Astronomický ústav v Ondřejově 
Seznamte se s jednotlivými odděleními 
  
  
Sluneční oddělení 

Sluneční oddělení se zabývá výzkumem nejbližší hvězdy, našeho Slunce, především se věnuje studiu slunečních erupcí.  
Do našich výzkumů zahrnujeme nejenom vlastní pozorovaný erupční proces, ale i procesy s tím spojené, např. akumulaci erupční energie, velkorozměrovou aktivitu Slunce, vývoj aktivních oblastí, vývoj a strukturu slunečních skvrn, filamentů a poerupční procesy jako je šíření rázových vln z prostoru erupce do meziplanetárního prostoru. Z fyzikálního hlediska je sluneční erupce rychlým disipativním procesem ve vysokoteplotním plazmatu. Tento proces je blízký procesům, které jsou studovány v laboratorních systémech pro řízenou termonukleární fúzi. Sluneční erupce ovlivňují celý meziplanetární prostor, včetně naší Země a jejího okolí. Proto je studium slunečních erupcí významné i pro obory sledující vztahy Slunce-Země. Slunecni radioteleskop v Ondrejove 
 Slunce pozorujeme v optickém, radiovém a rentgenovém oboru záření, což nám umožňuje zaznamenávat sluneční aktivitu v různých částech slunečního spektra. Pozorování je řízeno počítači, které také používáme při analýze a interpretaci dat z vlastních i mezinárodních experimentů. Hlavními pozorovacími přístroji slunečního výzkumu v Ondřejově jsou: sluneční dalekohled pro pozorování v bílém světle a s Halfa filtrem v systému s videozáznamem a analyzátorem obrazů, mnohokamerový spektrograf k pozorování vývoje slunečních erupcí a protuberancí, radiospektrograf v pásmu 100-4000 MHz ke studiu radiových vzplanutí slunečních erupcí, magnetograf k měření slunečních magnetických polí, horizontální dalekohled se spektrografem k získávání spekter s vysokým rozlišením, dva sluneční radiové teleskopy, jeden s rychlozáznamem na 3 GHz a druhý na frekvencích 810, 536 a 260 MHz a automatický sluneční protuberanční teleskop. Podílíme se také na mezinárodních experimentech na družicích. Na palubě družice CORONAS máme instalován přístroj k měření měkkého rentgenového záření slunečních erupcí. Dále se podílíme na přípravě a realizaci projektů CESAR a GOES. 
Podstatnou součástí práce je budování teoretických představ o procesech na Slunci s důrazem na numerické modelování studovaných procesů. Tato činnost stojí na rozsáhlé mezinárodní spolupráci s institucemi ve Francii, USA, Německu, Nizozemí, Španělsku, Itálii, Japonsku a Rusku. 
  
