Vzdálený vesmír
Pomocí radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) astronomové odhalili o mnohém vypovídající známky přítomnosti 11 hvězd o malé hmotnosti vznikající v těsné blízkosti pouhých 3 světelných let od zdroje záření Sagittarius A*, který ukrývá supermasivní černou díru v centru naší Galaxie (Mléčné dráhy). Supermasivní černá díra o hmotnosti téměř 4 milióny hmotností Slunce se nachází přibližně 26 000 světelných roků od Země a promítá se do souhvězdí Střelce (Sagittarius).
Kulové hvězdokupy jsou velice zajímavými útvary v dalekém halu naší Galaxie, ale i v galaxiích jiných. Tato seskupení velice starých hvězd se stále poněkud vzpírají pokusům o vysvětlení. Simone Recchi z ASU společně s dalšími kolegy z Oddělení galaxií a planetárních systémů s pomocí numerických simulací vyšetřovali možný scénář vzniku těchto objektů.
V Praze se již jubilejním desátým rokem, od 4. do 7. prosince 2017, uskuteční za účasti předních světových kapacit oboru mezinárodní setkání odborníků zabývajících se rentgenovou astronomií – AXRO 2017. Diskutovat se bude o současných i plánovaných družicích Evropské kosmické agentury jako je ATHENA, SMILE, THESEUS, eXTP a další. Představí se i projekty USA, Číny a dalších zemí. Cílem setkání je mj. diskutovat nejnovější technologie pro budoucí rentgenové družice.
Astronomové využívající přístroj MUSE na dalekohledu ESO/VLT v Chile provedli dosud nejhlubší spektroskopickou přehlídku vybrané části oblohy. Zaměřili se na oblast známou jako Hubbleovo ultrahluboké pole (Hubble Ultra Deep Field, HUDF), ve které změřili vzdálenost a zkoumali vlastnosti pro 1 600 velmi slabých dalekých galaxií. Nalezli také 72 dosud nepozorovaných objektů – galaxií, které nebyly zaznamenány ani na originálním snímku HUDF. Na základě těchto průlomových pozorování bylo vypracováno deset vědeckých prací, které budou publikovány ve speciálním vydání odborného časopisu Astronomy & Astrophysics. Tato studnice informací astronomům poskytuje nový pohled na průběh formování hvězd v raném vesmíru a umožňuje jim zkoumat pohyby i další vlastnosti mladých galaxií – vše díky mimořádnému spektroskopickému výkonu přístroje MUSE.
Astronomové využívající radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) objevili dvojici neuvěřitelně jasných a velmi hmotných galaxií v raném vesmíru. Tyto tzv. hyper-zářivé (hyper-luminous) galaxie s překotnou tvorbou hvězd se nacházejí ve vzdálenost přibližně 12,8 miliardy světelných roků od Země, jejich poloha se promítá do souhvězdí Mečouna a jsou předurčeny ke splynutí v jeden objekt – velmi hmotnou eliptickou galaxii. Článek o tomto objevu byl publikován v časopise Astrophysical Journal.
Hmotnost černé veledíry v centru naší Galaxie je dnes poměrně spolehlivě určena na základě přímých pozorování oběhů jasných hvězd v její bezprostřední blízkosti. U jiných galaxií však pro jejich velkou vzdálenost tento luxus nemáme a v odhadech hmotností jejich jader se musejí astronomové spolehnout na jiné metody. Michal Bursa a další pracovníci Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU byli u vývoje slibné metodiky, která umožní na dálku zvážit černé veledíry za pomoci rentgenových záblesků.
Galaxie jsou majestátní uskupení hvězd v podobě rotujících disků. Avšak ne ve všech případech. Athanasia Tsatsi (Max Planck Institute for Astronomy) zkoumala se svými spolupracovníky galaxie, které se svým tvarem podobají vřetenu (anglicky spindle galaxy). Na základě průzkumu CALIFA (Calar Alto Legacy Integral Field spectroscopy Area survey) astronomové zjistili, že tyto štíhlé galaxie, které rotují podél své nejdelší osy, jsou ve vesmíru mnohem četnější, než se doposud předpokládalo. Nová data umožnila astronomům navrhnout model, jak tyto neobvyklé galaxie pravděpodobně vznikly, a to jako zvláštní typ vytvořený při splynutí dvou spirálních galaxií. Výsledky práce byly publikovány v časopise Astronomy & Astrophysics.
