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.
Dlouhodobá astronomická pozorování přinášejí unikátní údaje pro studium zajímavých hvězdných systémů. Kataklyzmické proměnné představují fascinující kategorii objektů. V těchto těsných systémech proudí hmota z jedné hvězdy – obvykle vyvinuté chladné hvězdy – na druhou složku, kterou bývá bílý trpaslík. Oběžná dráha je typicky několik hodin. U většiny takových systémů se vytváří z proudící hmoty kolem tohoto trpaslíka akreční disk, ale existuje zvláštní podtřída, kde k tomu nedojde: tzv. polary. Nová studie porovnává dva konkrétní polary – BY Camelopardalis a AR Ursae Majoris – a ukazuje, že přestože patří do stejné kategorie, jejich dlouhodobé chování se zásadně liší.
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.
Na Měsíci existuje voda. Samozřejmě pod povrchem. A to nikoli jen vázaná v minerálech nebo zachycená v hlubokém stínu kráterů, ale i ve formě vodního ledu v měsíčním regolitu, hlavně v blízkosti pólů a dokonce i jako podzemní jezera. Nová studie českých vědců přináší důkazy o výrazných rozdílech mezi polárními a nepolárními oblastmi Měsíce a identifikuje konkrétní místa, kde je pro výskyt vody větší pravděpodobnost.
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.
Asteroidy nemusejí být jen osamělými poutníky Sluneční soustavou – některé jsou tvořeny více velikostně srovnatelnými tělesy, jiné mají své malé měsíčky, a další tvoří složité systémy měsíců se dvěma i více tělesy. Nová studie, u níž byli i pracovníci Oddělení meziplanetární hmoty ASU, se zaměřila na málo známou skupinu asteroidů s družicemi obíhajícími na velmi vzdálených drahách. Tyto tzv. „velmi široké binární systémy“ (VWBA, z anglického very wide binary asteroids) představují extrém v dynamice asteroidů a mohou odhalit klíčové stopy o jejich původu, vývoji, i o kolizní historii rané Sluneční soustavy.
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.
Co kdyby černé díry nebyly jedinými extrémními objekty ve vesmíru? Nejnovější studie ukazuje, jak skalární a elektromagnetická pole ovlivňují gravitaci kompaktních objektů. Poukazuje tak na možnou existenci tzv. nahých singularit a upozorňuje na nečekané důsledky pro pohyb světla a překvapivé vlastnosti oběžných drah hmoty v jejich okolí. Jiří Horák z ASU byl hlavním autorem článku, který zkoumá možnosti detekce různých typů exotických objektů na základě speciálních vlastností oběžného pohybu, které se mohou projevit v přímém pozorování rentgenového záření akrečních disků, které tyto objekty zpravidla obklopují.
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!
Modří veleobři – hvězdy mnohonásobně větší a hmotnější než Slunce – procházejí dramatickými proměnami během svého života. Nová studie využívající družici TESS zkoumá, jak se tyto hvězdy vyvíjejí a jaké informace lze vytěžit z jejich proměnlivosti. Díky podrobné analýze jednačtyřiceti těchto hvězd získáváme nové poznatky o jejich vnitřní stavbě, rotaci, pulsacích i záhadném šumu nízkých frekvencí, jehož původ stále uniká jistému vysvětlení.
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.
Jak se ve skvrnách na Slunci pohybují jasné útvary zvané penumbrální zrna, a co tento pohyb říká o vnitřní dynamice a magnetickém poli Slunce? Nová studie pomocí pokročilé počítačové simulace nabízí odpovědi, které rozšiřují výsledky předchozích pozorování a odhalují, jak složitý a proměnlivý je život penumbrálních zrníček.
Astronomové díky vesmírné observatoři XMM-Newton poprvé potvrdili přítomnost aktivního galaktického jádra (AGN) v tzv. „zeleném hrášku“ – zvláštním typu trpasličí galaxie s překotnou tvorbou hvězd. Tato objevná studie ukazuje, že i méně zářivé černé díry mohly hrát klíčovou roli při reionizaci raného vesmíru a poskytuje tak cenný pohled na růst černých děr v jeho prvních epochách.
