Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (114): Efekty obecné relativity v rentgenovém záření aktivních galaktických jader
Aktivní jádra galaxií jsou jedním z vděčných cílů pro testy obecné teorie relativity. Prostředí v blízkosti hmotného kompaktního objektu se k záření chová jinak, než jsme zvyklí ze své každodenní zkušenosti. Ne všechny otázky ohledně aktivních galaktických jader jsou zodpovězeny a některé nelze než považovat za zcela zásadní. Tým z Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU vyvinul zcela nový počítačový program umožňující studovat záření přicházející od aktivního galaktického jádra a tak dovozovat vlastnosti některých zde přítomných struktur.
Aktivní galaktická jádra a některé rentgenové dvojhvězdy spojuje to, že u nich dochází k dopadu hmoty na černou díru. V případě galaxií má černá díra hmotnost milion až miliardakrát větší, než je hmotnost našeho Slunce. U rentgenových dvojhvězd má černá díra jen několik jednotek až desítek hmot Sluncí a její rozměr čítá jen několik desítek km. Proto u černých děr v rentgenových dvojhvězdách můžeme pozorovat v průběhu času výrazné změny v množství dopadající hmoty a s tím související stavy s vysokou a nízkou svítivostí, vytváření a vyhasínání relativistických výtrysků. V nedávné publikaci vedené Emily Moravec se astronomové blíže podívali na velký soubor aktivních galaktických jader s cílem prozkoumat vztah mezi mírou dopadu hmoty na černou díru a vyvrhováním relativistických výtrysků v porovnání s rentgenovými dvojhvězdami.
Jiří Svoboda z ASU se ve spolupráci se zahraničními kolegy zabýval srovnáním vlastností aktivních galaktických jader s rentgenovými dvojhvězdami. Společným jmenovatelem podstatným pro aktivitu těchto objektů je akrece, plynulý dopad hmoty na černou díru. Černá díra ve dvojhvězdném systému dosahuje hmotnosti několika hmotností našeho Slunce. Naopak v jádrech galaxií se vyskytují veledíry, převyšující hmotnost našeho Slunce milion až miliardakrát. Ve své práci autoři odhalují, že navzdory tak odlišné hmotnosti existuje mezi těmito dvěma typy kosmických objektů určitá podobnost. Na základě této podobnosti je pak možné vysvětlit i dlouho trvající záhadu, proč některé aktivní galaxie jsou rádiově hlučné a jiné tiché.
Evropská vesmírná agentura ESA 16. června oznámila, že dvojice družic Proba-3 vytvořila první umělé zatmění Slunce. Je to možné díky tomu, že se jedná o dvojici družic schopných letět ve velmi přesné formaci, přičemž jedna slouží jako umělý Měsíc a druhá jako dalekohled. Jedná se o první praktické prověření technologií schopných udržovat let dvou družic v extrémně přesném a stabilním postavení vůči sobě s významným vědeckým přesahem. Snímky těsného okolí Slunce, jeho koróny, není možné získat takto dokonale pomocí běžných korónografů a blíží se skutečnému zatmění Slunce, jaké pro nás připravila příroda.
Astronomové byli poprvé svědky prudké kosmické srážky, při níž jedna galaxie proniká intenzivním zářením do druhé. Jejich výsledky, publikované dnes v časopise Nature, ukazují, že toto záření tlumí schopnost zraněné galaxie tvořit nové hvězdy. Tato nová studie kombinuje pozorování z dalekohledu VLT (Very Large Telescope) na Evropské jižní observatoři (ESO) a z ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) a odhaluje všechny kruté detaily této galaktické bitvy.
Srážka sondy DART s měsíčkem Dimorphos byla historickým experimentem planetární obrany. Cílem bylo otestovat, jak se změní oběžná doba tohoto tělesa. Nová studie, na níž se podílel i Petr Pravec z ASU ukazuje, že její dopady sahají ještě dál, než se čekalo – neovlivnila totiž jen oběžnou dráhu měsíčku, ale dokonce i rotaci samotného mateřského tělesa Didymos. Jak je to možné?
V pokračování našeho povídání o Slunci s RNDr. Michalem Sobotkou, DSc. se v tomto díle zaměříme ponejvíce na sluneční povrch a korónu.
Fotosféra i chromosféra jsou jistě témata, která sebou přináší mnoho zajímavého a poutavého. Co se děje ve fotosféře a chromosféře? Jakou mají teplotu? Proč s řídnoucí hmotou teplota na povrchu Slunce stoupá a dokonce v koróně, sluneční atmosféře, dosahuje milionových hodnot? Jaké jsou teorie k vysvětlení těchto jevů? Co se děje s hmotou na povrchu i nad ním? Skvrny, protuberance, erupce, výtrysky hmoty…
Vedci vytvorili počítačové simulácie udalostí, ktoré sa odohrali krátko po Veľkom tresku. Ich cieľom je lepšie pochopenie toho ako sa formujú hviezdy. Za týmto účelom vytvorili doposiaľ najlepší obrázok masívnych výbuchov, ktoré riadili tvorbu galaxií (vrátane našej Mliečnej dráhy), a dodnes ovplyvňujú formovanie hviezd.
