Přesýpací hodiny v Lyře 
Poslechněte si meteory 
Svítí na nás E.T.?

 
  
Kliknutim ziskate obrazke v plnem rozliseni (jpg 85 kB)Přesýpací hodiny v Lyře 
 
Snad nejznámějším objektem drobného souhvězdí Lyry je planetární mlhovina, jež astronomové-amatéři znají pod označením M 57. Nevelká mlhavá skvrnka, která je za dobrých pozorovacích podmínek viditelná už v obyčejném triedru, ale jejíž krása vynikne až ve větších přístrojích, řekněme o průměru objektivu nad patnáct centimetrů, není ani největší, ani nejjasnější objekt svého druhu. Zcela jistě je však nejznámější -- podle tvaru se nazývá Prstencová mlhovina v Lyře a její portrét najdete ve většině astronomických publikací. 
Jak vyplývá z historických záznamů, tuto skvrnku v jižní polovině souhvězdí Lyry jako první spatřil jedné lednové noci roku 1779 Francouz Antoine Darquier. Náhodou se mu totiž dostala do zorného pole, když sledoval jednu z tehdejších jasnějších komet. Darquier ji popsal jako "velmi slabou, ale zřetelně ohraničenou, úhlově stejně velkou jako Jupiter a podobnou slabé planetě." Jak se zdá, právě tento francouzský hvězdář, jenž se také zabýval pozorováním Jupiteru a Uranu, první použil termín "planeta" při popisu tohoto typu vesmírných objektů. Všeobecně se ale označení "planetární mlhoviny" začalo užívat až o několik let později díky slavnému anglickému pozorovateli, královskému astronomovi Williamu Herschelovi. 
Prstencová mlhovina se na konci osmnáctého století také objevila v katalogu francouzského pozorovatele komet Charlese Messiera. Jelikož zde měla pořadové číslo 57, je často v populární literatuře označována jako M 57. 
Jak známo, planetární mlhoviny nemají s planetami nic společného: jedná se o odvrhnuté plynné obaly umírajících hvězd o hmotnosti srovnatelné se Sluncem. Jakmile takové stálice ve svém nitru vyčerpají většinu zásob jaderného paliva -- vodíku a hélia, dojde k odvrhnutí plynného obalu. Ten se pomalu (během několika tisíc až desítek tisíc let) rozplyne do okolního prostoru. Na místě kdysi zářivé hvězdy zůstane její pomalu chladnoucí žhavé jádro -- bílý trpaslík (na snímku je to slabá hvězdička uprostřed mlhoviny). Ten má velikost srovnatelnou se Zemí a jsou v něm uskladněny produkty jaderného hoření, především kyslík a uhlík. Povrchová teplota bílého trpaslíka převyšuje sto tisíc stupňů Celsia (v případě M 57 se odhaduje na 120 tisíc). Proto je velmi intenzivním zdrojem ultrafialového záření, které nutí zářit rozpínající se plynnou obálku. Dává tak za vznik -- samozřejmě jen po dobu nejvýše několika desítek tisíc let, než se plyn smísí s materiálem v okolí -- jemné planetární mlhovině. Poté zcela definitivně zmizí. Za několik desítek miliard let vychladne i bílý trpaslík, stane se z něj trpaslík černý a teprve pak nenávratně zmizí všechny stopy po jedné hvězdě. Stejný osud čeká i Slunce. 
