POKLADY LETNÍ OBLOHY - 1. díl: Katalogy nebeských objektů

V roce 1979 nalezli archeologové na území Německa kousek opracovaného mamutího klu. Zjistili, že je starý možná až 38 tisíc let a že zářezy na jeho povrchu připomínají svým rozmístěním souhvězdí Orion. V proslulé francouzské jeskyni Lascaux zase na jedné z nástěnných maleb najdeme výjev, který velmi silně připomíná rozmístění nejjasnějších hvězd ze slavné hvězdokupy Plejády v souhvězdí Býka. Až tak daleko sahá naše pozorování oblohy.

Vědci mají přibližnou představu o tom, kdy a v kterých oblastech světa začaly z kmenových společenství vznikat první vyspělé civilizace. V případě zemí tzv. „Úrodného půlměsíce“, tedy např. Sumeru, k tomu mělo dojít mezi léty 5500 a 3300 př.n.l. V Egyptě byly nalezeny důkazy o tom, že tzv. Badárská kultura zde nejvíce vzkvétala přibližně ve 4. tisíciletí př.n.l., přičemž se již tehdy zabývala kromě jiného obchodem s keramikou, tyrkysem nebo mořskými škeblemi. Patrně proto nebude přehnané, pokud prohlásíme, že v oblastech s příhodnými podmínkami mohl být vývoj civilizace překvapivě rychlý (mnohé z těchto kultur navíc vznikly v místech, kde ještě před nimi žili obyvatelé jiného původu). A nepřekvapí nás, že ruku v ruce se vznikem složitějších lidských společenství a prvních národů se v takových oblastech zdokonalilo i pozorování oblohy a vznikla astronomie.

V oblasti Mezopotámie se již asi tři tisíciletí před Kristem používal kalendář operující s pojmy měsíců a let. V záznamech starých Babylóňanů, kteří v Mezopotámii svou říši vybudovali na troskách kultury Sumerů a jejich přemožitelů Akkaďanů, najdeme všech pět planet Sluneční soustavy viditelných pouhým okem (nesou zde původem sumerská a akkadská jména božstev). Babylóňané dokonce dokázali předpovídat zatmění Měsíce a Slunce. Tutéž schopnost máme doloženou ze starověké Číny.

Nejstarší evropskou civilizací je, jak víme, Mínojská kultura na Krétě. Pravda – oproti civilizacím v Mezopotámii se nemůže pochlubit tak dlouhou historií, její počátky ale přesto sahají zhruba do roku 3100 př.n.l. I zde se setkáváme s pozoruhodnými znalostmi ohledně dění na obloze – vždyť například palác Faistos je orientován východo-západním směrem, který velmi přesně reflektuje místa východu a západu Slunce ve dnech rovnodennosti. V pozdějších řeckých městských státech pak astronomie doslova kvetla: například vynikající Hipparchos z Nikaie (asi 190 – 120 př.n.l.) třídil již v tehdejší době hvězdy na obloze podle jejich jasnosti a položil základy dnešního určování hvězdné velikosti neboli magnitudy. Za všechny další velikány jmenujme Eratosthéna z Kyrény a jeho neuvěřitelně přesné měření obvodu Země několik staletí před Kristem nebo Aristarcha ze Samu, který přišel s naprosto správným postupem pro změření vzdálenosti Země od Slunce (i když ve své době neměl možnost měřit dostatečně přesně a jím naměřený výsledek byl chybný).

Převratný vynález

Udělejme nyní poněkud větší časový skok. Jsme v roce 1609 v Itálii. Největší učenec své doby, Galileo Galilei (1564 – 1642), se právě doslechl o novém přístroji zkonstruovaném v dílně jakéhosi holandského optika jménem Hans Lippershey (1570 – 1619). Má jít o zařízení, s jehož pomocí je údajně možné zvětšovat předměty. Galileo se o tomto vynálezu nechává informovat a rozhoduje se, že si jej podle popisu také postaví. A takto se mu dostává do rukou pomůcka, která astronomii jednou provždy od základu promění a jemu zajistí nesmrtelnou slávu – dalekohled.

Galileo žil v době tzv. vědecké revoluce. Bylo to období, kdy lidé začali zásadně přehodnocovat své pohlížení na přírodu i na sebe sama. Objevila se silná tendence přírodu racionálně a metodicky popsat a vysvětlit, a tak mohl Isaac Newton v roce 1687 ve své knize Principia Mathematica formulovat své tři pohybové zákony. Na jejich základě pak jeho blízký přítel Edmund Halley (1656 – 1742) předpověděl, že na přelomu let 1758 a 1759 by se měla k Zemi opět přiblížit kometa. Tvrdil, že se jedná o stejnou kometu, kterou pozorovali hvězdáři již mnohokrát v průběhu historie. Sám Halley se sice návratu komety nedožil, jeho předpověď se ale vyplnila a kometa dnes nese Halleyovo jméno.

