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.
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.
Dvojhvězdný vývoj nabízí celou řadu zajímavých uliček, jejichž výsledkem jsou exotické typy hvězd. Péter Németh ze Stelárního oddělení ASU spolupracoval na studii, která oznámila objev dvojhvězdy na samotné hranici teoretických limitů. A současně jde o objekt se slibným potenciálem pro budoucí detektory gravitačních vln.
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.
Když 30. října 2022 nad Baltským mořem a jižní Skandinávií prozářil oblohu jasný bolid, neunikl pozornosti hned několika automatických kamer, včetně jedné z České republiky. Tento bolid však během několika sekund následovalo hned jednadvacet dalších slabších meteorů s podobným radiantem. Zjevně šlo o klastr meteorů, tedy geneticky spojených těles, která se od sebe oddělila krátce před vstupem do zemské atmosféry.
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.
Mezi hvězdami je hned několik typů, které zcela přirozeně představují nádech exotiky. Mezi ně patří zcela bez pochyb i Wolfovy-Rayetovy hvězdy, vyvinuté hmotné hvězdy, které přišly o své vodíkové obálky. Jenže není všechno zlato, co se třpytí, a Olga Maryeva ze Stelárního oddělení ASU společně se svými kolegy ukazuje, že mnohem tuctovější hvězdy se mohou za Wolfovy-Rayetovy maskovat. A některé velmi úspěšně.
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!
Pozorování slunečních skvrn s vysokým rozlišením odhalují přítomnost velmi jemných struktur, z nichž některé se nacházejí na samotné hranici pozorovatelnosti. Již delší dobu je známa přítomnost tzv. penumbrálních zrn, jasných struktur v penumbře skvrn, jejichž zdánlivý pohyb není stále uspokojivě vysvětlen. Michal Sobotka ze Slunečního oddělení ASU vedl studii, která statisticky ověřovala hypotézu tento zdánlivý pohyb vysvětlující.
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.
Analýza polarizace rentgenového záření je užitečným nástrojem, jak upřesnit některé fundamentální parametry extrémních astrofyzikálních objektů, jako např. černých děr obklopených akrečními disky. Toto diagnostické okno se otevřelo teprve nedávno a odborníci tak v současnosti sbírají cenné zkušenosti. Historicky první využití rentgenové polarizace ke změření rotace černé díry prezentovali i odborníci z ASU v mezinárodní spolupráci v nedávno publikovaném článku v časopise Astrophysical Journal.
Obří hvězdy spektrálního typu B, v jejichž spektru se objevují emisní čáry, jsou v dlouhodobém výzkumném hledáčku Michaely Kraus ze Stelárního oddělení ASU. Tentokrát byla součástí týmu, jehož cílem bylo vysvětlit význačnou fotometrickou periodu s délkou 1,9 dne nedávno objevenou u hvězdy MWC 137.
Před několika lety se otevřelo zcela nové pozorovací okno do vesmíru. Byly poprvé spolehlivě detekovány gravitační vlny. Od té doby počet pozitivních detekcí neustále roste. Odborníci z Oddělení galaxií a planetárních systémů ASU se zabývali možností detekce gravitačních vln z jiných typů zdrojů, než které jsou v popředí tohoto oboru dnes.
V oboru exoplanet se astronomové posunuli od pouhého objevování k jejich charakterizaci. Zajímavé jsou nejen parametry samotné planety a její oběžné dráhy, ale také, má-li planeta atmosféru a z čeho je složena. Petr Kabáth ze Stelárního oddělení ASU byl spoluautorem studie, která se zabývala možnostmi sledování zajímavého jevu, který ve Sluneční soustavě nenastává – vypařování atmosfér.
Vysokoenergetické částice přicházející od Slunce jsou příčinou některých technologických problémů spojených s proměnami kosmického počasí. U Země však v této souvislosti registrujeme ještě další pozoruhodný jev – významně zvýšené zastoupení těžkých iontů v chemickém složení těchto urychlených částic. To jde na první pohled proti „zdravému rozumu“: Jak je možné, že těžší částice se urychlují snadněji než ty lehčí? Miroslav Bárta ze Slunečního oddělení ASU se podílel na dvou studiích, které se urychlováním iontů různých chemických prvků zabývají pomocí numerických simulací.
