Kako nam pojašnjavaju Duje Giljanović i Toni Konsa, tvorci ovogodišnje senzacije, Split u čast rođenja Isusa Krista dobiva najvjerniju repliku zvjezdanog neba na svijetu koja će jaslicama u klaustoru dati poseban čar.
Riječ je o nebu širine četiri i visine gotovo dva metra. Kako bi dobio zaista vjernu repliku, Duje je okupio tim elektrotehničara, programera, fizičara i dizajnera.
U prvom koraku su izračunali točan položaj 1125 zvijezda zapadnog neba iznad Splita na dan Božića u 3:00 h iza ponoći. Nakon toga su na predviđenim mjestima laserskom preciznošću napravili sitne rupice u pleksiglasu.
Sljedeći korak je bio postavljanje 1125 LED dioda iza pleksiglasa kako bi se dobili točkasti izvori svjetlosti što zvijezde, za nas na Zemlji, i jesu.
Kada gledamo zvijezde na nebu, vidimo da su neke bijele, neke žućkaste, a neke su, pak, crvene ili plave. Boja zvijezde ovisi o njenoj površinskoj temperaturi, pa su tako plave zvijezde one s najvišom površinskom temperaturom koja može preći i 30 000 °C. Nešto manju površinsku temperaturu, oko 7000 - 10 000 °C, imaju bijele zvijezde. Slijede ih žute zvijezde, među koje spada i naše Sunce, s površinskom temperaturom od približno 6500 °C. Najhladnije zvijezde koje vidimo su narančaste s površinskom temperaturom od približno 4000 °C i crvene s površinskom temperaturom nižom od 3500 °C. Sve ovo je uzeto u obzir pri odabiru boja LED dioda, tako da svaka zvijezda na replici neba ima točno odgovarajuću boju.
Uz ovo, promatranjem noćnog neba zaključujemo i da nisu sve zvijezde jednako sjajne. Sjaj zvijezde, za promatrače na Zemlji, može ovisiti o mnogo faktora. Prvi faktor je takozvana apsolutna magnituda zvijezde koja govori koliko bi zvijezda bila sjajna da ju promatramo s udaljenosti od 32.6 svjetlosnih godina. Jedna svjetlosna godina je udaljenost koju svjetlost prijeđe u jednoj godini. To znači da udaljenost od 32.6 svjetlosnih godina odgovara približno 9461 milijardu kilometara.
Drugi faktor koji utječe na percipirani sjaj zvijezde je njena udaljenost od Zemlje. Što je zvijezda bliže to je, naravno, sjajnija. Sjaj zvijezde za promatrača sa Zemlje opisan je takozvanom prividnom magnitudom. Pretpostavlja se da je skalu magnituda uveo još 150. godine prije Krista grčki astronom, geograf i matematičar Hipparcus kako bi opisao sjaj zvijezda koje vidi. Njegov sustav popularizirao je Ptolomej, a veoma sličan koristi se i danas. U svom originalnom obliku sustav je prepoznavao 6 razreda sjaja. Tako su zvijezde prve magnitude bile najsjajnije. Slijedile su ih zvijezde druge magnitude, dok su zvijezde šeste magnitude bile najmanje sjajne i jedva vidljive golim okom. Sustav je kasnije unaprijeđen, tako da je za referencu odabrana zvijezda Vega iz zviježđa Lire sa sjajem koji odgovara magnitudi 0. Skala sjaja nije linearna već logaritamska, tako da je zvijezda magnitude 1 otprilike 2.512 puta sjajnija od zvijezde magnitude 2. Isto tako, zvijezda magnitude 2 je 2.512 puta sjajnija od zvijezde magnitude 3. Tako je zvijezda magnitude 1 100 puta sjajnija od zvijezde magnitude 6. S vremenom je skala magnituda proširena i na negativne vrijednosti, pa najsjajnija zvijezda noćnog neba, Sirius, ima magnitudu -1.46. Ovo je također uzeto u obzir na replici neba iznad jaslica u klaustoru, pa je i sjaj svake LED diode pažljivo odabran.
