Blog
Blog racjonalny
Jarosław Klimentowski
Jarosław Klimentowski Były kierowca autobusu :)
19 obserwujących 57 notek 80232 odsłony
Jarosław Klimentowski, 4 stycznia 2017 r.

Siła modelu

312 7 1 A A A
Słońce. Autor: NASA
Słońce. Autor: NASA

Popularyzacja nauki to dość trudna dziedzina. Wielu naukowców wręcz nie lubi albo nawet boi się podejmować tego tematu, inni natomiast go uwielbiają. Popularyzować trzeba jednak z wielkim wyczuciem. Nie chodzi tylko o dostosowanie przekazu do wiedzy odbiorcy, ale też jest to w pewnym stopniu balansowanie pomiędzy atrakcyjnością przekazu, a jego swoistym realizmem. Tutaj niestety popularyzatorzy zbyt często puszczają wodzę fantazji przez co odbiorca wyrabia sobie błędne przekonanie o tym jak działa nauka.

Opowiem państwu trochę o astronomii, przedstawiając nieco naukowej kuchni. Chciałby, abyście czytając pozycję popularnonaukową potrafili nieco krytycznie podejść do treści tam prezentowanych. Astronomia obserwacyjna korzysta właściwie z jednego narzędzia, jakim jest teleskop. Oczywiście teleskopy są różnych sortów. Mogą to być zwyczajne teleskopy optyczne, mogą to być radioteleskopy, mogą to być detektory rentgenowskie itp. Część z nich trzeba wynosić na orbitę, gdyż atmosfera pochłania większość zakresów promieniowania. Od jakiegoś czasu poza falami elektromagnetycznymi w astronomii możemy też podpierać się detektorami neutrin. No i właściwie na tym koniec.

Spróbujmy więc zastanowić się jak astronomia bada gwiazdy. Gwiazdy były właściwie pierwszym (oprócz planet) obiektem zainteresowania astronomii i od czasu wynalezienia teleskopu w dużej mierze właśnie gwiazdom astronomowie poświęcali uwagę. Dzisiaj w książkach możemy oglądać wspaniałe obrazki gwiazd, ich przekroje, charakterystyki. Możemy poczytać o ich ewolucji, od obłoku materii, fazy protogwiazdy, fazy ciągu głównego, aż po czerwonego olbrzyma, na białym karle, gwieździe neutronowej, czy czarnej dziurze kończąc. Skąd astronomowie czerpią wiedzę na ten temat, czy to wszystko widać w teleskopie?

Nie.

Gwiazda w teleskopie pozostaje takim samym punktowym obiektem, jakim widzimy ją gołym okiem. Nie licząc kilku skrajnych przypadków, nie możemy zobaczyć powierzchni gwiazdy. Nie chodzi nawet o to, że przeszkadza nam w tym atmosfera. Gwiazdy są tak małymi (w sensie wielkości kątowej) obiektami, że nie dają się uchwycić z powodów fizycznych ograniczeń samego zwierciadła teleskopu. Po prostu przyrząd optyczny ma pewną fizyczną granicę rozdzielczości i nie da się uzyskać lepszej nawet dzięki teoretycznie idealnej technologii wykonania. Jak więc obserwując te punktowe źródła światła możemy wnioskować cokolwiek na temat ich prawdziwego kształtu, rozmiaru, temperatury, masy, czy wręcz ewolucji?

Obserwacje astronomiczne można podzielić na dwa typy. Pierwszy to fotometria, która polega na pomiarze jasności gwiazdy, a dzięki zastosowaniu różnych filtrów, także na pomiarze barwy. Siła fotometrii to jednak nie pojedynczy pomiar, który nie mówi zbyt wiele, lecz analiza zmian tych parametrów w czasie. Jeśli gwiazda zmienia swoją jasność i barwę, jest to już cenna wskazówka. Drugi typ to spektroskopia. W odróżnieniu od fotometrii, którą można wykonać nawet dla bardzo słabych i ledwie widocznych gwiazd, spektroskopia wymaga lepszych, jaśniejszych obiektów, ale i liczba uzyskiwanych informacji jest znacznie większa. Spektroskopia polega na skierowaniu światła gwiazdy na spektroskop, tj. urządzenie działające jak pryzmat. W ten sposób uzyskujemy widmo gwiazdy, a więc rozkład natężenia światła w funkcji jego barwy (długości fali).

image

Obraz uzyskany przez spektrograf. Każdy poziomy pasek to widmo jednej gwiazdy (oraz otaczającego jej nocnego nieba). Z materiałów własnych autora.

Gwiazdy świecą niemalże tak jak teoretyczne ciało doskonale czarne, tj. wysyłają ciągłe widmo o określonym kształcie. Na to widmo nakładają się linie absorbcyjne powstające w zewnętrznej części gwiazdy tj. jej atmosferze. Konkretny pierwiastek w formie gazu, oświetlony widmem ciągłym będzie pochłaniał część tego światła wprowadzając właśnie owe linie do obserwowanego widma, a ich położenie będzie charakterystyczne i unikalne właśnie dla niego. W ten sposób można wnioskować o składzie chemicznym gwiazdy. Gdy więc astronomowie skierowali swoje spektrografy na światło słoneczne odkryli tam szereg pierwiastków, m.in. hel, który odkryto na Słońcu, zanim odkryto go na Ziemi. Oczywiście poza helem, znaleziono też wodór, a także inne popularne pierwiastki jak węgiel, tlen, żelazo, azot, krzem, siarkę, magnez i tak dalej. Pierwsi astronomowie wnioskowali więc, że skład chemiczny Słońca musi być bardzo podobny do tego, co możemy znaleźć na Ziemi. Odkrycie tych pierwiastków, to jednak ciągle mało, bo skąd wiedzieć jaki jest ich procentowy udział?

image

Spektrum gwiazdy po redukcji w astronomicznym pakiecie IRAF. Na widmie ciągłym widoczne liczne linie absorbcyjne. Z materiałów własnych autora.

Skomentuj Obserwuj notkę Napisz notkę Zgłoś nadużycie
NEWSY - TOP 5

O mnie

Ikarus, MAN, Jelcz i Solaris

Ostatnie notki

Obserwowane blogi

Ostatnie komentarze

  • Sorry chyba nie załapałem ironii :D
  • A mnie niczego takiego na UW nie kazali podpisywać.
  • Jeśli Rosja przygotowuje się do wojny to z Ukrainą, a nie Polską. Ciekawe też jakie w takim...

Tematy w dziale Technologie