Patrick Moore v Praze a Brně! 
Nejchladnější místo ve vesmíru 
Mezigalaktická pec 
Trpaslíci z NGC 5907 
Pod kůží Európy 
65 milionů pixelů aneb Nové oko do vesmíru 
Zajímavá nabídka 
 
 
  
Patrick Moore v Praze a Brně!  
  
Tohle si zapište do svých kalendářů: v úterý 19. ledna v 18 hodin v kinosále pražského planetária ve Stromovce a ve středu 20. ledna v 17 hodin ve velkém planetáriu brněnské hvězdárny vystoupí s přednáškou "Sixty Years of Astronomy" významný britský popularizátor astronomie dr. Patrick Moore.  
Dr. Moore (*1923) se v jedenácti letech stal členem Britské astronomické asociace a po druhé světové válce začal působit především jako popularizátor astronomie. Od 27. dubna 1957 až dosud bez jediného přerušení mívá v britské televizi BBC pravidelné měsíční pořady o astronomii pod názvem "The Sky at Night". Je autorem velkého množství populárně-vědeckých knih o různých oborech astronomie a v poslední době se podílí na přípravě anglické verze českého CD-ROM ASTRO 2001. Ve své přednášce shrne zajímavé výsledky astronomie posledních 60 let na základě své osobní zkušenosti.  
Pražskou přednášku bude překládat do češtiny RNDr. Jiří Grygar. Vstup na přednášku v Brně bude bezplatný a pravděpodobně bude překládaná také. 
 
 
  
Oblacek rubidiovych atomuNejchladnější místo ve vesmíru 
 
Kde se asi nachází nejchladnější místo ve vesmíru? V Antarktidě? Na temné straně vzdáleného Pluta? V nitru chladného plynoprachového mračna? Ani náhodou! Nejchladnější místo ve vesmíru najdete například v rohu fyzikální laboratoře anglické univerzity v Sussexu, jižně od Londýna. Malý obláček rubidiových atomů uzavřený ve speciální komůrce, jenž zde v září loňského roku vytvořili, měl teplotu jen několik stovek miliardtin stupně nad absolutní nulou. 
Nejnižší, a nutno poznamenat, že principiálně nedosažitelnou teplotou, je nula kelvinů, tedy -273,15 stupňů Celsia. Když se podíváte po naší planetě, pak nejchladnější místo objevíte v Antarktidě, kde by ručička speciálního teploměru zaznamenala až -89 stupňů Celsia. Za takové teploty vám ztuhne nejen rtuť, ale i mnoho dalších látek. Fyzikové však koncem minulého století -- tedy ještě před příchodem do Antarktidy -- tento rekord překonali: Základem všech metod, ať již se realizovaly různými způsoby, je snižování vnitřní energie ochlazovaných těles. Na konci minulého století byl nejprve zkapalněn etylén (bod varu -103 stupňů Celsia), kyslík (-183 stupňů Celsia), dusík (-196 stupňů Celsia) a nakonec vodík (-253 stupňů Celsia, tedy jen dvacet stupňů nad absolutní nulou). S využitím vodíku pak roku 1908 v holandském Leydenu padla poslední meta: tekuté helium s bodem varu jen 4,2 kelvinů nad absolutní nulou (-269 stupňů Celsia). 
Když se podíváme po vesmíru, pak nejchladnějším místem naší sluneční soustavy jsou měsíce u vzdálených planet, jako Neptunův Triton, kde se průměrná teplota pohybuje kolem 38 kelvinů -- za takových podmínek je zde led tuhý jako žula, ledovce zde vytváří dusík i metan. 
Ještě studenější jsou oblasti vesmírného prostoru daleko od jakýchkoli hvězd -- například uvnitř rozsáhlých oblaků plynu a prachu, tzv. molekulových mračen. Nicméně i zde naměříte několik stupňů nad nulou: vesmírný prostor je totiž prostoupen mikrovlnným, tzv. zbytkovým zářením, relikvií po vzniku vesmíru. Jeho teplota odpovídá záření černého těleso o 2,73 kelvinech. 
Nižší hodnoty se získávají pouze ve specializovaných pozemských laboratořích: tekuté helium lze ještě více ochladit odčerpáváním jeho par. S využitím isotopu 3He je možné stejným způsobem dosáhnout 0,3 kelvinu. Ještě "hlouběji" na teploměru se uplatňují tzv. rozpouštěcí refrigerátory, ve kterých lze naměřit 0,002 kelvinu (dva milikelviny). 
Na další cestě k absolutní nule se využívá tzv. adiabatická demagnetizace paramagnetických solí. Ty se v silném magnetickém poli chovají jako magnet -- molekuly se seřadí a mají menší energii. Zbylé teplo by sůl sice znovu ohřálo, je však ochlazeno heliem. Jestliže se poté kontakt s heliem zruší a magnetické pole se vypne, obnoví se chaotický pohyb molekul. K tomu je ovšem třeba energie; ta se odebere krystalové mříži soli a její teplota klesne. Tímto způsobem lze dosáhnout až devadesáti mikrokelvinů, tj. devadesáti miliontin kelvinu. 
K ochlazení atomů na miliardtinu kelvina se však postupuje jinak: Obláček atomů -- nejčastěji rubidia -- se nejdříve předchladí pomocí laseru. (Za objev "laserového" chlazení byla roku 1997 udělena Nobelova cena za fyziku.) Tím však extrémně nízkou kinetickou energii atomů nedosáhnete. K tomu je nutné rubidium ve vakuové komoře pevně chytit v silné magnetické "pasti", ze které uniknou "nejteplejší" částice a po krátké chvíli v ní zůstanou pouze ty nejpomalejší a tedy i nejchladnější. V takovém stavu, kdy se jejich teplota počítá na stovky nanokelvinů se přitom udrží několik desítek sekund. Zatímco za normálních podmínek se atomy pohybují rychlostí až několik tisíc kilometrů v hodině, v magnetické pasti klesne jejich tepelný pohyb na metr za sekundu! 
Možná si řeknete, k čemu je to vlastně dobré? Odpověď je jednoduchá: Za takto extrémních podmínek ochlazené atomy vytvoří zvláštní konglomerát, tzv. "superatom". Tento stav látky, kdy se všechny částice s celočíselným spinem (tj. bosony) dostanou do stejného stavu s nejnižší energií, se na základě svých teoretických objevitelů nazývá Bose-Einsteinova kondenzace (zkr. Bec) a poprvé byl vytvořen roku 1995. Zatím o něm příliš nevíme (autor článku pak už vůbec nic) a je také předčasné se ptát, jak je pro nás Bec prospěšná. Když ne jinak, tak alespoň se při ní dosahuje nejnižších možných teplot ve vesmíru. 
 
