:: ÚVOD
   :: IBT
   :: IAN 1-50
   :: IAN 50-226
   :: IAN 227-500
   :: RÁDIO
   :: PŘEKVAPENÍ
   :: BÍLÝ TRPASLÍK
   :: ASTRONOMICKÝ FESTIVAL
   :: BRNĚNSKÝ FOTOVÍKEND
   :: SOFTWARE

Mozilla Firebird - WWW BROWSER

Macromedia Flash - Vektorová grafika

Adobe Acrobat Reader - Prohlížee PDF souboru

 

241. vydání (17.4.2000 )

NASA/JPL/Malin Space Science Systems/USGS Flagstaff Mars Global Surveyor opět zabodoval. V říjnu loňského roku totiž pořídil záběry podivuhodně komplikované tapiserie u okraje jižní polární čepičky, jejíž vzorek vykreslily klimatické změny poslední stovky milionů roků. Vrstvy tuhého oxidu uhličitého, vodního ledu a jemného prachu rozrušené stále nenasytnou sublimací, větrnou erozí a náhodným propadáním vypadají skutečně podivuhodně a určitě nám leccos prozradí o zdejších nepříliš příjemných podmínkách. "Zatím si ale nejsem úplně jisti, o co se tady vlastně jedná," komentoval záběry s rozlišením pouhých dvanáct metrů na pixel Michael Malin, který je šéfem pro nás snad nejzajímavějšího detektoru umělé družice Marsu -- dvojice kamer. Zajímalo by mne, co vám ten obrázek připomene. Díval jsem se na něj dlouho a mohu říci, že nevím. Snad vlnitý okraj veliké lastury? Nebo vrásčitý vápenec vykotlaný slanou mořskou vodou? Nebo stopy v bahně po návštěvě terénního vozidla? Nebo čokoládovou polevu na nanuku? A nebo... Prostě záleží na vaši fantazii.

Jiří Dušek

 

Máte zájem o podobné záznamy přednášek jako byla Žeň objevů 1999 Jiřího Grygara? (247 odpovědí)

  • ano (87%)
  • ne (13%)

 

 

Sága kosmického teleskopu VI

V roce 1998 bylo rozhodnuto udržet Hubblův kosmický teleskop funkční do konce příštího desetiletí, tedy do roku 2010. V rámci inovace byla tudíž schválena výroba nové širokoúhlé kamery Wide Field Camera (WFC3), která bude na dalekohled instalována v roce 2002 při čtvrtém servisním letu raketoplánu.

 Oprav se týkal i let raketoplánu Discovery 29. října 1998 (STS-95), při kterém se uskutečnil experiment HST Orbital Systems Test (HOST). Tedy zkoušky náhradního počítače 486 a nového chladícího systému pro Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer (NICMOS). Testoval se rovněž prototyp palubní polovodičové velkokapacitní záznamové jednotky. Na palubě Discovery se nacházelo také zařízení Spartan 201 a v posádce první americký kosmonaut John Glenn (v době startu mu bylo již 77 let).

Ale věnujme se alespoň na chvíli druhé opravářské misi k Hubblovu teleskopu. Start Discovery (mise STS-82) se uskutečnil 11. února 1997. Posádka byla opět sedmičlenná a znovu se jednalo o velmi zkušené kosmonauty. Vždyť čtyři z nich startovali do kosmu již počtvrté (Kenneth D. Bowersox -- účast i na předcházející opravářské misi, Mark C. Lee, Gregory J. Harbaugh a Steven A. Hawley). Avšak ani zbývající tři členové posádky nebyli žádní zelenáči, všichni už měli za sebou jeden kosmický let (Scott J. Horowitz, Steven L. Smith a Joseph R. Tanner).

Po úspěšném startu, kdy byl raketoplán naveden na oběžnou dráhu kolem Země ve výšce 557 až 580 kilometrů, měla posádka dostihnout kosmický dalekohled, zachytit jej kanadským manipulátorem, pevně ukotvit do nákladového prostoru raketoplánu a vyměnit či opravit některé jeho přístroje.

Jako první vystoupili do volného kosmického prostoru kosmonauti M. Lee a S. Smith. Z přístrojové sekce HST odstranili dvě aparatury -- GHRS (Goddard High Resolution Spectrograph) a FOS (Faint Object Spectrograph). Na uvolněná místa putovala nová zařízení -- STIS (Space Telescope Imaging Spectrograph) a NICMOS (Near Infrared Camera and Multi-Object Spectrometer).

