Dlaczego warto patrzeć w niebo?

Co można zobaczyć na sierpniowym niebie?

Początek sierpnia to okres tzw. spadających gwiazd, z kulminacją w tym roku 12 sierpnia. Ziemia w swym ruchu wokół Słońca przechodzi przez drogę dawnej komety – przecina jej orbitę. Kometa, krążąc, rozpada się i na swojej drodze w przestrzeni zostawia drobne odłamki. Wpadają one z dużą prędkością w przestrzeń wokół Ziemi, a w atmosferze napotykają wielki opór, rozjaśniają się, spalają i to daje efekt spadających gwiazd. Nazwane zostały Perseidami, a potocznie łzami św. Wawrzyńca, bo ich kulminacja wypada w okolicach liturgicznego wspomnienia tego świętego. Perseidy są jednym z najbardziej intensywnych rojów meteorów. Ziemia przechodzi wielokrotnie przez tory innych komet, co daje podobne efekty, ale na ogół słabsze. Słynne Perseidy są wyraźnie widoczne. W Warszawie nieba gwiaździstego praktycznie nie widać, bo jest rozświetlone światłami miejskimi. Zjawisko można zaobserwować poza miastem. W ciągu godziny można zobaczyć co najmniej kilkanaście spadających gwiazd.

Do jakiego etapu poznania Wszechświata doszliśmy?

Ostatnie lata przynoszą ogromny postęp wiedzy. Instrumenty, które zbudowaliśmy, najpierw Kosmiczny Teleskop Hubble’a w 1990 r., a w latach 2007–2021 Teleskop Webba, dają nieprawdopodobnie piękne i ciekawe obrazy Wszechświata. Przybliżają nas do jego poznania, które przynosi wiele informacji o całym dziele stworzenia.

Od ponad 60 lat mówię i piszę o niebie. Upowszechnianie i popularyzacja astronomii są moją pasją. Usiłowania ukazania piękna Wszechświata są przede wszystkim wynikiem przekonania, że – jak powiedział indyjski mędrzec Rabindranath Tagore – prawda o Wszechświecie jest prawdą o człowieku. Poznawanie Wszechświata to także poszukiwanie sensu istnienia oraz kształtowanie i formowanie postaw wobec największej tajemnicy, przed którą staje człowiek.

Czy więc teoria Wielkiego Wybuchu wyjaśnia początek Wszechświata?

Niesłychany rozwój nauki prowadzi nas w głąb poznania, ale im bardziej zanurzamy się w tę wiedzę, tym bliżej stajemy wobec pewnej tajemnicy. Dostrzegamy nieprzekraczalne granice naszego poznania, za którymi jest tajemnica. Jeśli tę tajemnicę (ale przez duże „T”) nazwiemy Bogiem, to możemy mówić o stworzeniu Wszechświata.

Makroświat, którym zajmuje się astronomia, i mikroświat (badanie materii), którym zajmują się fizyka czy biologia, również do tego etapu dochodzą. Te wszystkie nauki prowadzą nas coraz głębiej, ale jednocześnie coraz bliżej Tajemnicy. Czujemy, że są pewne elementy nieprzekraczalne dla naszego rozumienia wszystkiego. To rzeczywiście jakoś prowadzi nas do Boga.

Co możemy zaobserwować na bezchmurnym niebie bez specjalnej aparatury?

Gołym okiem możemy zobaczyć kilka tysięcy gwiazd. To zaledwie maleńka część ogromnego zbiorowiska ciał niebieskich zwanego Galaktyką. To zbiorowisko jest jednym z miliardów podobnych skupisk materii, określanych mianem galaktyk i stanowiących podstawowe składniki dostępnego obserwacjom Wszechświata. Powstałe ok. 4,5 miliarda lat temu Słońce, najbliższa nas i nasza życiodajna gwiazda, jest zupełnie przeciętnym obiektem Galaktyki. Jego badania wraz z wnikliwymi obserwacjami innych gwiazd oraz różnych struktur gazu i pyłu wypełniających przestrzeń międzygwiazdową w Galaktyce umożliwiły poznanie i zrozumienie, że gwiazdy powstają, świecą i gasną. Życie gwiazdy trwa bardzo długo. Słońca – ok. 10 miliardów lat. Dziś mamy możliwości śledzenia procesów rodzenia się, rozwoju na różnych etapach i umierania gwiazd.

Jak powstaje gwiazda?

Miejscem narodzin gwiazd są licznie występujące w Galaktyce ogromne obłoki materii międzygwiazdowej, składające się głównie z wodoru – pierwiastka najobficiej występującego we Wszechświecie. Gdy w sąsiedztwie takiego obłoku nastąpi np. wybuch jakiejś kończącej życie gwiazdy, to w wyniku powstałych zaburzeń może zacząć gęstnieć materia w centrum tego obłoku. Taka kondensacja przyciąga coraz więcej materii obłoku, masa powstającej kuli gazu rośnie, zwiększa się ciśnienie wypełniającej ją materii. Wzrasta też temperatura „ściskanego” gazu, a kiedy przekroczy milion stopni, zaczynają samorzutnie zachodzić reakcje jądrowe: z czterech atomów wodoru powstaje atom helu, czemu towarzyszy wydzielanie się ogromnych ilości energii w postaci promieniowania. Wydostanie się tej energii na zewnątrz uważane jest za początek gwiazdy. Proces kondensacji grawitacyjnej trwa do chwili, gdy zostanie zrównoważony wzrastającym ciśnieniem wewnętrznym. Osiągnięcie tej równowagi oznacza rozpoczęcie wieku dojrzałego gwiazdy. O tym, jak długo on trwa i jak przebiega droga życiowa oraz umieranie gwiazdy, decyduje przede wszystkim jej masa.