Tato událost odstartovala doslova hon na další periodické komety. Ještě nějakou dobu sice lidé na vlasatice pohlíželi se směsí zvědavosti a strachu, nakonec je ale přestali považovat za božská znamení nadcházející pohromy a začali chápat, že jde o tělesa podléhající fyzikálním zákonům.

„Obtěžující“ nebeské jevy

Jedním z těch, kteří se kometami intenzivně zabývali, byl i francouzský astronom Charles Messier (1730 – 1817). Chtěl být tím, kdo předpovězený návrat komety na pozemskou oblohu spatří jako první. Věnoval proto spoustu času pečlivému pozorování – jenže mu při něm překážela jedna okolnost: na obloze totiž narážel na nebeské objekty, které vypadaly velmi podobně jako komety, ale kometami být nemohly. Například proto, že když je sledoval po delší dobu, nepohybovaly se mezi hvězdami nezávisle (tak by se totiž musely chovat, obíhají-li v souladu s Halleyovým názorem okolo Slunce, uvažoval Messier). Tyto objekty se však po obloze pohybovaly společně s ostatními hvězdami. Co kdyby si snad některý z nich s vlasaticí spletl, mylně jej prohlásil za hledanou Halleyovu kometu a v očích ostatních vědců si nakonec uřízl ostudu?

Messier si proto začal podobné „překážející“ obláčky na obloze zaznamenávat. Chtěl sám pro sebe i pro další astronomy vytvořit pomůcku, která pozorovateli řekne, kterým objektům se při pátrání po kometách vyhnout. Nakonec si takových nebeských „potížistů“ poznamenal (často s pomocí kolegů a předchůdců) 103.

Tak se zrodil legendární Messierův katalog mlhovin a hvězdokup, který astronomové používají dodnes. Každý objekt, který je v něm zanesen, nese označení písmenem M (na počest Charlese Messiera) a pořadové číslo. Takto například M1 je slavná Krabí mlhovina, pozůstatek po supernově v souhvězdí Býka. Pochopitelně, od dob Charlese Messiera jsme například zjistili, že některé „mlhoviny“ jsou ve skutečnosti galaxie, on sám ještě Krabí mlhovinu takto nejmenoval atd. Jeho katalog prošel revizí a dnes obsahuje 110 objektů. Přestože dnes byl již překonán a dokonce ani ve své době nebyl prvním katalogem svého druhu, zůstává dodnes mezi astronomy velmi populárním. Důvodem je například to, že Messier žil v době, kdy dalekohledy stále ještě nebyly nijak zvlášť dokonalé. Do svého katalogu tak zanášel objekty viditelné dnes pohodlně i malými přístroji, což z nich dělá vděčné cíle pro amatérské astronomy žijící na severní polokouli.

Otec, teta a syn zkoumají nebesa

Britský astronom sir William Herschel (1738 – 1822) měl vskutku dlouhý a bohatý život. Narodil se v Hannoveru, podle jedné teorie měl dokonce moravské předky jménem Jelínkovi (po bitvě na Bílé hoře se měli se jako protestanti odstěhovat z Heršpic nedaleko Slavkova a usadit v Sasku, kde si poněmčili příjmení na Hirschelovy a pak Herschelovy). Sloužil ve vojenské kapele jako hobojista, po prohrané bitvě u Hastenbecku našel útočiště v Anglii a začal se živit jako hudebník. Kromě jiného složil 24 symfonií, posléze se stal varhaníkem a dirigentem veřejných koncertů ve městě Bath. Jeho nadání mu zajistilo slušné přijmy, a protože v sobě nosil nutkavou touhu po vědění, začal se vzdělávat v přírodních vědách. Astronomie pochopitelně nemohla chybět a Herschela pohltila natolik, že se postupně naučil vyrábět vlastní dalekohledy (podle mnohých dokonce nejlepší ve své době). V roce 1772 také za Herschelem přijela do Anglie jeho sestra Caroline, která obě jeho vášně pro hudbu i astronomii sdílela. Oba sourozenci tak svůj dům vlastně přeměnili na dílnu, Herschel prý mezi výukou a koncertováním odbíhal domů zkontrolovat odlévání stále větších bronzových zrcadel a spolu s Caroline strávili deset let tím, že ve dne koncertovali (Caroline byla majitelkou krásného sopránu) a v noci se toulali vesmírem. Jak vědí znalci astronomie, právě takto se Williamovi v roce 1781 podařilo objevit planetu Uran.

