Pod Krzyżem Południa - Kongres Unii Astronomicznej w Sydney

„U–PA” nr 6/2003

Pod Krzyżem Południa — Kongres Unii
Astronomicznej w Sydney

Tadeusz Jarzębowski

Międzynarodowa Unia Astronomiczna liczy obecnie około 9 tys. członków z 67 krajów. W dniach 13-26 lipca odbywał się w Sydney XXV Kongres tej organizacji. Uczestniczyło w nim około 2 tys. osób.
    Na walnym zebraniu podjęto następujące uchwały (zalecenia):

Dane, uzyskiwane w dziedzinie podstawowych badań astronomicznych, winny być — po upływie określonego czasu — przekazywane do archiwum, gdzie byłyby powszechnie dostępne za pośrednictwem Internetu.

Astronomia winna być włączana do programów nauczania w szkołach poziomu podstawowego i średniego.

Rok 2009 — czterechsetna rocznica obserwacji Galileusza, jak też narodzin nowoczesnej astronomii teleskopowej — zostanie ogłoszony „Rokiem Astronomii”.

    Wybrano nowe władze Unii. W latach 2003-2006 stanowisko prezydenta będzie sprawować Ron Ekers, znany radioastronom; był on przez 7 lat dyrektorem Very Large Array w USA, natomiast w ciągu ostatnich 15 lat kierował radioastronomią australijską. Funkcję sekretarza generalnego Unii sprawować będzie Oddbjřrn Engvold z Instytutu Astrofizyki Teoretycznej w Oslo. Prezydentem Komisji Stellar Constitution został Wojciech Dziembowski z Warszawy.
    Przed trzema laty astronomowie obradowali w Manchesterze. W roku 2006 odbędzie się kolejny kongres w „Mieście Karola IV” — w Pradze. Natomiast na spotkanie w Roku Astronomii zaprasza Rio de Janeiro

Zacznijmy od historii.

Kontynent australijski został poznany przez Europejczyków dość późno. Udokumentowane informacje pochodzą z pierwszej połowy XVII w., kiedy to do jego brzegów zaczęli docierać żeglarze holenderscy. Skaliste i pustynne wybrzeża wyspy — nazywane przez nich Nową Holandią — nie prezentowały się gościnnie, nie zachęcały do wkraczania na ląd.

Rys.1 Historyczne obserwatorium astronomiczne w Sydney

Sytuacja taka trwałaby może dłużej, gdyby nie pewne wydarzenie natury astronomicznej. Otóż w roku 1769 miało nastąpić widoczne w tych rejonach przejście Wenus przed tarczą Słońca. Royal Society zwróciło się do króla Jerzego III z prośbą o pomoc w dostarczeniu statku oraz wyposażenie takiej wyprawy. Kierownictwo powierzono kapitanowi Jamesowi Cookowi, który dał się potem poznać jako jedna z najwybitniejszych postaci w dziejach żeglugi i odkryć geograficznych. W 1768 r. jego korweta „Endeavour” wyruszyła w pierwszą, trwającą trzy lata podróż dookoła Ziemi. Obserwacje, w których brał udział angielski astronom Charles Green, zostały przeprowadzone na wyspie Tahiti na Pacyfiku (Wyspy Towarzystwa). Pogoda dopisała. Był 3 czerwca 1769 r. Uzyskane wyniki pozwoliły poznać dokładniejszą wartość odległości Ziemi od Słońca, a tym samym i rozmiary Układu Słonecznego.

Po wykonaniu zadania, kontynuując kurs w kierunku zachodnim, w roku 1770 James Cook dotarł do wschodnich wybrzeży kontynentu australijskiego. Tereny te — w przeciwieństwie do pustynnych zachodnich i północnych brzegów wyspy — okazały się bogate w roślinność, bardziej przyjazne. Jego korweta zakotwiczyła w Zatoce Botanicznej (Botany Bay), około 10 km na południe od centrum dzisiejszego Sydney. Cook nazwał te tereny Nową Południową Walią i uznał za własność Wielkiej Brytanii i króla Jerzego III.

