Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Výzkumy v ASU AV ČR (48): ALMA bude pozorovat i Slunce

Výzkumy v ASU AV ČR (48): ALMA bude pozorovat i Slunce

Vůbec první „snímek“ Slunce radioteleskopy ALMA v porovnání s magnetogramem ze SDO. Snímek ukazuje vzhled Slunce v milimetrových vlnách, nebyl však pořízen v interferometrickém modu a navíc bylo využito zvýšené vlhkosti k utlumení slunečního záření. Ve standardním modu bude sluneční záření utlumováno elektronicky a očekává se, že produkční snímky budou mít mnohem lepší rozlišení.
Autor: ALMA

Projekt ALMA bývá označován za největší astronomickou observatoř současnosti. Jde o téměř sedm desítek rádiových antén spojených do důmyslného interferometru, čímž dohromady vytváří radioteleskop s nebývalým prostorovým rozlišením. Těžištěm pozorovací programu jsou přirozeně objekty daleko ve vesmíru – galaktická jádra, vzdálené hvězdy, černé díry. Radioteleskopy však budou mít i „denní program“, v němž budou pozorovat Slunce. V adaptaci radioteleskopů na sluneční pozorování hrají důležitou roli astrofyzikové z ASU.

Systém ALMA najdeme v Chile na náhorní plošině Chajnantor v poušti Atacama, ve výšce kolem 5000 metrů nad mořem. Toto místo patří mezi nejsušší místa na Zemi, což jej společně s vysokou nadmořskou výškou činí téměř ideálním místem ke stavbě observatoře pracující v pásu mikrovln. Toto velmi zajímavé pásmo elektromagnetického záření je jinak intenzivně ovlivňováno vzdušnou vlhkostí, která je na plošině Chajnantor minimální. Jedná se o jeden z nejdražších pozemních pozorovacích projektů vůbec, na němž se podílí jednak Evropská jižní observatoř, ale také národní rádiové observatoře Spojených států amerických a Japonska. ALMA započala svá první vědecká pozorování v roce 2011 a její stavba byla zcela dokončena v roce 2013, kdy byla do Chile dovezena poslední anténa a observatoř byla slavnostně otevřena. Slavnostní inaugurací observatoře ovšem nic neskončilo a ALMA rozhodně není uzavřený projekt. Naopak, v souladu s jejím rozvojovým plánem se postupně rozšiřují její operační možnosti a schopnosti, mimo jiné i zaváděním nových specifických pozorovacích režimů. Jedním z nich je právě  ten, který komunitě slunečních fyziků z celého světa zpřístupní tento špičkový přístroj pro výzkum naší nejbližší hvězdy.  

Po stránce infrastruktury jsou styčnými organizacemi mezi samotnou observatoří a jejími uživateli tři regionální centra (ALMA regional centre – ARC), přičemž to evropské je rozděleno do sedmi uzlů (nodů), z nichž každý má určitou odbornou specializaci. Je více než potěšující, že jeden z těchto nodů se nachází v Ondřejově na ASU a tento je navíc jediným nodem se specializací na pozorování Slunce. Ondřejovští astrofyzikové mají dlouholeté zkušenosti s rádiovými pozorováními Slunce a ty nyní zúročují v široké mezinárodní spolupráci. 

Rádiová pozorování v oblasti milimetrových vln lákají sluneční fyziky již nějakou dobu. Toto obtížně dosažitelné okno (z důvodů napsaných výše) nejspíš obsahuje velmi důležité a prozatím unikající informace o vlastnostech a fyzice sluneční chromosféry a chromosférických struktur (např. protuberancí). Možná se právě na těchto vlnových délkách ukrývá informace o samotné podstatě chromosféry: proč tato vrstva vůbec existuje a co způsobuje její ohřev?

