Astronom Vladimir Surdin: 6 vesmírných zázraků, které ohromují představivost

Každou sekundu námi proletí miliardy neutrinových částic, astronomové umísťují své senzory hluboko pod zemí nebo pod vodou a nejbližší černá díra je doslova vedle - v centru našeho Galaxie. O těchto a dalších zajímavých faktech hovořil astronom Vladimir Surdin a Lifehacker sestavil shrnutí přednášky.

1. Zrození hvězdy

Prostor není nikdy prázdný. A pokud máme dobrý dalekohled, hmotu, která tento prostor vyplňuje, určitě uvidíme v optickém nebo rádiovém dosahu. Například vzdálené hvězdy nebo oblaka plynu.

Občas se ale stane, že nějaká část prostoru uzavře temnou skvrnu – jako by tam byla prázdnota, která nemůže být. A uvědomili jsme si, že to jsou chladná plynová oblaka, uvnitř kterých je připravena zrodit nová hvězda.

Zpočátku se neukazuje. Ale když přijde čas zrodu, hvězda uvolní proud horkého plynu, který vypadá jako tenký paprsek nebo proud na pozadí tmavého mraku.

A někdy - oznamuje své narození mocným pozdravem. Na místě temné skvrny se objeví obrovský oblak horkého plynu – hvězda jakoby vyčistí prostor kolem sebe, ve kterém bude žít.

Tento proces vypadá velkolepě při pohledu z dálky. Pokud se ale vedle nás zrodí hvězda asi 10–15krát těžší než Slunce, naše Sluneční Soustava přestane existovat. Proto ať se takové zázraky dějí daleko.

2. Vznik nové planety

Dříve astronomové pouze fantazírovali o tom, jak by mohl vypadat proces planetárního zrození. Ale moderní dalekohledy, které kombinují optiku a rádiové antény, nám pomohly zachytit i tento jev. Nejvýkonnější zařízení tohoto druhu se nacházejí v Chile – právě tam dnes astronomové dělají mnoho objevů.

Planety se mohou zrodit kolem hvězdy, která se ještě nezformovala do konce. Vědci zaznamenali, jak se kolem něj tvoří oblak plynu. Zploští se a stane se jako obrovská palačinka s hvězdou uprostřed.

Pak se na této palačince objeví tmavé cesty-oběžnice. Budoucí planety z nich sbírají hmotu, formují se a rodí satelity, které se kolem nich okamžitě začnou točit. No, v oblaku plynu se stále objevují nové objekty.

3. Procesy probíhající na Slunci

Ze Země vypadá Slunce jako hladký pingpongový míček. Ale když se na to podíváte z oběžné dráze, uvidíme velmi zajímavý a místy nebezpečný objekt.

Faktem je, že na Zemi dopadá jedna desetimiliardtina slunečního záření. To stačí pro všechny potřeby naší planety. Pokud ale hvězda vyvrhne „kus“ své hmoty naším směrem, může dojít k vážným nehodám.

V době moderní elektroniky tomu tak ještě nebylo. K podobnému výbuchu však došlo v 19. století. Pak bylo vše uspořádáno docela primitivně: signály se přenášely po drátech pomocí Morseovy abecedy. A když Slunce vrhlo silný proud plynu směrem k Zemi, telegraf se pokazil.

Dnešní technologie jsou mnohem zranitelnější než kabelová komunikace.

Dalším zázrakem jsou způsoby, které nám umožňují nahlédnout do jádra naší hvězdy a studovat procesy, které tam probíhají. S tím pomáhají toky neutrin.

Špičkou nosu, stejně jako každým čtverečním centimetrem našeho těla, každou sekundu proletí 10 miliard těchto částic. My to necítíme, ale přístroje takové zaznamenávají proudy.

Stejně tak neutrina prostupují naši planetu. A aby mohli vědci studovat stav Slunce, používají obří podzemní a podvodní detektory-laboratoře, které zachycují proudy těchto částic.

Taková centra existují například v Japonsku. Jedná se o obrovské místnosti umístěné v hloubce asi jeden a půl kilometru. V Arkhyzu máme instalovány podzemní detektory. Kromě, vědci používat podvodní neutrinové dalekohledy – například na Bajkalu.

Hlavním prvkem takových zařízení je fotonásobič. Zajímavé je, že nesměřuje nahoru, ke Slunci, ale dolů, ke středu Země. Detektory totiž pracují pozdě v noci, kdy naše hvězda osvětluje opačnou část planety – tedy na Slunce se dívají přes těleso Země.

Naše planeta slouží jako vynikající částicový filtr. Neutrino vstoupit do ní na jižní polokouli, celou ji prorazit a pak jsou chyceni na dně Bajkalu.

Američtí vědci instalovali podobná zařízení na své vědecké základně v Antarktidě.

Získáme tak portrét Slunce, vyrobený z různých bodů, a zjistíme, jaké procesy probíhají uvnitř našeho svítidla.

4. smrt hvězdy

Hvězdy se nejen rodí, žijí a vyzařují neutrina. Někdy zemřou.

