Galaxia "Micul Nor al lui Magellan", văzută aici în lumină infraroșie, dar care arată diferit atunci când este observată folosind alte lungimi de undă. ESA / NASA / JPL-Caltech / STScI

Suntem scăldați în lumina stelelor. În timpul zilei vedem Soarele, lumina reflectată de pe suprafața Pământului și cerul albastru. Noaptea vedem stelele, precum și lumina Soarelui reflectată de Lună și de planete.

Dar există mai multe modalități de a vedea Universul. Dincolo de lumina vizibilă există raze gama, raze X, lumină ultravioletă, lumină infraroșie și unde radio. Ele ne oferă noi modalități de a observa Universul.

 



Luna în raze X

Te-ai uitat la Lună în timpul zilei? Vei vedea o parte din Lună scăldată în lumina soarelui și cerul albastru al Pământului în fața Lunii.


Luna în spatele unui cer albastru. Flickr / Ed Dunens, CC BY


Acum setaţi-vă pe modul "raze X" cu ajutorul satelitului ROSAT și veți vedea ceva interesant.

Soarele emite raze X, aşa că puteți vedea destul de ușor partea cu zi a Lunii. Dar partea cu noapte a Lunii are ca fundal cerul în raze X. Cerul în raze X este în spatele Lunii!



Luna văzută în raze X de ROSAT. Partea cu noapte a Lunii are un fundal în raze X. DARA, ESA, MPE, NASA, J.H.M.M. Schmitt

Doar ce este cerul în raze X? Ei bine, razele X sunt mai energetice decât fotonii luminii vizibile, razele X provenind adesea din cele mai fierbinţi și mai violente obiecte cosmice. O mare parte a cerului în raze X este produsă de nuclee galactice active, care sunt alimentate de materie care este atrasă în găuri negre.

În raze X, Luna are pe fundal milioane de surse cosmice, alimentate de găuri negre, împrăștiate pe distanţe de miliarde de ani-lumină în spațiu.


Cerul în unde radio


Dacă vă aflați în emisfera sudică și nu sunteţi perturbaţi de vreo formă de poluare luminoasă, atunci puteți vedea Norul lui Magelan. Aceasta este o galaxie apropiată de Calea Lactee. Cu ochiul liber arată ca un nor difuz, dar ceea ce vedem în fapt este lumina combinată a milioane de stele îndepărtate.



Imaginile în spectrul luminii vizibile ale Norului lui Magellan captează lumina stelelor. ESA / Hubble și Sky Digitized Sky / Davide De Martin


Undele radio oferă o vedere foarte diferită a Micului Nor a lui Magellan. Folosind Australian Square Kilometre Array Pathfinder, reglat pe 1.420,4 MHz, nu mai vedem stele, ci gazul cosmic din hidrogen.



Undele radio pot detecta gazul din hidrogen din Micul Nor al lui Magellan. ANU și CSIRO

Gazul de hidrogen este destul de rece, aşa că atomii îşi păstrează electronii (spre deosebire de hidrogenul ionizat). Se poate răci și mai mult și prăbuşi (sub forța gravitației) pentru a produce nori de gaz de hidrogen molecular și, ulterior, noi stele.

Undele radio ne permit astfel să vedem combustibilul necesar pentru crearea stelelor, iar Micul Nor al lui Magellan produce în prezent noi stele.



Simţind căldura din cuptorul cu microunde


Dacă Universul ar fi infinit de mare și infinit de vechi, atunci probabil că în orice direcţie am lua-o am da de o stea. Acest lucru ar duce la un cer pe timpul nopţii destul de luminos. Astronomul german Heinrich Olbers, împreună cu alţii, a dat peste "paradox" cu secole în urmă.


 O imagine a cerului pe timp de noapte în spectrul luminii vizibile, captând lumina stelelor din Calea Lactee. ESO / S. Brunier, CC BY

Când ne uităm la cer pe timpul nopţii, vedem stelele, planetele și Calea Lactee. Dar cea mai mare parte a cerului este negru, iar asta ne spune ceva important.

Să aruncăm o privire asupra Universului în segmentul microundelor. Satelitul Planck dezvăluie gaze și praf strălucitoare în Calea Lactee. Dincolo de asta, în orice direcție, există lumină! De unde vine?



 Cerul în segmentul microundelor strălucește în toate direcțiile. ESA, HFI & LFI consortia

La lungimi de undă specifice microundelor putem observa lumina după Big Bang. Această radiaţie a fost produsă la 380.000 de ani după Big Bang, când Universul avea o temperatură de aproximativ 2.700 ℃.

Însă ce vedem acum nu arată ca o minge de gaz la 2.700 ℃. În schimb, vedem o radiaţie la -270 ℃. De ce? Pentru că trăim într-un Univers în expansiune. Radiaţia pe care o observăm acum, care are la origine radiaţia de după Big Bang, a fost transformată din lumină vizibilă în microunde (cu o energie mai mică), rezultând temperatura mai mică observată în prezent.


Radioul planetar


Jupiter este una dintre cele mai uşor de observat planete cu un telescop mic. Puteți vedea benzile care se întind de-a lungul uriaşei planete. Chiar și binoclurile pot surprinde cele patru luni descoperite de Galileo cu secole în urmă.



 O imagine a lui Jupiter în spectrul luminii vizibile, realizată de sonda spațială Cassini. NASA / JPL / Space Science Institute


Dar obțineți o imagine mai puțin familiară a lui Jupiter când treceți în unde radio. Un telescop radio dezvăluie strălucirea caldă a planetei. Ceea ce iese în evidență sunt undele radio care vin de deasupra planetei.



 Jupiter emite unde radio din abundenţă. CSIRO

O mare parte a emisiei de unde radio ale planetei Jupiter este produsă de radiația sincrotronică și ciclotronă, care rezultă din accelerarea electronilor într-un câmp magnetic.

ιιιιιιιιιι Radiaţia sincrotronică este radiaţia electromagnetică emisă atunci când electronii care se deplasează cu viteze apropiate de viteza luminii sunt forţaţi să schimbe direcţia de deplasare sub acţiunea unui câmp magnetic.
ιιιιιιιιιι Radiaţia ciclotronică este radiaţia electromagnetică emisă de particule încărcate electric accelerate, forţate să schimbe direcţia de prezenţa unui câmp magnetic.

Pe Pământ folosim acceleratoare de particule pentru a produce astfel de radiații. Dar în câmpul magnetic puternic al lui Jupiter apar în mod natural (și în mod abundent).

Sincrotronul produs de Jupiter este atât de puternic, încât îl puteți detecta pe Pământ. Nu doar cu ajutorul telescoapelor radio de milioane de dolari, ci și cu echipamente care pot fi cumpărate pentru câteva sute de dolari. Nu e nevoie să fii un astronom profesionist pentru a-ţi extinde observarea Universului dincolo de lumina vizibilă.

Sursa: TheConversation