Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (270): AtLAST: řešení pro studium Slunce i hvězd v submilimetrové oblasti spektra
Dva týmy astronomů získaly přesvědčivé argumenty k vysvětlení 33 roků staré záhady obestírající supernovu 1987A ve Velkém Magellanově oblaku. Na základě pozorování prostřednictvím soustavy radioteleskopů ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) a následných teoretických studií vědci získali nový pohled a argumenty, že se hluboko uvnitř pozůstatků explodované hvězdy ukrývá neutronová hvězda. Jednalo by se tak ve skutečnosti o doposud nejmladší známou neutronovou hvězdu.
31. ledna 2020 zachytila družice Swift mohutný záblesk gama označený GRB 200131A. Už po necelé minutě se k pozorování přidal ondřejovský robotický Small Binocular Telescope a pořídil snímky, které ukázaly prudký pokles optické jasnosti. Tak rychlý start měření je mimořádně vzácný – právě v těchto prvních minutách se může projevit krátkodobá, ale významná fáze výbuchu: tzv. reverzní rázová vlna, kdy část energie míří zpět do vyvržené hmoty.
Astronomům využívajícím radioteleskop ALMA, jehož evropským partnerem je ESO, se podařilo odhalit extrémně dalekou galaxii, která je překvapivě podobná naší Galaxii, Mléčné dráze. Díky efektu gravitační čočky vypadá na obloze jako zářící kruh. Je natolik vzdálená, že jejímu světlu trvalo více než 12 miliard let, než k nám doputovalo. Vidíme ji tedy tak, jak vypadala v době, kdy byl vesmír pouze 1,4 miliardy let starý. Galaxie je překvapivě uspořádaná, což je v rozporu s teoriemi, které říkají, že v mladém vesmíru panovaly v galaxiích divoké a nestabilní podmínky. Tento nečekaný objev představuje výzvu pro naše chápání vzniku galaxií a nabízí nový pohled na minulost celého vesmíru.
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.
Komety tráví většinu svého života ve velkých vzdálenostech od mateřských hvězd; během tohoto času zůstává složení jejich nitra relativně nezměněno. Pozorování komet mohou poskytnout přímý pohled na chemické složení, které získaly v průběhu svého zrodu v období formování planet. Na základě pozorování pomocí radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) a Hubbleova vesmírného teleskopu HST dva týmy astronomů zjistily, že plyny unikající z komety 2I/Borisov, první pozoruhodně aktivní mezihvězdné komety objevené ve Sluneční soustavě, obsahuje nezvykle vysoké množství oxidu uhelnatého.
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.
Astronomové využívající radioteleskop ALMA, jehož evropským partnerem je ESO, zkoumali podivný oblak plynu, který vznik v důsledku interakce dvojice hvězd. Jedna z nich zvětšila svůj objem takovým způsobem, že obklopila hvězdu druhou, která se následně začala po spirále přibližovat a přinutila svého souseda k odhození vnějších vrstev atmosféry.
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.
Chemický prvek fosfor je součástí naší DNA i buněčných membrán a je tedy významnou složkou života, jak ho známe. Jakým způsobem se ale dostal na ranou Zemi, je tak trochu záhada. Astronomům se však nyní – díky výkonu radioteleskopu ALMA a datům z evropské kosmické sondy Rosetta – podařilo vystopovat cestu fosforu z oblastí s probíhajícím vývojem hvězd až do jader komet. Výzkum ukázal, kde molekuly obsahující fosfor vznikají, jakým způsobem se transportují do materiálu komet a jak mohla jedna konkrétní molekula sehrát klíčovou úlohu v počátcích vývoje života na naší planetě.
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.
Astronomové využívající soustavu 66 radioteleskopů ALMA (Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array) objevili nevýrazné stopy ohromné v prachu zahalené galaxie s intenzivní tvorbou hvězd, jaká doposud nebyla pozorována. Její původ se datuje do období raného vesmíru. Nově objevená galaxie pojmenovaná 3MM-1 se nachází ve vzdálenosti 12,5 miliardy světelných roků od Země.
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.
Astronomové využívající radioteleskop ALMA pořídili mimořádně detailní záběr zachycující dvojici kompaktních prachoplynných disků, v jejichž nitrech se vyvíjejí mladé hvězdy. Systém obklopuje spletitá síť filamentů hmoty, kterou hvězdy nasávají a využívají k dalšímu růstu. Pozorování tohoto neobvyklého útvaru může vědcům pomoci pochopit nejranější fáze života hvězd a odhalit podmínky, za jakých se utvářejí dvojhvězdy.
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.
Výzkumníci využívající radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) pozorovali nejranější kombinovaný signál kyslíku, uhlíku a prachu z galaxií, pocházející z doby před 13 miliardami roků. Na základě porovnání s jinými signály astronomové určili, že pozorovaná galaxie je ve skutečnosti dvojicí objektů ve fázi splynutí, což z nich dělá nejranější příklad doposud pozorované srážky galaxií.
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.
Pomocí radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) v Chile astronomové vůbec poprvé pozorovali deformovaný disk kolem velmi mladé protohvězdy, která vznikla teprve před několika desítkami tisíc let. Z uvedeného vyplývá, že vychýlení planetárních drah v četných planetárních soustavách (včetně naší) může být způsobeno deformacemi disku, z kterého se později zformují planety, již v počátcích jeho existence.
Ne všechny hvězdy se chovají přesně podle kolonky, do níž spadají. Některé z hvězd například vykazují anomálie v chemickém složení, takové označujeme jako chemicky pekuliární. Marek Skarka ze Stelárního oddělení ASU vedl tým, který studoval hned dvojici chemicky pekuliárních hvězd v systému 50 Draconis. Práce ukazuje, že jde o velmi zajímavý systém, v němž se uplatňuje hned několik neobvyklých fyzikálních procesů.
Jupiterův ledový měsíc Europa má na svém povrchu chaotický terén, který je rozlámaný a popraskaný, z čehož vyplývá, že má za sebou dlouhou geologickou aktivitu. Nová série čtyř snímků měsíce Europa pořízených soustavou radioteleskopů ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) pomohla astronomům vytvořit první globální teplotní mapu tohoto studeného satelitu obří plynné planety. Nové snímky mají rozlišení zhruba 200 kilometrů, což je dostačující ke studiu vztahů mezi variacemi teploty na povrchu a pozorovanými hlavními geologickými útvary.
Prach hraje zásadní roli v mezihvězdném prostředí, ovlivňuje vznik hvězd a planetárních systémů, ale také interakci se supernovami. Jaký osud čeká prachové částice po hvězdných erupcích a explozích supernov? Nová studie pomocí pokročilých numerických simulací zkoumá, jak různé faktory – včetně geometrie okolního prostředí a načasování výbuchu – určují, zda prach přežije, nebo bude zničen. Výsledky ukazují, že prach může být odolnější, než se dříve myslelo, a jeho osud závisí na složitém propojení fyzikálních procesů.
