Šťastné ostrovy astronomie

O tom, že Kanárské ostrovy mají něco společného s astrofyzikou, jsem se dověděl v roce 1987, kdy jsem pomáhal organizovat Evropské regionální astronomické setkání IAU v Praze. K účasti se přihlásili (a pak také přijeli) kolegové z tehdy ještě mladého Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) a témata jejich práce byla, k mé velké radosti, velmi podobná tomu, co jsem dělal já. Co to bylo?

obr. 1 Sluneční skvrna, pozorovaná 14. 6. 1999 na původním 50centimetrovém švédském slunečním dalekohledu, La Palma. Na snímku vidíme sluneční granulaci, vláknitou strukturu penumbry a jasné body v umbře. Nejmenší objekty mají průměr asi 200 km. Kliknutím na obrázek jej zobrazíte v plné velikosti.

Od doby, kdy jsem se začal zabývat slunečními skvrnami, mě přitahovala věc, která se nazývá "jemná struktura". Jejím nejvýraznějším příkladem je vláknitá podoba penumbry. Jasná a temná vlákna, která se v ní střídají, mají průměrnou šířku pouhých 250 km. V umbře se zase vyskytují záhadné maličké jasné body (obr. 1). Tyto struktury mají původ ve vzájemném působení pohybů ionizovaného (a tedy elektricky vodivého) plynu a silného magnetického pole slunečních skvrn. Jemná struktura je spolehlivě viditelná pouze velkými dalekohledy při výjimečně klidném a průzračném ovzduší. Taková pozorování se dají provádět asi na čtyřech místech na zeměkouli. Jedním z nich (a zrovna tím nejlepším) jsou právě Kanárské ostrovy. Není proto divu, že jsem s lidmi z IAC nadšeně navázal kontakt. Po dvou letech jsem pak dostal pozvání na dvouletý postdoktorandský pobyt do IAC, kam jsem v roce 1990 odjel i s rodinou. Od té doby se do IAC rád vracím skoro každý rok pozorovat a pracovat na společných projektech.

Už po slavnostní inauguraci, konané v roce 1985 za přítomnosti španělského krále a dalších hlav evropských států, byl IAC (http://www.iac.es) mohutnou institucí. Kromě vědeckého centra v univerzitním městě La Laguna na ostrově Tenerife k němu patří dvě velké mezinárodní observatoře: Observatorio del Teide na Tenerife a Observatorio del Roque de los Muchachos na ostrově La Palma. Španělská vláda spolu s autonomní vládou Kanárských ostrovů považují IAC za cosi jako "výkladní skříň" vědy a výzkumu a poměrně štědře jej finančně zajišťují.

Vědecký program IAC pokrývá téměř celou astrofyziku: počínaje kosmologií, přes galaxie, hvězdy, mezihvězdnou hmotu, naše Slunce, planetární soustavy a hledání extrasolárních planet, až po stavbu přístrojů pro pozorování ze Země i z kosmu. Kromě toho se ústav zabývá výchovou mladých astronomů, popularizací astronomie a šířením pokročilých technologií. Vědecké centrum v La Laguně poskytuje pracovní zázemí více než stovce vědeckých pracovníků, postdoktorandů a doktorandů. K dispozici je bohatá knihovna, pečlivě udržovaná počítačová síť, přednáškové sály, velké vývojové dílny i ústavní "cafetería", kde se často diskutuje o práci i o lecčems jiném.

Oku a duši hvězdáře však stejně nejvíc lahodí obě observatoře v horách v nadmořské výšce 2400 metrů. Průzračný a čistý vzduch, stabilní obraz ve dne i v noci a navíc důsledně uplatňovaný zákon proti světelnému znečištění přilákaly astronomické instituce dvanácti evropských zemí, které si zde vybudovaly celkem dvacet čtyři dalekohledy a dalších šest staví. Vznikla tak největší koncentrace špičkových evropských astronomických přístrojů na severní polokouli, nazývaná někdy Severní evropskou observatoří. Nemalý užitek z toho má i hostitelské Španělsko, které kromě vyspělé techniky na svém území získává podle mezinárodní dohody 20% pozorovacího času na každém z dalekohledů.

obr. 2 Observatoř Teide na ostrově Tenerife.Vpravo od vulkánu Teide (3715 m) vidíme na obzoru ostrov La Palma (foto http://www.iac.es). Kliknutím na obrázek jej zobrazíte v plné velikosti.

