Související stránky k článku Česká republika se na 11 dní stane místem setkání špičkových astronomů se studenty
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.
Dlouhodobá astronomická pozorování přinášejí unikátní údaje pro studium zajímavých hvězdných systémů. Kataklyzmické proměnné představují fascinující kategorii objektů. V těchto těsných systémech proudí hmota z jedné hvězdy – obvykle vyvinuté chladné hvězdy – na druhou složku, kterou bývá bílý trpaslík. Oběžná dráha je typicky několik hodin. U většiny takových systémů se vytváří z proudící hmoty kolem tohoto trpaslíka akreční disk, ale existuje zvláštní podtřída, kde k tomu nedojde: tzv. polary. Nová studie porovnává dva konkrétní polary – BY Camelopardalis a AR Ursae Majoris – a ukazuje, že přestože patří do stejné kategorie, jejich dlouhodobé chování se zásadně liší.
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.
Na Měsíci existuje voda. Samozřejmě pod povrchem. A to nikoli jen vázaná v minerálech nebo zachycená v hlubokém stínu kráterů, ale i ve formě vodního ledu v měsíčním regolitu, hlavně v blízkosti pólů a dokonce i jako podzemní jezera. Nová studie českých vědců přináší důkazy o výrazných rozdílech mezi polárními a nepolárními oblastmi Měsíce a identifikuje konkrétní místa, kde je pro výskyt vody větší pravděpodobnost.
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.
Asteroidy nemusejí být jen osamělými poutníky Sluneční soustavou – některé jsou tvořeny více velikostně srovnatelnými tělesy, jiné mají své malé měsíčky, a další tvoří složité systémy měsíců se dvěma i více tělesy. Nová studie, u níž byli i pracovníci Oddělení meziplanetární hmoty ASU, se zaměřila na málo známou skupinu asteroidů s družicemi obíhajícími na velmi vzdálených drahách. Tyto tzv. „velmi široké binární systémy“ (VWBA, z anglického very wide binary asteroids) představují extrém v dynamice asteroidů a mohou odhalit klíčové stopy o jejich původu, vývoji, i o kolizní historii rané Sluneční soustavy.
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.
Co kdyby černé díry nebyly jedinými extrémními objekty ve vesmíru? Nejnovější studie ukazuje, jak skalární a elektromagnetická pole ovlivňují gravitaci kompaktních objektů. Poukazuje tak na možnou existenci tzv. nahých singularit a upozorňuje na nečekané důsledky pro pohyb světla a překvapivé vlastnosti oběžných drah hmoty v jejich okolí. Jiří Horák z ASU byl hlavním autorem článku, který zkoumá možnosti detekce různých typů exotických objektů na základě speciálních vlastností oběžného pohybu, které se mohou projevit v přímém pozorování rentgenového záření akrečních disků, které tyto objekty zpravidla obklopují.
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.
Modří veleobři – hvězdy mnohonásobně větší a hmotnější než Slunce – procházejí dramatickými proměnami během svého života. Nová studie využívající družici TESS zkoumá, jak se tyto hvězdy vyvíjejí a jaké informace lze vytěžit z jejich proměnlivosti. Díky podrobné analýze jednačtyřiceti těchto hvězd získáváme nové poznatky o jejich vnitřní stavbě, rotaci, pulsacích i záhadném šumu nízkých frekvencí, jehož původ stále uniká jistému vysvětlení.
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.
Jak se ve skvrnách na Slunci pohybují jasné útvary zvané penumbrální zrna, a co tento pohyb říká o vnitřní dynamice a magnetickém poli Slunce? Nová studie pomocí pokročilé počítačové simulace nabízí odpovědi, které rozšiřují výsledky předchozích pozorování a odhalují, jak složitý a proměnlivý je život penumbrálních zrníček.
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.
