Jedná se o první objevený systém svého druhu. Systém KOI-134 obsahuje dvě planety, které obíhají kolem své hvězdy zvláštním způsobem ve dvou různých orbitálních rovinách, přičemž jedna planeta vykazuje významné rozdíly v době přechodu.
Nové zkoumání starých dat z Keplerovy sondy odhalilo, že planetární systém, o kterém se dříve myslelo, že neobsahuje žádné planety, má ve skutečnosti dvě.
Před více než deseti lety vědci pomocí Keplerova vesmírného dalekohledu NASA pozorovali systém KOI-134 a domnívali se, že kolem něj obíhá planeta. Tento kandidát na planetu však považovali za falešně pozitivní, protože jeho tranzity (nebo průlety před hvězdou) se neshodovaly podle očekávání. Tyto tranzity byly natolik abnormální, že planeta byla před další analýzou automatizovaným systémem vyřazena jako falešně pozitivní.
Tato umělecká koncepční animace ukazuje orbitální dynamiku systému KOI-134, o kterém článek z roku 2025 odhalil, že má dvě planety: KOI-134 b a KOI-134 c.Zdroj: NASA/JPL-Caltech/K. Miller (Caltech/IPAC)
NASA má závazek k otevřenému sdílení vědeckých dat. To umožňuje i jiným vědcům, že se můžou neustále vracet ke starým datům z pozorování a objevovat tak nové věci. V nové studii „starých dat“ vědci analyzovali data z Keplerovy sondy KOI-134 a potvrdili, že „falešně pozitivní“ výsledek je ve skutečnosti skutečná planeta. Navíc k tomu přidali objev vskutku překvapivý. Ato, že systém má nejen planety dvě, ale jako bonus mají skutečně zajímavou orbitální dynamiku!
Nejprve byla „falešně pozitivní“ planeta s názvem KOI-134 b potvrzena jako teplý Jupiter (neboi teplá planeta podobné velikosti jako je Jupiter). Prostřednictvím této analýzy vědci odhalili, že důvod, proč tato planeta dříve unikala potvrzení, spočíval v tom, že zažívá takzvané variace v načasování tranzitu (TTV), neboli malé rozdíly v tranzitu planety přes její hvězdu, které mohou způsobit, že její tranzit přijde „brzy“ nebo „pozdě“, protože planeta je tlačena nebo přitahována gravitací jiné planety, což bylo také odhaleno v této studii.
Vědci odhadují, že KOI-134 b tranzituje přes svou hvězdu až 20 hodinovým „zpožděním“ nebo naopak s „předstihem“, což je významná odchylka. Ve skutečnosti byla tak významná, že to byl důvod, proč planeta nebyla dříve potvrzena.
Díky novým sofistikovaným technikám a nejmodernějším zařízením vstoupila astronomie do nové éry, ve které lze konečně proniknout do hloubky oblohy. Složky našeho kosmického domova, Galaxii Mléčné dráhy, hvězdy, plyn, magnetická pole, lze konečně zmapovat ve 3D.
Prostor mezi hvězdami je špinavý. Je naplněn drobnými prachovými zrnky, z nichž většina má podobnou velikost jako kouř z cigarety. Zrna nejsou kulovitá a v důsledku toho má jejich dlouhá osa tendenci se vyrovnávat s místními galaktickými magnetickými poli. Tato prachová zrna také vyzařují polarizovanou energii ve stejných frekvencích jako kosmické mikrovlnné pozadí – „popel“ Velkého třesku, čímž kontaminují náš pohled na nejranější okamžiky života vesmíru.
Absorbují také část světla hvězd, které jimi prochází, podobně jako polaroidový filtr, čímž vtiskují informaci o magnetických polích, ve kterých žijí, na polarizaci vznikajícího světla. Polarizace je vlastnost světelných paprsků, která udává charakteristický směr, který mají, vždy kolmý na směr, kterým se světlo šíří prostorem. Magnetická pole jsou nesmírně důležitá pro evoluci naší Galaxie, regulují tvorbu nových hvězd, formují galaktické struktury a mění proudy plynu na kosmické urychlovače silnější než CERN.
Polarizace hvězdného světla je pak klíčem. Obsahuje informace o nejdůležitějších magnetických polích Galaxie a je to „prachová tkanina“, která nám může pomoci vyčistit náš pohled na raný vesmír. Jen kdybychom mohli dostatečně pozorovat a prostudovat ji do hloubky, abychom získali všechny informace, které nese.
Foto: Ústav Astrofyziky FORTH / Tiskový zdrojReliéfní vzor ukazuje strukturu magnetického pole a barva ukazuje množství prachu v jednom z mezihvězdných mračen Galaxie mapovaných ve 3 rozměrech. Bílé segmenty zobrazují hvězdy, které byly pozorovány, aby umožnily toto mapování.
*To je přesně rozsah průzkumu PASIPHAE, mezinárodní spolupráce mezi Astrofyzikální ústav FORTH (IA-FORTH) a Univerzita na Krétě v Řecku, IUCAA v Indii, Jihoafrická astronomická observatoř, Kalifornský technický institut ve Spojených státech amerických a Univerzita v Oslu v Norsku. PASIPHAE má za cíl změřit polarizaci milionů hvězd na velkých částech oblohy. A nyní můžeme poprvé nahlédnout do schopností tohoto ambiciózního úsilí.
