Úvodní strana  >  Články  >  Sluneční soustava  >  Následky srážky sondy DART s planetkou Dimorphos: První výsledky pozorování teleskopy ESO
Jiří Srba Vytisknout článek

Následky srážky sondy DART s planetkou Dimorphos: První výsledky pozorování teleskopy ESO

Oblaku hmoty v okolí binární planetky Didymos-Dimorphos po impaktu sondy DART pohledem dalekohledu ESO/VLT
Autor: ESO/Opitom et al.

Dva astronomické týmy sledovaly pomocí dalekohledu ESO/VLT následky srážky kosmické sondy DART s menší složkou binárního asteroidu Didymos-Dimorphos. Cílený střet je považován za první test ‚planetární obrany‘ před potenciálně nebezpečnými tělesy. Kromě toho astronomům přináší unikátní příležitost zjistit nové informace o složení planetek na základě detailní analýzy vyvrženého materiálu.

Kosmická sonda DART (Double Asteroid Redirection Test, NASA) se 26. září 2022 cíleně střetla s planetkou Dimorphos, měsícem asteroidu Didymos. Jednalo se o první kontrolovaný test našich možností odklonit potenciálně nebezpečnou planetku z kolizního kurzu. Ke srážce došlo ve vzdálenosti 11 milionů kilometrů od Země, což je dostatečně blízko na to, aby doprovodné efekty mohly být detailně zkoumány řadou pozemních dalekohledů. Následky střetu sledovaly mimo jiné všechny čtyři 8,2metrové dalekohledy ESO/VLT (Very Large Telescope) na Observatoři Paranal v Chile. První výsledky těchto pozorování byly nyní zveřejněny ve dvojici vědeckých článků.    

Planetky patří k nejstarším pozůstatkům hmoty, ze které se utvořily všechny planety a měsíce naší Sluneční soustavy,“ říká Brian Murphy (PhD student, University of Edinburgh, UK), spoluautor jedné z publikovaných studií. Výzkum oblaku materiálu vyvrženého následkem impaktu sondy DART nám tak může přinést mnoho informací o vývoji našeho planetárního systému. „Ke střetům mezi planetkami dochází přirozeně, ale nikdy to nevíte dopředu,“ pokračuje astronomka Cyrielle Opitom (University of Edinburgh), vedoucí autorka jednoho z článků. „DART je opravdu mimořádnou příležitostí zkoumat kontrolovaný impakt skoro jako v laboratoři.“

Cyrielle Opitom a její tým sledoval vývoj oblaku hmoty po dobu jednoho měsíce pomocí přístroje MUSE (Multi Unit Spectroscopic Explorer) pracujícího na dalekohledu ESO/VLT. Zjistili, že světlo odražené od částic v oblaku vyvržené hmoty bylo modřejší než světlo, které odrážela planetka samotná před impaktem. To naznačuje, že oblak by mohly tvořit velmi jemné částice. V hodinách a dnech následujících po kolizi se také v oblaku vytvořily různé struktury: shustky, spirály a dlouhý ohon částic tlačených pryč slunečním zářením. Spirály i ohon byly však červenější než původní oblak, takže mohly být naopak tvořeny většími částicemi.

Vývoj oblaku hmoty v okolí binární planetky Didymos-Dimorphos po impaktu sondy DART pohledem dalekohledu ESO/VLT Autor: ESO/Opitom et al.
Vývoj oblaku hmoty v okolí binární planetky Didymos-Dimorphos po impaktu sondy DART pohledem dalekohledu ESO/VLT
Autor: ESO/Opitom et al.
     

Přístroj MUSE týmu umožnil rozložit světlo odražené od částic v oblaku na základní složky (barevné spektrum) a pátrat po známkách různých plynů. Vědci se především zaměřili na hledání kyslíku a vody, tedy látek, které by se mohly uvolňovat z ledu odhaleného impaktem. Nenalezli však nic. „Nepředpokládá se, že by planetky obsahovaly významné množství ledu, takže nalezení jakýchkoliv známek vody by bylo skutečným překvapením,“ vysvětluje Cyrielle Opitom. Astronomové rovněž pátrali po stopách látek používaných k pohonu sondy DART, ani ty však nenašli. „Věděli jsme, že to bude obtížné, protože množství plynu, který mohl zůstat v nádržích pohonného systému, nebylo velké. Část z něj se navíc mohla rozptýlit příliš daleko na to, abychom mohli jeho stopy detekovat pomocí MUSE v době, kdy jsme pozorování zahájili.“      

Další vědecký tým, který vedl astronom Stefano Bagnulo (Armagh Observatory and Planetarium, UK), zkoumal, jak impakt sondy DART ovlivnil povrch planetky.

