Několik historek z dějin astronomie

/ 14.08.2024 /

První astronom, kterému Doc. RNDr. Miloslav Zejda, Ph.D. věnoval pozornost, byl jeden z nejskvělejších astronomů všech dob, Sir Frederick William Herschel. Jeho rodové kořeny sahají shodou okolností do vesnice nedaleko Ždánic, do Heršpic na opačné straně Ždánického lesa. V 17. století zde žila rodina Jelínkova, praděd Williama Herschela se jmenoval Jan Jelínek a v Heršpicích byl sládkem. Přestěhoval se do Pirny u Drážďan, kde si své jméno poněmčil na Hirschel, což znamená německy jelen. Měl syna Abrahama Hirschela, který byl zahradníkem v Drážďanech a otec Williama Herschela se pak jmenoval Isaac a byl členem vojenské kapely v Hannoveru, které tehdy bylo součástí personální unie Království Velké Británie – Hannoverské království - Anglie. Původní jméno Williama Herschela bylo tedy Wilhelm Fridrich Hirschl a pocházel z deseti dětí, z nichž pouze šest se dožilo dospělosti. Díky svému otci měl výborné hudební nadání a již v patnácti letech se stal členem vojenské hudební kapely. V roce 1755 odjel s kapelou do Anglie, kde se mu zalíbilo natolik, že se zde spolu s bratrem Jacobem v roce 1757 rozhodl usadit a živil se jako učitel hudby a hudebník (housle, hoboj, cembalo, kytara) a sbormistr. Kromě toho se věnoval svému koníčku astronomii a stavěl na svou dobu špičkové astronomické dalekohledy s kovovými zrcadly. Není bez zajímavosti, že první funkční kovový zrcadlový objektiv vyrobil až na dvoustý pokus, což svědčí kromě jeho talentu také o jeho zarputilosti. V roce 1766 provedl svá první astronomická pozorování a o pár let později přizval k sobě i svoji sestru Caroline Herschelovou, aby mu pomáhala s astronomickými pozorováními. 13. března 1781 pak učinil svůj největší objev – našel planetu Uran, kterou pojmenoval „Hvězda krále Jiřího“ po tehdejším anglickém panovníkovi. Postavil také tehdy největší dalekohled světa a mezi další jeho objevy patří dva měsíce u Uranu, dva u Saturna, polární čepičky na Marsu anebo infračervené záření. Sestavil také katalog nejprve 2500 a později 5000 objektů noční oblohy. V roce 1793 se stal anglickým občanem a poangličtil si své původní jméno, v roce 1816 byl povýšen do rytířského stavu a v roce 1820 se stal prvním prezidentem Královské astronomické společnosti. V astronomické tradici potom pokračoval i jeho syn John Herschel.

Potom se doc. Miloslav Zejda přesunul v myšlenkách do Ameriky a druhou osobností, na kterou se zaměřil, byl Edward Charles Pickering. Tento slavný astronom a ředitel věhlasné Harward College Observatory (HCO) byl průkopníkem v oblasti hvězdné spektroskopie, spoluobjevitel první spektroskopické dvojhvězdy a spoluautor systému spektrální klasifikace hvězd. Nicméně asi nejvíce proslul svým „astronomickým harémem“. Protože byl velmi nespokojen s výkonností svých asistentů mužů, začal od roku 1882 najímat asistentky. Celkem se jednalo asi o 80 astronomek, které pro něj prováděly výpočty a kterým se také někdy říkalo Pickeringovy kalkulačky. Měly vyhodnocovat pozorování a hvězdná spektra a katalogizovat je a jejich výhodou bylo, že byly také v porovnání s asistenty velice „levné“. Některé z těchto žen se staly naprosto výjimečné a práce, které vykonaly se staly průlomové v několika oblastech astronomie. Vynikaly mezi nimi Williamina Flemingová, která se vypracovala na vedoucí celého „harému“ a správkyni 120 tun těžké skleněné knihovny fotografických desek. Mimo jiné objevila i dnes velice známou temnou mlhovinu Koňská hlava. Další osobností „harému“ byla Antonia Caetana de Paiva Pereira Maury, která se zabývala spektrální klasifikací hvězd a kvůli publikacím měla neshody se samotným Pickeringem. Byla prostě taková doba a ženy to neměly s publikacemi pod svým jménem úplně jednoduché.  Annie Cannonová vylepšila klasifikaci spekter a o jejích dob se využívají mezi astronomy velice známé spektrální třídy O, B, A, F, G, K, M. Byla též první ženou, které byl udělen čestný doktorát evropskou univerzitou. A snad nejznámější z Pickeringových kalkulaček byla Henrieta Leavittová, která proslula stěžejním objevem, že jasnější hvězdy typu delta Cephei mají delší periody, což umožnilo změřit vzdálenosti ve vesmíru, dokonce i k cizím galaxiím. Bez zajímavosti není ani drobnost, že hned dvě z této hvězdné čtveřice Pickeringových kalkulaček, Annie Cannonová a Henrieta Leavittová byly silně nedoslýchavé.