Tým výzkumníků vedený Dr. Vincentem Pelgrimsem (minulým postdoktorandem PASIPHAE na IA-FORTH a nyní stipendistou Meziuniverzitnho institutu Marie Curie pro vysoké energie na ULB v Belgii) prokázal sílu dat a rekonstrukce PASIPHAE. Vědci změřili polarizaci více než 1500 hvězd na části oblohy téměř 15krát větší než je plocha Měsíce v úplňku, zkombinovali je se vzdálenostmi naměřenými pro každou hvězdu satelitem ESA Gaia a sofistikovaným algoritmem, který vyvinuli a zmapovali pomocí bezprecedentní rozlišení magnetických polí v tomto směru oblohy.
Foto: Ústav Astrofyziky FORTH / Tiskový zdrojProzkoumaná oblast na obloze. Vlevo: Celooblohová mapa polarizované záře vyzařované prachem, emise v nízkém rozlišení z družice Planck ESA. Tato emise je prachový závoj zakrývající náš pohled na raný vesmír. Uprostřed: Přiblížení mapy směrem k zkoumaným oblastem. Vpravo: Detailní pohled na zkoumanou oblast. Každý černý segment odpovídá naměřené polarizaci jedné hvězdy. Směr segmentů mapuje odpovídající směr magnetického pole v oblasti.
„Je to poprvé, co byl tak velký objem galaktického magnetického pole rekonstruován ve třech rozměrech s tak jemným rozlišením,“ říká nadšeně Dr. Pelgrims. „Našli jsme několik mračen prachu v této oblasti Galaxie a byli jsme schopni poprvé určit jejich vzdálenosti až tisíce světelných let, stejně jako jejich polarimetrické vlastnosti, což odhaluje magnetické pole, které těmito mraky prostupuje.“
Tým uvolňuje tuto první tomografickou mapu s vysokým rozlišením galaktického magnetického pole nad podstatnou oblastí oblohy, kterou dnes prezentuje v časopise Astronomy & Astrophysics.
„To představuje velký úspěch směrem k trojrozměrnému mapování Mléčné dráhy a jejího magnetického pole,“ říká prof. Vasiliki Pavlidou z Krétské univerzity a přidružené fakulty IA-FORTH a spoluautor publikace. „Struktura galaktického magnetického pole není v současné době dobře omezena. To brzdí pokrok v několika oblastech výzkumu, jako je studium kosmického záření s ultravysokou energií. Potenciál takového 3D mapování vést k průlomům ve všech oblastech spojených s Galaktické magnetické pole je významné,“ dodává prof. Pavlidou.
„V našem článku jsme pouze poškrábali povrch možností, které leží před námi,“ dodává Prof. Konstantinos Tassis, rovněž z Krétské univerzity a přidružené fakulty IA-FORTH, spoluautor publikace a hlavní řešitel projektu PASIPHAE. „Představte si takovou mapu, ale pro většinu částí oblohy! Tento 3D atlas magnetického pole Galaxie se během několika příštích let stane realitou s pomocí specializovaných přístrojů WALOPs, které začnou mapovat polarizaci hvězd v letos nebe.“
Video zobrazující získanou 3D mapu galaktického magnetického pole:
PASIPHAE je mezinárodní projekt podporovaný Evropskou radou pro výzkum Evropské unie, Nadací Stavrose Niarchose (SNF), Nadací Infosys, Národní vědeckou nadací ve Spojených státech a Národní výzkumnou nadací v Jižní Africe.
Podle Universtoday, dne 19. července 1952, provedla Palomarská observatoř poblíž San Diega v Kalifornii průzkum noční oblohy, při kterém se zaměřila na určitou oblast a několikrát ji vyfotografovala ve snaze spatřit tělesa ve Sluneční soustavě, jako jsou asteroidy, které procházejí před hvězdami a mírně je ztmavují.
Ve 20:52 toho večera se jim podařilo zachytit snímek, na kterém byly tři hvězdy blízko sebe. Ve 21:45 byl pořízen druhý snímek stejné oblasti. Tentokrát objekty nebyly nikde vidět.
To je dost neobvyklé. Hvězdy mohou pohasínat jako Betelgeuse nebo explodovat a zanechávat po sobě záři po několik hodin nebo dní, ale tyto hvězdy tam prostě byly ve 20:52 a zmizely o necelou hodinu později. Co se s nimi tedy stalo?
Nový tým, který se o takové „přechodné jevy“ zajímá, se na to podíval a přišel s několika možnými vysvětleními. Nejprve se podívali, zda objekty nebyly od té doby spatřeny.
„Využili jsme možností Virtuální observatoře a hledali jsme trojitý přechodný jev na novějších snímcích a v katalozích,“ napsal tým ve svém preprintovém článku, který ještě nebyl recenzován. „Výsledek tohoto hledání vedl k závěru, že tranzient se neobjevuje na žádném pozdějším snímku této oblasti během následujících 69 let.“
Poté tým porovnal přechodné jevy s jinými hvězdami zachycenými ve stejné oblasti. Pokud by se objevily výrazné rozdíly, zejména směrem k okrajům objektů, mohlo by to ukazovat na vady fotografických desek nebo dokonce na dopad elementárních částic na tyto desky. Zjistili však, že tvary jsou si pozoruhodně podobné, přestože jsou různě velké.