Rys.2 Panorama Sydney. Z lewej budynek opery, gdzie odbywało się uroczyste otwarcie Kongresu

Tak więc zjawisko astronomiczne wpłynęło niejako na dalsze losy kontynentu. Osiemnaście lat później brytyjska rzeczywistość tego lądu zaczęła wcielać się w życie. Dnia 26 stycznia 1788 r. przybywa tu „Pierwsza Flota”, 11 statków z Wielkiej Brytanii z ponad tysiącem osób — głównie skazańców. Dzień ten obchodzony jest obecnie jako święto państwowe — Dzień Australii *.

Astronomia była potrzebna w żegludze, zwłaszcza do wyznaczania czasu; gwiazdy to „przewodniczki” żeglarzy. W roku 1855 na pagórku w porcie Sydney pojawił się kamienny budynek z kopułą: obserwatorium astronomiczne. Stoi do dziś, a jego obecność wskazuje, jak ważną rolę w rozwoju miasta odgrywała astronomia. W ciągu dziesiątków lat aktywności naukowej placówka ta wniosła sporo do badań astrometrycznych. Tu kapitanowie statków kalibrowali swe chronometry. Ale dziś — znalazłszy się w centrum czteromilionowej metropolii (i w dobie działania Globalnego Systemu Pozycyjnego) — placówka ta może spełniać już tylko rolę muzeum astronomii lat minionych.

* * *

Obecny, XXV Kongres Międzynarodowej Unii Astronomicznej, był drugim w historii tego miasta. Uczestników XV Kongresu Sydney gościło w roku 1973.

Rys.3 Rozmieszczenie galaktyk w przestrzeni (każdy punkt to galaktyka!). Kosmiczne struktury wykazują zgrupowania, przypominające miejscami wały

Uroczyste otwarcie Kongresu odbyło się w budynku opery, malowniczo usytuowanym na przylądku Bennelong. Ten gmach to prawdziwy klejnot współczesnej architektury.

Obrady odbywały się w Centrum Konferencyjnym i Wystawowym, położonym w równie pięknym miejscu, też nad wodą, na nabrzeżu Darling Harbour. Podobnie jak i na poprzednich zjazdach Unii, program obrad był bardzo bogaty: sześć czterodniowych sympozjów, 26 jedno- ewentualnie półtoradniowych sesji poświęcanych węższej tematyce, no i — tradycyjnie — trzy wieczorowe wykłady dotyczące problematyki najaktualniejszej. O bogactwie całokształtu aktywności naukowej świadczyć może fakt, że w obszernej księdze ze streszczeniami referatów i posterów było ponad 2100 pozycji.

Rys.4 Potwierdzają się obserwacyjne dane, że im większa obfitość metali w gwieździe, tym częściej wykrywa się tam planety

Sporym zainteresowaniem cieszyło się 218 Sympozjum poświęcone gwiazdom neutronowym, pulsarom, magnetarom. Wygłoszono tu 65 referatów, rozwieszono ponad 100 posterów. W sympozjum uczestniczyła też odkrywczyni pulsarów Jocelyn Bell-Burnell. (Można mieć wątpliwości, czy dla wszystkich czas biegnie jednakowo, gdyż jak się patrzy na panią Jocelyn, to trudno uwierzyć, że odkrycie miało miejsce przed 36 laty). Sympozjum podsumował odkrywca głośnego układu podwójnego z pulsarem PSR 1913+16, laureat Nagrody Nobla, Joseph Taylor z Princeton.

Trzeba nadmienić, że w dziedzinie badania pulsarów Australijczycy poszczycić się mogą sporymi osiągnięciami. Działający od czterech dziesięcioleci 64 m radioteleskop w Parkes (rys. 6) ma już na swym koncie odkrycie około 700 — tj. prawie połowy znanych. Właśnie tu odkryto niedawno pulsara radiowego o nie spotykanym dotąd długim okresie, ponad 8 s, który przysporzył sporo kłopotu, gdyż znajdował się już poza „linią śmierci”. W Australii wydawany jest katalog pulsarów. Na Sympozjum podano, że ostatnio została opracowana uaktualniona jego wersja z pełną dokumentacją bibliograficzną znanych obecnie ponad 1400 pulsarów.

