Související stránky k článku Rozhovory o vesmíru – Co přijde po Einsteinovi?

Podívejte se na druhý díl vidcastu Rozhovory o vesmíru, kde Norbert Werner a Samuel Kováčik z Ústavu teoretické fyziky a astrofyziky PřF Masarykovy univerzity probírají výsledky družice SRG/eROSITA, návrat pouzder Hayabusa 2 a Chang'e 5, budoucnost měsíčních misí a hlavně důsledky komercializace kosmonautiky.

Na Ústavu teoretické fyziky a astrofyziky PřF Masarykovy univerzity, jsme se pustili do natáčení nového měsíčního vidcastu. V prvním díle probrali Norbert Werner a Samuel Kováčik letošní Nobelovu cenu za fyziku, přítomnost fosfanu v atmosféře Venuše a jako hlavní téma si vybrali horký vesmír.

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 23. 11. do 29. 11. 2020. Měsíc po první čtvrti dorůstá k úplňku. Večer jsou nízko nad jihozápadem Jupiter a Saturn, během noci stoupá vysoko Mars. Ráno je relativně nízko jasná Venuše. Aktivita Slunce je zvýšená, na povrchu stále najdeme skvrny. Ráno můžeme na ještě bezměsíčné obloze pozorovat kometu M3 ATLAS a loučíme se s kometou S3 Erasmus. Meteory z roje Leonid doplnil velký bolid, který skončil nad Alpami. Kosmická loď Crew Dragon úspěšně dorazila k ISS se čtyřčlennou posádkou. Z úspěšných startů vyčnívá neúspěch rakety Vega. Očekáváme start čínské sondy k Měsíci. Připomínáme výročí 170 let objevu Saturnova prstence C a 410 let objevu mlhoviny M42 v Orionu.

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 11. 3. do 17. 3. 2024. Měsíc dorůstající do první čtvrti je na večerní obloze, kde můžeme pomalu vyhlížet také Merkur, i když více zaujme jasný Jupiter. Aktivita Slunce byla dočasně nižší. Pozorujeme zvířetníkové světlo a kometu 12P/Pons-Brooks. SpaceX směřuje k třetímu testu obří rakety SuperHeavy s lodí Starship. Na ISS došlo k předání symbolického klíče od stanice. Před 90 lety se narodil známý americký astronaut Gene Cernan, který stál zatím jako poslední člověk na povrchu Měsíce.

Pozorování gravitačních vln a elektromagnetického záření ze splynutí neutronové hvězdy a černé díry může poskytnout velmi přesné lokální změření rychlosti rozpínání vesmíru. „Současná rychlost rozpínání vesmíru – tzv. Hubbleova konstanta Ho – je podstatou závažné kosmologické kontroverze,“ tvrdí Stephen Feeney z University College London se svými spolupracovníky. „Přímá měření v místní části vesmíru pomocí určování vzdáleností cefeid a supernov vedou k hodnotě Ho = 74,03 kilometru za sekundu na megaparsek.“

31. ledna 2020 zachytila družice Swift mohutný záblesk gama označený GRB 200131A. Už po necelé minutě se k pozorování přidal ondřejovský robotický Small Binocular Telescope a pořídil snímky, které ukázaly prudký pokles optické jasnosti. Tak rychlý start měření je mimořádně vzácný – právě v těchto prvních minutách se může projevit krátkodobá, ale významná fáze výbuchu: tzv. reverzní rázová vlna, kdy část energie míří zpět do vyvržené hmoty.

Současný Standardní kosmologický model vývoje vesmíru má zřejmě problém v samotném jádře. Pozorování vzdálených galaxií v mladém vesmíru ukazují na pomalejší tempo rozpínání, než jaké vidíme v bližším vesmíru. Měření rozpínání vesmíru podle supernov typu Ia a podle záření kosmického pozadí dávají poněkud odlišné výsledky Hubbleovy konstanty. Vědci se snaží hledat různá vysvětlení. Od těch odvážných, že obecná relativita nefunguje, přes myšlenky, že temná hmota neexistuje až po myšlenku, že rychlost běhu času není všude ve vesmíru konstantní. A nyní tu máme další teorii. Co když se temná hmota v čase vyvíjí, ale temná energie ne?

Přehled událostí na obloze od 11. 3. do 17. 3. 2019. Měsíc bude v první čtvrti. Večer je vidět Mars a Uran. Ráno je nejvýše Jupiter a Saturn, Venuše už je jen velmi nízko nad obzorem. Kometa Iwamoto je na pomezí Vozky a Persea. Společné úsilí SpaceX a NASA vedlo k úspěšnému letu lodi Crew Dragon. Chystá se start kosmické lodi Sojuz MS-12 s třemi kosmonauty k ISS. Před 140 lety se narodil Albert Einstein a před 120 lety objevil W. Pickering měsíček Saturnu Phoebe.

