Cum studiem stelele? - Yuan-Sen Ting

Vizionaţi lecţia completă la: http://ed.ted.com/lessons/how-do-we-study-the-stars-yuan-sen-ting

Cea mai bună tehnologie a noastră poate trimite omul pe Lună şi sonde la marginea sistemului nostru solar, dar aceste distanţe sunt nesemnificative în comparație cu dimensiunea Universului. Atunci cum putem afla despre galaxiile aflate dincolo de a noastră? Yuan-Sen Ting ne duce adânc în spaţiu pentru a ne arăta cum studiază astofizicienii stelele la care nu putem ajunge.

Lecţie de Yuan-Sen Ting, animaţie de Koymonot Animation Studio.

Sincer vorbind, cerul privit din oraş
este plictisitor.

Dacă priveşti peticele întunecate
dintre clădiri,

poate vei reuși să vezi Carul Mare,

sau, poate, Centura lui Orion.

Stai puțin.

Priveşte din nou acel petic întunecat
și ține degetul mare în sus.

Câte stele crezi că sunt în spatele lui?

Zece, douăzeci? Mai încearcă.

Dacă ai privi acea bucată de cer
de mărimea unei unghii

cu telescopul spaţial Hubble,

în loc de puncte de lumină,
ai vedea pete întregi.

Acestea nu sunt stele.

Sunt galaxii,
ca și Calea Lactee a noastră.

Oraşe de miliarde de stele,

şi mai mult de o mie dintre ele sunt
ascunse în spatele degetului tău mare.

Universul este mai mare
decât îl poţi vedea din oraş

şi chiar mai mare decât cerul înstelat
pe care-l poţi vedea la ţară.

Acesta este Universul
aşa cum îl văd astrofizicienii,

cu mai multe stele decât toate firele
de nisip de pe Pământ.

Privind stelele noaptea,

ai luat parte la cea mai veche ştiinţă
din istoria umanităţii.

Studierea cerului este mai veche

decât navigarea, agricultura,
poate chiar decât limbajul.

Totuşi, spre deosebire de alte ştiinţe,
astronomia este pur observaţională.

Nu putem controla din laborator
parametrii experimentelor noastre.

Cea mai bună tehnologie a noastră
poate trimite omul pe Lună

şi sonde la marginea
sistemului nostru solar.

Dar aceste distanţe
sunt neglijabil de mici

comparativ cu distanțele imense
dintre stele.

Deci cum putem ști atât de mult
despre alte galaxii,

din ce sunt făcute, câte sunt,
sau dacă chiar sunt acolo?

Ei bine, putem începe cu primul lucru
pe care-l vedem pe cer noaptea: stelele.

Vrem să ştim proprietăţile lor.

Din ce sunt făcute? Cât de fierbinţi sunt?
Cât de masive? Ce vârstă au?

Cât de departe sunt de Pământ?

Şi, credeţi sau nu,

putem afla toate astea doar de la lumina
care stăluceşte pe cer.

Putem descifra un fel de mesaj stelar
transformând lumina stelei în curcubeu.

Când vezi un curcubeu pe Pământ,

vezi, de fapt, lumina de la Soare,

dispersată prin picături
de apă din atmosferă

în toate lungimile de undă
care o formează.

Studiem lumina de la alte stele,

putem crea curcubee la cerere
fără să folosim picături de apă,

ci anumite instrumente
care dispersează lumina.

Când privim lumina dispersată
a Soarelui nostru,

vedem ceva ciudat: linii întunecate
în curcubeul nostru.

Aceste linii sunt amprenta
caracteristică atomilor.

Fiecare tip de atom din atmosfera solară
absoarbe lumină cu anumite lungimi de undă

şi cantitatea absorbită depinde de numărul
existent de atomi de acest fel.

Deci observând cât de multă lumină
lipseşte la anumite lungimi de undă,

putem afla nu doar ce elemente
sunt în atmosfera Soarelui,

ci şi concentraţia lor.

Aceeaşi idee poate fi aplicată
și studiului altor stele.

Fă un curcubeu spectral,
vezi ce lipseşte

şi îţi dai seama ce elemente
sunt prezente.

Bingo. Acum ştim
din ce sunt făcute stelele.

Dar nu ne limităm la lungimile de undă
pe care le percep ochii noştri.

Gândiţi-vă la undele radio.

Da, ele vă pot aduce
Top 100 Billboard în maşină,

dar ele pot și să călătorească
aproape nestingherite prin spaţiu.

Pentru că au „călătorit” atât,

undele radio ne pot spune
istoria începutului Universului,

de la doar câteva mii de ani
de la Big Bang.

Putem studia lumina infraroşie,
emisă de obiectele mai reci,

precum gazele sau norii de praf
din spaţiu,

şi lumina ultravioletă de la stelele
fierbinţi abia „născute” din aceşti nori.

Studiul diferitelor lungimi de undă
ne oferă nu numai

o imagine mai completă
a unui singur obiect,

ci şi diferite imagini ale Universului.

De aceea, astrofizicienii folosesc
diferite tipuri de telescop

acoperind spectrul de la infraroşu
la ultraviolet şi la razele X,

de la antene radio gigantice la oglinzi
de argint imense și la sateliţi,

detectând lumina care altfel ar fi
blocată de atmosfera Pământului.

Astrofizicienii văd nu doar

miliardele de stele din miliardele
de galaxii din Univers.

Ei le aud, le simt
şi le detectează în multe moduri,

fiecare revelând o altă poveste.

Dar totul începe cu lumina, cea pe care
o vedem şi cea pe care nu o vedem.

Vreți să ştiți secretele Universului?

Mergeți pe urma luminii.