  
Stelární oddělení 
  
Stelární oddělení je zaměřeno na komplexní studium horkých hvězd a vícenásobných soustav s důrazem na hledání příčin vzniku a proměnnosti plynných obalů a rozsáhlých obalů kolem těchto hvězdných soustav.  
Jedná se o dlouhodobý program, který byl počátkem sedmdesátých let orientován jen na jednu třídu horkých hvězd (Be hvězdy) a později postupně rozšiřován i na další třídy horkých hvězd. Hlavním cílem počátečního období bylo Ondrejovsky dvoumetrexperimentální ověření teorie dvojhvězdného původu cirkumstelární hmoty v Be hvězdách. V tomto programu bylo nalezeno několik spektroskopických dvojhvězd s Be složkou, jejichž spektrální změny byly závislé na orbitální fázi. Pozorovací data byla získávána dvoumetrovým dalekohledem, který je v Ondřejově v provozu od roku 1967 (spektra s velkým rozlišením) a 65 cm dalekohledem na stanici Hvar v bývalé Jugoslávii (fotometrie hvězd od roku 1972). Spektroskopické dvojhvězdy nalezené v rámci tohoto programu byly první dvojhvězdy objevené v Československu. Při systematickém sledování změn jasností Be hvězd na Hvaru se podařilo objevit řadu nových proměnných hvězd. 
Zavedení nízkošumových elektronických detektorů ve spektrografech vedlo k detekci rychlých změn ve hvězdných spektrech (změny na časové škále minut až zlomků dne). Rychlá spektrální proměnnost horkých hvězd je patrně jednou z charaketristických vlastností těchto objektů. Rychlé změny jsou velmi jemné (bylo je možné nalézt až po zavedení nízkošumových detektorů), ale jejich vliv na spouštění podstatnějších změn je patrně velmi významný. Po instalaci elektronického detektoru spekter typu Reticon 1872 RFv coudé spektrografu dvoumetrového dalekohledu (květen 1992) je možné studovat vztahy mezi rychlými (jemnými) a dlouhodobými (výraznými) spektrálními změnami ve spektrech horkých hvězd. Kromě toho se úspěšně rozvíjí program hledání spektrálních čar druhých složek spektroskopických dvojhvězd, které nebylo možno dříve zjistit na fotografických spektrech s velkým šumem. Tak je možné mnohem přesněji určovat takové fundamentální fyzikální parametry hvězd jako je hmotnost, rozměry nebo rychlost rotace. 
Experimentální výzkum se ve stelárním oddělení opírá o dvoumetrový dalekohled a o výpočetní systém tvořený desítkou počítačů PC a pracovní stanicí Sparc. Počítače jsou propojeny sítí TotalNet. Dva z počítačů PC jsou určeny k řízení mikrofotometru (zpracování fotografických spekter) a Reticonu. Ostatní počítače slouží ke zpracování dat a k interpretačním výpočtům. Teoretický výzkum se zaměřuje zejména na modelování hvězdných atmosfér a na přenos záření v rozpínajících se obálkách hvězd se započtením efektů zářivé hydrodynamiky. Naše výzkumy nejsou možné bez mezinárodní spolupráce. V průběhu dvaceti pěti let naší činnosti jsme navázali úzké kontakty s vědci z USA, Kanady, Francie, Číny, Itálie, Bulharska, Polska, Ruska a Chorvatska. 
  
  
Oddělení meziplanetární hmoty 
  
Oddělení meziplanetární hmoty se zabývá interakcí meziplanetární hmoty s atmosférou Země, asteroidy a kometami a dále astrofyzikou vysokých energií.  
Skupina fyziky meteorů je zaměřena především na popis dějů při průniku meteoroidů nadzvukovou rychlostí atmosférou Země, na odvození fyzikálních vlastností a chemického složení různých typů meteoroidů, na stanovení jejich původu, rozložení ve sluneční soustavě a na zjištění jejich vztahu ke kometám a planetkám na jedné straně a různým typům meteoritů na druhé straně. Řídíme činnost fotografické evropské bolidové sítě se stanicemi v sedmi zemích Evropy, výsledky měření jsou zpracovány v Ondřejově. Pro všechny vícestaniční bolidy jsou vypočítány jejich heliocentrické dráhy a jejich dráhy v atmosféře Země, popř. i místo dopadu na zemský povrch. Slabší rojové meteory jsou pozorovány televizními kamerami. Získáváme rovněž spektra meteorů, a to jak fotografickou tak i televizní technikou.  
Teoretický výzkum se v současnosti soustřeďuje na studium fragmentace meteoroidů v atmosféře, světelnou účinnost meteorů, chemické složení meteoroidů odvozené ze spekter a mechanismus záření dlouhotrvajících stop meteorů.  
Meteorický radarPomocí radarových pozorování interakce meziplanetární hmoty se zemskou atmosférou jsou odvozovány parametry ionizované meteorické stopy. Na tyto výsledky navazují studie množství meteorické hmoty ve sluneční soustavě. Zde se jedná jako stanovení charakteristik komplexu sporadických meteorů, některých meteorických rojů, studia jejich vývoje, struktury a vztahu k mateřským tělesům, tak o problematiku stanovení dráhových elementů jednotlivých meteorů. Radarově jsou detekovány méně hmotné meteoroidy než fotograficky a televizně, tyto tři techniky se proto vhodně doplňují. Základním přístrojem, kterým jsou prováděna pravidelná pozorování, je meteorický radar, uvedený do provozu v roce 1958. Nemalou výhodou je jeho použitelnost bez ohledu na noční dobu a klimatické podmínky. Tímto radarem byly získány velmi dlouhé pozorovací řady některých meteorických rojů (Quadrantidy, Perseidy, Geminidy), v jejich pozorování systematicky pokračujeme. Pozornost je věnována i jiným meteorickým rojům, jako jsou Leonidy, Giacobinidy a jiné, jejichž aktivita vykazuje delší periodicitu.  
Dalším směrem je studium vybraných asteroidů, které se přibližují k Zemi. Jejich výzkum je založen na přesné astrometrii a fotometrii, umožňující upřesnění jejich fyzikálních parametrů a drah. Pro tento účel je používán teleskop o průměru 65 cm vybavený moderní snímací technikou CCD. V astrofyzice vysokých energií studujeme zdroje rentgenové a gama emise současně ve více spektrálních oblastech. Pracovníci skupiny jsou zapojeni do řady světových kosmických programů, např. družic Gamma-Ray Observatory a HETE (USA), INTEGRAL a Ulysses (ESA), WATCH (Dánsko). Na nové úrovni pokračuje aplikace rentgenové optiky pro družicové programy. Tento program je u nás již tradiční a probíhá od roku 1970. Dnes je to především vývoj optiky typu račí oko pro projekt LOBSTER, který se uskutečňuje ve spolupráci s americkými partnery. 
  
