Sbohem lásko, nech mě jít... 
Ze života Miru 
Nezahazujte své brýle! 
Kuckající hvězdná novorozeňata 
Podivná hmota 
  
 
Spolupracujte s námi! 
  • Byli jste o prázdninách na zajímavé astronomické akci?
  • Navštívili jste některou z hvězdáren?
  • Rozumíte některému z oborů příbuzných astronomii a kosmonautice?
Pak nám o tom napište článek! V Instantních astronomických novinách ho rádi uveřejníme!
  
  
  
Foto NASASbohem lásko, nech mě jít...  
  
V pátek kolem jedenadvacáté hodiny našeho času uzavře Viktor Afanasjev, Sergej Avdejev a Jean-Pierre Haignere vstupní průlez lodi Sojuz. Od stanice se odpojí čtvrt hodiny po půlnoci a v sobotu krátce po obědu přistanou v kazachstánské stepi. Ruská orbitální základna Mir tak zřejmě definitivně osiří. Stotřicetitunová stanice, symbol pyšného Sovětského svazu, nakonec počátkem příštího roku shoří v zemské atmosféře někde nad Tichým oceánem. 
Třináct let stará orbitální stanice se bezesporu zapsala zlatým písmem do kroniky lidstva. Její první část putovala do vesmíru již 20. února 1986. Dnes váží 130 tun, poskládána je z šesti modulů aranžovaných do písmene T a v průměru má přes třicet metrů. Přežila několik nebezpečných nehod, včetně srážky dopravní lodě Progress v červnu 1997 s výzkumným modulem Spektr. 
První posádka, Vladimír Solovjov a Leonid Kizim, otevřela vstupní dveře Miru 15. března 1986. Když se tehdy Solovjov podíval do útrob jediného, základního modulu, vzkázal řídícímu středisku: "Je tady tolik prostoru! Úžasná stanice a skvělý domov!" Od té doby je vystřídalo více než sto dalších Rusů a zahraničních kosmonautů, včetně sedmi Američanů, japonského novináře a britského cukráře. Nejdéle ze všech zde pobýval Valeryj Poljakov v letech 1994 až 1995: ohromujících 438 dní!  
Mesicni stin pozorovany 11. srpna z Miru, foto CNESDva Rusové a jeden Francouz, kteří se s největší pravděpodobností stanou poslední posádkou na Miru, nyní postupně vypínají jednotlivé moduly a připravují stanici na bezpilotní režim. Pokud v několika nejbližších měsících Ruská kosmická agentura nesežene dostatek financí, shoří celý kolos v březnu příštího roku v atmosféře a na vodní hladinu Pacifiku dopadne jen několik málo nejodolnějších částí...  
Stane se zázrak? Viktor Solovjov, dnes vedoucí projektu Mir, doufá že ano. Přes utržené šrámy by totiž stanice mohla ještě několik let pracovat v mezích únosného rizika. Ani bezpilotní režim není na závadu. Ostatně autopilot už stanici řídil -- po čtyři měsíce v roce 1989. K udržení provozu a přítomnosti stálé posádky je však nezbytné shromáždit sto až dvě stě padesát milionů dolarů ročně. Na to ale ruská kosmonautika nemá -- pod tlakem Američanů všechny své skromné prostředky investovala do Mezinárodní vesmírné stanice. Zbývají tedy soukromé společnosti. V průběhu uplynulých roků se na palubě stanice objevila v rámci reklamní kampaně americká cola či izraelské mléko a minulý týden se dokonce stal obětí jedné kosmetické společnosti: "Lidé vydrží měsíce bez gravitace, ale bez jedné věci se skutečně neobejdou: deodorantu." Uvažovalo se také o výpravě jednoho prachatého Angličana či natáčení vědecko-fantastického filmu... Ten skutečný balík životně důležitých peněz však dosud nepřišel. A pravděpodobně ani nepřijde. I když, zázraky se dějí... 
 
