Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (275): Polární záře v atmosférách horkých hvězd

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.

Titul Česká astrofotografie měsíce za leden 2026 obdržel snímek Adama Denka s názvem „Neobvykle jasná polární záře nad Českou republikou“
Co nám to naše Slunce tropí? Téměř dva roky po slunečním maximu a my tu máme „jednu polární záři za druhou“, byť je to řečeno trochu nadneseně. Ovšem ve chvíli, kdy článek píšeme, máme za sebou dalších několik dní s několika obřími erupcemi třídy X. I vítězná fotografie lednového kola soutěže Česká astrofotografie měsíce tuto skutečnost trochu potvrzuje.

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.

Na obloze se objevila mimořádně jasná a dynamická polární záře, která si mnoho nezadala s těmi, které normálně mohou vídat pouze cestovatelé do severských zemí za polárním kruhem. Vaše fotografie přidáváme a děkujeme za zaslání přes formulář.

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.

Není obvyklé, abychom mohli už v titulku článku napsat předpověď něčeho tak nevyzpytatelného, jako je výskyt polárních září. V úterý 11. 11. kolem 11. hodiny našeho času však na Slunci v symbolický čas a hodinu došlo k opravdu výjimečně silné erupci, která byla doprovázena silnou radiační bouří a výronem výrazného oblaku hmoty z koróny, který je mířený přímo k Zemi. Je jisté, že až dorazí tyto částice k Zemi, asi za dva dny, mohly by být v noci ze středy na čtvrtek 12./13. listopadu nejjasnější polární záře roku 2025.

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.

Tento díl RoV o kosmickém počasí je zaměřen na polární záře. Mladá slovenská vědkyně Míša Brchnelová nám s pomocí animací ukáže, kde a jak vznikají, kam se na ně jet podívat a jak úspěšně je lze pomocí počítačových simulací předvídat.

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.

Vědcům se díky vesmírnému dalekohledu Jamese Webba podařilo poprvé detailně zachytit, jak se záhadné záře na pólech obří planety mění v čase i prostoru. Zdejší polární záře jsou mnohem silnější než na Zemi. Způsobuje je nejen interakce magnetosféry Jupiteru se slunečním větrem, ale také s nabitými částicemi uvolněnými sopečnou činností z měsíce Io. Překvapivě se ukázalo, že jsou jinak jasné v infračerveném oboru, kde pozoroval JWST a v ultrafialovém, kde současně pozoroval HST.

V srdci naší Galaxie se nachází extrémně hustá koncentrace hmotných hvězd poblíž supermasivní černé díry Sagittarius A*. Tyto hvězdy — obří a krátkověké — mají rozhodující vliv na okolní prostředí i na to, jak černá díra akumuluje hmotu. Nová práce, v níž důležitou roli sehráli odborníci z ASU představuje nejnovější modely vývoje těchto masivních hvězd založené na modernizovaných předpisech ztrát hmoty. Ukazuje se, že doposud běžně používané modely mohly významně nadhodnocovat ztrátu hmoty v raných fázích hvězdného vývoje. Práce tak nabízí aktualizovaný pohled na interpretaci pozorovaných populací hvězd v centru naší Galaxie.

Krásné divadlo si nachystala obloha na Nový rok 1. ledna 2025. Původce novoročních polárních září je ale ještě ve starém roce, v silných erupcích na Slunci mezi 29. a 30. prosincem. Oblaka hustšího plazmatu postupně dosáhla zemské magnetosféry a především 1. ledna večer byla vidět slabší polární záře.

Sluneční erupce patří k nejenergetičtějším jevům ve Sluneční soustavě, ale jejich vnitřní průběh zůstává i dnes jen částečně pochopen. Studie Jany Kašparové z ASU a jejích kolegů ukazuje, že klíčové procesy magnetického přepojování mohou probíhat nejen pod strukturou procházející erupcí, ale i přímo uvnitř ní. Díky unikátní kombinaci rádiových, extrémně ultrafialových a rentgenových pozorování autoři detailně rekonstruují počáteční fázi erupce z 2. dubna 2022 a odhalují nové souvislosti mezi strukturou magnetického pole, urychlováním částic a vznikem záření.

