Obrovské mraky plynu vysvětlují největší struktury vesmíru
Tým astronomů používající dalekohledy Subaru a Keck na Mauna Kea objevil obří trojrozměrná vlákna galaxií táhnoucí se prostorem na vzdálenost přes 200 milionů světelných roků. Tato vlákna, která se utvořila pouhé 2 miliardy let po zrození vesmíru, jsou největšími známými strukturami, které byly zatím
objeveny. Oni jsou pokryty více než 30 velkými koncentracemi plynu, přičemž každá z nich je až desetkrát tak hmotná jako naše vlastní galaxie. Tyto obrovské oblaky plynu jsou pravděpodobně předchůdci nejhmotnějších galaxií, které dnes ve vesmíru existují.
Tento objev je velmi důležitý, protože dává výzkumníkům nový pohled na velkorozměrné struktury ve vesmíru. Astronomové očekávali, že vesmír vypadal 2 miliardy let po svém zrození relativně urovnaně. Stručně vyjádřil význam tohoto objevu astronom Ryosuke Yamauchi z University Tohoku. Řekl, že "cosi tak velkého a hustého by mělo být v ranném vesmíru vzácné. Struktura,
kterou jsme objevili, ale i jiné podobné, jsou pravděpodobně předchůdci největších struktur, které dnes vidíme a které se skládají z vícenásobných shluků galaxií."
Výzkumná skupina použila dalekohled Subaru (obr. vlevo), aby udělala detailní studium oblasti vzdálené od Země 12 miliard světelných roků, která je známa velkou koncentraci galaxií. Použili k tomu Subaru Suprime-cam, kameru vybavenou zvláštními filtry
navrženými tak, aby byla citlivá na světlo vzdálených galaxií. Výsledky ukázaly, že tato soustředění galaxií jsou jen malou částí mnohem větších struktur.
Nově nalezená obří struktura se táhne přes 200 milionů světelných roků a koncentrace galaxií je v nich až čtyřikrát vyšší než je vesmírný průměr. Jediné dříve z známé struktury s takto vysokou hustotou galaxií jsou mnohem menší, s průměrem měří jen asi 50 milionů světelných roků.
Pomocí Subaru Faint Object Camera and Spectrograph (FOCAS))ke studiu prostorové 3D distribuce galaxií v tomto vlákně, tým také objevil přinejmenším tři překrývající se vlákna, která tvoří obří strukturu.
Astronomové předem věděli, že tento region obsahuje přinejmenším dvě velké koncentrace plynu. Jedna z nich, ukázaná na obrázku 3, měří napříč na 400.000 světelných roků. Srovnání s galaxií v Andromedě, která je asi stejné velikosti jako naše vlastní galaxie, Mléčná dráha, ukazuje relativní velikost této plynové struktury.
Výzkumníci také zjistili, že tyto velké koncentrace plynu jsou umístěny blízko oblastí překrývajících se vláken.
Nová pozorování dalekohledu Subaru byla úspěšná a nalezla v této oblasti mnohem slabší objekty, které nebyly dříve známy (obrázek č. 4). Například našli 33 nových velkých koncentrací plynu podél vláknité struktury o délce přes 100.000 světelných roků. Je to poprvé, co byly takto velké koncentrace plynu, které astronomové označují jako Lymanovy alfa kapky
(Lyman alpha blobs), objeveny ve vzdáleném vesmíru.
Astronomové předpokládají, že tyto Lymanovy alfa kapky, kterým se tak říká od té doby, co byly pozorovány v Lymanově alfa emisní čáře vodíku, pravděpodobně souvisejí se zrodem největších galaxií. V modelu "gravitačního ohřívání", jsou kapky oblastí, kde se plyn hroutí svou vlastní gravitací a tvoří galaxii. Ve "fotoionizačním" modelu jde o vlastnosti záření plynu
ionizovaného ultrafialovým světlem z nově vzniklých mladých hvězd nebo masivní černé díry. V modelech "šokového ohřívání" nebo "galaktického super větru" jde o hypotézu, že záření plynu je způsobeno zánikem mnoha hmotných hvězd s krátkým životním cyklem, které vznikly hned v počátcích historie vesmíru a které potom zanikaly v explozích supernov, které odfoukly
okolní plyn. Členové výzkumného týmu, Yoshiaki Taniguchi a Yasuhiro Shioya, hájí model galaktického super větru.
Pozorování spektrografu DEIMOS na dalekohledu Keck II odhalila, že se plyn uvnitř kapek pohybuje rychlostmi většími než asi 500 kilometrů za sekundu. Rozsah koncentrace plynu a rychlost materiálu uvnitř těchto oblastí naznačuje, že musí být až desetkrát jak hmotné jako naše Mléčná dráha.
Kapky vykazují ohromnou variabilitu tvarů a jasu. Například, některé z nich vykazují vzhled bublin, který je shodný s počítačovými simulacemi galaktických větrů, které uskutečnil Masao Mori (Universita Senshu) a Masayuki Umemura (Univerzita Tsukuba). V nich jsou také difúzní kapky i ty, které se skládají z několika galaxií.
"Obklopují nás galaxie nejrůznějších velikostí," řekl Yuichi Matsuda z univerzity v Kyotu. "Velké koncentrace plynu, které jsme našli nám mohou hodně povědět o tom, jak vznikly největší z nich."
Tyto výsledky byly zveřejněny v sérii výzkumných zpráv v časopisech Astronomical Journal a Astrophysical Journal v letech 2006 až 2006.
 |
Obrázek 1: Rozložení galaxií v obrovských vláknitých strukturách vzdálených od nás 12 miliard světelných roků. Černě jsou znázorněny galaxie s emisním spektrem. Červeně jsou znázorněny galaxie s absorpčním spektrem. Modré
čtverečky jsou znázorněny velké koncentrace plynu, "Lymanovy alfa kapky." Oblasti s vysokou hustotou galaxií jsou zvýrazněny zelenou čárou. Oblast uvnitř oranžového čtverce zkoumali již dříve jiní astronomové.. (Zvětšit) |
 |
Obrázek 2: Vláknitá struktura ve 3D obsahuje přinejmenším tři křížící se vlákna. (Zvětšit)
|
 |
Obrázek 3: Srovnání Lymanovy alfa kapky s galaxií v Andromedě. Záření vydávané kapkou je znázorněno zeleně. V pravém horním rohu obrázku je snímek galaxie v Andromedě, podobné co do velikosti Mléčné dráze, upravený tak,
jako ksyby se nacházela ve stejné vzdálenosti jako kapka. Červený kruh označuje bublinovitou struktura poprvé objevenou dalekohledem Subaru. (Zvětšit) |
 |
Obrázek 4: Obrazy jednotlivých Lymanových alfa kapek. Kapky jsou zelené. Hrana každého u obrázků je 620 tisíc světelných roků. (Zvětšit) |
 |
Obrázek 5: Příklad difúzní (rozptýlené) kapky. (Zvětšit) |
 |
Obrázek 6: Příklad kapky skládající se z několika galaxií. (Zvětšit) |
Podle: Subaru Telescope Scientific Results
Z havárie Rusko obviňuje ukrajinskou raketu
Jak jsme již informovali, z kosmodromu Bajkonur startující raketa Dněpr se ve středu 26.července, okolo 22:50 SELČ, zřítila do stepi na hranici Kazachstánu a Uzbekistánu. Zhruba minutu po startu se projevily problémy s prvním stupněm raketového nosiče, který se neoddělil od druhého stupně. Po jedné a půl minutě po startu byly motory nakonec nouzově zastaveny a raketa havarovala.
Vyšetřovací komise ruské kosmické agentury, ve které byli i ukrajinští experti, nyní označila za viníka havárie na Ukrajině vyráběnou raketu. Její trosky byly nalezeny asi 150 kilometrů od startovací rampy. Při havárii bylo kromě rakety zničeno i všech 18 nesených družic, z nichž jen jedna byla
ruská.
Tří dalekohledový interferometr a "strakatí" rudí
obři
Když astronomové spojí dva nebo více dalekohledů, aby pracovaly společně jako interferometr, mohou
odhalit u vzdálených hvězd mnohem větší detaily, než se samostatnými přístroji. Sílu takového spojení prokazuje
například Observatoř Keck na Havaji se dvěma propojenými 10 m dalekohledy Keck 1
a 2 nebo interferometr VLTI (Very Large Telescope Interferometer) na evropské
observatoři v Paranal v Chile, který dokáže spojit až čtyři 8,2 m dalekohledy se
čtyřmi 1,8 m pohyblivými dalekohledy. Tyto přístroje ale nejsou jediné.
