Novinky z astronomie
HST "přeměřil" vesmír
První 3D mapa Marsu
MGS podrobně snímkuje povrch Marsu
Nové snímky z HST
Nejchladnější hnědí trpaslíci
HST "přeměřil"
vesmír
 |
NGC 4603, nejvzdálenější galaxie, ve
které byly detekovány cefeidy.
[35.23 Kb, 800 x 526] |
Klíčový tým Hubble Space Telescope (HST) oznámil na tiskové konferenci
konané 25. května výsledky své devítileté práce, jejímž cílem bylo precizní
změření vzdáleností ve vesmíru, které je nezbytně nutné pro stanovení stáří,
rozměrů a budoucnosti vesmíru. Nová měření umožnila především stanovit
přesněji hodnotu tzv. Hubbleovy konstanty, které udává rychlost
rozpínání vesmíru. Toto byl vlastně jeden ze tři základních úkolů HST,
když byl v roce 1990 vypouštěn. Hubbleovu konstantu se astronomové pokoušejí
změřit už 70 let, od té doby, co Edwin Hubble zjistil, že galaxie se od
sebe vzdalují rychlostmi úměrnými jejich vzájemné vzdálenosti. V minulosti
se naměřené hodnoty nacházely v intervalu od 50 do 100 kilometrů za sekundu
na megaparsek [km/s/Mpc] (1 Mpc = 3,26 miliónu světelných roků). Výsledkem
klíčového projektu je hodnota 70 km/s/Mpc s nejistotou pouhých 10 procent.
To znamená, že se rychlost vzdalování dané galaxie zvýší o 260 000 km/h
rychleji na každé 3,3 milióny světelných roků. O velkém zpřesnění hodnoty
konstanty řekl dr. Robert Kirshner z Harvardské university, člen týmu:
"Faktor dva je jako když si nejste jisti, zda je to jedna stopa nebo
dvě. Deset procent je jako když hovoříte o jednom palci. Je to velký krok
kupředu."
Vědci použili Hubbleův dalekohled k pozorování vzdálených galaxií, nejvzdálenější
byla NGC 4603 nacházející se 108 miliónů sv. r. od nás, a objevili v nich
téměř 800 cefeid, zvláštní skupiny pulsujících hvězd, které se používají
pro přesné měření vzdáleností ve vesmíru. Třebaže jsou poměrně vzácné,
jsou velmi užitečné jako tzv. standardní svíčky, protože je u nich
velmi dobře známa závislost mezi periodou pulsací a jejich svítivostí.
Kombinací změřené Hubbleovy konstanty a odhadů hustoty vesmíru určili vědci
jeho stáří na 12 miliard let. To je v dobré shodě s nejstaršími pozorovanými
hvězdami. Tato hodnota platí pro vesmír nacházející se pod kritickou
hustotou, která je hranicí mezi věčně se rozpínajícím vesmírem a vesmírem,
který se bude v budoucnosti smšťovat. Ale i tak tato hodnota stáří vesmíru
znamená podstatné upřesnění, protože dříve se udávaly hodnoty mezi 10 a
20 milióny lety. A zároveň nedochází k paradoxu, kdy některé hvězdy byly
starší než samotný vesmír. Klíčový tým sdružuje 27 astronomů z 13 vědeckých
ústavů z celého světa.
První 3D mapa
Marsu
Impaktní pánev dostatečně hluboká na to, aby se do ní vešel celý Mt.
Everest, a překvapivý sklon údolí Valles Marineris jsou středem
pozornosti na první globální 3D mapě povrchu Marsu, která byla nedávno
zveřejněna. Mapa byla sestavena na základě měření laserovým výškoměrem
MOLA umístněným na palubě sondy Mars Global Surveyor (MGS). Mapa
byla poskládána z 27 miliónů měření pořízených v letech 1998 a 1999. Data
byla shromázděna do globální sítě s body vzdálenými 60 km na rovníku a
méně na jiných částech povrchu. Každá výška je určena s přesností 13 metrů,
ale velké oblasti ploché severní polokoule jsou změřeny s přesností lepší
než 2 metry. Dr. Carl Pilcher z NASA řekl: "Tato neuvěřitelná databáze
znamená, že nyní známe topografii Marsu lépe než mnohé kontinentální regiony
na Zemi." Data budou sloužit jako základní referenční příručka pro
vědce zkoumající Mars po dobu mnoha následujících let. Ukazuje se, že rozdíl
mezi nejníže a nejvýše položeným místem na Marsu je celých 30 km, což 1,5
násobek této hodnoty na Zemi.