Podle zpráv na Internetu
  
Ze života Miru
(Kliknutím na obrázek uvidíte krátký záznam)
QuickTime 450 kB První části orbitální stanice Mir vynesla nosná raketa Proton 20. února 1986.  Modul, jehož konstrukce vycházela z osvědčené řady Saljut,  o délce přes třináct metrů byl vybaven dvěmi panely slunečních baterií a celkem šesti spojovovacími uzly: dvěmi v ose, čtyřmi po stranách. Jeho základním vybavením se staly přístroje z tehdy dosluhujícího Saljutu 7.
QuickTime 1,4 MB Během třinácti let provozu se k základní části připojily tyto moduly: astrofyzikální Kvant s ultrafialovými a rentgenovými detektory, Kvant-2 pro dálkový průzkum Země a astrofyzikální experimenty, Kristall ke zkušební průmyslové výrobě, Spektr určený původně pro optické přístroje s vysokým rozlišením, později k podpoře služebních systémů, spojovací modul pro americké raketoplány a nakonec v roce 1996 i Priroda k dálkovému průzkumu Země.
QuickTime 2,8 MB Za celou dobu provozu došlo k několika vážným nehodám. Posádka se potýkala se špatně fungujícími přechodovými dveřmi, selhávajícím orientačním systémem, nedostatkem financí, jež oddalovalo střídání posádek, požárem, výpadkem termoregulace, elektrického proudu... To nejhorší se ale stalo 25. června 1997, kdy dopravní loď Progress narazila do modulu Spektr a prorazila jeho plášť. Téměř fatální nehodu se -- přes neustálé problémy s hlavním i založními počítači -- podařilo v průběhu následujícího roku prakticky zcela napravit.
QuickTime, 150 kB Pokud se v nejbližší době nepodaří sehnat nezbytné finance na další provoz Miru, budou jeho následující měsíce vypadat nějak takto: Před odletem posádky bude odstaven systém chlazení, některé další zařízení a počítače, vlády se ujme autopilot. Během řízeného pozvolného snižování oběžné dráhy se komunikace se stanicí zredukuje ze současných 16 na dva denně. V únoru navštíví Mir úklidová četa, odveze některá zařízení a pomocí lodě Progress sníží výšku na pouhých dvě stě kilometrů. Poté posádka základnu opustí a ta vzápětí shoří v atmosféře.
 
 
  
Foto IANNezahazujte své brýle! 
  
I když jste neviděli zatmění Slunce jako úplné, popřípadě ho neviděli vůbec, ani zdaleka nemusíte na Slunce zanevřít. Nehledě na to, že bez něj nelze žít, dokonce i na nezakrytém Slunci se tu a tam dějí podivuhodné věci. 
Takovou příkladnou nesrovnalostí jsou sluneční skvrny. Jde o chladnější místa povrchu Slunce (mají však stále teplotu kolem čtyř a půl tisíc stupňů), v nichž vystupují nad povrch lokální magnetická pole. Právě proto, v kontrastu se zářivějším okolím, se nám zdají tmavé. Skvrny se vyskytují zřídka samostatně, většinou vznikají ve skupinách a v nich se také vyvíjejí. Každá tato tzn. "aktívní oblast" pak dostane přiděleno své evidenční číslo (NOAA). V současné době (tedy 25. srpna 1999 dopoledne) se nachází na Slunci 79 skvrn v osmi skupinách. 
Tu a tam se dokonce na Slunci objeví skvrna, která je pozorovatelná pouhým okem. Takový „kaz“ na tváři naší mateřské hvězdy má velký význam: pro studium slunečních cyklů je totiž nutné získat co možná nejdelší řadu pozorování "stejným přístrojem". Před vynálezem dalekohledu na počátku 17. století se přitom jinak než pouhým okem nepozorovalo. 
Shodou okolností je právě v těchto dnech jedna taková velká skvrna vidět -- jako drobná černá tečka. Patří do aktivní oblasti s číslem 8673 a nachází se na jižní polokouli poblíž centrálního poledníku. Pro její pozorování můžete využít s výhodou brýle a filtry (diskety, vyvolané negativy, svářečská skla), které jste si zajisté nakoupili na zatmění Slunce. Případně se o ni můžete pokusit skutečně pouhým okem při západu nebo východu Slunce. 
 