Sam Ragland použil Arizonské infračerveno-optické dalekohledové pole tří
spojených dalekohledů (vlevo), aby získal detailní pohled na staré červené obří hvězdy,
které reprezentují možný osud našeho Slunce.
U téměř jedné třetiny rudých obrů, u kterých provedl svůj průzkum, nebyl kotouč
hvězdy všude stejně jasný, ale byl naopak pokryt tmavšími oblastmi, možná
velkými skvrnami nebo mraky podobnými slunečním skvrnám, rázovými vlnami
generovanými pulsováním obálky, nebo dokonce velkými planetami.
"Typicky se předpokládá, že hvězdy musí být souměrné plynové koule," říká
Ragland, specialista na interferometrii. "Ale 30 procent z těchto rudých obrů
vykazuje asymetrii, která je důsledkem posledního stupně vývoje hvězd, kdy se
hvězdy jako je Slunce nakonec promění v planetární mlhoviny."
Výsledky získané Raglandem a jeho kolegy také prokazují schopnost tria, nebo
dokonce kvintetu či sextetu, infračervených dalekohledů, dosáhnout vyšší
rozlišovací schopnosti v blízké infračervené oblasti než kdykoliv předtím.
"S více než dvěma dalekohledy, můžete provozovat úplně jiný druh vědy než je
možné provozovat s jen pouhými dvěma dalekohledy," říká Ragland.
"Od dvou ke třem dalekohledům je to velký krok," přidává se k němu teoretička
Lee Anne Willsonová, spoluautorka studie a profesorka fyziky a astronomie na
Iowské státní universitě v Ames.
"Se třemi dalekohledy už můžete říci nejen to, jak jsou sledované hvězdy velké,
ale i to, zda jsou souměrné nebo nesouměrné. Přidáním dalších dalekohledů už
můžete začít vykreslovat další podrobnosti," dodala Willsonová.
Ragland, Willsonová a jejich kolegové v dalších institucích ve Spojených státech
a Francii, včetně NASA, předali svá pozorování a závěry z nich plynoucí k
publikování v časopisu Astrophysical Journal.
Ironií ovšem je, že interferometr IOTA, provozovaný na Mt. Hopkins při
Smithsonian Astrophysical Observatory, společně Harvardskou univerzitou,
Massachusettskou univerzitou , univerzitou Wyomingu, a Lincolnovou laboratoří
Massachusettského technického institutu, byl letos 1. července uzavřen pro
nedostatek provozních prostředků.
Původně dvou dalekohledový interferometr byl zprovozněn v roce 1993. V roce 2000
k němu byl připojen třetí, 45 centimetrový dalekohled, a tak vznikl první
trojitý opticko-infračervený interferometr.
Ředitel IOTA Wesley A. Traub, dříve pracovník Harvard-Smithsonian centra pro
astrofyziku v Cambridge, Massachusetts, nyní působící v Jet Propulsion
Laboratory v Pasadeně v Kalifornii, nabídl Raglandovi a jeho kolegům příležitost
použít toto interferometrické pole k otestování hranic vícenásobného
dalekohledového interferometru a možná také ke zjištění něčeho dalšího o
konečném osudu Slunce.
Interferometry spojují světlo ze dvou nebo více dalekohledů, aby dosáhly většího
množství detailů tím, že simulují rozlišení dalekohledu tak velkého, jako je
vzdálenost mezi dalekohledy interferometru navzájem.
Rádioastronomové používají tohoto principu už po mnoho let, aby simulovali
mnohem větších antény než mají k dispozici. Pomáhá jim v tom ovšem výhoda
relativně dlouhých vlnových délek, v řádu metrů nebo centimetrů, u kterých lze
mnohem snadněji zjistit rozdíly mezi časy příchodu vln k odděleným anténám.
Navíc mohou svá pozorování nahrávat a zpracovávat je až později.
Vytvoření interferometru na blízkých infračervených vlnových délkách okolo 1,65
mikronu nebo na setinách milimetru, tak jako Ragland, to už je mnohem tvrdší
oříšek, protože tyto vlnové délky jsou jen miliontinou délky rádiových vln.
"Při krátkých vlnových délkách je stabilita přístroje významným omezením," řekl
Ragland. "Dokonce i malé chvění totálně zničí celé měření."
V tomto případě astronomové použili, na rozdíl od typického interferometru,
který se skládá z mnoha zrcadel směrujících světlo z několika dalekohledů ke
společnému detektoru, zcela novou technologii spojení světla ze tří dalekohledů
IOTA pomocí půlpalcového (1,26 cm) snímacího čipu, pojmenovaného Integrated-optics
beam-combiner (integrovaný optický propojovač paprsků - IONIC), který pro ně
vyvinuli ve Francii.
Ohniskem zájmu Raglanda a jeho týmu se staly nízko a středně hmotnostní hvězdy,
v rozsahu od tří čtvrtin do trojnásobku hmotnosti Slunce, nacházející se v
období konce jejich života.
Jsou to hvězdy, které se zvětšily až do stádia rudých obrů po té, co začaly
spalovat helium nahromaděné během doby, kdy hlavním zdrojem jejich energie bylo
spalování vodíku.
Nakonec se tyto hvězdy skládají z hustého uhlíkového a kyslíkového jádra
obklopeného skořápkou, kde již vodík shořel na helium, a pak toto helium shořelo
dále na uhlík a kyslík.
U většiny těchto hvězd způsobí záměna paliva z vodíku na helium také změnu jasu
hvězdy po období zhruba 100.000 let. V mnoha případech tyto hvězdy stráví svých
posledních 200.000 let života jako proměnné hvězdy typu Mira, hvězdy jejíchž
světlo pravidelně kolísá s periodou od 80 do 1.000 dnů. Pojmenování takových
hvězd pochází od prototypu takové proměnné hvězdy, kterou je hvězda Mira v
souhvězdí Cetus (Velryba).
"Jedním z důvodů, proč se o to zajímat je skutečnost, že naše Slunce se chystá
nastoupit na tuto cestu někdy, asi tak za 4 miliardy let od nynějška," říká
Ragland.
Během této doby, takové hvězdy začnou odhazovat své vnější vrstvy a nakonec z
nich zůstane bílý trpaslík ve středu rozpínající se planetární mlhoviny.
Willsonová modeluje mechanismy, kterými v tomto závěrečném představení hvězdy
ztrácí svoji hmotu, především mohutné hvězdné větry.
Ragland s kolegy pozorovali pomocí IOTA celkem 35 proměnných hvězd typu Mira, 18
polopravidelných proměnných a 3 nepravidelné proměnné hvězdy, všechny do
vzdálenosti 1.300 světelných roků od Země, uvnitř naší galaxie, Mléčné dráhy.
Dvanáct z proměnných typu Mira vykazovalo nesouměrnosti v jasu, zatímco u
polopravidelných to byly jen tři a u nepravidelných proměnných jen jedna z
hvězd, které vypadaly podobně strakatě.
Příčina takového nestejnorodého jasu není jasná, řekl Ragland. Modely Willsonové
ale ukazují, že společník, planeta na oběžné dráze podobné Jupiterově, by mohla
ve hvězdném větru vyvolávat mrak, který by byl pozorovatelný jak asymetrie jasu.
Dokonce bližší, Zemi podobná planeta by mohla generovat pozorovatelné efekty,
pokud by byl hvězdný vítr dostatečně silný, ačkoli planeta příliš blízko u
rozpínající se obálky by byla vtažena dovnitř a vypařila by se.
Alternativní scénář navrhuje, že velké množství materiálu odhozeného z hvězdy by
mohlo zkondenzovat do mraků, které by pak blokovaly část nebo i všechno světlo některých oblastí hvězdy. "Může to způsobovat cokoliv," říká Willsonová. "To co nám to ale říká je, že
předpoklad o rovnoměrném jasu hvězd je špatný. Můžeme proto potřebovat vyvinout novou
generaci trojrozměrných modelů."
"Tato studie, největší jaká kdy byla o tomto typu pozdních hvězd napsána, je
první, která ukazuje rozsah efektů horkých a chladných skvrn u pozdních typů
hvězd, zvláště proměnných typu Mira a uhlíkových hvězd," řekl spoluautor práce
William Danchi z NASA Goddard Space Flight Center.
"Má vliv také na to, jak interpretujeme pozorování infračervených
interferometrů při pátrání po planetách kolem rudých obrů."
