Vzdálený vesmír
Na začátku července se vydal do vesmíru nový dalekohled Evropské kosmické agentury nesoucí jméno dávného řeckého matematika. Dnes jsme se po měsících testování dočkali uveřejnění prvních plnohodnotných snímků. Nikdy předtím žádný teleskop nepořídil tak ostré obrázky natolik vzdálených objektů na tak velké části oblohy. Jeho cílem je především pátrat po stopách temné energie a temné hmoty. Za tímto účelem bude zkoumat tvary, vzdálenosti a pohyb galaxií vzdálených až 10 miliard světelných let.
Na počátku vesmíru, uvnitř horkého a nahuštěného prostředí, byly vytvořeny tři prvky, vodík (H), helium (He) a malé množství lithia (Li). V Mendělejevově periodické tabulce jich je dnes zapsáno celkem 118, valná většina z nich byla s největší pravděpodobností zformována uvnitř jader masivních hvězd, v supernovách a při srážkách neutronových hvězd.
Bystré „oko“ dalekohledu Jamese Webba svým objevem znovu překvapilo astronomy. Teleskop se zaměřil na jednu z nejjasnějších mlhovin na noční obloze, která zdobí meč známého souhvězdí mytologického lovce Oriona, a sice Velkou mlhovinu v Orionu. Jedná se o hvězdotvornou oblast nacházející se 1 350 světelných let od nás. Její šířka dosahuje asi 33 světelných let a na nočním nebi je o něco větší než Měsíc v úplňku.
Mezinárodní tým vědců, jehož členem je také astrofyzik Michal Zajaček z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity, identifikoval mladou hvězdokupu v bezprostřední blízkosti supermasivní černé díry Sgr A* v centru naší Galaxie. Vědce překvapilo stáří pozorovaných objektů a poprvé publikovali spektrum centra naší galaxie pořízené vesmírným dalekohledem Jamese Webba.
Pomocí radioteleskopu ALMA astronomové zaznamenali magnetické pole galaxie tak vzdálené, že jejímu světlu trvalo více než 11 miliard let, než dorazilo až k nám. Objekt tedy pozorujeme tak, jak vypadal, když byl vesmír jen 2,5 miliardy let starý. Výsledek astronomům přináší zásadní informace o tom, jak se utvářela magnetická pole galaxií podobných té naší.
Díky mimořádné pozorovací kampani, na které se podílelo 12 pozemních i kosmických teleskopů včetně zařízení Evropské jižní observatoře ESO, se astronomům podařilo odhalit podivné chování pulsaru – kompaktního pozůstatku hmotné hvězdy s mimořádně rychlou rotací. Záhadný objekt je známý rychlými přechody mezi dvěma módy aktivity, což bylo až dosud pro astronomy nepochopitelné. Nyní však vědci objevili, že za toto podivné ‚přepínání‘ jsou zodpovědné náhlé krátkodobé emise hmoty z pulzaru.
Přesvědčivý důkaz existence supermasivních černých dvojděr v aktivních galaktických jádrech přinesl mezinárodní výzkumný tým, kterého součastí byl i astrofyzik Michal Zajaček z Přírodovědecké fakulty Masarykovy univerzity. Výsledky studie, která zpracovávala data získaná největšími radioteleskopy na světě, byly nedávno prezentovány v prestižním odborném časopise The Astrophysical Journal. Na výzkumu se podílel tým odborníků z pěti zemí a osmi vědeckých či univerzitních pracovišť.
Magnetary – neutronové hvězdy s vysokou hustotou a mimořádně silným magnetickým polem – jsou objekty s nejsilnějšími magnetickými poli ve vesmíru a nalézáme je po celé Galaxii. Astronomové však zcela přesně nevědí, jak vznikají. Díky použití celé řady teleskopů po celém světě, včetně zařízení Evropské jižní observatoře ESO, se nyní vědcům podařilo nalézt hvězdu, která se pravděpodobně magnetarem teprve stane. Jedná se o hmotnou héliovou hvězdu se silným magnetickým polem – dosud nepopsaný typ hvězdného objektu, který by mohl původ magnetarů osvětlit.
Model aktivního galaktického jádra má v literatuře poměrně stabilní podobu. Supermasivní černá díra obklopená akrečním diskem, z něhož je díra soustavně nebo epizodicky krmena. Mohou být přítomny polární výtrysky. Výsledkem aktivity je specifický tvar spektrálního rozložení energie. Marcel Štolc a jeho kolegové si položili otázku, zda je možné pouze ze vzhledu spektra usoudit na nepravidelnosti akrečního disku, zejména, jsou-li v něm přítomny mezery.
Astrofyzikální PRogresy z Opavy: Studentka Teoretické fyziky na Fyzikálním ústavu SU v Opavě Zuzana Turoňová se ve své doktorandské práci zaměřila na výzkum specifických vlastností rentgenových binárních systémů, ve kterých jednou ze složek je černá díra. Tento zajímavý výzkum, jehož cílem je porozumění vzniku a vývoji těchto binárních systémů, v budoucnu přispěje k popisu chování látky v okolí černých děr a pomůže tak lépe identifikovat i dále zkoumat například prstence hmoty v okolí černých děr, jejichž snímky nám v minulých letech přinesl projekt Event Horizon Telescope. Svému výzkumu se přitom Zuzana Turoňová věnuje ve spolupráci s vědci na proslulé vědecké základně Los Alamos ve Spojených státech, v jejíž blízkosti proběhl 16. července 1945 pod vedením Roberta Oppenheimera první test atomové bomby.
