Ulimwengu Wote Mzima Wenye Kutisha
Wa Kifumbo, na Bado ni Maridadi Mno
WAKATI huu mwakani, anga la usiku huvutia kwa ufahari wenye kujaa johari. Juu kabisa Orioni kakamavu yachapua mwendo, ikionekana kwa urahisi mnamo jioni za Januari kutoka Anchorage, Alaska, hadi Cape Town, Afrika Kusini. Je, hivi majuzi umepata kuchungulia hazina za anga zipatikanazo katika vilimia maarufu, kama vile Orioni? Waastronomia walichungulia si kitambo sana wakitumia Darubiniupeo ya Angani ya Hubble iliyorekebishwa hivi majuzi.
Kutoka kwa nyota tatu za ukanda wa Orioni waning’inia upanga wayo. Nyota yenye mwangaza mwangavu katikati ya hicho kisu si nyota halisi kamwe bali ni Orioni Nebula iliyo mashuhuri, kitu chenye umaridadi wenye kuvutia hata kitazamwapo kwa darubiniupeo ndogo. Hata hivyo, wangavu wayo wa kianga, si sababu ya uvutio wacho kwa waastronomia wa kitaaluma.
“Waastronomia huchunguza Orioni Nebula pamoja na nyota zayo nyingi changa kwa sababu ndilo eneo kubwa zaidi na lenye kutokeza zaidi nyota katika sehemu yetu ya Galaksi,” aripoti Jean-Pierre Caillault katika gazeti Astronomy. Nebula yaonekana kuwa chumba cha kuzalishia cha angani! Darubiniupeo ya Hubble ilipopiga picha Orioni Nebula, ikinasa mambo ya kindani ambayo hayakuwa yamepata kuonekana awali, waastronomia waliona si nyota na gesi zenye kuwaka tu bali kile Caillault alikifafanua kuwa “miviringo-yai midogo myangavu yenye alama kama nyuzinyuzi za rangi ya machungwa. Zafanana na vimego vya chakula cha mchana vilivyoanguka kiaksidenti kwenye picha.” Hata hivyo, wanasayansi wanaamini kwamba, badala ya kasoro za ukiwi, miviringo-yai hii ya nyuzinyuzi ni “chimbuko la diski za kisayari, mifumo ya jua ya kwanza ikiwa katika harakati za kutengenezwa ikionekana kutoka umbali wa miaka-nuru 1,500.” Je, nyota—kwa kweli, mifumo mizima ya jua—inazaliwa kwenye pindi hii katika Orioni Nebula? Waastronomia wengi huamini hufanya hivyo.
Kutoka Chumba cha Kuzalishia Hadi Ziara la Nyota
Kadiri Orioni anavyochipua mwendo kuelekea mbele, uta mkononi, yuaonekana kukabili kilimia cha Ng’ombe, yule fahali. Darubiniupeo ndogo itafunua, karibu na ncha ya pembe ya kusini ya fahali, kizio chenye nuru iliyofifia. Hicho chaitwa Kaa Nebula, na katika darubiniupeo kubwa, hicho chaonekana kama mlipuko unaoendelea, kama inavyoonyeshwa kwenye ukurasa 9. Ikiwa Orioni Nebula ni mahali pa kuzalia nyota, basi Kaa Nebula iliyo karibu tu huenda ikawa ziara la nyota yenye kupatwa na kifo kutokana na jeuri isiyowazika.
Huo msiba wa kimbingu huenda ulipata kurekodiwa na waastronomia Wachina ambao walifafanua “Nyota Ngeni” katika Ng’ombe ambayo ilitokea kwa ghafula mnamo Julai 4, 1054, nayo ikang’aa kwa wangavu sana hivi kwamba ilionekana wakati wa mchana kwa siku 23. “Kwa majuma kadhaa,” akaonelea Robert Burnham, “hiyo nyota iliangaza kwa nuru ya jua zipatazo milioni 400.” Wanasayansi huita ujiuaji kimakusudi wa nyota ulio dhahiri kama huo supanova. Hata sasa, karibu miaka elfu moja baada ya kuonekana huko, vilipukaji kutoka kwa mlipuko huo vyazangaa angani kwa mwendo ukadiriwao kuwa kilometa milioni 80 kwa siku.
Darubiniupeo ya Angani ya Hubble imekuwa ikichunguza nyanja hii pia, ikipekua ndani ya kitovu cha nebula na kuvumbua “mambo ya kindani katika Kaa ambayo waastronomia hawakutazamia kamwe,” kulingana na gazeti Astronomy. Mwastronomia Paul Scowen asema hayo mavumbuzi “lazima yatawafanya waastronomia wa kinadharia wafikirie sana kwa miaka mingi ijayo.”
Waastronomia, kama vile Robert Kirshner wa Harvard, waamini kwamba kuelewa masalio ya supanova kama vile Kaa Nebula ni muhimu kwa sababu yaweza kutumiwa kupima umbali wa magalaksi mengineyo, ambayo sasa ni nyanja ya kufanyiwa utafiti sana. Kama tulivyoona, kutokubaliana juu ya umbali hadi magalaksi mengineyo hivi majuzi kumewasha mijadala mikali juu ya nadharia ya mshindo mkubwa kuhusu uumbaji wa ulimwengu wote mzima.