Podle:
SpaceDaily, IOTA paper
 |
Zákryt Marsu Měsícem Dnes můžete pozorovat poměrně vzácnou událost, zákryt planety Mars naším Měsícem. K události sice dojde ještě za denního světla, čas zákrytu pro naši hvězdárnu nastává téměř přesně ve 20:03 hodin, když Slunce se
u nás schová pod obzor až o více než 20 minut později, ve 20:23 hodin. Přesto, že k zákrytu dochází za denního světla, je možné jej pozorovat vhodným dalekohledem. Vstup na temné, neosvětlené straně Měsíce bude dostatečně výrazný i před jasným pozadím. Výstup pak, za předpokladu jasného obzoru bude,
alespoň u nás, probíhat po západu Slunce a mohl by být rovněž pozorovatelný.
V době zákrytu se mladý Měsíc, o stáří jen 2,36 dne, bude nacházet přibližně 13° vysoko přímo nad západním obzorem (272°).
Konec úkazu nastane o 55 minut později, ve 20:58. Měsíc bude tou dobou ještě viditelný, zhruba 7° nad ideálním obzorem. Situaci při začátku úkazu nad reálným obzorem naší hvězdárny si můžete prohlédnou na zvětšeném obrázku. |
Černý den na
Bajkonuru
Ruská raketa Dněpr se ve středu ve okolo 22:50 SELČ, zřítila do stepi na hranici Kazachstánu a Uzbekistánu. Po zhruba minutě od startu se projevily problémy s prvním stupněm raketového nosiče, který se neoddělil od druhého stupně. Po jedné a půl minutě po startu byly motory nakonec nouzově zastaveny a raketa havarovala.
Pikantní na celé věci je to, že startu byl byl na Bajkonuru přítomen běloruský prezident Alexandr Lukašenko, protože raketa měla vynést na oběžnou dráhu 18 minisatelitů vyrobených v Rusku, Itálii a USA, mezi kterými byl i první běloruský monitorovací satelit Belka.
Dněpr je původně vojenská mezikontinetální balistická střela v kódu NATO jako SS-18 Satan, která byla schopna nést několik jaderných hlavic. V přestavěné civilní verzi může vynést na oběžnou dráhu s výškou do 900 kilometrů až 3,7 tuny nákladu. Šlo o sedmý civilní start tohoto nosiče.
Pozorujte meteory - a něco si přejte
Konec týdne si můžete v noci z pátku na sobotu, i díky velmi teplému a docela jasnému počasí, zpříjemnit pobytem v přírodě. Nebudeme ponoukat co po tmě dělat, zvláště nebudete-li sami, ale určitě se najdou tací, kteří zvednou svůj zrak k obloze. Letní obloha není sice díky tomu, že Slunce se nachází jen nehluboko pod obzorem tak jiskrná a kontrastní jako ta
zimní, ale zase Vám nemrznou končetiny.
Co tedy bude na páteční noci, kromě teplot nad 20°C, zajímavé? Můžete pozorovat maximum meteorického roje Jižní Delta Aquaridy. Tento meteorický roj sice trvá už zhruba od 12. července a končí až okolo 19. srpna a lze ho tedy považovat za roj poloviny prázdnin, ovšem jeho maximum, kdy lze očekávat nejméně 10, ale spíše 20 a v krátké špičce možná až 60 meteorů za
hodinu, nastává právě v noci z 28. na 29. července. Mateřské těleso tohoto roje je neznámé a proto odhad skutečné frekvence i okamžiku maxima je jen velmi hrubý.
Název roje se odvozuje od polohy radiantu, který se nachází v souhvězdí Vodnáře, nedaleko jedné z nejjasnějších hvězd tohoto souhvězdí, Delta Aquarii. V souhvězdí Vodnáře se nachází radianty pěti meteorických rojů, ale Jižní Delta Aquaridy jsou z nich považovány za nevydatnější.
Škodou je, že je tento roj mezi lidmi zastíněn mnohem známějším rojem Perseid, protože poloha jeho radiantu je pro pozorovatele na severní polokouli méně výhodná. Letos radiant vychází nad severovýchodní obzor už před jedenáctou večer, přičemž mladý Měsíc zapadá hodinu před tím a nebude tedy případné pozorování svým svitem nijak rušit. Obloha tedy bude tak tmavá, jak
jen může v létě být a to vám dává šanci vidět více i slabších meteorů. Do největší výšky asi 25° nad jihem se radiant dostává okolo třetí hodiny ráno. Přejeme příjemné pozorování nerušené především vysokou oblačností ani komáry.
Pokud se vám pozorování Jižních Delta Aquarid letos nepodaří nemusíte ještě zoufat. Ze soboty 12. na neděli 13. srpna si to můžete zopakovat při Perseidách. Ty pro nás sice sice mají výrazně lepší polohu radiantu, v době maxima, tedy ve 22 hodin našeho času, bude už 25° vysoko nad severoseverovýchodním obzorem, ale právě tou dobou bude přímo nad východem vycházet
velký a jasný Měsíc, starý jen tři dny po úplňku. Bude tak svým jasem jejich pozorování dost vadit.
Obrázek s umístěním radiantu roje
Perseid a vycházejícího Měsíce v době maxima 12.8.2006 ve 22 hodin, při pohledu z naší hvězdárny, si zvětšete.
Šance, že uvidíte meteor, budete-li se touto dobou v noci dívat na oblohu, je opravdu velká. Dívejte se a něco si přejte. Třeba se to splní.
Černá díra jako barevný kaleidoskop
Boty nemusíte dostat v jakékoliv barvě si budete přát, ale u kosmických objektů se vám to určitě podaří. Všechny objekty ve vesmíru, všechno od prachu až po vzdálené galaxie, vydává záření barevné jako světelná duha. Tato duha ovšem obsahuje i ty druhy záření, které našima očima nikdy přímo nemůžeme pozorovat. Na tomto místě nastupují třeba velké kosmické observatoře NASA. Všechny
astronomické přístroje společně pak pomáhají astronomům uvidět všechny barevné odstíny vesmíru.
Nový obraz, který vychází z pozorování Hubbla, Chandry a Spitzera, kosmických dalekohledů NASA, převádějící celé spektrum záření do falešných barev, skvěle demonstruje princip vizualizace i pro nás neviditelného záření. Tento barevný portrét ukazuje obrovský výtrysk částic, které vystřelily do prostoru ze sousedství supermasivní černé díry - kvasaru. Výtrysk je opravdu enormní, táhne se do délky více než 100.000 světelných roků,
velikostí je tedy srovnatelný s rozměry naší vlastní galaxie - Mléčné dráhy!
Kvasary patří mezi nejjasnějšími objekty ve vesmíru. Skládají se ze supermasivních černých děr obklopených turbulentním materiálem, který je zahříván tím, jak padá směrem k černé díře. Tato zahřátá hmota jasně září. Stává se, že některá její část bývá odfouknuta pryč do okolního prostoru ve formě silných výtrysků.
Výtrysk, který je zobrazen na tomto snímku, proudí pryč od prvního známého kvasaru, označovaného 3C273, který byl objeven už v roce 1963. Kaleidoskop barev reprezentuje rozmanitost světelných vln ve výtrysku. Rentgenové záření, nejenergetičtější část vydávaného světla, je zachyceno na snímku vlevo jako modrá barva. Při tom černá díra sama, která z principu vidět není, je umístěna
ještě více vlevo, na okraji
obrazu. Rentgenové záření bylo zachyceno observatoří Chandra. Pokud se po snímku pohybujete zleva doprava, energie vyzařovaného světla klesá a při tom jeho vlnová délka vzrůstá, délka vlny se prodlužuje. Viditelné světlo zaznamenané Hubbleovým kosmickým dalekohledem je zobrazeno zelenými odstíny, zatímco infračervené světlo zachycené Spitzerovým dalekohledem je červené. Oblasti, kde se překrývá
viditelné a infračervené světlo se zobrazily jako žluté.
Astronomové použili takto získaná data pro řešení otázky, jakým procesem je světlo ve výtrysku hmoty od kvasaru generováno. Světlo je vytvářeno mnoha, často i velmi různými cestami. Například, naše Slunce generuje většinu světla procesem jaderné fůze, při které se atomy vodíku spojují a při tom vydávají záření. V případě tohoto výtrysku ale bylo neočekávaně nalezeno, že světlo o nejvyšší
energii bylo výsledkem průchodu nabitých částic po spirále skrz magnetická pole, tedy procesu, který známe jako synchrotronové záření.