Jiří Dušek
Podle různých materiálů
 
 
  
Mezigalaktická pec 
 
Určitě znáte otázku o tom, co bylo dřív: "Vejce nebo slepice?" Něco podobného řešili i astronomové: "Co bylo dřív? Skupiny galaxií nebo galaxie?" Nyní se zdá, že jednotlivé galaxie, které se později seskupily do větších celků. Hvězdáři pracující s rentgenovým dalekohledem na satelitu ROSAT zjistili, že mezigalaktický plyn obklopující jednotlivé galaxie v kupách galaxií vyzařuje světlo, které je tu "navíc". Vědci tvrdí, že plyn byl ohříván díky supernovám, které zde explodovaly ještě předtím, než se jednotlivé galaxie seskupily dohromady a utvořily obrovské struktury, kterým říkáme skupiny galaxií. 
Epocha, kdy byl takto plyn zahříván, již dávno skončila. Teplý však zůstal dodnes -- což má mj. za následek i to, že zde nevznikají žádné nové galaxie – plyn má příliš velkou energii na to, aby se gravitačně smršťoval a dal za vznik hvězdám, které jsou základním stavebním kamenem každé galaxie. 
Pozorování Birminghamských astronomů je na přiložených snímcích. Na levém obrázku je portrét blízké skupiny galaxií ve viditelném světle. Na pravém pak stejná část oblohy v gama oblasti. Červeně je vyznačen plyn, jehož teplota je obrovská -- asi deset milionů stupňů. Jeho hmotnost je zřejmě mnohem větší, než hmotnost použitého materiálu na stavbu galaxií. 
 
