000 0003

kwota 14,90 PLN Tytułem Imię, nazwisko, adres wpłacającego Odbiorca POLSKIE TOWARZYSTWO Roczna prenumerata krajowa: 00-716 WARSZAWA ASTRONOMICZNE 72,- PLN (12,-zł za numer) BARTYCKA 18 nr rachunku odbiorcy c.d.

nr rachunku odbiorcy Dłuższa prenumerata krajowa: 144,- PLN (12 numerów) Ceny numerów archiwalnych pozostają bez zmian Szczegóły i promocje: http://www.urania.edu.pl/prenumerata/

W ciągu sześciu lat, od kiedy prowadzę Uranię, zmieniliśmy na pełen kolor szatę graficzną oraz jakość papieru, o 20 stron

Prenumerata zwiększyliśmy objętość pisma i chcielibyśmy dalej 85116022020000000333418732 UL. BARTYCKA 18, 00-716 WARSZAWA POLSKIE TOWARZYSTWO ASTRONOMICZNE iść w tym kierunku. Mimo wielkiej przychylności naszych drukarzy nie mamy jednak wpływu na wzrost cen papieru, jak również cen usług pocztowych, co nam drastycznie podniosło koszty wysyłki pisma prenumeratorom.

Uranii Decydując się podnieść cenę, chcemy Wam zagwarantować w dalszym ciągu wysoką merytorycznie jakość pisma. Pamiętajcie, że od nr 3/2018, dodatkowo zamawiam 3/2018, nr dodatkowo od każdy tekst w Uranii jest pieczołowicie czytany i redagowany przez profesjonalnego astronoma – nie ma drugiego takiego czasopisma! W dalszym ciągu, korzystając z dostępnych środków promocyjnych, będziemy przygotowywać bezpłatne dodatki: kalendarze,

PLN płyty DVD, plakaty itp. Z góry dziękuję za Waszą wierność i zrozumienie. Maciej Mikołajewski