Osim boje i sjaja, prilikom gledanja u zvijezde zapažamo i da neke točkice trepere više, neke manje, a neke ne trepere uopće. Ovo, u pravilu, ovisi o visini objekta iznad horizonta i stanju atmosfere, ali može se svesti na jednostavno pravilo. Zvijezde trepere, a planeti ne. Razlog za ovo je sljedeći. Da bi mi neki objekt vidjeli, zraka svjetlosti od tog objekta mora doći do našeg oka. Ta zraka se sastoji od mnoštva čestica koje zovemo fotoni koji „trče“ jedan iza drugoga. Uzmimo za primjer jednu daleku zvijezdu. Možemo zamisliti da svjetlost s nje dolazi u jednoj zraci do našeg oka. Prilikom prolaska te zrake kroz atmosferu par fotona se može raspršiti i tako nikada ne doći do našeg oka. Par fotona iza njih ipak uspije doći do nas. Možda sljedećih par ne uspije i tako u krug. Kad god fotoni do nas dođu mi zvijezdu vidimo, a kad god ne dođu mi ju ne vidimo. Ovo rezultira titranjem zvijezde.
Da nema atmosfere zvijezde ne bi treperile. S druge strane, planeti Sunčevog sustava su nam puno bliži i na nebu se čak i s dalekozorom vide kao diskovi, a ne točke, pa možemo zamisliti da svjetlost s njih dolazi ne u jednoj zraci, već u obliku snopa zraka svjetlosti. Čak i ako se fotoni u jednom snopu rasprše i ne uspiju doći do nas, uvijek postoji još mnoštvo zraka iz kojih će fotoni u tom trenutku uspjeti doći do nas. Zato, u prosjeku, u svakom trenutku s nekog planeta do nas dolazi jednak broj fotona. Iz ovog razloga planeti na noćnom nebu ne trepere.
I ovaj efekt je uzet u obzir prilikom izrade replike neba. Tako se može vidjeti da zvijezde na replici vrlo lagano trepere. Osim vjernosti pravom nebu, ovo rezultira posebno umirujućem, gotovo hipnotizirajućem ugođaju.
Kako bi sve ove zvjezdice na replici neba zasjajile bilo je potrebno preko tisuću metara kabela, a kako bi se postigli svi željeni efekti trebalo je isprogramirati osam mikročipova.
Zbog vjernosti stvarnom nebu, ova replika daje jedinstvenu priliku i velikima i malenima da puno nauče o astronomiji. Tako će se na replici neba u zviježđu Oriona moći pronaći crvenog superdiva Betelgeza. Betelgez je zvijezda toliko velika da bi, da je na mjestu Sunca, progutao i Zemlju i Mars, a vanjski slojevi bi mu gotovo dodirivali stazu Jupitera oko Sunca (slika ispod).
Jedina stvar spektakularnija od veličine Betelgeza je način na koji će ova zvijezda skončati svoj život. Malene zvijezde, kao što je naše Sunce, pri kraju života otpuhnu svoje vanjske slojeve i sve što od njih ostane je mala jezgra koju nazivamo bijelim patuljkom.
Monstruozno velike zvijezde kao što je Betelgez čeka puno nasilniji i upečatljiviji kraj. One će svoj život okončati snažnom eksplozijom koju nazivamo supernova. U tom će trenutku na nebu Betelgez sjajem parirati polumjesecu i takvog ćemo ga vidjeti puna tri mjeseca. Nakon toga će zauvijek nestati s našeg neba.
U zviježđu Oriona nalazi se još jedan superdiv. Riječ je o bjelkasto-plavoj zvijezdi Rigel udaljenom od nas 800 svjetlosnih godina. Koliko je Rigel sjajan govori podatak da bi, kad bi se nalazio na mjestu najsjajnije zvijezde neba, Siriusa, bio puno sjajniji i od Venere.
Već spomenuti Sirius je najsjajnija zvijezda noćnog neba i nalazi se na udaljenosti od 8.6 svjetlosnih godina. To je bijela zvijezda u zviježđu velikog psa također vidljivog na replici neba u klaustoru. Manje je poznat podatak da je Sirius ustvari dio dvojnog sustava, pa ga tako na putu svemirom prati puno manje sjajni Sirius B. Uz zviježđe Oriona i velikog psa zainteresirani će moći pronaći zviježđa malog psa, bika, zeca, kočijaša i trokuta te dijelove zviježđa kita, krme, ovana, blizanaca, Eridana i Andromede. Pokraj replike neba bit će postavljen pano koji će radoznalima pomoći u igri pronalaska zvijezda splitskog božićnog neba (slika ispod). Slika je dobivena fotografiranjem replike neba iznad jaslica pri čemu su označena zviježđa i najsjajnije zvijezde u njima.
