:: 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

 

474. vydání (27. 2. 2003)

Velky pes s jasnym Siriem. Foto J. ChuchmaTo se nám tohle jaro sešlo zajímavých akcí! Během následujícího víkendu proběhne na naší domovské hvězdárně v Brně seminář věnovaný astronomické fotografii. Záštitu nad programem převzal prof. M. Druckmüller, který přednáší na VUT v Brně a celý svůj život se fotografii a hlavně digitálnímu zpracování obrazu aktivně věnuje také jako nadšený astronom amatér. I když v jeho případě je označení amatér ryze formální, protože například podle Zdeňka Pokorného jeho úpravy snímků kosmických sond dopadly lépe, než ty prezentované NASA. (Jednalo se mám dojem o obrázky do nějaké publikace, koneckonců můžete se ho na to o víkendu zeptat…) Sám za sebe mohu soudit podle výstavy ve foyer našeho planetária. Některé snímky jsou prostě nádherné.

Další zajímavou akcí, která nás s přicházejícím jarem čeká, je setkání příznivců noční oblohy - APO. Více informací najdete v článku o něco níž, takže snad jen několik postřehů, jak takové setkání probíhá (pokud byste chtěli dorazit). Celý víkend se sedí na zadku a poslouchá fůra zajímavých přednášek, večer pak probíhají diskuse na různá témata, tu a tam ukápne nějaké to víno nebo čaj a tu a tam se i kouká na oblohu, když to počasí dovolí. Ale většina účastníků si raději v teple popovídá s lidmi, které třeba zase dlouho neuvidí. Protože se mi zatím semináře APO pokaždé velmi líbily, návštěvu vřele doporučuji. Nejen program bývá zajímavý, ale potkáte spoustu příjemných lidí se spoustou zajímavých názorů na kde co.

Ještě než se ale pustíte do čtení dnešní porce článků, musím vás upozornit na velmi unikátní akci, pořádanou opět brněnskou hvězdárnou. V pondělí desátého března se k nám přijede podívat malá delegace astronautů. Na pódium zasednou Vladimír Remek, Alexejové Gubarev a Leonov a Vitalij Sevasťjanov. Hlavní náplní setkání však nebude vzpomínání na zašlou slávu ruské kosmonautiky, nýbrž zasvěcené odhady kosmické budoucnosti. Protože už jsem dvě podobná setkání navštívil, myslím, že je na co se těšit. Ale pozor! Omezená emise osmi desítek lístků pro veřejnost bude vypuštěna do oběhu za jednotnou cenu 120 Kč 3. března a kdo pozdě chodí, dál už to znáte. Doufám, že se na IAN dostane jako obvykle záznam coby další díl našeho rádio seriálu.

Rudolf Novák

 

 

 

Setkání Amatérské prohlídky oblohy

O víkendu 14. až 16. března tohoto roku se na hvězdárně v Ostravě uskuteční další z pravidelných setkání APO. Pokud vás program zaujme, neváhejte a přijeďte.

Amatérská prohlídka oblohy,
Hvězdárna a planetárium Johanna Palisy v Ostravě
si Vás dovolují pozvat na

Setkání Amatérské prohlídky oblohy,

které se uskuteční 14. až 16. března na půdě Hvězdárny a planetária Johanna Palisy v Ostravě.



Pátek 14. března:
19:30 - 20:15 Prezence účastníků
20:30 - 22:30 Příspěvky účastníků
Poté za dobrého počasí pozorování místními dalekohledy.

Sobota 15. března:
9:30 - 10:30 Od cigaretového kouře k mlhovinám, Viktor Votruba
10:45 - 12:45 Zámek na skleněné hoře, Leoš Ondra

12:45 - 14:45 Přestávka na oběd

15:00 - 15:50 Sopky vesmíru, Pavel Gabzdyl
16:00 - 17:30 Tisíciletý odkaz čínských hvězdářů, Jiří Dušek
18:00 - 19:00 Hvězdy jazzového nebe, Boris Urbánek

19:00 - 20:45 Přestávka na večeři

21:00 - 22:00 Valná hromada APO
Poté za dobrého počasí pozorování místními dalekohledy.

