Související stránky k článku Výzkumy v ASU AV ČR (73): Analýza spektra bolidu Benešov
Spektrum meteoru je často jediným zdrojem informací o složení tělesa, které vstupuje do zemské atmosféry. Chemické složení je pak z pozorovaného záření odvozováno na základě fyzikálního modelu. Práce, kterou vedla Adriana Pisarčíková z ASU, proto využívá laboratorní „umělé meteory“ a podrobný model přenosu záření, aby posoudila, jak moc je používaná metodika interpretace spekter meteorů úspěšná v popisu původního materiálu. Výsledky ukazují, že při odpařování se jednotlivé prvky neuvolňují rovnoměrně: těkavý sodík a draslík se do plazmové stopy dostávají velmi snadno, zatímco hořčík je oproti železu výrazně potlačen a žáruvzdorné prvky, jako je hliník, vápník nebo titan, se za daných laboratorních podmínek prakticky neuvolňují.
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.
Pozorování jasných meteorů – bolidů – má v Oddělení meziplanetární hmoty ASU dlouhou tradici. Práce Vlastimila Vojáčka a jeho kolegů nyní ukazuje, že k rozumnému odhadu některých vlastností bolidů lze použít i nečekaný typ pozorování – snímky z meteorologických družic zaměřené na detekci blesků.
Tým odborníků z Oddělení meziplanetární hmoty ASU podrobně studoval osmici bolidů, jejichž původci byly zjevně železné meteoroidy. Autoři studovali nejen atmosférickou a heliocentrickou dráhu těchto těles, ale modelovali i jejich postupnou fragmentaci. Ukazují, že popisy, které jsou úspěšné v případě milimetrových těles, u těles centimetrových nepostihují realitu dostatečně přesně a spolehlivě.
Tým astronomů z Oddělení meziplanetární hmoty ASU detailně studoval spektra 152 meteorů a klasifikoval je, studoval jejich fragmentaci i to, zda při letu zanechávají stopu. Pozorované vlastnosti svědčí o velmi komplikovaných poměrech, které panovaly ve Sluneční soustavě v době jejího formování, kdy se látka v protoplanetárním disku zřejmě velmi složitě promíchávala.
David Čapek a Jiří Borovička z Oddělení meziplanetární hmoty ASU se v teoreticky zaměřené studii zaměřili na vysvětlení procesů, které vedou ke vzniku meteorů, v jejichž spektrech jsou pozorovány téměř výhradně čáry železa. Ukazují, že ze třech myslitelných modelů pouze jeden odpovídá pozorovaným vlastnostem.
Vědeckému týmu vedenému Ústavem fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR se jako prvnímu na světě podařilo zaznamenat ultrafialové spektrum meteoru ze stratosféry a provést jeho prvkovou analýzu pomocí unikátního výpočetního softwaru. Tento technologický milník představuje významný krok ve vývoji českých hyperspektrálních kamer pro satelitní sítě CubeSatů určených ke sledování meteorů, návratů kosmických lodí, blesků a dalších světelných jevů v atmosféře Země. Standardní astronomické sítě pro sledování meteorů jsou pevně ukotveny na Zemi. Na světě jich funguje celá řada a čeští astronomové z Hvězdárny Valašské Meziříčí, kteří poskytují misím vedeným Ústavem fyzikální chemie J. Heyrovského pozemní podporu, dokonce nedávno instalovali své kamery na Evropské jižní observatoři.
Opakované výbuchy novy nezanechávají v okolí hvězdy jen jednotlivé rozpínající se obálky. Při každé další erupci narazí právě vyvržená hmota do pozůstatků předchozích výbuchů a vytváří nové rázové vlny, které plyn zahřívají na miliony stupňů. Trojrozměrné počítačové simulace nyní ukázaly, jak se takový složitý systém vyvíjí během více než jednoho století a jak se jeho historie otiskuje do rentgenového záření.