Rudolf Novák
Podle zpráv na Internetu
 
 
  
Snimek casti NGC 5907 z Hubblova kosmetickeho dalekohledu (foto STSCI/UC Berkely)Trpaslíci z NGC 5907 
 
Dostat přístrojový čas na Hubblově kosmickém dalekohledu není vůbec snadné: musí se jednat o pozorování, které nelze provést žádným dalekohledem na Zemi a přitom by mělo jít o pokud možno netradiční pohled na sledovaný objekt. Mezinárodní tým vedený Michaelem C. Liu z Kalifornské univerzity v Berkeley v takové přísném řízení uspěl a mohl se podívat na galaxii NGC 5907 ze souhvězdí Draka. S pomocí kamery NICMOS se na vlnové délce 1,6 mikrometru podívali na část galaxie o úhlovém průměru 20 vteřin. Během třinácti oběhů kolem Země dosáhli na Hubblově dalekohledu expozici o délce devět a půl hodiny. Kombinací měření ze Země i z kosmu se tak podařilo spatřit "temné" halo kolem galaxie složené z "podivných" trpasličích hvězd. 
Astronomům ze Spojených států, Anglie, Francie a Nizozemí se podařil skutečně unikátní portrét: v infračerveném oboru spektra se podívali na malou část slabého hala NGC 5907, spirální galaxie vzdálené asi čtyřicet milionů světelných let. Jak se ukázalo, sestává z velkého počtu trpasličích hvězd, které nelze spatřit jednotlivě, dohromady však vytvářejí slabou svítící "koronu" kolem NGC 5907. 
Většina galaxií obsahuje směs jasných velkých stálic i červených trpaslíků -- přitom od každé skupiny k nám přichází zhruba polovina z celkového světla. Kdyby halo NGC 5907 mělo stejné složení jako naše Galaxie, musel by vědecký tým na okrajích zahlédnout nejméně několik stovek zářivých hvězd -- našel jich však pouze co by se za nehet vešlo: ani ne deset. 
 
Galaxie NGC 5907 ze souhvězdí Draka na dlouhé expozici Heather Morrisonové zhotovené 0,9metrovým dalekohledem na Kitt Peaku. Záběr má velikost 13 úhlových minut (zhruba polovina průměru Měsíce) a je samozřejmě ve falešných barvách. Heather spolu s kolegy tak objevila velmi slabé, rozsáhlé halo, složené z trpasličích hvězd.
 
Nejjednodušším vysvětlením je, že od červených trpaslíků z NGC 5907 přichází nejméně dvacetkrát více světla než je obvyklé. Halo galaxie, jak ukazují i další pozorování, tedy obsahuje rozsáhlou populaci hvězd chudých na těžší prvky s enormním přebytkem slabých červených trpaslíků. Jak dodává Michael Liu, "je to první přímý důkaz existence tak výrazné skupiny, která je složena v podstatě pouze z trpasličích hvězd. O takových populacích se přitom dříve uvažovalo jako o možných zdrojích skryté hmoty." Jak mohlo k takovému excesu dojít, zatím není jasné, jistou spekulací je, že se poměr vznikajících méně hmotnějších a více hmotnějších stálic mění. Jinou možností je, že se NGC 5907 v hluboké minulosti srazila s menší eliptickou galaxií, jež by ji obohatila o na těžší prvky chudé hvězdy. 
Samozřejmě že "trpasličí hvězdy" nejsou všelékem na skrytou hmotu. Jak známo, ta se projevuje nejen v rychlosti oběhu hvězd kolem center galaxií ale i kupách galaxií. Ukazuje se přitom, že celých devadesát procent hmoty ve vesmíru nezáří, ani nepohlcuje elektromagnetické záření, jen se projevuje svými gravitačními účinky. Dosavadní poznatky přitom naznačují, že se za skrytou hmotou nejspíše skrývá celá plejáda objektů od exotických elementárních částic až po červené trpaslíky. Práce Michaela Liu a jeho kolegů se tak stane drobným kamínkem ve velmi rozsáhlé mozaice. 
 