 |
Výšková mapa Marsu. Červeně jsou znázorněny
nejvýše položené oblasti, modře nejníže položené. |
 |
Topografie impaktní pánve Hellas
[30.36 Kb, 504 x 378] |
Nejpodivnějším zjištěním je obrovský rozdíl mezi nízkou a hladkou severní
polokoulí a těžce kráterovanou jižní polokoulí, která je v průměru o 5
km vyšší než severní. Dalším výrazným znakem je obrovská impaktní pánev
Hellas, která je hluboká 9 km, má průměr 2100 km a je obklopena
prstencem dosahujícím výšky až dvou kilometrů nad okolním terénem a zasahujícím
až do vzdálenosti 4000 km od středu pánve. Tento prstenec obsahuje materiál,
který byl s největší pravděpodobností vyvržen při dopadu planetky o průměru
3,5 km. Rozdíl ve výškách mezi jižní a severní polokoulí měl největší vliv
na globální tok vody v dávné historii Marsu. Nové modely ukazují, že na
severní polokouli se odváděla voda z 3/4 povrchu Marsu. Množství vody vyskytující
se v současné době na Marsu bylo odhadnuto na základě průzkumu obou polárních
oblastí. Horní limit pro něj je mezi 3,2 a 4,7 miliónů krychlových kilometrů,
což je 1,5x více než množství vodního ledu pokrývajícího Grónsko. Jestliže
jsou obě polární čepičky tvořeny kompletně vodou, dostáváme objem vody
ekvivalentní globální vrstvě od 22 do 33 metrů hluboké, což je asi 1/3
minimální hloubky předpokládaného starověkého oceánu na Marsu. Zjišťování
topografie Marsu pokračuje i nadále, přístroj MOLA denně získá dalších
900 000 měření.
MGS podrobně snímkuje
povrch Marsu
Na Marsu ještě chvíli zůstaneme. Jak už jsem se zmínil v posledních
astronomických novinkách, sonda Mars Global Surveyor (MGS) zahájila
podrobné mapování povrchu Marsu a průzkum jeho atmosféry. Zpočátku se vyskytly
problémy s velkou pohyblivou anténou, ale v současné době sonda pracuje
normálně a zásobuje pozemský tým tokem nových dat o rudé planetě. Zpět
k problémům s anténou - ukázalo se, že přeci jenom není zcela pohyblivá,
její pohyblivost je v jednom směru poněkud omezena, což ale v současné
době nevadí. Situace se zhorší v únoru příštího roku, protože v té době
bude vzájemná pozice Země a Marsu taková, že anténu nebude možné nasměrovat
přímo na Zemi. Problémem se zabývají inženýři na Zemi, věřme, že do té
doby naleznou přijatelné řešení a nedojde k přerušení toku dat. A nyní
se raději podívejme na některé nové snímky, které nám sonda od Marsu poslala.
 |
Tyrrhenna Patera - starověký
vulkán nacházející se na jižní polokouli. Snímek ukazuje svahy a údolí
na spodním severovýchodním okraji vulkánu. Vidíme malé, jasné duny pokrývající
udolí a dno kráteru. Slunce svítí nízko zprava, snímek zachycuje oblast
o průměru 3 km a byl pořízen na začátku května.
[26.09 Kb, 292 x 600]. |
 |
Apollinaris Patera -
na snímku vidíme skvrny jasných oblaků visících nad vrcholem této sopky
za marťanského odpoledne. Další starověký vulkán nacházející se v blízkosti
rovníku, je asi 5 km vysoký a jeho kaldera - téměř kruhový kráter na vrcholu
- má průměr 80 km. Snímek je ve falešných barvách a byl pořízen v dubnu.
[42.68 Kb, 429 x 697]. |
 |
Na severní polokouli je léto
a oblaka jsou velmi častým jevem nad vulkány v oblasti Tharsis.
Bíle mraky úplně vlevo visí nad sopkou Olympus Mons a blíže středu
nad Ascraeus Mons. Ve spodní třetině snímku můžeme vidět slavné
údolí Valles Marineris, které je dlouhé jako Severní Amerika. Snímek
byl pořízen během devíti obletů v dubnu a je také ve falešných barvách.
[16.44 Kb, 556 x 600]. |
Nové snímky z
HST
O Hubbleově kosmiském dalekohledu (HST) už byla v dnešních novinkách
řeč v souvislosti s jeho klíčovým projektem. Nyní si ukážeme některé další
snímky, pořízené tímto dalekohledem a uvolněné v poslední době.
 |
Tato zvláštní galaxie NGC4650A
s "polárním prstencem" zvítězila v hlasování veřejnosti o tom, na který
objekt se HST zaměří. Hlasovalo pro ni 8000 voličů. Mechanismus vzniku
takového prstence není zcela pochopen. Pravděpodobně vznikl při srážce
dvou galaxií před miliardou let. To, co zbylo z jedné z galaxií tvoří vnitřní
prstenec starých rudých hvězd uprostřed. Mezitím se jiná, menší galaxie
dostala nebezpečně blízko a byla poškozena či zničena. Materiál z této
galaxie byl zachycen a vznikl z něj druhý, větší disk, který je na ten
vnitřní téměř kolmý. Snímek je opět v nepravých barvách, galaxie se nachází
ve vzdálenosti 130 miliónů světelných roků.
