:: 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

 

454. vydání (21.10.2002 )

Repro IAN Jako slepý k houslím. Přesně tohle přísloví se mi vybaví, když slyším o projektu Mission TXX . Stačilo, abych se párkrát v přestávkách mezi přednáškami všeobecné geologie sešel s jedním člověkem v čajovně a rázem byl na světě dosti netradiční projekt: spojení akční počítačové zábavy s výstavou věnovanou výzkumu našeho nejbližšího souputníka.

Duchovní otec celého projektu Pavel Tůma chtěl pro lidi připravit nejen "akční" zábavu, ale také vdechnout celému projektu trochu vzrušujícího tajemna (to se ostatně podařilo už po kontaktu se záhadným Jimmym Wormem). Pavel se tedy obrátil na mně a už po pár šálcích čaje byl nápad na světě: pošleme pilotovanou posádku k Měsíci do míst, kde v roce 1999 dopadla sonda Lunar Prospector a nebylo po ní ani vidu ani slechu. Ostatní, nechť si návštěvníci domyslí.

Připravil jsem tedy pro Pavla pár podkladů a už za pár týdnů byla na světě výstava, která doplňovala simulovaný let k Měsíci a výpravu pod povrch lunárního pólu v mobilní "3D buňce". Celý projekt byl prezentován na několika místech v Praze a jak jsem se doslechl, sklidil docela úspěch. O misi TXX jsem se později dočetl na mnohých stránkách Internetových deníků, včetně Neviditelného psa. Také několik přátel mi sdělilo, že akci navštívili a že se jim líbila. Já se však musím přiznat, že jsem nic z toho neviděl - ani výstavu, ani simulovaný let. Ke "slávě" jsem tedy tentokrát přišel skutečně jako "jako slepý k houslím". Jen doufám, že to nebyla ostuda.

Pavel Gabzdyl

 

 

 

Nobelovka pro nicotná neutrina

"Dnes jsem učinil cosi, co by teoretik neměl ve svém životě nikdy udělat. Pokusil jsem se nevysvětlitelné objasnit nepozorovatelným." Nositel Nobelovy ceny za fyziku (1945) Wolfgang Pauli (1900-1958) ve svém deníku ze 4. 12. 1930.

 Slavný švýcarský teoretik Pauli byl tehdy nepochopitelným výsledkem pokusů s tzv. rozpadem beta, kdy se neutron rozpadá na proton a elektron, doslova přinucen k nápadu na první pohled zoufale ztřeštěnému: že totiž v důsledku tohoto rozpadu vzniká do té doby naprosto netušená částice velmi podivných vlastností, kterou další nobelista Ital Enrico Fermi (1901-1954) nazval o dva roky později "neutrino", tj. velmi malinkatý neutronek.

Jak se později ukázalo, tato částice bez elektrického náboje a s téměř nulovou klidovou hmotností, proniká velmi snadno libovolnou látkou: kdybychom chtěli konkrétní neutrino zaručeně zachytit, museli bychom použít olověnou desku o tloušťce několika set světelných roků! Nic takového není ve vesmíru k mání, takže k důkazu, že neutrina opravdu existují, použili v roce 1955 američtí fyzici F. Reines a C. Cowan mocný atomový reaktor v Savannah River, který obložili pancíři z vyřazené bitevní lodi -- jedině neutrina vylétající z reaktoru prošla touto překážkou bez zábran a tak se prozradila. Reines byl za to odměněn Nobelovou cenou v roce 1995, takže čekal na ocenění plných 40 let.

Mezitím vstoupil do hry o neutrina dnešní nestor světové fyziky americký astronom německého původu Hans Bethe (*1906), když roku 1939 ukázal, že hvězdy září proto, že v jejich žhavých nitrech probíhá termonukleární reakce přeměny vodíku na hélium. Při této přeměně se uvolněná energie z nitra hvězdy přenáší k povrchu jednak pomocí fotonů a jednak prostřednictvím neutrin. Za tento epochální výsledek si jel Bethe do Stockholmu pro Nobelovu cenu v roce 1967.