Wielki wkład astronomii australijskiej wiąże się też z tematyką 216 Sympozjum, Maps of the Cosmos. Niedawno zostały zakończone trwające przez pięć lat prace nad „trójwymiarową mapą” naszego otoczenia. Jest to najobszerniejsze przedsięwzięcie, gdy chodzi o dotychczasowe prace w tym kierunku. Wymowne są tu liczby. Pomierzono wartości przesunięcia ku czerwieni (a to umożliwia poznanie odległości obiektu) dla ponad 230 tys. galaktyk, znajdujących się w odległościach do 3 mld lat świetlnych (rys. 3). Badania te objęły 5% sfery niebieskiej. Obserwacje prowadzono w paskach o szerokości 2 stopni; stąd skrót programu 2dFGRS (Two Degree Field Galaxy Redshift Survey). Obserwowano też kwazary, uzyskując przesunięcia ku czerwieni 23 tys. tych obiektów. Łącznie zatem zebrane są tu dane o odległościach ponad ćwierci miliona galaktyk i kwazarów!

Rys.5 Rewelacja na Kongresie! 16 lipca doniesiono o odkryciu teleskopem 3,6 m w ESO najbliższej soczewki grawitacyjnej RXS J1131-123. Ogniskowany kwazar leży w odległości 6300 mln lat świetlnych od nas (z = 0,66), a soczewkująca go galaktyka eliptyczna w połowie tej odległości (z = 0,3). Widać cztery obrazy kwazara i pierścień Einsteina

Gdy porównuje się obecny Kongres z tymi sprzed laty, to różnice są przeogromne. Nie chodzi o to, że kiedyś pisało się kredą, a teraz nawet z rzutników pisma już nikt prawie nie korzysta, bo wszyscy przyjeżdżają z laptopami. Inna jest zupełnie tematyka. W latach 50. czy 60. poruszane były tematy astronomii klasycznej czy gwiazd zmiennych. Tego się teraz nie słyszy, natomiast zaskoczyć mogą niejednego już same tytuły czy terminologia.

Na przykład tytuł jednej z sesji naukowych brzmiał lakonicznie Astrotomography. Pojęcie takie nie zagościło jeszcze w podręcznikach, nie znajdziemy go nawet w najnowszej, czterotomowej encyklopedii astronomii i astrofizyki (ale pojawiło się już w „Uranii”, zeszyt 3/2003, okładka). Słowo tomografia — od gr. tomós tnący, rozdzielający — używane jest w medycynie: jest to metoda badania rentgenowskiego, polegająca na wykonywaniu zdjęć dających obraz obiektu na dowolnie wybranej głębokości. Otóż w astronomii też szuka się możliwości zaglądania do wnętrz obiektów astrofizycznych, wykorzystując takie zjawiska, jak zaćmienia, przesunięcie dopplerowskie, opóźnienia w nadejściu sygnałów czy rotację w układach podwójnych. Astrotomografii poświęcono 10 referatów.

Zdziwić też mógł kogoś tytuł 217 Sympozjum Recycling Intergalactic & Interstellar Matter. Słownictwo takie spotyka się już w literaturze astronomicznej i jest to uzasadnione. Przecież zanim gwiazda zakończy ostatecznie swój żywot, wyrzuci ona w przestrzeń międzygwiezdną wystarczająco dużo gazu i pyłu, by mogła powstać z tego inna gwiazda o zbliżonej nawet masie. Występuje tu więc coś podobnego jak z przekazaniem do recyklingu puszki po coca-coli; powstały z niej materiał posłuży do pojawienia się nowej, pełnej puszki z napojem.

Rys.6 64-m radioteleskop w Parkes

A oto tytuł innej sesji naukowej Large Telescopes & Virtual Observatory. O dużych teleskopach słyszymy często, zaś „obserwatorium wirtualne” to novum. Ale jedno z drugim jest jak najbardziej związane. Rzecz w tym, że astronomii grozi lawina danych. Za pośrednictwem różnego rodzaju aparatury produkuje się terabity obrazów i katalogów (rys. 7). Otrzymujemy dane w najróżniejszych zakresach widma — od promieni gamma do fal radiowych. W niedalekiej przyszłości łatwiej będzie zapewne „wykręcić numer” odpowiadający interesującemu nas ciału niebieskiemu, niż czekać miesiącami na przyznanie czasu na teleskopie. A wyniki uzyskane z tych on-line „obserwacji” mogą być równie dobre jak te uzyskane za pośrednictwem teleskopu. No a — przywołując prawo Moorea — można się spodziewać, że skoro jest planowanych tyle nowych teleskopów, to przyjdzie czas, że będą to nie tera-, ale petabity.

