Související stránky k článku Rozhovory o vesmíru – Nejhlubší snímky vesmíru

Tým astronomů, jehož vedoucím byl George Becker z University of California, Riverside, učinil překvapující objev: před 12,5 miliardami roků obsahovalo nejméně průhledné místo ve vesmíru relativně malé množství hmoty. Již dlouho je známo, že vesmír je vyplněn systémem podobným síti tvořené temnou hmotou a plynem. Tato „kosmická pavučina“ obsahuje většinu hmoty ve vesmíru, zatímco galaxie podobné naší Mléčné dráze představují pouze její malou část. V současné době je plyn mezi galaxiemi téměř zcela průhledný, protože je udržován v ionizovaném stavu – elektrony jsou vytržené z atomů v důsledku energetické „koupele“ v intenzivním ultrafialovém záření.

Když nám dalekohled Jamese Webba představil fotografii několika tisíců, ne-li desetitisíců galaxií, mohli jsme vidět také galaxie které pochází z počátků vesmíru. Byl zde ovšem velký háček, přibližně miliardu let po Velkém třesku nemohly ve vesmíru existovat tak velké galaxie vzhledem k jejich stáří. Podle uznávaného modelu Lambda Cold Dark Matter (LCDM – model velkého třesku) první galaxie ve vesmíru neměly dostatek času, aby se staly takto masivními.

NASA a SpaceX podepsaly 22. září 2022 nefinancovanou dohodu, tzv. Space Act Agreement, která by měla zkoumat proveditelnosti myšlenky společnosti SpaceX a programu Polaris k vynesení Hubbleova vesmírného teleskopu HST na vyšší oběžnou dráhu pomocí kosmické lodi Dragon, a to bez jakýchkoliv finančních nákladů pro americkou vládu. Tato proslulá kosmická observatoř funguje od dubna 1990 (více než 32 let), kdy byla navedena na dráhu ve výšce 540 kilometrů nad zemským povrchem. Tato dráha se však v důsledku odporu řídké atmosféry postupně snižuje a nakonec hrozí zánik dalekohledu v hustých vrstvách zemského ovzduší.

Vesmírný dalekohled Jamese Webba (James Webb Space Telescope - JWST) byl úspěšně vypuštěn do kosmického prostoru 25. 12. na raketě Ariane 5 z kosmodromu Kourou ve Francouzské Guyaně. JWST v současné době míří do libračního centra L2, kde bude v následujících letech umístěn. Českým astronomům se podařilo let Webbova dalekohledu zachytit při jeho pouti noční oblohou.

Astronomové využívající radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) objevili dvojici neuvěřitelně jasných a velmi hmotných galaxií v raném vesmíru. Tyto tzv. hyper-zářivé (hyper-luminous) galaxie s překotnou tvorbou hvězd se nacházejí ve vzdálenost přibližně 12,8 miliardy světelných roků od Země, jejich poloha se promítá do souhvězdí Mečouna a jsou předurčeny ke splynutí v jeden objekt – velmi hmotnou eliptickou galaxii. Článek o tomto objevu byl publikován v časopise Astrophysical Journal.

Supermasivní černé díry a způsob jejich vzniku poutají pozornost vědců po celém světě mnoho let. Tato vesmírná monstra s hmotností milion až 10 miliard hmotnosti našeho Slunce se nacházejí v centrech většiny velkých galaxií. Scénář jejich vzniku je však nejasný. Nové objevy naznačují, že tyto objekty vznikají jinak, než si astronomové dosud mysleli. Objevitelkou jednoho ze vzdálených „obrů“ a hlavní autorkou článku nedávno publikovaného v Astrophysical Journal Letters, který o objevu obří černé díry informoval, je Orsolya Kovács z Masarykovy univerzity.

Jupiter dosáhl opozice se Sluncem v pondělí 26. září 2022 a média přinášela zprávy o tom, jak výjimečná příležitost pro pozorování planety se naskýtá. Kdo planetu tu noc neviděl, mohl nabýt mylného dojmu, že o něco přišel. Ano, Jupiter byl nejblíže, ale pro běžné návštěvníky hvězdáren období pěkné pozorovatelnosti Jupiteru teprve nastává. A bude dlouhé.

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.

Mezinárodní tým planetologů pod vedením vědců z University of Oxford uskutečnil analýzu pozorování Uranu a Neptunu v oboru viditelného světla a infračerveného záření prováděných pomocí Hubbleova vesmírného teleskopu HST, dalekohledu NASA s názvem Infrared Telescope Facility (ITF) a dalekohledu Gemini North telescope.