Promocja dla członków PTMA Cena indywidualnej prenumeraty na rok 2018 z wysyłką na adres domowy dla członków Pol- skiego Towarzystwa Miłośników Astronomii (PTMA) wynosi 50,- zł. Skarbników lub prezesów oddziałów prosi- my o dokonywanie wpłat oraz o podanie imien- nej listy prenumeratorów z adresem zbioro- wym lub adresami indywidualnymi do wysyłki. Prenumeratorzy indywidualni PTMA mogą przedłużać prenumeraty samodzielnie (wpłata 50 zł na konto Uranii) wraz z oświadczeniem/ informacją wysłaną na [email protected] o przynależności oddziałowej i mailowym ad- resem do władz oddziału. Szczegóły: 76 Urania http://www.urania.edu.pl/prenumerata/2/2018 wacji, co jest ostatnio nagminnym zja- Poczta wiskiem na naszym niebie. Tworzenie kalendarza było kiedyś podstawowym ZAPROSZENIA Szanowny Panie Profesorze zadaniem każdego astronoma. Niech Czytając Pana wstępniak do ko- i tak pozostanie w naszych współcze- lejnego numeru Uranii – Postępów snych czasach. W sklepach jest dość Odczyty, wykłady, Astronomii, z przykrością przeczyta- marnej amatorszczyzny. Niech choć spotkania, wydarzenia łem o Waszych wątpliwościach co do jeden na naszym rynku będzie taki, jaki sensu wydawania Kalendarza Astrono- kalendarz powinien być: dobry, popraw- Polskie Towarzystwo Miłośników Astronomii micznego w wersji papierowej. Nooo, ny i astronomiczny. 19–22 kwietnia 2018: 34. zlot miłośników astrono- nie ładnie. To ja robię wszystko, by te Jacek Patka mii PTMA, PTMA O/Katowice, Zwardoń nasze dzieciaki więcej czytały, a tu pa- Gwiezdne Wrota 26 kwietnia 2018: dr hab. Joanna Jałocha-Bratek, dają słowa o wyższości PC nad tekstem astronomia.zagan.pl Rotacja Drogi Mlecznej, a jej pole magnetyczne – drukowanym. Gdy nasza sekcja przygo- Red.: prelekcja w PTMA Kraków, PTMA O/Kraków towywała Astrokalendarz, to wszystkie Bardzo dziękuję za opinię. Jest ona dla 27–29 kwietnia 2018: Walny Zjazd Delegatów sztuki rozchodziły się na pniu, mimo że nas ogromnie cenna. PTMA, Chorzów każdy kosztował co najmniej kilkanaście Moja odpowiedź na list (s. 73, nie 11–22 maja 2018: Wielka Wyprawa PTMA na Te- złotych, a były lata, że i po 30 zł. Fakt, wstępniak) dotyczyła jednak nie co- neryfę że był wydawany w lepszej jakości, ale rocznego, ilustrowanego „Kalendarza i przez to był droższy, a niestety nasze astronomicznego” (w tym roku ze zdję- 14, 28 maja 2018: prelekcje w PTMA Kraków, prawo podatkowe blokuje nas z takimi ciami Saturna z sondy Cassini), lecz PTMA O/Kraków droższymi produktami. To z racji wy- publikowanego co 2 miesiące na ła- 28 maja 2018: dr Milena Ratajczak, Całkowite za- dawania przez Uranię astrokalendarza mach czasopisma. Może rzeczywiście ćmienie Słońca USA 2017 – czy Einstein miał ra- odstąpiliśmy od naszej konkurencji, bo powinniśmy go dla odróżnienia nazwać cję?, PTMA O/Wrocław nie wytrzymywaliśmy rywalizacji. No, „kalendarzyk astronomiczny”. 25 czerwca 2018: Anna Bukiewicz-Szul, Szkolenia ale za to przegraliśmy z najlepszym. A to Ścienny kalendarz drukujemy w miarę astronomiczne prowadzone przez ESA, PTMA O/ też frajda. Kalendarz jest konieczny, nie- posiadanych środków zewnętrznych lub Wrocław zbędny i nie macie prawa rezygnować promocyjnych. Trochę mi przykro, że z tej koncepcji popularyzacji astronomii. „zabiliśmy” Waszą wspaniałą inicjatywę Centrum Astronomiczne im. M. Kopernika To tak jakby autorzy Astronarium zrezy- – zbieramy różne kalendarze astrono- w Warszawie gnowali z tworzenia kolejnych odcinków, miczne na poczet przyszłej wystawy. 16 kwietnia 2018: Cezary Gałan, Co tęcza nam mając jakość na poziomie, z którego Niestety w tym roku wydrukowaliśmy powie o Słońcu, gwiazdach i innych obiektach ko- twórcy Sondy, tej sprzed lat, byliby co ich tyle co Uranii i okazało się za mało. smicznych? najmniej dumni. Kiedy Astrokalendarz Za rok, jeśli będą środki, wydrukujemy 23 kwietnia 2018: Stanisław Bajtlik, Zasada Koper- przyszedł do nas z kolejnym nume- trochę „luzem” i poślemy do Żagania. nikańska, a Zasada Antropiczna rem Uranii–PA, każdy chciał go mieć W tabelach kalendarium zarówno dla siebie. Wtedy codziennie mógłby Marka Substyka (kalendarz ścienny) 7 maja 2018: Elżbieta Zocłońska, Jak astrofizycy sprawdzić przed wyjściem do szkoły i Jana Desselbergera (kalendarzyk badają gwiazdy, gdy w Warszawie jest pochmurne czy pracy, co go czeka wieczorem, jutro w Uranii) zgodnie ze sztuką podają niebo? czy za tydzień. A do tego za każdym wejście Słońca w dany ZNAK, a nie 14 maja 2018: Mirosław Giersz, Zderzenia gwiazd spojrzeniem towarzyszyłby mu obraz gwiazdozbiór. Nie dlatego, że hołduje- neutronowych i czarnych dziur okna na kosmos w postaci pięknych my astrologii, ale kalendarzowi (Grego- 21 maja 2018: Bożena Czerny, Ciemna energia jego obrazów. Nie wiem tylko, dlaczego riańskiemu) właśnie. Opis wejścia Słoń- 23 maja 2018: Andrew Hamilton, Extreme Physics autor astrowiadomości w nim zawartych ca w gwiazdozbiór może się znaleźć Inside Black Holes podaje wejście Słońca w dany gwiaz- czasem w części opisowej Jana, bo tu 28 maja 2018: Krystian Iłkiewicz, Astronomia w śre- dozbiór w cyklu astrologicznym a nie chodzi o widoczność gwiazd, a nie porę dniowiecznej Azji astronomicznym, bo różnica jest spora. siania czy zbiorów. A co do programów na PC. Może i są Maciej Mikołajewski Centrum Badań Kosmicznych PAN w Warszawie z bajerami, ale mają jedną wadę, trzeba 12 kwietnia 2018: dr hab. Andrzej Czechowski, ERRATA samemu się w nich dopatrzeć zjawisk Heliosferyczne ENA w szerokim zakresie energii: astronomicznych. To raczej z wiadomo- W poprzednim numerze był źle podany Od SOHO/HSTOF do IBEX-a ści z Astrokalendarza zabieram infor- termin nadsyłania rozwiązań krzyżówki: 19 kwietnia 2018: dr Natalia Zalewska, Rootless mację do programu astronomicznego koniec stycznia. Powinno być: marca! cones, czyli „stożki bez korzeni” jako konsekwencja na komputerze. Zaglądam, co mnie ominęło z racji braku pogody do obser- marsjańskiego wulkanizmu Centrum Nauki Kopernik w Warszawie 16 kwietnia 2018: Planetarium Niebo Kopernika – Muzeum Mikołaja Kopernika spotkanie „Galaktyka kobiet” skierowane do mło- dych dziewczyn (liceum, początek studiów) we Fromborku Olsztyńskie Planetarium i Obserwatorium 17–19 sierpnia 2018 r. Astronomiczne Zjazd byłych uczestników „Wakacji w Plane- 13 kwietnia 2018: dr Anna Marciniak, Haumea – tarium” z okazji 40-lecia akcji planeta karłowata z pierścieniem W pierwszym szkicu programu m.in.: Obserwatorium Astronomiczne UJ — wspomnienia przy ognisku na Żurawiej Górze w Krakowie — seans w planetarium 20 kwietnia 2018: Sebastian Kurowski, ’Oumu- amua — zwiedzanie muzeum i Parku Astronomicznego 25 maja 2018: Aleksander Herzig, Daleko i blisko — krótkie prezentacje dokonań życiowych „wakacju- szy” (zwłaszcza astronomicznych). Wszystkich, którzy na Żurawiej Górze i w wieży Ra- dziejowskiego spędzili najpiękniejsze chwile młodości, Przygotowane prosimy o zarezerwowanie tego terminu w kalendarzu we współpracy i odwiedzenie na Facebooku grupy publicznej „Waka- z AstroGPS.pl cje w Planetarium we Fromborku — czas wspomnień”, gdzie znajdą się bliższe informacje. Pełna lista wydarzeń na www.AstroGPS.pl i w aplikacji mobilnej.

