Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (48): ALMA bude pozorovat i Slunce

Sluneční erupce patří mezi nejsilnější exploze, s jakými se můžeme v našem planetárním systému setkat. Jejich energie odpovídá stovkám miliard atomových bomb vybuchlých najednou. Navzdory tomu ale fyzici stále nejsou schopni říci, jak jsou tyto ohromné erupce schopny urychlit částice natolik, že se k Zemi, vzdálené zhruba 150 milionů kilometrů, dostanou za méně než hodinu času.

Když se řekne ‚exploze hvězdy‘, máme většinou na mysli výbuch supernovy, který představuje velmi působivou závěrečnou fázi vývoje hmotné hvězdy. Nová pozorování získaná pomocí radioteleskopu ALMA však přináší pohled na hvězdné exploze v úplně opačné fázi života stálice – během jejího zrodu. Při průzkumu pozůstatků dramatického raného vývoje skupiny hmotných hvězd astronomové získali tyto působivé záběry, které dokládají, že i vznik hvězd může být dynamickým a explozivním procesem.

NASA vybrala pro realizaci dvě nové vědecké mise pro výzkum Slunce. Tou první je MUSE: Multi-slit Solar Explorer, a druhou HelioSwarm. Pomohou nám porozumět dynamice Slunce, propojení Země a Slunce a stále se měnícímu vesmírnému prostředí. Poskytnou tak kritické informace důležité k ochraně astronautů, satelitů a komunikačních systémů, jako je například GPS. Níže si představíme nám dnes známé informace o podobě těchto misí.

ALMA se připojuje k celosvětovému pokusu o zobrazení horizontu událostí supermasivní černé díry! Jako součást ambiciozního experimentu se ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array), spolu s dalšími dalekohledy rozmístěnými po celém světě, pokusí vidět něco, co ještě nikdy nikdo neviděl: černou díru. Poprvé se ALMA připojuje k dalekohledům EHT (Event Horizon Telescope) a GMVA (Global mm-VLBI Array), což jsou virtuální observatoře s (virtuálním) rozměrem Země, které fungují na bázi mezinárodní spolupráce mezi radioteleskopy. Jejich hlavní úkol je detailní studium superhmotné černé díry v centru Mléčné dráhy. EHT se pokusí, úplně poprvé, zobrazit stín horizontu událostí černé díry, zatímco GMVA bude zkoumat vlastnosti akrece a výtoku okolu galaktického centra.

V zářijovém vydání časopisu National Geographic Česko vychází unikátní plakát věnovaný nejdůležitější hvězdě ve vesmíru a také světu, který ji obklopuje. Vydání podpořila Hvězdárna a planetárium Brno.

Astronomové využili radioteleskop ALMA k detekci značného množství prachu ve velmi vzdálené galaxii, kterou pozorujeme tak, jak vypadala krátce po svém vzniku – v období, kdy byl vesmír starý pouze 4 % současného věku. Jedná se o zatím nejvzdálenější galaxii, ve které byl prach úspěšně detekován. Pozorování rovněž přineslo objev kyslíku v dosud největší vzdálenosti. Tyto výsledky poskytují zcela nový pohled na zrod a explozivní zánik prvních hvězd ve vesmíru.

Slunce se nám konečně probouzí po dlouhém minimu své aktivity. Nový cyklus už nám ukázal, že nebude pozadu za starým, produkuje jednu oblast za druhou, a totéž můžeme říci i o erupcích a protuberancích. Proto jsme se rozhodli uspořádat pro Vás soutěž o nejlepší fotografie Slunce.

Radioteleskop ALMA pro milimetrovou a submilimetrovou oblast elektromagnetického záření pracující na planině Chajnantor v Chile začal pozorovat v novém rozsahu vlnových délek. Umožňují to přijímače instalované do jednotlivých antén systému, které jsou schopné zachytit rádiové záření na vlnových délkách 1,4 až 1,8 milimetru. Tato oblast dosud při pozorování pomocí ALMA využívána nebyla. Vylepšení astronomům umožní detekovat slabé signály vody přicházející z blízkého vesmíru.

Přestože je Slunce klidnou hvězdou, dokáže v určitých obdobích „pozlobit“ i technologickou činnost člověka na Zemi. Stojí rovněž za impozantním představením polárních září. Podívejme se nyní na to, z jakých vrstev se naše nejbližší hvězda skládá a jaké procesy na ní probíhají.

Týmu japonských astronomů se pomocí radioteleskopu ALMA podařilo objevit horký a hustý kokon hmoty obklopující nově zrozenou hvězdu. Jedná se o objekt známý jako horké molekulární jádro, je však první svého druhu, který se podařilo najít mimo naši Galaxii. Svým chemickým složením se značně liší od podobných útvarů v naší Galaxii, což naznačuje, že chemické procesy odehrávající se v různých místech ve vesmíru, mohou být mnohem rozmanitější, než se očekávalo.