Právě v té době zahájil americký chemik (doktorát na Yaleově univerzitě roku 1942) Raymond Davis (*1914) v hloubce 1480 metrů na dně zlatého dolu Homestake v Jižní Dakotě provoz jedinečné pasti na sluneční neutrina v podobě válcové cisterny o průměru šest metrů a délce bezmála patnáct metrů, do níž napustil 615 tun (téměř 3800 hektolitrů) perchloretylénu -- kapaliny běžně používané v chemických čistírnách oděvů, takže je relativně levná. Davis totiž nedostal na svůj pokus žádný grant, takže vše musel pořídit z provozních prostředků laboratoře v Brookhavenu.

Davis si už v roce 1955 spočítal na základě Betheova modelu termonukleárních reakcí ve Slunci, že do jeho podzemní pasti by měla ve velkém množství přicházet sluneční neutrina po přímočarém a ničím nerušeném letu z nitra Slunce, a z nich přibližně jednou za 14 hodin by se některé neutrino mělo zachytit v nastavené pasti tím, že se přímo srazí s jádrem atomu chlóru, čímž ho změní na jádro radioaktivního argonu. Poločas rozpadu radioaktivního argonu činí 35 dnů, což znamenalo nejpozději po dvou měsících provozu spočítat, kolik atomů radioaktivního argonu se v nádrži usadilo.

Na první pohled šlo o zcela šílený nápad: Davis musel najít v kupě sena -- chlóru mezi 2 kvintilióny atomů pověstnou jehlu, obsahující v tomto případě nějakých 20 atomů argonu! To je zhruba stejně obtížná úloha jako zvážit Slunce s chybou 20 kg -- takovou decimálku ve vesmíru nenajdete.

Hned první Davisova měření naznačila, že něco není v pořádku, neboť po prvních 150 dnech provozu se ukázalo, že těch argonových atomů je v nádrži skoro o řád méně, než výpočty předpokládaly. Tak se zrodil pověstný sluneční neutrinový skandál, jež opakovaná měření potvrdila. Davisův experiment běžel nepřetržitě od roku 1970 do roku 1994 a za tu dobu vzniklo v Davisově cisterně díky slunečním neutrinům asi 2200 atomů radioaktivního argonu -- zhruba třikrát méně, než předvídala teorie termonukleárních reakcí ve Slunci. Astronomové i částicoví fyzikové se trápili a věnovali bezmála tisíc prací objasnění příčin tohoto nesouladu. Ne že by jim chyběla fantazie, ale nikdo nevěděl, které vysvětlení je to pravé.

Nakonec pomohla šťastná shoda okolností na opačném konci světa, v Japonsku. Pod vedením Masatošiho Košiby (*1926), jenž získal roku 1955 doktorát z fyziky v americkém Rochesteru (N.Y) postavili japonští fyzikové v roce 1980 podzemní laboratoř Kamiokande v dole na olovo a zinek v hloubce 1000 m pod zemí, 240 km severozápadně od Tokia. Na rozdíl od Davisova pokusu použili k detekci 2140 tun čisté destilované vody a průhlednou nádrž s vodou obklopili zhruba tisícovkou fotonásobičů, citlivých i na velmi slabé světelné záblesky ve vodní nádrži, ponořené do věčné tmy.

Smyslem pokusu však zprvu vůbec nebylo lapat sluneční neutrina, ale zjišťovat, zda stabilní částice atomových jader -- protony, jsou opravdu stabilní. Někteří teoretičtí fyzikové totiž přišli v té době s nápadem, že i protony se vzácně -- tj. jednou za stovky kvintilionů let -- mohou rozpadnout. Přirozeně nemůžeme čekat tak dlouho, abychom si to ověřili, ale budeme-li souběžně sledovat stovky kvintilionů protonů po dobu jednoho roku, tak ten rozpad musíme odhalit. Jen na okraj poznamenávám, že se nic takového nepodařilo pozorovat dodnes, ale tu opět zasáhla náhoda, když dne 24. února 1987 zaznamenali astronomové na jižní polokouli v galaxii Velké Magellanovo mračna supernovu, viditelnou dokonce očima, navzdory její vzdálenosti od nás plných 165 tisíc světelných let.