Podle: Spitzer Newsroom
Disky vznikajících planet mohou brzdit hvězdy
Astronomové díky Spitzerovu kosmickému dalekohledu našli důkazy o tom, že prachové disky, ze kterých se rodí planety, táhnou a zpomalují rotaci mladých hvězd, které jsou jimi obklopeny.
Mladé hvězdy jsou plné energie. Jejich rotace je rychlá, většinou okolo půl dne nebo i méně. Rotovaly by dokonce i rychleji, ale něco je brzdí. Až doposud vědci jen teoreticky uvažovali o tom, že disky, ze kterých se tvoří planety, by mohly být přinejmenším částí odpovědi na tuto otázku. Ovšem dokázat to bylo, až do nynějška, tvrdým oříškem.
"Věděli jsme, že cosi musí držet rychlost rotace hvězd v šachu, " řekla Dr. Luisa Rebullová z NASA Spitzerova vědeckého centra v Pasadeně. "Disky byly nejlogičtější odpovědí, ale museli jsme počkat až na Spitzera, abychom to i uviděli."
Rebullová, která pracovala na řešení problému téměř deset let, je vedoucí autorkou nové studie, která byla publikována 20. července v časopisu Astrophysical Journal. Závěry této práce jsou součástí hledání porozumění komplexnímu vztahu mezi mladými hvězdami a jejich rozvíjejícími se planetárními systémy .
Hvězdy začínají svůj život zhroucením mračna plynu které, jak se zmenšuje, rotuje stále rychleji a rychleji, stejně jako když otáčející se krasobruslaři při piruetě přitáhnou ruce k tělu. Jak tak sebou hvězdy čile mrskají, přebytečný plyn a prach v jejich okolí se zploští do tvaru lívance a vytvoří disk, z jehož prachu a plynu se, jak se předpokládá, nakonec nakonec
vzniknou planety.
Rotace vznikajících hvězd se rozvine do takových rychlostí, že kdyby je něco nezarazilo, nikdy by se nemohly úplně smrštit a stát se tak hvězdami. Před touto studií, astronomové teoreticky uvažovali, že protoplanetární disky by mohly zpomalovat velmi rychle rotující hvězdy tím, že by zachycovaly a táhly jejich magnetická pole. Představou bylo, že když magnetické pole
hvězdy prochází protoplanetárním diskem, chová se jako lžíce v hustém sirupu a tak svazuje rotaci hvězdy s pomaleji se otáčejícím pracho-plynovým diskem a proto se smršťující se hvězda nemůže roztočit rychleji.
Aby mohla Rebullová se svým týmem tento princip prokázat, obrátila se o pomoc ke Spitzerovu kosmickému dalekohledu. Tato infračervená orbitální observatoř, vypuštěná do kosmu v srpnu 2003, je specialistou ve vyhledávání rychle rotujících disků kolem hvězd, protože prach v těchto discích je ohřátý zářením mateřských hvězd natolik, že sám září na infračervených vlnových
délkách.
Tým použil Spitzera pro sledování téměř 500 mladých hvězdy v mlhovině Orionu. Tyto hvězdy si rozdělili na rychle a pomalu rotující a určili, že ty pomalu rotující mají prachové disky s až pětkrát vyšší pravděpodobností než ty, které rotují rychle.
"Nyní můžeme s jistotou říci, že prachové disky hrají určitou roli při zpomalování rotace hvězd a to v alespoň jednom regionu. Může tam ale být spousta dalších, společně působících faktorů. Hvězdy by se tak v různých prostředích mohly chovat jinak," tvrdí Rebullová. Dalšími faktory, které přispívají k brzdění hvězd v delším časovém období mohou být i hvězdné větry a
možná i zcela vyvinuté planety.
Pokud protoplanetární disky zpomalují rotaci hvězd, znamená to snad, že hvězdy s planetami se otáčí pomaleji než hvězdy bez planet? Podle Rebullové to není bezpodmínečně nutné. Řekla, že pomalu rotující hvězdy by mohly jednoduše mít více času na to, aby se pročistily jejich protoplanetární disky a utvořily se planety. "Takové pomalu se vyvíjející hvězdy, ve
skutečnosti, dávají svým protoplanetárním diskům více času na to, aby je zabrzdily a zpomalily."
Nakonec otázka, jak rychlost otáčení hvězd souvisí s jejich schopností podporovat vznik planet stejně padne na lovce planet. Doposud totiž byly všechny známé planety nalezeny v systémech, ve kterých mateřské hvězdy rotují pomalu. Naše Slunce je v tomto ohledu považováno mezi hvězdami za loudala, když se v současnosti otočí kolem své osy jen jednou za 28 dnů. A kvůli
technologickým limitům zatím lovci planet nebyli schopní najít žádné extrasolární planety kolem rychle se pohybujících hvězd.
"V další generaci pozemských i kosmických teleskopů budeme tedy muset používat jiné nástroje pro detekci planet obíhajících kolem rychle rotujících hvězd," řekl Dr. Steve Strom, astronom National Optical Astronomy Observaty v Tucsonu v Arizoně, který je dalším členem týmu. Mezi ně patří také doktoři John Stauffer ze Spitzerova vědeckého centra, Thomas Megeath z
university v Toledu v Ohio a Joseph Hora a Lee Hartmann z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics v Cambridge v Massachusetts.
Podle: Laboratoř tryskového pohonu (JPL)
Nový pohled na střed Mléčné dráhy
Prohlédněte si srdce naší vlastní galaxie v rentgenovém oboru spektra. Tento snímek, který pořídila rentgenová observatoř NASA, Chandra, ukazuje tři masivní hvězdokupy, které obklopují supermasivní černou díru ve středu Mléčné dráhy. V těchto hvězdokupách je tolik tolik velkých a, jasných hvězd, že celá oblast v rentgenovém spektru doslova plane. Pohled to není
ledajaký, představuje složenou expozici více než 1 milion sekund pozorovacího času orbitální observatoře do těchto záhadných oblastí naší galaxie.
Centrum Mléčné dráhy je přecpané ne vždy klidnými sousedy, alespoň podle posledních rentgenových snímků rentgenové observatoře Chandra. Navíc k supermasivní černé díře uprostřed, je celá oblast je přeplněna všemi druhy nejrůznějších galaktických objektů, které se navzájem ovlivňují.
Nové rentgenové obrazy (obrázek vlevo si zvětšete) ukazují tři masivní hvězdokupy, Arches (nahoře), Quintuplet (Paterčata - nahoře vpravo) a hvězdokupa GC (dole pod středem), která je blízko obrovské černé díry ve středu galaxie, známé pod názvem Sagittarius A*. Těsně sousedící masivní hvězdy v těchto shlucích jsou velmi jasnými bodovými zdroji rentgenového záření,
protože hvězdné větry z jejich povrchů navzájem kolidují s větry z obíhajících společníků. Hvězdy v těchto shlucích také uvolňují obrovská množství energie v okamžiku, kdy dospějí ke konci svého života a explodují jako supernovy, které postupně zahřívají mezihvězdnou hmotu. Hvězdy blízko galaktického centra mohou vysílat rentgenové záření také po smrti, buď jako
neutronové hvězdy nebo černé díry v binárních soustavách a i tomto případě jsou na snímku Chandry viditelné jako bodové zdroje.
Zatímco jednotlivé hvězdy v těchto shlucích mají své vlastní hektické životy, shluky samotné se také navzájem čile ovlivňující s ostatními objekty středu Galaxie. Například, hvězdokupy narazí do chladnějších a hustých mraků molekul plynu. Tyto mohutné srážky mezi shluky hvězd a mraky plynu mohou mít za následek vyšší poměr hmotnějších hvězd v oblasti středu Galaxie
oproti méně hmotným hvězdám, než je tomu v klidnějším sousedství. Takové srážky mohou rovněž vysvětlovat některé z oblastí rozptýleného rentgenového záření zachyceného na snímku.
Data ze kterých je snímek složen byla pořizována několik let, expozicí přesahující jeden milion sekund, tedy polovinu ze dvou milionů sekund pozorovacího času, který Chandra zatím věnovala studiu středu Galaxie. Tento poslední obraz Chandry tedy reprezentuje přibližně 280 hodin pozorovacího času a pokrývá oblast o rozměru 168 x 130 světelných roků. V tomto obrazu,
červená, zelená a modrá barva odpovídají nízké, střední a vysoké úrovni rentgenového záření.