Na Slunci dochází k silným erupcím poměrně často, protože nastává maximum 25. cyklu jeho aktivity. Ve středu 9. 10. nad ránem však nastala v aktivní oblasti poblíž středu Slunce opravdu dlouho očekávaná velmi silná erupce kategorie X1,84. Doprovázel ji výrazný výron hmoty z koróny mířený přímo k Zemi. tato vlna převážně elektronů právě ve čtvrtek navečer zasáhla zemskou magnetosféru. Již dříve k Zemi dorazily vysokoenergetické protony a způsobily radiační bouři. V noci na pátek lze očekávat viditelnost jasné polární záře.

Velmi hmotné hvězdy představují krátké, ale mimořádně bouřlivé epizody ve vývoji galaxií. Patří mezi nejintenzivnější zdroje záření, hvězdného větru i výronů hmoty, obohacují své okolí o těžší prvky. Ve svých pozdních fázích mohou nabývat velmi různorodých typů a rozlišit mezi nimi často není snadné – zejména pokud se spoléháme jen na viditelný obor elektromagnetického záření. Michaela Kraus z ASU vedla tým, který si detailně prohlédl šest vybraných hvězd v galaxiích M31 a M33 v blízké infračervené oblasti. Autoři ukazují, že tato část spektra dokáže odhalit znaky, které jsou v optickém oboru skryté, a umožňuje doladit či radikálně změnit dosavadní klasifikaci zkoumaných objektů.
Očekávané jasné polární záře se o víkendu nedostavily, ale v noci na pondělí se aktivita geomagnetického pole přeci jenom zvýšila a slabší polární záře se přeci jen ukázala vytrvalým pozorovatelům. Dokazují to i pěkné snímky v naší čtenářské fotogalerii.

Meteory nejsou jen efektní podívanou na noční obloze, ale nesou v sobě informace o chemickém složení malých těles Sluneční soustavy. Nová studie využívající spektra jasných bolidů odhalila souvislost mezi množstvím vodíku v kometárních meteoroidech a jejich velikostí: větší tělesa si dokážou uchovat více těkavých látek. Tento výsledek přispívá do diskuse o původu vody na Zemi a o rozdílech mezi materiálem komet a asteroidů.

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 2. 9. do 8. 9. 2024. Měsíc je kolem novu, který nastane v úterý 3. 9. Večer se stále nízko u obzoru schovává jasná Venuše, celou noc je viditelný Saturn, který bude v opozici a nejblíže Zemi. Nejlepší období viditelnosti dalších planet je stále ráno, kdy se k Marsu a Jupiteru přidává i Merkur. Aktivita Slunce zůstává zvýšená a radost nám dělají i erupce a velmi slabé polární záře. Zajímavá soukromá mise Polaris Dawn v Crew Dragonu s plánovaným výstupem do volného kosmu byla odložena, aby v případě přerušení bylo dobré počasí v místě nouzového přistání kosmické lodi. Po dlouhé sérii úspěchů se nepovedlo dovézt do přístavu celý první stupeň Falconu 9, protože legendární B1062 se převrátil na plošině po přistání. Před 110 lety se narodil americký vědec James Van Allen, jehož jméno nesou radiační pásy kolem Země.

Hvězdokupy se na první pohled mohou zdát klidnými a neměnnými shluky hvězd, ale ve skutečnosti v nich probíhá neustálý dynamický tanec plný těsných přiblížení hvězd, občasných kolizí a výměn energie. Nová studie vedená Václavem Pavlíkem z Oddělení galaxií ASU ukazuje, že právě tyto interakce mezi hvězdami – zejména mezi binárními a jednotlivými – mohou zásadně měnit vnitřní uspořádání hvězd v kulových hvězdokupách. Modely naznačují, že těsná přiblížení hvězd ke dvojhvězdným systémům, konkrétně hmotným binárním černým dírám, napomáhají promíchávání různých populací hvězd.

Rok 2024 byl pro pozorování nejznámějšího meteorického roje velmi příznivý. Bylo to jednak díky počasí, protože byly většinou jasné noci, ale připojil se i Měsíc, který byl vidět pouze večer jako dorůstající srpek. Naprosto fantastickou shodou okolností nastala v noci na 12. srpna také polární záře a Perseidy tak padaly doslova do ní. Vidět dva atmosférické jevy, které mají kořeny ve vesmírných objektech, to se jen tak nezopakuje.