Kuvuka Ng’ombe, lakini bado wenye kuonekana katika Nusu-Kizio cha Kaskazini katika anga la magharibi la Januari, ni wangavu mwanana wa kilimia cha Andromeda. Wangavu huo ni galaksi ya Andromeda, kitu kilicho mbali zaidi kiwezacho kuonekana kwa macho matupu. Maajabu ya Orioni na Ng’ombe yako katika ujirani wa ulimwengu wetu mzima—mnamo maelfu machache ya miaka-nuru kutoka Duniani. Hata hivyo, sasa twaangaza macho kuvuka miaka-nuru ikadiriwayo kuwa milioni mbili kwenye mvururo mkubwa wa nyota zikaribiazo kufanana na galaksi yetu, Njia ya Kimaziwa, lakini zilizo kubwa hata zaidi—miaka-nuru ipatayo 180,000 kuvuka. Kadiri unapotazama huo wangavu mwanana wa Andromeda, macho yako yaangazwa na nuru ambayo huenda ikawa ina umri wa zaidi ya miaka milioni mbili!
Katika miaka ya hivi majuzi Margaret Geller na wengine wameanza programu kabambe ili kuchora ramani za galaksi zote zinazozunguka kwa mipanuko mitatu, na matokeo yametokeza maswali mazito kuhusu nadharia ya mshindo mkubwa. Badala ya kuona msambao mwanana wa magalaksi katika sehemu zote, wachora-ramani wa ulimwengu wote mzima walivumbua “utata wa kiusanii wa magalaksi” katika miundo ieneayo kwa mamilioni ya miaka-nuru. “Jinsi utata huo wa usanii ulivyofumwa kutoka kwa mata inayoelekea kufanana ya ulimwengu wote mzima uliozaliwa hivi ni moja ya maswali yenye kusumbua kichwa sana katika taaluma ya kianga,” kulingana na ripoti ya hivi majuzi katika jarida Science lenye kutambuliwa.
Tulianza jioni hii kwa kutazama anga letu la usiku wa Januari na mara tukavumbua si tu umaridadi wenye kutwesha bali pia maswali na mambo yasiyoelezeka yanayohusiana na asili halisi na mwanzo wa ulimwengu wote mzima. Ulianzaje? Ulifikiaje hali yawo ya sasa ambayo ni tata? Ni nini kitapata maajabu ya kianga yanayotuzunguka? Je, kuna yeyote awezaye kusema? Acheni tuone.
[Sanduku katika ukurasa wa8]
Wanajuaje Ni Umbali Kiasi Gani?
Waastronomia wanapotuambia kwamba galaksi ya Andromeda iko umbali wa miaka-nuru milioni mbili, kwa hakika wao hutupa kadirio la mawazio ya kisasa. Hakuna yeyote ambaye amepata kutokeza njia ya kupima moja kwa moja umbali kama huo wenye kutatanisha akili. Umbali kwenye nyota zilizoko karibu sana, zile ziko mnamo miaka-nuru 200 au kitu kama hicho, zaweza kupimwa moja kwa moja kupitia mlinganisho wa nyota, ambao huhusisha hesabu ya trigonomia sahili. Lakini hili hutumika kwa nyota ambazo ziko karibu sana na dunia zinazoonekana kusogea kidogo kadiri dunia inapozunguka jua. Nyota nyingi, na magalaksi yote, yako mbali zaidi. Tunapofikia umbali huo makisio huanza. Hata nyota zilizoko ujiranini, kama vile Betelgeuse kubwa mno na iliyo nyekundu katika Orioni, ni kazi ya makisio, ikiwa na umbali unaokisiwa kutoka miaka-nuru 300 hadi zaidi ya 1,000. Hivyo basi, haipasi kutushangaza kupata kutokubaliana miongoni mwa waastronomia kuhusu umbali wa magalaksi, ambao ni mara milioni mbali zaidi.
[Sanduku katika ukurasa wa8]
Supanova, Pulsa, na Mashimo Meusi
Katika kitovu cha Kaa Nebula mna mojapo kitu cha ajabu kupita zote katika ulimwengu wote mzima unaojulikana. Kulingana na wanasayansi, kijizoga cha nyota iliyokufa, kikiwa kimebanwa ndani ya uzito usioaminika, huvurura katika kaburi lacho mara 30 kwa sekunde, kikitoa kasimawimbi za redio ambazo mara ya kwanza zilinaswa duniani katika 1968. Hicho huitwa pulsa, hufafanuliwa kuwa salio la supanova lenye kuvurura lililobanwa hivi kwamba elektroni na protoni katika atomu za nyota ya awali zimebanwa pamoja ili kutokeza nutroni. Wanasayansi husema kwamba wakati mmoja ilikuwa kiini kikubwa cha nyota kubwa mno kama ile ya Betelgeuse au Rigel katika Orioni. Hiyo nyota ilipolipuka na tabaka za nje kulipuliwa angani, ni kiini tu kilichobonyea ndicho tu kilibaki, kikiwa masao mangavu meupe, mioto yacho ya kinyukilia ilizima kitambo sana.
