Související stránky k článku Česká republika se na 11 dní stane místem setkání špičkových astronomů se studenty

Před 10 lety, v roce 2007, Česká republika podepsala smlouvu o členství v mezivládní organizaci Evropské jižní observatoře. Již 10 let tak mohou (nejen) pracovníci Astronomického ústavu Akademie věd ČR využívat nejmodernější astronomickou techniku na vědecky nejproduktivnějších observatořích světa: La Silla, Paranal, APEX nebo ALMA ve vysokohorské poušti Atacama v Chile. V budoucnu také největší dalekohled světa, plánovaný Extrémně Velký Dalekohled ELT.

Novy jsou jedním z nejzajímavějších jevů, které nám současná pozorovací astronomie nabízí. Již nějakou dobu nejsou tyto jevy sledovány jen v naší Galaxii, ale jsou dostupné i pozorováním galaxií dalších, například M31 v Andromedě. Kamil Hornoch z ASU je jedním z pionýrů této disciplíny a stal se v tomto oboru známým už jako amatérský astronom. V současnosti je nejúspěšnějším lovcem nov v cizích galaxiích a není tedy divu, že se stal spoluautorem impaktovaného článku, který se zabývá statistikou vlastností hvězd, které ve vedlejší velké galaxii vybuchly jako novy.

Přehled událostí na obloze od 2. 10. do 8. 10. 2017. Měsíc bude v úplňku. Saturn je večer nad jihozápadem. Ráno je vidět jasná Venuše a slabý Mars. Obě planety se k sobě na obloze přiblíží v období kolem 5. října. Aktivita Slunce je nízká. Slavíme 60. výročí vypuštění první umělé družice Země (Sputniku 1). V kosmonautice také zaujaly upřesněné plány Elona Muska na stavbu velké rakety a transportní lodi. Nezastavil se ani raketostroj a tak se startovalo z Ruska, Číny i Francouzské Guyany. Nyní jsou na řadě v USA rakety Atlas V a Falcon 9.

Mezinárodní vědecký tým, jehož součástí byl i Michal Dovčiak z ASU, se zabýval měřením rentgenových spekter a polarizovaného záření přicházejícího od rentgenové dvojhvězdy GRS 1739-278. Tento systém podle výsledků představované studie obsahuje černou díru s hmotností asi šestnácti hmotností Slunce, která rotuje téměř maximální dovolenou rychlostí. Kvůli rychlé rotaci lze v měřeních identifikovat významný příspěvek tzv. vratného záření, které je důsledkem silných jevů obecné relativity v blízkosti černé díry.

Závěrečný díl našeho povídání o zajímavostech z konference EWASS 2017 je zde. V první části tohoto dílu si povíme o současných i budoucích misích Evropské vesmírné agentury. Dále si připomeneme historii a přístrojové vybavení Evropské jižní observatoře. Nechybí ani připomínka, že součástí ESO je i Česká republika. Pochopitelně se dotkneme i nejbližší budoucnosti a vylepšení dalekohledů. Pojem astronomická kybernetika, kterým naše ohlédnutí za konferencí ukončíme, je obor úzce spjatý s astronomickým bádáním, protože bez numerických simulací a počítačového zpracování obrovského množství dat se jak současný, tak především budoucí astronomický výzkum neobejde.

Geminidy patří mezi ty nejlépe sledovatelné meteorické roje, každoročně slibující stabilní hodinové frekvence. Přesto jsou tato tělíska do jisté míry mezi jinými meteorickými roji unikátní. Autorský tým z Oddělení meziplanetární hmoty ASU se věnoval zevrubné studii několika exemplářů Geminid pozorovaných vlastními silami, pokrývajících rozsáhlý interval hmotností těles. Autoři studovali jak a proč se tyto objekty rozpadají, jaké mechanické a tepelně-mechanické síly je ovlivňují a co jejich chování říká o vnitřní struktuře a původu těchto těles. Studie přináší ucelený pohled na dynamiku fragmentace meteoroidů různých velikostí a nabízí důkazy, že jejich počáteční praskání je způsobeno tepelným namáháním při nástupu do atmosféry.

Na slavnostním setkání v ředitelství ESO byly dnes podepsány čtyři kontrakty na dodávku důležitých součástí nového dalekohledu ELT (Extremely Large Telescope), který ESO staví. Zakázku na odlitky obřího sekundárního a terciárního zrcadla získala firma SCHOTT, podpůrnou konstrukci těchto dvou optických členů zhotoví skupina SENER Group a hranové sensory, které jsou životně důležitou součástí ovládacího systému mohutného segmentového primárního zrcadla, dodá konsorcium FAMES. Druhý prvek optického systému ELT bude největším vypuklým zrcadlem, jaké bylo kdy vyrobeno, a zároveň největším sekundárním zrcadlem použitým v dalekohledu.