  
Oddělení fyziky okolí Země 
  
Oddělení fyziky okolí Země se zabývá dráhovou dynamikou umělých družic Země a studiem nabitých částic v magnetosféře i meziplanetárním prostoru a fyzikálními procesy v kosmické plazmě související se sluneční aktivitou.  
Pohyb umělé družice Země je mimo gravitačních sil ovlivňován i silami negravitačního původu (např. odpor velmi vysoké atmosféry). Přesnost modelů gravitačního pole Země je studována na základě měření drah geodynamických a altimetrických družic, síly negravitačního původu jsou zkoumány pomocí modelů atmosféry. Tyto modely významně ovlivnily ve světě užívané procedury pro vyhodnocování a předpovědi drah umělých družic. Při dalším zpřesňování dráhy umělé družice je nutno započíst silové působení slunečního záření (přímého i odraženého od zemského povrchu), tepelné vyzařování Země, případně i efekt rostoucí rychlosti atmosféry ve výškách od 150 do 450 km. Pro přímé měření těchto slabých sil se podařilo vyvinout extrémně citlivý mikroakcelerometr s pracovním rozsahem 10-5 až 10 g (g = normální zrychlení na povrchu Země). Tento přístroj byl úspěšně vyzkoušen v roce 1992 na palubě družice RESURS-F1. Dostatečně přesná vědecká data jsou očekávána od experimentu orientovaného na studium prostředí v okolí Země (projekt CESAR) v rámci spolupráce zemí střední Evropy (ČR, Itálie, Mad'arsko, Polsko, Rakousko a Slovensko). Zájem o náš unikátní přístroj roste i v zahraničí: např. byl testován a použit na palubě amerického raketoplánu Endeavour v roce 1996 (Experiment MACEK). Mikroakcelerometr rozebrany na casti. 
Studium pohybu nabitých částic v magnetosféře započalo v sedmdesátých letech v rámci v programu Interkosmos. Zatímco první experimenty na nízkých oběžných dráhách byly zaměřeny na dynamiku částic v radiačních pásech Země, experimenty na družicích série Prognoz umožnily přímé studium slunečního kosmického záření, dynamiky radiačních pásů a magnetosféry i procesů ve slunečním větru. Významným příspěvkem byl podíl na sovětsko-československém projektu Interšok zaměřeném na výzkum struktury rázových vln v kosmické plazmě (uskutečnil se v r. 1985 na družici Prognoz 10 - Interkosmos). Podílíme se i na dalších mezinárodních kosmických projektech jako jsou Interball nebo Mars-94.  
Měření z projektu Interšok byla použita při budování teorie urychlování elektronů rázovou vlnou, při studiu podmínek výskytu energetických nabitých částic před rázovou vlnou u Země a dále při studiu přechodové oblasti mezi magnetosférou a rázovou vlnou. Stálou pozornost poutají emise částic urychlených při slunečních erupcích a oblaka plazmy vyvrhovaná Sluncem. Asi desetina výronů koronální hmoty ze Slunce do meziplanetárního prostoru jsou tzv. magnetická oblaka, působící geomagnetické bouře na Zemi. Zabýváme se jejich podstatou, šířením mezi Zemí a Sluncem i jejich vnitřní strukturou. 
  