Tematykę wirtualnego obserwatorium omawiano na sesji przez kilka godzin. Była mowa o International Virtual Observatory (IVO), jak też o jedenastu wirtualnych obserwatoriach w różnych krajach, np. Australian Virtual Observatory. A może z czasem pojawi się też pojęcie „wirtualny obserwator”?

Nawiązując zaś do pierwszej części tytułu tej sesji — wielkie teleskopy — to jedną z sal ozdabiała makieta 100 m teleskopu (OWL). Obok informacje: „Projekt ESO; koszt inwestycji około miliard euro. Pierwsze promieniowanie z Kosmosu odebrałby około roku 2015. Obserwacje wykonywane tym teleskopem stanowić będą przełom podobny do tego, jakim przed czterema stuleciami były obserwacje Galileusza. Bliższe dane www.eso.org/projects/owl”.

I na koniec może jeszcze lekki, weselszy akcent. Na wieczorowym wykładzie o rozbłyskach gamma Shrinivas Kulkarni, Hindus z pochodzenia, opowiadał, że po jednym z jego popularnych na ten temat odczytów w USA ukazała się w lokalnej prasie notatka pod tytułem: „Pewien Hindus odkrył Big Bang”.

* * *

Teraz o australijskich obserwatoriach (rys. 8).

Rys.7 Przyrost danych obserwacyjnych z ESO i HST w ciągu ostatniego dziesięciolecia (liczby w terabajtach)

Mówiliśmy o historycznym obserwatorium w porcie w Sydney. Dwa inne, również dziewiętnastowieczne, powstały w Perth na zachodzie kontynentu oraz w Melbourne, które w roku 1869 otrzymało 1,2-m teleskop. Przez kolejne cztery dziesięciolecia — do czasu wkroczenia na arenę obserwatorium Mount Wilson w Kalifornii — był to największy na świecie teleskop o montażu równikowym. Gdy w roku 1924 zaczęło działać obserwatorium na Mount Stromlo (koło Canberry), instrument ten został tam przeniesiony. Niestety, w ową „czarną sobotę”, dnia 18 stycznia 2003 r., pożar otaczającego buszu strawił tę placówkę („Urania”, 2/2003, s. 80).

Przejdźmy do dnia dzisiejszego. Wpaństwie Związek Australijski (Commonwealth of Australia) badania w dziedzinie nauk ścisłych są finansowane głównie przez CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation). Istnieje też 36 uniwersytetów stanowych, jak też założony w roku 1950 federalny Australian National University (ANU).

Głównym centrum badań w dziedzinie astronomii optycznej jest działające od 1964 r. Siding Spring Observatory. Placówka ta — jak też odbudowywane obecnie obserwatorium na Mount Stromlo — należą do ANU. Od 1974 r. Siding Spring gości też Anglo-Australian Observatory z jego 3,9 m teleskopem, największym na terenie Australii. Na nim właśnie realizowano wspominany program 2dFGRS. Z innych większych instrumentów wymienić należy pracujący od 1984 r. teleskop 2,3 m oraz 1,2 m teleskop Schmidta.

Obserwatorium Siding Spring znajduje się w malowniczym terenie na skraju Parku Narodowego Warrumbungle, niedaleko miejscowości Coonabarabran (od Sydney to ponad 400 km w kierunku północno-zachodnim). W języku Aborygenów coonabarabran oznacza „dociekliwy człowiek”. To niewątpliwie do tego miasteczka dobrze pasuje, gdyż znajduje się tam Skywatch (obserwatorium do popularyzacji astronomii z pięcioma teleskopami) jak też 22 m radioteleskop, a niedaleko, w Siding Spring jest aż 8 teleskopów. O Coonabarabran przyjęło się mówić, że jest to Astronomy Capital of Australia.