Michal Švanda
 
  
  
Kuckající hvězdná novorozeňata 
  
Japonský dalekohled Subaru zahlédl dvojici velmi mladých stelárních novorozeňat: V jejich nitru dosud neprobíhají jaderné reakce a vane z nich divoká vichřice plynu a prachu. Snímky v infračerveném oboru elektromagnetického spektra jsou přitom stejně kvalitní jako z Hubblovy nesmírné observatoře.  
Zajímavá dvojhvězda, známá jako L1551-IRS5, leží 450 světelných let daleko směrem do souhvězdí Býka. Detailní záběry ze Subaru přitom ukázaly, že z ní vybíhají dva rovnoběžné výtrysky: Ty se sice podařilo zachytit už Hubblovu dalekohledu, nikoli však v takových detailech. Proud plynu, jenž měří kolem tisíc pět set astronomických jednotek, zřejmě formuje silné magnetické pole obou hvězdných nedochůdčat. Jejichž infračervené světlo se současně rozptyluje na bílé mlhovině, vlevo od středu záběru. Kromě toho plynu odfukuje okolní materiál a vytváří tak kolem sebe rozsáhlou bublinu, jejíž stěny v infračerveném oboru také svítí.  
Protohvězdy jsou zárodky skutečných hvězd, jež září pouze na úkor své potenciální energie uvolňované během pozvolného smršťování. Tato vývojová fáze trvá nejdéle několik desítek milionů roků a pro podobné objekty jsou typické výtrysky ve směru rotační osy, divoká vichřice hvězdného větru, prostřednictvím které ztrácejí veliké množství látky, silné magnetické pole, náhlé nepravidelné změny jasnosti a často u nich najdeme i zbytky zárodečné mlhoviny. K zapálení jaderných reakcí, nového a dlouhodobého zdroje energie, u nich dochází v okamžiku, kdy se centrální teplota vyšplhá na několik milionů kelvinů. 
Je zřejmé, že z rodících se stálic vybíhají výtrysky ve směru rotační osy na obě strany. V případě L1551-IRS5 však pozorujeme pouze ty, které míří směrem k nám. Proud opačným směrem se totiž ukrývá za neprůhledným prachem okolní mlhoviny. 
Dalekohled Subaru najdete na vrcholu sopky Mauna Kea na Havaji, hned v sousedství dvojice desetimetrových Keckových teleskopů. Observatoř byla postavena japonskou vládou a ukrývá v sobě velmi tenké zrcadlo o průměru 8,3 metru. Jelikož první světlo prošlo jeho optikou teprve v lednu tohoto roku, je stále ještě ve zkušebním provozu. Už nyní je ale jasné, že bude skvělým přístrojem počátku příštího tisíciletí. 
 
Podle zpráv na Internetu
 
 
  
Kresba Brookhaven National LaboratoryPodivná hmota  
aneb mohou chystané experimenty v Brookhavenu opravdu způsobit zánik Země?  
  
