Související stránky k článku Astronomie v obrazech - Kosmické poledne

Kvazary jsou bez nadsázky nejnebezpečnějšími objekty ve vesmíru. Skrývá se za nimi obrovská černá díra vážící bezmála milióny sluncí, která se dále krmí. Některé dosahují hmotností celých galaxií. Toto monstrum se překrmuje tempem, že nestíhá všechen materiál na sebe nabalovat, a tak ho díky své rotaci vystřeluje přes rotační póly rychlostmi blízkými rychlostmi světla ve formě “jetů”. Spolu s materiálem o teplotách miliónů stupňů, který kolem ní rotuje ve tvaru obrovského disku, patří mezi nejjasnější objekty ve vesmíru. Můžeme je pozorovat miliardy světelných let vzdálené - doslova napříč celým pozorovatelným vesmírem.

Podstata tmavej hmoty, ktorá podľa súčasných poznatkov tvorí až 80% vesmíru, zostáva stále zahalená v tajomstvách. Nedostatok experimentálnych dôkazov, ktoré by boli nám umožnili stotožniť ju nejakou elementárnou časticou predpovedanou teoretikmi, podobne ako tomu bolo v nedávnom objave gravitačných vĺn, na základe zlučovania dvoch čiernych dier (s hmotsnoťou 30-krát väčšou ako je hmotnosť Slnka). Tento objav znovu podnietil záujem o možnosť, že tmavá hmota by mohla mať formu prvotných čiernych dier s hmotnosťou medzi 10 až 1000-násobkom hmotnosti Slnka.

Modří veleobři patří mezi největší, nejjasnější a nejteplejší hvězdy, které lze vůbec ve vesmíru najít. Přestože jsou pozorovány velmi běžně, astronomové již několik desetiletí debatují o tom, jak tato ohromná tělesa mohou vznikat. Nový výzkum vedený Kanárským astrofyzikálním institutem předkládá další možnou hypotézu jejich původu.

Vznik velmi vzácných černých děr s hmotnostmi přes jednu miliardu hmotností Slunce v první miliardě roků po vzniku vesmíru je v astrofyzice otevřenou otázkou. Teoretičtí fyzikové Hooman Davoudiasl, Peter Denton a Julia Gehrlein z Brookhaven National Laboratory vyvinuli model vysvětlující jak vznik těchto primordiálních obrů, tak i podstatu dalšího fenoménu: temné hmoty. Jejich článek byl publikován v časopise Physical Review Letters.

Astronomové mají rádi ve svých objevech pořádek. Každý objev nového přechodného jevu nebo druhu objektu má své jméno často už při nálezu prvního zástupce. V polovině 20. století se nám znásobil počet objevených galaxií. A byla by škoda použít na jejich dělení jen 3 škatulky, když je vidíme s prstenci, spirálami, příčkami, a v různých tvarech. Stejně jako by byla škoda rozdělit velkou knihovnu jen na beletrii a zbytek. Pojďme se podívat na uměleckou rozmanitost vesmíru v galaxiích.

Stovky milionů let po Velkém třesku byl vesmír úplně odlišný, než jak ho známe dnes. Nedávno astronomové odhalili, že komplexní fyzika raného vesmíru mohla vést k formaci supermasivních hvězd, z nichž každá mohla dosahovat hmotnosti stotisíckrát větší, než jakou má naše Slunce. Nikdy jsme však formace těchto hvězd nepozorovali a při zkoumání této vesmírné epochy se tak vědci musí spolehnout „jen“ na sofistikované počítačové modely.

Hubbleova konstanta – míra rozpínání vesmíru – je jednou z fundamentálních veličin popisujících náš vesmír. Skupina astronomů v rámci spolupráce programu H0LiCOW, jejímž vedoucím je Sherry Suyu, profesorka na Technical University Mnichov (TUM) a Max Planck Institute for Astrophysics v Garchingu, Německo, použila Hubbleův kosmický teleskop HST a další vesmírné observatoře ke studiu pěti galaxií za účelem uskutečnění nezávislého měření Hubbleovy konstanty. Tento výzkum byl prezentován v článku publikovaném v Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.

Mezinárodní tým astronomů objevil velmi mladou hvězdu, která se teprve formuje, nedaleko supermasivní černé díry Sagittarius A* v samém středu Mléčné dráhy. Hvězda získala označení X3a; teoreticky by však takto blízko černé díry neměla vůbec být schopna existovat. Součástí vědeckého týmu byli i čeští astronomové.

Nové matematické modely naznačují, že temná hmota mohla být vytvořena již před Velkým třeskem v průběhu kosmické inflace, kdy vesmír rapidně rychle zvětšil svůj objem. Astronomové se domnívají, že temná hmota tvoří asi 80 % hmoty vesmíru, avšak její původ a složení patří mezi nejvíce nepochopitelné záhady moderní fyziky. Nová studie provedená na Johns Hopkins University napovídá, že temná hmota mohla existovat již ve zlomku sekundy před Velkým třeskem.