2/2018 Urania 77 Astrofotografia amatorska Spotkanie Wenus z Merkurym…

Od połowy lutego br. na wieczornym nie- bie nad zachodnim horyzontem coraz wy- żej i jaśniej świeci Wenus, a od początku marca można było w jej sąsiedztwie wy- patrywać nieuzbrojonym okiem Merkure- go. Gdy 18 i 19 marca dołączył do nich młody Księżyc, wielu amatorów fotografii astropejzażowej udało się na łowy, tym bardziej że pogoda w wielu rejonach była sprzyjająca. Szczególne wyzwanie stanowił cieniutki sierp jednodniowego Księżyca z 18 marca. Dobrze widoczny jest na zdjęciu obok, wykonanym przez Piotra Majewskiego w okolicach Torunia za pomocą 400-mm obiektywu. Nasz redakcyjny astropejzażysta Piotr Potępa również nie zasypiał w tym czasie przysłowiowych gruszek w popiele, polu- jąc na ciekawe kadry w oku teleobiekty- wu wycelowanego na bazylikę konkate- dralną Świętej Trójcy w Chełmży. W galerii popularnego wśród miłośni- niebieskie, a nawet dostrzec można w ich pobliżu jeszcze jedną planetę — Urana! ków astronomii portalu SpaceWeather. Tu jednak (poniżej) prezentujemy piękny kadr Piotra z bryłą bazyliki jasno świecą- com można zobaczyć efekty starań cymi na niebieskim jeszcze tle nieba Wenus i Merkurym wieczorem 19 marca (f = obu kolegów, na których równocześnie 400 mm) widoczne są wszystkie trzy jasne ciała

Dwa tygodnie wcześniej, 4 marca, gdy Wenus i Merkury znajdowali sie w koniunkcji, pogoda sprzy- jała podziwianiu czystego nieba w Lidzbarku Warmiń- skim. Niestety, wieczorem pechowy rozkład ciśnienia atmosferycznego, temperatury i ukształtowania tere- nu dał nad tym uroczym miasteczkiem warmińskim efekt smogu osłabiając widoczność nisko położonych nad horyzontem planet (kadr powyżej, obiektyw stan- dardowy). Fot. Jacek Drążkowski

78 Urania 2/2018 …i Księżycem Astrofotografia amatorska

Autorem dwóch powyższych malowniczych kadrów jest Marek Nikodem z Szubina. Oba przedstawiają spotkanie młodego Księży- ca, Wenus i Merkurygo na wieczornym niebie 19 marca br. w towarzystwie słynnych ponad 500-letnich dębów na terenie Rogaliń- skiego Parku Krajobrazowego

2/2018 Urania 79