„Souhrnně řečeno, nenašli jsme žádný důkaz, že by přechodný jev byl něčím jiným než bona fide nerozlišený bodový zdroj světla,“ napsal tým. „Zejména profily nevykazují žádné důkazy o pohybujícím se zdroji, jako je letadlo, asteroid nebo elementární částice, ani o vadě fotografické desky.“
Tým vyloučil, že by hvězdy pohasly nezávisle, vzhledem k tomu, že je vzácné, aby hvězdy takto vůbec zmizely. Cokoli způsobilo, že jeden objekt zmizel z našeho zorného pole, způsobilo, že zmizely všechny. Totéž platí, pokud by se jednalo o slabé objekty, jejichž krátkodobé zjasnění způsobila společná událost.
Pokud se skutečně jedná o tři samostatné objekty ve vesmíru, znamená to, že musí být blízko sebe, aby světlo (a následně jeho nedostatek) dorazilo ke všem v časovém rozmezí oné hodiny. Pokud je toto vysvětlení správné, umisťuje objekty mnohem blíže k naší Sluneční soustavě než jiná vysvětlení.
„Aby byly tyto tři zdroje světla kauzálně propojeny, musí se fyzicky nacházet ve vzdálenosti 6 au od sebe a nesmí být vzdáleny více než 2 světelné roky. Tato vzdálenost je menší než vzdálenost nejbližší hvězdy, soustavy alfa Cen, čímž se místo výskytu těchto tří přechodných jevů nachází v blízkosti našeho Slunce, ne-li ve vnitřní Sluneční soustavě, nebo dokonce na oběžné dráze Země.“
To by zvyšovalo pravděpodobnost, že se jedná o asteroidy nebo jiné objekty v naší sluneční soustavě, možná v Oortově oblaku, což by vysvětlovalo, proč nebyly pozorovány při následných průzkumech.
Další možností, kterou tým navrhl, je, že objekty byly způsobeny gravitačním čočkováním, kdy je časoprostor deformován nesmírně těžkými objekty, což někdy astronomům zvětšuje objekty daleko do dálky. Ačkoli je to hezká myšlenka, tým uvedl, že je obtížně představitelná, protože by vrhla další záhadu.
„Modely zahrnující objekty v pozadí, které jsou opticky svítivé méně než jednu hodinu, ve spojení s gravitačním čočkováním v popředí se zdají být pravděpodobné,“ napsal tým. „Pokud je tomu tak, je k vysvětlení subhodinových přechodných jevů zapotřebí významná populace masivních objektů se strukturou sloužící jako čočky, aby vznikly tři obrazy.“
Bohužel, definitivní odpověď zatím neexistuje a tým vyzval k dalšímu následnému hledání podobných transientů.
Studie je publikována na předtiskovém serveru arXiv.
Ve starověku a středověku se příliš nerozlišovalo mezi astronomií, která zkoumá objekty ve vesmíru a astrologií, tedy vírou, že tyto objekty mohou ovlivňovat dění na Zemi. Přestože moderní věda tyto názory stigmatizovala jako mylné, počet příznivců astrologie neustále roste, píše Svět poznání.
Božská harmonie
Astrologie se zrodila v Babylonu, kde v prvním tisíciletí před naším letopočtem astronomové vykládali astronomické jevy jako znamení. Později se Babylóňané začali zabývat natální astrologií a snažili se předpovídat události v životě člověka na základě postavení hvězd a planet v době jeho narození. Právě díky babylonskému duchovnímu Berossovi, který se kolem roku 280 př. n. l. přestěhoval na řecký ostrov Kos, se s těmito znalostmi seznámili předkové moderních Evropanů.
Zvěrokruh a astrologický systém používaný v západní astrologii začal nabývat rozpoznatelné podoby v helénistickém období (332-30 př. n. l.). Přírodní filozofové uvažovali, že hvězdy a planety mohou ovlivňovat Zemi stejným způsobem, jakým Slunce ovlivňuje život a Měsíc příliv a odliv. Lidé v helénistickém Středomoří se obvykle obraceli na astrology v naději, že dokážou předpovědět budoucnost, odhalit skryté informace a získat zpět ztracené nebo ukradené věci.
Astrologie byla také součástí starořecké medicíny a řecké filozofie, protože se věřilo, že planety mají jak fyzikální, tak metafyzické účinky. Víra, že určité planety mají moc nad určitými částmi těla a že podle jejich postavení lze předpovědět nejvhodnější dobu pro léčbu, ovlivňovala západní lékařské myšlení až do raného novověku.
Astrologie byla rozšířená také v Římské říši. Římští císaři, jako například Augustus (63 př. n. l. až 14 n. l.), byl prvním římským císařem, který používal astrologii. Císaři nechali razit mince se znameními zvěrokruhu a vydávali horoskopy předpovídající jejich úspěch a prosperitu. Zároveň si uvědomovali, že astrologie může být zneužita k podněcování nepokojů, a proto zakázali veřejně předpovídat budoucnost římské říše nebo samotného císaře. Mnozí však zákaz obcházeli, takže císař Vitellius (15-69) astrologii zakázal.