Druhá dvojice opravářů -- G. Harbaugh a J. Tanner -- pokračovala ve výměně dalších přístrojů. Nejprve optický detektor FGS (Fine Guidance Sensor) za nový pro přesné navádění dalekohledu na pozorovaný objekt, včetně dodatečné elektroniky pro zvýšení citlivosti. Dále nahradili nefungující magnetopáskovou záznamovou jednotku. Posádka rovněž konstatovala značné poškození fólií tepelné izolace dalekohledu. Tento fakt byl potvrzen po vyhodnocení detailních fotografií a videozáznamů, které kosmonauti pořídili během letu. Podařilo se identifikovat přesně 788 stop po srážkách s drobnými částicemi hmoty (ať už kosmického nebo umělého původu -- tzv. kosmického smetí).

 Celkem 97 procent povrchu dalekohledu je zachyceno na 2 500 obrázcích a 17 hodinách videozáznamu. Při analýze záznamů bylo zjištěno, že 80 procent impaktů vytvořilo "krátery" o průměru menším než osm milimetrů, avšak největší stopa po zásahu má průměr 4,7 centimetru. Od první servisní mise v prosinci 1993 hustota zásahů ve vybraných oblastech na dalekohledu stoupla z pěti na dvacet srážek na jedem metr čtvereční.

Další den výměny přístrojů pokračovaly. Svoje místo zaujal nový blok datového rozhraní pro přenos dat mezi vědeckými přístroji a služební částí dalekohledu, kosmonauti dále připojili vysokokapacitní polovodičovou paměťovou jednotku a také jeden ze čtyř bloků stabilizačních gyroskopů RWA-1. Při čtvrté vycházce kosmonauti G. Harbaugh a J. Tanner nahradili blok elektroniky natáčení panelů slunečních baterií, vyměnili provizorní kryty magnetometrů a na tubus dalekohledu umístili záplaty, které měly zakrýt největší trhliny v tepelné izolaci. Při dodatečné vycházce pak další dvojice kosmonautů připevnila na plášť dalekohledu v jeho spodní části připravenou tepelnou izolaci.

Jakmile bylo potvrzeno, že vše je, jak má být, Steven Hawley dálkovým manipulátorem vyzvedl kosmický teleskop nad nákladový prostor raketoplánu a zanechal jej svému osudu ve výšce 594 až 620 kilometrů nad zemským povrchem. Vše se zdálo být v pořádku a nikoho ani nenapadlo, že už za dva roky vyvstane další potřeba servisního letu. Ale o tom až v dalším pokračování.

Libor Lenža, František Martínek
 

Den, kdy zmizelo magnetické pole

Podle geologických záznamů tu a tam na čas zmizí magnetické pole Země. Kdyby se něco takového stalo dnes, rozplynulo by se vše prostupující pole pomalu nebo rychle, a ovlivnilo by to vůbec život na povrchu planety?

 Studie celé řady odborníků se shodují v názoru, že geomagnetické pole v historii změnilo polaritu už mnohokrát. Stopy ve vrstvách sedimentů a ztuhlých lávových výlevech prozrazují, že k revolučním přestavbám dochází zcela náhodně, v intervalech dlouhých od několika desítek tisíc roků až po více než milion roků. V průměru pak k prohození polarity, kdy se z jižního pólu stane severní a opačně, dojde jednou za 200 tisíc roků. Celá výměna se přitom z geologického pohledu odehraje za skutečně kratičký okamžik: pouhých pět tisíc roků. V té době však magnetické pole úplně nezmizí, jeho intenzita pouze klesne na pouhých dvacet procent a dočasně se vytvaruje do poněkud deformované podoby. Samotný mechanismus těchto změn ale není příliš známý a existují o něm jenom mlhavé představy.

Geomagnetické pole, generované tekutým jádrem planety, je pro nás nesmírně důležité -- představuje totiž štít chránící povrch Země před nepříjemným kosmickým zářením. Ale i když v době jeho přepólování dostaneme výrazně větší porci nabitých částic, ve druhé obranné linii nás brání hustá atmosféra, takže nárůst radiace není nijak alarmující. A domněnky, že se v této době alespoň nějak mění klimatické podmínky, také nejsou nijak dobře doložené.