Na obřím snímku, který zachycuje kupu galaxií v souhvězdí Pece, upoutá naši pozornost nespočet galaxií. Některé vypadají jen jako drobné tečky v pozadí, ale jiné dominují celému popředí záběru. Jedním z velkých objektů je hojně zkoumaná čočková galaxie NGC 1316. Bouřlivá minulost zanechala nápadné šrámy na jejím současném vzhledu – struktury smyček, oblouků a prstenů, které se nyní astronomům pomocí dalekohledu VST podařilo zachytit v jemnějších detailech, než bylo dosud možné. Tento pozoruhodně hluboký snímek rovněž odhaluje myriády slabších objektů.
Podstata temné (skryté) hmoty, která podle všeho představuje nejméně 23 % hmotnosti a energie vesmíru, je stále ještě jednou z největších neobjasněných záhad současné vědy. Nedostatek experimentálních důkazů, které by umožnily odlišit elementární částice předpověděné teoretiky, stejně jako nedávné odhalení gravitačních vln uvolněných při srážce dvou černých děr (jejich hmotnosti zhruba 30× převyšovaly hmotnost Slunce) pomocí detektorů LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory) oživilo zájem o možnost, že by temnou hmotu mohly představovat primordiální černé díry o hmotnostech v rozmezí 10 až 1 000 hmotností Slunce.
Mezinárodní tým astronomů provedl na superpočítači úspěšné simulace ke znázornění procesu vzniku velmi hmotných černých děr ze supersonických proudů plynu zbylých po Velkém třesku. Studie byla publikována v časopise Science. Vedoucím výzkumného týmu byl Shingo Hirano z University of Texas, Austin's Department of Astronomy. „To je významný postup vpřed. Původ monstrózních černých děr zůstával dlouhou dobu záhadou a teprve nyní jsme se přiblížili k jejímu vyřešení,“ říká Shingo Hirano.
Po staletí astronomové hleděli za hranice Sluneční soustavy, aby se dozvěděli více o stavbě a struktuře naší Galaxie (Mléčné dráhy). Zatím je stále ještě mnoho věcí, které nedokážeme zjistit, jako je například její přesná hmotnost. Určení celkové hmotnosti je velmi důležité k pochopení vzniku našeho hvězdného ostrova, ale i vývoje celého vesmíru. Proto astronomové zkoušejí změřit skutečnou hmotnost Galaxie různými způsoby.
Arzenálu teleskopů ESO v Chile se podařilo detekovat první optický protějšek zdroje gravitačních vln. Pozorování, která vejdou do historie, navíc naznačují, že tento unikátní objekt je výsledkem splynutí dvojice neutronových hvězd a jedná se o dlouho hledaný jev známý jako kilonova. Následkem tohoto typu kataklyzmatického spojení jsou do okolního kosmického prostoru rozptýleny těžké chemické prvky jako zlato nebo platina. Objev, který byl zveřejněn v řadě článků v prestižním vědeckém žurnálu Nature a dalších časopisech, rovněž poskytuje dosud nejsilnější důkazy, že krátké záblesky záření gama způsobuje právě spojení dvou neutronových hvězd.
V současné době je téměř jisté, že v centru každé galaxie se nachází černá veledíra. Jejich vlastnosti je však nesmírně obtížné na dálku změřit. V naší Galaxii využíváme ke „zvážení“ té „naší veledíry“ pohybů hvězd, které dokážeme s pomocí velkých dalekohledů jednotlivě rozlišit. Ve vzdálených galaxiích toto není možné. M. Dovčiak z ASU byl součástí skupiny vědců, kteří navrhují využít polarizace rentgenového záření na vzdálené „měření“ parametrů černých veleděr a jejich okolí v aktivních galaxiích.