Da se radi o uistinu vjernoj replici božićnog neba vidljivo je usporedbom označene fotografije replike neba (slika iznad) i prikazu istog dijela neba u programu Stellarium koji astronomima služi za orijentaciju na noćnom nebu (slika ispod).
Jedan od najvećih svjetskih teleskopskih sustava, Very Large Telescope (VLT) nalazi se na Cerro Paranalu u sjevernom Čileu. Kompleks se sastoji od četiri teleskopa pojedinačne mase od 100 tona, pri čemu svaki od njih za proučavanje neba koristi primarno zrcalo promjera 8.2 metra. Jedan od velikih izazova ovih teleskopa je iznimno precizna kalibracija osi teleskopa kako bi se postigla nužno precizna mjerenja. Jedan od načina na koji se ovo postiže je korištenjem kamere teleskopa kako bi se zabilježile zvijezde u njegovom vidnom polju. Fotografija vidnog polja se zatim uspoređuje s Tycho-2 bazom koja sadrži informacije o 2.5 milijuna najsjajnijih zvijezda. Na osnovu slike sustav je u mogućnosti prepoznati o kojim se zvijezdama u vidnom polju teleskopa radi te tako izuzetno precizno odrediti smjer u kojem teleskop gleda.
Ako bi softver koji koriste astrofizičari za kalibraciju VLT-a iz fotografije replike neba prepoznao o kojim se zvijezdama radi, tada bi, objašnjava Duje, ovo bio neosporiv dokaz da se uistinu radi o najvjernijoj replici zvjezdanog neba na svijetu. Kroz softver je provučen dio vidnog polja replike neba, a rezultat su zeleni kružići (slika ispod) koji predstavljaju položaje na kojima bi se trebale nalaziti najsjajnije zvijezde. Prema očekivanju, rezultat ovog testa pokazuje izuzetno slaganje položaja zvijezda na replici neba s Tycho-2 bazom najsjajnijih zvijezda.
Iako replika u klaustoru vjerno prikazuje izgled zvjezdanog neba nad Splitom na dan Božića, nitko, naglašava Duje, iz grada ustvari neće vidjeti ovoliko zvijezda. Pojašnjava nam i zašto je tomu tako. Jedan od velikih neprijatelja astronomije u današnjem svijetu je zasigurno svjetlosno onečišćenje. Zaista, mnoštvo zvijezda i Mliječnu stazu nad našim glavama zamijenili su smog i umjetna svjetlost. Naglašava kako postoje jasni pokazatelji da, osim što nas sprječava da uživamo u zvjezdanom nebu, svjetlosno onečišćenje pogubno utječe na životinjski svijet koji nije navikao na tolike količine svjetla u sred noći. Osim životinja, zbog svjetlosnog onečišćenja pati i zdravlje ljudi što je pokazalo niz istraživanja. Ova replika zvjezdanog neba ima za cilj i podsjetiti nas sve na problem svjetlosnog onečišćenja jer je to prvi korak u rješavanju istog!
Zbog svjetlosnog onečišćenja Splićanke i Splićani će u božićnoj večeri vidjeti jako mali broj zvijezda. Iako replika neba prikazuje zvijezde sve do magnitude 6.3 što je gotovo granica vidnosti golog oka čak i u idealnim uvjetima, u stvarnosti ćemo ih moći vidjeti tek približno 130 što odgovara magnitudi 4.3. Tako, za sada, ova replika neba u klaustoru sv. Frane na Rivi ostaje jedini način da građani vide što se uistinu iznad njih nalazi.
Na kraju, valja naglasiti kako božićno nebo upotpunjuje jaslice koje već dugi niz godina postavljaju Ana Bedalov i Ivica Kalebić, a posebna zahvala za ovu božićnu priču ide i župniku te fratrima sv. Frane u Splitu.
Iako Split možda nema bijeli Božić, ima najljepše jaslice uz jedinstveni zvjezdani spektakl koji će bez teksta ostaviti i velike i male.
Neka vam je ovaj Božić blagoslovljen, a nadolazeća godina najljepša do sad!