Jiří Dušek
Podle tiskové zprávy UC Berkeley
 
 
  
Kresba  DLR (GERMAN AEROSPACE CENTER)Pod kůží Európy  
 
Na přiložených kresbách si můžete prohlédnout dva předpokládané modely vnitřní skladby Jupiterova měsíce Európy. Struktury na povrchu satelitu, které v minulých létech zachytila sonda Galileo, totiž naznačují, že by se pod několik kilometrů tlustou, ledovou kůrou Európy mohl nacházet tekutý oceán s hloubkou až sto kilometrů. Je tak desetkrát hlubší než jakýkoli pozemský oceán a obsahuje dvakrát víc vody než je na Zemi. Stejně jako na naší planetě bude zřejmě slaný -- na rozdíl od chloridu sodného (kuchyňské soli) je však v tamnějším hlavní složkou síran hořečnatý. 
Je však nutné připomenout že náznaky o existenci rozsáhlého vodního světu pod povrchem Europy sice jsou velmi silné, nicméně jeho existence dosud nebyla věrohodně prokázána. Úvahy o přítomnosti živých organismů jsou pak v rovině pouhých spekulací. 
Laboratoř tryskových motorů (Jet Propulsion Laboratory) v americké Pasadeně v minulých dnech poskytla široké internetové veřejnosti celou záplavu nových portrétů Jupiterovy rodiny velkých měsíců. Proto se nezapomeňte podívat se na Instantní astronomické noviny i ve čtvrtek. Vrátíme se k nim rozsáhlém příspěvku. 
 
Jiří Dušek
Podle zpráv JPL
 
 
  
65 milionů pixelů aneb Nové oko do vesmíru  
 
Na chilské hoře La Silla, kde se nachází část Evropské jižní observatoře, byla na sklonku loňského roku poprvé úspěšně vyzkoušena nová speciální CCD kamera s více než 65 miliony pixely -- každé tři a půl minuty vychrlí jeden gigabyte jedniček a nul. 
Unikátní zařízení je výsledkem spolupráce německého Max-Planck institutu v Heidelbergu a italské observatoře poblíž Naples. Kamera je trvale umístěna na zrcadlovém dalekohledu o průměru 2,2 metru a s pomocí speciální optické soustavy dokáže najednou zachytit oblohu o průměru půl stupně, tedy stejné velikou jako Měsíc. Stane se tak klíčovou zbraní při prohlídce úhlově velikých, avšak velmi slabých objektů -- velmi vzdálených kvasarů a galaxií, jejich kup, hnědých trpaslíků, trpasličích galaxií, proměnných hvězd, gravitačních čoček i malých těles sluneční soustavy -- kterou plánuje v příštích létech zorganizovat Evropská jižní observatoř. Kampaň pravděpodobně objeví zajímavá a neobvyklá tělesa, která se poté dostanou do zorného pole známého Velmi velkého dalekohledu na hoře Paranal. 
"Více světla + větší zorné pole = více informací," tak lze charakterizovat novou kameru. A není to vůbec žádná sranda: Redakce Instantních astronomických novin vlastní digitální fotoaparát s největším možným rozlišením 640 na 480 pixelů. Velikost sériově vyráběného čipu je nesmírně malinká, potřebujete na něj lupu. Přesto snímky, které s ním pořídíte nejsou nijak malé, pár desítek kilobajtů jeden. Na brněnské hvězdárně však najdete i kameru ST-7 určenou k astronomickému pozorování. Je umístěna na čtyřiceticentimetrovém dalekohledu, čip má velikost 765x510 pixelů a zabírá oblohu o velikosti o něco více než deset minut. Každý snímek pak na disku zabere sedm set kilobajtů a za noc jich takový "obyčejný" pozorovatel pořídí hravě sto. V porovnání s novým čipem na La Silla se však jedná o směšnou hračku. 
Dosud používané CCD detektory měly jednu podstatnou vadu -- vzhledem ke svým malým rozměrům, mohly zachytit jen velmi malou část oblohy -- velikost čipů totiž zpravidla nepřesáhla 4000x4000 pixelů. Proto se dodnes v některých speciálních případech vyplatí používat obyčejné fotografické desky, takové Schmidtovy komory dokáží kvalitně zaznamenat vzhled oblohy o průměru pět až patnáct stupňů. Na druhou stranu je ale účinnost fotografické emulze žalostně malá -- zachytí pouze tři procenta dopadajících fotonů. V porovnání s nimi jsou CCD čipy třicetkrát citlivější (u těch nejlepších je možné zaznamenat devadesát procent všech dopadajících fotonů). Nehledě na to, že fotografické desky stejně musíte pro detailnější zpracování složitě digitalizovat. 
 
