Vzdálený vesmír
Supernovy jsou jevy, které skutečně převratně mění své blízké okolí. V minulosti byly supernovy jedním z rozhodujících faktorů ovlivňujících chemické složení vesmíru. Nedávno bylo zjištěno, že tyto dramatické jevy jsou velmi intenzivním zdrojem prachu. Sergio Martínez-González, Richard Wünsch a Jan Palouš z ASU vytvořili studii, jež si kladla za cíl vysvětlit pozorovaný přebytek infračerveného záření v mladých hvězdokupách prachovými pozůstatky po explozích supernov.
Vedci simulovali tvorbu malej koncentrácie hmoty, nazývanej halo temnej hmoty, v rámci ktorej sa predpokladá, že vznikajú galaxie ako naša Mliečna dráha. Výzvou tejto simulácie bolo modelovanie galaxií tak malých ako jedna desatina Mliečnej dráhy, a to v objeme tak veľkom, ako je celý náš pozorovateľný vesmír.
Nový snímek, jehož mimořádně velký originál má rozlišení přes tři gigapixely, zachycuje dvojici slavných mlhovin a jejich méně známého souseda na společném portrétu. Vpravo se nachází slabě zářící oblak plynu s označením Sharpless 2-54, uprostřed leží ikonická Orlí mlhovina a vlevo mlhovina Omega. Uvedená trojice objektů je však pouze malou částí rozsáhlého komplexu oblaků plynu a prachu v této oblasti, ve kterých se k životu probouzejí nové hvězdy a ozařují své okolí. Záběr vznikl jako mozaika snímků pořízených pomocí přehlídkového dalekohledu ESO/VST.
Astronómovia vytvorili prvú mapu vesmíru na základe polohy supermasívnych čiernych dier, ktoré odhaľujú rozsiahlu štruktúru vesmíru. Mapa presne meria históriu expanzie vesmíru, kedy mal vesmír menej ako tri miliardy rokov. To pomôže lepšie pochopiť tzv. tmavú energiu, ktorá zostáva stále neznámou napriek tomu, že spôsobuje zrýchlenie rozpínania vesmíru. Mapu vytvorili vedci zo Sloan Digital Sky Survey (SDSS) a University of Portsmouth.
Astronomové využili radioteleskop ALMA k pozorování hvězd podobných Slunci ve velmi raném stádiu vývoje a podařilo se jim objevit známky přítomnosti methylisokyanátu – chemikálie, která je považována za jeden ze základních stavebních kamenů života. Tuto prebiotickou molekulu se u protohvězd slunečního typu, jejichž vývoj vede k systémům podobným Sluneční soustavě, podařilo pozorovat vůbec poprvé. Objev vědcům může pomoci pochopit, jakým způsobem na Zemi vznikl život.
Pomocí zařízení LIGO (Laser Interferometer Gravitational-wave Observatory) se uskutečnila již třetí detekce gravitačních vln – zčeření časoprostoru, což názorně dokazuje, že bylo definitivně otevřeno nové okno pro astronomická pozorování. Jak se stalo i v případě prvních dvou detekcí, gravitační vlny byly detekovány v důsledku splynutí dvou černých děr za vytvoření černé díry větší velikosti. Část hmoty se přitom přeměnila na gravitační vlny.
Jiří Svoboda z ASU se ve spolupráci se zahraničními kolegy zabýval srovnáním vlastností aktivních galaktických jader s rentgenovými dvojhvězdami. Společným jmenovatelem podstatným pro aktivitu těchto objektů je akrece, plynulý dopad hmoty na černou díru. Černá díra ve dvojhvězdném systému dosahuje hmotnosti několika hmotností našeho Slunce. Naopak v jádrech galaxií se vyskytují veledíry, převyšující hmotnost našeho Slunce milion až miliardakrát. Ve své práci autoři odhalují, že navzdory tak odlišné hmotnosti existuje mezi těmito dvěma typy kosmických objektů určitá podobnost. Na základě této podobnosti je pak možné vysvětlit i dlouho trvající záhadu, proč některé aktivní galaxie jsou rádiově hlučné a jiné tiché.
V centre každej supermasívnej galaxie číha čierna diera. Ako sa tieto čierne diery formovali a ako sa rozrástli do hmotností miliárd Sĺnk, je stále otvorenou otázkou. Vedci z Max Planck Institute for Astronomy (MPIA) objavili tri kvazary, ktoré majú veľkú hmotnosť, avšak podľa súčasných poznatkov, by na jej nadobudnutie potrebovali oveľa viac času.
Vedci s použitím teleskopu NuSTAR (NASA) dokazujú, že v záverenčnej fáze zlučovania galaxií, padá do čiernej diery také množstvo plynu a prachu, ktoré je schopné zahaliť aj aktívne galaktické jadrá. Kombinácia gravitačných efektov dvoch galaxií spomaľuje rýchlosť otáčania plynu a prachu, ktoré by v opačnom prípade voľne obiehali. Táto strata energie spôsobuje, že materiál padá do čiernej diery.
Supermasivní černé díry jsou všeobecně stacionárními objekty, které sídlí v centrech většiny velkých galaxií. Nicméně na základě použití dat z rentgenové družice NASA s názvem Chandra X-ray Observatory a z dalších teleskopů astronomové nedáno vypátrali, že může existovat supermasivní černá díra, která se pohybuje. Tato možná černá díra – odpadlík, která má hmotnost přibližně 160 miliónů hmotností Slunce, se nachází v eliptické galaxii vzdálené zhruba 3,9 miliardy světelných roků od Země. Astronomové mají zájem o tuto pohybující se supermasivní černou díru, protože tak mohou odhalit více informací o vlastnostech těchto tajemných objektů.