M 57 v Lyře patří mezi nejstudovanější planetární mlhoviny. Není tudíž překvapivé, že se na ni 16. října loňského roku podíval i Hubblův kosmický dalekohled. Za dvě a půl hodiny přístrojového času se mu podařilo zhotovit hned tři její černobílé portréty přes tři speciální filtry, propouštějící světlo s vlnovou délkou 658,4 nanometru (červená oblast viditelného spektra), 500,7 nm (modrá) a 468,7 nm (blízká ultrafialové oblast). Jejich počítačovým poskládáním a dodatečným zabarvením pak tým pod vedením dr. Howarda Foto Hubble HeritageBonda získal krásný barevný snímek mlhoviny, jenž obsahuje nebývalé množství dosud utajených podrobností. Barevné podání se přitom snaží přiblížit skutečnosti a současně reprezentuje rozšíření tří chemických prvků a teplotní poměry: Nejblíže k velmi horkému jádru zaniklé hvězdy je modrá obálka hélia, která je také pochopitelně nejteplejší. V poněkud větší vzdálenosti se nachází zářící atomy kyslíku (zelená) a úplně na okrajích je nejchladnější dusík (červená). Jelikož se vzdálenost M 57 odhaduje na dva tisíce světelných roků, je skutečný průměr celé mlhoviny přibližně jeden světelný rok (což je zhruba čtvrtina vzdálenosti Slunce od další nejbližší hvězdy Proximy Centauri). 
Podrobný rozbor snímku však ukazuje, že mlhovina nemá tvar prstence ani bubliny, na kterou se díváme z boku, což byl v minulosti hodně rozšířený názor. Vypadá spíše jako válec či "přesýpací" hodiny. Že se nám jeví jako mírně protáhlá elipsa je způsobeno pouze tím, že se na útvar díváme zvrchu, podél osy symetrie. Protáhlé tvary planetárních mlhovin jsou přitom zcela běžné -- jak totiž ukazují modely, plyn z hvězdy nejsnadněji utíká ve směrech nad a pod rovinu rovníku. Proto se kolem umírajících hvězd vytvářejí obálky ve tvaru "přesýpacích hodin". 
Snímek Prstencové mlhoviny v Lyře, která je ve skutečnosti cylindrem či přesýpacími hodinami, byl publikován v rámci projektu Hubblovo dědictví, ve kterém se rozsáhlý tým odborníků snaží popularizovat nejzajímavější pozorování známého kosmického dalekohledu. Zatím se vždy sahalo do neobyčejně rozsáhlého archivu, jenž obsahuje více než sto tisíc portrétů od objektů sluneční soustavy až po kvasary na samých hranicích pozorovatelného vesmíru. Všechny byly zhotoveny v rámci různých odborných programů. Z času na čas však organizační tým Hubblova dědictví dostane možnost na krátký okamžik využít dalekohled i pro svoji vlastní potřebu. Prvním takovým výsledkem je právě M 57 z Lyry: "Prstencovou mlhovinu jsme vybrali proto, že je velmi známá mezi amatéry," komentoval zajímavé pozorování Howard Bond. "Bylo nám jasné, že se bude jednat o nádherný snímek, jelikož Hubble roku 1995 krátce portrétoval část mlhoviny a to, co jsme pak spatřili, bylo fantastické." 
V současné době přitom již probíhá další kolo výběru nového cílu pro dalekohled. Široká internetová veřejnost si může vybrat z několika galaxií, na které se díváme z boku. Vítězný objekt se ocitne v zorném poli vynikajících kamer dalekohledu na jaře tohoto roku. Hlasovat můžete i vy na adrese Hubble Heritage
 