Když pozorujeme tělesa ve Sluneční soustavě, zkoumáme sluneční světlo rozptýlené při odrazu od povrchu nebo atmosféry, které je částečně polarizováno,“ vysvětluje Stefano Bagnulo. To znamená, že elektromagnetické vlny oscilují podél preferovaného směru a nikoliv náhodně. „Sledování změn polarizace - v závislosti na orientaci planetky vzhledem k nám a ke Slunci - dokáže odhalit strukturu a složení jejího povrchu.“  

Stefano Bagnulo a jeho tým využili přístroj FORS2 (FOcal Reducer/low dispersion Spectrograph 2) na dalekohledu VLT k monitorování planetky a zjistili, že stupeň polarizace náhle poklesl po impaktu. Ve stejnou dobu se také zvýšila celková jasnost systému. Jedním z možných vysvětlení je, že náraz odhalil méně pozměněný materiál z nitra asteroidu. „Možná, že hmota odhalená impaktem byla přirozeně světlejší a méně polarizující, než materiál na povrchu, protože nikdy nebyla vystavena slunečnímu větru a záření,“ popisuje Stefano Bagnulo   

Další možností je, že impakt dále rozmělnil objekty ležící na povrchu a do oblaku trosek byly vyvrženy mnohem menší částice. „Víme, že za určitých podmínek menší fragmenty efektivněji odrážejí světlo a méně ho polarizují,“ vysvětluje spoluautor Zuri Gray (PhD student, Armagh Observatory and Planetarium).

Výzkumy těchto dvou týmů ukazují potenciál teleskopů VLT, když jejich specializovaná zařízení spolupracují. Kromě MUSE a FORS2 byly následky impaktu sledovány dalšími dvěma přístroji pro VLT, ale analýza těchto pozorování ještě probíhá. „Tento výzkum využil výhodu jedinečné příležitosti, když se sonda NASA střetla s planetkou, a není tedy možné ho zopakovat žádným budoucím zařízením. Proto jsou data pořízená pomocí VLT v období kolem impaktu mimořádně cenná pro lepší pochopení vlastností planetek,“ dodává Cyrielle Opitom.

Další informace

Výzkum prezentovaný v první části tiskové zprávy byl zveřejněn v článku “Morphology and spectral properties of the DART impact ejecta with VLT/MUSE”, který byl publikován v časopise Astronomy & Astrophysics doi:10.1051/0004-6361/202345960.

Druhá část tiskové zprávy se věnuje výzkumu prezentovanému v článku “Optical spectropolarimetry of binary asteroid Didymos-Dimorphos before and after the DART impact”, který byl publikován v časopise Astrophysical Journal Letters doi:10.3847/2041-8213/acb261.

Složení prvního týmu: C. Opitom (Institute for Astronomy, University of Edinburgh, UK [Edinburgh]), B. Murphy (Edinburgh), C. Snodgrass (Edinburgh), S. Bagnulo (Armagh Observatory & Planetarium, UK [Armagh]), S. F. Green (School of Physical Sciences, The Open University, UK), M. M. Knight (United States Naval Academy, USA), J. de Léon (Instituto de Astrofísica de Canarias, Španělsko), J.-Y. Li (Planetary Science Institute, USA) a D. Gardener (Edinburgh).

Složení druhého týmu: S. Bagnulo (Armagh), Z. Gray (Armagh), M. Granvik (Department of Physics, University of Helsinki, Finsko [Helsinki]; Asteroid Engineering Laboratory, Luleå University of Technology, Švédako), A. Cellino (INAF – Osservatorio Astrofisico di Torino, Itálie), L. Kolokolova (Department of Astronomy, University of Maryland, USA), K. Muinonen (Helsinki), O. Muñoz (Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC, Španělsko), C. Opitom (Edinburgh), A. Penttila (Helsinki) a Colin Snodgrass (Edinburgh).

Kosmickou sondu DART postavila a provozovala Johns Hopkins Applied Physics Lab, která ji také řídila pro Planetary Defense Coordination Office (NASA) jako projekt Planetary Missions Program Office (NASA). LICIACube je projekt Italské kosmické agentury (ASI), který realizovala Argotec. Více informací o misi DART: https://www.nasa.gov/dart a https://dart.jhuapl.edu.