Cokoliv se šustne nad obzorem, o tom čeští astronomové dobře vědí. A nezáleží na tom, že tentokrát proťal zářící objekt oblohu nad hranicí Maďarska a Chorvatska. Pomocí dálkové radarové detekce, pozorování pomocí monitorů náhlých ionosférických poruch, kamerových systémů a velmi kvalitních spektrografů lze odhalit tajemství jasného objektu za hranicemi České republiky. Hvězdárna ve Valašském Meziříčí spolu s Ústavem fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR ve spolupráci s Hvězdárnou Františka Krejčího v Karlových Varech vytvořily konsorcium zabývající se pozorování meteorů pomocí vlastní sítě spektrografů, radarů a monitorů ionosféry a také studiem plazmatu meteorů v laboratorních podmínkách. Ve spolupráci s Ústavem fyziky plazmatu AV ČR vytvoříme tento rok padající hvězdu pomocí nejvýkonnějšího terawattového laseru ve střední Evropě, pražského Asterixu. Možná bude podobná jasnému maďarskému bolidu. Ale o tom snad někdy příště. Nyní se vydejme pátrat po jeho tajemství. Co všechno lze odhalit na dálku z pohodlí českých hvězdáren?
Sluneční skvrny nejsou jednolité oblasti silného magnetického pole. Jejich tmavá jádra mohou přetínat světlé pásy, takzvané světelné mosty, v nichž se znovu prosazuje konvekce běžná v oblastech bez magnetického pole. Nová pozorování pěti takových mostů ukazují, jak přesně síla a orientace magnetického pole řídí velikost, jas a rychlost pohybů plazmatu v těchto strukturách. Současně upřesňuje podmínky pro výskyt velkých granulí, které jsou ve světelných mostech relativně vzácné.
Sluneční soustavu netvoří jen osm planet, přes 180 měsíců, 200 velkých a miliony malých asteroidů a možná až 1012 komet, ale také spousta malých těles pohybujících se mezi planetami po nestabilních drahách. Souhrnně jsou nazvána meziplanetární hmotou. Meziplanetární hmota vstupující do atmosféry naší planety ve většině případů zanikne a jediným projevem této události zůstává tzv. meteor. V omezeném počtu případů je těleso dostatečně velké, aby dopadlo až na povrch jako meteorit a mohlo být podrobeno chemické analýze.
Akreční disky kolem černých děr bývají nejčastěji studovány s využitím modelu, podle nějž se turbulentní transport momentu hybnosti řídí zjednodušeným předpokladem konstantní viskozity. Tento empirický zákon má svůj původ v úvahách ze 70. let minulého století a na jeho základě bylo analyzováno mnoho zajímavých systémů. Autoři představované práce, mezi nimi i Jiří Horák z Oddělení galaxií ASU, analýzou několika nezávislých relativistických magnetohydrodynamických simulací odhalují překvapivě univerzální průběh tohoto transportu, avšak opouštějí představu stálé viskozity. Představují a testují jednoduchý vztah, který tento průběh popisuje a který by mohl zpřesnit modely záření akrečních disků a pomoci lépe interpretovat pozorování černých děr.
Ve spolupráci s kolegy z FMFI UK (Fakulta matematiky, fyziky a informatiky UK v Bratislavě) byly 11.11.2016 instalovány dvě spektrální kamery s vysokým rozlišením na observatořích Teide a Roque de los Muchachos na Kanárských ostrovech. Instalace obou kamer byla provedena vedle již fungujících celooblohových kamer AMOS, které jsou na obou observatořích v provozu od března 2015. Vzhledem k vynikajícím podmínkám na obou observatořích jsou tyto celooblohové kamery v provozu prakticky každou noc.
Astronomové poprvé objevili horkou vodní páru v okolí horkého veleobra typu B[e]. Objev ukazuje, že prostředí těchto extrémně horkých hvězd může být chemicky mnohem složitější, než se dosud předpokládalo. Díky velmi přesným infračerveným spektroskopickým měřením se podařilo nejen identifikovat molekuly vody, ale také zpřesnit představy o struktuře plynového disku, vývojového stádia hvězdy i její možné dvojhvězdné povaze. Michaela Kraus ze Stelárního oddělení ASU byla u toho.