[25.00 Kb, 480 x 600]. |
 |
Na dalším obrázku si můžeme
prohlédnout snímky 10 nejlepších kandidátů na gravitační čočky pořízených
Kosmickým dalekohledem. Díky citlivosti a vysokému rozlišení HST můžeme
sledovat slabé a vzdálené čočky, které by nemohly být detekovány pozemskými
dalekohledy. HST odkryl exotické tvary, prstence, oblouky a kříže, které
jsou optickými klamy vyprodukovanými gravitačními čočkami, velmi hmotnými
útvary, které umožňují nahlédnout do vzdálených částí vesmíru. Mezi desítkou
kandidátů je i první čočka objevená HST v roce 1995. Tento kandidát byl
nedávno potvrzen spektroskopicky s pomocí největších pozemských dalekohledů.
Zjistilo se, že čočkou je eliptická galaxie vzdálená 7 miliard světelných
roků, která sama zobrazuje kvasar, jehož vzdálenost je 11 miliard sv. r.
[54.57 Kb, 754 x 600]. |
 |
Na snímku obří galaktické mlhoviny
NGC 3603 zachytil HST různá stádia životního cyklu hvězd. Vlevo nahoře
od středu snímku je modrý veleobr zvaný Sher 25 s unikátním diskem žhavého
plynu připomínajícím supernovu SN1987A. V blízkosti středu je vidět hvězdokupa,
ve které dominují mladé horké Wolf-Rayetovy hvězdy a ranné hvězdy typu
O. Proud ionovaného záření a hvězdného větru "vyfoukl" velkou dutinu kolem
hvězdokupy. Vpravo nahoře vidíme temná oblaka, která jsou pravděpodobně
počátečními fázemi vývoje hvězd. Vpravo od hvězdokupy se nalézají obří
plynové sloupy, které vznikly při interakci ionizovaného záření s chladnou
hmotou molekulových oblaků. A konečně vpravo dole jsou dvě kompaktní emisní
mlhoviny, které byly interpretovány jako plyn a prach vypařený z pravděpodobných
protoplanetárních disků.
[37.35 Kb, 503 x 600]. |
 |
Poslední dnešní snímek nám ukazuje
podrobný pohled na disk prachu a plynu obklopující vyvíjející se hvězdu
AB Aur. HST pomocí přístroje STIS ukazuje nevídané detaily disku včetně
zhluků, které by mohly být zárodky formujících se planet. Obyčejně mladé
žhavé hvězdy přezáří své nejbližší okolí a proto zde byl použit koronograf,
který záření hvězdy odstínil. Snímek vlevo byl pořízen 2,2 m dalekohledem
na Hawai, snímek vpravo HST. Zachycená oblast je 9x větší než Sluneční
soustava. Disk okolo hvězdy má průměr 1300 AU (vzdálenost Země-Slunce).
Nalevo od hvězdy jsou mj. pozorovatelné malé chomáčky hmoty, které mají
ve skutečnosti průměr od 14 do 32 AU a jsou na hranici rozlišitelnosti
HST.
[44.37 Kb, 800 x 584]. |
Nejchladnější
hnědí trpaslíci
Nejchladnější dosud pozorovaní hnědí trpaslíci, objekty, které nejsou
ani hvězdami ani planetami, byly detekováni dvojicí dalekohledů sponzorovaných
NASA a National Science Foundation. Hnědí trpaslíci jsou mnohem
větší než největší planety, ale na rozdíl od nich se neformují v okolí
jiných hvězd. Nemůžeme je ale přiřadit ani k hvězdám, protože nikdy nedosáhnou
takové teploty, aby v jejich nitru mohla být zažehnuta termonukleární reakce.
Čtyři trpaslíci byly objeveni po prohlédnutí miliónů dalších objektů na
snímcích pořízených dvěma 1,3m dalekohledy v Arizoně a v Chile, v rámci
projektu
Two-Micron All Sky Survey (2MASS), což je přehlídka oblohy
na infračervených vlnových délkách. Objekty jsou příliš chladné na to,
aby byly detekovány i ve viditelném oboru spektra. Pomocí Keckova dalekohledu
se poté zjistila přítomnost metanu, který prozradil jejich nízkou teplotu.
Metan se totiž může formovat pouze při teplotách nižších než 900 stupňů
C. Vědci se domnívají, že se tyto objekty nachází ve vzdálenostech pouze
30 sv.r. A protože jsme schopni pozorovat pouze ty nejbližší, je dost možné,
že je jimi naše Galaxie přeplněná. Objevené 4 exempláře se nalézají v souhvězdích
Velké Medvědice, Lva, Panny a Havrana. Projekt 2MASS se nyní nachází v
polovině zamýšlené doby 3,5 roku, během které by měl zkatalogizovat milión
galaxií, 300 miliónů hvězd a další objekty. Více o projektu na [http://www.ipac.caltech.edu/2mass/]