Vzdálený vesmír

V Praze se již poosmé, od 8. do 10. prosince 2015, uskuteční za účasti předních světových kapacit oboru mezinárodní setkání odborníků zabývajících se rentgenovou astronomií - AXRO 2015. Těžištěm setkání bude plánovaná mise Evropské kosmické agentury - rentgenová družice Athena, na které spolupracují čeští vědci. Diskutovat se bude i o dalších plánovaných družicích Evropské kosmické agentury SMILE, THESEUS, XIPE, LOFT a dalších. Představí se i projekty USA, Japonska a dalších zemí. Cílem setkání je mj. diskutovat nejnovější technologie pro budoucí rentgenové družice.

Astronomové zapřáhli do výzkumu dva výkonné kosmické dalekohledy NASA – Hubbleův vesmírný teleskop a Spitzerův kosmický dalekohled – a podařilo se jim objevit nejslabší objekt raného vesmíru, jaký byl doposud pozorován. Existoval přibližně 400 miliónů roků po velkém třesku, který se odehrál před 13,8 miliardami roků.

Přehlídkový dalekohled ESO/VISTA se zaměřil na skupinu dosud skrytých hmotných galaxií, které existovaly ve vesmíru již krátce po jeho vzniku. Vědcům se s jeho pomocí podařilo objevit a zkoumat více těchto galaxií než kdykoliv předtím. Zjistili tak, kdy poprvé se obří galaxie ve vesmíru objevily.

Výzkum spirálních galaxií pozorovaných „z boku“ odhalil, že tzv. halo kosmického záření a magnetických polí nad a pod galaktickými disky jsou mnohem četnější, než se astronomové doposud domnívali.

Na snímku, který byl pořízen pomocí kamery WFI a dalekohledu MPG/ESO pracujícího na observatoři La Silla v Chile, téměř úplně zakrývají bohaté hvězdné pole temné skvrny. Inkoustově černé plochy jsou malé části mohutné temné mlhoviny známé jako Uhelný pytel. Jedná se o jeden z nejnápadnějších objektů svého druhu, který je na tmavé obloze pohodlně pozorovatelný pouhým okem. Za miliony let se jednotlivé shluky v mlhovině Uhelný pytel rozsvítí jako žhavé uhlíky září mnoha mladých hvězd.

Nový snímek mlhoviny M 17 – oblasti s probíhající tvorbou hvězd – byl pořízen pomocí kamery WFI (Wide Field Imager) a dalekohledu MPG/ESO, který pracuje na observatoří La Silla v Chile. Jedná se o jeden z nejdetailnějších záběrů celé mlhoviny, který odhaluje nejen její celkovou velikost, ale zobrazuje také podrobnosti pestré kosmické krajiny plynu, prachu a nově vzniklých hvězd.

Tento snímek zachycuje Trpasličí galaxii v souhvězdí Sochaře (Sculptor Dwarf Galaxy), která je blízkým sousedem naší Galaxie. Byl pořízen pomocí kamery WFI (Wide Field Imager) a dalekohledu MPG/ESO s primárním zrcadlem o průměru 2,2 m, který pracuje na observatoři ESO/La Silla v Chile. Přes svou blízkost mají obě galaxie velmi odlišnou minulost i současný vzhled. Galaxie na snímku je mnohem menší a starší než naše Galaxie, proto je vhodným objektem ke studiu vývoje hvězd i galaxií od počátků vesmíru až do současnosti. Jedná se však o velmi slabý objekt a jeho pozorování není jednoduché.

Astronomové používající k pozorování vesmíru Hubblův kosmický dalekohled HST objevili, že objekt pojmenovaný Markarian 231 (zkráceně Mrk 231), což je nejbližší galaxie k Zemi, která ve svém nitru hostí kvasar, je poháněný dvěma centrálními černými děrami kroužícími navzájem kolem sebe.

Tomuto překrásnému snímku dominuje část obří mlhoviny Gum 56, která je osvětlována mladými jasnými hvězdami zrozenými v jejím nitru. Po miliony let se hvězdy utvářely z plynu mlhoviny. Hmota se však postupně vrátí zpět do nitra hvězdné porodnice – až stárnoucí hvězdy přetvořený materiál odvrhnou nebo jej explozivně vymrští do svého kosmického okolí při výbuchu supernovy. Snímek byl pořízen v rámci programu ESO Cosmic Gems pomocí dalekohledu MPG/ESO s primárním zrcadlem o průměru 2,2 m, který pracuje na observatoři La Silla v Chile.

Otevřené hvězdokupy nejsou pouze dobře vypadajícími objekty na astronomických fotografiích. Naprostá většina hvězd vzniká ve hvězdokupách a ty jsou tak pro astronomy unikátními laboratořemi ke studiu vývoje hvězd. Hvězdokupa na snímku nese označení IC 4651. Záběr byl pořízen pomocí dalekohledu MPG/ESO s primárním zrcadlem o průměru 2,2 m, který je vybaven kamerou WFI (Wide Field Imager) a pracuje na observatoři La Silla v Chile. Hvězdy v této poměrně staré hvězdokupě v současnosti vykazují velmi pestrou paletu vlastností.

První výsledky přehlídky Mezinárodnímu týmu astronomů zkoumajícímu více než 200 000 galaxií se podařilo dosud nejpřesněji změřit množství energie vytvořené v rozsáhlé oblasti vesmíru. Práce tak poskytuje nejúplnější odhad produkce energie v nedalekém vesmíru. Vědci potvrdili, že množství energie uvolňované v dané oblasti vesmíru je dnes poloviční než před dvěma miliardami let, a objevili, že tento pokles nastává na vlnových délkách od ultrafialového až po daleké infračervené záření. Náš vesmír tedy pomalu umírá.