V srdci naší Galaxie se nachází extrémně hustá koncentrace hmotných hvězd poblíž supermasivní černé díry Sagittarius A*. Tyto hvězdy — obří a krátkověké — mají rozhodující vliv na okolní prostředí i na to, jak černá díra akumuluje hmotu. Nová práce, v níž důležitou roli sehráli odborníci z ASU představuje nejnovější modely vývoje těchto masivních hvězd založené na modernizovaných předpisech ztrát hmoty. Ukazuje se, že doposud běžně používané modely mohly významně nadhodnocovat ztrátu hmoty v raných fázích hvězdného vývoje. Práce tak nabízí aktualizovaný pohled na interpretaci pozorovaných populací hvězd v centru naší Galaxie.

Radioteleskop ALMA pracující v Chile pořídil nové záběry odhalující jinak nepozorovatelné detaily našeho Slunce. Zachytil například tmavou centrální část sluneční skvrny, která v době pozorování svou velikostí téměř dvakrát předčila průměr planety Země. Jedná se o vůbec první snímky Slunce pořízené pomocí zařízení, na jehož činnosti ESO spolupracuje. Tyto výsledky přinášejí důležité rozšíření palety pozorování, která mohou být využita ke zkoumání fyzikálních procesů naší nejbližší hvězdy. Antény teleskopu ALMA byly pečlivě navrženy tak, aby mohly pozorovat také Slunce, aniž by došlo k jejich poškození intenzivním žárem světla dopadajícího do ohniska.

Sluneční erupce patří k nejenergetičtějším jevům ve Sluneční soustavě, ale jejich vnitřní průběh zůstává i dnes jen částečně pochopen. Studie Jany Kašparové z ASU a jejích kolegů ukazuje, že klíčové procesy magnetického přepojování mohou probíhat nejen pod strukturou procházející erupcí, ale i přímo uvnitř ní. Díky unikátní kombinaci rádiových, extrémně ultrafialových a rentgenových pozorování autoři detailně rekonstruují počáteční fázi erupce z 2. dubna 2022 a odhalují nové souvislosti mezi strukturou magnetického pole, urychlováním částic a vznikem záření.

Analýza dat získaných v rámci rozsáhlé přehlídky galaxií, kterou v uplynulých letech prováděl dalekohled ESO/VST pracující na observatoři Paranal v Chile, naznačuje, že hustota temné hmoty ve vesmíru by mohla být nižší a její rozložení rovnoměrnější, než se dosud myslelo. Mezinárodní tým vědců využil snímky získané v rámci přehlídky KiDS (Kilo Degree Survey) k výzkumu vlivu gravitačního působení nejrozsáhlejších struktur hmoty ve vesmíru na světlo přicházející od patnácti milionů sledovaných vzdálených galaxií. Zdá se, že výsledky získané tímto způsobem jsou v rozporu se staršími závěry učiněnými na základě údajů z družice Planck.

Velmi hmotné hvězdy představují krátké, ale mimořádně bouřlivé epizody ve vývoji galaxií. Patří mezi nejintenzivnější zdroje záření, hvězdného větru i výronů hmoty, obohacují své okolí o těžší prvky. Ve svých pozdních fázích mohou nabývat velmi různorodých typů a rozlišit mezi nimi často není snadné – zejména pokud se spoléháme jen na viditelný obor elektromagnetického záření. Michaela Kraus z ASU vedla tým, který si detailně prohlédl šest vybraných hvězd v galaxiích M31 a M33 v blízké infračervené oblasti. Autoři ukazují, že tato část spektra dokáže odhalit znaky, které jsou v optickém oboru skryté, a umožňuje doladit či radikálně změnit dosavadní klasifikaci zkoumaných objektů.

Mezinárodní tým astronomů využil schopnosti interferometru VLTI (Very Large Telescope Interferometer) k zobrazení hvězdného systému Eta Carinae v dosud nejvyšším rozlišení. Podařilo se jim tak pozorovat nové, nečekané struktury v okolí této dvojhvězdné soustavy, včetně oblasti mezi hvězdami, kde se extrémní rychlostí střetávají hvězdné větry proudící z jednotlivých stálic. Detailní nový pohled do tohoto mimořádného hvězdného systému by mohl přinést lepší pochopení vývoje velmi hmotných hvězd.