Hvězdy a kříž
Zájem Římanů o astrologii po přijetí křesťanství poklesl. V pozdním středověku se však zájem o ni opět oživil. Kontinuita tradice byla obnovena díky arabským a perským autorům.
Islámští učenci na Blízkém východě a na Pyrenejském poloostrově vytvořili mnoho nových děl o astronomii a astrologii. Tyto texty pak byly ve 12. století přeloženy do latiny a dostaly se do knihoven středověké Evropy.
Ve středověku už lidé nevěřili, že planety a hvězdy jsou bohové, ale mnozí stále věřili, že ovlivňují nebo předpovídají události na Zemi. Věřilo se, že znamení zvěrokruhu a planety mají moc nad určitými humory (tekutinami), částmi těla a chorobnými procesy. „Stejně jako Slunce řídí život rostlin a Měsíc příliv a odliv a ženský menstruační cyklus, tak i pozemské události harmonizují s nebeskými, jako struny naladěné na stejný tón,“ tvrdil jeden středověký autor. Stejným principem se řídily i další okultní vědy, jako je magie, alchymie a geomantie.
Církevní autority v Evropě také neschvalovaly astrologii jako potenciálně nebezpečnou činnost, protože zahrnovala komunikaci s duchovními entitami. Evropští astrologové tak riskovali, že budou obviněni z komunikace s démony nebo z kacířství. Ačkoli pokusy o získání tajných znalostí prostřednictvím astrologie byly zakázány, výjimky se obvykle dělaly pro astrologii prováděnou pro praktické účely související s lékařstvím, zemědělstvím nebo navigací. Zastánci astrologie se ji snažili legitimizovat jako vědu, zdůrazňovali, že je založena na naturalistické filozofii, a distancovali ji od démonických nebo magických praktik.
Ačkoli středověká církev astrologii nikdy otevřeně nepodporovala, často ji tolerovala. Tomáš Akvinský (1225-1274) napsal, že nebeská tělesa mohou mít určitou moc nad fyzikálními jevy, ale ne nad lidskou svobodnou vůlí nebo rozumem.
Chtěli vědět všechno
Jak se středověcí učenci stále více zajímali o přírodní vědy, získala si astrologie oblibu mezi vládnoucí elitou. Mnozí evropští panovníci zaměstnávali na svém dvoře astrology a další vědce a baviče. Italský astronom Guido Bonatti (1210 – cca 1296) byl jednou z nejvýznamnějších osobností středověké astrologie a působil jako osobní poradce císaře Svaté říše římské Fridricha II. Kastilský král Alfons X. (1221-1284) byl pro svou lásku k astrologii přezdíván Astrolog.
Astrologové předpokládali, že příčinou historických událostí, jako jsou války a přírodní katastrofy, je uspořádání nebo konjunkce planet. Teorie konjunkce se stala v Evropě populární v pozdním středověku, aby vysvětlila konflikty a společenské otřesy. Někteří astrologové odvážně předpovídali konec světa a francouzský kardinál Pierre d’Ailly (1351-1420) se obrátil na astrologii, aby určil, zda západní schizma mezi soupeřícími papeži v Římě, Avignonu a Pise předznamenává příchod Antikrista. Středověcí astrologové se také snažili pochopit historické trendy pomocí astrologie a vysvětlovali minulé události, jako byl vzestup islámu nebo pád Západořímské říše, pohybem planet.
Někteří astrologové se snažili předpovědět výskyt nemocí nebo moru v určitých městech. Například lékaři na pařížské univerzitě sdělili francouzskému králi Filipovi VI., že konjunkce Jupitera, Saturna a Marsu v roce 1345 způsobila epidemii.
Renesance
V renesanci se zájem o astrologii ještě zvýšil. Astrologie byla již dlouho součástí lékařských, matematických a filozofických studií, ale nyní mohla oslovit širší publikum. Nástup knihtisku v Evropě patnáctého století umožnil astrologům prodávat horoskopy a almanachy každému, kdo se zajímal o svou budoucnost.
A také v renesanční Evropě se astrologie stala metodou politické propagandy, stejně jako tomu bylo v Římské říši. Někteří astrologové zveřejňovali předpovědi o zdraví, osudu a smrti vládnoucích osobností. Jiní pokračovali v dlouhé tradici působení jako dvorní poradci, kteří využívali obratných výkladů astrologie ke stoupání po společenském žebříčku. Nejznámějším příkladem je Nostradamus (1503-1566), který radil francouzské královně Kateřině Medicejské.
V tomto období se měnil postoj katolické církve k astrologii. Papežové jako Sixtus IV. a Alexandr VI., zaměstnávali astrology ve svých službách a papež Lev X. dokonce zřídil katedru astrologie na římské univerzitě Sapienza. Zároveň byli astrologové někdy pronásledováni římskou inkvizicí jako kacíři. Renesanční polyhistor Gerolamo Cardano, byl v roce 1570 uvězněn za kacířství poté, co sestavil horoskop pro Ježíše Krista.