Sluneční pozorování s radioteleskopy ALMA však nelze provádět ve standardní konfiguraci. Jeden důvod je zřejmý: Slunce je mnohem jasnějším objektem než ty „noční“, z nichž některé (jasné kvazary) se pozorují prakticky současně s ním kvůli kalibraci. Tak obrovský rozdíl v jasnosti je zcela mimo rozsah citlivých detektorů observatoře a signál ze Slunce se musí poměrně sofostikovanou metodou zeslabovat. Krom toho, na Slunci vidíme díky jeho blízkosti mnoho dynamických jevů odehrávajících se na krátkých časových škálách – jsou tedy zapotřebí mnohem kratší expoziční časy. Další ze specialit je i to, že sluneční fyzikové používají jiné souřadnicové systémy než zbylí astronomové. Polohu aktivní oblasti na Slunci neuvádí v rektascenzi a deklinaci, ale v heliografické šířce a délce. Kvůli složité rotaci Slunce se navíc objekty na jeho „povrchu“ komplikovaným způsobem pohybují. I tento problém musí astronomové zohlednit při použití interferometru ALMA pro sluneční pozorování. Tým expertů z Evropy (vedený ondřejovskými astronomy a kolegy z ESO), USA a Japonska proto navrhl postupy, jak tyto obtíže překonat. Samozřejmě, ještě před započetím skutečných vědeckých pozorování Slunce (první snad proběhnou už na přelomu let 2016/2017) je nutné tyto procedury otestovat – k tomu slouží speciální pozorovací kampaně pro vývojáře přímo na místě v chilských Andách. Té v prosinci loňského roku se jako jediní zástupci Evropy zúčastnili jako vyslanci ESO i dva astronomové z ondřejovského uzlu (psali jsme zde).

Důležitým aspektem je ale i oslovení celosvětové komunity slunečních fyziků, její seznámení s nově  se otevírajícími možnostmi ve slunečním výzkumu s pomocí observatoře ALMA a společné definici vhodných cílů pozorování spolu s optimalizací procedur specifických pro daný cíl (např. ohřev chromosféry, dynamiku protuberancí, magnetismus sluneční koróny atd.)  Tým slunečních fyziků, mezi nimiž je i několik jmen z ASU, proto vytvořil projekt SSALMON (Solar Simulations for the Atacama Large Millimeter Observatory Network) – specifickou sociální síť, která si klade za cíl provádět případové studie proveditelnosti některých slunečních pozorování a informovat tak sluneční fyziky o možnostech, které ALMA poskytuje nebo bude poskytovat v budoucnosti. Některé z případových studií pak diskutují v představovaném článku. Jedná se zejména o jevy ve vyšší atmosféře Slunce a jejich dynamiku. 

Budoucnost slunečních pozorování s ALMOU se zdá být zářivá. Určitě by nemělo zapadnout, že vědci z ASU v tomto hrají důležitou roli. 

Reference:
Wedemeyer, S. a kol., SSALMON – The Solar Simulations for the Atacama Large Millimeter Observatory Network, Advances in Solar Physics (2015) v tisku, arXiv:1502.05601.

Kontakt:
Mgr. Miroslav Bárta, Ph.D., barta@asu.cas.cz
 

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] ALMA - oficiální stránka

Převzato: Astronomický ústav AV ČR, v.v.i.