Během testování Širokoúhlého zobrazovače bylo samozřejmě pořízeno velké množství snímků. Vy se můžete podívat na dva (kliknutím je získáte v plném rozlišení): známou galaxii NGC 253 v souhvězdí Sochaře a Měsíc spějící do novu. Portrét galaxie je výsledkem součtu pěti pětiminutových expozic přes modrý filtr (tzv. obor B). Zorným polem přelétly i dva satelity – zobrazeny jsou jako svislé čáry na obou stranách galaxie Rozlišení je asi jedna úhlová vteřina na pixel. Krátká expozice Měsíce v infračerveném filtru byla zhotovena za svítání 12. ledna, pět dní před novem. Jeden pixel odpovídá 470 metrům. (Foto ESO). 
 
V posledních létech však přestává být velikost CCD kamer překážkou: Nový "širokoúhlý zobrazovač" (Wide Field Imager) na La Silla je složen z celkem devíti čipů citlivých v širokém oboru spektra od ultrafialového až infračervené záření. Každá z křemíkových destiček má velikost 2046x4098 pixelů. Jejich kombinací pak vzniká matice 8184x8196, tedy celkem 67 076 064 pixelů. 
Podobných detektorů "chodí na světě" již několik -- například na Havaji, Kitt Peaku či Cerro Tololo. Nicméně je to poprvé co se na podobně velikém dalekohledu bude výlučně používat právě takto veliká kamera. Nejen v porovnání s fotografií, ale i s lidským okem je to však stále ještě zoufale málo. Nicméně menší zorné pole vyváží ohromná citlivost detektoru -- desettisíckrát větší než u vašich očí a to v širokém rozsahu vlnových délek od 380 do 930 nanometrů. Před čipy se přitom nachází výměnná soustava hned 26 speciálních filtrů -- a tak je možné, exponováním přes každý z nich, získat alespoň hrubá spektra všech objektů v zorném poli -- jejich typický počet přitom bude kolem sto tisíc! 
Tak veliký detektor s sebou ovšem nese i jeden problém -- pozorovatelé budou naprosto zavaleni daty. Přečtení jednoho záběru z takto velikého čipu trvá asi 27 sekund, na disku vašeho počítače přitom zabere 0,14 gigabytu! Zařízení WFI tak pořídí více "informací" než všechny ostatní dalekohledy Evropské jižní observatoře dohromady! A to ještě není všechno: v současnosti holandsko-německo-italské konsorcium připravuje nástupce této kamery, o velikosti 16000x16000 pixelů, jež na podobném dalekohledu umožní sledovat oblohu o průměru jeden stupeň. Kamera OmegaCam by měla být umístěna na dalekohledu 2,6m VLT Survey Telescope na Paranalu na konci roku 2001. Vůbec nezávidím technikům u počítačů -- co s tou záplavou jedniček a nul udělají? 
 
Jiří Dušek
Podle tiskové zprávy ESO
 
 
  
Foto archiv IANZajímavá nabídka  
 
Nevím, kolik z vás už zkoušelo nakupovat nějaké zboží přes Internet, ale určitě se někdo takový najde. Přes rozhraní webu si můžete koupit téměř cokoli. Dokonce už i dalekohled. Právě dnes jsem totiž našel na české síti nabídku na docela pěkný lovecký binokulární dalekohled, jenž by vám mohl na většinu koukání po nebi stačit. Jedná se o přístroj 16x50. To znamená, že maximální zvětšení, které vám přístroj poskytne je rovno šestnácti, vstupní pupila (objektiv) má průměr padesát milimetrů. Z poměrně široké nabídky si můžete vybrat i jiné typy -- tento vás přijde na přibližně dva tisíce korun. Cena se mi to zdá být docela přátelská, a proto máte-li zájem, určitě se podívejte na stránky www.fotoobchod.cz, kde informace o dalekohledech najdete. 
Je sice škoda, že největší přístroj, který tam nabízí je triedr 20x50 -- určitě by se prodal i lepší 25x100 a nebo i nějaké zrcadlové přístroje, ale na takové jsem při brouzdání českým webem ještě nenarazil. Pokud byste tedy někde viděli možnost nakoupit on-line jakýkoli dalekohled, napište nám o tom. Rádi podrobíme nabízené zboží ostré kritice. 
 
Rudolf Novák