Mimo, że kosmos to z zasady niezwykle dynamiczne miejsce, układ gwiazd na nieboskłonie wydaje się wieczny i stabilny.

Krótko. W komen­ta­rzu pod jednym z tekstów pojawiła się nastę­pu­jąca wąt­pli­wość: “Jak możemy widzieć od tysięcy lat ten sam układ gwiazd? Przecież, według nauki Ziemia wiruje, krąży wokół Słońca, a cały Układ Sło­neczny pędzi z pręd­ko­ścią 792 tys. km/h. Proszę o wytłu­ma­cze­nie”. W rze­czy­wi­sto­ści pozycje gwiazd pod­le­gają ciągłym zmianom, tyle że są one nie­zau­wa­żalne w ludzkiej skali czasu.

Trochę dłużej. Astro­no­mia i jej upo­śle­dzona siostra, astro­lo­gia, towa­rzy­szą czło­wie­kowi od począt­ków cywi­li­za­cji. Już sta­ro­żytni obser­wa­to­rzy nieba potra­fili odróżnić elementy wędru­jące (planety) od gwiazd stałych. Te drugie zdawały się nie zmieniać poło­że­nia względem siebie, co noc zary­so­wu­jąc bliź­nia­cze struk­tury. Wiele kultur nadawało im zna­cze­nie, wypa­tru­jąc w systemie migo­czą­cych punktów, sylwetek mitycz­nych postaci i stworzeń. Carl Sagan trafnie porównał tę zabawę do kosmicz­nego testu Ror­scha­cha.

W istocie, kon­ste­la­cje podzi­wiane przez współ­cze­snego miesz­kańca Kairu, nie różnią się znacząco od tego, co mogli zaob­ser­wo­wać nadworni kapłani faraonów. Mimo to wiemy dziś, że nie­zmien­ność gwiazd stałych jest tylko pozorna.

Zacznijmy od samej natury gwiazd. Nasi przod­ko­wie nie zdawali sobie sprawy, że błysz­czące plamki to odległe, potężne kule wodoru, które żyją własnym życiem. Każda z tych kul ewoluuje w tempie dyk­to­wa­nym przez zacho­dzące w jej jądrze procesy ter­mo­ją­drowe, w ciągu eonów zmie­nia­jąc swą jasność i w końcu gasnąc. Za przykład niech posłuży zdobiący nasze zimowe niebo gwiaz­do­zbiór Oriona. Naj­wy­raź­niej­sze punkty kon­ste­la­cji tworzą dwa nad­ol­brzymy: błękitny Rigel oraz czer­wo­nawa Betel­geza. Tego rodzaju utyte gwiazdy funk­cjo­nują rela­tyw­nie krótko, prze­cho­dzą dyna­miczne zmiany, i wreszcie giną jako zja­wi­skowe super­nowe. Oznacza to, że Orion niemal w każdej chwili może utracić swe lewe ramię – tworzone przez dogo­ry­wa­jącą Betel­gezę – a w ciągu następ­nych kil­ku­na­stu milionów lat zapewne zgubi też prawą stopę – Rigela.

Do tych punk­to­wych prze­ta­so­wań dochodzi nie­ustanny ruch gwiazd. W kosmosie wszystko wiruje, krąży lub w inny sposób mknie przez prze­strzeń, naj­czę­ściej z pręd­ko­ściami nie­wy­obra­żal­nymi dla zwykłego Zie­mia­nina. Nie jest tajem­nicą, że Słońce to pyłek w jednym z ramion galak­tyki o sze­ro­ko­ści ponad stu tysięcy lat świetl­nych, dostoj­nie obra­ca­ją­cej się wokół własnej osi, co zajmuje jej około ćwierć miliarda lat. Oczy­wi­ście cała zawar­tość Drogi Mlecznej pozo­staje równie żwawa i złożona. Jedne gwiazdy wędrują wokół galak­tycz­nego jądra wolniej, inne nieco szybciej, a do tego dochodzą wewnętrzne inte­rak­cje gra­wi­ta­cyjne.

Nie dostrze­gamy tego harmidru gołym okiem, wyłącz­nie przez iluzję związaną z kolo­sal­nymi dystan­sami. Tak, jak jadący w oddali na hory­zon­cie pociąg wydaje się wol­niej­szy od tego, który prze­jeż­dża nam przed nosem, tak względna pozycja ciał nie­bie­skich leżących biliony kilo­me­trów od Ziemi, zdaje się nie­za­chwiana. Jeśli jednak pocze­kamy odpo­wied­nio długo w końcu docze­kamy się wyraź­nych zmian.