Kolísání intenzity magnetického pole sice může ovlivňovat život na zemském povrchu, včetně možného mírného nárůstu genetických mutací stimulovaných zvýšeným kosmickým zářením, rozhodně však nejde o nic nebezpečného. Dokonce ani živočichové orientující se podle magnetického pole nejsou nijak zmatení, jelikož všechny změny probíhají pomalu a migranti se na ně v klidu adaptují.

změna polohy severniho mag. polu ve @). stoleti Ostatně my sami jsme pádným důkazem. Poslední veliká změna se totiž odehrála před sedmi sty tisíci roky, kdy už se po stepích proháněli naši opičí předchůdci. V průběhu tří milionů roků, co po Africe capkali humanoidi pak k prohození polarity došlo zhruba desetkrát.

Magnetické pole se dokonce mění v těchto chvílích, vždyť v posledních sto letech sledujeme pokles již o několik procent. Navíc sledujeme, jak se neustále mění poloha obou magnetických pólů, přičemž existují důkazy, že se v minulosti vzdálily až o 45 stupňů zeměpisné šířky od geografických protějšků. Takže blížící se změnu polarity nemůžeme v žádném případě předpokládat. Kolísání totiž může být výsledkem standardního "geomagnetického počasí".

Výměna orientace magnetického pole i dočasné "zmizení" samozřejmě proběhnou i v budoucnosti. Hemžení živočichů na povrchu Země to však ovlivní jenom minimálně.

Jiří Dušek
Zdroj: Astronomy
 

Kdy by mělo začínat jaro?

Jaro přece začíná v okamžik jarní rovnodennosti a končí v moment letního slunovratu. Tak je to psáno v učebnicích zeměpisu, někde je pro větší přesnost uvedeno, že tu běží o tzv. jaro astronomické. Astronomové z tohoto názvu moc velkou radost nemají, protože přece každý ví, že jaro, tedy to skutečné jaro začíná o něco dřív. Jenže kdy? Lze to nějak exaktněji stanovit? Jak?

 Nejdřív malé opakování z hvězdářského zeměpisu. Pravidelné střídání čtyř ročních období v našich zeměpisných šířkách je způsobeno skutečností, že zemská rotační osa svírá s kolmicí k rovině oběhu Země kolem Slunce nezanedbatelný úhel asi 23,5 stupně. S ohledem na to, že osa otáčení setrvačníku Země v prostoru zachovává svůj směr, mění se během roku poměry v osvětlení severní a jižní polokoule. Zhruba polovinu roku je ke Slunci více přivrácena severní polokoule, druhou polovinu roku pak polokoule jižní. K výměně dochází v kratičkém okamžiku jarní nebo podzimní rovnodennosti. Tehdy Slunce stojí přímo nad rovníkem a jeho paprsky stejně štědře zalévají jak severní, tak jižní polokouli. Na velikosti oslunění, neboli na množství sluneční energie, kterou během dne projde vodorovná plochou o výměře 1 m2 na zemském povrchu, pak závisí i příkon energie, jímž je povrch planety vytápěn. Na severní polokouli je nejvyšší oslunění v den letního slunovratu, nejmenší v den zimního slunovratu. Na různé míře oslunění se zde současně podepisují dvě okolnosti. Je to předně délka bílého dne, čili doby, kdy je Slunce nad obzorem. V našich zeměpisných šířkách je ten rozdíl markantní: 8 hodin v zimě a 16 hodin v létě. Ještě důležitější roli tu sehrává skutečnost, že v době kolem letního slunovratu dopadají sluneční paprsky na zemský povrch mnohem kolměji než v zimě. Souhrnně oba tyto efekty způsobují, že se velikost oslunění v České republice mění v průběhu roku v poměru 1:5!

Léto je podle běžných představ čtvrtrokem, kdy jsou teploty zvýšené, zima zase čtvrtrokem s teplotou nižší, než je teplota průměrná. Jaro i podzim pak chápeme jako určité přechodné období, mezi zimou a létem, dobou, kdy průměrná teplota odpovídá celoročnímu normálu. Z tohoto pohledu je ale definice astronomického jara postavená na hlavu. Během astronomického jara je přece oslunění úplně stejné, jako během astronomického léta. Pokud bychom se měli orientovat podle míry oslunění, pak by bylo logické ten letní čtvrtrok situovat tak, že jeho prostředek by přesně souhlasil s letním slunovratem, zatímco zimní čtvrtrok by symetricky obklopoval zimní slunovrat. No a jaro a podzim, to by bylo někde mezi nimi. Konkrétně by pak takové zdokonalené jaro začínalo 4. 2. a končilo 5. 5., léto by probíhalo v době od 6. 5. do 6. 8. , zdokonalený podzim by nastal 7. 8. a skončil by 6. 11., zatímco zdokonalená zima by začínala každoročně 7. 11. a končila 3. 2., den před nástupem jara.