Jiří Dušek
Podle Hubble Heritage
 
 
  
Kresba NASAPoslechněte si meteory 
 
Už to budou pomalu dva měsíce, kdy jsme netrpělivě číhali na meteorický déšť Leonid. Počasí nám příliš nepřálo. Stejně tak to dopadlo z říjnovými Drakonidami, prosincovými Geminidami i lednovými Kvadrantidami, které jsme mohli uvidět jen několik dní po Silvestru. Ale tak už to bývá, příroda není hvězdářům -- alespoň na většině míst naší planety -- příliš příznivě nakloněna. Zajímavé však je, že zatímco většina z nás beznadějně sledovala zataženou oblohu, několik nadšenců po celém světě pohodlně sedělo ve vytopených místnostech a s úspěchem "viděli" všechny čtyři zmiňované roje. Tedy, oni je neviděli, nýbrž slyšeli. 
Určitě víte, jak vzniká taková "padající hvězda". Do zemské atmosféry vletí rychlostí až několik desítek kilometrů za sekundu drobný kamínek, tzv. meteoroid.Ve výšce kolem devadesáti kilometrů nad zemí narazí na atomy a molekuly vzduchu -- vlivem tření se značně ohřeje, začne vřít, až se úplně vypaří. My pozemšťané pak sledujeme světelný doprovod této malé vesmírné tragédie -- meteor, tedy žhavé páry umírajícího prachového zrnka a za ním zvolna pohasínající stopu ionizovaného vzduchu. Stopy po jasných meteorech jsou bez problémů viditelné i pouhýma očima, často po dobu několika desítek sekund až minut. Zajímavé ale je, že také odrážejí rádiové záření, lhostejno zda televizních vysílačů, radarů, krátkovlnných rozhlasových stanic apod. Ostatně na tomto principu jsou postaveny i meteorické radary, z nichž jeden najdete na Astronomickém ústavu v Ondřejově. 
 
Kliknutim si muzete poslechnout prislusny zvukovy zaznam (208 kB, wav)
Výkonný NAVSPASUR samozřejmě nebyl postaven proto, aby mohli amatéři poslouchat meteory. Naopak, je velmi účinnou zbraní při mapování "kosmického" smetiště v nejbližším okolí naší planety. Během pozorování se totiž neustále pořizuje tzv. dynamické spektrum radarových odrazů -- tj. jak moc objekt odráží radiové záření různých vlnových délek v závislosti na čase. Když si pak takový záznam vykreslíte, vypadá podobně jako na přiloženém obrázku (modrá je nejmenší intenzita odrazu, červená nejvyšší). Umělé družice Země se v zorném poli radaru pohybují rychlostmi jeden až deset kilometrů za sekundu. Buď se k anténě přibližují, nebo naopak vzdalují, v každém případě se na odražených vlnách projeví známý Dopplerův posuv. Na dynamickém spektru vypadá záznam prolétající družice jako zhruba svislá úsečka (viz obrázek).  Meteoroidy se samozřejmě pohybují mnohem rychleji a tudíž musí být jejích Dopplerův posuv ještě větší. Na druhou stranu jsou ale mnohem menší a tak se prakticky nedají zachytit. U ionizovaných stop je to snadné. Jejich rychlosti jsou velmi nízké, tudíž se u nich Dopplerův jev prakticky nepozoruje. V dynamickém spektru vypadají jen jako rozmazané horizontální úsečky.
 
Během silných meteorických rojů vlétá do atmosféry velké množství prachových částic -- odrazy rádiového záření od jejich stop jsou pak pozorovatelní a slyšitelné po celém světě. 
V americkém státě Texas, u jezera Kiskapoo je umístěn jeden z nejsilnějších vysílačů naší planety. Nese označení Navy Space Surveillance Radar (zkr. NAVSPASUR) a s výkonem 800 kW září směrem na východ a západ Spojených států. Na různých místech Severní Ameriky pak stojí celkem šest přijímačů, které zaznamenávají odrazy jeho radiových vln od prolétajících umělých družic i poměrně malých odpadků. Zařízení, spadající pod známé kosmické velitelství NORAD, je schopné zachytit tělesa o velikosti pouze deset centimetrů až do výšky 15 tisíc kilometrů nad zemským povrchem. 
Meteoroidy jsou samozřejmě v drtivé většině případů mnohem menší. (Jasné Leonidy měly například na svědomí částice o velikosti pouze jeden až dva milimetry.) Na druhou stranu při vletu do atmosféry dávají za vznik rozsáhlým ionizovaným stopám. Signál odražený od "kosmického" radaru lze pak snadno zachytit i na jednoduchém přijímači. 
 
