Blízký vzdálený svět zákrytů a erupcí

Jaké bylo letošní 60. praktikum pozorovatelů proměnných hvězd na Hvězdárně Valašské Meziříčí?

Během týdne nám vyšly čtyři pozorovací noci. Noví pozorovatelé vyzkoušeli naše přístroje, ti zkušenější pracovali převážně s vlastními, dálkově ovládanými dalekohledy. Výsledky pozorování jsme průběžně ukládali na webových stránkách http://var2.astro.cz/, kde se s nimi může seznámit odborná i laická veřejnost.

Co vlastně jsou proměnné hvězdy? A proč je pozorujete?

Jedná se o hvězdy s proměnlivou jasností, které se vyskytují v obrovském množství typů. Nejrozsáhlejší světová databáze, kterou spravuje americká společnost pozorovatelů proměnných hvězd Aavso, eviduje okolo 1,4 milionu těchto vesmírných těles. Jejich počet neustále roste, mimo jiné zásluhou robotických dalekohledů skenujících noční oblohu. U geometrických hvězd nedochází k fyzickým změnám, ale podle jejich rotace můžeme ze skvrn na povrchu změřit změny svítivosti, související s možnou aktivitou. Amatérští astronomové si nejvíce oblíbili zákrytové dvojhvězdy, u nichž jsou změny svítivosti důsledkem vzájemného zakrývání, když obíhají okolo společného těžiště. Z hlediska astrofyziky nám pozorování proměnných hvězd pomáhá zjistit jejich stavbu a principy fungování, ale též hmotnost, rozměry a povrchové teploty. To nám dává představu o jejich reálné podobě a umožňuje sestavovat modely jejich možného budoucího vývoje. V případě dvojhvězd může dojít například k přenosu hmoty a následkem toho ke změně orbitální periody a dalším jevům.

V čem takové pozorování spočívá? Je to jenom práce u dalekohledu?

Práce s dalekohledem představuje významnou, nikoliv ale jedinou součást pozorování. Vše začíná výběrem zajímavého objektu, nejlépe takového, který se vymyká běžnému průměru proměnných hvězd. Pokročilejší pozorovatelé kromě dalekohledu používají také CCD kameru, snímající obrázky noční oblohy, a pomocí počítačových programů je dále zpracovávají.

Co bývá výstupem vaší práce?

Takzvaná světelná křivka, reprezentující změny svítivosti sledovaného objektu, třeba v průběhu jediné noci. Zároveň zaznamenáváme okamžiky minim, kdy jsou hvězdy v zákrytu, a zpřesňujeme dobu jejich oběhu. Výsledky pozorování ukládáme do zmíněné databáze Sekce proměnných hvězd a exoplanet při České astronomické společnosti. Také je publikujeme v odborném tisku a na internetu, aby se o nich dozvěděli astronomové z celého světa a aby teoretičtí astrofyzikové mohli na jejich základě popsat chování sledovaného systému.      

Směřují výsledky pozorování od nás i z ciziny také do Česka?

Naše sekce má dvě odnože. Jedna se zaměřuje na pozorování tranzitů exoplanet. Do její databáze http://var2.astro.cz/tresca/ se už 12 let scházejí výsledky z celého světa. Pozorovatel je sem nahraje a speciální program vypočítá, kdy nastal střed přechodu exoplanety, jak dlouho zákryt trval a podobně. Druhý oddíl naší sekce zkoumá minima zákrytových dvojhvězd. Do jeho databáze http://var2.astro.cz/brno/ kromě českých přispívá 15 až 20 pozorovatelů z různých koutů světa. Obdobných databází je v zahraničí více, mají je Němci, Švýcaři nebo Američané. Naše stránky jsou však uživatelsky velmi příjemné a pracovat s nimi zvládne i amatér.  

Výzkum proměnných hvězd tedy není výhradní záležitostí profesionálních astronomů?

Vlivem nástupu digitální techniky se badatelská práce výrazně zjednodušila, zpřesnila a stala se i finančně dostupnou. Mnoho amatérských astronomů si proto pořizuje dalekohledy, CCD kamery a jiné přístroje a pracuje na téměř profesionální úrovni. Také někteří účastníci letošního praktika pozorovatelů proměnných hvězd používali vlastní techniku, kterou nechali doma a na dálku ji ovládali z naší hvězdárny.

Novou techniku nedávno pořídila také naše hvězdárna. O jaký přístroj se jedná?

Nakoupili jsme dalekohled Newton s průměrem zrcadel 20 centimetrů a ohniskovou vzdáleností 80 centimetrů, osazený CCD kamerou a dálkovým ovládáním (podrobněji o něm zde).