Jistě cítíte, že na tomto návrhu něco nehraje. Navržené dělení roku tak trochu předbíhá událostem. Z hlediska oslunění je tu sice vše v pořádku, jenže my se v hodnocení ročních období neopíráme ani tak o množství dopadnuvší sluneční energie, jako spíš o průměrné denní teploty. Ukazuje se totiž, že křivka průměrných denních teplot nekopíruje přesný roční průběh oslunění, ale že se za ním zpožďuje o takové tři čtyři týdny. Souvisí to s teplotní setrvačností pevnin, spodní částí atmosféry i oceánů. Budeme-li předpokládat, že toto zpoždění činí právě 24 dny, zjistíme, že pak musí skutečné jaro začínat právě 1. března. Přisoudíme-li mu pak tři kalendářní měsíce, je pak zřejmé, že končí 31. 6. Začátek léta je pak vhodné ztotožnit s 1. červnem, počátek podzimu s 1. září a začátek zimy s 1. prosincem.

Jak prosté, jak jednoduché. Tak geniálně prosté, snadno zapamatovatelné a dokonale fungující rozdělení roku na čtyři období je věc, kterou bych si snad měl dát patentovat. Jenže na patentovém úřady by mi nejspíš sdělili, že jsem přišel s křížkem po funuse. Právě takové dělení roku na jarní, letní, podzimní a zimní měsíce totiž už řadu desítek let používají meteorologové.

Zdeněk Mikulášek
 

Víc objektivů, víc vidí

Co se stane, když svoje síly spojí unikátní rentgenová observatoř na oběžné dráze, skleněné oko Hubblova dalekohledu a důmyslná síť pozemských radioteleskopů? Vznikne unikátní portrét cárů vzdálené supernovy.

 Podívejte se na přiloženou mozaiku skvrny E0102-72, která představuje zbytky velmi hmotné stálice (asi 10 Sluncí), jež před několika tisíci roky podlehla všezničující degeneraci. Explodovala v Malém Magellanovu mračnu -- satelitní galaxii vzdálené asi 190 tisíc světelných roků. Vnější vrstvy zaniklé stálice se rychlostí kolem dvaceti milionů kilometrů v hodině nejen rozletěly na všechny strany, ale také se záhy setkaly s okolním plynem. Kolize vytvořila dvojici rázových vln letících opačným směrem.

K porozumění celého jevu, který se pro nás v blízkém vesmíru rozehrál, je však nezbytná prohlídka v celém rozsahu vlnových délek elektromagnetického spektra. V případě E0102-72 přiložily ruce k dílu tři společníci. Australská síť radioteleskopů (detaily v červené barvě) zobrazila záření vysílané rychlými fotony, které krouží podél siločar magnetického pole v oblacích plynu. Zvýrazňují tak pohybující se rázové vlny.

Snímek z rentgenové Chandry, laděný tentokráte do modré, pro změnu ukazuje plyn ohřátý na několik milionů stupňů Celsia. Měření ukazují, že bublina o průměru 30 světelných roků obsahuje množství kyslíku, neonu, železa, magnesia a křemíku, tedy zbytků reakcí jaderného reaktoru mrtvé stálice. Hubblův dalekohled pak zahlédnul cucky stejného plynu, avšak již ochlazeného na 30 tisíc stupňů. Na mozaice mají zelenou barvu.

Kromě detailní pitvy rozpínající se mlhoviny jsou podobné studie velmi užitečné i při průzkumu galaktické ekologie: jak hvězdy vyrábějí těžší prvky, jak je poté vracejí zpět do mezihvězdného prostoru a jak tímto způsobem obohacují další a další generace.

Jiří Dušek
Zdroj: Marshall Photo Relase a další
 

Výprava do 21. století (část první)

Záznam přednášky "Roztopme vizionářskou troubu aneb Časová láhev APO" proslovené na ostravském setkání společnosti Amatérská prohlídka oblohy 15. dubna 2000.

 Vážení přátelé,
na budoucnosti je příjemné to, že se nedá předpovídat. Můžete se snažit jak chcete, ale skutečnost -- byť s odstupem několika málo roků -- prakticky vždy předčí veškerá naše očekávání. Na první pohled nezajímavé problémy mimo pozornost astrofyziků mnohdy přerostou do revolučních myšlenek, které přepisují učebnice. Naopak, dnes zřetelné priority mohou po pár desetiletích upadnout v nemilost a stát se hříčkou podivných akademiků.

