"Svemirski glasnici" u naslovu inspirirani su naslovom znanstvene rasprave "Sidereus Nuncius" ili "Zvjezdani glasnik" koju je Galileo Galilei objavio 1610. godine. Ovo djelo jedan je od ključnih trenutaka u povijesti astronomije, kao i u povijesti znanosti općenito, jer je označilo prvu objavljenu znanstvenu upotrebu teleskopa za promatranje neba. Naime, Galileo je u šuplju drvenu cijev stavio dvije leće ‒ napravio teleskop i započeo sustavna opažanja neba te tako stubokom promijenio našu sliku svemira. U raspravi "Sidereus Nuncius" Galileo opisuje svoja teleskopska promatranja neba, koja su uključivala detaljne crteže Mjesečeve površine, otkriće četiri najveća Jupiterova mjeseca, faze Venere... Prvi se put spoznalo da na nebeskom svodu ima znatno više od nekoliko tisuća zvijezda, jedan mjesec i pet planeta koji su vidljivi golim okom. Vlastodršci u Veneciji bili su oduševljeni mogućnostima magične drvene cijevi s dvije leće koja daleke predmete čini bliskima te su nagradili Galilea dva puta većim prihodima i stalnim profesorskim mjestom na sveučilištu u Padovi.
Galilei je svojim teleskopom (danas takve instrumente zovemo optički teleskop) vidio samo sićušan dio spektra elektromagnetskog zračenja iz svemira koji zovemo svjetlo jer izaziva osjet vida u našem oku. Udio svjetla u spektru elektromagnetskog zračenja jest kao djelić od oko 3 mm na dužini od milijardu km. Sve do 20. stoljeća preostali, kolosalni dio spektra elektromagnetskog zračenja bio je nedostupan opažanju. Spektar elektromagnetskog zračenja čine radiovalovi, mikrovalovi, infracrveno zračenje, svjetlo, ultraljubičasto, rendgensko i gama-zračenje. Radiovalovi i svjetlo prolaze atmosferom do površine Zemlje dok sav ostali dio spektra biva apsorbiran u atmosferi.
Svaki pojedini dio spektra elektromagnetskog zračenja od radiovalova do gama-zraka glasnik je fizikalnih procesa u izvoru koji emitira to zračenje. Tako da opažanjem nebeskih tijela kroz različite dijelove spektra studiramo fizikalne procese koji se događaju u svemirskim objektima. Kako je priroda kvantne naravi, tako svaki izvor elektromagnetskog zračenja može emitirati samo cijeli broj najmanje moguće količine energije elektromagnetskog zračenja koju zovemo foton. Što je srednja energija po jednom fizikalnom procesa u izvoru zračenja manja, to je i energija emitiranog fotona manja, odnosno frekvencija manja, a valna duljina veća. Tako izvor radiovalova emitira fotone čije su energije milijune milijardi puta manja od energija fotona koji emitira neki izvor gama-zračenja.
Danas pouzdano znamo da nisu samo fotoni (elektromagnetsko zračenje) svemirski glasnici, već i kozmičke zrake, neutrini i gravitacijski valovi.
POVEZANI ČLANCI:
Kozmičke zrake
Početkom 20. stoljeća opažanja koja provode Viktor Hess i Pierre Auger upućuju na to da postoje glasnici – kozmičke zrake, koji nisu elektromagnetsko zračenje. Eksperimentalna opažanja 1950-ih godina daju konačnu potvrdu da kozmičke zrake čine većinom protoni (90 posto) i teže jezgre, sve do željeza. Opservatorij Pierre Auger (PAO) danas je najveći opservatorij za kozmičke zrake na svijetu, dizajniran za proučavanje ultra-visokoenergetskih kozmičkih zraka. Smješten u pustinjskim ravnicama Pampa Amarilla u Argentini, ovaj opservatorij obuhvaća površinu od približno 3000 četvornih kilometara.
Glavni je cilj proučavanje kozmičkih zraka s energijama većima od 1018 eV, energijama koje su stotinama milijuna puta veće od energije koji postižu protoni u akceleratoru LHC na CERN-u. Mjerenja jasno pokazuju da u svemiru postoje kozmički akceleratori neusporedivo snažniji od akceleratora koje su ljudi napravili, a koje još nismo jednoznačno identificirali, niti dovoljno dobro razumijemo mehanizme ubrzanja. U kontekstu istraživanja kozmičkih zraka treba istaknuti i Alpha Magnetic Spectrometer (AMS), posebno dizajniran detektor smješten na Međunarodnoj svemirskoj postaji (ISS). AMS detektor proučava sastav i spektar kozmičkih zraka te traži i kozmičke zrake koje se sastoje od čestica antimaterije, poput antiprotona, antihelija... i druge oblike kozmičkog zračenja.