Astronomové díky vesmírné observatoři XMM-Newton poprvé potvrdili přítomnost aktivního galaktického jádra (AGN) v tzv. „zeleném hrášku“ – zvláštním typu trpasličí galaxie s překotnou tvorbou hvězd. Tato objevná studie ukazuje, že i méně zářivé černé díry mohly hrát klíčovou roli při reionizaci raného vesmíru a poskytuje tak cenný pohled na růst černých děr v jeho prvních epochách.
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.
Ne všechny hvězdy se chovají přesně podle kolonky, do níž spadají. Některé z hvězd například vykazují anomálie v chemickém složení, takové označujeme jako chemicky pekuliární. Marek Skarka ze Stelárního oddělení ASU vedl tým, který studoval hned dvojici chemicky pekuliárních hvězd v systému 50 Draconis. Práce ukazuje, že jde o velmi zajímavý systém, v němž se uplatňuje hned několik neobvyklých fyzikálních procesů.
Mezinárodnímu týmu astronomů pracujícímu s radioteleskopem ALMA a s dalšími přístroji se podařilo odhalit skutečnou povahu neobvyklého typu kosmických objektů ve vzdáleném vesmíru, které vědci označují jako Lyman-alpha Blob. Až dosud výzkumníci nechápali, co nutí tyto obří oblaky plynu tak intenzivně zářit. Pomocí ALMA se však nyní podařilo v srdci jednoho takového objektu nalézt dvojici galaxií, ve kterých překotnou rychlostí probíhá formování nových hvězd. A právě tento proces je zodpovědný za intenzivní vyzařování plynu v celém okolí. Dvě mohutné galaxie jsou navíc obklopeny celou skupinou menších. Zdá se tedy, že sledujeme ranou fázi vývoje velké galaktické kupy. Vědci předpokládají, že centrální dvojice galaxií se postupně vyvine v jednu obří eliptickou galaxii.
Prach hraje zásadní roli v mezihvězdném prostředí, ovlivňuje vznik hvězd a planetárních systémů, ale také interakci se supernovami. Jaký osud čeká prachové částice po hvězdných erupcích a explozích supernov? Nová studie pomocí pokročilých numerických simulací zkoumá, jak různé faktory – včetně geometrie okolního prostředí a načasování výbuchu – určují, zda prach přežije, nebo bude zničen. Výsledky ukazují, že prach může být odolnější, než se dříve myslelo, a jeho osud závisí na složitém propojení fyzikálních procesů.
Mezinárodnímu týmu astronomů se s pomocí dalekohledu ESO/VLT a kosmických teleskopů HST (NASA/ESA Hubble Space Telescope) a Chandra (Chandra X-ray Observatory, NASA) podařilo vyřešit záhadu podivných změn chování superhmotné černé díry, která se nachází v centru jedné vzdálené galaxie. Zdá se, že pro tuto černou díru nastaly zlé časy, nedostává se jí okolní hmoty a díky tomu její okolí zdaleka nezáří tak jasně, jako dříve.
Jedna z hlavních otázek současné astronomie je, jak se planety kolem hvězd dostávají na své pozorované oběžné dráhy, které jsou mateřské hvězdě mnohem blíže, než pozorujeme v naší Sluneční soustavě. K rozřešení této záhady může přispět výzkum sklonů oběžných drah exoplanet. Některé studie ukazují, že oběžné dráhy exoplanet mohou být různě orientované vůči rotačním osám mateřských hvězd, což pravděpodobně souvisí s jejich dynamickou historií. Planet, u nichž je taková informace známa, však není mnoho, a každá další je důležitým střípkem do skládačky vývoje planetárních systémů. Jiří Žák z ASU vedl studii, která měřila sklon oběžných drah exoplanet pomocí tzv. Rossiterova-McLaughlinova efektu. Tyto poznatky pomáhají pochopit, jak planetární soustavy vznikají a vyvíjejí se v průběhu milionů let. Významně přispívají i k debatě o stabilitě a obyvatelnosti exoplanetárních systémů.
