Rozhovor: Hana Kučáková - Proměnné hvězdy z velkoměsta

Pojďme na počátku trošku zrekapitulovat vaší dosavadní astronomickou kariéru. Jak jste se vlastně dostala k astronomii a jaké vesmírné objekty vás nejvíce zaujaly?

K astronomii jsem se dostala na střední škole - gymnáziu, kde probíhal fyzikálně-astronomický kroužek s teoretickou výukou a s trochou praktického pozorování. S praktickým pozorováním jsem se setkala ve větší míře na Astronomické expedici v Úpici, odtud už pak vedla cesta na nejbližší hvězdárnu v okolí bydliště, čili na tu v Ostravě. Nejdříve jako účastnice astronomického kurzu, po potřebných zkouškách jako demonstrátorka, čili průvodce večerní oblohou v kupoli hvězdárny pro veřejnost, a později i jako pozorovatelka. Na ostravské hvězdárně už pár let fungovala skupina pozorovatelů proměnných hvězd metodou fotometrie, do které jsem se zapojila. Proměnnost hvězd může mít různé příčiny. Samozřejmě pozorovatelé dávají přednost sledování nějakých zajímavých či něčím atypických proměnných hvězd.

Říkáte něčím atypické proměnné hvězdy. Jak tomu máme rozumět?

Sekundární minimum proměnné hvězdy s označením V 389 Cas s periodou zákrytů 2.49481 dne. Tato proměnná hvězda je mimojiné zajímavá pulzy na světelné křivce.

Když bychom si vzali například proměnné hvězdy, u nichž je příčina proměnnosti geometrická, kdy se jedná o dvojhvězdný systém, ve kterém hvězdy kolem sebe obíhají a dochází ke vzájemným zákrytům jednotlivých složek systému, tak u hodně takto proměnných hvězd jsou zákryty pravidelné. Jejich oběžná doba - perioda - se nemění. Nalezli bychom však systémy, kde dochází ke změnám periody, může se zkracovat, prodlužovat, změna periody může mít sinusoidální průběh, nebo se změnit skokem. Tyto změny pak ukazují na to, že se s dvojhvězdným systémem něco děje, může docházet ke stáčení přímky apsid, nebo že to není jen dvojhvězdný systém, ale může tam existovat nějaké další třetí těleso. A proto je tedy zajímavější a zároveň užitečnější pozorovat právě tyto atypické proměnné hvězdy, abychom z pozorování mohli určit, co se s hvězdným systémem děje.

Co přesně tedy pozorujete a jakými přístroji?

V Ostravě jsou k dispozici dvě pozorovací sestavy - dalekohled typu Newton 200/1200 s CCD kamerou SBIG ST-8XME a v druhé kupoli dalekohled Meade 12´´LX200GPS se stejným typem CCD kamery. Výbavou jsou i filtrové měniče, kdy je možné snímat hvězdy v různých fotometrických filtrech, což má rovněž své opodstatnění ve výkladu chování zejména fyzicky proměnných hvězd.

Pozoruje se samotná proměnná hvězda a pak její hvězdné okolí, abychom mohli její jasnost srovnávat s vhodnou a blízkou hvězdou, která svoji jasnost nemění. Expozice snímků se volí podle jasnosti proměnné hvězdy, popřípadě podle jasnosti srovnávací hvězdy či hvězd. Obvykle je v řádu několika sekund do několika minut. Na každém snímku se v počítačovém programu pro zpracování měří jasnost proměnné hvězdy vůči vhodně zvolené srovnávací hvězdě - provede se tzv. fotometrie hvězdy - a získáme tím jeden bod do světelné křivky proměnné hvězdy, čili výsledného znázornění, jak se měnila jasnost proměnné hvězdy v čase vůči dané srovnávací hvězdě.

Proměnná hvězda s označením NR Cam s kratší periodou zákrytů 0,255885 dne, takže se v průběhu noci stihla naměřit celá fázová křivka s oběma zákryty - primární (hlubší) i sekundární minimum.

Pozorujete v podstatě na okraji jednoho z nejosvětlenějších měst naší země. Má to tedy nějaký výrazně negativní vliv na odborná pozorování? Kde způsobuje světelné znečištění největší nešvary v napozorovaných datech?

Pozorování proměnných hvězd má tu výhodu, že se dá provádět měření, i když v Ostravě opravdu není tmavá obloha. Základem je vybrat si hvězdu s vhodnou jasností pro daný dalekohled a chceme-li získat přesná měření, stačí si vybrat proměnnou hvězdu s větším poklesem do minima. Z nasnímané světelné křivky minima jasnosti se pak určí čas, kdy minimum nastalo. Větší problém nastává při pozorování exoplanet formou tranzitů přes hvězdu. Poklesy jasnosti jsou totiž velmi malé, obvykle setiny a tisíciny magnitudy oproti změnám řádově desetin magnitudy u proměnných hvězd. Čím je menší pokles, tím je jeho naměření obtížnější, na světelné křivce je nevýrazný a zaniká.

Tranzit exoplanety s označením HAT-P-12 b CVn, pokles jasnosti je zhruba 0,02 magnitudy.

Jakými metodami se vlivu světelného znečistění snažíte vyvarovat? Jde to vůbec?

Při pozorování lze zhasnout osvětlení v areálu hvězdárny a planetária, je to ale jen velmi lokální. Poloha hvězdárny je na západním okraji Ostravy. Osvětlení z města převládá nad východním obzorem, který je přesvětlený a k měření nevhodný, nad severním obzorem svítí blízké nákupní středisko. Takže pro pozorovatele je důležitá volba vhodného pozorovacího programu, čili vybrat si objekty mimo ty nejvíce přesvětlené části oblohy. Astrofotografie však utrpí na kvalitě v jakékoliv části zdejší světlé oblohy, srovnáme-li to s podmínkami, které jsou mimo město.

