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

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.

Od konce října a 20. listopadu 2003 jsme tohle nezažili. Obloha nad střední Evropou se rozzářila všemi barvami polárních září. Vše začalo několik dní předtím na Slunci, kde se objevila obrovská skupina skvrn, v které začalo docházet k silným erupcím. Hmota z nich vyvržená pak zasáhla Zemi a ve vlnách nastávaly polární záře. První vlnu z noci z 10. na 11. května máme za sebou, ale 24 hodin po první velké erupci následovala další, a navíc v sobotu 11. května nastala vůbec nejsilnější erupce, X5,8. Polární záře v noci na sobotu však zůstala tou nejjasnější a dost možná mimořádnou i z pohledu historických pozorování.

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.

Polární záře je v našich zeměpisných šířkách spíše vzácným astronomicko-atmosferickým jevem. Ovšem „čas od času“, v intervalu přibližně 11 let, nastává období takzvaného maxima sluneční činnosti, kdy je můžeme vidět i u nás častěji. Samozřejmě spatření takové události je podmíněno několika souběžnými podmínkami. I když, jak uvidíme dále v textu, některé splněny být nemusí. A nebo ano, jen o tom nevíme. Zatím. A to je opravdu ten krásný příběh zatím tajemných míst astronomie, která překvapí i zkušené pozorovatele naší oblohy. Budiž těmto tajemstvím stále chvála...

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.

Webbův kosmický dalekohled objevil nového hnědého trpaslíka, tedy objekt, jehož teplota a tlak uvnitř něj nedosahují dostatečných hodnot pro průběh veškerých termonukleárních reakcí. Vzniká však podobně jako hvězdy, a proto tato tělesa často přezdíváme jako nepodařené hvězdy. Obecně se nejedná o vzácný objekt, tento však vědce velmi překvapil.

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.

Titul Česká astrofotografie měsíce za listopad 2023
obdržel snímek „Polární záře nad Brněnskou přehradou“,
jehož autorem je Vojtěch Otruba
Téměř přesně před dvaceti lety, 20. listopadu 2003 se nad Českou republikou rozzářila polární záře. A 5. listopadu 2023 pořídil fotograf Vojtěch Otruba obraz polární záře nad Brněnskou přehradou. Ne že by mezitím nebyly u nás pozorovatelné jiné, ostatně předchozí polární záři jsme mohli sledovat 25. září tohoto roku. Důležitých je však těch 20 let.

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.

Na Slunci došlo k erupci filamentu, posléze doprovázené výronem hmoty ze sluneční koróny. Tyto nabité částice dorazily v neděli k Zemi a silně rozbouřily zemskou magnetosféru. Na obloze se večer rozhořela krásná polární záře, která byla vidět i z části území Česka a Slovenska.

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.

Když se 21. 4. 2023 ze Slunce odtrhl filament plazmatu při ne úplně nejsilnější erupci kategorie M2, všimli si astronomové, že erupce byla doprovázena výronem plazmatu směřujícím přímo k Zemi. Vyhlíželo se tedy, zda z toho nebude alespoň nějaká slabá geomagnetická aktivita. Když v neděli 23. dubna ve večerních hodinách dorazily vyvržené částice nejprve k našemu předvoji, sondám v Lagrangeově bodě L1 (asi 1,5 mil. km před Zemí směrem ke Slunci), ukázalo se, že šance vidět nějaké polární záře je mnohem vyšší, než se čekalo. A když se pak rázová vlna ve slunečním větru opřela do zemské magnetosféry, začaly se po 21. hodině našeho času dít věci.

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.

Když se v pondělí 20. března z povrchu Slunce odtrhl další oblak plazmatu, neočekávalo se nic extra výrazného z pohledu obyvatel planety Země. Ovšem v noci na pátek 24. 3. se objevilo na obloze opravdu pěkné divadlo. Zřejmě nejjasnější polárí záře od začátku roku 2023. Někteří však byli na pozoru a vesmírné počasí hlídali. Dokonce i v Česku se našel pozorovatel, který ji i přes nepřízeň počasí zkusil vyfotografovat.

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.
Množí se nám dotazy, jak to vypadá se šancí na viditelnost polární záře. V noci na pondělí, 26. 2. byla totiž zaznamenána zvýšená geomagnetická aktivita a slabá polární záře byla vyfotografována na webkamerách ČHMÚ. Očima bychom si ničeho pořádně ani nevšimli. K Zemi však mířil ještě jeden, možná výraznější oblak plazmatu a tak se další záře čekají v noci na úterý 27./28. 2. 2023. Pokračování...

Jedna z hlavních otázek současné astronomie je, jak se planety kolem hvězd dostávají na své pozorované oběžné dráhy, které jsou mateřské hvězdě mnohem blíže, než pozorujeme v naší Sluneční soustavě. K rozřešení této záhady může přispět výzkum sklonů oběžných drah exoplanet. Některé studie ukazují, že oběžné dráhy exoplanet mohou být různě orientované vůči rotačním osám mateřských hvězd, což pravděpodobně souvisí s jejich dynamickou historií. Planet, u nichž je taková informace známa, však není mnoho, a každá další je důležitým střípkem do skládačky vývoje planetárních systémů. Jiří Žák z ASU vedl studii, která měřila sklon oběžných drah exoplanet pomocí tzv. Rossiterova-McLaughlinova efektu. Tyto poznatky pomáhají pochopit, jak planetární soustavy vznikají a vyvíjejí se v průběhu milionů let. Významně přispívají i k debatě o stabilitě a obyvatelnosti exoplanetárních systémů.

Polární záře bývá z našeho území vidět zcela výjimečně. Včera se sešly okolnosti, takže hlavně obyvatelé severní část území republiky se mohli podívat na tento zřídkavý úkaz. Dnes by měla Zemi zasáhnout další sluneční erupce, přesto není jisté, že polární záři uvidíme.

Modelování pozdních fází vývoje velmi hmotných hvězd je jednou z největších astrofyzikálních výzev současnosti. Navíc jen omezená dostupnost reálných pozorovacích dat činí pokusy o modelování ještě složitějšími, protože je velmi obtížné teoretické výsledky ověřit na skutečných datech. I proto je velmi zajímavou studie Michalise Kourniotise přijatá k publikaci v časopise Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Práce se zabývala opravdu zvláštní hvězdou s označením HD 144812.

Titul Česká astrofotografie měsíce za prosinec 2022 získal snímek
„Tromsø lights“, jehož autorem je Jan Klíma
Kdo by neznal slavnou polární záři. Ať již ze snímků oblohy z dalekého severu či z ještě, alespoň pro nás ještě vzdálenějšího jihu, nebo třeba z divadelní hry Divadla Járy Cimrmana Dobytí severního pólu. Mnozí z nás však měli možnost ji spatřit bez problémů na vlastní oči i u nás. To je však už skoro 10 let. Ovšem i nyní se na ni můžeme podívat. A to díky vítěznému snímku fotografa Jana Klímy v soutěži Česká astrofotografie měsíce za prosinec roku 2022.