Mezinárodní týmy astronomů využily radioteleskop ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) k průzkumu velmi vzdálené oblasti vesmíru, která byla poprvé zobrazena na ikonickém snímku známém jako Hubbleovo ultrahluboké pole (UHDF, Hubble Ultra Deep Field). Nová pozorování získaná pomocí ALMA v milimetrové oblasti elektromagnetického záření mají značně větší dosah a jsou detailnější než předchozí přehlídky provedené na těchto vlnových délkách. Data jasně ukazují, jakým způsobem souvisí úroveň hvězdotvorby v mladých galaxiích s celkovou hmotností hvězd. Pozorování rovněž odhalila dosud neznámé rezervoáry plynu dostupného pro formování nových hvězd v různých časových obdobích vývoje vesmíru a poskytují tak nový pohled na zlaté období vývoje galaxií přibližně před deseti miliardami let.

Astronomický ústav AV ČR je zapojen do projektu realizace nového Evropského slunečního dalekohledu s průměrem zrcadla 4 metry. Na projektu se podílí 26 výzkumných institucí z 18 zemí. Stejně jako jiné obří projekty, i zde se řeší řada technických výzev, které přispívají k rozvoji např. optických a kamerových systémů. Nedílnou součástí projektu EST je i popularizace sluneční fyziky a díky tomu vznikly dva soubory nazvané Knihy úkolů. Cílem je seznámit mladší zájemce o vědu se sluneční fyzikou - postavme si spektroskop; jak na sluneční rotaci atd. Úkoly jsou rozděleny věkově do tří kategorií: starší než 10, 12 a 16 let.

Mezinárodnímu týmu astronomů pracujícímu s radioteleskopem ALMA a s dalšími přístroji se podařilo odhalit skutečnou povahu neobvyklého typu kosmických objektů ve vzdáleném vesmíru, které vědci označují jako Lyman-alpha Blob. Až dosud výzkumníci nechápali, co nutí tyto obří oblaky plynu tak intenzivně zářit. Pomocí ALMA se však nyní podařilo v srdci jednoho takového objektu nalézt dvojici galaxií, ve kterých překotnou rychlostí probíhá formování nových hvězd. A právě tento proces je zodpovědný za intenzivní vyzařování plynu v celém okolí. Dvě mohutné galaxie jsou navíc obklopeny celou skupinou menších. Zdá se tedy, že sledujeme ranou fázi vývoje velké galaktické kupy. Vědci předpokládají, že centrální dvojice galaxií se postupně vyvine v jednu obří eliptickou galaxii.

První snímky pořízené sondou Solar Orbiter, společnou misí ESA a NASA, odhalily poblíž povrchu naší hvězdy všudypřítomné miniaturní erupce, jimž vědci podílející se na misi začali říkat „táborové ohně“.

ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) vůbec poprvé rozlišila tzv. sněžnou čáru v protoplanetárním disku. Tato hranice vymezuje oblast, kde teplota v disku poklesne dostatečně nízko, aby se z vodní páry mohl tvořit sníh. Dramatické zvýšení jasnosti mladé hvězdy V883 Orionis velmi rychle oteplilo vnitřní část disku a posunulo čáru sněhu do mnohem větší vzdálenosti, než je pro protohvězdy obvyklé. Díky tomu ji bylo možné vůbec poprvé přímo pozorovat. Výsledky pozorování jsou publikovány v časopise Nature, 14. července 2016. Vzplanutí může trvat stovky let.

Magnetická aktivita Slunce vede ke vzniku slunečních erupcí, koronálních výronů hmoty a dalších jevů kosmického počasí ovlivňujících naši planetu. Podobná aktivita na jiných hvězdách může vymezit obyvatelnost obíhajících planet. Ve studii publikované v časopise Science mezinárodní tým vědců analyzoval změny jasnosti u 369 hvězd slunečního typu k odvození jejich úrovně aktivity a zjistil, že Slunce je méně aktivní než většina hvězd podobných Slunci ve studovaném vzorku.

Mezinárodní tým astronomů využil radioteleskop ALMA k detekci záření kyslíku ve vzdálené galaxii, kterou pozorujeme tak, jak vypadala 700 milionů let po velkém třesku. Jedná se o dosud nejvzdálenější galaxii, ve které se kyslík podařilo jednoznačně pozorovat. Kyslík je zde pravděpodobně ionizován intenzivním vyzařováním mladých obřích hvězd. Tato galaxie by mohla být příkladem jednoho typu zdrojů zodpovědných za reionizaci vesmíru v raných fázích jeho vývoje.

V sobotu 9. listopadu 2019 od 10 hodin Sluneční sekce ČAS pořádá tradiční setkání svých členů, na němž, kromě výměny zkušeností členů zabývajících se pozorováním Slunce a sluneční fyzikou jako takovou, bude hlavní náplní několik přednášek známých osobností. Z toho důvodu toto setkání není určeno jen členům Sluneční sekce, ale srdečně zváni jsou všichni, kdo mají zájem o Slunce a vše, co se na něm děje, a nebo třeba se jen chtějí o něm dovědět něco zajímavého.

Nejzářivější známou galaxií ve vesmíru je kvasar W2246-0526. Nachází se tak daleko, že tak, jak jej dnes pozorujeme, vypadal, když byl vesmír mladší než 10% svého současného stáří. Mladá galaxie je, podle posledních pozorování získaných pomocí radioteleskopu ALMA, natolik bouřlivým prostředím, že vyvrhuje obrovská množství plynu, ze kterého mohou vznikat nové hvězdy.