Caroline sice začínala jako zapisovatelka Williamových pozorování a leštila pro něj zrcadla, později ale William rozpoznal její talent a postavil pro ni její vlastní dalekohled. Caroline sama objevila osm komet a čtrnáct mlhovin. Svým jménem několikrát napsala členům Královské společnosti, která je obdobou naší Akademie věd, a vysloužila si od ní oficiální ocenění za svou práci. Kromě toho nadále byla Williamovou zapisovatelkou a sekretářkou, za což jí sám král Jiří III. přiznal roční plat ve výši 50 liber. Mimochodem, to bylo více, než kolik za rok vydělal vyučený řemeslník.

William pak v roce 1786 zaslal společné záznamy do vědeckého časopisu Philosophical Transactions vydávaného Královskou společností. Postupně přidal dva další soubory záznamů, protože on a Caroline nakonec zmapovali celých 2500 nebeských objektů.

Jablko nepadne daleko od stromu. Williamův syn John Herschel (1792 – 1871) se začal u svého otce učit vyrábět dalekohledy. Nakonec se v roce 1820 podílel na založení Královské astronomické společnosti a za zděděné peníze se roku 1833 vydal se svou ženou a třemi dětmi na plavbu na jih Afriky. V jeho vybavení na cestu pochopitelně nescházel teleskop s půlmetrovým zrcadlem, který Johnovi sloužil k jedinému účelu – chtěl katalog svého otce a tety rozšířit o objekty jižní oblohy. Oba by z něj jistě měli radost – během zhruba čtyř let strávených v Africe se mu podařilo nashromáždit tolik záznamů, že katalog Williama a Caroline Herschelových zdvojnásobil.

Doplněný katalog nazval General Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars (neboli „Všeobecný katalog mlhovin a hvězdných kup“). Tiskem vyšel v roce 1864. Kniha zaujala Johna L. E. Dreyera (1852 – 1926), který se rozhodl k ní postupně zpracovat dvě přílohy, jak objevů na obloze přibývalo. Místo toho však byl Královskou astronomickou společností požádán o jeho revizi a opravu chyb, kterých se John Herschel dopustil.

Nová podoba katalogu byla dokončena v roce 1888. Nese název NGC (New General Catalogue) a pro astronomy se dodnes jedná o nejpoužívanější katalog pro pozorování ve viditelném světle. Většina objektů staršího Messierova katalogu (i když ne všechny) mají i své označení NGC následované číslem.

Další katalogy

Doposud jsme si popsali okolnosti vzniku dvou nejznámějších katalogů. Jistě ale naši čtenáři nepředpokládají, že by snad byly jediné. Existuje přinejmenším několik dalších, které stojí za zmínku:

• Caldwellův katalog – vznikl v roce 1995 jako přímý doplněk Messierova katalogu. Anglický astronom sir Patrick Caldwell-Moore usoudil, že původní dílo Charlese Messiera vynechává mnoho z těch nejjasnějších objektů, které by si amatérští hvězdáři mohli prohlížet. Proto vybral dalších 109 objektů, některé i z jižní oblohy, a jejich seznam uveřejnil v časopise Sky & Telescope. Objekty zde nejsou řazeny v pořadí, v němž by byly objeveny, ale podle deklinace.
• Index Catalogue (IC) – John L. E. Dreyer poté, co sestavil katalog NGC, k němu v následujících letech vydal dva doplňky: v roce 1895 přidal 1 520 objektů a v roce 1908 dalších 3 866. Doplněné objekty byly většinou objeveny díky využití nové metody – astrofotografie.
• Arpův katalog podivných galaxií – sestavil jej v roce 1966 americký astronom Halton Arp. Tvrdil, že stále ještě rozumíme velmi málo tomu, jak se galaxie vyvíjejí v čase
• Katalogy vytvořené družicí Gaia – družice fungovala v blízkosti Země v letech 2013 až 2025. Měla za úkol vytvořit trojrozměrnou mapu okolí Slunce, a tak se jí povedlo upřesnit polohu asi dvou miliard hvězd.

Zbývají další, které jsou více či méně tématicky zaměřené. Je zkrátka jasné, že od dob vyrývání podoby Orionu do mamutího klu jsme udělali pozoruhodný pokrok.

Převzato: Hvězdárna barona Artura Krause v Pardubicích