Neděle 16. března:
10:00 - 12:00 Komponovaný pořad
13:00 Ukončení semináře

Kromě uvedeného programu samozřejmě můžete vystoupit i vy - ať už formou ústního příspěvku anebo prostřednictvím nějaké nástěnky. Setkání se mohou zúčastnit i nečlenové APO. Ubytování je zdarma, musíte si však s sebou přivézt spacák, karimatku a přezůvky. Velmi vážným zájemcům můžeme po dohodě zajistit pohodlnější ubytování ve hvězdárenské nocležně, zde je však omezená kapacita. Každopádně nám na email marek@ready.cz, pošlete do 12. března přihlášku.

redakce
Zdroj: WAPO (www.astronomie.cz)
 

Začíná éra přesné kosmologie?

Změřit, zvážit a to s co možná největší přesností. To je snaha všech fyziků i astrofyziků. Ještě donedávna se ale mohlo zdát, že se kosmologie tomuto trendu úspěšně vymyká. Hubblova konstanta a tedy i věk vesmíru byl znám pouze přibližně a hustota látky ve vesmíru byla velká neznámá. Nyní se však zdá, že se blýská na lepší časy. Alespoň první výsledky sondy WMAP, která studuje reliktní záření, tomu nasvědčují.

Svědek vzniku vesmíru

Bezesporu nejzajímavějším okamžikem vývoje vesmíru je jeho vznik během Velkého třesku. Bohužel, samotný vznik vesmíru nejsme schopni pozorovat a dost možná ani nikdy nebudeme moci. Zrod vesmíru je pro nás zahalen mlhou. A to přeneseně i doslova. Krátce po vzniku vesmíru byla látka hustá a hlavně ionizovaná. Před asi třinácti miliardami let, zhruba 380 000 let po Velkém třesku, se ale s látkou ve vesmíru udála velká změna. Do té doby volné elektrony se sloučily s protony a vznikl tak neutrální vodík, látka ve vesmíru rekombinovala. Od té doby začala být vesmír pro elektromagnetické záření průhledný. Záření, které v té době vzniklo, tzv. reliktní záření, nese tedy v sobě otisk rozložení hmoty ve vesmíru právě před oněmi třinácti miliardami let. Během rozpínání vesmíru toto záření postupně chladlo, v dnešní době má teplotu pouhých 2,7 K, tedy asi -270 stupňů Celsia.

Teoreticky byla existence reliktního záření předpovězena na konci čtyřicátých let, ale objeveno bylo až (v podstatě) šťastnou náhodou v roce 1965 A. Penziasem a R. Wilsonem. Jejich objev byl v roce 1978 oceněn Nobelovou cenou. Od doby svého objevu bylo reliktní záření pečlivě studováno, protože se jedná o jeden z mnoha důkazů moderní teorie vzniku vesmíru. Donedávna jedny z nejlepších pozorování reliktního záření získala v roce 1991 americká družice COBE. Její pozorování potvrdilo domněnky teoretiků, že reliktní záření je na obloze rozloženo s vysokou přesností izotropně, s mírnou odchylkou způsobenou pohybem naší Galaxie. Velký úspěch při pozorování reliktního záření zaznamenal nedávno projekt BOOMERANG, v rámci kterého bylo reliktní záření studováno z paluby balónu.

WMAP

Reliktní záření obsahuje údaje o prostorovém rozložení hmoty v době rekombinace látky. Záření přicházející k nám z různých směrů má poněkud odlišnou teplotu, ale tyto teplotní rozdíly jsou pouze nepatrné, na úrovni milióntin kelvinu. Malé změny teploty jsou způsobeny fluktuací hmoty a následnou fluktuací gravitačního pole v raném vesmíru. Přestože jsou rozdíly teplot reliktního záření přicházejícího z různých směrů nepatrné, má jejich studium velký význam pro kosmologii, protože nám může prozradit mnohé parametry vesmíru. Proto byla v červnu roku 2001 vypuštěna družice WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, později pojmenovaná po profesoru Princetonské univerzity D. Wilkinsonovi, který zemřel v září 2002). Tato družice měla za úkol podrobně studovat rozložení reliktního záření na obloze. Sonda se nachází v Lagrangeově bodu L2 a v loňském roce pečlivě pozorovala reliktní záření. Výsledky jejího pozorování, obraz mladého vesmíru 380 000 let po svém zrodu, byl teprve nedávno zveřejněn.