Tym razem niech za przykład posłuży nam naj­bar­dziej cha­rak­te­ry­styczny asteryzm pół­noc­nej półkuli, czyli Wielki Wóz. Astro­no­mo­wie zmie­rzyli pręd­ko­ści i odle­gło­ści do poszcze­gól­nych gwiazd na tyle pre­cy­zyj­nie, że mogą zarówno określić kształt Wozu w prze­szło­ści, jak również pokusić się o prze­wi­dze­nie jego przy­szło­ści. Dzięki temu wiemy, że o ile zestaw środ­ko­wych gwiazd nie ulegnie w naj­bliż­szym czasie wartym uwagi prze­su­nię­ciom, o tyle położone na krańcach Alkaid i Dubhe mkną we własnych kie­run­kach i “już” za kilkaset tysięcy lat prze­ro­bią Wóz na coś w rodzaju włóczni czy noża.

Bardziej nie­cier­pliwi mogą sięgnąć po teleskop i odszukać nie­wielką Gwiazdę Barnarda z kon­ste­la­cji Wężow­nika. Sąsia­du­jący z nami czerwony karzeł przesuwa się po nie­bo­skło­nie aż o 10,4″ (sekundy kątowej) rocznie. Na pierwszy rzut oka nie robi to może wrażenia, ale jeszcze przed rokiem 2200 obiekt zmieni swoje poło­że­nie o sze­ro­kość tarczy sło­necz­nej.

Na zakoń­cze­nie warto dodać, że zaawan­so­wane obser­wa­cje pozwa­lają nam też prze­wi­dzieć, kiedy i które z odle­głych gwiazd przy­wę­drują w okolicę Układu Sło­necz­nego i przy­ozdo­bią niebo naszych potomków. Naj­bar­dziej namolnym gościem może okazać się Gliese 710, która za półtora miliona lat minie Słońce w odle­gło­ści mniej­szej niż 1/5 roku świetl­nego. Za wcześnie by snuć tu szcze­gó­łowe prze­wi­dy­wa­nia, ale jest niemal pewne, że karzeł stanie się jednym z naj­ja­śniej­szych oraz naj­dy­na­micz­niej­szych punktów nie­bo­skłonu odległej przy­szło­ści.

  • greylin

    Wszystko to ciekawe i praw­dziwe, ale warto było jeszcze wspo­mnieć o precesji osi obrotu Ziemi i jednym ze skutków tego zjawiska, czyli zmianie gwiazd wska­zu­ją­cych bieguny. Obecnie Polaris niemal idealnie pokrywa się z pół­noc­nym biegunem nie­bie­skim, jednak nie jest to nie­zmienne, a biorąc pod uwagę okres precesji wyno­szący 26000 lat, jej efekty są chyba nawet bardziej zauwa­żalne, niż w przy­padku Gwiazdy Barnarda.

    • Mar­ko­nius

      Racja, zaledwie (w skali kosmicz­nej) 4–5 tys. lat temu gwiazdą bie­gu­nową północną był Thuban w gwiaz­do­zbio­rze Smoka i to jego pozycją kie­ro­wali się ówcześni archi­tekci egipscy pro­jek­tu­jąc wejścia do piramid.

      • Michał Skichał

        No właśnie miałem napisać o tym, że nadworni kapłani faraonów widzieli jednak całkiem inne niebo 😉

    • https://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Owszem Panowie, ale jest to jednak inna para kaloszy. Zmiana gwiazdy polarnej wynika z precesji Ziemi, gdzie prze­su­nię­ciu ulega cały nie­bo­skłon; nato­miast przy­wo­łany ruch Gwiazdy Barnarda czy ele­men­tów Wiel­kiego Wozu jest względny — zmienią się pozycje pomiędzy samymi gwiaz­dami.

      • Mar­ko­nius

        Jasne, każdy tekst ma jakieś granice tema­tyczne i nie da pisać o wszyst­kim. Ale może warto przy­po­mnieć szer­szemu gronu czy­tel­ni­ków o tym powią­za­nym zjawisku…

  • Hakuna

    Pytanie laika — czy gwiazdy widoczne gołym okiem na nie­bo­skło­nie pochodzą wszyst­kie z Drogi Mlecznej czy może jest moż­li­wość obser­wa­cji czegoś z innych galaktyk?

    • https://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Tak, to wyłącz­nie Droga Mleczna — mało tego — to tylko kilka tysięcy gwiazd, z których więk­szość leży w obrębie tysiąca lat świetl­nych od Ziemi. Możesz gołym okiem zobaczyć obcą galak­tykę — Andro­medę M31 — ale z naszego punktu widzenia to tylko malutka chmurka, przy­po­mi­na­jąca mgławicę.

      • Hakuna

        “Oczy­wi­ście możesz gołym okiem zobaczyć obcą galak­tykę — Andro­medę M31” — o to mi chodziło. Czyli de facto jesteśmy w stanie zobaczyć obiekt spoza Drogi Mlecznej.

      • https://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

        Tak, jed­no­cze­śnie Andro­meda jest naj­dal­szym obiektem widocz­nym nie­uzbro­jo­nym okiem. Poza tym można zobaczyć choćby Obłoki Magel­lana, ale to nie z naszej półkuli.