Přesto všechno bych se dneska pokusil nahlédnout do budoucnosti astronomie a s ní související kosmonautiky v nadcházejícím jedenadvacátém století. Mám k tomu totiž hned dva důvody: Předně si můžeme říci, co zajímavého nás za našich životů čeká. No a hned v druhém plánu se tímto způsobem můžeme pokusit pobavit naše potomky. Ale nepředbíhejme.

Lze říci, že téměř do poloviny dvacátého století stály představy o vesmírných objektech tak říkajíc na vodě. Dalekohledy nebyly příliš výkonné, detektory k nim připojené jakbysmet a pozorovat se dalo jen v několika omezených spektrálních pásmech. Ještě ve dvacátých letech pro nás vesmír představoval Mléčnou dráhu s několika stovkami miliard hvězd, obklopenou řadou menších soustav. Nevěděli jsme proč Slunce tak dlouho svítí a neznali jsme prakticky žádné jiné vesmírné objekty. Teprve ve třicátých létech se s řádovou přesností podařilo odhadnout vzdálenosti nejbližších galaxií a objevila se všudypřítomná mezihvězdná látka. V padesátých létech se začalo pozorovat v mnoha dalších oborech elektromagnetického spektra než jenom ve viditelném světle. V sedmdesátých létech jsme narazili na stopy po černých dírách a neutronových hvězdách. Identifikovali jsme kvasary, zdroje gama záření či planety u cizích hvězd.

 Nové přístroje nám umožnily sestavit alespoň hrubou vesmírnou mapu. Naše Galaxie je jedním z mnoha milionů či miliard hvězdných ostrovů v jinak prakticky pustém prostoru, Slunce si energii vyrábí spalováním vodíku na hélium, vývoj vesmíru jsme vystopovali prakticky až k samému počátku, jenom zlomek sekundy od Velkého třesku, začali jsme pátrat po signálech, které mohou vysílat vzdálené inteligentní bytosti. Víme, že vesmír dostal od Stvořitele do vínku pouze vodík a helium, dodnes nejrozšířenějšími prvky, a že teprve hvězdy tyto dva prvky přetavily do stovky dalších. Zlato, měď, platina, kyslík, uhlík, neon, vápník a další se poté díky důmyslné recyklaci mezihvězdné látky využily v dalších generacích stálic a umožnily tak vznik Sluneční soustavy, Země i nás lidí. Dnes, na sklonku 20. století tedy zjišťujeme, že člověk není nic jiného než vhodně přetavený mezihvězdný prach nebo méně romanticky popel z jaderných reakcí probíhajících v nitrech okolních hvězd.

Tolik úvod a nyní se již vydejme do budoucnosti. Je zřejmé, že čím víc se budeme vzdalovat, tím více budou naše představy rozmazané. Tím více se promění nejdříve v dohady, poté v hypotézy a nakonec v čiré, ničím nepodložené spekulace. Faktem ale zůstává, že králem či spíše královnou astronomie není a nebude nic jiného než pozorování. To samé platí i pro kosmonautiku, která s ní mnohdy souvisí (ale přesahuje také do jiných oborů jako je geologie či biologie), a samozřejmě i kosmologii, která se -- jak známo -- zabývá celým vesmírem a která je tak vědou všech věd.

První trend vývoje nejbližší budoucnosti je více než zřetelný. Na jeho počátku jsou nové obří teleskopy, jako je Keckova observatoř, Velmi veliký dalekohled v Chile, dvojice Gemini, japonský Subaru, rentgenová Chandra, či kosmický radioteleskop HALCA. V jedenadvacátém století se dočkáme celé řady nových observatoří na zemi, na oběžné dráze, na Měsíci u Marsu i dál v prostoru Sluneční soustavy.

Už nyní existují plány na stavbu zrcadel o průměru 25, 50 a dokonce 100 metrů, které se spojí do velikých interferometrů. Oblohu přitom budou sledovat ve všech částech elektromagnetického spektra. To není žádná sranda, technologie testované na nové, právě dokončované generaci osmimetrových zrcadel, zřejmě nemají žádná omezení.

Ani cena není překážkou. V počítačovém průmyslu existuje tzv. Moorův zákon o tom, že se počet tranzistorů umístěných na čipu zdvojnásobuje každých 18 až 24 měsíců. Pro nás je však důležitá skutečnost, že ve stejné časové škále klesá cena dalekohledů o padesát procent a obdobně rychle se zvětšuje i jejich celková sběrná plocha.