Na hvězdárně Valašské Meziříčí jsou momentálně v provozu tři kamery opatřené spektroskopickým systémem. Hlavním cílem těchto kamer je zaznamenávání spekter meteorů a tedy zjištění chemického složení meteoroidů a také emisních čar prvků obsažených v atmosféře Země.
Rádiové záření je jedním ze základních diagnostických nástrojů popisujících dění v aktivních procesech na Slunci, zejména erupcích. Některé typy záblesků jsou běžné, jiné se objevují jen zřídka, a to je činí zajímavými. Takzvané pomalu kladně driftující sluneční rádiové záblesky patří mezi ty exotické, jejichž původ dosud nebyl spolehlivě vysvětlen. Mezinárodní tým vědců poprvé vytvořil model, který propojuje skutečná pozorování Slunce s detailními numerickými simulacemi od globální struktury magnetického pole až po mikroskopické děje v plazmatu a pracovníci ASU byli u toho. Výsledky ukazují, že tyto rádiové záblesky pravděpodobně vznikají působením elektronových svazků šířících se podél magnetických smyček ve sluneční koróně.
Jak vlastně vznikají hvězdokupy a proč se některé oblaky plynu promění jen v několik procent hvězd, zatímco jiné dokážou přetavit většinu své hmoty do hvězdné populace? Nová studie především českých astronomů z Oddělení galaxií ASU ukazuje, že jedním z klíčových faktorů může být chemické složení mezihvězdného plynu. Pomocí rozsáhlého souboru numerických modelů autoři zjistili, že v prostředích chudých na těžší prvky může hvězdotvorba probíhat déle, být účinnější a vést ke vzniku mimořádně hmotných hvězdokup. Výsledky mohou pomoci vysvětlit vznik kulových hvězdokup v raném vesmíru i nová pozorování z kosmického dalekohledu JWST.
Planety obíhající kolem pulsarů patří k nejpodivnějším světům, které astronomové znají. Jak mohou vzniknout u objektů, jež prošly katastrofickou explozí supernovy? Nová studie ukazuje, že jednou z možností je gravitační „krádež“ planet z cizích hvězdných soustav. Přestože takové zachycené planety zpočátku obíhají po chaotických drahách, numerické simulace naznačují, že některé systémy se mohou během miliard let překvapivě uklidnit a stát se dlouhodobě stabilními. Diplomovou práci s tímto tématem vypracoval Matyáš Fuksa z MFF UK pod vedením Václava Pavlíka a Vladimíra Karase z ASU a Stevena Shorea z Univerzity v Pise.
Zelené hrášky a borůvkové galaxie patří k nejextrémnějším galaxiím v dnešním vesmíru. Jsou malé, kompaktní a překotně vytvářejí nové hvězdy. Nová studie vedená astronomy z ASU ukazuje, že tyto objekty žijí převážně v osamělých oblastech kosmu, daleko od hustých galaktických seskupení. Výsledek naznačuje, že jejich mimořádná hvězdotvorba není obvykle spouštěna srážkami galaxií, ale spíše přísunem dosud nezpracovaného plynu.
Meteory obvykle vnímáme jako jednotlivé světelné stopy na obloze. Víme, že v některých fázích roku jich je více, přičemž tyto tzv. meteorické roje jsou reprezentovány tělísky, která mají společný původ v jednom mateřském tělese. Ve výjimečných případech se však zdá, že meteory někdy přicházejí ve „shlucích“ – skupinách fragmentů jednoho tělesa, které se rozpadlo krátce před vstupem do atmosféry. Analýza těchto vzácných jevů umožňuje nahlédnout do procesů rozpadu meteoroidů v blízkosti Země a odhaluje, jaké fyzikální mechanismy za nimi stojí.
