Související stránky k článku Video: Výzkum galaxií, černých děr, Země a tvorby hvězd v Astronomickém ústavu AV ČR
Vesmír najednou vypadá podstatně víc přeplněný díky hloubkovému sčítání objektů z průzkumu uskutečněného pomocí Hubbleova kosmického dalekohledu HST (NASA) a dalších observatoří. Astronomové dospěli k překvapujícímu závěru, že v pozorovatelném vesmíru existuje přinejmenším 10× více galaxií, než se doposud předpokládalo. Tato zjištění mají zřejmé důsledky pro teorie vzniku galaxií, a také mohou vrhnout nové světlo na pradávný astronomický paradox – proč je noční obloha tmavá?
Titulní obrázek dnešního článku znáte asi všichni. Mediálním světem vloni v dubnu rezonovala historicky první fotografie černé díry. Ono historické pozorování provedla soustava pozemských radioteleskopů Event Horizon Telescope (EHT). Dnes ale nebude řeč o slavné fotografii z loňska, ale o výzkumu, který prováděla kosmická observatoř Chandra. Ta se zaměřila na horké výtrysky směřující z centra galaxie M87 v rentgenovém oboru elektromagnetického záření a přinesla nové zajímavé poznatky.
Kupy galaxií představují ideální laboratoře pro studium vývoje galaxií. ESO137-001 je jednou z nejlépe studovaných galaxií, kterým se mezi odborníky říká medúzové galaxie (Jellyfish galaxies). Pavel Jáchym z ASU byl součástí týmu, který s pomocí sítě zjednodušených modelů vyšetřoval nejrůznější fyzikální podmínky, které přispěly k charakteristickému tvaru tohoto hvězdného ostrova.
Na dvou uvedených fotografiích je temná galaxie Dragonfly 44. Snímek vlevo byl pořízen v rámci přehlídky Sloan Digital Sky Survey (SDSS). Ve viditelném světle jsou pozorovatelné pouze sotva patrné šmouhy. Snímek vpravo představuje dlouhou expozici pomocí dalekohledu Gemini, jednoho z nejvýkonnějších dalekohledů na světě, odhalující velké protáhlé objekty. K pořízení snímku byl použit spektrograf Gemini Multi-Object Spectrograph (GMOS). Galaxie Dragonfly 44 je při své velké hmotnosti velmi slabá a skládá se téměř výhradně z temné hmoty.
V článku publikovaném 1. listopadu 2019 v časopise Science navrhla skupina astronomů nový způsob pátrání po hvězdných černých dírách a ukázala, že zde může existovat nová třída černých děr ještě menších, než ve vesmíru doposud pozorované objekty tohoto typu. Hvězdné černé díry často existují v binárních soustavách. To zkrátka znamená, že dvě hvězdy se nacházejí dostatečně blízko jedna vůči druhé uzamčené společnou gravitací při vzájemném obíhání kolem sebe.
Výskyt černých děr středních hmotností je pro současnou astrofyziku stále výzvou. Slibný kandidát na tento neobvyklý objekt se měl podle některých studií nacházet v centru hvězdokupy IRS13, která se nachází v širším jádru naší Galaxie. V. Pavlík z ASU vedl studii, která existenci tohoto typu objektu ve zmíněné hvězdokupě zpochybňuje.
Publikovaný snímek, který pořídil Hubbleův kosmický dalekohled HST, ukazuje spirální galaxii NGC 4845, která je od Země vzdálena více než 65 miliónů světelných roků. Na obloze se promítá do souhvězdí Panny (Virgo). Orientace galaxie zřetelně odhalila pozoruhodnou spirální strukturu galaxie: plochý a skvrnitý prachový disk obklopující jasnou galaktickou výduť.
Mezinárodní skupina astronomů včetně pracovníků Australian National University (ANU) informovala, že se jim podařilo vůbec poprvé detekovat černou díru polykající neutronovou hvězdu. Neutronové hvězdy a černé díry jsou mimořádně husté pozůstatky zaniklých hmotných hvězd. Dne 14. 8. 2019 detektory gravitačních vln na území USA a Itálie zaregistrovaly změny prostoročasu jako důsledek kataklyzmatické události, ke které došlo ve vzdálenosti zhruba 870 miliónů světelných roků od Země.
Výzkum extrasolárních planet rozhodně neusnul na vavřínech. Obor se za poslední desetiletí výrazně rozvinul a od „pouhého“ hledání planet mimo Sluneční soustavu se posunul k jejich charakterizaci. S pomocí nejmodernějších přístrojů v kosmu i na Zemi získáváme přesné údaje, které jsou pak zpracovávány sofistikovanými metodami. Ján Šubjak ze Stelárního oddělení ASU a Centra pro astrofyziku Harvardské univerzity a Smithsonova institutu vedl tým, který pečlivě studoval vlastnosti vzdáleného planetárního systému.