Meteory nejsou jen efektní podívanou na noční obloze, ale nesou v sobě informace o chemickém složení malých těles Sluneční soustavy. Nová studie využívající spektra jasných bolidů odhalila souvislost mezi množstvím vodíku v kometárních meteoroidech a jejich velikostí: větší tělesa si dokážou uchovat více těkavých látek. Tento výsledek přispívá do diskuse o původu vody na Zemi a o rozdílech mezi materiálem komet a asteroidů.

Pomocí přehlídkového dalekohledu pro infračervenou oblast ESO/VISTA se astronomům podařilo ve středu Galaxie poprvé nalézt prastaré stálice, které označují jako typ RR Lyrae. Tyto hvězdy se obvykle nacházejí v populacích starších než 10 miliard let. Objev ukazuje, že výduť naší Galaxie pravděpodobně vznikla postupným sléváním prvotních hvězdokup. Objevené stálice by tak mohly představovat pozůstatky jedné z nejhmotnějších a nejstarších přeživších hvězdokup celé Galaxie.

Hvězdokupy se na první pohled mohou zdát klidnými a neměnnými shluky hvězd, ale ve skutečnosti v nich probíhá neustálý dynamický tanec plný těsných přiblížení hvězd, občasných kolizí a výměn energie. Nová studie vedená Václavem Pavlíkem z Oddělení galaxií ASU ukazuje, že právě tyto interakce mezi hvězdami – zejména mezi binárními a jednotlivými – mohou zásadně měnit vnitřní uspořádání hvězd v kulových hvězdokupách. Modely naznačují, že těsná přiblížení hvězd ke dvojhvězdným systémům, konkrétně hmotným binárním černým dírám, napomáhají promíchávání různých populací hvězd.

Na tomto novém snímku, který zachycuje mlhovinu M78, osvětlují mladé modrobílé hvězdy své okolí, zatímco ty sotva zrozené jen vykukují z rudě zářících zárodečných kokonů kosmického prachu. Pro náš zrak by většina těchto hvězd byla schována za neproniknutelnými oponami prachu. Ale dalekohled ESO/VISTA (Visible and Infrared Survey Telescope for Astronomy) je schopen zaznamenat jejich infračervené záření, které prachovým závojem prochází. Teleskop VISTA je tak pro astronomy nástrojem, který umožňuje proniknout hluboko do srdce mlhoviny.

Nedávná astronomická studie sledující pohyb Sluneční soustavy v minulosti přinesla důkazy, že za zjištěnou anomálií v koncentraci radionuklidu berylia-10 (10Be) v hlubokomořských sedimentech může stát výbuch blízké supernovy. Výzkum využívá vysoce přesná data z mise Gaia Evropské kosmické agentury (ESA) k rekonstrukci drah Slunce a okolních hvězdokup za posledních 20 milionů let a počítá pravděpodobnost, s jakou v době zaznamenané anomálie došlo v blízkosti Země k hvězdné explozi. Výsledky publikované v časopise Astronomy & Astrophysics naznačují, že blízkost Sluneční soustavy k aktivní oblasti tvorby hvězd v pozdním miocénu významně zvyšuje pravděpodobnost astrofyzikálního vysvětlení záhadného nárůstu pozemského berylia-10.

Mezinárodní týmy astronomů využily radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) k průzkumu velmi vzdálené oblasti vesmíru, která byla poprvé zobrazena na ikonickém snímku známém jako Hubbleovo ultrahluboké pole (UHDF, Hubble Ultra Deep Field). Nová pozorování získaná pomocí ALMA v milimetrové oblasti elektromagnetického záření mají značně větší dosah a jsou detailnější než předchozí přehlídky provedené na těchto vlnových délkách. Data jasně ukazují, jakým způsobem souvisí úroveň hvězdotvorby v mladých galaxiích s celkovou hmotností hvězd. Pozorování rovněž odhalila dosud neznámé rezervoáry plynu dostupného pro formování nových hvězd v různých časových obdobích vývoje vesmíru a poskytují tak nový pohled na zlaté období vývoje galaxií přibližně před deseti miliardami let.

Dvojhvězda BD+20 5391 se ukázala být mimořádně vzácným případem dvou červených obrů téměř totožné hmotnosti, kteří se vyvíjejí bok po boku. Nová studie vedená týmem z univerzity v Potsdami, na níž spolupracovali i odborníci ze Stelárního oddělení ASU, přináší detailní pohled na jejich fyzikální vlastnosti, oběžnou dráhu a budoucí vývoj. Výsledky naznačují, že z obou obrů brzy začne přetékat hmota do okolí, což může vést buď k jejich splynutí, nebo ke vzniku mimořádně těsné dvojice bílých trpaslíků. Každopádně půjde o jedinečný laboratorní případ vývoje dvojhvězd v pokročilých fázích života.