  
Oddělení dynamické astronomie 
  
Oddělení dynamické astronomie studuje dynamické vlastnosti vybraných přirozených těles sluneční soustavy a galaxií.  
Pokud jde o sluneční soustavu, pozornost je soustředěna na globální dynamiku a tvar Země. V oblasti monitorování změn orientace Země v prostoru, které se projevují jednak změnami polohy osy rotace vůči hvězdám (tzv. precese a nutace), jednak pohybem pólu rotace v tělese samém a jednak změnami rychlosti rotace kolem této osy, se na observatoři v Ondřejově již od počátku sedmdesátých let používá fotografický zenitteleskop firmy Zeiss. Změny orientace Země jsou studovány též teoreticky, a to z hlediska jak vlivu ostatních těles sluneční soustavy, tak i vlivů geofyzikálních, zejména je studován vliv atmosféry na pohyb pólu a rychlost rotace. V současné době je oddělení pověřeno 19. komisí Mezinárodní astronomické unie novým globálním zpracováním astrometrických pozorování parametrů orientace Země od počátku století v systému hvězdného katalogu evropské astrometrické družice Hipparcos. Dalšími sledovanými tématy jsou slapový vývoj soustavy Země-Měsíc-Slunce s důrazem na dlouhoperiodický vývoj zpomalování rychlosti rotace Země a sekulární změny jejího zploštění, tvar a rozměry ekvipotenciálních ploch tíhového pole Země, či dynamika slapového vývoje systémů měsíců některých planet (Marsu, Saturna, Urana, Neptuna). Fotografický zenitteleskop Zeiss 
V oddělení je studována též dynamika pásu asteroid. Kirkwoodovy mezery, totiž absence malých planetek s oběžnými dobami, které jsou s oběžnou dobou Jupitera v poměru malých celých čísel, mají též souvislost s resonancemi, které vedou k existenci tzv. chaotických drah (velmi malá změna počátečních podmínek může vést k výrazným změnám chování dráhy). Studium chaotických oblastí spojených s resonancemi a vlastností drah v těchto oblastech a závěry plynoucí pro strukturu pásu asteroid jsou hlavním tématem práce oddělení v této oblasti.  
Kromě toho se oddělení věnuje též řešení některých problémů astronomických konstant a standardů, výpočtům astronomických efemerid pro Hvězdářskou ročenku, otázkám fundamentální astronomie a astrometrie a částečně též historii astronomie.  
Dalším předmětem výzkumů v oddělení jsou galaxie. Pomocí simulačního programu, který popisuje pohyb N-částic v třírozměrném prostoru, analyzujeme soustavu molekulárních oblaků, která se nepružně sráží. Galaxie jsou v našem modelu popisovány jakožto disipativní dynamické soustavy, fázový prostor je studován z hlediska struktury atraktorů a zachovávání míry. Výsledky simulací jsou porovnávány s pozorovaným rozdělením molekul ve galaxiích NGC 4736, M82 a dalších. Dále se zabýváme vazbou mezi OB asociacemi a expandujícími strukturami neutrálního vodíku, které jsou pozorovány v oblasti 21 cm, v naší Galaxii, v mlhovině v souhvězdí Andromendy, v galaxiích M33 a HoII. Používáme měření z 10 m radioteleskopu v Dwingeloo (Nizozemí), 100 metrové antény v Effelsbergu (Německo) a z radiového interferometru VLA v Novém Mexiku (USA). Dalším projektem je výzkum šíření tvorby hvězd v galaxiích, které je výsledkem vazby mezi tvorbou hvězd, hvězdným vývojem, mezihvězdnou hmotou a dynamikou galaxií. Šíření tvorby hvězd je analyzováno jakožto stochastický, samoregulující se proces ovlivňující vývoj galaxií. Při našich výzkumech spolupracujeme především s observatoří v Meudonu (Francie) s Max-Planck-Institut für Radioastronomie v Bonnu (Německo) a s Astrofyzikálním ústavem na Kanárských ostrovech (Španělsko). 
  

Ondřej Kotrč
  
Další informace najdete na neoficiální stránce Astronomického ústavu, ze které jsme také převzali výše uvedené materiály.