Sagittarius (Sagetatorul): constelatie cu densitate mare de stele, ce constituie
Nebuloasa Laguna |
b (Arkab) este o stea dubla, cu ambele componente vizibile cu ochiul liber. b1 are o magnitudine de 3,93, iar b2 de 4,29. z (Ascella) in schimb este o stea dubla inchisa cu o perioada de 21 ani, si cu componente greu de separat distantate numai de 0,3 arcsecunde (deci pentru a le observa este necesar un telescop de 38 cm), aproape identice.
In Sagittarius se afla putine variabile spectaculoase. Una din ele este RY Sagitarii, spre sudul constelatiei, o stea de tip R Coronae. In mod normal are o magnitudine de 6, insa luminozitatea sa poate scadea pina la 15.
Exista o multitudine de roiuri globulare si nebuloase. M20 si M8, apropiate de stelele l si m, sunt cunoscute ca nebuloasele Trifid si Laguna. In apropierea lor se afla M21, un cluster deschis. In sectiunea nordica a constelatiei, M17 iese in evidenta - nebuloasa Omega. M22, un alt roi globular este primul descoperit din clasa sa, descoperit in 1665. M24 insa nu este o nebuloasa, ci doar un nor stelar in Calea Lactee, cu toate ca contine in extremitatea sa nordica roiul deschis NGC 6603.
In Sagittarius se mai afla o galaxie pitica eliptica (SagDwarfElipticalGalaxy),
mai apropiata de noi decit Marele Nor Magellanic (considerat pina
in 1994 cea mai apropiata de Calea Lactee). Este caracterizata de
o populatie stelara galbena, destul de veche, fiind ea insasi cel
mai nou membru al grupei locale. Clusterul globular M54 se afla
la aproximativ aceeasi distanta, estimata la 80 000 a.l. Galaxia
este supusa unor forte de "tensiune" datorate atractiei gravitationale
ecxercitate de galaxiile vecine. Dupa ce SagDEG va fi fragmentata,
va lasa in urma M54 si alti trei clusteri mai putin luminosi (Arp
2, Terzan 7si 8). Stelele care au alcatuit-o vor intra in componenta
haloului galactic, sau se vor elibera, pentru a fi apoi prinse de
haloul extern al Caii Lactee. |
Stele principale:
| |
(h, min, sec) |
(grd, min, sec) |
aparenta |
spectral |
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
| |
|
|
|||
| |
|
|
Variabile:
| |
(h, min) |
(grd, min) |
(mag) |
|
(zile) |
spectral |
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
Scorpius:
steaua sa principala este Antares, situata in apropierea ecuatorului ceresc,
cea mai rosie stea de prima marime, foarte similara ca spectru lui Betelgeuse.
Antares se afla la 300 a.l. distanta, este usor variabila, si depaseste
de 7500 de ori puterea Soarelui, ceea ce reprezinta jumatate din luminozitatea
stelei-lider din Orion. Antares are un companion, care, prin comparatie,
straluceste putin verzui. Amindoua sunt inconjurate de un nor masiv de
materie.
"Capul" Scorpionului este conturat de b (o
stea dubla), n, si w.
Lantul se termina cu "spinul" constituit de doua stele luminoase, l
(Schaula, la 275 a.l., cu o luminozitate de 1300 de ori mai mare decit
Sol), si n (Lesath, la 1570a.l.--o stea extrem
de energetica ce echivaleaza cu 15 000 de Sori, fiind deci in valoare
absoluta mult mai luminoasa decit Antares). Ambele sunt stele fierbinti,
alb-albastrui. Antares este incadrata de t
si s, ambele din cea de-a treia clasa de marime.
Mai la sud, m si z
pot da impresia unui sistem binar, insa aparentele insala: cea mai palida
se afla la 2500 a.l., mult mai departe de "vecina" portocalie, mai luminoasa.