K útokům na astrology se přidali i učenci. Giovanni Pico della Mirandola ve svém díle Disputace proti astrologii uvedl řadu kritických argumentů. A Francesco Giuccardini poukázal na konfirmační zkreslení v astrologii, kdy jsou nepravdivé předpovědi zastánci astrologie rychle zapomenuty a jako důkaz jsou uváděny vzácné případy přesných předpovědí.
Věda a astrologie
Během vědecké revoluce evropské akademie nadále diskutovaly o přednostech astrologie a astronomové jako Johannes Kepler a Tycho Brahe vytvářeli astrologické práce pro své mecenáše. Když byly základy astrologie zpochybněny novými objevy v astronomii a fyzice, někteří se snažili zachránit tuto praxi reformou.
Kepler věřil, že problém astrologie spočívá v tom, že je založena na chybných principech a že většina jejích praktiků je nekompetentní, ale že ji lze odpovídajícím způsobem reformovat. Jednou z nejvýznamnějších změn v Keplerově astrologické teorii bylo přijetí pozorování polského astronoma Mikuláše Koperníka, že Země obíhá kolem Slunce, nikoli naopak. Jako první se pokusil revidovat astrologickou teorii v souladu s Koperníkovou heliocentrickou sluneční soustavou a provedl další reformy, například opustil zvěrokruh.
Ve stejné době se první myslitelé New Age potýkali s rostoucím konfliktem mezi aristotelskou filozofií a doslovným výkladem Bible na jedné straně a výsledky nových vědeckých objevů na straně druhé. Astrologie se ocitla mezi vědou a náboženstvím a stávala se s nimi stále více neslučitelnou. Puritánští teologové, jako byl William Perkins, se stavěli proti přijetí astrologie v anglické společnosti a přirovnávali ji k věštění a pohanským praktikám.
Astrologické předpovědi blížícího se moru nebo katastrofy mohly stále vyvolávat paniku mezi obyvatelstvem, jak dokládá všeobecný strach v Londýně během zatmění Slunce na Černé pondělí v roce 1652. Nové objevy v astronomii a matematice však brzy změnily představy lidí o sluneční soustavě a uspořádání vesmíru, které dříve dominovaly diskusím o přírodní filozofii a astronomii. Tento vývoj postupně podkopal důvěryhodnost astrologie. V celé Evropě rostla mezi vzdělanými lidmi skepse vůči nadpřirozenu ve prospěch racionálního vysvětlení jevů na základě pozorovatelných faktů.
Moderní astrologie
V 19. století však racionalismus začal selhávat a v Evropě a Spojených státech se začala objevovat nová náboženská hnutí, jako je teosofismus a spiritismus. To přispělo k obnovení zájmu o okultismus, jehož stoupenci začlenili astrologii do svých systémů víry spolu s praktikami, jako je věštění z ruky. Vzdálené spojení astrologie se starověkým Babylonem jí dodávalo mystickou přitažlivost, i když moderní astrologie má se starověkými praktikami Blízkého východu jen slabé vazby.
Nejznámějším z těchto raně novověkých astrologů byl irský okultista a věštec z ruky William John Warner, který používal jméno Cheiro. Předpovídal osudy slavných osobností té doby, včetně Marka Twaina, Oscara Wildea a Thomase Edisona. Navzdory popularitě astrologie mezi okultisty se do hlavního proudu dostala až počátkem 20. století.
Modernější přístup k astrologii se vyvinul na počátku 20. století, kdy se mystika spojila s termíny a pojmy z rozvíjejícího se oboru psychologie. Carl Jung považoval astrologii za symbolický jazyk psychologických archetypů a ve své psychoanalýze používal natální horoskopy.
A brzy Dane Rudyar využil myšlenky jungovské psychologie, evoluční teorie a populární vědy, aby astrologii uvedl na trh pro moderní čtenáře. V roce 1930 Rudyarův spolupracovník Paul G. Clancy vydal časopis Co-Temporal Astrology, na který navázal časopis American Astrology. Rudyar zpopularizoval koncept horoskopových sloupků, které obsahovaly vágní jednoodstavcovou předpověď pro lidi narozené v jednotlivých znameních zvěrokruhu.
V polovině 20. století se astrologie stala natolik populární, že se horoskopové sloupky staly pravidelnou součástí časopisů a bulvárních novin po celém světě.
Foto: NASA, ESA, CSA, STScITato krajina „hor“ a „údolí“ posetá třpytivými hvězdami je ve skutečnosti okrajem nedaleké, mladé, hvězdotvorné oblasti zvané NGC 3324 v mlhovině Carina. Tento snímek, pořízený v infračerveném světle novým vesmírným teleskopem NASA Jamese Webba, poprvé odhaluje dříve neviditelné oblasti zrození hvězd.
Vědci chtějí pomocí Webba vidět počátek vesmíru. Jak to chtějí dokázat?
12. července se vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST) zapsal do historie zveřejněním svého debutového snímku: fotografie plné drahokamů, která je označována za nejhlubší fotografii vesmíru, která kdy byla pořízena, napsal Livescience.
Kromě toho, že se vesmírný teleskop Jamese Webba dostane dál přes vesmír než kterákoli observatoř před ním, má ještě další trik ve svých zrcadlech: Dokáže se podívat dále v čase než jakýkoli jiný dalekohled a pozoruje vzdálené hvězdy a galaxie tak, jak se objevily před 13,5 miliardami let, tedy ne dlouho po počátku vesmíru, jak ho známe.