V 17. století nám pomohli Kepler, Galileo a Newton konečně porazit geocentrický model sluneční soustavy, kde v centru je naše Země a kolem ní obíhají všechny planety, a dokonce i Slunce. O 3 století později nám Shapley pomohl porazit další mylnou domněnku velké části astronomů - že nejsme ani v centru Galaxie. Byl to náraz pro naše ega, nicméně jsme tím zjistili, že se vesmír našimi představami o vlastní důležitosti neřídí.

Hvězdy jsou jedním ze základních stavebních kamenů vesmíru a na chování té nejbližší závisí život každého z nás. V dalším Rozhovoru o vesmíru jsme si proto pozvali prof. Zdeňka Mikuláška, který nám povypráví, jaké typy hvězd pozorujeme, co víme o jejich vývoji, které z nich jsou vhodné pro existenci života a o mnohém dalším.

Astronomové z USA a Jižní Koreje uskutečnili první pozorování s vysokým rozlišením pomocí radioteleskopu TRAO, kterým studovali molekulární oblaka uvnitř impozantní oblasti zrodu nových hvězd ve vnějších oblastech Mléčné dráhy. „Region se nachází za blízkým oblakem prachu a plynu,“ říká Charles Kerton, profesor fyziky a astronomie na Iowa State University a člen výzkumného týmu. „Tento oblak zastiňuje světlo vzdálenějšího regionu, a tak ke studiu oblasti s tvorbou hvězd jsme museli použít infračervené nebo rádiové záření.“

Podle Swinburne University of Technology – vedoucí výzkumné studie – nově objevený reliktní oblak plynu dosud nebyl „znečištěn“ vzniklými hvězdami dokonce ani 1,5 miliardy roků po Velkém třesku. „Všude, kam se podíváme, je ve viditelném vesmíru plyn znečištěn množstvím těžkých prvků vzniklých po explozích hvězd,“ říká hlavní autor studie P. Frederic Robert, Ph.D., Swinburne University of Technology. „Avšak tento mimořádný oblak se zdá být původní, bez přítomných hvězd či jejich pozůstatků, a to dokonce ještě i v době 1,5 miliardy roků po Velkém třesku.“

Uvnitř milionů jasných hvězd v největších hvězdokupách, které známe, se skrývají monstra, která jsou hmotná jako všechny hvězdy dohromady v jejich okolí – supermasivní černé díry. Kupa hvězd a obří černá díra spolu koexistují miliardy let v centru galaxie, a pochopení jejich interakce je notoricky náročná záležitost. Přesto existuje jeden graf objasňující tento vztah, který na přelomu tisíciletí překvapil astrofyziky po celém světě.

Mezinárodnímu týmu vědců v čele s českými astronomy z Masarykovy univerzity a Astronomického ústavu AV ČR se podařilo odhalit hvězdu, u které se pozorují zdánlivě protichůdné jevy a chová se jinak, než by podle současných představ měla. Studie byla otištěna v prestižním astronomickém časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Tisková zpráva z 12. června 2019

Výpočty, které uskutečnil Masafumi Noguchi (Tohoku University), odhalily doposud neznámé detaily o Mléčné dráze. Jeho závěry byly publikovány 26. 7. 2018 v časopise Nature. Hvězdy se v naší Galaxii zformovaly ve dvou rozdílných obdobích v důsledku odlišných mechanismů. Mezi nimi existovala dlouhá latentní perioda, kdy byl vznik hvězd přerušen. Ukázalo se, že naše mateřská Galaxie zažila mnohem dramatičtější období, než se původně předpokládalo.

V uplynulých desetiletích se vědci potýkali s problémem, který se týká teorie Velkého třesku (Big Bang Theory – BBT). Z této teorie vyplývá, že by ve vesmíru mělo být třikrát více lithia, než kolik jej ve skutečnosti pozorujeme. Proč je zde takový nesoulad mezi předpovědí a pozorováním? Než se ponoříme do tohoto problému, vraťme se poněkud zpět v čase.

V roce 1995 dostal ředitel operačního centra pro Hubbleův vesmírný dalekohled kontroverzní nápad. Přes očekávání svých kolegů se rozhodl pro druh pozorování, který dosud nikdo neprovedl: namířit velký zrcadlový dalekohled do nejtmavějšího místa na noční obloze. Výsledkem bylo maličké zorné pole prastarého vesmíru obsahující obrovské množství galaxií, způsobující revoluci v kosmologii dosud nevídaných rozměrů. Tento obrázek zároveň ozdobil na nějakou dobu pokoje mnoha astrofyziků.

Napriek tomu, že pre hviezdy často používame synonymum „stálice“, aj oni podliehajú zmenám a majú svoje životy. Ich vývoj však prebieha milióny až miliardy rokov, teda v časových škálách, ktaré počas našich životov nedokážeme postrehnúť. Celý život hviezdy je neustálym súbojom dvoch protichodných princípov: gravitačnej sily, ktorá sa snaží hviezdu zmrštiť, zatiaľ čo vnútorné sily ju naopak chcú roztrhnúť. Kľúč k dlhovekosti spočíva v nájdení rovnováhy.

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).