Další pozoruhodnou osobností v hledáčku doc. Zejdy byl Christian Doppler. Narodil se v roce 1803 do velmi chudých poměrů, a to docela nedaleko od Ždánic, ve Vídni. Matka byla služebná a otec kameník. Do základní školy začal kvůli chatrnému zdraví chodit až ve třinácti letech, ale velice rychle tento svůj hendikep dohnal a učitelé si brzy všimli jeho zvláštního nadání zejména pro matematiku. A tak namísto aby se stal obchodním příručím, vystudoval polytechniku ve Vídni a působil jako domácí učitel a asistent na polytechnice. Už už se chystal zkusit své štěstí za oceánem v Americe, když dostal nabídku přestěhovat se do Prahy. Nejprve získal místo na přípravce Praze a o několik let později profesorské místo. Na přímluvu Františka Palackého se roku 1843 stal členem Královské české společnosti nauk. V Praze rovněž učinil svůj největší objev, dnes známý všem fyzikům jako Dopplerův jev. Popisuje hustotu vln závislých na pohybu, když se k nám předmět blíží má vyšší frekvenci, když se od nás vzdaluje, frekvence poklesne. Přednáška „O barevném světle dvojhvězd“, která proběhla na schůzi Společnosti nauk 25. května 1842 a na které popsal tento fyzikální jev, si přišlo poslechnout jen 8 zájemců! Nutno zde podotknouti, že návštěvnost na přednáškách pořádaných naší hvězdárnou bývá výrazně vyšší. Samotný název přednášky byl tak trochu zavádějící, protože Doppler tento jev interpretoval prostřednictvím světla z hvězd špatně, ale samotný jev je v pořádku a v přednášce byl dobře popsán a vysvětlen. Ovšem ne všichni s Dopplerem v té době souhlasili. Chyběl zejména experimentální důkaz. Jeden z nejhlasitějších kritiků byl holandský chemik a meteorolog Henricus Ballot. Ten dokonce přesvědčil tamní vládu, aby zablokovala železniční trať Utrecht – Amsterdam a provedla pokus vyvracející Dopplerovo tvrzení. První měření projíždějícího vlaku bylo provedeno v únoru 1845, ale bylo tak špatné počasí (sníh a krupobití), že se navzdory hluku lokomotivy nepovedlo prakticky nic prokazatelně určit. Stejný pokus by podruhé proveden v červnu a k nelibosti Ballota bylo potvrzeno, že Dopplerův jev je naprosto reálný. A to nejen u zvuku, ale i u světla, jak v roce 1868 prokázal Sir William Hughins červeným posuvem čar ve spektru Síria.