Přehlídkový dalekohled ESO/VISTA se zaměřil na skupinu dosud skrytých hmotných galaxií, které existovaly ve vesmíru již krátce po jeho vzniku. Vědcům se s jeho pomocí podařilo objevit a zkoumat více těchto galaxií než kdykoliv předtím. Zjistili tak, kdy poprvé se obří galaxie ve vesmíru objevily.
EHT (Event Horizon Telescope) - skupina osmi pozemských radioteleskopů rozložená po celé Zemi - byl vytvořen proto, aby zachytil obraz černé díry. 10. dubna, v několika dohromady koordinovaných tiskových konferencích, vědci EHT ukázali první přímý vizuální důkaz supermasivní černé díry a jejího stínu.
Rentgenové dvojhvězdy jsou aktivními galaktickými jádry v malém. I proto se na jejich výzkum často používá technik odladěných pro tyto mnohem větší systémy. Početným tým pracovníků Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU si pokládal otázku, zda jsou pro tyto případy používané modely validní a zda nejsou podané informace zkreslené.
Radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) pro milimetrovou a submilimetrovou oblast elektromagnetického záření astronomové použili k pozorování těch nejvzdálenějších oblaků plynu - materiálu pro formování hvězd, jaké se dosud podařilo zachytit v normálních galaxiích v mladém vesmíru. Tato nová pozorování vědcům umožní začít zkoumat, jakým způsobem se první galaxie utvářejí a jak pomohly rozptýlit ‚kosmickou mlhu‘ v období reionizace vesmíru. Vůbec poprvé se totiž tyto galaxie podařilo pozorovat jako něco více než jen slabé skvrnky.
Pozorování pohybů hvězd v extrémním gravitačním poli superhmotné černé díry v centru naší Galaxie, která získal dalekohled ESO/VLT, poprvé odhalila efekty předpovězené Einsteinovou obecnou teorií relativity. Tento dlouho očekávaný výsledek představuje vyvrcholení pozorovací kampaně s teleskopy ESO v Chile trvající 26 let.
Vojtěch Šimon z Astronomického ústavu AV studoval dlouhodobá pozorování dvou kataklyzmických proměnných, které v době astronomicky velice nedávné vybuchly jako klasické novy. Zejména na základě analýz světelných křivek si všímá změn, ke kterým v obou sledovaných systémech dochází. Oba tyto objekty v současnosti aspoň občas procházejí stádii vzplanutí trpasličích nov a zřejmě na povrchu bílého trpaslíka akumulují materiál pro další výbuch klasické novy.
Poprvé v historii jsou astronomové schopni ukázat, jak před miliardami let vyhasínala tvorba hvězd v "mrtvých galaxiích". Dalekohledy VLT (ESO) a HST (NASA/ESA) odhalily, že tři miliardy let po Velkém třesku tyto galaxie stále tvořily hvězdy na svých periferiích, ale už ne ve svém nitru. Zdá se, že tvorba hvězd začala utichat v jádrech galaxií a postupně mizela i ve vnějších částech. Výsledky pozorování byly publikovány 17. dubna 2015 v časopise Science.
Astronomové dobře vědí o tom, že existují dva typy černých děr: malé hvězdné černé díry – což jsou objekty s hmotnostmi v rozmezí zhruba 10 až 100 hmotností Slunce. Jedná se o pozůstatky umírajících hvězd, jejichž hmota se smrštila do malého objemu. Druhou kategorii představují supermasivní černé díry. Jejich hmotnosti leží v rozmezí 100 000 až několik miliard hmotností Slunce a najdeme je v centrech většiny galaxií. Avšak podle názoru astronomů je napříč vesmírem rozptýleno několik domnělých černých děr mnohem tajuplnějšího typu.
Jak moc nás ovlivňuje sluneční aktivita? O efektech na technologické prvky již bylo napsáno mnoho. Studie, na níž se podílel i Michal Švanda ze Slunečního oddělení ASU, ukazuje, že svůj dopad má aktivita naší hvězdy i na dřevařský průmysl. Zdá se, že by mohla ovlivňovat výskyt kůrovcových kalamit.
Kolidující dvojice spirálních galaxií NGC 6240Autor: NASAAstronomové využili vesmírnou observatoř Chandra X-ray Observatory k detailnímu výzkumu obrovského oblaku horkého plynu obklopujícího dvojici kolidujících spirálních galaxií. Tento nezvykle velký rezervoár o rozpětí zhruba 300 000 světelných roků obsahuje zásobu plynů o hmotnosti více než 10 miliard Sluncí. Plyn zahřátý na teplotu více než 7 miliónů kelvinů intenzivně září v rentgenovém oboru elektromagnetického spektra.
Nové výzkumy přinesly první důkazy přítomnosti silných vanoucích větrů v okolí černých děr během jasných erupcí při rychlé konzumaci dopadající hmoty. Studie publikovaná v časopise Nature vrhla nové světlo na to, jak je hmota přenášena na černou díru a jak černá díra může ovlivňovat prostředí ve svém okolí. Vědci spolupracovali s mezinárodním týmem astronomů pod vedením oddělení fyziky University of Alberta.