* * *

Radioastronomia świętowała niedawno swe 70. urodziny — a minęło 30 lat od wprowadzenia jednostki jansky (gęstość strumienia energii, 10^-26 W/m² Hz). W Sydney słyszało się: „From Karl Jansky to Microjansky”.

Australijska radioastronomia reprezentuje wysoki poziom. Ewidentnym potwierdzeniem tego jest choćby fakt, że radioastronom z tego kraju sprawuje obecnie funkcję prezydenta Międzynarodowej Unii Astronomicznej. Badaniom radioastronomicznym patronuje głównie CSIRO i podległa jej Australia Telescope National Facility (ATNF).

Z instrumentów należy wymienić tu w szczególności uruchomioną w roku 1988 sieć sześciu 22 m teleskopów, nazywaną Australia Telescope Compact Array (ATCA). Jest to jedyny na półkuli południowej instrument o wysokiej zdolności rozdzielczej. Znajduje się on w pobliżu miasta Narrabri (rys. 8 i 10).

Najstarszy i dobrze zasłużony jest wspomniany „łowca pulsarów” 64 m teleskop stojący w pobliżu miasta Parkes. Oddany do użytku w roku 1961 (tylko 4 lata po teleskopie w Jodrell Bank) i konsekwentnie modernizowany, do dziś należy do światowej czołówki. Prowadzi się tu m.in. przegląd nieba południowego w fali 21 cm (program HIPASS, HI Parkes All-Sky Survey). W ramach tej tematyki młody doktorant Narodowego Uniwersytetu Australijskiego, Brad Warren, dokonał niedawno poważnego odkrycia. Są to gazowe galaktyki z niewielką tylko ilością gwiazd. Byłyby to galaktyki karłowate, dyski gazowe o rozmiarach około 30 tys. lat świetlnych, a masa zawartego w takim obiekcie wodoru szacowana jest na jakiś miliard mas Słońca. Mierzone przesunięcia ku czerwieni wskazują na odległości w granicach od 12 do 60 mln lat świetlnych (rys. 11).

Rys.8 Miejscowości związane z działalnością astronomiczną w Australii

Dwa inne radioteleskopy, nie podlegające CSIRO, należą do Uniwersytetu na Tasmanii. Jeden (26 m) znajduje się w pobliżu miasta Hobart (wyspa Tasmania), drugi (30 m) w mieście Ceduna nad Wielką Zatoką Australijską.

Wszystkie z wymienionych pięciu ośrodków radioastronomicznych włączone są do międzynarodowej sieci interferometrii wielkobazowej (VLBI).

Kontynent australijski jest doskonałym terenem do rozwoju astronomii obserwacyjnej. Liczba ludności wynosi tu zaledwie 19 mln, podczas gdy powierzchnia jest 25 razy większa od powierzchni Polski. Niska gęstość zaludnienia to w szczególności i niewielkie zakłócenia radiowe — ważki argument dla radioastronomii. A w tym właśnie aspekcie Australia ma szanse na „wielką wygraną”. Chodzi tu o Square Kilometer Array (SKA).

W roku 1995 powstała koncepcja budowy radioteleskopu, jakiego świat jeszcze nie widział: jego zbierająca promieniowanie powierzchnia miałaby być rzędu jednego kilometra kwadratowego, natomiast czułość stokrotnie przewyższałaby możliwości najlepszych dotychczasowych interferometrów. Nad programem tym pracuje międzynarodowe konsorcjum, w skład którego wchodzi też Polska — ośrodek toruński. Rozpoczęcie budowy winno nastąpić około roku 2012; koszt około półtora miliarda dolarów USA. Zakres częstotliwości aparatury wynosiłby od około 100 MHz do 10 GHz (3 m do 3 cm). Jednym z głównych celów astrofizycznych ma być odkrywanie i badanie 21 cm emisji neutralnego wodoru w obiektach o dużym przesunięciu ku czerwieni. Tą drogą można by uzyskać informacje o wczesnych etapach ewolucji Wszechświata i epoki formowania się galaktyk.