Fyzici si při té příležitosti rozpomněli na modelové výpočty výbuchů supernov, podle nichž se při takové explozi má uvolnit nevídaný počet neutrin -- nějakých deset na šedesátou kusů! Začali proto pátrat v záznamech aparatury Kamiokande o den dříve, a měli nesmírné štěstí. Ukázalo se, že ten den probíhala rutinní kontrola zařízení, takže se po delší dobu neměřilo. Pak se však přístroje opět rozběhly -- a o minutu později přiletěla neutrina ze supernovy, přičemž 12 kusů z této mohutné spršky se v nádrži zachytilo a přístroje to věrně zaznamenaly! Zcela v souladu s teorií musela neutrina dorazit s několikahodinovým předstihem před pozorovaným optickým výbuchem, protože v husté látce zárodku supernovy se fotony přece jenom zdrží, kdežto neutrina, jak už víme, nezastaví vůbec nic. Právě proto získala neutrina ten několikahodinový náskok, který si udržela celých 165 tisíc roků během svého přímočarého letu až do okamžiku vstupu do nádrže Kamiokande.

Tak se ukázalo, že detektor Kamiokande se hodí na pozorování neutrin a proto byl nákladem 95 milionů dolarů vylepšen na Superkamiokande s 50 tisíci tunami vody a více než 11 tisíci fotonásobiči, jenž pracoval od dubna 1996 do července 2001. Tímto přístrojem se sluneční neutrina sledovala přímo, tj. jednak čas a jednak směr příletu do nádrže, který vždy souhlasil s okamžitou polohou Slunce (zařízení měří i v noci, neboť sluneční neutrina hladce prolétají napříč celou Zemí a přicházejí pak do nádrže prostě "zespodu").

Japonští fyzikové tak nejprve potvrdili Davisův deficit slunečních neutrin, ale postupně dokázali, že za nesouhlas údajů nemohou astronomové, kteří spočítali termonukleární reakce ve Slunci správně, ale fyzikové, kteří nevěřili, že nicotná neutrina jsou ještě rafinovanější, než kdo mohl tušit. Jsou to totiž jediné známé částice, která se během přímočarého letu samovolně přeměňují na neutrina neviditelná, neboli neustále oscilují mezi třemi způsoby existence, z nichž jen jeden se hodí pro detekci v podzemních pastech -- jakoby si převlékaly pohádkové neviditelné a viditelné kabáty.

Myslím, že Nobelův výbor rozhodl tentokrát velmi spravedlivě, když ocenil tvrdošíjného průkopníka neutrinové astronomie dnes už 87letého Raymonda Davise, podobně jako objevitele prvních mimoslunečních neutrin a rozhodčího v otázce deficitu slunečních neutrin o 12 let mladšího Masatošiho Košibu. Zásluhou obou -- a přirozeně velkého zástupu jejich spolupracovníků i dalších astronomů, fyziků a techniků z celého světa -- se právě v těchto letech před astronomií i částicovou fyzikou otevírá další důležité okno vesmíru dokořán, které nám pomocí nicotných neutrin umožní na jedné straně prohlížet nitro Slunce, hvězd a supernov, a na druhé straně nás nutí k důkladnému přehodnocení představ o základních stavebních kamenech veškeré hmoty, z níž se vesmír skládá.

Jiří Grygar
Zdroj: Fyzikální ústav AV ČR
 

Návrat posla bohů

Jedním z nejzajímavějších případů mezi objevy blízkozemních asteroidů je planetka zvaná Hermes. Právě na letošní říjen připadá šedesáté páté výročí jejího objevu. Hermes by se vlastně vůbec neměl jmenovat po řeckém poslu bohů Hermovi, synovi Dia, ba neměl by se jmenovat vůbec nijak. Nemá natolik přesně určenou dráhu, aby patřil mezi planetky které mohou být regulérně pojmenované. Je jedinou planetkou, která dostala jméno, ač nedostala pořadové číslo, pouze předběžné označení 1937 UB.

 Jak toto předběžné označení prozradí odborníkům, byl Hermes objeven ve druhé polovině října 1937. Za přesný datum jeho objevu je považován 28. říjen 1937, kdy jej německý astronom Karl Reinmuth nalezl na fotografické desce pořízené na observatoři Heidelberg-Konigstuhl.