Podle: Chandra photo album

Přesluhující
rovery pracují stále dobře
Právě teď, na cizím světě vzdáleném miliony kilometrů od Země, dva pojízdní
roboti, pojmenovaní Spirit a Opportunity, poslušně zkoumají Mars. Podle všech
předpokladů už dávno měli přestat fungovat. Záruka byla jen 90 dnů.
"Očekával jsem, že rovery budou na Marsu fungovat asi 120 dnů," řekl Steven W.
Squyres, profesor astronomie na Cornellově univerzitě a hlavní vědecký
vyšetřovatel pro obě marťanská vozítka. "Možná 150 až 180 dnů, pokud by šlo
všechno dobře. Ale nepředvídali jsme poryvy větru, které odfoukaly prach z
povrchu slunečních baterií, hlavního zdroje energie obou sond tak, že jsou
schopny přijímat více energie ze Slunce."
Teď se oba rovery blíží k 900 dnům pobytu v tom nepřátelském prostředí a fungují
v celku docela dobře. V dohledu není ani žádný definitivní konec misí.
Neočekávaná dlouhověkost těchto pohyblivých sond se stala ohromnou výhodou pro
porozumění čtvrté planetě, která v mnohém ohledu podobá naší Zemi více, než
kterýkoliv jiný svět který známe. Sondy ale také ukázaly, že Mars je v
dalších důležitých aspektech skutečně cizí místo.
Mars je dvakrát tak daleko od Slunce než naše Země a má jen polovinu její
velikosti. Taká den má skoro tak dlouhý jako máme my. Marťanský den - Sol - je
jen o 39 minut a 35 sekund delší. Mars také má polární čepičky, ačkoli jeho sníh
na nich je ze zmrzlého kysličníku uhličitého. Atmosféra planety je z větší
části složena ze stejných molekul jako sníh polárních čepiček a je velmi řídká,
asi tak jako 35 až 40 km nad zemským povrchem. Tyto faktory dohromady dělají z
Marsu velmi úchvatné místo, které je navíc ale i velmi chladné a velmi suché.
Byl ale Mars vždy takový? Předchozí sondy odhalily, že Rudá planeta je poseta
obrovskými vulkány, řečišti a kaňony o délkách stovek až tisíců kilometrů,
všechno důkazy o tom, že Mars byl kdysi Zemi ještě více podobný a dost možná měl
i vlastní život.
Mise Viking v roce 1970 udělala první přímý pokus nalezení tohoto
předpokládaného života, pokud by ještě existoval, ale výsledky dvou
nepohyblivých přistávacích modulů nebyly jednoznačné a daly podnět k intenzivním
debatám, které pokračují dodnes. Díky nim, si ale planetární vědci uvědomili, že
jestli chtějí zjistit, zda Mars měl nebo má život, potřebují začít od začátku a
to hledáním důkazů o přítomnosti jedné z hlavních přísad života na Zemi a možná
i na Marsu a mnoha jiných světech, že musejí hledat vodu.
Právě pro pátrání po příznacích přítomnosti vody, byli navrženi a postaveni
Cornellovou univerzitou oba mobilní robotičtí geologové, sondy Mars Exploration
Rovers (MER) a to včetně nástroje oškrabujícího skály, získávajícího jejich
mikroskopické obrazy a analyzujícího jejich složení. Rovery dokonce mají
na povrchu umístěny malé sluneční hodiny, které navrhl absolvent Cornellovy
univerzity a popularizátor vědy Bill Nye, aby částečně pomáhaly studentům
zjistit jaký je marťanský místní čas a kde rovery právě jsou. Design slunečních
hodin je navržen také pro kalibrování barev snímků poslaných na Zem kamerou
Pancam nebo panoramatickou kamerou, které jsou hlavníma očima sondy umístěnými
na bílém sloupu 1,5 metru nad povrchem planety.
Po startu z mysu Canaveral na Floridě v létě roku 2003, přistály sondy Spirit a
Opportunity v lednu 2004 na protilehlých stranách Marsu, téměř 10.000 kilometrů
od sebe. Pro Spirit, to byl kráter Gusev, oblast o velikosti státu Connecticut,
s řečištěm které se do něho vlévá. Opportunity dostala do vínku průzkum
oblasti Meridiani Planum, jednoho z nejplošších míst Marsu plného krevele,
minerálu jehož přítomnost vždy signalizuje vodu, tedy přinejmenším zde na Zemi.
Ačkoli řízení hlavních činnosti obou sond začalo a doposud je vykonáváno z
NASA-JPL v Pasadeně, velkou část důležitého plánování a zpracování dat a snímků
z Marsu probíhá na Cornellově univerzitě ve Space Sciences Building (SSB) a to
po pět dnů v týdnu.
"V prvních měsících obou misí, pracovali členové týmu 12 až 16 hodin denně,"
řekl Jim Bell, mimořádný profesor astronomie na Cornellově univerzitě a vedoucí
vědecký pracovník pro kameru Pancam. "Dnes naše denní porady s vedoucími
pracovníky JPL trvají asi 30 až 60 minut a mnoho členů výzkumného týmu, majícího
na starosti i další zařízení na sondách, je rozeseto po celém světě."
Každý všední den kolem poledne se tým MER na Cornellově univerzitě schází v SSB,
aby diskutovali o výsledcích předešlého dne činnosti obou misí. Aktuální údaje
při tom používají k rozhodování, co budou sondy zkoumat dál. "Tým z Cornellovy
univerzity dělá základní práci na procesech," řekl Bell a " v JPL se dělají
konečné kontroly, integrace sekvencí řídících kódů a jejich přenos k sondám
pomocí sítě NASA Deep Space Network (DSN)." Miliony kilometrů vzdálené,
sondy provedou nařízené sekvence příkazů a rádiem odešlou zpět k Zemi jejích
výsledky, někdy i za pomoci další sondy v jejich sousedství, Mars Odyssey, která
obíhá okolo Marsu už od října 2001.
Různý počet postgraduálních studentů univerzity pak stráví v každé denní směně
čtyři až osm hodin při zpracování syrových dat na úžasné panoramatické pohledy
na povrch Marsu. Tak dokonalé obrazy okolní marťanské krajiny nebyly nikdy
dříve, žádnou z předchozích povrchových misí, získány v takové kvalitě. Díky
pohyblivosti a výdrži obou sond se lidstvo naučilo o Marsu více než kdy předtím.
Nejdůležitější cíl obou sond, tedy nalezení nezvratných důkazů o tom, že Mars
kdysi měl na povrchu kapalnou vodu, byl dosažen už brzy po přistání sondou
Opportunity v malém kráteru, později pojmenovaném Eagle, ve vrstvě skalního
podloží trčícího ven z okraje kráteru. Tento výchoz skalního podloží obsahoval
fyzikální a chemické důkazy o tom, že nejméně v oblasti Meridiani měl kdysi Mars
kapalnou vodu, i když ta obsahovala i kyselinu sírovou a sůl," řekl Squyres. Šlo
tedy zřejmě o nepříliš přátelské prostředí pro většinu životních forem.
Sonda Spirit nakonec v kráteru Gusev udělala podobné objevy jako její dvojče v
Meridiani Planum, ale bylo díky její schopností pohybovat se a pracovat déle,
než se původně očekávalo. Místem přistání, jak se ukázalo, bylo namísto
pozůstatku jezera, spíše zbytkem starověkého vulkánu plného čediče.
Pak ale Spirit zamířil do Columbia Hills, vrchoviny pojmenované po astronautech,
kteří zahynuli v raketoplánu v únoru 2003, a zde fotografoval a zkoumal výchoz
skalní vrstvy pojmenované Home Plate. "Home Plate vznikla nějakým
explozivním procesem, buď při sopečné erupci nebo při dopadu velkého meteoritu,"
řekl Squyres. "Otázkou je, kde je vulkán, který způsobil vznik Hole Plate, jak
rozsáhlá byla tato sopečná erupce a zda jsou kolem další podobné skalní desky?"
Pak se Spirit dále přesunul k blízkému místu nazvanému Low Ridge, kde by lépe
přestál marťanskou zimu. I odtud stále pořizuje vědecká data, včetně "největšího
panoramatu marťanského povrchu," který kdy byl pořízen, odkazoval se Squyres na
fotografii pojmenovanou McMurdo Pan.
Rover Spirit pokračuje v další činnosti navzdory ztrátě funkce jednoho z jeho
šesti kol. Squyres zvažuje, že by se na jaře mohl vrátit zpět a dál
zkoumat Home plate, nebo se může rozjet více než 830 metrů k jihozápadu a
prozkoumat zcela odlišný terén nazvaný 'Badlands', který vypadá jako by byl
poleptán."
