Půl miliardy hvězd 
Kolik je hvězd? 
Věnec plný hvězd 
Vyhoří brněnská hvězdárna? 

 
  
Půl miliardy hvězd 
 
Detailní portrét čtvrtiny hvězdné oblohy v pěti barvách. Půl miliardy galaxií a ještě větší počet hvězd. Miliony spekter. Patnáct terabajtů informací. Během pozorování nekončící proud pěti megabajtů za sekundu! Tato čísla charakterizují dosud nejambicióznější prohlídku noční oblohy, která se v minulých dnech dočkala "prvního světla". Oznámili to astronomové pracující na projektu Sloan Digital Sky Survey během setkání American Astronomical Society v San Diegu (na snímku). 
Na první pohled se zdá, že je nebe poseto desítkami či dokonce stovkami tisíc hvězd. Ve skutečnosti jich je mnohem méně. I na úplně nejtmavší obloze byste pouhýma očima stěží napočítali více než sedm tisíc hvězd. Ostatně první katalogy, které vznikly na přelomu našeho letopočtu, obsahovaly jen tisícovku položek. Dalekohled Sloan Digital Sky SurveyNejstarší, alespoň zprostředkovaně dochovaný soupis od Klaudia Ptolemaia obsahuje 1022 stálic. (Jak je ovšem známo, "vypůjčil" si ho od svého předchůdce Hipparcha z Níkaie.) Tento katalog se až do vynálezu dalekohledu stal fundamentálním dílem pro hvězdáře po celém světě. S rozvojem přístrojové techniky začal prudce růst i rozsah jednotlivých katalogů: Na začátku osmnáctého století zmapoval Angličan John Flamsteed prakticky všechny hvězdy viditelné bez dalekohledu (téměř tři tisíce  položek). O sto let později jsme měli přehled o všech stálicích viditelných například loveckým triedrem (320 tisíc hvězd). Po druhé světové válce byl na hoře Mt. Palomar pořízen fotografický atlas National Geographic Society -- Palomar Sky Survey, známá Palomarská přehlídka oblohy. Jedná se o necelou tisícovku dvojic skleněných desek (citlivých vždy na modrou a červenou oblast viditelného záření), které obsahují všechny objekty pozorovatelné z observatoře do 21. velikosti (milionkrát slabší než nejslabší hvězdy viditelné bez dalekohledu). Jedná se však o fotografické desky, se kterými se nejen špatně manipuluje, ale vůbec jakkoli pracuje. 
Maly vyrez z prvniho snimku SSDS.V souvislosti s přípravou Hubblova kosmického dalekohledu se během osmdesátých let objevila nutnost mít k dispozici počítačový katalog s objekty alespoň do 15. magnitudy. Vznikl tak Guide Star Catalogue, který obsahuje téměř devatenáct milionů položek, z nichž je tři a půl milionu klasifikováno jako "ne-hvězdy" (tj. různé mlhavé skvrnky), a zbývajících patnáct milionů jako hvězdy. To všechno by měla během následujících pěti let překonat nová prohlídka Sloan Digital Sky Survey. Jejím úkolem je detailně zmapovat čtvrtinu hvězdné oblohy, určit polohy a jasnosti více něž stovky milionů objektů a také vzdálenosti asi milionu galaxií. 
K tomuto technologicky nesmírně obtížnému úkolu byl postaven zvláštní zrcadlový dalekohled o průměru objektivu dva a půl metru na Apache Point Observatory v Sacramento Mountains v Novém Mexiku. Speciální optický systém zajišťuje, že zorné pole dalekohledu má průměr tři stupně, tedy stejně velké jako menší amatérské přístroje. Na rozdíl od nich je ale více než milionkrát citlivější. K tomu má ve výbavě hned dva unikátnídoplňky: 

  1. Specialni soustava CCD cipuSpeciální kamera složená z třiceti CCD čipů. Tyto digitální zobrazovací prvky jsou uspořádány do pěti řádků, z nichž každý má před sebou jiný barevný filtr. Jejich úhlové rozlišení je pouze 0,4 úhlové vteřiny (korunovou minci rozliší na vzdálenost více než deset kilometrů!). Během exponování se dalekohled nebude hýbat za hvězdami. Obrazy hvězd tedy pomalu polezou po jednotlivých čipech. Speciální programové vybavení pak zajistí, aby se nerozmazaly. Výsledkem bude nepřetržitá tapiserie nebe v pěti různých barvách: ultrafialové, zelené, červené a ve dvou infračervených pásmech. Během pozorování se bude jednat o nepřetržitý proud pěti megabajtů dat za sekundu, jež budou hned zapisovány na dvojici speciálních magnetických pásků. Jeden z nich se poté zpracuje v laboratořích Fermilab (stát Illinois). Očekává se, že tyto snímky přinesou informaci o přesné poloze a jasnosti několika stovek milionů objektů. Poslouží též při výběru cílů pro druhé zařízení.
  2. Priprava sklenenych vlaken spektroskopuDo ohniska dalekohledu bude občas umístěna speciální hliníková deska, ve které může být vyvrtáno až 640 dírek, jejichž polohy budou přesně souhlasit s polohami vybraných galaxií, kvasarů či hvězd na předem vytipovaném kousku oblohy. Z každé dírky povede skleněné vlákno do spektrografu. Astronomové tak budou schopni získat najednou až 640 spekter v rozsahu od modré až po blízkou infračervenou oblast. Během kvalitní noci pozorovatelé mohou pořídit šest až devět takových desek. Během několika týdnů tak získají více spekter než všechny předcházející programy dohromady. Na základě těchto spekter mohou astronomové především zjišťovat rychlosti, se kterými se k nám objekty přibližují či vzdalují (s přesností na padesát kilometrů za sekundu). Plánuje se, že nakonec budou k dispozici informace asi o milionu galaxií a stovce tisíc vzdálených kvasarů.
Řeknete si určitě, k čemu to všechno? Taková systematická detailní prohlídka velké části oblohy bude mít zcela zásadní vliv na naše představy o podobě vesmíru. Spektra jednotlivých galaxií nám totiž prozradí jejich vzdálenost. Hlavním cílem projektu Sloan Digital Sky Survey je pořízení prostorové mapy rozložení galaxií do vzdálenosti asi tří miliard světelných let (podobné té na obrázku). Přitom už na současných mapách, které sahají do vzdálenosti jen několika stovek milionů světelných let, je vidět, že se galaxie seskupují do jakýchsi řetězů, buněk, zdí apod. Rozsáhlá prohlídka však přinese také spoustu informací -- a jak bývá zvykem i otazníků -- o vzniku a vývoji galaxií, o vztahu mezi viditelnou a temnou hmotou, o struktuře naší Galaxie i rozložení mezihvězdného prachu. 
Celý katalog by měl být k dispozici také široké veřejnosti. Patnáct terabajtů informací, což je jeho celkový odhadovaný objem, může směle soupeřit s objemem dat uložených v Kongresové knihovně ve Washingtonu. Máte se tedy na co těšit. Copak by si o tom pomyslel sám velký Hipparchos, který před dvěma tisíci roky sestavil soupis 800 stálic? 
 