Otóż Australia wysuwa się tu jako potencjalny kandydat do lokalizacji tej inwestycji. Badane były trzy możliwe rejony, jednak najlepszym z nich wydają się być pustynne tereny na zachodzie kontynentu, w pobliżu miejscowości Mileura (rys. 8). Można tam zagwarantować „radiowo cichy rezerwat”. A zauważmy, jak korzystna jest szerokość geograficzna, gdyż centrum Galaktyki (δ = -29°) przechodzi tam przez sam zenit. Także zbliżone szerokości geograficzne teleskopów nowej generacji VLT i ALMA (Chile, góra Paranal i pustynia Atacama) zwiększałyby szanse na współdziałanie.

* * *

Niebo australijskie jest przyjazne dla astronomii, ale nie tak odległa Antarktyda stwarza możliwości jeszcze korzystniejsze. Tematowi wkraczania astronomii na ten „biały kontynent” poświęcono w Sydney dwie jednodniowe sesje.

Rys.9 Najwięcej australijskich instrumentów astronomicznych znajduje się w Coonabarabran i okolicy

Ale najpierw kilka słów z historii Antarktyki.

W istnienie jakiegoś wielkiego lądu w rejonie bieguna południowego wierzono już w czasach starożytnych. Owa mityczna Terra Australis była poszukiwana przez Jamesa Cooka w trakcie jego dwóch następnych wypraw wokół Ziemi (1772-1775, 1776-1779). Jednak dopiero w roku 1820 lodowce szelfowe Antarktydy dostrzegli ze statków Wostok i Mirnyj Rosjanie Bellinghausen i Łazariew. A nogę na biegunie południowym jako pierwszy postawił Norweg Roald Amundsen. Był to grudzień 1911 r. Tegoż lata, miesiąc później, dotarł tam Anglik Robert Scott.

Dziś w tym miejscu — 2835 m n.p.m. — wre życie naukowe: to Amundsen- Scott South Polar Station. Głęboko w lodzie działa tu detektor neutrin AMANDA (Antarctic Muon And Neutrino Detector Array), a w pobliżu stoi kilka instrumentów astronomicznych. Najdłużej, już od 10 lat, obserwuje niebo 60 cm teleskop South Polar Infrared Explorer (SPIREX). Ale najwięcej słyszało się ostatnio o DASI (Degree Angular Scale Interferometer), za pośrednictwem którego odkryto po raz pierwszy przewidywane przez kosmologów zjawisko polaryzacji mikrofalowego promieniowania tła („Urania”, 6/2002, s. 273).

W dniu 18 lipca, w trakcie pierwszego dnia sesji Astronomy in Antarctica, zorganizowano godzinne połączenie radiowe z obserwatorami na biegunie południowym. Zadawano im różne pytania. Dowiedzieliśmy się, że obecnie, zimą, pracuje tam 58 osób, a latem jest ponad 100, że temperatura na zewnątrz wynosi -57°C. — „A kiedy wzejdzie Słońce?” — „Za dwa miesiące”, padła odpowiedź.

Duże znaczenie, zwłaszcza dla kosmologii, mają dziś badania w podczerwieni. Antarktyda jest doskonałym do tego miejscem, przede wszystkim z uwagi na niską temperaturę. Teleskop i całe otoczenie emitują przecież promieniowanie podczerwone: a im niższa temperatura, tym jest ono słabsze. Na Antarktydzie to utrudniające obserwacje tło jest kilkadziesiąt razy „ciemniejsze”. Innym czynnikiem, ograniczającym możliwości obserwacji w podczerwieni, jest absorpcja przez molekuły H2O (jak też CO2). Pod tym względem jest tu też wyraźnie korzystniej ze względu na bardzo suchy klimat i niewielką zawartość pary wodnej w atmosferze (jak też na znaczną wysokość nad poziomem morza). Poziom aerozoli atmosferycznych jest też niski, głównie dlatego, że to kontynent niezamieszkany.

Wymieniając korzyści, nie można nie podkreślić faktu, że skoro w rejonach okołobiegunowych ruch dobowy ciał niebieskich zachodzi równolegle do horyzontu, to występuje możliwość nieprzerwanych obserwacji w ciągu całej nocy polarnej (jak też Słońca w ciągu dnia polarnego). Są to jakże sprzyjające okoliczności, gdy chodzi o takie dziedziny badań jak astroczy heliosejsmologia oraz tomografia.

I jeszcze o najbliższej i dalszej przyszłości.