Nové výpočty nasvědčují tomu, že vesmír by mohl být až o 2 miliardy roků mladší, než astronomové doposud předpokládali. Tyto závěry vyplývají na základě dalších pozorování a výpočtů publikovaných v letošním roce, které zkracují jeho věk o stovky miliónů roků od dnes udávaného stáří vesmíru. A obrovské rozdíly v odhadech astronomů – tyto nové výpočty by mohly snížit věk až o několik miliard roků – odráží rozdílné přístupy k velkému problému, kterým je výpočet skutečného stáří vesmíru.

Po svém „zrození“ ve Velkém třesku se vesmír skládal převážně z vodíku a několika atomů helia. Jedná se o nejlehčí prvky v periodické tabulce prvků. Během 13,8 miliardy let mezi velkým třeskem a současností vznikly všechny ostatní prvky. Mnoho z těchto těžších prvků vzniklo ve hvězdách procesem jaderné fúze. Tím však vznikly pouze prvky těžké maximálně jako železo. Jak vznikly těžší prvky?

Odpověď na uvedenou otázku vám nezodpovíme my, ale zato si vás dovolujeme pozvat na veřejnou přednášku s tímto názvem, kterou prosloví nositel Lilienfeldovy ceny Americké fyzikální společnosti za rok 2025 profesor Bharat Ratra. Akci pořádá CEICO a Fyzikální ústav Akademie věd České republiky 15. května 2025 od 19.00 v Městské knihovně v Praze – malý sál, Mariánské nám. 1, Praha 1.
Mapa oblohy 28. května 2014 ve 22 hodin SELČ. Data: StellariumAutor: Martin GembecPřehled událostí na obloze od 26. 5. do 1. 6.
Měsíc bude kolem novu. Večer končí viditelnost planety Merkur. Hned po setmění můžeme pozorovat Jupiter, Mars a Saturn. Ráno je jen s obtížemi viditelná Venuše. Večer je k vidění také kometa C/2012 K1 (PanSTARRS). Aktivita Slunce je nízká. Stanici ISS potkáte jen na brzké ranní obloze.
Mapa zobrazuje oblohu ve středu 21. května ve 22:00 SELČ.

Hubbleova konstanta určuje současnou rychlost rozpínání vesmíru a hraje stěžejní roli v kosmologii: může být využita ke stanovení velikosti a stáří vesmíru, stejně tak může posloužit jako dokonalý nástroj pro interpretaci pozorování vesmírných objektů a jevů. Mezinárodní tým astronomů použil kombinaci detekce gravitačních vln a rádiových pozorování úkazu GW170817, kdy došlo ke splynutí dvou neutronových hvězd pozorovaného v roce 2017, a to k určení mnohem přesnější hodnoty Hubbleovy konstanty.

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.

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.
Mapa oblohy 12. března 2014 ve 20 hodin SEČ. Data: StellariumAutor: Martin GembecPřehled událostí na obloze od 10. 3. do 16. 3.
Měsíc dorůstá k úplňku. Večer je vysoko planeta Jupiter. V druhé polovině noci jsou nejlépe viditelné planety Mars a Saturn, ráno je Venuše jasnou jitřenkou. Aktivita Slunce je vyšší, ovšem nyní jen na odvrácené polokouli.
Mapa zobrazuje oblohu ve středu 12. března ve 20:00 SEČ.

Měření rychlosti současného rozpínání vesmíru neodpovídá hodnotě, která byla očekávána na základě toho, jak vesmír vypadal krátce po Velkém třesku před 13 miliardami roků. Astronomové na základě využití Hubbleova kosmického teleskopu HST podstatně snížili pravděpodobnost, že tato nesrovnalost je určena chybně. Neshoda panuje mezi současnou rychlostí rozpínání vesmíru změřenou pomocí HST a rychlostí rozpínání vesmíru změřenou družicí Planck provozovanou ESA, která studovala podmínky panující v mladém vesmíru zhruba 380 000 roků po Velkém třesku.

Martin Jelínek, Jan Štrobl a René Hudec z ASU a studentka Alžběta Maleňáková z Astronomického ústav Univerzity Karlovy byli součástí rozsáhlého mezinárodního týmu, který se věnoval velmi podrobnému studiu dvou zajímavých záblesků záření gama. V práci se zabývají jednak popisnými vlastnostmi, ale hlavně se autoři snažili určit, co bylo jejich původcem a jaké mechanismy hnaly jejich energetické výtrysky.

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.

Z nové studie vzniklé na základě dat z kosmické observatoře NASA s názvem Chandra X-ray Observatory a astronomické družice XMM-Newton Evropské kosmické agentury ESA vyplývá, že se temná energie měnila v průběhu kosmického věku. Umělecká ilustrace v úvodu článku pomáhá vysvětlit, jak astronomové vypátrali účinky temné energie v období asi jedné miliardy roků po Velkém třesku na základě určení vzdálenosti kvasarů – rychle rostoucích černých děr, které svítí mimořádně jasně. Nové výsledky ukázaly, že vliv temné energie na rozpínání vesmíru v jeho mladém věku byl jiný než dnes.