 Nad stometrovým dalekohledem, poskládaným ze soustavy dvoumetrových segmentů, se vážně zamýšlí například Evropská jižní observatoř. Jeho cena se odhaduje na necelou miliardu dolarů. První světlo by jím mohlo projít roku 2010 a plného nasazení se může dočkat roku 2020. Zahlédnout by měl objekty slabé 38 magnitud a díky adaptivní optice zvládne úhlové rozlišení 1,4 milisekundy. V Kupě v Panně by tedy sledoval jednotlivé hvězdy, v M 31 lehce odhalil slabé bílé trpaslíky a rozeznání planet o velikosti Jupiteru by pro něj do vzdálenosti 30 světelných roků představovalo pár sekund práce. Celý by vážil 20 000 tun a na výšku by konkuroval Eiffelovce.

Existují také švédské plány na padesátimetr, sestavený z šesti set segmentů se sekundárem o průměru čtyři metry či třicetipětimetr podobné konstrukce jako dokončovaný azimutální Hobby-Eberly Telescope. Jeho cena? Pouhých 250 milionů dolarů.

Proč se vlastně uvažuje o stavbě takových gigantů? Nestačí jenom několik menších dalekohledů spojených do jednoho interferometru? Například Velmi veliký dalekohled na hoře Paranal pokrývá plochu 130 metrů, takže dosáhne stejného úhlového rozlišení jako plánovaný stometr. Odpověď je jednoduchá. Interferometrii lze využít pouze u jasných objektů, proto stometr s kompaktní sběrnou plochou zobrazí stejně jemné detaily u objektů slabších o čtyři magnitudy. Navíc s interferometry lze pozorovat jenom ve velmi malém zorném poli, které nevyhovuje pro studium galaxií či bližších hvězdných porodnic.

Ruku v ruce s tím samozřejmě zaplníme okolí Země řadou menších kosmických dalekohledů, které ve spolupráci s pozemskými protějšky dosáhnou na stále se zvětšujících základnách neskutečného rozlišení. O těchto systémech se ale podrobněji zmíním až později.

Čočku té naprosto nejbizardnější observatoře však vytvoří samotné Slunce. Jak známo, gravitační pole naší stálice poněkud mění trajektorii jednotlivých fotonů. Pro zdroje přicházející z hodně velikých vzdáleností se tudíž Slunce chová jako objektiv s ohniskovou vzdáleností 550 astronomických jednotek (stokrát dál než je Jupiter). Pokud do tohoto místa umístíme byť jenom malý detektor, pak u nejbližších galaxií rozlišíme objekty o velikosti naší Sluneční soustavy. Předpokládám, že tuhle pozorovatelnu obsadíme tak za padesát až šedesát let.

 Díky novým observatořím neskutečně vzroste citlivost a rozlišení detektorů, které tak zobrazí jakékoli období v našem vesmíru, dokonce i době před vznikem hvězd. Rozbor zbytkového (reliktního) záření prozradí, jakým způsobem kondenzoval po velkém třesku vyrobený vodík a helium. Získáme naprosto nové třírozměrné modely naší Galaxie a všech blízkých hvězdných ostrovů. Ty budou navíc, díky proměřených vektorům rychlosti, v pohybu! Jednotlivé stálice nebudeme pozorovat jen v těsné blízkosti Slunce, ale i v ostatních galaxiích. Překonáme vzdálenosti a nahlédneme do nejtěsnějších okolí černých děr.

Současně je zřejmé, že poroste objem získávaných dat. Ostatně už dnes se objevují nejrůznější experimenty s naprosto šílenou záplavou informací. Například právě dostavovaný evropský urychlovač Large Hadron Collider během tří roků provozu získá 20 PB dat (1015). Analýza takových datových balíků a s tím související objevy si tudíž vynutí zcela nové přístupy. Práce na observatořích bude z větší části automatizovaná a jednu z hlavních rolí v astronomii převezme statistika.

Nejrůznější pozorovací kombajny navíc získají naprosto unikátní, homogenní soubory, které odhalí řadu trendů. Pro ilustraci třeba ve světě extrasolárních planet. Už za několik desítek roků zvládneme rutinně studovat tělesa v okolí vzdálených hvězd. Zjistíme tak, zda je Sluneční soustava typická či atypická. V zorném poli se objeví planety podobné Zemi a my budeme mít v rukou spektrální analýzy chemického složení jejich atmosfér. Taková tělesa se samozřejmě vzápětí stanou cílem řady radiových poselství.