Pozorování provedená pomocí radioteleskopu ALMA a kosmické sondy Rosetta odhalila přítomnost chlormetanu (molekuly známé také pod názvem Freon-40) v plynu vyskytujícím se v okolí mladé hvězdy i kometárního jádra. Sloučeniny halogenů běžně vznikají při organických procesech na Zemi. Poprvé se však zástupce této skupiny podařilo detekovat i v mezihvězdném prostoru. Objev naznačuje, že tyto molekuly by nemusely být tak dobrými indikátory života, jak se dříve myslelo, ale naopak by mohly být důležitou součástí hmoty, ze které se rodí planety. Výsledek, který byl publikován ve vědeckém časopise Nature Astronomy, poukazuje na náročnost pátrání po chemických indikátorech přítomnosti života mimo planetu Zemi.
Působivá planetární mlhovina NGC 7009, známá též pod jménem Saturn, se zjevuje z temnoty v podobě skupiny podivně tvarovaných bublin krásně svítících v odstínech růžové a modré barvy. Tento pestrobarevný snímek byl pořízen pomocí výkonného zařízení MUSE a dalekohledu ESO/VLT v rámci projektu, který se poprvé zaměřil na mapování rozložení prachu v nitru planetární mlhoviny. Mapa odhalující paletu komplikovaných prachových struktur – obálek, hal i podivných vlnitých útvarů – astronomům pomůže pochopit, jakým způsobem se v planetárních mlhovinách utvářejí typické symetrické útvary.
Vědecké sdružení provozující astročásticovou Observatoř Pierra Augera v Argentině zveřejnilo 22. září 2017 zásadní vědeckou publikaci v prestižním časopise Science. V této práci jsou prezentovány experimentální důkazy toho, že částice kosmického záření s extrémně vysokými energiemi (miliónkrát vyššími, než jaké dokážeme připravit na největším pozemském urychlovači LHC) k nám přilétají ze zdrojů mnohem vzdálenějších než jakákoliv část naší Galaxie.
Preeti Kharb a Dharam Vir Lal z National Centre for Radio Astrophysics (NCRA), TIFR, Pune, a David Merritt z Rochester Institute of Technology, New York, USA objevili nejtěsnější dvojici supermasivních černých děr ve spirální galaxii pojmenované NGC 7674, která je od Země vzdálena zhruba 400 miliónů světelných roků. Zdánlivá vzdálenost mezi oběma objekty v tomto binárním systému je menší než jeden světelný rok. To je mnohem méně než dosavadní platný rekord, kdy dvojici supermasivních černých děr dělila vzdálenost 24 světelné roky.
V mladém vesmíru přeměňovaly zářivé galaxie s bouřlivým vývojem doslova zběsilým tempem obrovské zásoby plynného vodíku na nové hvězdy. Zásoby vodíku se tedy logicky v průběhu času ztenčovaly. Z tohoto důvodu není jasné, jakým způsobem si dokázaly některé galaxie udržet vysoké tempo tvorby mladých hvězd i dlouho po svém vzniku.
Různé jevy napříč vesmírem emitují záření v celém rozsahu elektromagnetického spektra – od gama paprsků o vysokých energiích na jedné straně, které vznikají při nejenergetičtějších procesech v kosmu, až po mikrovlny a rádiové záření o nízkých energiích na straně druhé.
Nová analýza dat z dalekohledu ESO/VLT a z jiných dalekohledů vůbec poprvé naznačuje, že pohyb hvězd v okolí supermasivní černé díry v centru Mléčné dráhy by mohl být ovlivněn efekty, jejichž existence vyplývá z Einsteinovy obecné teorie relativity. Výpočty naznačují, že dráha hvězdy S2 se jemně odchyluje od dráhy vypočítané s pomocí klasické fyziky. Tento výsledek je předehrou k mnohem přesnějším testům relativity, které provede přístroj GRAVITY, až bude pozorovat přiblížení hvězdy S2 k černé díře v roce 2018.
