Léto 2018 - výročí narození dvou velkých dam astronomie

Kosmický metr Henrietty Swan Leavittové

Na první pohled by se zdálo, že určovat vzdálenosti ve vesmíru je prakticky neřešitelný úkol. Už v antice si však lidé uvědomili, že vzdálenosti v naší Sluneční soustavě i k blízkým hvězdám lze měřit trigonometricky, přičemž základnou trojúhelníka je například průměr oběžné dráhy Země kolem Slunce – 300 miliónů kilometrů. Avšak v porovnání s kosmologickými vzdálenostmi je tato základna zoufale malá, paralaxa titěrná a určit tímto způsobem například vzdálenost k sousední Velké galaxii v Andromedě ani dnes jednoduše nejde. Příroda k nám však někdy bývá velmi milosrdná a právě to se týká i měření vzdáleností v řádu mnoha miliónů světelných let.

Americká astronomka Henrietta Swan Leavittová, která trpěla navíc hendikepem, hluchotou, byla neskutečně pracovitá. Za svůj život objevila několik tisíc proměnných hvězd, z nichž šestnáct patřilo i ke skupině pulsujících proměnných hvězd typu Delta Cephei. Pochopitelně k tomu tehdy nemohla používat ani CCD kamery, ani počítače. Mimochodem, hvězdu Deltu Cephei si můžete snadno najít na obloze v souhvězdí Cephea i volnýma očima. Tato hvězda dala pak jméno celé třídě proměnných hvězd – Cepheidy. V případě hvězd typu Delta Cephei se naštěstí jedná o obří, velmi jasné hvězdy, zářící na ohromné vzdálenosti, u kterých si Henrietta Swan Leavittová povšimla jedné velice zajímavé a neobyčejně důležité vlastnosti. Že totiž délka periody změn jejich jasnosti je přímo závislá na absolutní jasnosti hvězdy. Jinými slovy, čím více hvězda vyzáří energie do prostoru, tím delší je perioda změny její jasnosti. Potom už stačí pouze najít Cepheidu v nějaké cizí galaxii, určit pozorováním její periodu proměnnosti a v tu chvíli již z  její pozorované zdánlivé jasnosti dokážeme přesně odvodit její vzdálenost a tedy i vzdálenost celé galaxie. Henrietta Swan Leavittová tak již před 110 lety „nasadila metr“ na cizí galaxie.

Pulsary Jocelyn Bellové Burnellové

Naše Slunce je hvězda, která se otočí kolem své osy zhruba jednou za měsíc. Ale dokážete si představit hvězdu, která se otočí kolem své osy třeba stokrát za sekundu?! To je naprosto šílené! A přece takové „šílené“ hvězdy existují. Jmenují se pulsary. Jsou to neutronové hvězdy, jejichž úzce směrovaný zářivý paprsek během rotace zasahuje naši Zemi a projevuje se tak „majákový efekt“. Neutronové hvězdy mají průměr řádově jen deset až dvacet kilometrů, ale hmotnost asi dvojnásobnou v porovnání s naším Sluncem. Gravitační zrychlení na povrchu neutronové hvězdy je ohromné, jinak by se při rychlé rotaci roztrhly odstředivou silou.

Když si anglická radioastronomka Jocelyn Bellová Burnellová povšimla 28. listopadu 1967 podivného signálu přicházejícího z vesmíru, hledal se nejprve zdroj tohoto „rádiového rušení“ na zemi v okolí observatoře. Když se ukázalo, že pulsy přicházejí opravdu z vesmíru, vyrojily se teorie o mimozemšťanech blikajících na Zemi. Nakonec se ukázalo, že se jedná o pozůstatky hvězd větších než naše Slunce, které se v závěrečném stádiu svého vývoje smrskly působením gravitace z původního rozměru mnoha miliónů kilometrů na takto maličkatý průměr, čímž se neskutečně roztočily, podobně jako když krasobruslař při piruetě připaží. Během této závěrečné kontrakce dochází také k výbuchu hvězdy v podobě supernovy, což jsou prakticky největší vesmírné ohňostroje, jaké dokáže samostatná hvězda vytvořit. Spousta neutronových hvězd jsou pulsary, ale většinu z nich pozorovat nemůžeme, protože nás jejich světelné paprsky míjejí. Nejrychleji rotující pulsar, který byl doposud objeven, stihne 716 otoček za sekundu!

Obě tyto velké dámy světové astronomie by si určitě za své převratné objevy zasloužily Nobelovu cenu, ale osud a život bývá někdy nepřející a nespravedlivý. Obě však zažily ten úžasný pocit, když objevily něco úplně nového, o čem neměl nikdo před nimi ani tušení a obě zůstanou v astronomii, královně věd, navždy zapsány na zlatým písmem.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Hvězdárna Prostějov