Na druhé straně rudé planety, Opportunity pokračuje v dlouhé cestě ke kráteru
Victoria o průměru 790 metrů, vzdáleném téměř 6,5 kilometru od místa, kde se
24.ledna 2004 dotkla dna kráteru Eagle. Se šířkou téměř sedmi fotbalových
hřišť je kráter Victoria šest krát větší než další velký kráter Endurance, který
Opportunity zkoumala od května do prosince 2004. Vědci doufají, že jim
kráter Victoria poskytne ještě lepší šanci najít a studovat hluboké podpovrchové
vrstvy a tím i historii geologie mladého Marsu, ke kterým by se sonda nemohla
vlastními silami nikdy dostat.
Zatím ale nejsou vypracovány žádné konečné plány na to, co a jak má v kráteru
Victoria zkoumat. Jedním z důvodů je skutečnost, že "rover by už zítra mohl
padnout mrtev," jak řekl Squyres doslova. Dalším důvodem je i to, že oblast je v
okolí mnoha čtverečných kilometrů poseta plochými dunovými poli, kde by sonda
mohla po cestě uváznout.
Některé opravdu zajímavé geologické útvary jsou ještě dál a to může být moc
dokonce i pro v tuto chvíli ještě dobře fungující vozidlo. Navíc kráter Victoria
sám pravděpodobně poskytne mnoho míst na zkoumání po mnoho měsíců.
Squyres zdůraznil, že kromě naplnění hlavního vědeckého cílu, tedy zajištění
důkazů o přítomnosti vody na Marsu obě sondy demonstrovaly také to, že rudá
planeta je "jedinečným místem" a ne jen nějakou starověkou kopii Země.
Obě sondy ale prozkoumaly jen dvě relativně malá místa na planetě, která má
stejně velký povrch jako je plocha souše na Zemi. Existuje také mnoho dalších
otázek, které ještě musí být zodpovězeny, včetně té, zda je Země jediným místem
v kosmu na kterém existuje život.
Podle:
Cornell Uviversity
Výbuch hvězdy jako předzvěst další a větší exploze
Astronomové 12. února 2006 pozorovali u rekurentní novy RS Ophiuchi náhlé zvýšení jasnosti až na úroveň viditelnosti pouhým okem. Příčinou takového zjasnění byla termonukleární exploze, která odhodila do okolního prostoru vnější vrstvy bílého trpaslíka, přičemž jeho jádro zůstalo nepoškozené.
"Tato nova astronomy vzrušuje více než jen jako nějaký ohňostroj," řekla Jennifer Sokoloski z Center for Astrophysics, vedoucí autorka práce která vychází v pátek 21.7.2006 v časopisu NATURE.
Tento výbuch však byl ničím ve srovnání s tím, co teprve přijede. Astronomové totiž předpovídají, že hvězda může v budoucnosti vybuchnout jako supernova, která zcela rozhodí všechnu svoji hmotu po okolním vesmíru. Podobné výbuchy jsou pak dost jasné na to, aby byly pozorovatelné i ze vzdálenosti několika miliard světelných roků. V tomto případě jde ale o o blízký systém, nalézající se uvnitř Mléčné
dráhy, který nabízí astronomům jedinečnou příležitost zpřesnit jejich znalosti jednoho typu
hvězdného systému, který může generovat takto silné výbuchy.
"Astronomové užívají supernovy tohoto typu pro měření rozpínání vesmíru a tak je pro ně důležité porozumět tomu, jak se hvězdný systém, který tyto exploze produkuje, vyvíjí před svým definitivním zánikem, " řekla Sokoloski.
Na obrázku: Opakující se (rekurentní) nova RS Ophiuchi 12.února 2006 opět vybuchla a dostala se až na hranici viditelnosti prostým okem. Tyto rádiové obrazy ukazují RS Ophiuchi po 21 (nahoře) a 27 (dole) dnech po výbuchu. Byly pořízeny seskupením deseti radioteleskopů Very Long Baseline Array na vlnové délce 18 centimetrů. Rozpínající se obálka je zhruba ve 27 až 30
krát větší vzdálenosti (27-30AU), než činí vzdálenost Země od Slunce (1AU). Pozorování ukázala, že bílý trpaslík, zdroj výbuchu, je téměř
právě tak hmotný jak by měl být, tedy váží asi 1,4 krát tolik jako naše Slunce. Za několik set tisíc let může bílý trpaslík nahromadit dost hmoty, aby explodoval jako supernova typu Ia. Takové supernovy dovolují astronomům měřit
velikost a expanzi vesmíru.
Hvězdný systém RS Ophiuchi, je vzdálen asi 5.000 světelných roků od Země směrem k souhvězdí Ophiuchus. RS Ophiuchi je těsnou dvojhvězdou, skládající se z bílého trpaslíka a rudého obra, který kolem něj obíhá s periodou 460 dnů. Z jeho řídké a rozsáhlé atmosféry přitom odtéká na povrch bílého trpaslíka, jako hvězdný vítr, proud horkého vodíku. Spodní vrstvy vodíkové obálky
trpaslíka se proto pozvolna stlačují a zahřívají, až se zde po čase zažehne termonukleární reakce a my pozorujeme zjasnění - výbuch novy. Vodíkové palivo na povrchu trpaslíka však rychle vyhoří a tak vzápětí nastane asi sedmdesát dnů trvající pokles jasnosti na na původní hodnotu. Takový je pravděpodobně mechanizmus fungování všech nov.
U systému RS Ophiuchi je však interval mezi výbuchy natolik
krátký (a navíc soustava mění jasnost i mezi jednotlivými zjasněními), že ji můžeme označovat jako rekurentní (opakující se) novu.
Zajímavé je, že se bílý trpaslík pohybuje uvnitř protáhlé plynné obálky svého společníka. Proto materiál vyvržený
výbuchem novy z bílého trpaslíka do tohoto, systém obklopujícího materiálu, vytváří
rázovou vlnu, která zahřívá plyn tak, že začne vyzařovat energetické rentgenové paprsky a
také urychlí elektrony tak, že vysílají rádiové vlny.
"To co my jsme mohli odvodit z rentgenových dat, to jsme mohli zobrazit i radioteleskopy," vysvětluje Michael Rupen
z National Radio Astronomy Observatory, který studoval RS Ophiuchi za pomocí
radioteleskopů systému Very Long Baseline Array.
Za využití družic i pozemských teleskopů, studovaly RS Ophiuchi na sobě nezávislé týmy
na mnoha vlnových délkách. Jejich pozorování ukázala, že výbuch byl mnohem více komplexnějším, než vědci obecně předpokládali. Standardní počítačové modely předpokládají kulovitou explozi s
hmotou vyvrženou do okolí víceméně rovnoměrně. Pozorování RS Ophiuchi však přinesla důkaz
o dvou protichůdných výtryscích hmoty a možné prstencové struktuře.
"Rádiové obrazy poprvé prezentují zrození výtrysku v systému bílého
trpaslíka," řekl Rupen. "Doslova vidíme, jak se
stáčí."
Systémy jako je RS Ophiuchi mohou skončit mnohem silnějším výbuchem, jako supernovy a
to tehdy, když bílý trpaslík nashromáždí dost hmoty, která způsobí jeho gravitační zhroucení. Díky tomu nakonec vybuchne mnohem silněji. Protože supernovy, označované astronomy jako Typ 1a,
vybuchují právě tehdy, když bílý trpaslík dosáhne přesně stanovenou hmotnost,
považují se za téměř identické, co do jasnosti jejich výbuchu. Toto je dělá velmi cennými, protože mohou sloužit jako "standardní svíčky" pro měření vzdáleností ve vesmíru.
Pomocí Rossiho rentgenového Timing Exploreru, vědci vypočítali hmotu bílého trpaslíka v systému RS Ophiuchi a zjistili, že
je velmi blízká hodnotě 1,4 hmotnosti Slunce, tedy téměř právě takové hmotnosti , která způsobí, že se bílý trpaslík musí zhroutit.
"Jednoho dne RS Ophiuchi exploduje. To co se stalo letos v únoru bylo jen malé škytnutí, předchůdce
mnohem větších věcí budoucích," řekl Koji Mukai z NASA Goddard Space Flight Center, spoluautor
článku v NATURE.
Dalšími autory článku v NATURE jsou, kromě Jennifer Sokoloski a Koji Mukaiho i Gerardo Luna a Scott Kenyon.
Rossi X-ray Timing Explorer je zařízením NASA Goddard Space Flight Center.