Scorpionul se proiecteaza pe Calea Lactee, motiv pentru care poseda obiecte
demne de a fi observate. M6 (supranumit Fluturele, la 1300 a.l.) si M7
(la 800) se numara printre cele mai spectaculoase roiuri deschise de pe
bolta. Un alt roi deschis luminos este NGC6124 ce alcatuieste un triunghi
cu z si m vizibil
fara probleme cu o luneta. M4, la 7500 a.l., este unul dintre cele mai
dense roiuri, bogat in stele variabile. Mai putin spectaculosul M80 poate
fi observat intre Antares si b; in 1890 a fost scena unui spectacol de
exceptie: o nova ce a atins gradul 7 - fenomen care se va putea repeta.
|
Tot Scorpius adaposteste o nebuloasa cu un nume bizar. Este vorba de Laba-Pisicii, sau Gheara-de Urs (NGC6334, la 5500 a.l. departare) ce straluceste rosiatic datorita cantitatii mari de hidrogen ionizat care se regaseste in compozitia ei. Aici, in ultimele milioane de ani au luat nastere stele de zece ori mai masive decit Soarele. |
Aceasta fotografie, in spectrul infrarosu, prezinta mai clar, in albastru, lumina absorbita de praf. Sursele stralucitoare sunt stele foarte tinere si masive; radiatia emisa de ele poate dezintegra particulele de praf din vecinatate, dind nastere gazului ionizat ilustrat in rosu. |
Stele principale:
| |
(ore, min., sec.) |
(grd., min., sec.) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Simetrie:
Exista trei tipuri de simetrie. Simetria C (charge conjugation)
presupune identitatea legilor care guverneaza comportamentul electric
al particulelor si al antiparticulelor. Al doilea tip, simetria T (time
reversal), se refera la identitatea modurilor de evolutie a doua sisteme
care evolueaza in directii diferite ale timpului. Simetria P (parity)
intervine spre exemplu in principiul I al mecanicii newtoniene, F=ma:
daca se schimba simultan semnul lui F si cel al lui a ecuatia
ramine neschimbata. Practic, simetria P se traduce prin identitatea, la
nivelul legilor, dintre o situatie si imaginea sa in oglinda.
Se afirma ca este imposibila elaborarea unei teorii cuantice care sa nu
se supuna simetriei combinate CPT. Insa aceasta nu implica si valabilitatea
simultana a simetriilor C, P si T in parte.
Interactia slaba nu se supune simetriei P, deci, interactia slaba este
cea care nu permite imaginii in oglinda a Universului sa se dezvolte identic
cu asa-zisul (si relativul) original. Ipoteza s-a demonstrat in felul
urmator: aliniindu-se nuclee de atomi radioactivi in cimp magnetic astfel
incit rotatia (spinul) lor avea loc in aceeasi directie, s-a stabilit
faptul ca electronii emisi in dezintegrarea beta au o directie preferentiala
de deplasare. S-a descoperit ulterior ca in cazul interactiei slabe nu
este valabila nici simetria C, deci un Univers de antiparticule s-ar comporta
diferit de cel in care traim. Se parea totusi ca interactia slaba asculta
de simetria CP combinata, pina la descoperirea din 1964 a lui Cronin si
Fitch: in dezintegrarea mezonilor K se contrazice chiar si aceasta regula.
Aceiasi Cronin si Fitch au demonstrat ca daca se inlocuiesc doar particulele
cu antiparticule, pornindu-se si de la imaginea in oglinda, (deci daca
se aplica criteriile simetriilor C si P) nu se ajunge la un comportament
similar al Universului. Deci, ceea ce rezulta indirect de aici este ca
nici in cazul in care vom inversa directia timpului nu vom avea un Univers
simetric.
Singularitate:
zona a spatio-timpului in care curbura devine suficient de puternica pentru
ca legile relativitatii generalizate sa nu se mai poata aplica. Daca totusi
se porneste de la relativitatea generalizata, se va ajunge la forte gravitationale
infinite si la curburi infinite. Singularitatile intra in sfera de actiune
a mecanicii cuantice.
La dimensiuni de ordinul lungimii Planck-Wheeler
(1,62X10^-33cm) fluctuatiile vidului devin atit de puternice incit insasi
structura spatio-timpului nu mai este stabila. Acest lucru se intimpla
in interiorul singularitatilor. Geometria si topologia spatiului nu mai
sunt definite, nu sunt fixe, ci se creeaza continuu, sub forma unei "spume
cuantice", definita probabilistic. (Fluctuatiile gravitationale ale
vidului intr-o regiune de ordinul marimii Planck devin considerabile,
intrucit exista o relatie de proportionalitate inversa intre lungime de
unda - care devine minima - si energie, sau transferul de energie, care
defineste acea fluctuatie).