Dużo mówiło się w Sydney o będącej w budowie nowej bazie obserwacyjnej „Dome C” (Concordia), położonej na wysokości 3250 m n.p.m. Znajduje się ona na płaskowyżu Antarktydy Wschodniej, 1600 km od bieguna południowego w kierunku stacji nadmorskiej Casey. Jest to baza francusko-włoska, ale korzystać z niej będą i inni. Prowadzone przez kilka lat badania wykazały, że miejsce to znakomicie nadaje się do obserwacji, zwłaszcza w podczerwieni; pod wieloma względami przewyższa ono zarówno Mauna Kea na Hawajach, jak i wysokie Andy. I jeszcze jedna uwaga. Otóż mówi się, że na Antarktydzie występują silne wiatry (co byłoby niekorzystne dla obserwacji); odnosi się to jednak tylko do wybrzeża. W głębi lądu, na płaskowyżu, jest już zupełnie spokojnie.

Rys.10 Sieć sześciu 22 m radioteleskopów w pobliżu Narrabri

To, co dotyczy przedkładanych planów inwestycyjnych, napawa optymizmem. Oto niektóre przykłady.

Przedstawiciel USA (Office of Polar Programs) zawiadomił, że w budowie jest 8 m teleskop do badania mikrofalowego promieniowania tła; obserwacje winny rozpocząć się w roku 2007. Planowany jest też teleskop 2 m do obserwacji w podczerwieni, a rozpocznie się wkrótce rozbudowa detektora AMANDA do rozmiarów 1 km³! Propozycja z Harvard University dotyczy 30 m teleskopu do obserwacji w falach submilimetrowych. Anglo-Australian Obserwatory wysuwa sugestię ustawienia w nowej bazie („Dome C”) 25 m teleskopu optycznego. Natomiast Uniwersytet Nowej Południowej Walii — placówka australijska najbardziej zaangażowana w rozwój astronomii na Antarktydzie — przystępuje do badań nad przydatnością do obserwacji najwyższego miejsca na płaskowyżu polarnym; nazywane jest ono „Dome A” — 4200 m n.p.m.

* * *

Nie można pożegnać Australii i Antarktyki, nie spojrzawszy na niebo południowe.

Najbardziej znany jest tu oczywiście Krzyż Południa (łac. Crux). Okres najlepszej widoczności tego gwiazdozbioru (na mniejszych szerokościach geograficznych) trwa od marca do sierpnia. W Sydney jest to już gwiazdozbiór niezachodzący, podobnie jak u nas Wielka Niedźwiedzica.

Krzyż Południa ozdabia australijski banknot pięćdziesięciodolarowy, występuje na fladze tego państwa — jak też na flagach Nowej Zelandii, Papui-Nowej Gwinei, Samoa oraz Brazylii.

Rys.11 Codzienna gazeta kongresowa „The Magellanic Times”

Dla mieszkańców półkuli południowej niebo nie jest jednak tak łaskawe jak dla nas. W pobliżu północnego bieguna niebieskiego mamy obecnie jasną gwiazdę, informującą nas o stronach świata. Natomiast południowy biegun niebieski przypada w pozbawionej jasnych gwiazd konstelacji Oktant (łac. Octans); tu nocą dla określenia stron świata konieczny jest Krzyż Południa.

Na rys. 12 widzimy fragment mapki nieba z Krzyżem Południa około kulminacji górnej (tak wygląda to np. na początku zimy, w czerwcu po zachodzie Słońca). Jeżeli dłuższą oś krzyża przedłużymy około 4,5-krotnie, trafiamy na miejsce południowego bieguna niebieskiego. Wie o tym prawie każdy mieszkaniec Australii.

Interesujące są też gwiazdy z otoczenia Krzyża Południa. Na lewo od tej konstelacji rzucają się w oczy dwie bardzo jasno świecące: to α i β Centaura. Znana powszechnie jest oczywiście α Cen (trzecia z najjaśniejszych na całym niebie) — ta nasza bliska sąsiadka, której promieniowanie odbieramy „już” po 4,39 latach. W odległości dwóch stopni od niej (4 tarcze Księżyca) wyobrazić sobie możemy jej słabiutką towarzyszkę o imieniu Proxima — jej rozbłyski docierają do nas po 4,22 latach.