V polovině července uveřejnily londýnské noviny "Sunday Times"  článek s názvem "Big bang zařízení může zničit Zemi". Článek pojednával o nadcházejících experimentech, které se připravují na právě dokončovaném urychlovači laboratoře v Brookhavenu. Článek varuje před možností, že by tyto experimenty mohly způsobit nové exotické jevy vedoucí ke zničení Země. Protože v poslední době přetiskly informace z tohoto článku i některé české noviny, podívejme se podrobněji, jestli k něčemu takovému opravdu může dojít. 
Krátce po Velkém třesku, při výbuchu supernovy, uvnitř neutronové hvězdy či v jádrech galaxií se můžeme setkat s hmotou ve velmi hustém a horkém stavu. Taková hmota je několikanásobně hustější než hmota v atomovém jádře. Abychom pochopili  a dokázali popsat i předpovědět chování zmíněných vesmírných objektů, musíme znát chování této velmi husté hmoty. Přestože jde o extrémní stav, máme možnost jej zkoumat i v pozemských laboratořích. Takovou možností je urychlení co nejtěžšího atomového jádra na co největší energii (tj. na rychlost blízkou rychlosti světla) a jeho srážku s jádrem dalším. Při srážce vzniká na nepatrně krátký okamžik velmi malá oblast etrémně husté a horké jaderné hmoty. Zkoumáním částic vyletujících z  takové oblasti můžeme určit teplotu, hustotu a další vlastnosti vznikající husté a horké jaderné hmoty. 
Takové experimenty byly zahájeny na počátku osmdesátých let právě v Brookhavenu, kde byl poprvé vybudován urychlovač těžkých jader, který umožnil dosáhnout kinetickou energii urychlených jader okolo 1 GeV na jeden nukleon. Protože klidová hmotnost nukleonu je ekvivalentní energii přibližně 1 GeV, bylo dosaženo velikosti kinetické energie srovnatelné s energií klidovou. Pro jádro zlata, které má 197 nukleonů byla celková kinetická energie okolo 197 GeV. Při těchto experimentech se potvrdilo, že se při srážce takto urychlených jader  opravdu vytvoří oblast husté a horké jaderné hmoty. Pro zmíněné energie byly získány hustoty s hodnorou 2 až trojnásobku normální hustoty v jádře, která je 3.1017 kg/m3.  Teplota dosažená v centru srážky byla 1,5.1012 K (150 MeV). Následovaly další experimenty i v dalších laboratořích a v současné době rekordní energie urychlených jader byly dosaženy mezinárodní evropské laboratoři CERN na hranicích Švýcarska a Francie. Při experimentech s jádry olova s energií 200 GeV/nukleon byly získány hustoty a teploty, při kterých by už mohla vznikat nová forma jaderné hmoty -- zatím hypotetické kvark-gluonové plazma. Náznaky její existence se při experimentech projevily, ale pro definitivní potvrzení nebyly dostatečně průkazné. 
Relativistic Heavy Ion Collider v americkem BrookhavenuAbychom si osvětlili o jakou formu hmoty by se mohlo jednat, zopakujme si některé základní znalosti o stavbě hmoty. Podle současných poznatků se veškerá hmota skládá ze šesti kvarků, šesti leptonů a jejich antičástic. Kvarky i leptony jsou rozděleny do tří rodin vždy po dvou kvarcích a dvou leptonech. První rodinu tvoří kvarky up (u), down (d) a leptony elektron (e) a elektronové neutrino (nýe). Z těchto dvou typů kvarků jsou složeny protony a neutrony (každý obsahuje tři kvarky), které jsou stavebními kameny atomového jádra. Atomové jádro pak společně s elektrony vytváří atomy a veškerou rozmanitost našeho běžného světa. Druhou rodinu tvoří kvarky s, c a leptony , a třetí kvarky b, t a leptony tau, nýtau. Částice, které jsou tvořeny kvarky z druhé a třetí rodiny, byly nalezeny v kosmickém záření a pomocí experimentů na urychlovačích. Každý kvark a lepton mají navíc svoji příslušnou antičástici. Mezi těmito částicemi působí čtyři interakce, které se realizují výměnou zprostředkujících částic (intermediálních bozonů). U gravitační interakce je to graviton, u elektromagnetické foton, u slabé bozony W+-, Z0 a u silné osmice gluonů. Známé elementární částice se tak skládají buď ze tří kvarků (baryony -- například již zmiňovaný neutron a proton) nebo z kvarku a antikvarku (mezony). Do elementárních částic spojuje kvarky zmíněná silná interakce, zprostředkovaná gluony. Za normálních podmínek nemohou být kvarky volné a jsou vždy vázány do částic popsaným způsobem. Předpokládá se však, že při velmi vysokých hustotách energie by se v prostoru mezi kvarky mělo vyskytovat takové množství gluonů, že vzájemné silové působení mezi nimi odstíní. Dostaneme tak směs volných kvarků a gluonů, tedy již zmíněné kvark-gluonové plazma.  
Kvark-gluonové plazma, které by se skládalo jen z "obyčejných" kvarků z první rodiny u a d, by bylo nestabilní a jeho existence by byla omezena jen na dobu, kdy by existovaly podmínky s velmi vysokou hustotou. Jestliže však kvark-gluonové plazma obsahuje příměs podivných kvarků s, mohl by být takto extrémní stav hmoty stabilní i za normálních podmínek. Pro některé modely takové formy hmoty  totiž dostáváme, že by kvark-gluonové plazma s příměsí podivných kvarků mohlo být vůbec nejstabilnější formou hmoty. Její kousky, které by mohly vznikat právě při srážkách jader při velmi vysokých energiích, se anglicky nazývají "strangelets" a česky by se jim mohlo říkat podivnůstky. 