Galerie zvuků
Kliknutim si muzete poslechnout patricny zvuk. zaznam. Na první, asi dvacet pět sekund dlouhé, ukázce nejdříve uslyšíte odrazy od tří umělých družic, za kterými bude následovat patnáctisekundová meteorická stopa. Záznam byl pořízen 17. listopadu loňského roku při bohatém návratu Leonid. 208 kB WAV
Kliknutim si muzete poslechnout patricny zvuk. zaznam. V tomto případě uslyšíte asi třísekundový odraz od ionizovaného sloupce vzduch, jenž za sebou zanechala jasná Geminida. Desetisekundový audioklip vznikl 14. prosince 1998. 218 kB WAV
Kliknutim si muzete poslechnout patricny zvuk. zaznam. Do zorného pole radaru NAVSPASUR se dostávají i větší umělé družice Země. Na přiložené pětisekundové ukázce uslyšíte odraz signálu od raketoplánu Endeavour během posledního letu 14. prosince 1998, kdy probíhala stavba Mezinárodní kosmické stanice. Odraz od kosmického letounu trvá asi 1,5 sekundy. 108 kB WAV
 
O něco takového se kolem 17. listopadu pokusil amatérský pozorovatel dr. Steven Bienvenu. S jednoduchým rádiem chytal odrazy od meteorických stop i v případě prosincových Geminid. 
Odlišit odraz způsobený meteorickou stopou od družice je snadné. Satelity se na oběžné dráze pohybují poměrně velkou rychlostí a tak "zorným" polem radaru proletí za méně než jednu sekundu. Výsledkem je pouze kraťoučké zapraskání či pípnutí, tak podobné známým zvukům z radaru či sonaru. Naproti tomu meteorická stopa existuje v atmosféře mnohem déle, v extrémních případech až deset minut. Zorným polem NAVSPASUR se pak pohybuje rychlostí ne větší než dvě stě metrů za sekundu (vlivem vzdušných proudů a rotace planety). Zvukový záznam odrazu od takového objektu je pak mnohem delší a vypadá jako tajemné šumění s proměnnou intenzitou. Příklady najdete v přiložené galerii zvuků. 
Postavit si zařízení na rádiové sledování meteorů je -- zdá se -- skutečně jednoduché. Na Internetu najedete hned několik podrobných návodů. Zkusí to někdo z vás? 
 
Jiří Dušek
Podle zpráv NASA a dalších materiálů
 
 
  
Dalekohled, na kterem se uskutecni unikatni prohlidka.Svítí na nás E.T.? 
 