Jak je tohle možné? Jak se může stroj podívat „do minulosti“? Není to magie, je to prostě povaha světla.
„Teleskopy mohou být stroje času. Pohled do vesmíru je jako pohled zpět v čase,“ vysvětlili vědci NASA na WebbTelescope.org. „Zní to kouzelně, ale ve skutečnosti je to velmi jednoduché: Světlo potřebuje čas, aby se dostalo přes obrovské vzdálenosti vesmíru, aby se k nám dostalo.“
Všechno světlo, které vidíte, od třpytu vzdálených hvězd až po záři vaší stolní lampy pár stop od vás, nějakou dobu trvá, než se vám dostane do očí. Světlo se naštěstí pohybuje neuvěřitelně rychle – zhruba 1 miliarda km/h – takže si nikdy nevšimnete, že se pohybuje od stolní lampy k vašim očím.
Když se však díváte na objekty, které jsou miliony nebo miliardy mil daleko – jako většina objektů na noční obloze – vidíte světlo, které k vám urazilo dlouhou, dlouhou cestu.
Vezměte si například slunce. Domovská hvězda Země leží v průměru 93 milionů mil (150 milionů kilometrů) daleko. To znamená, že světlu trvá cesta ze Slunce na Zemi asi 8 minut a 20 sekund. Takže když se podíváte na slunce (ačkoli byste se nikdy neměli dívat přímo do slunce), vidíte ho tak, jak se zdálo před více než 8 minutami, nikoli tak, jak se jeví právě teď – jinými slovy, díváte se 8 minut do minulosti.
Rychlost světla je pro astronomii tak důležitá, že vědci k měření velkých vzdáleností ve vesmíru raději používají světelné roky než míle nebo kilometry. Jeden světelný rok je vzdálenost, kterou může světlo urazit za jeden rok: zhruba 5,88 bilionu mil neboli 9,46 bilionu km. Například Polárka, Polárka, se nachází asi 323 světelných let od Země. Kdykoli vidíte tuto hvězdu, vidíte světlo staré více než 300 let.
Foto: Webb/NASA
Takže k tomu, abyste viděli zpět v čase, nepotřebujete ani luxusní dalekohled; můžete to udělat na vlastní oči. Ale aby se astronomové podívali opravdu daleko do minulosti (řekněme zpět na začátek vesmíru), potřebují dalekohledy jako JWST. Nejenže může JWST přiblížit vzdálené galaxie a pozorovat viditelné světlo přicházející ze vzdálenosti mnoha milionů světelných let, ale může také zachytit vlnové délky světla, které jsou pro lidské oči neviditelné, jako jsou infračervené vlny.
Mnoho věcí, včetně lidí, vyzařuje teplo jako infračervenou energii. Tato energie není viditelná pouhým okem. Ale když jsou infračervené vlny pozorovány pomocí správného vybavení, mohou odhalit některé z nejobtížněji dostupných objektů ve vesmíru. Vzhledem k tomu, že infračervené záření má mnohem delší vlnovou délku než viditelné světlo, může podle NASA procházet hustými, prašnými oblastmi vesmíru, aniž by bylo rozptýleno nebo absorbováno . Mnoho hvězd a galaxií, které jsou příliš daleko, slabé nebo zakryté, aby je viděly jako viditelné světlo, vyzařují tepelnou energii, kterou lze detekovat jako infračervené záření.
Toto je jeden z nejšikovnějších triků JWST. Pomocí svých infračervených snímacích přístrojů může dalekohled nahlédnout za prašné oblasti vesmíru a studovat světlo, které před více než 13 miliardami let vyzařovaly nejstarší hvězdy a galaxie ve vesmíru.
JWST tak pořídila svůj slavný snímek hlubokého pole, a tak se pokusí podívat ještě dále do minulosti, do prvních několika set miliónů let po Velkém třesku. Hvězdy, které teleskop odhalí, mohou být dnes ve skutečnosti dávno mrtvé, ale protože jejich prastaré světlo absolvuje dlouhou cestu vesmírem, JWST zachází naše smrtelné oči s jedinečným zobrazením cestování časem.
Zdroj: Livescience
Foto: Ilustrační_NASA Hubble Space Telescope/Unsplash
Představme si, čistě teoreticky, filozofickou otázku: Je vše předem dané od samého začátku, nebo nás naše zkušenosti formují a dělají z nás to, kým se staneme?
Duha ve světle, kterou vidí lidské oko, je malá část z celkového rozsahu světla, známého ve vědě, jako elektromagnetické spektrum. Dalekohledy mohou být navrženy tak, aby detekovaly světlo mimo viditelný rozsah, aby nám ukázaly jinak skryté oblasti vesmíru, napsal server WEBB telescope.
Vesmírný dalekohled Jamese Webba detekuje blízké infračervené a střední infračervené vlnové délky, tedy světlo za červeným koncem viditelného spektra.
Infračervené světlo odhaluje na snímcích nové detaily a prohlubuje naše chápání nebeských objektů. Pro další zkoumání toho, co se můžeme naučit z jiných vlnových délek.
Tato videa začínají ve viditelném světle a končí obrázkem v infračerveném světle. Všimněte si, co každá vlnová délka odhaluje a skrývá.