      • http://jacek-belof.blogspot.com/ Jacek

        Wiem, że Obłoki Magel­lana, to osobne galak­tyki, ale z dalszego punktu widzenia (i mojego również), to w zasadzie takie roz­ciap­ciane muchy na przed­niej szybie naszej Galak­tyki

      • m

        Nie do końca.
        M33 (Galak­tyka Trójkąta) leży nieco dalej (2.9 mln ly) i może być zaob­ser­wo­wana w bardzo dobrych warun­kach (jasność 5.7mag) a w ide­al­nych warun­kach można zaob­ser­wo­wać też M81 (Galak­tykę Bodego) która leży w odle­gło­ści aż 11.77 mln ly (jasność 6.9mag)

    • Michał Skichał

      Część gwiazd w naszej Galak­tyce pochodzi z innych galaktyk. Droga Mleczna to monstrum, które wchło­nęło już kilka malut­kich lokal­nych galaktyk kuli­stych. Zatem obser­wu­jąc jedynie gwiazdy znaj­du­jące się w gra­ni­cach struk­tury naszej Galak­tyki, jesteś w stanie oglądać gwiazdy obce. Niestety, nie pamiętam już, czy któ­rą­kol­wiek taką “gromadę” gwiazd widač gołym okiem… Ale to ja wła­ści­wie nie o tym chciałem napisać. Koncept jest jednak ten sam — nie musisz dostrzec odle­głych Indii wpa­tru­jąc się w dal z balkonu w War­sza­wie, Hindusa możesz dostrzec w tłumie pieszych na naj­bliż­szym skrzy­żo­wa­niu w tym mieście. A mia­no­wi­cie, przy­naj­mniej jedna z gwiazd dobrze widocz­nych gołym okiem na nocnym nie­bo­skło­nie musi być gwiazdą obcą, ponieważ jej prędkość, z jaką prze­miesz­cza się w Drodze Mlecznej, jest znacznie większa, niż pręd­ko­ści rodzi­mych gwiazd. Mówiąc inaczej, ma ona energię kine­tyczną tak dużą, że nie jest to gwiazda związana gra­wi­ta­cyj­nie z naszą Galak­tyką. Jest to dziwne, bo wynika stąd, że przy­le­ciała z odle­głego kosmosu sama jedna, w poje­dynkę. Albo wypadła ze swojej macie­rzy­stej galak­tyki, która po zde­rze­niu z Drogą Mleczną roz­le­ciała się i utraciła swą macie­rzy­stą struk­turę i z tego powodu nie potra­fimy jej wskazać…

  • Darek Radek

    Czyli za półtora miliona lat będziemy układem podwój­nym?

    • https://www.kwantowo.pl/ Adam Adamczyk

      Raczej nie. O ile pamiętam, prędkość z jaką miniemy się z Gliese 710 jest na tyle duża, że każda z gwiazd pójdzie w swoją stronę.

      • http://jacek-belof.blogspot.com/ Jacek

        W nad­cho­dzą­cym czasie i tak będzie to naj­bar­dziej dyna­miczny okres dla Układu Sło­necz­nego… tak bliski przelot z pew­no­ścią wywoła zakłó­ce­nia w Pasie Kuipera, oraz Obloku Oorta, co napewno zaowo­cuje wzmo­żo­nym ruchem kosmicz­nego śmiecia w bez­po­śred­nim sąsiedz­twie Ziemi (Jowisz wszyst­kiego nie wyłapie).

      • Michał Skichał

        Możemy się spo­dzie­wać Wiel­kiego Bom­bar­do­wa­nia II (czyt. końca świata). Ta gwiazda po prostu przej­dzie przez nasz Układ Sło­neczny i siłą rzeczy rozpędzi setki, jeśli nie miliony małych ciał. O ile Obłok Oorta istnieje — pamię­tajmy, że to tylko hipoteza, jedna z kilku moż­li­wo­ści tłu­ma­czą­cych wyniki obliczeń Oorta, zakła­da­jąc wcze­śniej, że w ogóle mają one jaki­kol­wiek sens fizyczny. O ile mnie pamięć nie myli, to gwiazda ta przej­dzie przez Układ Sło­neczny na tyle daleko od centrum, że nie powinna mieć jednak bez­po­śred­niego wpływu na Pas ani Kuipera… Ale może źle pamiętam…

      • kuba_wu

        Zresztą w układzie dwóch ciał (a przecież inne byłyby zanie­dby­walne dla ruchu obu gwiazd) nie ma mowy o jakimś prze­chwy­ce­niu. Z symetrii wynika że gość oddali się tak jak przybył…

  • Dr. Paul Kopetzky

    Ta nie­skoń­czo­ność jest przy­tła­cza­jąca i obez­wład­nia­jąca tak, że można zwa­rio­wać, vide Ph.K. Dick, “Dosto­jew­ski SF”, nawet tutaj na ziemi.