Sonoluminiscenta:
fenomen care consta in emisia luminoasa dintr-o bula situata intr-un
cimp de unde sonore cu frecventa inalta. Mecanismul sau de producere nu
este inca clar; emisia poate fi cauzata de un jet de lichid care strabate
bula la viteze supersonice (de peste 5 ori mai mari), si apoi se loveste
de partea opusa, moment in care "fractureaza" lichidul din care bula face
parte, si degaja energie sub forma luminoasa. Sonoluminiscenta a fost
descoperita in 1934, de doi germani care au scufundat in apa un generator
de ultrasunete. Acesta a cauzat aparitia unui nor de bule, generatoare
de lumina. Problema ridicata a fost dificultatea studierii acestor bule,
care au o durata de viata extrem de scurta. Flash-ul de lumina dureaza
in jur de 10^-10 secunde, si producerea sa depinde de natura, puritatea
si temperatura lichidului, precum si de gazele dizolvate in el. Prezenta
diferitelor cantitati de gaze inerte (xenon argon, sau heliu) favorizeaza
momentul "fracturarii", reprezentind impuritati in structura cvasicristalina
a apei (rupe lanturile legate prin legaturi de hidrogen).
Undele sonore ce strabat lichidul, cauzeaza dilatarea si restringerea
bulei; diametrul sau maxim nu il depaseste pe cel al unui fir de par.
Energia sonora este concentrata pe parcursul comprimarii, apoi bula implodeaza.
Emisia de energie se situeaza in jurul valorii de 1 eV/molecula, ceea
ce corespunde unei temperaturi de 10 000 K. Iata deci ca temperatura este
mult prea mica pentru a produce fuziune "la rece", un "mit" care a circulat
si mai circula inca in lumea fizicienilor care urmaresc obtinerea fuziunii
controlate.
Spectru de absorbtie:
poate fi obtinut in momentul in care intre lumina emisa de o sursa si
observator se interpune un material absorbant, si poate fi recunoscut
dupa hiatusurile care apar intr-un spectru continuu. Specia atomica din
care acesta este compus va avea lungimi de unda preferentiale pentru care
va efectua absorbtia. Caracterul cuantificat al starilor energetice pe
care fiecare atom le poate avea face posibila recunoasterea speciei respective,
intrucit catitatea de energie absorbita pentru a ajunge pe nivelul
urmator este unica pentru fiecare specie.
| Linia spectrala |
Elementul
corespunzator |
| A - rosu extrem | oxigenul terestru |
| B - rosu extrem | oxigenul teestru |
| C - rosu | hidrogenul solar |
| D1 - galben | sodiul solar |
| D2 - galben | sodiul solar |
| E - verde | fierul solar |
| F - albastru | hidrogenul solar |
| G - violet | fierul si calciul solar |
| H - violet extrem | calciu solar |
Spectru de emisie: este caracteristic fiecarei substante in parte, la fel ca si spectrul de absorbtie, distributia liniilor si culoarea lor (ce corespunde unei anumite lungimi de unda a radiatiei emise) fiind unica fiecarei specii atomice (nivelele energetice pe care le poate ocupa un atom sunt bine definite, cuantificabile). Radiatia captata de spectroscop apare prin tranzitia atomilor de la o stare energetica la alta, in speta prin pierderea de energie in cazul spectrului de emisie.
Spuma cuantica:
o teorie cuantica a gravitatiei este necesara pentru a descrie primele
momente ale existentei Universului, momente in care scala de desfasurare
a evenimentelor era de ordinul lungimii Planck. Totodata, unificarea gravitatiei
cu mecanica cuantica ar insemna formularea unei teorii unificatoare, universale.
Exista dificultati in a dovedi existenta gravitatiei la nivel cuantic,
intrucit acceleratoarele de particule care ne stau la dispozitie pot reda
cel mult conditiile dintr-un Univers de 10^15 ori mai mare decit cel corespunzator
dimensiunii minime.
O posibila teorie cuantica a gravitatiei ar trebui sa ia in considerare
faptul ca la nivel bazal, pe masura ce ajungem la o scala de marime cit
mai mica, si in cele din urma la minimul absolut, flutuatiile cuantice
ale vidului devin suficient de puternice pentru a produce o structura
inconstanta a spatio-timpului. John Wheeler a demonstrat ca la dimensiuni
de ordinul a 10^-35 m, geometria Universului nu mai este constanta. Este
vorba de structura denumita generic spuma cuantica, incerta, inconstanta,
alcatuita practic dintr-o multitudine de singularitati, de gauri de vierme.