Reinmuth patřil mezi neúnavné hledače a pozorovatele planetek, jeho potvrzených objevů jsou téměř čtyři stovky, což je na první polovinu dvacátého století úžasné. Planetka byla zaznamenána v době, kdy se těsně blížila k Zemi. Její pohyb po obloze v době objevu dosahoval 20 úhlových minut za hodinu. Nejtěsněji se přiblížil k Zemi 30. října 1937 a to na 0,005 astronomických jednotek, to je přibližně 750 tisíc kilometrů. Do dneška jsme takových či podobných těsných přiblížení planetek k Zemi zaregistrovali dvacítku, leč Hermes byl první.

Brzy po objevu se ovšem nově objevený asteroid ztratil, a tak i když existují další pozorování, včetně nalezených předobjevových snímků, a to z observatoří v německém Sonnebergu, jihoafrickém Johannesburgu a severoamerické Oak Ridge Observatory, pokrývají celkem jen rozpětí necelých pět dnů. Z těchto údajů lze vypočítat, že jde o planetku typu Apollo křižující dráhu Země, ovšem krátký oblouk pozorované dráhy i některá méně přesná měření neumožňují dostatečnou přesnost výpočtu parametrů dráhy. Jeho rozměr byl odhadován na necelý kilometr.

Nezapomeňme, že objev Herma pochází z dob, kdy objevy planetek se pořizovaly fotograficky na skleněné desky za expozic trvajících desítky minut, prohlížely se a proměřovaly se hodiny metodou oko-okulár mikroskopového měřícího přístroje a další hodiny trvaly výpočty jednotlivých přesných pozic, výpočty drah pak celé dny. Fotograficky tak bylo velmi obtížné sledovat právě velmi rychle se pohybující planetky. O elektronických CCD kamerách scanujích oblohu a on-line počítačovém zpracovaní mohli naši předchůdci jen snít.

Objevené a posléze ztracené planetky byly a jsou výzvou pro současné odborníky. V roce 2000 se Garethu Williamsovi z Minor Planet Center podařilo identifikovat mezi pozorováními projektu Spacewatch téměř devadesát let ztracený blízkozemní asteroid (719) Albert. Právě po úspěšném nalezení Alberta, si mnozí opětovně připomněli na další kdesi ve sluneční soustavě ztracenou výzvu jménem Hermes. Dle dosavadních znalostí jeho dráhy patří nadto Hermes mezi takzvané potenciálně nebezpečné asteroidy, které jsou tak velké a tak těsně se mohou přiblížit k Zemi, že by nás v budoucnu mohl ohrozit srážkou.

 Téměř šedesát pět let od objevu a následného zmizení z dohledu tehdejších přístrojů Herma nikdo neviděl. Teď astronomům svitla naděje. Zatím ovšem jen naděje, zdaleka ne jistota. Současný největší hledací projekt, americký LINEAR, zaznamenal 30. září 2002 dosud neznámou planetku. Po zveřejnění na speciální webovské stránce Minor Planet Center její existenci tentýž den potvrdili jihočeští astronomové Jana Tichá a Miloš Tichý v rámci nového kleťského projektu KLENOT. Poté byla pozorována na dalších observatořích po celém světě a zároveň byla nalezena předobjevová pozorování dalšího amerického projektu LONEOS už z 18. září 2002. Výsledná dráha tohoto nově nalezeného asteroidu 2002 SY50 typu Apollo vzbudila v Timothy Spahrovi z Minor Planet Center podezření. Je totiž velmi podobná dráze ztraceného Herma z roku 1937.

Pro potvrzení této možnosti budou potřebná další pozorování nové planetky 2002 SY50 letos (pokud možno nejen optická, ale i radarová) i její znovunalezení v další opozici na začátku roku 2003. Teprve potom bude možné rozhodnout, zda jde o šedesát pět let ztracený Hermes nebo ne. Obě dráhy, jak pro planetku z roku 1937 tak z roku 2002 totiž obsahují těsná přiblížení jak k Zemi, tak k Venuši a Marsu, a to činí výpočet velmi složitý. Definitivní potvrzení či vyvrácení identifikace planetky 2002 SY50 mi tedy nyní nepotvrdil ani jeden z největších světových odborníků na dynamiku malých těles sluneční soustavy Brian Marsden z Harvard Center for Astrophysics. Nezbývá tedy, než si počkat na další pozorování a výsledky. Právě tak totiž funguje věda. Budeme vás o nich dál informovat.

Jana Tichá
Zdroj: www.planetky.cz
 

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