 Výzkumníci se také více zaměří na extrémní jevy, jejichž chování je pro nás stále ještě velikou záhadou. Mám tím na mysli například spršky záření gama, při kterých se během několika sekund uvolňuje ohromné množství energie srovnatelné se zářivým výkonem miliard galaxií. Takové procesy v pozemských laboratořích nikdy simulovat nedokážeme. Možná.

Počátkem 21. století se otevře další okno do vesmíru. Ve Spojených státech začne pracovat první, solidní gravitační dalekohled. Observatoř LIGO (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) má solidní naději k detekci spršek gravitačních vln generovaných při splynutí černých děr a neutronových hvězd, eventuálně při explozích supernov v naší Galaxii. Pokud se jí to nepodaří, pak dostane šanci projekt LISA. Tedy trojice umělých družic, které budou v trojúhelníku o pět milionů kilometrů dlouhé základně sledovat vzájemnou polohu s přesností 20 pikometrů. V tomto případě mluvím o letech 2010 až 2015.

Gravitační astronomie je každopádně v plenkách, asi tak na stejné úrovni jako bylo před sto roky rádio a tedy i vlastně neexistující radioastronomie. Její další vývoj lze jenom stěží předpokládat. Budeme například generovat gravitační vlny stejně jako dnes vyrábíme elektromagnetické? Možná se ale ukáže, že gravitační vlny nelze prakticky detekovat. Pokud vůbec existují. V takovém případě se zřejmě začnou přepisovat alespoň některé kapitoly fyzikálních učebnic.

Zřetelný je i jiný směr astronomického vývoje. Mám na mysli "svobodný přístup k informacím". Zatímco v minulosti mohlo s napozorovaným materiálem manipulovat jenom několik privilegovaných odborníků, dnešní přehlídky jsou mnohdy v plném rozsahu volně na Internetu. Každý si může zobrazit, nahrát a také zpracovat svoji část nebe. A protože víc hlav víc ví, je jisté, že právě takoví nadšenci objeví celou řadu neobvyklých objektů.

 Na druhou stranu ale nelze tento způsob studia příliš přeceňovat -- je jisté, že jednotlivé řešitelské týmy s přednostním přístupem "vyzobou" z přehlídek to nejzajímavější. Navíc, pomineme-li běžné ochranné lhůty, nebudou data většinou přístupná v plném rozsahu. Kromě toho je pravděpodobné, že v mnoha případech bude zpracování pozorování či nezbytná analýza nad síly jednotlivce, který nemá podporu rozsáhlých týmů a patřičně bohatých grantových agentur.

Jaká vlastně bude role amatérů ve 21. století? V současné době prožíváme tzv. druhé zlaté období. První skončilo někdy po druhé světové válce, kdy amatéři z principu nemohli nadále konkurovat velikým observatořím. V devadesátých létech se však s příchodem masově vyráběné elektroniky, tedy počítačů, CCD kamer a Internetu, nadaný pozorovatel opět začal věnovat hodnotnému základnímu výzkumu, obzvlášť, když se spojil s profesionály.

Mám však pocit, že budoucnost není nijak růžová. Především po příchodu robotizovaných dalekohledů, které budou oblohu systematicky prohledávat s dostatečným dosahem dostatečně rychle. Už dnes se přece daří podobným kombajnům objevovat jednu supernovu či novu za druhou, neuniknou jim ani slabé komety a drobné planetky. Tedy pozorovací programy, jež byly donedávna doménou amatérů.

Samozřejmě je možné, že si amatéři i v následujících letech najdou mezi vědeckými projekty s širokým záběrem patřičné, úzce specializované skulinky, ve který budou konkurence schopni. Hlavní náplní široké amatérské obce se však stane především "plošná" popularizace. Na rozdíl od většiny ostatních vědních oborů mají totiž profesionálové k dispozici armádu dobrovolníků, která dokáže v masových měřítcích podporovat zájem o astronomii. (O něčem takovém si mohou chemici, jazykovědci, historici či lingvisté nechat jenom zdát.)

 I když se to mnohdy nedoceňuje, jedná se o nesmírně důležitý zdroj. Na co jiného totiž dostanete peníze, než na populární projekty? V tomto směru tedy vidím budoucnost Amatérské prohlídky oblohy ve 21. století v růžových barvách.

Ale zpět do vesmíru. Kosmologie se v průběhu příštího století pokusí zodpovědět na řadu podivuhodných, téměř filozofických otázek. Například, proč má vesmír právě takové chemické složení? Jak je možné, že se od svého počátku, extrémně hustého a horkého, nafouknul do současné velikosti? Jakým způsobem?