Na centrálním hřbetu ostrova Tenerife najdeme observatoř Teide (obr. 2). Nese jméno sopečného vrcholu, který se vypíná do výšky 3715 metrů asi 15 km na západ od hvězdárny. Do oka nám nejdříve padnou čtyři bílé sluneční věže: vakuový věžový dalekohled (VTT, průměr objektivu 70 cm) a Newtonův 40 cm reflektor, oba patřící Německu, a francouzský Themis, reflektor o průměru 90 cm. Zatímco "malý" Newton se používá pro každodenní přehledová pozorování, Themis a VTT slouží sluneční spektroskopii s vysokým rozlišením. Na vrcholu čtvrté věže bude v roce 2004 postaven GREGOR, největší sluneční dalekohled na světě o průměru 1,5 metru, se kterým bude možné rozlišit na Slunci útvary o velikosti pouhých 70 km. Projekt (http://gregor.kis.uni-freiburg.de) je veden třemi německými astronomickými ústavy a účastní se ho i naše hvězdárna v Ondřejově. Čeští sluneční fyzici tak budou mít nárok na pozorovací čas na tomto unikátním přístroji. Posledním z řady slunečních přístrojů je "Pyramida", sluneční laboratoř s několika experimenty zaměřenými na helioseismologii.

Noční nebe je na observatoři Teide sledováno pěti dalekohledy o průměrech 30 - 155 cm. Ten největší patří Španělsku a používá se pro pozorování v infračerveném oboru. Ve dne i v noci pak pracují čtyři malé radioteleskopy španělsko-britského komplexu pro studium mikrovlnného záření pocházejícího z počátečního období vývoje vesmíru.

obr. 3 Observatoř Roque de los Muchachos na ostrově La Palma se rozkládá na okraji hlubokého kráteru. Vlevo na obzoru je ostrov Tenerife (foto http://www.iac.es). Kliknutím na obrázek jej zobrazíte v plné velikosti.

Po půlhodinovém letu z Tenerife na sousední ostrov La Palma a dvouhodinové jízdě autem po klikaté horské silnici se dostaneme na hranu obrovského kráteru, kaldery, kde se rozkládá observatoř Roque de los Muchachos (Chlapecká skála, obr. 3), ještě větší než observatoř Teide. Zde převažují velké dalekohledy pro hvězdnou a extragalaktickou astronomii, většinou pojmenované po významných osobnostech: britsko-holandský William Herschel (4,2 m) a Isaac Newton (2,5 m), italský Galileo (3,5 m), dále skandinávský Nordic Optical Telescope (2,5 m) a několik menších přístrojů. Největším dalekohledem však bude brzy "Gran Telescopio Canarias" (GTC), desetimetrový obr budovaný Španělskem za přispěni Mexika a USA. První světlo by měl spatřit v roce 2004. Jako všechny dalekohledy této třídy bude vybaven adaptivní optikou, která je schopna v reálném čase vyrovnávat optické aberace vznikající v dalekohledu i v ovzduší Země (chvění a rozmazání obrazu).

	obr. 4 Vrchol věže švédského slunečního refraktoru o průměru 1 metr (foto http://www.solarphysics.kva.se). Kliknutím na obrázek jej zobrazíte v plné velikosti.
	obr. 5 Takto vypadala pozorovací místnost původního švédského slunečního dalekohledu. Kliknutím na obrázek jej zobrazíte v plné velikosti.

Sluneční přístroje jsou na "Roque" jen dva, ale stojí za to. Holandský otevřený dalekohled (DOT) je 45centimetrový reflektor robustní otevřené konstrukce, která snižuje mechanické chvění a teplotní rozdíly mezi dalekohledem a jeho okolím na minimum a zajišťuje vysokou kvalitu obrazu s rozlišením asi 200 km na povrchu Slunce. Podobnou koncepci bude mít i připravovaný GREGOR na Tenerife. Švédský sluneční dalekohled (SST, obr. 4), věžový refraktor o průměru 1 metr, byl uveden do provozu v roce 2002. Na jeho 50centimetrovém předchůdci (obr. 5) jsem často pozoroval a stejně jako spousta dalších kolegů jsem jej považoval za nejlepší sluneční dalekohled pro vysoké rozlišení a studium jemných struktur. Nový SST má dvakrát větší průměr a je vybaven adaptivní optikou (http://www.solarphysics.kva.se). Hned první snímky slunečních skvrn a granulace pořízené tímto přístrojem ukázaly detaily, které jsme předtím nikdy neviděli. Můžeme se tedy těšit, že spolu s budoucím GREGORem nám přinese nové a nečekané pohledy na naši nejbližší hvězdu.

V současné době je IAC spolu s oběma svými observatořemi jedním z nejdůležitějších astronomických pracovišť v Evropě. Kromě pozemních pozorování se podílí i na velkých projektech kosmického výzkumu. Díky své prestiži přitahuje stále nové studenty a mladé astronomy. Věkovým průměrem svých pracovníků tak zůstává mladý, téměř tak, jak jsem jej poprvé poznal před více než dvanácti lety.