Infračervené světlo je pro astronomii důležité třemi hlavními způsoby
Za prvé, některé objekty jsou lépe pozorovány v infračervených vlnových délkách. Některá tělesa hmoty, která jsou chladná a nevyzařují mnoho energie nebo viditelného jasu, jako lidé nebo mladá planeta, stále vyzařují v infračerveném světle. Lidé to vnímají jako teplo, zatímco některá jiná zvířata, jako hadi, jsou schopni „vidět“ infračervenou energii.
Krátké a těsné vlnové délky viditelného světla jsou náchylné k odrážení prachových částic, což ztěžuje únik viditelného světla z husté mlhoviny nebo protoplanetárního oblaku plynu a prachu. Delší vlnové délky infračerveného světla proklouznou kolem prachu snadněji, a proto přístroje, které detekují infračervené světlo, jako ty na Webb, jsou schopny vidět objekty, které vyzařovaly toto světlo uvnitř prašného mraku. Nízkoenergetické hnědé trpaslíky a mladé protohvězdy tvořící se uprostřed mlhoviny patří mezi obtížně pozorovatelné vesmírné objekty, které Webb může studovat. Tímto způsobem Webb odhalí „skrytý“ vesmír formování hvězd a planet, který doslova není vidět.
Konečně, infračervené světlo obsahuje vodítka k mnoha záhadám od počátku všeho, prvních hvězd a galaxií v raném vesmíru po velkém třesku. Prostřednictvím procesu zvaného kosmologický rudý posuv se světlo rozpíná, když se vesmír rozpíná, takže světlo z hvězd, které je vyzařováno v kratších ultrafialových a viditelných vlnových délkách, je nataženo na delší vlnové délky infračerveného světla.
Foto: Webb/NASATato infografika ilustruje spektrum elektromagnetické energie, konkrétně zvýrazňuje části detekované kosmickými dalekohledy NASA Hubble, Spitzer a Webb.
Pozorování těchto raných dnů historie vesmíru vrhne světlo na matoucí otázky temné hmoty a energie, černých děr, vývoje galaxií v průběhu času, jaké byly první hvězdy a jak jsme se dostali do vesmíru, který dnes zažíváme
Téměř vše ve vesmíru má hmotnost. Od atomů a subatomárních částic, jako jsou ty, které studoval Velký hadronový urychlovač, až po obří kupy galaxií. Jediné, o čem vědci zatím vědí, že nemají hmotnost, jsou fotony a gluony. Je důležité znát hmotnost. Ale objekty na obloze jsou příliš vzdálené. Nemůžeme se jich dotýkat a rozhodně je nemůžeme vážit konvenčními prostředky. Jak tedy astronomové určují hmotnost věcí ve vesmíru? Je to komplikované, napsal server thoughtco.com.
Hvězdy a mlhoviny
Předpokládejme, že typická hvězda je docela hmotná. Je obecně mnohem větší než typická planeta. Proč se starat o jejich hmotnost? Tyto informace je důležité znát, protože odhalují vodítka o evoluční minulosti, současnosti a budoucnosti hvězdy.
Astronomové mohou k určení hmotnosti hvězdy použít několik nepřímých metod. Jedna metoda, nazývaná gravitační čočka, měří dráhu světla, které je ohnuto gravitační silou blízkého objektu. Přestože je míra ohybu malá, pečlivá měření mohou odhalit hmotnost gravitační síly objektu, který táhne.
Typická měření hmotnosti hvězd
Astronomům trvalo až do 21. století, než použili gravitační čočku na měření hvězdných hmot. Předtím se museli spoléhat na měření hvězd obíhajících kolem společného těžiště, takzvané dvojhvězdy. Hmotnost dvojhvězd (dvě hvězdy obíhající kolem společného těžiště) je pro astronomy velmi snadné změřit. Ve skutečnosti více hvězdné systémy poskytují učebnicový příklad, jak zjistit jejich hmotnosti. Je to trochu technické, ale stojí za to prostudovat, abyste pochopili, co musí astronomové udělat.
Foto: NASA/ESA/STScI Snímek Síria A a B z Hubbleova vesmírného dalekohledu, binárního systému vzdáleného 8,6 světelných let od Země.
Nejprve změří oběžné dráhy všech hvězd v systému. Měří také oběžnou rychlost hvězd a poté určují, jak dlouho dané hvězdě trvá, než projde jedním oběhem. Říká se tomu jeho „orbitální období“.
Výpočet hmotnosti
Jakmile jsou všechny tyto informace známy, astronomové provedou další výpočty, aby určili hmotnosti hvězd. Mohou použít rovnici V orbit = SQRT(GM/R), kde SQRT je „druhá odmocnina“ a, G je gravitace, M je hmotnost a R je poloměr objektu. Je to záležitost algebry, jak ubrat hmotu přeskupením rovnice tak, aby se vyřešila pro M.
Astronomové tedy, aniž by se kdy dotkli hvězdy, používají matematiku a známé fyzikální zákony, aby zjistili její hmotnost. Nemohou to však udělat pro každou hvězdu. Další měření jim pomáhají zjistit hmotnosti hvězd, které nejsou v binárních nebo vícehvězdných systémech. Mohou například využívat svítivosti a teploty. Hvězdy různé svítivosti a teploty mají výrazně odlišné hmotnosti. Tyto informace, když jsou vyneseny do grafu, ukazují, že hvězdy mohou být uspořádány podle teploty a svítivosti.
