Kiedyś i dziś. Fotografie unaoczniające, jak rozwinęła się astronomia

Tym razem coś dla amatorów kosmicznej fotografii. Wydobyłem z odmętów internetu garść ciekawych, archiwalnych zdjęć obiektów astronomicznych i zestawiłem je z owocami współczesnej techniki obserwacyjnej oraz eksploracji Układu Słonecznego. Progres robi wrażenie.

Zaczynamy grzecznie i niemal chronologicznie, od naszej Gwiazdy Dziennej. Słońce było drugim (po Księżycu) ciałem niebieskim uwiecznionym na fotografii, już w pierwszej połowie XIX stulecia. Za wykonaniem tego zdjęcia stał nie byle kto, bo zacni francuscy fizycy: Louis Fizeau i Leon Foucault (ten od słynnego wahadła i pomiaru prędkości światła). Obiekt wymagał nieprawdopodobnie krótkiego – jak na ówczesne standardy – czasu naświetlania, wynoszącego tylko 1/60 sekundy. Dla kontrastu, po prawej widzisz moment koronalnego wyrzutu masy, uchwycony przez wystrzelonego w 2010 roku amerykańskiego satelitę Solar Dynamics Observatory.

Może Jowisz jest paskudną bulwą, ale jako olbrzym o masie trzystukrotnie większej od Ziemi, doczekał się sesji zdjęciowej bardzo wcześnie. Oczywiście naprawdę słaba jakość ujęcia z lewej strony, w dużej mierze wynika nie tyle ze słabości teleskopów, co raczej XIX-wiecznej techniki fotograficznej. Po środku możesz podziwiać pamiątkę po pierwszym bliskim spotkaniu z Jowiszem, jakiego dostąpił Voyager 2. Ostatni portret to świeżutka perełka, dostarczona przez sondę Juno.

Znana od wieków Wielka Mgławica w Orionie. Choć nie mam pewności, zdjęcie Henry’ego Drapera to chyba najwcześniejsza próba uchwycenia w kadrze mgławicy i tak odległego obiektu (ponad 1,3 tys. lat świetlnych). Po prawej jedna z wielu barwnych fotografii Oriona, pochodząca z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a.

Kometa Halleya pozostaje o tyle niewdzięcznym modelem, że przybywa w okolice Ziemi jedynie co 76 lat. Dlatego, odkąd na dobre rozpoczęła się era fotografii, mieliśmy zaledwie dwie okazje na wykonanie sensownego pstryknięcia. Pierwszy z uwiecznionych przelotów komety nastąpił w kwietniu 1910 roku, następny w lutym 1986, a na kolejny przyjdzie nam czekać aż do lutego 2061 roku. Niestety, prawdopodobnie dopiero nasze dzieci uzyskają obraz słynnego ciała w rozdzielczości, na jaką kometa bez wątpienia zasługuje.

Niby daleko, a jednak blisko. Choć od Galaktyki Andromedy dzieli nas aż 2,5 miliona lat świetlnych, to z uwagi na swoje gabaryty zajmuje ona tak duży obszar na nocnym niebie, że jej obserwacji można dokonać właściwie na każdym sprzęcie. Warto zauważyć, iż górne zdjęcie zostało wykonane, gdy nawet jeszcze nie zdawano sobie sprawy, że Andromeda to osobna galaktyka, zawierająca miliardy własnych gwiazd i leżąca daleko poza Drogą Mleczną. Niżej widnieje fragment monstrualnej fotografii, wykonanej niedawno przez Teleskop Hubble’a. Złożona z ponad 400 ujęć, w oryginale posiada aż 1,5 miliarda pikseli. Przy takiej rozdzielczości, bez względu na kosmiczne odległości, niemal jesteśmy w stanie wypatrzyć poszczególne gwiazdy.

Niebiańskie Plejady, wspaniała ozdoba gwiazdozbioru Byka. Pionierskie ujęcie gromady powstało w Obserwatorium Yerkes, należącym do Uniwersytetu w Chicago. Tapetę z prawej zawdzięczamy, jakżeby inaczej, Teleskopowi Hubble’a.

Interesujący fakt: mogliśmy przekonać się jak wygląda z zewnątrz Ziemia, jeszcze przed rozpoczęciem epoki podboju kosmosu. Pierwszy tego typu obraz ujrzeli Amerykanie, tuż po zakończeniu II wojny światowej. Posłużyła im do tego kamera, podpięta do jednej z przechwyconych od upadłych Niemiec rakiet V2. W czasie testów uzyskano tysiąc podobnych fotografii, wykonanych z wysokości około 150 kilometrów. Aktualnie podobną panoramą rozkoszują się w każdej chwili członkowie załogi Międzynarodowej Stacji Kosmicznej.

Kolejna mgławica tak znana, że wręcz ikoniczna. To oddalona o 6 tys. lat świetlnych pozostałość po wybuchu supernowej, jaki nastąpił tysiąc lat temu. Z uwagi na skrywany pulsar – widoczny dzięki nowszym obserwacjom, wyczulonym na promieniowanie we wszelkich częstotliwościach – Mgławica Krab pozostaje bardzo jasna i aktywna. Oba współczesne ujęcia, zarówno z 1999 jak i z 2016 roku, pochodzą z Teleskopu Hubble’a.