Na misi sondy DART dlouhodobě spolupracuje tým vědců z Astronomického ústavu AV ČR pod vedením Petra Pravce, který spoluobjevil satelit Dimorphos. K pozorování binárního systému Didymos-Dymorphos astronomové využívají mimo jiné vzdáleně ovládaný dánský dalekohled DK154 (Danish 1.54-metre telescope) pracující na Observatoři ESO La Silla v Chile. Data získaná pomocí tohoto přístroje přispěla k zpřesnění orbitálních parametrů systému a správnému načasování impaktu sondy DART. Teleskop byl využit také pro následná pozorování efektů po dopadu a pomohl změřit změnu periody oběhu satelitu Dimorphos. První výsledky byly publikovány v březnu 2023 v časopise Nature v článku ‚Orbital Period Change of Dimorphos Due to the DART Kinetic Impact‘ (doi.org/10.1038/s41586-023-05805-2). Další informace v tiskových zprávách ASU: Zpráva č.1; Zpráva č.2


Evropská jižní observatoř (ESO) umožňuje vědcům z celého světa objevovat tajemství vesmíru ku prospěchu všech. Navrhujeme, stavíme a provozujeme pozemní observatoře světové úrovně, které astronomové využívají k řešení vzrušujících otázek a šíření fascinace astronomií. Podporujeme mezinárodní spolupráci v astronomii. ESO byla založena jako mezivládní organizace v roce 1962 a dnes ji tvoří 16 členských států – Belgie, Česko, Dánsko, Finsko, Francie, Irsko, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie – a dvojice strategických partnerů – Chile, která hostí všechny observatoře ESO, a Austrálie. Ústředí ESO, návštěvnické centrum a planetárium ESO Supernova se nachází v blízkosti Mnichova v Německu, zatímco chilská poušť Atacama, úžasné místo s jedinečnými podmínkami pro pozorování oblohy, hostí naše dalekohledy. ESO provozuje tři observatoře: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na hoře Paranal jsou to dalekohled VLT (Very Large Telescope) a interferometr VLTI (Very Large Telescope Interferometer), stejně jako dva přehlídkové teleskopy – VISTA pracující v infračervené oblasti a VST (VLT Survey Telescope) pro viditelné světlo. Na Observatoři Paranal bude ESO také hostit a provozovat pole teleskopů CTAS (Cherenkov Telesope Array South) pro detekci Čerenkovova záření v atmosféře - největší a nejcitlivější observatoř gama záření na světě. Společně s mezinárodními partnery provozuje ESO teleskopy pro milimetrovou a submilimetrovou oblast APEX a ALMA pracující na planině Chajnantor. Na hoře Cerro Armazones poblíž Paranalu stavíme nový dalekohled ELT (Extrémně velký dalekohled, Extremly Large Telescope) s primárním zrcadlem o průměru 39 m, který se stane „největším okem lidstva hledícím do vesmíru“. Z našich kanceláří v Santiagu řídíme naši činnost v Chile a spolupráci s místními partnery a veřejností.

Odkazy

Kontakty

Anežka Kabátová; národní kontakt; Astronomický ústav AV ČR; Email: eson-czech@eso.org

Jiří Srba; překlad; Česko; Email: eson-czech@eso.org

Cyrielle Opitom; School of Physics and Astronomy, University of Edinburgh; Edinburgh, United Kingdom; Tel.: +44 (0)131 668 8350; Email: copi@roe.ac.uk

Zuri Gray; Armagh Observatory and Planetarium; Armagh, United Kingdom; Tel.: +353831185135; Email: zuri.gray@armagh.ac.uk

Juan Carlos Muñoz Mateos; ESO Media Officer; Garching bei München, Germany; Tel.: +49 89 3200 6670; Mobil: +49 151 241 664 00; Email: press@eso.org

Zdroje a doporučené odkazy:
[1] Tisková zpráva ESO2303 - 21. března 2023



O autorovi

Jiří Srba

Jiří Srba

Narodil se v roce 1980 ve Vsetíně. Na střední škole začal navštěvovat astronomický kroužek při Hvězdárně Vsetín, kde se stal aktivním pozorovatelem meteorů a komet. Zde také publikoval své první populárně astronomické články. Je členem Společnosti pro meziplanetární hmotu (SMPH). Připravuje české překlady tiskových zpráv Evropské jižní observatoře.