Neutrinska astronomija
Neutrini, najneuhvatljivije elementarne čestice, eksperimentalno su otkrivene 1956. godine, a spekulacija da postoje datira još od 1930. godine, kada je Wolfgang Pauli prvi put predložio njihovo postojanje. Neutrinska astronomija započinje 1987. godine kada su prvi put detektirani neutrini izvan Sunčeva sustava, točnije iz supernove SN 1987A, što je označilo početak nove ere u proučavanju svemira koristeći neutrine kao glasnike. Danas postoji desetak neutrinskih opservatorija i detektora koji se koriste za proučavanje neutrina iz različitih izvora: Sunca, Zemljine atmosfere, geoneutrina, nuklearnih reaktora te naravno iz astrofizičkih izvora. IceCube je najveći opservatorij neutrina vrlo visokih energija koje emitiraju udaljeni astrofizički objekti. Opservatorij IceCube čini kubni kilometar leda duboko ispod južnog pola opremljen detektorima.
Gravitacijski valovi
Albert Einstein prvi je predvidio postojanje gravitacijskih valova 1916. godine u okviru svoje opće teorije relativnosti. Prema njegovim izračunima, masivni objekti koji se ubrzavaju (npr. dvije crne rupe koje se spiralno urušavaju jedna u drugu) trebali bi stvarati mreškanje prostor-vremena, koje se širi brzinom svjetlosti. Nailazak gravitacijskog vala izaziva stezanje i rastezanje prostora ‒ udaljenost između dviju točki steže se i rasteže ritmom koji je definiran frekvencijom gravitacijskog vala. Prvo izravno otkrivanje gravitacijskih valova dogodilo se 14. rujna 2015. godine, a rezultat je objavljen 11. veljače 2016. godine.
Valove, označene kao GW150914, detektirala su oba LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) detektora gotovo simultano. LIGO je pokazao da je ovaj gravitacijski val posljedica spajanja dviju crnih rupa koje se dogodilo na udaljenosti od oko 1,3 milijardi svjetlosnih godina od Zemlje. LIGO je otvorio novi prozor za promatranje svemira te je do sada zabilježeno 90 događaja gravitacijskih valova, koji su nastali bilo urušavanjem dviju crnih rupa, dviju neutronskih zvijezda ili crne rupe i neutronske zvijezde u crnu rupu.
POVEZANI ČLANCI:
Astronomija preko više glasnika
Era "multimessenger astronomy" — astronomije više glasnika — isti kozmički objekt promatra putem spektra elektromagnetskog zračenja, neutrina i gravitacijskih valova i kozmičkih zraka te tako daje jedinstvene uvide u fizikalne procese koji se događaju u dalekim kozmičkim objektima. Ti uvidi proizlaze iz inherentno komplementarnih informacija koje nose fotoni, gravitacijski valovi, neutrini i kozmičke zrake o pojedinačnim kozmičkim izvorima i populacijama izvora. Ova je komplementarnost razlog zašto je astrofizika s više glasnika mnogo više od pukog zbroja dijelova.
Astronomija i društvo
Tehnike i metode detekcije u astrofizici zahtijevaju razvoj brojnih novih tehnologija u uskoj suradnji s industrijom. Zahtjevi koji se postavljaju na detektore, elektroniku za iščitavanje podataka, količinu i brzinu obrade prikupljenih podataka takvi su da na komercijalnom tržištu nema uređaja koji imaju zahtijevana svojstva. U uskoj suradnji s industrijom potrebno je pomaknuti granice tehnologije ili ovladati novim tehnologijama koje industrija dalje razvija dok se ne dostigne industrijska razina proizvodnje, a time i primjena najnovije tehnologije u drugim područjima ljudske djelatnosti, medicini, tehnici i svakodnevnom životu. Ovakav obrazac suradnje znanosti i industrije pokazao se kao glavna pokretačka snaga najnovijih tehnologija.
Razvoja tehnologije ne bi bilo bez vrhunskog obrazovanja i usvajanja vještina koje se stječu radom u područjima koja se bave istraživanjem najfundamentalnijih zakona prirode. Ulaganja u fundamentalna istraživanja, pa tako i u astrofiziku i kozmologiju, nadilaze nacionalnu razinu u financijama i u ljudskim resursima te zahtijevaju velike međunarodne kolaboracije odnosno globalnu. Jednom je netko duhovito rekao da je začuđen tim ljudima koji pokušavaju razumjeti svemir, a on se izgubi i u vlastitom gradu. Očito je u ljudskoj naravi i da se zabavlja i da istražuje, a to je upravo astrofizika. Još bih dodao da nema civilizacije bez astronomije.
VIDEO Impresivne snimke lansiranja Boeingove kapsule
Da su Indijanci slali svoje ocenske glasnike morem, vjerojatno bi smo tamo stigli prije Kolumba. Zna se koja ih je silna sreća snašla kad su stigli Europljani.