Pora na Czerwoną Planetę. Po raz pierwszy dane nam było spojrzeć na jej powierzchnię z bliska, dzięki amerykańskiemu programowi Mariner. Pełny sukces osiągnęła wyprawa Marinera 4 z 1964 roku, kiedy to sonda minęła Marsa w odległości zaledwie 9 tys. kilometrów. Pozostałe trzy fotografie pochodzą rzecz jasna już z kamer zamontowanych w bezzałogowych lądownikach. Były to kolejno misje: Viking 2, Mars Pathfinder oraz działający od 2012 roku Curiosity.

Jeden z najsłynniejszych obiektów astronomicznych ostatniej dekady: kometa 67P/Czuriumow-Gierasimienko, znana przede wszystkim jako cel zakończonej pełnym sukcesem misji Rosetta. Pierwsze z przywołanych zdjęć powstało w kazachskiej Ałmacie. To właśnie ono, pozwoliło Klimowi Czuriumowowi rozpoznać w 1969 roku nową kometę. Pozostałe fotografie pochodzą już z przywołanej sondy, wystrzelonej w 2004 roku przez Europejską Agencję Kosmiczną.

Zniewalające pierścienie Saturna widział już sam Galileusz, ale dopiero czasy najnowsze pozwoliły na lepsze poznanie ich struktury i wyodrębnienie poszczególnych obszarów. Na przykładzie dwóch zdjęć – pierwszego z sondy Pioneer 11, drugiego z sondy Cassini – widać gołym okiem, ile wiedzy o Układzie Słonecznym nabyliśmy w ciągu zaledwie czterdziestu lat.

Skoro jesteśmy już przy Saturnie, to warto też przyjrzeć się jego naturalnym satelitom. Do najbardziej interesujących zawsze należał Enceladus. Fotografię z 1981 roku wykonał przelatujący opodal Voyager 2, natomiast fantastyczne erupcje na powierzchni niewielkiego księżyca, ustrzeliła nieaktywna już sonda Cassini.

Legendarne ujęcie ochrzczone przez Carla Sagana jako Pale Blue Dot, czyli mała, błękitna kropka. Zapewne doskonale znasz jego historię, więc tylko dla obowiązku przypomnę, że przedstawia ono naszą planetę, widzianą z rekordowego dystansu 6,5 miliarda kilometrów. Fotografię wykonała sonda Voyager 1 w trzynastym roku swojej podróży, zaraz po minięciu orbity Plutona. Dolne zdjęcie z powodu podobnej wymowy, lubię nazywaćPale Blue Dot 2.0. Prezentuje znacznie lepszą jakość, choć uczciwie trzeba przyznać, że sonda Cassini znajdowała się znacznie bliżej Ziemi niż Voyager w 1990 roku.

Nie mogło się obyć bez Plutona. Nawet nie szukałem żadnego “prehistorycznego” zdjęcia planety karłowatej, bo jeszcze na początku XXI wieku teleskopy przedstawiały co najwyżej rozmyte kropki. Nawet niezawodny Teleskop Hubble’a w tym przypadku skapitulował, wypluwając w 2004 roku jedynie rozpikselowaną plamę. Stąd też olbrzymia wartość badawcza wciąż trwającej misji New Horizons. W 2015 roku amerykańska sonda gruntownie przebadała rubieże Układu Słonecznego, przelatując kilkanaście tysięcy kilometrów nad powierzchnią Plutona i towarzyszącego mu Charona.

Na zakończenie bonus w postaci obrazów mikrofalowego promieniowania tła. Wyemitowane 380 tys. lat po wielkim wybuchu fotony zarejestrowano po raz pierwszy w 1965 roku. Ku zaskoczeniu astronomów, promieniowanie resztkowe wydawało się wręcz nieprawdopodobnie jednolite. Dopiero wraz z postępem technicznym i ewolucją aparatury udało się wypatrzyć drobne wahania temperatury tego prastarego światła, sięgające dwóch tysięcznych kelwina. Te ekstremalnie subtelne fluktuacje unaoczniła światu najpierw satelita COBE, następnie sonda Wilkinsona i w końcu satelita Planck. Każda kolejna fotografia przedstawiająca wszechświat w wieku niemowlęcym, oznacza nowe możliwości dla światowej kosmologii.

Sądzę, że każde z tych zdjęć daje do myślenia. Co czeka astrofotografię w ciągu kolejnych stu lat? Czy uda się bezpośrednie złapanie w kadr, horyzontu zdarzeń czarnej dziury? Czy zbadamy z bliska którąś z odległych skał Obłoku Oorta? Czy doczekamy się fotografii, na której egzoplaneta będzie czymś więcej niż tylko rozmazanym pikselem?

Nagroda za największą intergalaktyczną erupcję energii wędruje do… Czy można zobaczyć planetę pozasłoneczną? 5 rzeczy, które powinieneś wiedzieć o sondzie Voyager 1