Unikátní vlastnosti dalekohledu Jamese Webba vedly k odhalení úzkého jet streamu (tryskového proudění v atmosféře) nad vrcholky oblačnosti v rovníkové oblasti Jupiteru. Dalekohled umožňuje snímat záření v blízké infračervené oblasti spektra, které jsou vhodné také ke studiu vrstev atmosféry ve výšce asi 25 až 50 km nad vrcholky oblaků. Vítr zde přesahuje rychlost 500 km/h, což na Zemi odpovídá rychlosti větru silného tornáda. Tento jev dosud nemohl být pozorován jinými dalekohledy, pro jejich nízké rozlišení a nepozorovaly jej ani kosmické sondy.

Tato malá skupina galaxií pojmenovaná Hickson Compact Group 40 (známá též jako Arp 321) obsahuje tři spirální galaxie, jednu eliptickou a jednu čočkovou galaxii. Zhruba ve vzdálenosti jedné miliardy světelných roků je čeká časem srážka a splynutí v jeden objekt, kterým by měla být obří eliptická galaxie. V rámci svých 32. narozenin Hubbleův vesmírný teleskop HST zachytil tyto galaxie ve velmi nestandardním okamžiku v jejich životě, jak se navzájem k sobě přibližují a pokračují ve svém tanci, avšak zatím se nacházejí před splynutím.

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.

V rámci programu HST s názvem Hubble’s Reionization Lensing Cluster Survey (RELICS) byla objevena hvězda, kterou opustilo záření v době, kdy byl vesmír starý pouze 6 % jeho současného věku, tedy zhruba 900 miliónů roků po Velkém třesku. Obdržela označení WHL0137-LS a přezdívku Earendel. Světlo této hvězdy, jejíž rudý posuv je z = 6,2, potřebuje 12,9 miliardy roků, než dosáhne Země.

Kamera NIRCam (Near Infrared Camera) z JWST pořídila zajímavý snímek povrchu Jupiterova měsíce Europa. A co je na tomto snímku nejzajímavější? JWST totiž společně s tímto snímkem i identifikoval na ledovém povrchu Europy oxid uhličitý, který pravděpodobně pochází z podpovrchového oceánu měsíce.

Jestliže máte rádi bizarní objekty ve vesmíru, dobře si prohlédněte katalog kolidujících galaxií, který sestavil Halton „Chip“ Arp. Atlas of Peculiar Galaxies vyšel poprvé v roce 1966. Dvojice galaxií, které vidíme na úvodním snímku, zde figuruje jako objekt s číslem 143 a nachází se na obloze v souhvězdí Rysa nedaleko hvězdy Castor ze souhvězdí Blíženců. V jiném známém katalogu NGC je najdeme jako objekty s čísly 2444 a 2445.

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.

Mezinárodní tým astronomů potvrdil, že pravděpodobný úkaz gravitační mikročočky nám v roce 2011 podal svědectví o přítomností volně putující černé díry toulající se mezihvězdným prostorem – jedná se o první doposud pozorovaný případ svého druhu. Vědecký tým publikoval článek popisující úkaz předběžně na serveru arXiv. Odhaduje se, že hvězdy dostatečně velké na to, aby vytvořily černé díry, představují asi jednu z tisíce stálic. V Mléčné dráze by tak mělo být asi 100 milionů černých děr hvězdné velikosti.

Úkolem dalekohledu Jamese Webba je odhalovat dosud neviděné detaily v různých oblastech vesmíru. Díky přelomovému vesmírnému dalekohledu vidíme první galaxie a podmínky, ve kterých vznikaly, pozorujeme protoplanetární disky vznikajících hvězd a vidíme i nové molekuly, které je tvoří a dosud nešly spatřit. Zkoumáme atmosféry exoplanet a můžeme detailně pozorovat planety Sluneční soustavy v dosud neviděném detailu v infračerveném oboru spektra. Právě uveřejněným snímkem Saturnu se uzavřelo snímání všech čtyř plynných obrů.

Hubbleův vesmírný teleskop HST uskutečnil svoji roční grand tour po vnějších oblastech Sluneční soustavy. To je království obřích planet – Jupitera, Saturnu, Uranu a Neptunu – sahající až do vzdálenosti 30 AU, tj. 30násobku vzdálenosti Země-Slunce. Na rozdíl od kamenných terestrických planet, jako jsou například Země a Mars, které se nacházejí blízko žhavého Slunce, tyto vzdálené světy jsou většinou složeny ze studené plynné „polévky“ – z vodíku, hélia, čpavku, metanu a dalších stopových plynů zahalujících horká kompaktní jádra planet.

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.