Top of page
Credit: NASA/Bill Dunford
Niezliczone pokolenia patrzyły w nocne niebo, aby obserwować jego migoczące gwiazdy i tańczące światła. W ciemnych i odległych miejscach, przed pojawieniem się dzisiejszych nowoczesnych metropolii, mieniące się nocne niebo musiało wyglądać naprawdę żywo.
Wczesne dni (i noce)
Rdzenne kultury na całym świecie od dawna prowadziły obserwacje astronomiczne gołym okiem, często dostrzegając gwiazdy, planety i inne zjawiska niebieskie.
Społeczności te często wykorzystywały swoją wiedzę o astronomii do:
- Nawigacji
- Obserwacji czasu
- Planowania rolnictwa
- Praktyk duchowych i religijnych
Bliższego spojrzenia na niebo
Starożytni astronomowie z całego świata dokonali wielu wczesnych obserwacji i przewidywań. Zapisy historyczne zawierają wiele map gwiazd, które ujawniają wyraźne wysiłki zmierzające do stworzenia mapy nocnego nieba i dowiedzenia się więcej o mechanice naszego wszechświata.
Niektóre przykłady wczesnych odkryć obejmują:
Planety kontra gwiazdy
Astronomowie babilońscy w pierwszym i drugim tysiącleciu przed naszą erą wyśledzili pięć punktów światła na nocnym niebie, które poruszały się inaczej niż inne gwiazdy. Doszli do wniosku, że istniało coś zasadniczo innego: te pięć punktów światła wcale nie było gwiazdami. Historycy i astronomowie uważają obecnie, że Babilończycy byli jednymi z pierwszych, którzy rozpoznali planety Merkury, Wenus, Mars, Jowisz i Saturn, które stają się widoczne gołym okiem w różnych porach roku.
Kulista Ziemia
Już w VI wieku p.n.e. starożytni greccy filozofowie udokumentowali dowody na to, że Ziemia jest kulą. Zauważyli, że nocne niebo wyglądało inaczej, gdy było widziane z różnych miejsc na Ziemi, co wskazywało na zakrzywioną powierzchnię naszej planety. Zaobserwowali również okrągły cień Ziemi na Księżycu podczas zaćmień księżyca. Filozofowie ci potrafili nawet dość dokładnie obliczyć obwód Ziemi. Dokonali tego, mierząc długość cienia rzucanego przez obiekt dokładnie w tym samym czasie, w dwóch różnych miejscach. Biorąc pod uwagę odległość między tymi dwoma miejscami i różnicę w długościach cieni, obliczyli, że obwód Ziemi wynosi około 46 250 kilometrów. Jest to bardzo blisko rzeczywistej wartości 40 075 kilometrów!
Jasne supernowe
W roku 185 chińscy astronomowie jako pierwsi udokumentowali supernową. Od tego czasu zaobserwowano kilka wybuchów supernowych, w tym szczególnie jasną w roku 1054, która (w szczytowym momencie) była cztery razy jaśniejsza niż planeta Wenus, jeden z najjaśniejszych obiektów na nocnym niebie. Niektóre supernowe są nawet na tyle jasne, że są widoczne w ciągu dnia!
Mętne galaktyki
Pogląd, że nasza własna galaktyka – Droga Mleczna – jest tylko jedną z bilionów innych galaktyk we wszechświecie, powstał dopiero około wieku temu. Wcześniej sądzono, że pobliskie galaktyki są mętnymi regionami Drogi Mlecznej. Pierwsza udokumentowana obserwacja sąsiedniej Galaktyki Andromedy została przeprowadzona w roku 964 przez perskiego astronoma, który opisał ją jako „mgławicową plamę”. Przez wieki była ona po prostu znana na mapach gwiezdnych jako „Mały Obłok”
Astrolabium, takie jak to opracowane w 1553 roku przez francuskiego zegarmistrza Jeana Naze, jest narzędziem nawigacyjnym, które może określić czas lokalny i położenie w szerokości geograficznej na podstawie pozycji obiektów niebieskich. Chociaż Słońce jest najczęściej używane, łącznie 58 rozpoznawalnych „gwiazd nawigacyjnych” może pomóc w obliczeniu położenia użytkownika. Jedna z metod astronawigacji wykorzystuje nawet kąt nachylenia Księżyca do obliczania czasu, co było kluczową informacją dla przednowoczesnych żeglarzy podróżujących po nieznanych morzach. (Credit: Marie-Lan Nguyen)
Rewolucja kopernikańska
Przed XVI wiekiem powszechnie uważano, że Ziemia znajduje się w centrum Układu Słonecznego, a wszystkie inne obiekty niebieskie krążą wokół niej. Jest to znane jako model geocentryczny. Teoria ta jednak nie pasowała do niektórych mylących obserwacji poczynionych przez astronomów, takich jak ścieżki planet, które wydawały się poruszać do tyłu na swoich orbitach.
Gdy obserwujemy z Ziemi planety wokół Słońca, nie zawsze wydają się one poruszać w jednym kierunku na naszym niebie. Czasami wydają się zapętlać do tyłu przez krótkie okresy czasu. Nazywa się to ruchem wstecznym i jest jednym z kluczowych dowodów na to, że Słońce leży w centrum Układu Słonecznego, a wszystkie planety krążą wokół niego.
