Kako preučujemo zvezde? Yuan-Sen Ting

Ogled celotne lekcije: http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-study-the-stars-yuan-sen-ting

Naša najboljša tehnologija lahko pošlje človeka na Luno in preiskuje robove našega sončnega sistema, a te razdalje so majhne, ko jih primerjamo z velikostjo vesolja. Kako lahko preučujemo druge galaksije? Yuan-Sen Ting nas popelje globoko v vesolje in nam pokaže, kako astronomi preučujejo zvezde izven našega dosega.

Avtorlekcije Yuan-Sen Ting, animacija Kozmonot Animation Studio.

Mestno nebo je pravzaprav
precej dolgočasno.

Če pogledate v temo med stavbami,

boste morda lahko prepoznali
Velikega medveda

ali morda Orionov pas.

A počakajte.

Poglejte ta mračni predel še enkrat
in iztegnite palec.

Koliko zvezd mislite, da je za njim?

Deset, dvajset? Pomislite še enkrat.

Če pogledate na ta del neba
v velikosti nohta na palcu

s Hubblovim teleskopom,

bi namesto svetlobnih pik videli zmazke.

To niso zvezde.

So galaksije, tako kot naša Mlečna cesta.

Mesta z milijardami zvezd

in več kot tisoč se jih skriva
pod vašim palcem.

Vesolje je večje,
kot lahko vidite iz mesta,

in celo večje od zvezdnega neba,
ki ga lahko vidite na podeželju.

To je vesolje, kot ga vidijo astrofiziki,

z več zvezdami,
kot je zrn peska na Zemlji.

S tem ko ponoči strmimo v zvezde,

smo del najstarejše znanosti
v človeški zgodovini.

Študija neba je starejša kot

navigacija, kmetijstvo
in morda celo jezik.

A za razliko od drugih znanosti
astronomija temelji izključno na opazovanju.

Ne moremo nadzorovati parametrov
naših eksperimentov iz laboratorija.

Naša najboljša tehnologija
lahko človeka pošlje na Luno

in se dotakne robov
našega sončnega sistema.

A te razdalje so neznansko majhne,

ko jih primerjamo
z zevajočimi prepadi med zvezdami.

Kako lahko torej toliko vemo
o drugih galaksijah,

iz česa so sestavljene, koliko jih je
in ali so sploh tam?

No, lahko začnemo s prvo stvarjo,
ki jo lahko vidimo ponoči: z zvezdami.

Poskušamo preučiti njihove lastnosti.

Iz česa so narejene? Kako vroče so?
Koliko tehtajo? Koliko so stare?

Kako daleč so od Zemlje?

In verjemite ali ne,

vse te stvari lahko izvemo iz luči,
ki sveti na nebu.

Eno vrsto zvezdnega sporočila razberemo tako,
da njeno svetlobo spremenimo v mavrico.

Ko mavrico pogledate na Zemlji,

v resnici gledate svetlobo Sonca,

razpršeno skozi vodne kapljice
v atmosferi

v vse različne valovne dolžine,
ki jo sestavljajo.

Ko preučujemo svetlobo drugih zvezd,

lahko po potrebi ustvarimo mavrice,
in to ne z vodnimi kapljicami,

temveč z drugimi posebnimi instrumenti,
ki razpršijo svetlobo.

Ko pogledamo razpršeno svetlobo
našega Sonca,

vidimo nekaj čudnega:
temne črte v naši mavrici.

Te črte so značilni prstni odtisi atomov.

Vsaka vrsta atoma v Sončevi atmosferi vpija
svetlobo pri različnih valovnih dolžinah

in količina absorbcije
je odvisna od števila atomov.

S tem, koliko svetlobe
manjka na valovnih dolžinah,

lahko povemo, kateri elementi
so v Sončevi atmosferi

kot tudi njihove koncentracije.

In enako idejo lahko uporabimo
pri preučevanju drugih zvezd.

Naredimo spektralno mavrico,
pogledamo kaj manjka

in ugotovimo, kateri elementi so prisotni.

Bingo. Sedaj veste,
iz česa so narejene zvezde.

A nismo omejeni samo
na valovne dolžine, ki jih zaznajo naše oči.

Pomislite na radijske valove.

Ja, lahko ponesejo Billboardovo
lestvico Top 100 v vaš avto,

a lahko tudi potujejo
skoraj neomejeno skozi vesolje.

Ker so prišli tako daleč,

nam lahko radijski valovi
povedo zgodnjo zgodovino vesolja,

od samo nekaj tisoč let po velikem poku.

Lahko preučujemo tudi infrardečo svetlobo,
ki jo oddajajo hladnejši objekti,

kot na primer oblaki plina
in prahu v vesolju,

in ultravijolično svetlobo vročih zvezd,
pravkar rojenih iz teh oblakov.

Preučevanje različnih valovnih dolžin

nam da bolj popolno sliko
posameznega objekta

pa tudi drug pogled na vesolje.

Zato astrofiziki uporabljajo
več različnih vrst teleskopov,

ki pokrivajo spekter od infrardečih
prek ultravijoličnih do x-žarkov,

od velikih radijskih krožnikov do velikih
srebrnih ogledal in vesoljskih satelitov,

ki zaznavajo svetlobo, ki bi jo drugače
zaustavilo Zemljino ozračje.

Astrofiziki ne vidijo samo

milijarde zvezd med milijardami galaksij
v vesolju.

Slišijo, čutijo in zaznajo jih
skozi mnoge kanale,

od katerih vsak pripoveduje
drugačno zgodbo.

A vse se začne s svetlobo, s tisto,
ki jo lahko vidimo, in tisto, ki je ne.

Želite izvedeti skrivnosti vesolja?

Samo sledite svetlobi.