Gaia i niebo za 5 milionów lat

Jak wyglądać będzie niebo nad Ziemią w przyszłości? Na przykład za kilka milionów lat? Czy wiele się zmieni? Europejska Agencja Kosmiczna wyprodukowała niedawno niezwykle sugestywny, obrazujący te zmiany film.

Wysłany w kosmos w lipcu 2014 satelita ESA - Gaia kataloguje pozycje gwiazd w największą jak dotąd możliwą precyzją. Celem tej misji jest utworzenie trójwymiarowej mapy naszej Galaktyki - co nie jest rzeczą prostą gdy uświadomimy sobie, że wraz z Ziemią możemy obserwować Drogę Mleczną wyłącznie “od środka”. Jednak bardzo dokładne położenia gwiazd i ich ruchy własne (gwiazdy bowiem nigdy nie są na stałe umiejscowione na sferze niebieskiej - poruszają się z mniejszą lub większą prędkością) mówią nam już bardzo wiele o ich rozkładzie w Galaktyce.

Większość znanych dziś gwiazdozbiorów to te “odkryte” jeszcze przez starożytnych Greków - nieco ponad dwa tysiące lat temu. Wynika z tego, że ruchy własne gwiazd w takiej skali czasowej są w zasadzie zaniedbywalne - konstelacje i dziś wyglądają mniej więcej tak samo jak wtedy. Jednak kilka tysięcy lat to niewiele w porównaniu z czasem życia całej galaktyki. W rzeczywistości gwiazdy poruszają się, i to nie tylko z tą samą prędkością wokół centrum Drogi Mlecznej - zdają się także rozpraszać w różnych, czasem dość przypadkowych kierunkach. Te ruchy własne gwiazd mogą być efektem ich wzajemnych oddziaływań grawitacyjnych.

Jak to wygląda w praktyce? Im bliżej nas są gwiazdy, tym większe są ich ruchy własne. Taka perspektywa wyjaśnia, jak Gaia mierzy pozycje gwiazd: wykorzystywana jest w tym celu metoda paralaksy, czyli obserwowane przesunięcie pobliskich nam gwiazd na tle dalszych, zależne od aktualnego położenia Ziemi na orbicie okołosłonecznej.

Agencja ESA opublikowała film ukazujący ruchy własne 2 057 050 gwiazd. Ich pomiary były na tyle precyzyjne, że pozwoliły naukowcom przewidzieć ich położenie na niebie w odległej przyszłości. Ruchy te wykorzystano następnie do utworzenia wizualizacji zmian ich pozycji - aż do pięciu milionów lat do przodu. Każda nowa klatka tego filmu odpowiada przeskokowi w czasie aż o 750 lat...
 
Z początku wydaje się, że nic się tu nie dzieje, wystarczy jednak uważniej przyjrzeć się kształtom znanych gwiazdozbiorów. Przypomnijmy, że są one tylko obrazami gwiazd widocznymi dla nas w dwóch wymiarach - w rzeczywistości ich gwiazdy zazwyczaj nie są położone blisko siebie w przestrzeni trójwymiarowej, a obserwowany kształt jest efektem projekcji na sferze niebieskiej. Po prawej stronie filmu widać konstelację Oriona - tuż poniżej jasnej płaszczyzny Galaktyki. Wyraźne widać, że z czasem ten i inne gwiazdozbiory zaczynają się szybko odkształcać - wystarczy do tego już sto tysięcy lat. Wynika to z tego, że gwiazdy bliższe Ziemi pozornie poruszają się znacznie bardziej niż te leżące dalej. Gwiazdy w konstelacjach “nie czują się więc ze sobą związane” - znane dziś układy i wzory z czasem rozpadają się. Za tysiące lat mogą też powstać nowe gwiazdozbiory.

Widoczne na filmie, ciemne obszary to obłoki międzygwiazdowego pyłu, nie przepuszczające światła znajdujących się za nimi gwiazd. Gwiazd takich dziś nie widzimy, więc i wizualizacja ich nie uwzględnia - warto jednak mieć na uwadze, że w odległej przyszłości mogą one wychylać się zza tych pyłowych obłoków. Same obłoki także się poruszają,czego na nagraniu nie pokazano - jednak ich ruch również zmieni dokładny obraz przyszłej Drogi Mlecznej.

Warto na koniec wspomnieć, że i gwiazdy nie żyją wiecznie. Ich światło biegnie do nas często przez wiele lat świetlnych, więc możemy się wręcz zastanawiać,czy wszystkie obserwowalne dziś gwiazdy są tam naprawdę nadal. Zazwyczaj - tak, ale jeśli poczekalibyśmy kilka setek tysięcy lat, sytuacja uległaby zmianie. Czerwona Betelgeza w Orionie po tym czasie powinna już eksplodować jako supernowa. Zauważylibyśmy to jednak dopiero jakieś 600 lat później, bo tyle właśnie lat świetlnych wynosi nasza odległość od tej masywnej gwiazdy. Niedługo potem sam Orion jako układ gwiazd zacząłby się powoli rozpadać - za niedługo zniknąłby bowiem i błękitny Rigel. W ciągu tysięcy i milionów lat mogą jednak z kolei powstać całkiem nowe gwiazdy.


Czytaj więcej:



Źródło: Blastr / ESA.

Zdjęcie: Za pięć miliardów lat niebo będzie wyglądało nieco inaczej. Ogromna część gwiazdozbiorów będzie niemożliwa do rozpoznania, a położenia wielu gwiazd na sferze niebieskiej ulegną dużym przesunięciom.
Źródło:ESA/Gaia/DPA