Vzájemná interakce galaxií v rámci galaktických kup je zdrojem nesčetných témat pro kvalitní výzkum. Pavel Jáchym z ASU, společně s kolegy ze zahraničních institucí, studoval plyn v galaxii D100 z kupy Coma v souhvězdí Vlasy Bereniky, jež za sebou nechává dlouhý a úzký ohon plynu, který byl dynamicky vytržen přímo z galaxie. Pozorování ukazují, že v tomto ohonu překvapivě převažuje molekulární plyn.
Po mnoho rokov povaha supernov spôsobovala astronómom veľa ťažkostí. Pred 30 rokmi vedci objavili jednu supernovu približne za dva mesiace. Avšak vďaka Intermediate Palomar Transient Factory (iPTF), novému prieskumu s pomocou automatizovanych procedúr vyhľadávania supernov, sa tieto objavy vyskytujú denne, niekedy dokonca v priebehu niekoľkých hodín, a to vďaka novej metóde objavovania dvoch výskumných pracovníkov z Berkeley National Laboratory, ktorú opisujú v časopise Astrophysical Journal Letters.
Blízká trpasličí galaxie známá jako Malý Magellanův oblak je nápadným objektem jižní oblohy i při pozorování pouhým okem. Běžné dalekohledy pracující s viditelným světlem, ale neumožňují nahlédnout do nitra této galaxie, které je zastíněno značným množstvím mezihvězdného prachu. Dalekohled VISTA byl však navržen pro pozorování v infračerveném pásmu elektromagnetického záření a dovoluje astronomům spatřit myriády hvězd této sousední galaxie v dosud nevídaných detailech. Výsledkem provedených pozorování je tento unikátní záběr – největší infračervený snímek Malého Magellanova oblaku zaplněný miliony hvězd.
Tím astronómov pod vedením Yoshikiho Matsuoka z National Astronomical Observatory v Japonsku (NAOJ) objavil veľké množstvo doposiaľ nepozorovaných galaxií a kvazarov s veľkým červeným posunom. Čerstvo nájdené objekty môžu byť veľmi dôležité pre naše pochopenie ranej etapy vývoja vesmíru. Zistenia boli publikované v apríli tohto roku na stránkach arXiv.org.
Vedci z University of Waterloo zachytili prvý kompozitný obrázok mosta tvoreného temnou hmotou, ktorý spája galaxie dohromady. Tento obrázok kombinuje množstvo jednotlivých snímok, a potvrdzuje predpovede, že galaxie v celom vesmíre sú zviazané prostredníctvom kozmickej siete spojenou s temnou hmotou, ktorá doteraz zostávala nepozorovateľná.
Astronomové objevili neobvyklý způsob k vystopování pulzarů – rychle rotujících zaniklých hmotných hvězd. Tento postup může vést k odhalení nových druhů těchto rotujících pozůstatků hvězd. I přes jejich vysoké energie jsou pulzary obvykle obtížně pozorovatelné. Vyzařují nejčastěji velmi intenzivní úzké svazky rádiových vln, které „ozařují“ oblohu podobně jako maják, avšak radioteleskopy je mohou zaregistrovat pouze v tom případě, že jejich jednotlivé svazky zasáhnou Zemi.
Hubbleův kosmický teleskop HST byl vypuštěn 24. dubna 1990 na palubě raketoplánu Discovery a následujícího dne naveden na oběžnou dráhu kolem Země. Z jeho polohy vysoko nad zkreslujícím vlivem zemské atmosféry pozoruje HST okolní vesmír v oboru blízkého ultrafialového, viditelného a blízkého infračerveného záření. V průběhu uplynulých 27 let vedla pozorování HST k průlomovým objevům, které způsobily doslova revoluci v oblasti astronomie a astrofyziky.
Když se řekne ‚exploze hvězdy‘, máme většinou na mysli výbuch supernovy, který představuje velmi působivou závěrečnou fázi vývoje hmotné hvězdy. Nová pozorování získaná pomocí radioteleskopu ALMA však přináší pohled na hvězdné exploze v úplně opačné fázi života stálice – během jejího zrodu. Při průzkumu pozůstatků dramatického raného vývoje skupiny hmotných hvězd astronomové získali tyto působivé záběry, které dokládají, že i vznik hvězd může být dynamickým a explozivním procesem.
ALMA se připojuje k celosvětovému pokusu o zobrazení horizontu událostí supermasivní černé díry! Jako součást ambiciozního experimentu se ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), spolu s dalšími dalekohledy rozmístěnými po celém světě, pokusí vidět něco, co ještě nikdy nikdo neviděl: černou díru. Poprvé se ALMA připojuje k dalekohledům EHT (Event Horizon Telescope) a GMVA (Global mm-VLBI Array), což jsou virtuální observatoře s (virtuálním) rozměrem Země, které fungují na bázi mezinárodní spolupráce mezi radioteleskopy. Jejich hlavní úkol je detailní studium superhmotné černé díry v centru Mléčné dráhy. EHT se pokusí, úplně poprvé, zobrazit stín horizontu událostí černé díry, zatímco GMVA bude zkoumat vlastnosti akrece a výtoku okolu galaktického centra.
Astronomové z University of Texas (UT) v Austinu vyvinuli novou techniku k objevování nejslabších galaxií v mladém vesmíru: 10× slabších, než jaké byly doposud pozorovány. Tyto galaxie pomohou astronomům studovat doposud málo pochopenou, avšak velmi důležitou etapu vývoje vesmíru. Jejich nová technika umožní zkoumat etapu zhruba jedné miliardy roků po Velkém třesku, kdy rané období temného věku vesmíru bylo zaplaveno světlem prvních hvězd a galaxií.