Poslední ze čtveřice slavných astronomů představených v přednášce byl prof. Zdeněk Kopal, po Tadeáši Hájkovi z Hájku snad světově nejproslulejší český astronom. Narodil se v roce 1914 v Litomyšli a byl doslova zázračným dítětem. Již od útlého mládí se zajímal o mnoho různých vědeckých oborů, ale zájem p astronomii u něj převážil v okamžiku když šel jednou se svým dědečkem po Karlově mostě v Praze, kde náhodou někdo ukazoval kolemjdoucím sluneční skvrny dalekohledem. Již v 15 letech se stal členem České astronomické společnosti, v 16 letech byl zvolen předsedou Sekce pro pozorování proměnných hvězd a v téže době si začal dopisovat s předními astronomy po celém světě. Pozoruhodné při tom je, že mu tito lidé odpovídali „Vážený doktore Kopale…“, protože témata a dopisy byly natolik fundované, že lidé v zahraničí vůbec nepoznali, že si dopisují s tehdy pouhým studentem gymnázia! Během vysokoškolského studia se stal členem Mezinárodní astronomické unie. V roce 1939 po Mnichovu emigroval do USA, kde se věnoval výzkumu dvojhvězd. Během války pomáhal s výpočty dělostřeleckých tabulek a vymyslel metodu, která výpočty velmi zjednodušila, takže získal spoustu počítačového času, který prakticky potajmu využil pro výpočty astronomické. Je autorem dnes již klasického dělení dvojhvězdných systémů, přičemž prokázal, že může docházet i k tomu, že jedna nebo obě složky vyplňují tzv. Rocheův lalok a látka může přetékat z jedné hvězdy na druhou. Po válce dostal Zdeněk Kopal nabídku vést katedru astronomie na Univerzitě Karlově, ale do toho přišel Vítězný únor a tak až do důchodu působil zejména na univerzitě v Manchesteru, vychoval řadu světových astronomů. Zajímavé je, že ve svých přípravách na přednášky si dělal na okraji papíru poznámky v češtině, pokud je chtěl udržet v tajnosti. Podílel se též na mapování Měsíce pro projekt Apollo a přistání lidí na Měsíci. V jeho rodném městě byl na jeho počest postaven unikátní pomník a pořádají se zde konference věnované zejména proměnným hvězdám. A na závěr jedna poznámka, která zazněla v rámci diskuse po přednášce. V roce 1991 proběhl v Havířově seminář William Herschel a dnešek, na kterém se svým příspěvkem vystoupil i Zdeněk Kopal. Pro Karla Trutnovského, současného vedoucího ždánické hvězdárny to bylo poprvé a naposledy, kdy měl možnost se s touto ikonou české astronomie setkat osobně a byl to pro něj veliký zážitek. Pamatuje si, že Zdeněk Kopal tehdy demonstroval, že Herschelova doba není časově zase tak vzdálená tím, že jeho dědeček si pamatoval, jak stará paní Herschelová jezdila po Londýně kočárem…

Přednáška doc. Miloslava Zejdy byla moc pěkná a zajímavá a tentokrát pojednávala ani ne tak o astronomii jako takové, ale spíše o astronomech, kteří v ní zamechali nesmazatelnou stopu.

William Herschel byl po všech stránkách neskutečně talentovaná osobnost a kromě astronoma byl rovněž vynikajícím hudebníkem. Jeho skladby se dodnes hrají. Návštěvníci měli možnost si během přednášky vyslechnout Herschelovu skladbu Sinfonía para cuerdas nº 8 en Do menor. A možná si tuto skladbu budeme moci vychutnat u nás na hvězdárně i na živo, příští rok na jaře, v rámci připravovaného koncertu Komorní dechové harmonie Brno.

Čtveřici znamenitých osobností světové astronomie uzavřel prof. Zdeněk Kopal. Na obrázku jsou zobrazeny jeho typy dvojhvězd – oddělený systém, polodotyková dvojhvězda a kontaktní binární soustava, kdy obě hvězdy mají společnou obálku. Nezdá se vám to šílené, že mohou existovat dvě hvězdy, které se dotýkají? A snad ještě šílenější je, že potom, co existenci takových dvojhvězd Zdeněk Kopal předpověděl, byly tyto dvojhvězdy skutečně objeveny! Příroda je prostě úžasná.

Doc. RNDr. Miloslav Zejda, Ph.D. nám toho na ždánické hvězdárně pověděl samozřejmě ještě mnohem víc. Probral některé zajímavosti týkající se například kosmických sond SOHO, Kepler a Voyager, ale to už zdaleka přesahuje rozsah tohoto článku. Moc Milošovi Zejdovi děkujeme za jeho přízeň i za skvělou přednášku!