Seriál

  1. Na čem se pracuje v Ondřejově (1): Objev prvních B[e] nadobrů v Galaxii v Andromedě
  2. Na čem se pracuje v Ondřejově (2): Meteority Příbram a Neuschwanstein nedoprovázejí malá tělesa
  3. Na čem se pracuje v Ondřejově (3): Cesta k seismologii slunečních protuberancí
  4. Na čem se pracuje v Ondřejově (4): Předpověď slupky v galaxii NGC3923: cesta k ověření alternativní teorie gravitace?
  5. Na čem se pracuje v Ondřejově (5): Zašpinění bílí trpaslíci s magnetickým polem
  6. Na čem se pracuje v Ondřejově (6): Proudění plazmatu kolem slunečních skvrn
  7. Výzkumy na AsÚ AV ČR (7): SPLAT - mocný nástroj pro zobrazení a jednoduchou analýzu spekter
  8. Výzkumy na AsÚ AV ČR (8): Druhotná tvorba hvězd ve vznikajících galaxiích a hmotných hvězdokupách
  9. Výzkumy na AsÚ AV ČR (9): Hvězda v prachové obálce v okolí černé veledíry
  10. Výzkumy na AsÚ AV ČR (10): Střižné proudění ve sluneční atmosféře jako generátor elektrického pole
  11. Výzkumy na AsÚ AV ČR (11): Komplikovaná rotace planetky Apophis ovlivňuje její let Sluneční soustavou
  12. Výzkumy na AsÚ AV ČR (12): Protony slunečního větru ve vzdálenosti jedné astronomické jednotky od Slunce
  13. Výzkumy na AsÚ AV ČR (13): Chladný plyn v mezigalaktickém prostoru vytržen z galaxie ESO 137-001
  14. Výzkumy v AsÚ AV ČR (14): Bílá erupce pozorovaná spektrografem IRIS
  15. Výzkumy v AsÚ AV ČR (15): Be hvězda v těsné dvojhvězdě s horkým podtrpaslíkem
  16. Výzkumy v AsÚ AV ČR (16): Vliv rotačního směšování a metalicity na ztrátu hmoty hvězdným větrem
  17. Výzkumy v AsÚ AV ČR (17): Osiřelé penumbry jako testovací materiál pro teorii slunečních skvrn
  18. Výzkumy v AsÚ AV ČR (18): Detailní modely gravitačního pole Země
  19. Výzkumy v AsÚ AV ČR (19): Nejpřesněji určené parametry binární planetky
  20. Výzkumy v AsÚ AV ČR (20): Jasná Perseida s neobvykle vysokou počáteční výškou
  21. Výzkumy v AsÚ AV ČR (21): Prostorové mapování galaktického centra pomocí rentgenové polarimetrie
  22. Výzkumy v AsÚ AV ČR (22): Vliv atmosféry a oceánů na polohu rotační osy Země
  23. Výzkumy v AsÚ AV ČR (23): Analytický model Birkelandových proudů
  24. Výzkumy v AsÚ AV ČR (24): Ověřování zákrytového modelu proměnných aktivních galaktických jader
  25. Výzkumy v AsÚ AV ČR (25): Urychlování elektronových svazků ve slunečních erupcích
  26. Výzkumy v AsÚ AV ČR (26): Jak rotují kometární meteoroidy?
  27. Výzkumy v AsÚ AV ČR (27): Odhalovaná tajemství hvězdy se závojem
  28. Výzkumy v AsÚ AV ČR (28): Hvězdný vítr v dvojhvězdě s kompaktní složkou
  29. Výzkumy v AsÚ AV ČR (29): Rozšiřování magnetických trubic nad slunečními aktivními oblastmi
  30. Výzkumy v AsÚ AV ČR (30): Jak souvisejí astrosféry a astroohony s urychlováním částic kosmického záření?
  31. Výzkumy v AsÚ AV ČR (31): Dlouhodobé změny aktivity kataklyzmické proměnné V1223 Sgr
  32. Výzkumy v AsÚ AV ČR (32): Upřesnění základních parametrů planetky Apophis
  33. Výzkumy v AsÚ AV ČR (33): Možnosti měření magnetických polí ve sluneční chromosféře, přechodové oblasti a koróně
  34. Výzkumy v AsÚ AV ČR (34): Oblak G2 přežil průlet kolem centra Galaxie a je zřejmě mladou hvězdou
  35. Výzkumy v AsÚ AV ČR (35): Mateřské těleso meteoritu Čeljabinsk opět neznámé
  36. Výzkumy v AsÚ AV ČR (36): Nové dvojhvězdy s horkou podtrpasličí hvězdou a vlastnosti této populace hvězd
  37. Výzkumy v AsÚ AV ČR (37): Rekonstrukce vzhledu aktivního galaktického jádra
  38. Výzkumy v AsÚ AV ČR (38): Simulace chování astrofyzikálního plazmatu v extrémních podmínkách
  39. Výzkumy v AsÚ AV ČR (39): Drakonidy 2011 z letadla
  40. Výzkumy v AsÚ AV ČR (40): Kapitoly v učebnici Asteroids IV i od pracovníků AsÚ
  41. Výzkumy v AsÚ AV ČR (41): Balíček programů pro analýzu nemaxwellovských rozdělovacích funkcí částic ve sluneční atmosféře
  42. Výzkumy v AsÚ AV ČR (42): Tajemná povaha rentgenového zdroje Her X-1
  43. Výzkumy v ASU AV ČR (43): Vznik penumbry sluneční skvrny v přímém přenosu
  44. Výzkumy v ASU AV ČR (44): Rekurentní novy v galaxii M 31
  45. Výzkumy v ASU AV ČR (45): Možná naleziště ropy v Perském zálivu z gravitačních modelů
  46. Výzkumy v ASU AV ČR (46): Mohou být hvězdné pulsace zdrojem proměnnosti hvězdného větru?
  47. Výzkumy v ASU AV ČR (47): O původu meteorického roje Kvadrantid
  48. Výzkumy v ASU AV ČR (48): ALMA bude pozorovat i Slunce
  49. Výzkumy v ASU AV ČR (49): Vliv rentgenového záření na charakter hvězdných větrů v dvojhvězdách s hmotnou komponentou
  50. Výzkumy v ASU AV ČR (50): Turbulence plazmatu a kinetické nestability v expandujícím slunečním větru
  51. Výzkumy v ASU AV ČR (51): Vzhled rázové vlny hvězdy při průletu kolem centra Galaxie
  52. Výzkumy v ASU AV ČR (52): Mění srážky tvar planetek?
  53. Výzkumy v ASU AV ČR (53): Udržely póry sluneční cyklus v době Maunderova minima?
  54. Výzkumy v ASU AV ČR (54): Supererupce na hvězdě DG CVn
  55. Výzkumy v ASU AV ČR (55): Souvislost oblaků CO s obálkami HI v Mléčné dráze
  56. Výzkumy v ASU AV ČR (56): Nárůst kontinua ve slunečních erupcích – nové možnosti jejich předpovědí?
  57. Výzkumy v ASU AV ČR (57): Katalog videí dokumentujících pád bolidu Čeljabinsk
  58. Výzkumy v ASU AV ČR (58): Tisícileté cykly střední výšky světového oceánu
  59. Výzkumy v ASU AV ČR (59): Model expanze oblaků ve slunečním větru
  60. Výzkumy v ASU AV ČR (60): Detekce dopadů zemských miniměsíců
  61. Výzkumy v ASU AV ČR (61): Lze ze spektra aktivního galaktického jádra usoudit na povahu jeho zdroje?
  62. Výzkumy v ASU AV ČR (62): Lze pozorovat ohřev koróny nanoerupcemi?
  63. Výzkumy v ASU AV ČR (63): Neobvyklá rotace trpasličí galaxie je důsledkem nedávné srážky
  64. Výzkumy v ASU AV ČR (64): Přímé pozorování klouzavé rekonexe dalekohledem GREGOR
  65. Výzkumy v ASU AV ČR (65): Složky těsné vizuální dvojhvězdy 1 Del rozlišeny spektroskopicky
  66. Výzkumy v ASU AV ČR (66): Příčky v galaxiích jako důsledek vzájemného slapového působení
  67. Výzkumy v ASU AV ČR (67): Neobvyklé chemické složení zašpiněného bílého trpaslíka
  68. Výzkumy v ASU AV ČR (68): Hustota průmětů drah umělých družic Země na zemském povrchu a přesnost parametrů gravitačního pole Země
  69. Výzkumy v ASU AV ČR (69): Vlastnosti plazmatu ve slunečních protuberancích
  70. Výzkumy v ASU AV ČR (70): Útok létajících hadů - mohou vodíkové proudy fragmentovat na izolované oblaky vodíku?
  71. Výzkumy v ASU AV ČR (71): Vlastnosti satelitů planetek