Ebu wazia kuchukua nyota yenye ukubwa wa mawili ya majua yetu na kuibana ndani ya tufe lenye kipenyo cha kilometa 15 hadi 20! Ebu wazia kuchukua sayari Dunia na kuibana ndani ya meta 120. Sentimeta 16 mara tatu ya mata hii zingekuwa na uzito wa zaidi ya tani bilioni 16.
Hata ufafanuzi huu hauonekani kuwa kamili juu ya mata iliyobanwa. Ikiwa tungeifanya dunia kuwa ndogo kama gololi, nguvu za uvutano za dunia hatimaye zingekuwa zenye nguvu sana hivi kwamba hakuna hata nuru ambayo ingeweza kuponyoka. Kufikia hapa dunia yetu ndogo ingeonekana kupotelea ndani ya kile kinachoitwa shimo jeusi. Ingawa waastronomia wengi huamini yapo, mashimo meusi bado hayajathibitishwa kuwapo, na hayaonekani kuwa ya ukawaida kama yalivyofikiriwa miaka michache iliyopita.
[Sanduku katika ukurasa wa 10]
Je, Rangi Hizo Ni Halisi?
Watu ambao huchungua anga kwa kutumia darubiniupeo ndogo mara nyingi huhisi kutamauka mara ya kwanza wanapoona galaksi au nebula fulani maarufu. Ziko wapi zile rangi maridadi ambazo wameona katika picha? “Rangi za magalaksi haziwezi kuonekana kwa macho ya kibinadamu moja kwa moja, hata kwa kutumia darubiniupeo kubwa kuliko zote zilizopo,” aonelea mwastronomia na mwandikaji wa sayansi Timothy Ferris, “kwa kuwa nuru yazo imefifia sana kuweza kuchochea vipokezi rangi vya retina.” Hili limesababisha watu wengine kufikia mkataa kwamba rangi maridadi zinazoonekana katika picha za kiastronomia si halisi, zimeongezwa tu kwa njia fulani katika utokezaji wa picha. Hata hivyo, hiyo si kweli. “Rangi zenyewe ni halisi,” aandika Ferris, “na hizo picha huonyesha jitihada bora zaidi za waastronomia ya kuzitokeza upya kwa usahihi.”
Katika kitabu chake Galaxies, Ferris aeleza kwamba hizo picha za vitu vya mbali vilivyofifia, kama magalaksi na zilizo nebula nyingi, “hutokana na kanda zilizolengwa kwa muda, zikipatikana kwa kuilenga darubiniupeo kwenye galaksi fulani na kuyafunua mabamba ya kipicha kwa saa kadhaa huku mwanga wa nyota ukinywelea ndani ya uoevu wa kipicha. Katika wakati huu mtambo wenye kujiendesha wasawazisha mzunguko wa dunia na kuweka darubiniupeo ikiwa imeelekezwa kwenye galaksi, huku waastronomia, ama katika hali nyinginezo mfumo fulani wa kuelekeza moja kwa moja, ukisawazisha kasoro ndogo sana.”
[Mchoro/Picha katika ukurasa wa 7]
(Ona mpangilio kamili katika nakala iliyochapishwa)
1 Jamii ya nyota ya Orioni, mandhari ya ifahamikayo mwezi wa Januari huenea kote angani ulimwenguni pote
2 Orioni Nebula, picha ya karibu zaidi yenye kutazamisha ya hiyo “nyota” ya kinyuzinyuzi
3 Ndani sana ya Orioni Nebula —chumba cha kuzalishia cha angani?
[Hisani]
#2: Astro Photo - Oakview, CA
#3: C. R. O‘Dell/Chuo Kikuu cha Rice/Picha ya NASA
[Picha katika ukurasa wa 9]
Galaksi ya Andromeda, kitu kilicho mbali zaidi kiwezacho kuonekana kwa macho matupu. Mzunguko wayo yaonekana huvunja sheria ya Newton ya uvutano na hutokeza swali la mata nyeusi isiyoonekana na darubini
[Hisani]
Astro Photo - Oakview, CA
[Picha katika ukurasa wa 9]
Kaa Nebula katika Ng’ombe—ziara la nyota changa?
[Hisani]
Bill na Sally Fletcher
[Picha katika ukurasa wa 10]
Juu: Galaksi ya Cartwheel. Galaksi ndogo iligongana nayo, ilijikwaruza ubavuni payo, na kuacha nyuma mzingo wa buluu wa mabilioni ya nyota zilizofanyizwa hivi zikiwa zimezingira Galaksi ya Cartwheel
[Hisani]
Kirk Borne (ST Scl), na NASA
Chini: Nebula ya Jicho la Paka. Matokeo ya nyota mbili kuzungukana hueleza kwa urahisi hiyo miundo tata
[Hisani]
J. P. Harrington na K. J. Borkowski (Chuo Kikuu cha Maryland), na NASA