Čím proměnné hvězdy zaujaly vás? Našel jste si v tomto oboru nějakou specializaci?

Jejich pozorování je zajímavé tím, že se jedná o poměrně krátkodobé děje, u nichž jsou ihned vidět výsledky. Také si mi líbí spolupracovat s ostatními profesionálními astronomy, kteří vidí naši činnost a oceňují ji například tím, že nás uvádějí jako spoluautory vědeckých článků a publikací. V mládí jsem, jako většina začínajících astronomů, proměnné hvězdy pozoroval pouhým okem. Tehdy jsem se věnoval spíše pulzujícím hvězdám – veleobrům, jejichž změny svítivosti jsou natolik markantní, že i výsledky vizuálních pozorování jsou hodnověrné. Teprve po svém nástupu do hvězdárny před 24 lety jsem se začal specializovat na zákrytové dvojhvězdy a v posledních pěti letech také na hvězdy eruptivní. U nich se pokouším zjistit, proč tyto erupce vznikají a zda nějak souvisejí s obdobnou činností Slunce. Někdy to bývá docela napínavé, protože projevy aktivity nelze předpovědět, takže vás mohou překvapit.

Po předsedkyni Kateřině Hoňkové z Ústavu experimentální medicíny Akademie věd ČR v Praze jste druhý nejvýše postavený zástupce vaší sekce. V čem tato vaše činnost spočívá?

Je toho vcelku hodně, protože velké je i množství a rozmanitost projektů, na nichž se naše sekce podílí. Náročné je už samotné vedení databází, která se stále rozrůstá a zasloužila by si péči placeného člověka. My ji ale pořád spravujeme na úkor volného času a zdarma. Naše předsedkyně se nadto účastní velkých mezinárodních konferencí a propaguje tam naši činnost, o které by se mnozí astronomové jinak stěží dověděli.  

Můžete připomenout poslední významný objev související s pozorováním proměnných hvězd?

To už je hodně stará vzpomínka (smích)! Přičinil se o ni australský amatérský astronom N. J. Brown, který 6. ledna 2002 jako první náhodně zpozoroval vzplanutí hvězdy v souhvězdí Jednorožce. Dnes už z dlouhodobých pozorování víme, že příčinou náhlého zjasnění bylo zřejmě sloučení dvou hvězd, což je výjimečná událost. Objekt přitom nepatřil do žádné tehdy známé kategorie proměnných hvězd. Během následujících nocí jsem pozoroval, jak jeho jasnost pozvolna klesá. Po necelém měsíci – 2. února 2002 – ale nastalo další, ještě silnější zjasnění. Bylo to zcela nezvyklé! Zalarmovali jsme další členy České astronomické společnosti a po několik dalších nocí jsme on-line zachytili další zjasňování hvězdy, která se stala téměř viditelnou pouhým okem. Odhaduji to řádově na desetitisíce násobků původní svítivosti. Tento náš objev upoutal pozornost astronomů po celém světě. Tuším, že do dvou nebo tří dnů ho zaznamenal i Hubbleův kosmický teleskop.

Chystáte v blízké budoucnosti něco nového?

V roce 2028 má odstartovat speciální spektroskopická družice Ariel, zaměřená na sledování exoplanet. Primárním cílem bude objevit planetu, která by byla co nejvíce podobná Zemi, s atmosférou obdobného chemického složení, a tedy i s jakoukoliv možnou formou života. Součástí projektu je několik pozorovacích aktivit, které probíhají už nyní – například pozorování přechodů exoplanet před vybranými hvězdami, na něž se družice zaměří. V příštích osmi letech budeme sledovat jejich vývoj, třeba jestli se mění jejich orbitální periody nebo se poblíž nevyskytují další tělesa, která je gravitačně ovlivňují. Druhá část by se měla věnovat chování samotných mateřských hvězd. Tedy zda na nich v průběhu let nedochází k výbuchům erupcí, jak velkou energii při tom vyvíjejí a do jaké míry to může ovlivnit vzhled a chemické složení atmosfér exoplanet. Na projektu spolupracuje jak Sekce proměnných hvězd a exoplanet, tak Hvězdárna Valašské Meziříčí. Podílí se na něm i mnoho amatérských pozorovatelů z celého světa, kteří proměnné hvězdy dlouhodobě sledují a stanou se tak spoluautory tohoto vědeckého programu. Uvítáme ale účast dalších zájemců, ochotných věnovat se systematické práci.

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Hvězdárna Valašské Meziříčí