A co się dzieje, kiedy gwiazda kończy żywot?

Ewolucja gwiazdy wiąże się najpierw ze spalaniem się w reakcjach jądrowych wodoru w hel, później helu w węgiel. Przy temperaturze powyżej ok. 100 milionów stopni atomy węgla, łącząc się w reakcjach jądrowych z atomami helu, tworzą atomy tlenu. Takie węglowo-tlenowe wnętrze gwiazdy kurczy się, podczas gdy jej warstwy zewnętrzne się rozszerzają, tworząc obłok gazu i pyłu o najrozmaitszych kształtach. Te struktury, kończące życie gwiazd o masach podobnych do masy Słońca, nazwane zostały mgławicami planetarnymi. Ze względu na niezwykły, urodziwy wygląd zyskały nawet nazwę „kwiaty kosmicznej łąki”.

Czy poszerzanie wiedzy o Wszechświecie daje poczucie panowania człowieka nad nim?

Spośród wszystkich nauk przyrodniczych, nauk o Wszechświecie, astronomia jest jedyną, której możliwości badawcze – oprócz dociekań teoretycznych – ograniczone są do obserwacji, podczas gdy wszystkie inne nauki dysponują możliwością eksperymentowania. Mamy jednak rekompensatę tego braku. Już dawno pojawiła się możliwość modelowania cyfrowego zjawisk i procesów na cyfrowym modelu i konfrontowania wyników z obserwowanymi faktami. Dzięki temu udało się poznać wewnętrzną budowę i ewolucję gwiazd, w czym znaczący udział mają polscy astronomowie. Udało się „zajrzeć” do wnętrza gwiazdy, zmierzyć temperaturę, ciśnienie i gęstość.

Widzę jednak pozytywny aspekt pozbawienia astronoma możliwości ingerencji w przedmiot badań. Świadomość niedostępności obiektu, zrozumienie dzielących nas od niego odległości w czasie i przestrzeni, uczy pokory i szacunku wobec wszechświata. Człowiek będący cząstką tego Wszechświata, ale działającą rozumnie i w sposób wolny poprzez zgłębianie jego tajników, w jakiś sposób określa samego siebie. Aby spojrzenie z tej perspektywy było prawdziwe, wymaga autentycznej pokory i, powiedziałbym, czystości serca. Parafrazuję tu słowa Marka Aureliusza, rzymskiego cesarza i filozofa z II wieku po Chrystusie, który w „Rozmyślaniach” zanotował słowa odnoszące się do każdego miłośnika astronomii: „Badaj biegi gwiazd, jakbyś sam brał w nich udział. I ciągle rozważaj przemiany pierwiastków. Takie myśli oczyszczają z brudu życia ziemskiego”.

Warto więc zapatrzyć się w niebo?

Kontakt z przyrodą, naturą, Wszechświatem może odegrać niepoślednią rolę w naszym życiu. Trzeba niewiele, bo tylko zdobyć się na wysiłek patrzenia na świat. Obok tego, co powiedziałem o docieraniu do prawdy o dziele stworzenia, o człowieku i sensie istnienia, poznawanie Wszechświata kształtuje zdolność przyjmowania i podziwu, a także trzeźwego rozróżniania i syntezy. Proszę pozwolić, że zacytuję tu mądre słowa rosyjskiego pisarza Władimira Sołouchina: „Bez zdolności do dziwienia się światu, bez zamyślenia nad nim, przyswojenie wiedzy nieraz w ogóle nie jest możliwe”.

Dużym polem do refleksji mogą też być słowa Mikołaja Kopernika z dzieła „De revolutionibus”: „A cóż piękniejszego nad niebo, które przecież ogarnia wszystko, co piękne? Świadczą o tym już same nazwy, takie jak caelum i mundus, z których ta oznacza czystość i ozdobę, tamta – dzieło rzeźbiarza”. Wielu filozofów właśnie dla tej nadzwyczajnej piękności nieba wprost je nazywało widzialnym bóstwem.

Dr Krzysztof Ziołkowski (ur. 1939) – astronom, emerytowany pracownik Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk, były sekretarz naukowy tego instytutu. Wykładowca astronomii na Politechnice Warszawskiej i w Wyższej Szkole Przymierza Rodzin (obecnie Collegium Verum) w Warszawie. W latach 1983–1997 redaktor naczelny miesięcznika „Urania”, wieloletni członek władz Polskiego Towarzystwa Miłośników Astronomii, autor wielu prac naukowych, artykułów popularnonaukowych związanych z astronomią i astronautyką, a także kilku książek, m.in. „Bliżej komety Halleya” (1985), „Zdziwienia. Wszechświat ludzi o długich oczach” (2006), „Poza Ziemię… Historia lotów międzyplanetarnych” (2017). Członek Międzynarodowej Unii Astronomicznej oraz członek honorowy Polskiego Towarzystwa Astronomicznego.