Exista mai multe abordari in demonstrarea acestei inconstante a structurii
spatio-timpulu. In principiu, daca aceasta multitudine de tunele exista,
atunci trebuie existe diferente aleatorii intre distantele dintre doua
obiecte. Spre exemplu, un interferometru cu un grad mare de precizie ar
fi suficient: daca se imparte o raza laser in doua fascicule, care sunt
apoi reunite de oglinzi situate la distante egale de sursa, apare totusi
o figura de interferenta, datorita diferentei de drum optic indusa de
diferenta de traiectorie la nivel fundamental.
O alta modalitate se refera la explozii de radiatie gamma. Aceste pulsuri
de fotoni cu energie inalta ajung la Pamint din zone indepartate ale Universului,
si daca au calatorit printr-un spatio-timp "fuzzy", vor fi la rindul lor
distorsionate. Fotonii cu o lungime de unda mai scurta vor ajunge la Pamint
mai tirziu decit cei cu o l mai mare, datorita singularitatilor minuscule
in care cad mai usor, in ciuda faptului ca au o energie mai inalta. Cu
detectoarele de radiatie gamma pe care le avem, detectia ar fi posibila,
dar nu se stie exact cum ar arata o semnatura de gravitatie cuantica.
Superconductibilitate:
Proprietate a unor materiale de a manifesta rezistenta zero la trecerea
curentului electric. Superconductorii sunt corpuri diamagnetice--au permeabilitatea
relativa mr subunitara,
adica prezinta o magnetizare de sens contrar cimpului in care se afla.
Practic, permeabilitatea magnetica relativa caracteristica superconductorilor
este nula, fapt care ii transforma in corpuri diamagnetice ideale.
Deasupra semiconductorilor este posibila levitatia magnetica. Pe masura
ce un magnet este coborit spre suprafata superconductorului, apare
un curent electric care continua sa circule si dupa incetarea variatiei
cimpului magnetic inductor, tocmai datorita proprietatii de rezistenta
electrica nula.
Superconductorii apar sub un nivel critic de temperatura si de cimp magnetic,
Tc si Hc fiind constante de
material. Pentru obtinerea acestei temperaturi heliul lichid este cel
mai eficient, aducind mediul la o temperatura de cca 20 K, insa este si
cel mai greu de obtinut. Ulterior, in afara de primii superconductori
(niobiu-germaniu) au mai aparut si mixturi continatoare de lantanide,
cu un Tc de cca 78K de la care a putut fi utilizat
ca agent de racire azotul lichid. Astazi cel mai inalt Tc
cunoscut este de 125K, si apartine unui oxid mixt de taliu, bariu, calciu
si cupru.
Superconductibilitatea este determinata cuantic de incetarea actiunii
principiului excluziunii la temperaturi foarte
joase. Principiul lui Pauli nu se aplica doar electronilor inglobati in
structuri atomice ci si celor care circula "liberi" printr-un conductor
la aplicarea unui voltaj (diferenta de potential). Fermionii incep sa
se comporte din acest punct de vedere ca bozoni, deci mai multi fermioni,
printre care si electronii responsabili de conductibilitate pot ocupa
aceeasi stare cuantica; electronii de conductie se pot misca in tandemuri,
pe acelasi nivel de energie, scazind la zero rezistenta.
Supersimetrie: teorie referitoare la relatia dintre doua categorii de particule elementare: bozonii si fermionii. Fiecare particula elementara obisnuita are ca partener o superparticula cu proprietati similare, exceptind momentul unghiular (spinul, sau miscarea de rotatie in jurul propriei axe), care difera cu 1/2. Conform acestei teorii, fiecare fermion are ca superparticula un bozon, (denumit prin adaugarea prefixului s- la numele fermionului; spre exemplu, squarkul este complementul quarkului), si invers (superparticulele bozonilor se denumesc prin adaugarea sufixului -ino; photino este astfel echivalentul fermion al fotonului, ce apartine bozonilor). Testul pe care teoria trebuie sa il treaca este cel empiric, insa crearea si detectarea acestui tip de particule in acceleratoare necesita o energie extrem de mare, care depaseste capacitatea instalatiilor existente.