Natomiast na prawo od Krzyża Południa — też na Drodze Mlecznej — η Carinae. Mówiono o niej w Sydney. Trudno byłoby ją pominąć, bo to jedna z najbardziej zagadkowych gwiazd, jakie znamy. Otoczona jest niezwykłego kształtu mgławicą, będącą konsekwencją wybuchu z roku 1843. Na wykresie Hertzsprunga-Russella zajmowałaby najwyższe miejsce, emitując może nawet milion razy więcej energii niż Słońce. Jej masa to przypuszczalnie jakieś 110 mas Słońca, natomiast utrata masy równoważnej jednemu Słońcu następuje w ciągu kilku tysięcy lat. To zapewne kandydatka na supernową.

Rys.12 Przedłużając dłuższą oś Krzyża 4,5-krotnie, trafimy na okolice południowego bieguna niebieskiego

Przybywającego na półkulę południową może zaskoczyć przebieg ruchu dziennego ciał niebieskich. Poruszają się one oczywiście w płaszczyznach równoleglych do płaszczyzny równika niebieskiego — a istota rzeczy w pochyleniu tej płaszczyzny względem płaszczyzny horyzontu. Otóż kąt między tymi płaszczyznami wynosi 90° - φ. Dla Polski, gdzie średnia wartość szerokości geograficznej φ wynosi około 52°, będzie to 38°. Ale dla południa Australii, przyjmując φ = -35°, na kąt między tymi płaszczyznami otrzymamy 125°. Płaszczyzna równika niebieskiego pochyla się więc ku północy. Zatem Słońce, po wzejściu, kieruje się nie ku południowej — jak u nas — ale ku północnej stronie nieba. Toteż w południe promienie słoneczne nadbiegają tam z kierunku północnego! Wpadać więc będą do tych pokoi w mieszkaniu, których okna wychodzą na północ.

Jakże dobrze znana jest jesienno-zimowa konstelacja Oriona; widzimy ją u nas na południowej stronie nieba. Przez ten gwiazdozbiór (prawie przez sam „pas”) przebiega linia równika niebieskiego. A zatem jeżeli tam, na półkuli południowej, płaszczyzna równika pochyla się w stronę północną, to i Oriona około jego kulminacji górnej szukać trzeba na północy. Ale to jeszcze nie wszystko — będzie on odwrócony! Czerwoną Betelgezę znajdziemy na dole, po stronie prawej, zaś gorącą Rigel na górze (po lewej). No a „kolebka” młodych gwiazd — Mgławica Oriona — jest oczywiście nie pod, ale nad pasem myśliwego. Przenosząc zaś na niebo południowe naszą ilustrację mitologicznego bohatera, stwierdzilibyśmy, że walczy on z bykiem w pozycji „do góry nogami”. No cóż, postacie te powstawały w wyobraźni Greków — a Grecja leży na półkuli północnej.

* * *

Następne spotkanie astronomów odbędzie się w jednym z najpiękniejszych miast Europy, w Pradze. Gdy chodzi o astronomię i fizykę, miasto to poszczycić się może bogatą historią. Tu, w Kościele Tyńskim od roku 1601 spoczywa Tycho Brahe. W latach 1600-1612 działał Johannes Kepler, tu wykluwały się jego prawa ruchu planet. Christian Doppler, profesor matematyki (1835-1847), w Pradze sformułował swą słynną zasadę. Ernst Mach, fizyk, był profesorem Uniwersytetu Praskiego (1867-1895). Wreszcie najwybitniejsza niewątpliwie postać, Albert Einstein, pracował w Pradze w latach 1911-1912.

* Nazwa kontynentu Australia (od łac. australis południowy) przyjęta została dopiero w roku 1849.↑

Doc. Tadeusz Jarzębowski jest emerytowanym nauczycielem akademickim Uniwersytetu Wrocławskiego. Jest znany z tego, że na różne kongresy naukowe na świecie i obserwacje zjawisk astronomicznych dociera na rowerze. Na ostatnim Zjeździe PTA został uhonorowany Medalem im. prof. Włodzimierza Zonna przyznawanym za zasługi dla popularyzacji astronomii.