Co ma parsek do wiatraka?

Wszyscy zapewne pamiętamy scenę z Gwiezdnych Wojen (tych pierwszych, kultowych - choć, pardon, dla prawdziwych fanów te nowsze części też kultowe są; urazić nikogo nie chciałam), kiedy Han Solo z dumą prezentuje swój statek Luke'owi Skywalkerowi i oznajmia, że ten własnoręcznie podrasowany pojazd osiąga półtorej prędkości światła. Łał, szał! Kilka scen później Skywalker i spółka robią myk w "dziurę" między przestrzeń i czas, by zgubić pogoń, po czym za chwil parę lądują w miejscu po drugiej stronie galaktyki. To oczywiście licentia poetica i scenarzyście wolno rozwinąć skrzydła, ale gdyby faktycznie jakiś młody Jedi umykał statkiem osiągającym prędkość światła, to takiej podróży zapewne by nie przeżył. No, chyba że ważyłby nieskończenie wiele (zgodnie z teorią względności masa ciała poruszającego się z prędkością światła dąży do nieskończoności). Tak, wtedy miałby szanse. Dla niego czas bardzo by zwolnił (to również wynika z tej teorii), ale postronny obserwator musiałby zaczekać kilkadziesiąt tysięcy lat na rezultat "skoku w nadprzestrzeń".
Ten przykład obrazuje skalę odległości we Wszechświecie i jeśli chcemy mówić o czymś, co się działo dawno, dawno temu w odległej galaktyce, powinniśmy zdawać sobie sprawę, jak bardzo odległa może ta galaktyka być. Dzisiaj zatem o gwiezdnych "milach morskich".
Podstawową miarą odległości w kosmosie jest jednostka astronomiczna (j.a. lub z angielska AU). Obecnie jej definicja jest nieco skomplikowana, ale jeszcze do niedawna równała się ona odległości Ziemi od Słońca i wynosiła 149 597 887 km. Ponieważ Ziemia porusza się po elipsie, to mamy na myśli dłuższy promień tej elipsy, czyli wielką półoś. Jednostki astronomicznej używamy do określenia odległości niezbyt dalekich obiektów. Na przykład odległość Jowisza od Słońca to 5 AU z małym haczkiem, odległość Plutona to 39,5 AU, odległość innych planet karłowatych z pasa Kuipera to mniej więcej od 30 do 50 AU. Dużo? Zapewniam, że w skali kosmicznej to odległościowy pikuś.
Światło pokonuje 1AU w ciągu około 8 minut. Gdybyśmy chcieli w jednostkach astronomicznych oddać odległości obiektów spoza naszego Układu Słonecznego, to utonęlibyśmy w liczbach. Dlatego odpowiedniejszą miarą odległości są lata świetlne. Rok świetlny to odległość, jaką światło pokonuje w próżni w ciągu jednego roku. Światło pędzi z prędkością bliską 300 tys km/s. W ciągu roku przemierza odległość równą 63241 j.a., czyli inaczej 9,4607×1015km. Nasza najbliższa gwiezdna sąsiadka, Proxima Centauri, jest odległa od nas o ponad 4 lata świetlne. Dwie najbliższe nam galaktyki, Wielki i Mały Obłok Magellana znajdują się w odległości odpowiednio 160 tys. i 200 tys. lat świetlnych. Inna galaktyka widoczna gołym okiem, Mgławica w Andromedzie, odległa jest o 2,25 mln lat świetlnych. Do najdalszych obiektów, jakie znamy, światło pędzi przez około 14 miliardów lat. Ile to będzie w jednostkach astronomicznych? Sporo. A w kilometrach? Lepiej nie myśleć.

M31
Wielka Mgławica w Andromedzie, czyli obiekt M31 wraz z towarzyszem. Źródło

Astronomowie przy wyznaczaniu odległości posługują się jeszcze parsekiem (pc). Samo słowo powstało od złożenia w jedno paralaksy i sekundy. Paralaksa to pozorna zmiana położenia jednego obiektu na tle dalszych wynikająca ze zmiany położenia obserwatora. Innymi słowy bliższe gwiazdy zmieniają położenie na tle dalszych, ponieważ Ziemia zmienia swoje położenie względem Słońca. Parsek to odległość, dla której paralaksa roczna (czyli roczne odchylenie) wynosi 1 sekundę łuku (a 1 sekunda to 1/60 minuty kątowej i 1/3600 stopnia). No to teraz z polskiego na nasze. 1 parsek (pc) to 3,2616 roku świetlnego, czyli 206265 jednostek astronomicznych, co daje 3,086·1016 m. Przeliczanie wszystkiego na parseki wydaje się nieco skomplikowane, dlatego dla oddania odległości posługujemy się najczęściej rokiem świetlnym.
Wróćmy do naszego Hana Solo. Dumny posiadacz statku pędzącego szybciej niż światło na skromny sus z jednego końca galaktyki na drugi potrzebowałby około kilkudziesięciu tysięcy lat świetlnych. W czasie podróży czas dla niego nie odgrywałby takiej roli, jak dla księżniczki więzionej w Gwieździe Śmierci, która zdążyłaby zczeznąć marnie i w proch się obrócić, zanim kosmiczny przemytnik przybyłby jej z pomocą. Wyobraźnia oczywiście nie zna granic i lepiej jej ich nie wyznaczać, bo życie straci wiele ze swego uroku. Wygląda jednak na to, że czasy, gdy będziemy mogli skoczyć na imieniny do cioci w odległym układzie planetarnym, jeszcze długo nie nadejdą. A najprawdopodobniej wcale.

0 komentarze :

Prześlij komentarz