Na naší planetě se v těchto dnech realizují nejméně dvě rozsáhlé seriózní studie, jejichž cílem je odhalit prostřednictvím rádiových vln existenci vyspělých mimozemských civilizací v naší Galaxii. Zdá se, že již během několika týdnů začne fungovat další taková hlídka: tentokrát však bude pátrat po laserovém vysílání malých zelených mužíčků. 
Podíváme-li se do historie, je zřejmé, že seriózní hledání vyspělých civilizací, jež by mohly ve vesmíru existovat, začalo v roce 1959. Tehdy dva fyzikové Cornellovy univerzity -- Giuseppi Cocconi a Philip Morrison publikovali v časopise Nature krátký článek, ve které doporučili hledat vysílání možných mimozemských rádií v mikrovlnném oboru elektromagnetického spektra. Ke stejnému závěru došel i mladý astronom Frank Drake, jenž na jaře 1960 provedl první mikrovlnnou obhlídku vzdálených hvězd. Na jednoduchém přijímači naladil vlnovou délku 21 centimetrů (1420 MHz) a od dubna do července 1960 šest hodin denně naslouchal, zda od hvězdy tau Ceti ze souhvězdí Velryby a epsilon Eridani z Eridanu nepřijde něco podezřelého. Vyjma jednoho falešného poplachu, připsaného na vrub tajnému vojenskému experimentu, zaznamenal pouhé nic neříkající šumění. Od té doby se ale všechno změnilo. Dnes existují hned dva rozsáhlé projekty BETA a Serendip, které neustále scanují několik milionů krátkých frekvenčních pásem. Ostatně do zpracování dat programu Serendip se na jaře tohoto roku můžete prostřednictvím akce SETI@home zapojit i vy. 
Cocconi, Morrisonem i Drake si vlnovou délku 21 centimetrů nevybrali náhodou. Předně v tomto "magickém" oboru září neutrální vodík -- nejrozšířenější plyn ve vesmíru. Projevuje se jako mírné, sotva znatelné šumění. Kódované vysílání na této vlnové délce je tudíž pozorovatelné i na velmi značné vzdálenosti a kromě toho se poblíž délky 21 centimetrů nenacházejí žádné další rušivé zdroje. 
Před čtyřiceti roky se tedy odborníci obrátili k mikrovlnnému záření o velkých frekvencích. O rok později však dvojice vědců Achalow a Charles Townes sestrojili první funkční laser a krátce poté (1961) se opět v časopise Nature objevil článek "Mezihvězdná a meziplanetární komunikace pomocí optického maseru". Od doby bylo uspořádáno již několik krátkodobých hledání laserových pulsů vysílaných eventuálními mimozemšťany. Dosud opět bezvýsledně. 
Nicméně právě nyní má profesor Paul Horowitz z Harvard University a tým jeho spolupracovníků nový přijímač. Možná bude právě on při této první rozsáhlé a cílené přehlídce úspěšný. 
Odborníci v minulých letech vyvinuli speciální detektor, který je nyní připojen na dalekohled Oak Ridge Observatory v americkém státě Massechusets. Průměr jeho zrcadla je šedesát jedna palců (jeden palec = 2,5 centimetru) a dalekohled se nachází ve stejném místě, kde známá soukromá společnost The Planetary Society sponzoruje projekt BETA -- hledání rádiových signálů mimozemšťanů na radioteleskopu o průměru 84 stop. Optický dalekohled je v současnosti používán k měření radiálních rychlostí asi dvou a půl tisíce blízkých Slunci podobných hvězd (lze tak odhalit přítomnost velkých planet). Zařízení, které kontroluje, zda k nám z okolí takové stálice nepřichází laserové vysílání mimozemšťanů, je pak pouhým přívažkem -- využívá totiž zbytkové světlo shromážděné dalekohledem a nevyužité při měření radiální rychlosti (je to asi čtvrtina celkového množství světla). Detektor je schopen odhalit světelné impulsy o délce několika nanosekund (miliardtin sekundy) a také určí rozdíl mezi zábleskem, způsobeným jedním fotonem a druhým, který jich bude obsahovat hned několik. 
Paul Horowitz se svým týmem sleduje hvězdnou oblohu již více než dvacet let. Je totiž ředitelem projektu BETA Harvard University, jenž po minulé tři roky neustále analyzuje asi šest set milionů kanálů a na rádiových vlnách se snaží objevit zvláštní signály. Přestože každé dvě sekundy získají stejné množství dat, jaké zaplní jeden klasický CD ROM, zatím nebyli úspěšní. "Po dvaceti letech je možná čas pokusit se o něco jiného," komentoval zahájení zkušebního provozu hledání mimozemských civilizací v optickém oboru profesor Horowitz. 
Hledání laserových záblesků je založeno na neustálé analýze světla přicházejícího od hvězdy. Během krátkých impulsů přitom dnes mohou i pozemské lasery vyzářit až tisíckrát více energie než za stejný okamžik Slunce. Namíříme-li takové "fotonové dělo" na nějakou hvězdu, mohou případní mimozemšťané -- samozřejmě po době nutné k přeletu fotonů -- spatřit, že se Slunce v dané vlnové délce na krátký okamžik tisíckrát zjasnilo. 
Držme tomuto unikátnímu projektu palce a doufejme, že nakonec bude úspěšný. Šance jsou sice mizivé, ale co kdyby náhodou... 
 
Jiří Dušek
Podle Spacer.Com a projektu OSETI