Nejprve se odcházející hvězda zahalí do planetární mlhoviny. Slabá zařízení dokážou rozlišit malou kouli a lze ji zaměnit s blízkou planetou. Vesmírné dalekohledy nám ale umožnily vidět tyto objekty podrobně.

Viděli jsme rozpínající se skořápky - horní vrstvy hvězdy. Shodí je, než přestane svítit. Ale to nejzajímavější na tom není. Pokud je každá hvězda koule, pak musí vyvrhovat hmotu rovnoměrně ve všech směrech. Mlžné skořápky se však velmi liší formulář.

Pozorovatelé jim dávají poetická jména. Tak se ve Vesmíru objevují mlhoviny, které se nazývají Eskymák, Mravenec, Přesýpací hodiny, Kočičí oko, Motýl a z nějakého důvodu dokonce i Shnilé vejce.

K takovým procesům dochází u hvězd o velikosti našeho Slunce. Poměrně blízko, v souhvězdí Orion, se však nachází Betelgeuze. Je to malá načervenalá hvězda.

Astronomové již dlouhou dobu pozorují, jak se zahaluje do proudů plynu. Betelgeuse zřejmě dokončuje svůj vývoj. Ale na rozdíl od skromnějších svítidel nezmizí. Vědci se domnívají, že jeho existence skončí silnou explozí. Možná se tak stane velmi brzy.

Astrofyzici tvrdí, že k explozi s největší pravděpodobností dojde v příštích 10 000 letech. Ale kdy přesně, nikdo neví. Možná i zítra.

Tento jev se nazývá „výbuch supernovy“. Takto masivní hvězdy končí svůj život. Takové efekty lidé na obloze dlouho nepozorovali. Naposledy explodovala supernova před téměř 1000 lety, v roce 1054. A byla tak silná, že ji bylo možné pozorovat bez jakýchkoliv dalekohledů. Celou tu dobu se hvězdná hmota rozlétala a spalovala prostor.

Když Betelgeuze exploduje, budeme zaplaveni hvězdnou radiací. Vědci uklidňují: pro Zemi to nebude katastrofa Atmosféra nás ochrání. Satelity na oběžné dráze však vyhoří a astronauti budou muset být urychleně evakuováni.

Pokud dnes dojde k výbuchu, pak na něj moderní technologie upozorní asi za 10 hodin: od hvězd, vyšle silný proud neutrin, což určitě zaznamenají senzory na Bajkalu a v Antarktida. Na vyzvednutí astronautů z oběžné dráhy bude dost času.

A z Betelgeuze bude malé jádro, které se promění v neutronovou hvězdu.

5. Hledání černých děr

Einstein řekl, že nemůžete vidět černou díru. Tento vesmírný objekt vypadá jako prázdné místo, protože díky nejsilnější gravitaci vše pohltí a nic neuvolní – uvnitř zůstávají i světelné vlny.

Nejbližší černá díra je v samém středu naší galaxií. Je těžké to pozorovat, protože centrum je od nás uzavřeno obrovským množstvím neprůhledných mraků. Vědcům se ale podařilo naši „domácí“ černou díru opravit.

Chcete-li určit, kde se tento objekt nachází, musíte věnovat pozornost tomu, zda se poblíž nenacházejí hvězdy, které se chovají podivně. Astronomové si všimli, že v naší Galaxii se zdá, že se pohybují kolem neviditelného středu. To znamená, že nějaký obrovský předmět jim nedovolí odejít.

Vědci pozorují pohyb hvězd od roku 1995 a vypočítali, že ve středu jejich rotace je černá díra čtyři milionkrát hmotnější než naše Slunce. Tento objev byl tak přesvědčivý, že jeho autoři dostali Nobelovu cenu, ačkoliv tuto černou díru nikdo neviděl a nemohl potvrdit, že tam bude.

Ale na jaře 2022 jsme tento objekt konečně spatřili prostřednictvím radioteleskopu. Vypadá to jako bagel nebo kobliha: uprostřed je díra - stejná černá díra a kolem ní letí horký plyn. Přesně podle předpovědi.

6. Existence temné hmoty

Nedávno se vědci dozvěděli, že naše Galaxie je ponořena v obrovské spleti neznámé hmoty a zabírá pouhé 1 % jejího objemu. Co to je, ani fyzici, ani astronomové nevědí.

Vědci nazývají tuto látku temnou hmotou nebo „temnou hmotou“. Zatím to nelze vidět, změřit ani prozkoumat. A lze to zjistit pouze silou přitažlivosti.

Vědci přišli na to, jak pomocí temné hmoty vidět světlo hvězd z velmi vzdálených galaxií. Tak daleko, že si astronomové nikdy nemysleli, že je někdy uvidí.

Ukazuje se, že masivní vesmírné objekty mírně mění směr světelných paprsků kvůli jejich atrakce tak, aby se odchylovaly od přímé linie. A pokud světlo prochází kupami galaxií naplněných temnou hmotou, jeho dráha je mírně zkreslená. Natolik, že ze Země lze dalekohledy pozorovat vzdálené hvězdy. A astronomové je dokázali opravit.