Dlouhodobým cílem kosmologů je totiž sjednotit velice malá a velice velká měřítka -- vesmíru a mikrosvěta. Ostatně dost možná jsme toho svědky už dnes, jelikož je možné, že největší struktury dnešního vesmíru -- kupy galaxií -- jsou důsledky kvantových fluktuací ve velice raném vesmíru. Jestliže dostane tento model pevný základ, pak můžeme -- a to je fascinující -- extrapolovat vývoj vesmíru zpět, ne jenom jednu sekundu od počátku, což můžeme s dnešními znalostmi, ale až na 10-36 sekundy od počátku.

Fyzikové prostě musí hledat spojnici mezi Einsteinovou obecnou teorií relativity, která popisuje velkoškálové objekty, a kvantovou mechanikou, která se naopak věnuje těm nejmenším vzdálenostem.

Nejchytřejší mozky této planety se shodují v názoru, že vesmír byl před 12 miliardami roků vytvořen tak akorát. S přesně nastavenými konstantami, v dokonalé harmonii. Kdyby velký třesk vyrobil menší hustotní fluktuace, byl by dnes vesmír temný a fádní, bez galaxií i hvězd. Pokud by měl více než tři rozměry, planety by nemohly zůstat na stabilních oběžných dráhách. Kdyby byla gravitační síla intenzivnější, pak by na Zemi nemohli žít lidé, hvězdy by byly menší a existovaly by kratší dobu. Pokud by jaderná síla byla o něco slabší, jediným stabilním prvkem by zůstal vodík -- tedy žádná složitější chemie a samozřejmě žádné živé organismy. V opačném případě, při silnější jaderné síle, by naopak vodík existovat nemohl.

 Je tohle všechno náhoda? Nebo jsou jednotlivé parametry nastaveny tak, že by v jiném případě vesmír nemohl existovat? Anebo existuje celá řada různých vesmírů s různou povahou a také s různými fyzikálními zákony, které se stejně jako ten náš vylouply z kvantové pěny jakéhosi supervesmíru? A pokud ano, pak odkud se vzal tento supervesmír? Odpovědi v tomto okamžiku zná jenom Stvořitel. (Na vás pak nechám, ať si za ním představíte, koho chcete.)

Jiný, zásadní problém je skrytá hmota. Už několik desetiletí je zřejmé, že normálně pozorované objekty jako jsou hvězdy, galaxie, tvoří jen malou, vlastně zanedbatelnou část vesmíru. Za devadesáti procenty hmotnosti stojí tzv. skrytá látka, o které toho zatím víme strašně málo. Právě tato velká neznámá však určuje celé naše dějiny, zda se bude vesmír rozpínat do nekonečna, nebo zda se jeho rozpínání časem zastaví, načež bude následovat jeho smršťování a tedy i opak velikého třesku, tzv. veliký krach. (Připomeňme si, že podle současných informací vesmír obsahuje kolem třiceti procent látky nutné k jeho zabrždění).

Za skrytou látkou se zřejmě schovává celá řada různých objektů. Od těch velikých až po málo interagující elementární částice. Dost možná se ale jedná o něco mnohem exotičtějšího.

V následujícím období se proto pozemské laboratoře zaměří na odhalení právě těchto částic. Jednu z hlavních úloh převezme již zmiňovaný Large Hadron Collider, jenž do roku 2020 potvrdí anebo také vyvrátí existenci řady teoreticky předpovídaných elementárních částic. Současně bude na přehlídkových observatořích probíhat důkladnější mapování rozložení neviditelné látky. Protože co jiného by nám mělo poodhalit pravou podstatu než dobrá mapa s co nejlepším rozlišením. A pozorování vzdálených supernov snad již brzy zodpoví, jak je to s oním rozpínáním vesmíru. Zda se skutečně zrychluje a zda je tedy zavedení Einsteinovy kosmologické konstanty oprávněné.

Astronomové 21. století se tak dostaví k zásadní křižovatce: Velmi veliké objekty, velmi malé objekty a velmi komplexní studium. V následujících deseti, dvaceti rocích máme velkou šanci poznat původ skryté látky a tedy hustotu vesmíru. A pokud vše zapadne do současných teorií, s úspěchem odhadneme velikost kosmologické konstanty a prvotních hustotních fluktuací. Na druhou stranu se však vesmír může stát natolik komplikovaný, že do dnešních představ nezapadne vůbec.

Jiří Dušek
Zdroj: dokončení příště
 

© INSTANTNÍ ASTRONOMICKÉ NOVINY
...veškeré požívání a reprodukce se souhlasem
redakce...