Erupce, nejenergetičtější projevy sluneční aktivity, již řadu let nejsou jen doménou sluneční fyziky. Před více než dekádou byly tyto jevy přesvědčivě prokázány též na jiných osamocených hvězdách chladných spektrálních typů na hlavní posloupnosti. Ale co více, jejich odvozené energie o mnoho řádů přesahovaly energie erupcí slunečních. Jenže právě výpočet celkové energie hvězdné erupce je založen na předpokladech, které nemusejí v realitě vůbec nastávat. Petr Heinzel s kolegy z Polska navrhuje vylepšenou metodu pro hodnocení parametrů hvězdných erupcí.
Koróna je bezpochyby nejtajemnější vrstvou sluneční atmosféry. Je obtížné ji pozorovat, neboť je horká a její vlastní záření se nachází především v ultrafialové a rentgenové oblasti spektra, není tedy ze Země pozorovatelná. Proč je koróna horká je otázkou, která budí ze sna desítky slunečních fyziků již více než šest desetiletí. Jednou z možností je neustálý ohřev tzv. nanoerupcemi. Na vliv nanoerupcí na rovnováhu koronálního plazmatu se s pomocí modelu podívali Elena Dzifčáková a Jaroslav Dudík z ASU.
Astronomové pracující s přehlídkovým dalekohledem VISTA na observatoři ESO/Paranal objevili dosud neznámou strukturu v naší Galaxii. Při mapování rozložení proměnných hvězd Cefeid se jim podařilo odhalit disk mladých hvězd skrytý za hustými oblaky prachu v centrální výduti Galaxie.
Pavel Spurný a Jiří Borovička z Oddělení meziplanetární hmoty ASU detailně studovali výjimečný případ meteoru ze známého roje Geminid. Tento konkrétní bolid vstoupil do zemské atmosféry rychlostí přes 35 km/s, pronikl výrazně hlouběji než jakýkoli jiný dosud dobře zdokumentovaný meteor patřící k tomuto meteorickému roji a částečně přežil až k dopadu na zemský povrch. Srovnání s jinými exempláři ukazuje, že jde o skutečně výjimečnou událost zaznamenanou objektivními pozorováními.
Měsíce příprav a nakonec jen 3 minuty a 20 vteřin – právě tolik času měla letos výprava za zatměním Slunce na to, aby pro další zpracování pořídila dostatek snímků naší nejbližší hvězdy. Počasí v rovníkové Indonésii ale odborníkům z Ústavu matematiky příliš nepřálo, nakonec se vyjasnilo jenom na 40 vteřin. I tak se ale zástupcům Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně podařilo získat potřebná data pro zobrazení sluneční koróny tak, jak ji dokáže vidět lidské oko.
Aktivní galaxie jsou vynikajícími vzdálenými laboratořemi pro studium nejrůznějších procesů probíhajících ve vysokoenergetickém spektru. Podle současného paradigmatu jsou různé typy aktivních galaxií důsledkem různého úhlu pohledu na jeden typ objektů. Jeden takový exemplář, galaxie Fairall 51, klasifikovaný jako Seyfertova galaxie typu 1, se stal cílem studie vedené Jiřím Svobodou z AsÚ. Fairall 51 je totiž i zdrojem polarizovaného záření, které se u Seyfertových galaxií typu I neočekává. Polarizované záření je naopak typickým znakem Seyfertových galaxií typu II. Tento nesoulad se pokusil J. Svoboda ozřejmit.
Některé partie vývoje vesmíru jsou stále opředeny celou řadou otázek. Tak například pozorujeme velmi hmotné velmi staré galaxie, tzv. modrá monstra, v nichž se zřejmě nachází výrazně méně prachu, než by odpovídalo předpokládanému kosmickému vývoji. Na tuto problematiku se zaměřil tým vědců s návrhem modelu, který by nízké zastoupení prachu přirozeně vysvětlil. Mezi nimi i Santiago Jiménez z Oddělení galaxií ASU.
Ve středu 9. března se nad rozsáhlým územím Indonésie odehraje pozoruhodný úkaz – úplné zatmění Slunce. Zákryt naší hvězdy tmavým měsíčním kotoučem, doprovázený mnoha fantastickými úkazy v přírodě, uvidí lidé z úzkého pásu na ostrovech Sumatra, Borneo, Sulawesi, Ternate a Halmahera. Movití cestovatelé putují i na mikronéský atol Wolaei, který je zatím světu prakticky neznám a skrývá jen domorodé obyvatelstvo. Za úkazem rovněž vyrazila mezinárodní vědecká expedice s českými členy, kteří jsou vedeni českým prof. Miloslavem Druckmüllerem a americkou prof. Shaiou Habbalovou k pořízení dalších dat, které při každém takovém úkazu přináší nové střípky do mozaiky studia fyziky sluneční atmosféry. Pokud jste za úkazem nemohli vyrazit, máme pro vás tip – sledujte jej na internetu!
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.
V závěru roku 2015 si připomínáme jedno milé, kulaté výročí, které připadlo na 2. prosince. Tehdy na den přesně před 20 roky, 2. prosince 1995 byla vypuštěna jedna z nejúspěšnějších a doposud sloužících misí určených k výzkumu Slunce. Sonda SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) se coby výsledek úzké spolupráce amerického úřadu pro letectví a vesmír (NASA) a Evropské kosmické agentury (ESA) zařadila do flotily výzkumných laboratoří a teleskopů, které nám denodenně přinášejí informace o takzvaném kosmickém počasí. Její umístění v libračním bodě (L1), tedy v místě, kde se přesně vyvažuje přitažlivost Země a Slunce učinila za dlouhých 20 roků z této sondy nástroj, který nám pomohl blíže pochopit chování naší mateřské hvězdy.
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.
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.