Vesmír podle WMAPu. Po odečtení záření sluneční soustavy a Galaxie zbylo pozadí tvořené reliktním zářením.

S velkou přesností byla změřena hodnota Hubblovy konstanty na 71 km/s/Mpc. Její hodnota je v dobrém souladu s hodnotou získanou nedávno pomocí Hubblova vesmírného dalekohledu. Na základě dat získaných pomocí družice WMAP byl odhadnut věk vesmíru na 13,7 miliard let. Z jejího pozorování dále vyplývá, že 27% obsahu vesmíru tvoří hmota, z níž ovšem pouhá 4% odpovídají baryonové látce. Zbytek obsahu vesmíru, plných 73% však zřejmě připadá na neznámou, tzv. temnou energii.

Jeden z členů týmu, profesor D. N. Spergel, k výsledkům sondy říká: "Je to začátek nové éry studia raného vesmíru. Získaný portrét reliktního záření můžeme použít nejen pro předpověď vlastností okolního vesmíru, ale také pro pochopení prvních okamžiků po Velkém třesku."

Pro srovnání mapa reliktního pozadí podle COBE. Má asi 40x horší rozlišení.

Pozorované reliktní záření pochází z oblastí, které se nacházejí až na samé hranici viditelného vesmíru. Informace, které jsou v něm skryty, nám mohou pomoci zodpovědět otázky o vzniku a struktuře vesmíru. Proto bude družice WMAP další tři roky zpřesňovat údaje, které doposud získala. A nezůstane osamocena, v roce 2007 by měly být vypuštěny družice FIRST a Planck Evropské kosmické agentury, které budou studovat reliktní záření s ještě větší přesností.

Zdálo by se tedy, že největší problémy kosmologie pomalu spějí ke svému vyřešení. Víme, jak je vesmír starý a jeho stáří není v zásadním rozporu s žádnými dalšími měřeními, víme z čeho je vesmír složen. Jenže právě složení vesmíru je dalším oříškem, který stále odolává úsilí teoretiků i pozorovatelů. Vždyť velká část vesmíru by měla být složena z temné energie a temné hmoty o kterých dosud nemáme žádné přesnější představy. Zdá se tedy, že o další zajímavé objevy nebude v budoucnu nouze.

Jiří Krtička
Zdroj: WMAP
 

Ze života černých děr

Černé díry, jak fyzikové poeticky nazývají unikátní hrobky hvězd, jsou jednou z nejznámějších předpovědí obecné teorie relativity. Příčinou jejich obrovské popularity jsou zcela unikátní fyzikální vlastnosti. Představte si nenasytný chřtán, který nemilosrdně spolyká vše, co se nachází v jeho dosahu! Ať už měla hmota před gravitačním zhroucením ty nejrozmanitější vlastnosti, po zhroucení se charakteristika objektu omezila pouze na hmotnost, moment hybnosti a náboj.

Podivuhodné vlastnosti těchto objektů si pohrávají s lidskou fantazií, spisovatelům vědeckofantastické literatury se otevřely nové světy, teoretickým fyzikům naopak přibyla spousta záludných otázek. Kolik toho tedy o černých dírách skutečně víme? Zatímco prvotní studie se omezily na popis jednoduchých situací, tedy například izolovaných černých děr, reálné situace jsou mnohem komplikovanější. Skutečné černé díry komplikovanými procesy absorbují hmotu i záření (elektromagnetické záření i gravitační vlny), rotují a mohou vzájemně interagovat.

Průkopníkem v oblasti dynamiky černých děr se stal v roce 1970 známý fyzik Stephen Hawking, který odvodil zákon plochy horizontu černých děr. Tento zákon říká, že celková plocha horizontu v uzavřeném systému obsahujícím černé díry se nikdy nezmenšuje. Tedy jinými slovy, plocha se může pouze zvětšit nebo zůstat stejná. Tento velmi důležitý výsledek nám napovídá, že v důsledku akrece hmoty černou dírou nebo v případě srážek černých děr, se poloměr horizontu událostí zvětšuje.