W 1543 roku polski astronom Mikołaj Kopernik zaproponował heliocentryczny model Układu Słonecznego, w którym planety krążą wokół Słońca. Model ten wyjaśniał zaobserwowane przez astronomów nietypowe drogi planet. Nowa teoria była jedną z wielu rewolucyjnych idei dotyczących astronomii, które pojawiły się w okresie renesansu.
Praca astronomów Tycho Brahe i Johannesa Keplera doprowadziła do dokładnego opisu ruchów planet i położyła podwaliny pod teorię grawitacji Isaaca Newtona. Postęp ten radykalnie poprawił zrozumienie wszechświata przez ludzkość. Ich obserwacje i badania zostały wzmocnione przez wynalezienie teleskopu na początku XVII wieku. Włoski astronom Galileo Galilei spopularyzował użycie teleskopów do badania i odkrywania obiektów niebieskich, w tym czterech największych księżyców Jowisza. Na jego cześć są one znane jako księżyce galileuszowe.
Rozszerzający się wszechświat wiedzy
W ciągu kolejnych stuleci astronomowie na całym świecie sformalizowali badania nieba, tworząc szczegółowe katalogi gwiazd, gromad gwiazd i mgławic. Po odkryciu Urana w 1781 roku William Herschel otworzył nowe obszary badań w 1800 roku, odkrywając promieniowanie podczerwone – rodzaj światła, które nie jest widoczne dla ludzkiego oka.
Inni skorzystali z szybkiego postępu w dziedzinie optyki i obrazowania. W 1923 roku Edwin Hubble fundamentalnie zmienił naukowe spojrzenie na wszechświat, gdy za pomocą teleskopu Hookera o średnicy 2,5 m udowodnił, że Mgławica Andromedy rozciąga się poza naszą Galaktykę Drogi Mlecznej.
Odkrycie Hubble’a dotyczące ciągłego rozszerzania się wszechświata również utorowało drogę innym astronomom do teoretyzowania na temat jego pochodzenia. Teoria wielkiego wybuchu, zaproponowana po raz pierwszy przez Georges’a Lemaître’a, została później wzmocniona silnymi dowodami: odkryciem kosmicznego mikrofalowego tła (CMB), słabego „szumu” pozostałego po masywnej eksplozji, która dała początek wszystkiemu we wszechświecie. CMB zostało przypadkowo odkryte przez radioastronomów zaledwie pięć lat przed lądowaniem na Księżycu Apollo 11 w 1969 roku.
Ulepszenia w wystrzeliwaniu i projektowaniu satelitów pozwoliły astronomom zebrać jeszcze więcej danych o planetach w naszym Układzie Słonecznym w drugiej połowie XX wieku. Kilka kampanii zrobotyzowanych sond kosmicznych, w tym Mariner, Venera i Voyager, dotarło dalej niż kiedykolwiek wcześniej.
Astronomia dzisiaj
Teleskop Kosmiczny Jamesa Webba, powstały w wyniku współpracy NASA, Kanadyjskiej Agencji Kosmicznej i Europejskiej Agencji Kosmicznej, jest najbardziej złożonym i najpotężniejszym teleskopem kosmicznym, jaki kiedykolwiek zbudowano. Pomoże on naukowcom lepiej zrozumieć wszechświat z jego lokalizacji w przestrzeni kosmicznej. (Credit: NASA)
Dzisiaj astronomowie zbierają dane o obiektach niebieskich za pomocą ogromnych teleskopów znajdujących się zarówno na ziemi, jak i w przestrzeni kosmicznej. Te nowoczesne teleskopy wyposażone w masywne zwierciadła pozwalają astronomom rejestrować światło bardzo słabych i odległych obiektów. Specjalistyczne techniki i czułe instrumenty naukowe zostały opracowane w celu badania nie tylko światła widzialnego, ale także całego spektrum elektromagnetycznego światła, w tym światła podczerwonego, fal radiowych i promieniowania rentgenowskiego.
Duże, złożone teleskopy i zaawansowane techniki umożliwiły nawet astronomom bezpośrednią obserwację zjawisk, w tym czarnych dziur, odległych egzoplanet i fal grawitacyjnych.
Dzięki samej wielkości swojego złotego zwierciadła o średnicy 6,5 metra, Kosmiczny Teleskop Jamesa Webba jest największym teleskopem kosmicznym, jaki kiedykolwiek zbudowano. Wystrzelony w 2021 roku, Webb użyje swoich precyzyjnych instrumentów do zajrzenia w chmury kosmicznego pyłu, aby zebrać światło podczerwone z odległych gwiazd i galaktyk, dając kanadyjskim astronomom przełomowe spojrzenie na najwcześniejsze chwile naszego wszechświata i nigdy wcześniej nie widziane planety krążące wokół innych gwiazd.
Badaj dalej
- Astronomia w naszym codziennym życiu
- Porady dotyczące gwiazdozbiorów
- Księżyc