O autorovi

Michal Švanda

Michal Švanda

Doc. Mgr. Michal Švanda, Ph. D., (*1980) pochází z městečka Ždírec nad Doubravou na Českomoravské vrchovině, avšak od studií přesídlil do Prahy a jejího okolí. Vystudoval astronomii a astrofyziku na MFF UK, kde poté dokončil též doktorské studium ve stejném oboru. Zabývá se sluneční fyzikou, zejména dynamickým děním ve sluneční atmosféře, podpovrchových vrstvách a helioseismologií a aktivitou jiných hvězd. Pracuje v Astronomickém ústavu Akademie věd ČR v Ondřejově a v Astronomickém ústavu Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy v Praze, kde se v roce 2016 habilitoval. V letech 2009-2011 působil v Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung v Katlenburg-Lindau v Německu. Astronomií, zprvu pozorovatelskou, posléze spíše „barovou“, za zabývá od svých deseti let. Před začátkem pracovní kariéry působil v organizačním týmu Letní astronomické expedice na hvězdárně v Úpici, z toho dva roky na pozici hlavního vedoucího. Kromě astronomie se zajímá o letadla, zejména ta s více než jedním motorem a řadou okýnek na každé straně. Více o autorovi na jeho webových stránkách svanda.astronomie.cz.

Štítky: Slunce, Alma


39. vesmírný týden 2016

39. vesmírný týden 2016

Přehled událostí na obloze od 26. 9. do 2. 10. 2016. Měsíc bude v novu. Venuše, Mars a Saturn najdeme večer stále jen nízko nad obzorem. Neptun a Uran můžeme pozorovat celou noc. Na ranní obloze můžeme před svítáním pozorovat kužel zvířetníkového světla do něhož před východem Slunce stoupá planeta Merkur a bude zde také srpek Měsíce.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Pradědovy Perseidy 2016

Píše se rok 258, 10. srpen. Na rošt nad horké uhlí je položen správce chrámové pokladny před několika dny popraveného papeže Sixta II a je opékán zaživa. Po chvíli volá: „Z jedné strany jsem již opečený, pokud mě chcete mít dobře udělaného, je čas mě otočit na druhou stranu.“ Toto utrpení podstoupil

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Mesic

Mesic

Další informace »