Někdo by se mohl po přečtení těchto řádků zarazit. Důvodem rozpaků by mohl být objev kvantového vypařování černých děr, učiněný o několik let později opět Hawkingem, při kterém se poloměr horizontu a tím pádem i jeho plocha zmenšuje. Je snad něco špatně? Ne, zákon zůstává v platnosti, jen jsme patřičně nezdůraznili, že zákon platí v klasické OTR, tedy bez přihlédnutí ke kvantovým efektům. Abychom vše pochopili, musíme se ještě jednou, ale detailněji podívat na zákon ploch horizontu. Nápadně nám připomíná druhý termodynamický zákon, který říká, že celková entropie v uzavřeném systému se nikdy nezmenšuje. Připomeňme, že entropie je veličina vyjadřující míru neuspořádanosti systému: čím větší je její hodnota, tím je systém neuspořádanější.

Představme si černou díru a materiál, který je k ní přitahován. Před pádem do černé díry je popis materiálu poměrně složitý. Jedná se o velmi neuspořádanou směs částic o určité teplotě, dané mírou jejich neuspořádaného pohybu. K úplnému popisu systému bychom potřebovali znát souřadnice a rychlosti všech částic. Po pádu do černé díry je celý systém charakterizován pouze třemi údaji: hmotností, momentem hybnosti a nábojem, což je velice uspořádaný stav. Porušuje snad tento proces druhý termodynamický zákon? Nikoli. Mírou entropie černé díry je právě plocha horizontu. Jinak řečeno, čím více hmoty skončí v černé díře, tím větší bude plocha jejího horizontu a tím bude větší i entropie černé díry. To ale také znamená, že černá díra musí mít určitou teplotu a tedy musí zářit jako černé těleso s touto teplotou. Na první pohled se zdá, že se jedná o holý nesmysl, černá díra v klasické teorii přeci nezáří, jelikož nic nemůže uniknout zpoza jejího horizontu. Nicméně, když přihlédneme ke kvantovým efektům, skutečně existuje mechanismus, který umožňuje černé díře "zářit". Jev je založen na faktu, že v celém vesmíru, tedy i poblíž černé díry, neustále vznikají virtuální páry částic a antičástic. Ve většině případů virtuální pár ve velice krátkém čase opět díky anihilaci zaniká. Občas se však stane, že se jedna složka páru dostane pod horizont událostí černé díry, pomyslnou hranici, zpoza které již nemá žádná forma hmoty naději uniknout. Zcela tak zmizí pro vnější svět a druhé složce páru nezbývá nic jiného než se natrvalo vynořit ve vnějším vesmíru. Energie této unikající částice jde však na úkor hmotnosti černé díry, která se o tuto hodnotu lomenou kvadrátem rychlosti světla menší. Tím se zmenší i její hmotnost a tedy i poloměr. Platí jednoduchá relace čím menší černá díra, tím je proces vypařování černé díry efektivnější. Zatímco černá díra o hmotnosti dvou sluncí by se vypařila až za zhruba 1067 let, černá díra o hmotnosti 100 000 kg za zhruba desetinu sekundy. To je ona podstata záření černé díry.

Vraťme se ale zpátky do roku 1970. Bezmála třicet dva let trvalo, než byl odhalen další kus skládanky života černých děr. V článku uveřejněném v časopise Physical Review Letters v prosinci minulého roku Astekharem a Badri Krishnanem, významnými relativisty, toho času pracujícími v ústavu pro gravitační fyziku institutu Maxe Plancka, byl učiněn další krok k pochopení složitých dynamických procesů černých děr. Oběma vědcům se podařilo stanovit přesnou matematickou formuli, na jejíž jedné straně vstupuje množství dopadající hmoty a záření a na straně druhé říká, o kolik se změní plocha horizontu, hmotnost a moment hybnosti černé díry. Díky tomuto zákonu teď vědci mohou mnohem přesněji simulovat srážky černých děr či stanovit přesněji jejich hmotnost. V neposlední řadě budou moci také zpřesnit výpočty energie gravitačního záření takovýchto objektů a tím přesněji předpovídat detekci gravitačních vln v projektech, jakým je třeba LIGO.

Viktor Votruba
Zdroj: Physical Review Letters
 

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