Opravdu hmotné hvězdy patří k nejžhavějším ve vesmíru. Méně hmotné hvězdy, jako je Slunce, jsou chladnější než jejich gigantičtí sourozenci. Graf teplot, barev a jasů hvězd se nazývá Hertzsprung-Russellův diagram a podle definice také ukazuje hmotnost hvězdy v závislosti na tom, kde na grafu leží. Pokud leží podél dlouhé klikaté křivky zvané Hlavní posloupnost , pak astronomové vědí, že její hmotnost nebude gigantická ani malá. Hvězdy s největší a nejmenší hmotností spadají mimo hlavní posloupnost.
Foto: Evropská jižní observatoř Tato verze Hertzprung-Russellova diagramu vykresluje teploty hvězd proti jejich svítivosti. Poloha hvězdy v diagramu poskytuje informace o tom, v jaké fázi se nachází, a také o její hmotnosti a jasnosti.
Hvězdná evoluce
Astronomové mají dobrý přehled o tom, jak se hvězdy rodí, žijí a umírají. Tato sekvence života a smrti se nazývá „hvězdná evoluce“. Největším prediktorem toho, jak se bude hvězda vyvíjet, je hmotnost, se kterou se zrodí, její „počáteční hmotnost“. Nízkohmotné hvězdy jsou obecně chladnější a slabší než jejich protějšky s vyšší hmotností. Takže pouhým pohledem na barvu hvězdy, teplotu a místo, kde „žije“ v Hertzsprung-Russellově diagramu, mohou astronomové získat dobrou představu o hmotnosti hvězdy. Srovnání podobných hvězd známé hmotnosti (jako jsou výše zmíněné dvojhvězdy) dávají astronomům dobrou představu o tom, jak hmotná je daná hvězda, i když se nejedná o dvojhvězdu.
Hvězdy si samozřejmě neudrží stejnou hmotnost celý život. S přibývajícím věkem ji ztrácejí. Postupně spotřebovávají své jaderné palivo a nakonec na konci svého života zažijí obrovské epizody hromadných ztrát. Pokud jsou to hvězdy jako Slunce, jemně ho odfouknou a vytvoří planetární mlhoviny (obvykle). Pokud jsou mnohem hmotnější než Slunce, zahynou při událostech supernov, kde se jádra zhroutí a poté se rozšíří ven při katastrofické explozi. To vystřelí velkou část jejich materiálu do vesmíru.
Foto: NASA/ESA/STScI Složený snímek Krabí mlhoviny, pozůstatku supernovy, který předznamenal smrt velmi hmotné hvězdy. Hester & A. Loll
Pozorováním typů hvězd, které umírají jako Slunce nebo umírají v supernovách, mohou astronomové odvodit, co udělají jiné hvězdy. Znají jejich hmotnosti, vědí, jak se vyvíjejí a umírají jiné hvězdy s podobnou hmotností, a tak mohou dělat docela dobré předpovědi na základě pozorování barev, teploty a dalších aspektů, které jim pomáhají porozumět jejich hmotnosti.
Pozorování hvězd je mnohem víc než shromažďování dat. Informace, které astronomové získají, jsou složeny do velmi přesných modelů, které jim pomáhají přesně předpovídat, co budou hvězdy v Mléčné dráze a v celém vesmíru dělat. Když se rodí, stárnou a umírají, to vše na základě jejich hmotnosti. Nakonec tyto informace také pomáhají lidem lépe porozumět hvězdám, zejména našemu Slunci.
Rychlá fakta
Hmotnost hvězdy je důležitým prediktorem mnoha dalších charakteristik, včetně toho, jak dlouho bude žít.
Astronomové používají k určení hmotnosti hvězd nepřímé metody, protože se jich nemohou přímo dotknout.
Typicky řečeno, hmotnější hvězdy žijí kratší dobu než ty méně hmotné. Je to proto, že spotřebovávají své jaderné palivo mnohem rychleji.
Hvězdy jako naše Slunce mají střední hmotnost a skončí mnohem jinak než hmotné hvězdy, které se po několika desítkách milionů let samy vyhodí do povětří.
Warning: Undefined array key "sssp-ad-overlay-priority" in /data/web/virtuals/326454/virtual/www/wp-content/plugins/seznam-ads/includes/class-seznam-ssp-automatic-insert.php on line 276
Foto: NASA/JPL-Caltech/K. Miller (Caltech/IPAC)
Foto: European Space Agency / Tiskový zdroj
Foto: Ústav Astrofyziky FORTH / Tiskový zdroj
Foto: Ústav Astrofyziky FORTH / Tiskový zdroj
Foto: Ilustrační_Alexander Andrews/Unsplash
Foto: Solano et al., arXiv 2023 | 
Foto: NASA, ESA, CSA, STScI
Foto: Webb/NASA
Foto: Webb/NASA
Foto: WikiImages/Pixabay
Foto: NASA/ESA/STScI
Foto: Evropská jižní observatoř
Foto: NASA/ESA/STScI