Štítky: Dimorphos, Didymos, ESO/VLT, Sonda DART, Tisková zpráva ESO


15. vesmírný týden 2024

15. vesmírný týden 2024

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 8. 4. do 14. 4. 2024. Měsíc bude v novu a v Americe uvidí úplné zatmění Slunce. Na večerní obloze se loučíme s kometou 12P/Pons-Brooks, která na začátku dubna ještě o magnitudu zjasnila a na večerní obloze ji doplní Jupiter a srpek Měsíce. Aktivita Slunce je nižší. Přistál Sojuz MS-24. SpaceX intenzivně chystá další testovací let SuperHeavy Starship. Delta IV Heavy pro technický problém rampy ještě neletěla. Před 65 lety byla vybrána v USA první sedmička astronautů a před 60 lety začal program Gemini.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

kometa 12P/Pons-Brooks v souhvězdí Labutě

Titul Česká astrofotografie měsíce za únor 2024 obdržel snímek „Kometa 12P/Pons-Brooks v souhvězdí Labutě“, jehož autorem je Jan Beránek.   Vlasatice, dnes jim říkáme komety, budily zejména ve středověku hrůzu a děs nejen mezi obyčejnými lidmi. Možná více se o ně zajímali panovníci.

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Bodeho galaxie M81 a M82

Bodeho hmlovina (iné názvy: Bodeho galaxia, Messier 81, M 81, NGC 3031) je špirálová galaxia vzdialená od Slnka 12 miliónov svetelných rokov v súhvezdí Veľká medvedica. Objavil ju Johann Elert Bode v roku 1774. Cigara (iné názvy: Messier 82, M 82, NGC 3034) je nepravidelná galaxia typu (Ir II) v súhvezdí Veľká medvedica s výraznými stopami výbuchu jadra. Jej zdanlivá jasnosť je 9,2m, absolútna jasnosť -20,2m, celková hmotnosť 10 miliárd hmotností Slnka, priemer 32 000 ly. Vo vodíkovej čiare Hα má vláknitú štruktúru, expandujúcu smerom od centra rýchlosťou asi 1 000 km.s-1 pri vzdialenosti 5 000 ly od jadra. Kinetická energia expandujúcich plynov sa odhaduje na 1048-1059 J. Expanzia sa vysvetľuje výbuchom, ktorý nastal v jadre galaxie pred 1 000 000 rokmi. Niektorí autori vysvetľujú pozorovanú šírku spektrálnych čiar ich zložitým, multipletovým charakterom bez predpokladaného výbuchu. Fotograficky sa dosiaľ nepodarilo rozlíšiť v galaxii jednotlivé hviezdy. Televíznou technikou sa potvrdila prítomnosť hviezd v jej centrálnych oblastiach (horúce B hviezdy) i v okrajových oblastiach (hviezdy spektrálnych typov A, F). Fotografie v infračervenom svetle dokázali, že v centrálnej časti galaxie je niekoľko zhustení B hviezd; celý tento komplex sa nazýva superkopa B hviezd. M82 je zdrojom rádiového a röntgenového žiarenia. Najjasnejší kompaktný zdroj rádiového žiarenia v jadre galaxie má priemer iba 25 svetelných dní. Rádiové pozorovania dokázali, že galaxia je vo veľkom komplexe mrakov neutrálneho vodíka, ktorý je spoločný aj pre galaxiu M81. Vzdialenosť od Zeme 10 miliónov ly. Skúsil som zlúćiť čerstvé dáta z minuloročnými snímkami a k tomu pridat Halpha vrstvu. Dokopy to bolo cez 33 hodin dát. Vybavenie: SkyWatcher NEQ6Pro, GSO Newton astrograf 200/800, GSO 2" komakorektor, QHY 8L-C, SVbony UV/IR cut, Optolong L-eNhance filter, FocusDream focuser, guiding QHY5L-II-C, SVbony guidescope 240mm. Dáta z roku 2023: EQ5Pro, GSO Newton astrograf 150/600, GSO 2" komakorektor, QHY 8L-C, SVbony UV/IR cut, myFocuserPRO2, guiding QHY5L-II-C, SVbony guidescope 240mm. Software: NINA, Astro pixel processor, Siril, Starnet++, Adobe photoshop 138x180 sec. Lights gain15, offset113 pri -10°C, 134x360 sec. Lights gain15, offset113 pri -10°C cez Optolong L-eNhance, master bias, 240 flats, master darks, master darkflats Dáta z roku 2023: 269x180 sec. Lights gain5, offset115 pri -10°C 14.2. až 10.4.2024 Belá nad Cirochou, severovýchod Slovenska, bortle 4

Další informace »