Very Long Baseline Array (obr. vpravo) je systém deseti
radioteleskopů, každý s anténou o průměru 25 metrů a vážící 240 tun.
Rozmístěny jsou od Mauna Kea na Havaji až po St. Croix na amerických Panenských
ostrovech. Vzdálenost mezi přístroji tak může činit až 8.000 km. Rozlišovací
schopnost tohoto zařízení je taková, že pokud by pracoval v optickém oboru a
stál např. v New Yorku, pak by jím šlo číst noviny v Los Angeles.
Upraveno podle:
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
Tým vědců z MIT chce zkoumat Mars mini sondami
Inženýři z MIT (Massachusetts Institute of Technology) a jejich
vědečtí kolegové mají novou představu budoucího výzkumu Marsu. Je jí velké množství malých sond, každá o velikosti asi tenisového míčku, rozhozených po celé planetě.
Tisíce sond poháněných palivovými články by mohly pokrýt obrovské oblasti, které jsou nyní mimo dosah současných terénních sond typu Spirit či Opportunity a to včetně zkoumání rozsáhlých oblastí a skalnatého terénu, který je pro velká vozidla nedostupný pro nemožnost řádné navigace nebo velkých překážek.
"Tyto malé sondy by mohly poskakovat, odrážet se a koulet se po povrchu a tak se samy rozmístit po celém povrchu planety a při této cestě provádět průzkum a získávat vědecká data," řekl Steven Dubowsky, profesor strojírenství na MIT, který vede výzkumný tým.
Plánem Dubowského týmu je otestovat už tento podzim na Zemi prototypy takových zařízení. Odhadují při tom, že by takové sondy mohly být na Marsu rozmístěny už asi za deset let. Na výzkumu spolupracují také s Penelope Boston, ředitelkou výzkumného programu jeskyní při Důlním institutu v Novém Mexiku, aby navrhli sondy, které by zvládaly nerovný terén Marsu.
Vědci věří, že lávové tunely, které jsou na Marsu běžně pozorované, jsou slibnými místy pro pátrání po známkách přítomnosti vody. Lávové tunely zůstaly jako pozůstatky podzemních sopečných toků. Takové útvary se nachází také v mnoha lokalitách na Zemi.
Tunely by mohly být přístupné děrami, které se na povrchu Marsu vytvořily po té, co se některé části tunelů zhroutily. Takové formace jsou však příliš zrádné pro dnešní typy pojízdných sond zkoumajících povrch. Nicméně malé poskakující sondy by si mohly najít cestu dovnitř jeskyní. Nejde ale jen o jeskyně. Na Marsu jsou také spousty kaňonů, kterými kdysi mohly téci
řeky. Také tyto kaňony nejsou přístupné dnešním terénním vozidlům, ale malé sondy by mohly být schopny najít cestu dolů, dovnitř kaňonů.
Jednou z nejvýznamnějších výhod mini sond však je to, že i ztráta několika stovek nebo tisíc takových sond vyslaných do zrádných oblasti by neohrozila celkový výsledek mise, řekl Dubowsky. "Jistě by jste byli ochotni obětovat některou tisíců těchto koulí," aby jste získali informace z nepřístupných oblastí, dodal Dubowsky. Každá sonda by vážila asi 100 gramů a nesla
by si i vlastní malý palivový článek. "Mohli by jste poskakovat velmi dlouhou dobu pomocí pár gramů paliva," řekl také Dubowsky.
Umělé svaly uvnitř sondy by mohly udělat průměrně šest skoků za hodinu, s nejvyšší možnou frekvencí až 60 poskoků za hodinu. Zařízení by se každým skokem přemístilo asi o 1,5 metru, ale mohlo by se také odrazit nebo koulet i dál. Za 30 dnů od vypuštění by podle Dubowského, sondy mohly pokrýt oblast asi 80 čtverečních kilometrů.
Každá ze sond by nesla různé druhy senzorů, včetně kamer a senzorů okolního prostředí. Sondy jsou zhotoveny z trvanlivých a lehkých plastů snášejících podmínky pohybu po Marsu i nízké teploty. Jejich palivové články by měly poskytnout dost tepla na to, aby elektronika a senzory mohly pracovat.
Tisíc takových sond by mělo asi tak stejnou velikost a váhu jako dnešní rover Spirit. "Místo hmoty a velikosti Spiritu by jistě šlo poslat tam nahoru více než 1.000 těchto senzorů a ty by měly mnohem větší schopnosti," tvrdí Dubowsky.
Sondy by byly schopny komunikovat dalšími blízkými sondami prostřednictvím lokální sítě (LAN). Data by se jejím prostřednictvím odesílala na základnovou stanici, která by je nakonec přenášela zpět na Zemi.
Další možné použití těchto malých robotů zahrnuje také vyhledávací a záchranné mise ve zřícených budovách nebo na dalších nebezpečných místech nebo třeba odhalování teroristických aktivit v jeskyních.
Minulý rok, výzkumníci obdrželi financování z NASA, Institutu pro pokročilé koncepty (NIAC). Grant NIAC umožňuje projektům přechod ze stupně návrhu konceptu na stupeň výroby prototypu.
Dalšími spolupracovníky na projektu jsou i Jean - Sebastien Plante, postgraduální výzkumník na katedře strojírenství MIT a Fritz Prinz a Mark Cutkowsky ze Stanfordské univerzity.
Podle: Massachusetts Institute of Technology
Raketoplán úspěšně na zemi, provoz v kosmu se zvýší
Včerejší úspěšné zakončení letu raketoplánu Discovery opět pozvedlo ambice NASA a tak se možná stihne koncem srpna ještě další let. A půjde-li vše dobře, pak koncem
roku dočkáme ještě jednoho. Šance ISS na dokončení se tak zvýší a raketoplány, před odchodem do zaslouženého důchodu v roce 2010, splní své poslání. Ještě kdyby tak aby stihly i opravu Hubbla, než jej ztráta gyroskopů a baterií trvale vyřadí z provozu. Čtvrtá servisní mise je zatím uvažována v termínu květen 2008. Tou dobou ji Hubble bude nutně potřebovat, i když teď
se zdá, že po opravě poruchy v napájení kamery ACS, která ji vyřadila z provozu mezi 19. a 30.červnem, pracuje opět dobře.
Američané si pozvedli sebevědomí, Rusové přijdou o část příjmů, které nyní platili Američané za lety svých astronautů Sojuzy a tak se dá brzy očekávat zase nějaký ten vesmírný turista. I když ruský monopol na vesmírnou turistiku pomalu končí.
První zcela komerční a soukromou firmou organizovaný turistický kosmický let se má uskutečnit už v roce 2008 a je o něj nevídaný zájem, především ze strany celebrit a královských rodin. Jedna letenka s místenkou přijde v přepočtu na jen na 4,6 miliónu korun, tedy pouhých 200.000
USD. Prozatím je jich prodáno okolo sto padesáti a počítá se celkem až se třemi sty cestujícími. Na suborbitální skok s pěti minutami stavu beztíže se chystá například hvězda seriálu Dallas Victoria Principal . Vedle Principalové to budou i designer Philippe Starck nebo nejmenovaný člen britské královské rodiny. Lístek už má v
kapse také Bryan Singer, režisér úspěšné filmové novinky "Superman se vrací".
Komerční kosmické lety organizuje společnost Virgin Galactic, vlastněná miliardářem Richardem Bransonem. I přes avizovaných tři sta pasažérů je už na internetu zaregistrováno dalších šedesát tisíc potencionálních zájemců. Soukromí astronauti stráví ve vesmíru patnáct minut, s pětiminutovým
pobytem ve stavu beztíže. Vynese je tam kosmické plavidlo SpaceShipTwo, jehož konečné úpravy proběhnou v příštím roce. Je to však závislé na čase a rozpočtu. Myslím, že bychom mohli z hangáru vyjet příští rok, prohlásil prezident společnosti Virgin Galactic Will Whitehorn.
Neastronauty do vesmíru zatím vypravila jen společnost Space Adventures, sídlící rovněž v USA, která na Mezinárodní vesmírnou stanici ISS vypravila zatím tři zájemce prostřednictvím ruských raket Sojuz. Každý z nich však zaplatil za let 100x více než u Virgin Galactic, tedy nejméně dvacet
miliónů dolarů.