Přesto tedy ovšem pozorování probíhá. V Ostravě jste celá skupina odborných pozorovatelů působících na tamní hvězdárně a vaše činnost spadá pod projekt s názvem Eridanus. Mohla byste nás s ním trošku seznámit?

Projekt Eridanus je skupinka pozorovatelů na hvězdárně, která se zabývá zejména pozorováním proměnných hvězd různých typů metodou fotometrie prostřednictvím dalekohledu a CCD kamery, dále pozorováním tranzitů exoplanet. Příležitostně také snímáním obrázků deep-sky objektů - různých mlhovin, galaxií, hvězdokup, nebo komet, planet, Měsíce a Slunce. Několik snímků zdejších pozorovatelů dostalo ocenění Česká astrofotografie měsíce. První fotometrická pozorování vznikla zhruba v roce 1997. Počet i zastoupení členů se v průběhu let obměňuje. Pozorováno bylo více než 400 různých proměnných hvězd, počet řad CCD pozorování (čili vlastně počet světelných křivek) přesahuje 1200. Pozorovatelé se stali spoluautory několika vědeckých publikací, a to zejména díky spolupráci s doc. Markem Wolfem z Astronomického ústavu Univerzity Karlovy, nebo v rámci zapojení do celosvětových pozorovacích kampaní na pozorování konkrétní proměnné hvězdy.

Když už jsme zavítali do ostravské hvězdárny, jste tam průvodcem. Můžete nám prozradit, co její návštěvníky v nejbližších dnech i letech čeká?

Pokud byste se chtěli přijít na hvězdárnu či do planetária podívat, budete muset počkat do roku 2014. V současné době jsou hvězdárna a planetárium uzavřeny, bude probíhat rekonstrukce. Návštěvníci se mohou těšit na inovace v obou částech instituce. Prostor dostane také spousta novinek. Vizualizace nového vzhledu jsou k nahlédnutí na internetových stránkách planetária. Provoz však poběží i nadále - v náhradních prostorech na Vysoké škole Báňské. A co návštěvníky čeká v nejbližších měsících? V říjnu se mohou například zúčastnit již kulatého 20. ročníku tradičního víkendového semináře Ostravský astronomický víkend. A předpokládám, že se hvězdárna a planetárium zapojí do celosvětové akce Noc vědců, která proběhne koncem září.

Budova Hvězdárny a planetária Johanna Palisy v Ostravě. Po stranách centrální části, kde se nachází sál planetária, jsou dvě kupole. Zleva je to východní kupole (vyhrazena pouze pro odborná pozorování proměnných hvězd) a napravo západní (kromě odborných měření zde probíhá večerní program hvězdárny pro veřejnost). Vzadu můžete vidět vysokou měřickou věž - pylon.

Vraťme se zpět k hvězdnému nebi. Měla jste vlastně za svého života možnost vidět skutečně tmavou oblohu? A pokud ne, kde jste doposud viděla to nejkrásnější noční nebe?

Vzpomínám si na krásně temnou oblohu plnou hvězd, kterou jsem jako dítě viděla při pobytu u prarodičů na kraji vesnice. Předpokládám, že je v daném místě obloha relativně tmavší pořád, ale rozhodně už ne tak, jako tehdy. Snad se někdy podívám do Jizerské oblasti tmavé oblohy, nebo do Parku tmavé oblohy Poloniny na Slovensku. V Beskydech, které jsou relativně blízko, vzniká další oblast tmavé oblohy. Rovněž ve světě jsou místa s krásnou tmavou oblohou, kdo ví, možná se podaří některá v rámci cestování navštívit.

Čeho byste chtěla ještě dosáhnout a co byste ještě chtěla v životě spatřit?

V první řadě je dokončení studia. Pak se uvidí, jaké se naskytnou další možnosti ohledně následující práce. Každopádně bych se chtěla dále věnovat astronomii a astrofyzice, protože jsou to bezesporu zajímavé obory. Z hlediska pozorovatelky bych chtěla spatřit nějakou velmi jasnou kometu viditelnou pouhým okem, bohatý meteorický déšť, supernovu viditelnou na denní obloze, samozřejmě v dostatečné vzdálenosti, aby nemohla negativně ovlivnit život na Zemi. A pokud se podaří, tak opět úplné zatmění Slunce.

Budu držet palce a děkuji za rozhovor.

---

Mgr. Hana Kučáková (* 4. května 1981, Vítkov, Česká republika) je česká astronomka působící zejména na Ostravsku. Vystudovala teoretickou fyziku na Slezské univerzitě v Opavě. Nyní zde studuje doktorandské studium a pracuje jako vědecký pracovník, zároveň působí jako spolupracovník (demonstrátorka a pozorovatelka) na Hvězdárně a planetáriu Johanna Palisy v Ostravě. Mezi její nejoblíbenější objekty patří něčím se prudce vyjímající proměnné hvězdy. Okrajově rovněž pozoruje tranzity exoplanet přes své mateřské hvězdy. Kromě fotografování oblohy, zejména objektů vzdáleného nebe, je vášnivou fotografkou přírody kolem nás.

---

Doporučujeme:
[1] Hvězdárna a planetárium Johanna Palisy v Ostravě
[2] Projekt Eridanus na ostravské hvězdárně (starý web, na novém se momentálně pracuje)
[3] Sekce proměnný hvězd a exoplanet
[4] Jizerská oblast tmavé oblohy
[5] Beskydská oblast tmavé oblohy - návrh (Jan Kondziolka)
[6] Poloninská oblast tmavé oblohy