Jiří Dušek
(Podle materiálů SDSS a Sky and Telescope, foto SDSS)
 
 
  
Kolik je hvězd?  

Nebojte se, nemusíte je všechny počítat. Jejich množství však můžete snadno odhadnou. Stačí k tomu čtvrtka tvrdého papíru, nůžky, stuha, tužka, pravítko a lepidlo. Nejdříve si z papíru vystřihněte čtverec o straně dvacet centimetrů. Pak si odměřte od okrajů dva a půl centimetru a uprostřed vystřihněte další čtverec o straně patnáct centimetrů. Získáte tak rámeček s okraji širokými dva a půl centimetru. Dále si vezměte čtyřicet centimetrů dlouhou stuhu a jeden její konec připevněte na roh rámečku. Nyní už musíte vyjít ven, pod oblohu s hvězdami. Volný konec stuhy chytněte těsně pod okem a rámeček držte tak daleko od hlavy, aby byla stuha napnutá. Podívejte se na nebe. Jak sami zjistíte, viditelná obloha se vám rozdělila na čtyřicet stejně velikých oblastí. Stačí tedy spočítat hvězdy, které v rámečku vidíte, vynásobit výsledek čtyřiceti a už máte vcelku dobrý odhad o počtu všech hvězd. Aby bylo vaše pozorování přesnější, spočítejte množství hvězd na několika místech nebe, udělejte průměr a ten pak vynásobte čtyřiceti. Celkový počet hvězd by se měl pohybovat od několika set do několika tisíc, což záleží především na pozorovacích podmínkách.  
 

Jiří Dušek
   
 
  
Věnec plný hvězd  

Pomalu bývá zvykem, že ať se Hubblův kosmický dalekohled (HST) namíří kamkoli, vždy najde něco zajímavého. Možná je to ale strategie střediska Space Telescope Science Institute v Baltimoru, kde sídlí vědecké ústředí této nejlepší observatoře na světě. Veřejnosti se jednoduše servírují pouze "třešinky na dortu". Takovou lahůdkou je i snímek blízké spirální galaxie s příčkou NGC 4314. Leží ve vzdálenosti asi čtyřicet milionů světelných let směrem do souhvězdí Vlasy Bereniky. Kolem jádra najdete nádherný purpurově-modrý věnec velmi mladých hvězd, které se zde zrodily během posledních pěti milionů let. 
Bdělému oku však neuniknou ani další zajímavé detaily poblíž centra galaxie: pásy prachu, spirální struktura, pás plynu a prachu rozprostírající se podél věnce mladých hvězd. Zatímco prsteny plynu a prachové pásy jsou známy i v jiných případech, spirální ramena v jádru galaxie složená výhradně z mladých hvězd obvyklá nejsou. Věnec hvězd má poloměr asi tisíc světelných let a je unikátní laboratoří pro studenty, kteří se specializují na "vznik hvězd v galaxiích". 
Menší portrét NGC 4314 byl pořízen v únoru 1996 třicetipalcovým teleskopem McDonaldovy observatoře. Rámeček uprostřed ukazuje oblast, na kterou se podíval Hubblův kosmický dalekohled. 
Větší snímek (kliknutím jej získáte ve větším rozlišení) ukazuje těsné okolí jádra galaxie, nasnímané v prosinci 1995 kamerou WFPC 2 dalekohledu HST (přes několik filtrů). 
 

Jiří Dušek
(Podle materiálů STSCI, foto: G. F. Benedict, A. Howell, I. Jorgensen,
D. Chapell, J. Kenney, B. J. Smith a NASA.)
 
 
  
Vyhoří brněnská hvězdárna?  
  
V nejbližších dnech se na brněnské hvězdárně, kde též sídlí redakce Instantních astronomických novin, uskuteční dvě zajímavé akce. Od čtvrtka 11. do soboty 13.  června proběhne na Kraví hoře přehlídka ohňostrojů. Začíná se vždy v deset hodin večer. V sobotu se na závěr plánuje velkolepé představení hned ze tří brněnských kopců.  
V sobotu večer ve 20 hodin můžete také přijít k nám do planetária na derniéru hvězdářské zpěvohry Ebil a Singularita autorů Ivo Míčka a Martina Píštěka.