Charakterizace trojrozměrného rozložení látky a hvězd ve vzdálených galaxií je jedním z důležitých cílů galaktického výzkumu. Pierre Vermot a další pracovníci Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU vyvinuli novou metodiku, která umožňuje solidně modelovat vlastnosti vzdálených galaxií na základě pozemních pozorování.
Hvězdy vznikají z rozsáhlých molekulových oblaků, ne však osamoceně, ale v celých hnízdech. Jakmile se zformují, přirozeně vytvářejí zpětný vliv na plyn ve svém okolí, ať již prostřednictvím své gravitace, nebo prostřednictvím hvězdného větru a záření. Takto zpětně ovlivňují svoji porodnici a mění rychlost tvorby hvězd. Autoři představované práce v čele s Michalisem Kourniotisem z ASU parametricky studovali hned několik scénářů takového zpětného vlivu s pomocí numerické simulace.
Kosmický dalekohled Jamese Webba objevil v rámci průzkumu CEERS dosud nejvzdálenější aktivní supermasivní černou díru. Skrývá se v galaxii, která je stará jen něco přes 570 milionů let od velkého třesku. Současně byly objeveny další dvě menší černé díry a přes deset extrémně vzdálených galaxií.
12. 7. 2023 uplynul přesně rok od zveřejnění prvních plnohodnotných vědeckých fotografií z Webbova kosmického dalekohledu. U příležitosti tohoto prvního výročí byla publikována další dechberoucí fotografie. Je na ní zachycena Zemi nejbližší hvězdotvorná oblast v blízkosti hvězdy Rho Ophiuchi. Na první pohled se rozhodně jedná o jednu z vůbec nejpůsobivějších fotografií, které jsme za uplynulý rok díky JWST viděli.
V sobotu 1. července 2023 se odehrál nejvýznamnější start tohoto měsíce. Do kosmu byl pomocí rakety Falcon 9 od SpaceX vynesen evropský dalekohled Euclid, jehož hlavním úkolem je prozkoumat temnou hmotu a temnou energii, které dohromady patří k velkým záhadám dnešní astronomie. Teleskop nese název po řeckém otci geometrie, a sice Euklidovi, což byl jeden z nejslavnějších matematiků antického světa. Jaké jsou hlavní cíle jeho šestileté mise? Jaké přístroje se nachází na palubě dalekohledu a jak vůbec vypadá? Podobné otázky postupně rozebereme v tomto článku.
Astronomové využívající dalekohled ESO/VISTA vytvořili rozsáhlý atlas zdrojů infračerveného záření v pěti blízkých oblastech s probíhající tvorbou hvězd. Mozaiky složené z více než jednoho milionu samostatných záběrů odhalují vznikající mladé hvězdy vnořené do hustých oblaků prachu. Díky těmto pozorováním astronomové získali jedinečný nástroj, který jim pomůže zodpovědět složité otázky spojené se vznikem hvězd.
Oranžovo-červený oblak zachycený na snímku je součástí mlhoviny Sh2-284. Záběr byl pořízen dalekohledem ESO/VST na Observatoři Paranal a zobrazuje tento objekt v mimořádných detailech. Protože plyn a prach v mlhovině se stále shlukují, vznikají zde nové hvězdy, kterými je Sh2-284 doslova poseta. Když se na snímek podíváte pozorně (a máte dostatečně bujnou fantazii), možná se vám podaří spatřit ‚hlavu kočky‘.
Hubbleův dalekohled dlouhodobě pozoroval velmi blízkou kulovou hvězdokupu Messier 4, kterou nalezneme v souhvězdí Štíra. Nachází se poblíž jasné hvězdy Antares a za ideálních podmínek by měla být vidtelná i pouhým okem. Od Země ji dělí asi jen 6000 světelných let. Výsledek pozorování můžete vidět na této fotografii. Z dvanáctileté série pozorování pohybů hvězd v M4 astronomové usuzují, že se v samém srdci tohoto hvězdného uskupení může nacházet neobvyklá středně velká černá díra.
V raném vesmíru, v první miliardě let jeho existence, byl mezigalaktický prostor neprůhledný. Nacházel se zde plyn, kterým vysokoenergetické fotony záření prvních hvězd nemohly proniknout. Po jedné miliardě let se však vesmír stal náhle průhledným. Vědci se snaží ověřit své hypotézy a dalekohled Jamese Webba se k tomu báječně hodí. Pozorování, která byla nyní učiněna ukazují, že hvězdy v prvních galaxiích zahřály okolní plyn. Nastalo období reionizace a následného zprůhlednění prostoru mezi galaxiemi.
Ano, právě tolik hvězdných ostrovů se skrývá na nové fotografii dalekohledu Jamese Webba zachycující oblast oblohy nazývanou jako GOODS-South. Byla pořízena v rámci jednoho z největších vědeckých programů, jakým se teleskop během prvního roku svého provozu zabýval. Ten nese název JADES (JWST Advanced Deep Extragalactic Studies) a i když ještě není ukončen, už tak se mu podařilo značně změnit naše domněnky o galaxiích a vzniku hvězd v raném vesmíru.