Discovery s vrací domů
Po té, co se v sobotu ve 12:08 našeho času, někde nad Novým Zélandem raketoplán Discovery oddělil od Mezinárodní kosmické stanice (ISS), začala pro jeho už jen šestičlennou posádku cesta domů. Zhruba o padesát minut později, po obletu ISS, byla zažehnutím motorů Discovery zahájena další, druhá
fáze, oddělení od ISS a raketoplán se od stanice začal vzdalovat. Ještě v sobotu večer provedla posádka poslední OBSS testy a drobný korekční manévr.
V té době řídící středisko připravovalo několik variant přistání a to jak v Kennedyho kosmickém středisku (KSC) na Floridě, tak na základně Ewards na západním pobřeží v Kalifornii nebo na základně White Sands v Novém Mexiku. Počasí na Floridě totiž není nic moc a tak se pondělní přistání může
uskutečnit na kterémkoliv z těchto míst, případně může být přistání na Floridě odloženo o jeden oběh či dokonce celý den. Důvod snahy o přistání na Floridě je prozaický. Přeprava raketoplánu na hřbetě speciálního letounu je drahá.
Zatím se ale ale počítá s tím, že raketoplán přistane dnes v 9:14 místního času, tedy v 15:14 našeho času, na 4.572 metrů dlouhé přistávací dráze KSC. Jde o jednu z nejdelších přistávacích drah světa, která umožňuje přistávání rychlostmi převyšujícími 300 km/h a tak jako jedna z
mála vyhovuje právě přistání raketoplánu. Při pozdržení přistání o jeden oblet, by k němu došlo o 90 minut později. Další přistávací okno na Floridě se otevírá ve středu.
Proč takové váhání? Při testech se totiž ukázalo, že déšť, který je v tomto období na Floridě běžný a častý, by mohl při rychlostech, kterými se raketoplán pohybuje, poškodit křehké dlaždice tepelné ochrany raketoplánu.
Přistání bude opět přenášet
NASA TV.
Update 14:09
Právě byl proveden tzv "Deorbit Burn" a raketoplán tedy začal s manévrem pro přistání na Floridě.
Update 12:00
Před několika minutami uzavřeli astronauti dveře nákladového prostoru. Protože poslední předpověď počasí se zlepšila, předpoklad přistání "na první pokus" se zvyšuje. V takovém případě začne raketoplán brzdit, pro vstup do atmosféry, přibližně ve 14:05, aby za 69 minut přistál.
Nafukovací
kosmická loď vrací první snímky
Experimentální nafukovací kosmické plavidlo bez posádky, které nechal
12.července vypustit do kosmu ruskou raketou Las Vegaský realitní magnát, už
začalo pracovat a vyslalo zpět k Zemi první snímky.
Genesis I., jak se 1:3 zmenšený prototyp budoucího kosmického hotelu jmenuje,
poslal v pátek ráno našeho času do řídícího střediska několik snímků z tuctu
kamer, které sledují všechny důležité sekce plavidla. Společnost Bigelow
Aerospace, která zařízení zkonstruovala, je však odmítla zprvu zveřejnit a
učinila tak až v sobotu. (obrázek vpravo)
Experimentální kosmické plavidlo odstartovalo do kosmu ve středu z Ruska na
misi, při které bude testovat technologie, které by mohly být použity k
vybudování nafukovací komerční kosmické stanice.
Genesis I je v pořádku, stejně jako palubní počítač, sluneční kolektory, baterie
a tlakové systémy, řekl zakladatel firmy Robert Bigelow. "Všechny systémy jsou
funkční," uveřejnil Bigelow v krátkém sdělení na své webové stránce.
Bigelow, který je majitelem hotelového řetězce Budget Suites of America, sní o
postavení rozšiřovatelé orbitální základny okolo roku 2015. Tato základna má být
sestavena z několika vzájemně spojených družic podobných Genesis I.
Do projektu stavby univerzálního kosmického obydlí slíbil Bigelow investovat 500
milionů USD. To by mohl být nakonec použit například jako kosmický hotel,
vědecká laboratoř nebo sportovní aréna.
Nejdříve ale budou muset inženýři otestovat jeho nafukovací technologii. V
období příštích pěti let, tak budou studovat jak dobře Genesis odolává
kosmickému záření a mikrometeoritům. Budoucí mise se pak budou muset soustředit
na spojovací zařízení mezi kosmickými plavidly, další klíčovou komponentu, aby
mohla vzniknou skutečně flexibilní a komerčně využitelná kosmická stanice.
Genesis I. je první startem společnosti Bigelow Aerospace. Protože let byl
označován jako experimentální, Bigelow se netajil tím, že očekával problémy, ale
mise zatím, jak se zdá, převyšuje všechna očekávání. Už sedm hodin poté, co
Genesis I. vstoupil na oběžnou dráha, letová kontrola potvrdila, že se zařízení
ve tvaru vodního melounu, které měří na délku asi 4,5 metru a má asi 1,2 metru v
průměru úspěšně nafouklo na dvojnásobek složeného tvaru. Společnost Bigelow
Aerospace plánuje vypustit druhý prototyp stroje ještě tento podzim, aby
testovala další technologie pro úspěšnou realizaci celého projektu.
Podle:
Physorg.com
V
západní Austrálii vznikne jedinečný radioteleskop
Inovativní
radioteleskop postavený na bázi čtvercových modulů s fixními anténami, namísto
konvenčních parabolických antén, bude postaven ve vnitrozemí Západní Austrálie,
aby s jeho pomocí vědci studoval procesy, které zažehly první hvězdy.
Zařízení, pojmenované Mileura Widefield Array, bude umístěno v západní Austrálii a
bude pokrývat oblast o průměru 1,5 kilometru. Na této ploše bude rozmístěno pět set
modulů o rozměru 6m2 osazených anténami, jejichž signál bude v reálném čase
zpracováván vysoce výkonným výpočetním zařízením.
Anténní pole bude pracovat na, pro astronomii nezvykle nízkých frekvencích, díly nimž
bude moci "vidět" skrz neutrální vodík, který naplňoval ranný vesmír a
tak jej činil neprůhledným pro optická pozorování.
"Méně než miliardu let po velkém třesku se stalo cosi, co ionizovalo neutrální
vodík tak, že se vesmír stal stejně průhledným, jako je tomu dnes," říká Dr. Brian
Boyle, ředitel Australia Telescope National Facility při CSIRO (Commonwealth
Scientific and Industrial Research Organisation).
"Otázkou je, co to bylo? Byly to velmi hmotné hvězdy, kvasary nebo snad černé díry? To
nevíme. Ale pohledem na základní stavební prvky v plynu a na to jak byl
ionizován, budeme schopní odvodit důležité hranice."
Anténní pole staví společně Australané a Američané jako součást připravované
větší stavby, tak zvaného Square Kilometre Array (SKA), obrovského mezinárodního
radioteleskopu, který se má stavět na stejném místě Austrálie a který by měl
začít pracovat v roce 2020.
"Square Kilometre Array bude vyžadovat několik různých anténních systémů, aby mohl být pokryt široký
kmitočtový rozsah, ve kterém má pracovat," řekl Boyle. A pole antén Mileura bude první částí systému, který pokryje nízkofrekvenční rozsahy.
Okolí
Mileura je jedinečná, rádiově velmi klidná oblast Austrálie. Je to bezpodmínečně nutná podmínka, aby zde mohlo existovat zařízení, pracující na vlnových délkách podobných
těm, které používají FM rádia a televize. Pokud by totiž bylo postaveno poblíž velkého
města, pak by signály radií a televize zařízení zahltily a překryly tak rádiové signály z
vesmíru.
Anténní pole zvolené konstrukce bude vyžadovat vysoký výpočetní výkon, moderní digitální zpracování
signálu a chytrou elektroniku, které dohromady změní tisícovky malých, levných a především pevně instalovaných dipólů na jeden z nejvýkonnějších astronomických přístrojů na světě.
Signály nebo data přicházející z každé antény mohou být různě kombinována s dalšími a tak bude možné efektivně
"nasměrovat" radioteleskop na kterékoliv místo na obloze, aniž by v zařízení existoval jakýkoliv
pohyblivý díl.
Ještě donedávna bylo spojování a analýza signálů získaných vícenásobnými anténami interferometrů natolik náročnou činností, že zaznamenaná data musela být
zpracovávána centrálně a většinou offline. V Mileura Widefield Array však bude pracovat superpočítač, který data
zpracuje okamžitě, v reálném čase.
CSIRO investuje do stavby 20 milionů AUD a Státní vědecká nadace USA,
prostřednictvím Massachusettského technologického institutu, pak 4,9 milionu USD.
Stavba začne v roce 2008.
Podle:
ABC Science Online
Astronomický tábor mladých astronomů