A právě tyto podivnůstky jako startér přeměny normální hmoty v jinou dosud neznámou formu, jsou zmiňovány v článku v londýnských novinách. Jako další možnost byl uveden vznik mini černé díry. Takové objekty sice mohou ve Vesmíru existovat, ale jejich vznik při srážkách těžkých jader odporuje známým fyzikálním zákonům a z této strany nám v experimentech na novém urychlovači RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider) v Brookhavenu ani hypoteticky žádné nebezpečí nehrozí. Ovšem vznik stabilního kousku kvark-gluonového plazmatu s příměsí podivných kvarků  -- podivnůstky -- dosud známé fyzikální zákony nevylučují. Vznik obyčejného kvark-gluonového plazmatu na urychlovači RHIC je velmi pravděpodobný a odborníky se předpokládá. Existenci stabilních podivnůstek předpovídají jen některé modely popisující chování jaderné hmoty a možnost jejich existence nelze zatím ani prokázat ani vyloučit. Ovšem i v případě jejich vzniku bude možnost jejich interakce s normální hmotou velmi omezená. Podivnůstky by s normální hmotou mohly koexistovat díky coulombovské Pohled do utrob Relativistic Heavy Ion Colliderubariéře mezi podivnou hmotou a kladně nabitými jádry normální hmoty, i když by bylo energeticky výhodnější, kdyby se normální hmota přeměnila na podivnou. Tuto coulombovskou barieru způsobují elektrony, které jsou obsaženy v podivné hmotě spolu s kvarky a o kterých jsme se zmiňovali výše. Ty mohou sice prostupovat povrch, neboť neinteragují silně, nemohou však uniknout příliš daleko díky elektrickému přitahování kvarků. I tak je však vrstva elektronů široká 103 fm na rozdíl od povrchové vrstvy kvarků, která je díky silné interakci jen 1 fm. Vrstva elektronů vytváří již zmiňovaný silný spád elektrického pole (vysokou povrchovou hustotu náboje), který odpuzuje ionty normální hmoty.  
Tato podmínka není splněna v případě, kdy je hmota složena z neutronů, jako je tomu v případě neutronové hvězdy. V tomto případě coulombovská bariera nebrání dostatečnému přiblížení podivnůstky a neutronu. Když se podivnůstka s neutronem setká, je jí neutron pohlcen.  Podivnůstka, která se dostane do neutronové hvězdy, bude narůstat absorpcí neutronů a přemění případně neutronovou hvězdu na hvězdu složenou s podivného kvark-gluonového plazmatu -- podivnou hvězdu. Taková přeměna by byla velkolepou událostí. Jediná malá podivnůstka může spustit přeměnu, která uvolní vazbovou energii okolo 1046 J. Taková energie už by pak případně postačovala i na vysvětlení extragalaktických záblesků záření gama. Existence hypotetických podivných hvězd se odborníky uvažuje. O jejich stavbě, vlastnostech,  a možnostech případné identifikace a odlišení od neutronových hvězd jsem napsal podrobnější populární článek, který vyšel v letošním třetím čísle časopisu Kozmos.  
Je vidět, že vznik podivnůstky při experimentech na urychlovači RHIC nelze na základě známých fyzikálních zákonů vyloučit. Nelze ani vyloučit její velmi bouřlivou reakci s normální jadernou hmotou při uvolnění obrovského množství energie, i když by asi mohla proběhnout pouze v prostředí složeném z neutronů. Jak lze tedy vymezit pravděpodobnost takové události při chystaných experimentech? Vymezení nám poskytují právě kosmické děje. Při nich v různých procesech může docházet k urychlení atomových jader na energie i o mnoho řádu vyšší, než jsou ty, které jsou dosažitelné na pozemských urychlovačích. Tato jádra se vyskytují v kosmickém záření, které prostupuje celý vesmírný prostor, a dopadají i do atmosféry Země. Hustota tohoto zdroje jader s velmi vysokou energií je malá. Vzhledem k obrovským rozlohám povrchu Země, jiných planet a dalších vesmírných těles i neustálé jeho činnosti po dobu miliónů až miliard let, je však celková statistika počtu srážek s podobnými charakteristikami jako na urychlovači RHIC nesrovnatelně vyšší než lze na urychlovači dosáhnout. Můžeme si být jisti, že ať už se nám podaří pomocí urychlovače vytvořit jakkoliv exotický jev, tak to nebude nic, co by v přírodě v našem vesmírném okolí běžně neprobíhalo. A víme, že toto okolí je po dobu miliard let stabilní a žádnému takovému katastrofickému jevu nedošlo.  
O tom, že experimenty v Brookhavenu na urychlovači RHIC, který v polovině června poprvé urychloval jádra zlata, nepředstavují pro Zemi žádné riziko, jsem plně přesvědčen. Stejně jako další čeští fyzikové, kteří se účastní projektu ALICE, který by měl na budovaném urychlovači LHC (Large Hadron Collider) v laboratoři CERN od roku 2005 studovat srážky těžkých jader při ještě vyšších energiích (6300 GeV/nukleon), než jsou možné v Brookhavenu.  
 
Ústav jaderné fyziky AVČR, Řež u Prahy