Tato úchvatná bublina zářící jako hvězdný duch ve strašidelné temnotě vesmíru by se moha zdát nadpřirozenou a záhadnou, kdyby se nejednalo o známý astronomický objekt: planetární mlhovinu, objekt, který je průvodním znakem závěrečné fáze života některých hvězd. Snímek, který byl pořízen pomocí dalekohledu ESO/VLT na observatoři Paranal v severním Chile, zachycuje dosud nejdetailnější pohled na málo známý objekt s označením ESO 378-1.

I v době internetu a dálkového ovládání dalekohledů, což Astronomický ústav AV ČR intenzivně využívá, se naskytne potřeba být na místě. Právě v tomto období je totiž na jižní polokouli nejlépe pozorovatelný střed naší Galaxie se supermasivní černou dírou v jejím centru, což je jedním ze středobodů zájmu našich vědců. Z druhé strany zeměkoule svoje pozorování popsal profesor Vladimír Karas, ředitel Astronomického ústavu AV ČR a vedoucí skupiny relativistické astrofyziky.

Radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) pro milimetrovou a submilimetrovou oblast elektromagnetického záření astronomové použili k pozorování těch nejvzdálenějších oblaků plynu - materiálu pro formování hvězd, jaké se dosud podařilo zachytit v normálních galaxiích v mladém vesmíru. Tato nová pozorování vědcům umožní začít zkoumat, jakým způsobem se první galaxie utvářejí a jak pomohly rozptýlit ‚kosmickou mlhu‘ v období reionizace vesmíru. Vůbec poprvé se totiž tyto galaxie podařilo pozorovat jako něco více než jen slabé skvrnky.

Britský teoretický fyzik Stephen Hawking a podnikatel Jurij Milner oznámili na tiskové konferenci v Londýně, že jsou připraveni investovat 100 miliónů dolarů do nového pátrání po mimozemských civilizacích. V rámci této iniciativy (nazvané Breakthrough Initiatives) budou v následujících deseti letech hledány signály mimozemšťanů pomocí dvou největších světových radioteleskopů. V plánu je sledovat 10× větší množství hvězd a pořídit 5× více spekter než při předchozích pokusech.

Byly zveřejněny první výsledky jednoho z hlavních přehlídkových programů jižní oblohy zaměřeného na temnou hmotu, který provádí dalekohled ESO/VST (VLT Survey Telescope) na observatoři Paranal v Chile. Přehlídka VST KiDS astronomům umožnuje získat přesná měření rozložení temné hmoty, struktury galaktických hal a vývoje jednotlivých galaxií i kup. První výsledky přehlídkového programu KiDS ukazují, jakým způsobem jsou vlastnosti pozorovaných galaxií předurčeny neviditelnými rozsáhlými shluky temné hmoty v jejich okolí.

Pozorování z observatoří ESO La Silla a Paranal v Chile poprvé prokázaly spojení mezi gamma záblesky s velmi dlouhým trváním a neobvykle jasnými výbuchy supernov. Výsledky ukazují, že supernova nebyla poháněna, jak se očekávalo, radioaktivním rozpadem, ale rozpadem velmi silného magnetického pole okolo exotického objektu zvaného magnetar. Vědecký článek vyšel v časopise Nature.

Astronomové zkoumající černé díry nyní zažívají velmi vzrušující období poté, co se v polovině června probudila v souhvězdí Labutě černá díra s názvem V404 Cygni. Má hmotnost převyšující deset hmot Sluncí a od nás je vzdálená téměř 8 000 světelných let. Její poslední zjasnění se odehrálo v roce 1989, tedy před více než čtvrt stoletím. Její jasnost velmi kolísá zřejmě v důsledku náhlých přetoků hmoty z hvězdy, která kolem černé díry obíhá s rotační periodou šest a půl dne. Odhaduje se, že je to hvězda hlavní posloupnosti o něco menší než naše Slunce. Její tvar je zřejmě zdeformovaný do tvaru vejce v důsledku silného slapového působení černé díry.

Astronomové pracující s dalekohledem ESO/VLT (Very Large Telescope) objevili dosud nejjasnější galaxii v mladém vesmíru a zároveň přinesli důkazy, že by se v ní mohly nacházet hvězdy první generace. Tyto velmi hmotné a jasné stálice, jejichž existence byla dosud otázkou čistě teoretickou, byly prvními továrnami na těžké prvky v raném vesmíru. A tyto chemické prvky jsou naprosto nezbytné k tomu, aby ve vesmíru mohly vzniknout hvězdy, jaké vidíme dnes, planety, které kolem nich obíhají, a život, jak jej známe. Tato nově objevená galaxie nese označení CR7 a je třikrát jasnější, než dosud nejjasnější vzdálená galaxie, jakou jsme ve vesmíru dosud znali.

Asi už vás to napadlo. Díváte se do nebe a víte, že tím směrem jsou tisíce hvězd. Přesto je nebe pomerně tmavé a pokud neruší světelné znečištění, není na něm v tom směru víc jak pár desítek zářivých bodů. Myšlenka, že v každém směru, kam se podíváme, je nějaká hvězda, a tudíž by celé noční nebe mělo svítit, není zdaleka dnešní a vešla ve známost již v roce 1823 jako Olbersův paradox. Na školách se o tom ale neučíme, tak si pojďme zodpovědět otázku: Proč tedy nebe ve skutečnosti tak výrazně nesvítí?