Tichá revoluce v astrofyzice

/ 07.10.2023 /

V pátek 6. října 2023 v rámci akce „Noc vědců“ vystoupil na naší hvězdárně ředitel naší partnerské hvězdárny v Hlohovci, Mgr. Karol Petrík s velice zajímavou přednáškou, ve které nás seznámil s úžasným astrometrickým satelitem Gaia, který znamená doslova revoluci v astrofyzice.

Když se ve vědě zlepší přesnost měření o jeden řád, prakticky vždycky to znamená nové objevy. A v případě satelitu Gaia byla přesnost měření zlepšena dokonce ještě mnohem více… Na přelomu osmdesátých a devadesátých let 20. století se do vesmíru dostala sonda Hipparchos, astrometrická mise Evropské kosmické agentury (ESA), která určila vlastní pohyb asi 120 000 hvězd do vzdálenosti přibližně 3000 světelných let. Tato sonda se stala legendou a povzbuzena tímto úspěchem naplánovala ESA vypuštění ještě mnohem ambicióznější sondy Gaia (Global Astrometric Interferometer for Astrophysics). Gaia odstartovala v prosinci 2013 z kosmodromu ve Francouzské Guyaně a byla navedena do libračního bodu L2 soustavy Země – Slunce, do vzdálenosti asi 1,5 milionu kilometrů od Země. Nikoliv na oběžné dráze Země, ale teprve v tomto odlehlém místě nastávají optimální podmínky pro nejpřesnější měření poloh nebeských objektů všech dob. Mimochodem, do oblasti bodu L2 byl nedávno naveden i slavný vesmírný dalekohled Jamese Webba. Plánovaná životnost mise Gaia byla 5 let, ale pro velký úspěch byla prodloužena až do konce roku 2025. Přesnost, se kterou Gaia měří polohy vesmírných objektů, je neuvěřitelných 20 úhlových mikrovteřin… Ze vzdálenosti jednoho metru by byla schopná změřit, o kolik vám ve zlomku sekundy povyrostly vlasy! A s touto fantastickou přesností proměřila svou 1000-megapixlovou kamerou do roku 2022 asi 1,8 miliardy hvězd v rozsahu od jádra naší Galaxie až po samotnou periferii její spirální struktury. Ale nejen to. Kromě přesných poloh dokáže Gaia určovat také spektra a radiální rychlosti pozorovaných nebeských objektů. Lze tak vytvořit v podstatě velmi podrobný trojrozměrný model naší Galaxie. Ukázalo se například, že disk naší Galaxie je zejména na svém okraji mírně zkroucen do tvaru „S“. Byly studovány proudy hvězd v okolí naší Galaxie svědčící splývání menších galaxií s naší Galaxií, čili o tzv. „kanibalismu galaxií“. Dnes již neexistuje žádné pevné hvězdné pozadí, ale všechny hvězdy v naší Galaxii se hýbou a tak lze studovat i dynamiku pohybu celého našeho hvězdného ostrova. Díky přesnosti měření pohybu hvězd a spojením s daty z družice Hipparchos bylo docíleno pokroku v oblasti exoplanet a dále bylo objeveno veliké množství dvojhvězd, přičemž je možné určovat přesně i jejich hmotnosti. Díky měření barevnosti hvězd se dále ukázalo, že většina hvězd v naší Galaxii jsou červení trpaslíci, hvězdy s menší hmotností než naše Slunce a že tedy Slunce je poměrně "nadprůměrná" hvězda. Gaia zkoumá i proměnné hvězdy ve Velké galaxii v Andromedě a v návaznosti na měření poloh kvasarů se jí podařilo určit směr pohybu naší Sluneční soustavy. Gaia samozřejmě ve svém zorném poli „vidí“ a mapuje nejen objekty vzdáleného vesmíru, ale i tělesa naší Sluneční soustavy. Objevila více než 150 000 nových planetek mezi Masrem a Jupiterem, z nichž některé se mohou dostávat do blízkosti naší Země. Díky spektrometru dokáže Gaia určovat i chemické složení všech těchto asteroidů. Naštěstí, zatím není známé žádné těleso, které by se mělo s naší planetou v dohledné době srazit. Byly také objeveny nové objekty za drahou Neptunu a Gaia pozorovala i asteroid, který naší Sluneční soustavou pouze proletěl. Byly pak vytipované hvězdy odkud toto těleso pravděpodobně pochází. Nedočkavě čekáme na další data ze satelitu Gaia, která by měla být uvolněna v roce 2024.

Velké mapování naší Galaxie i Sluneční soustavy prozatím nekončí. Bohužel se v tuto chvíli nepočítá s nějakým nástupcem tohoto zařízení. Gaia však stále pracuje a každý den vyprodukuje asi 50 GB dat. A i když se časem odmlčí, zpracování těchto dat, ve kterých se skrývají nové objevy, bude trvat ještě mnoho let. A tato bezkonkurenčně přesná data by se také mohla stát mapou pro naše budoucí vesmírné cesty. Je veliká chyba, že se o satelitu Gaia nehovoří stejně jako o dalekohledu Jamese Webba, nebo o Hubbleově kosmickém dalekohledu. Gaia je satelit, který se těmto špičkovým vesmírným zařízením vyrovná a jedná se o obrovský úspěch Evropské kosmické agentury, které je naše republika rovněž členem.

Družice Gaia je válec velký tři krát tři metry s velkým slunečním štítem. Neobsahuje žádnou pohyblivou součástku a jeho srdce tvoří obří čip, který je dodnes největším čipem vyneseným do vesmíru. Jedná se o mistrovské dílo Evropské kosmické agentury.

Přednáška Mgr. Karola Petríka obsahovala spoustu názorných animací a byla velice zajímavá.

Jsme velice rádi, že Mgr. Karol Petrík přijal pozvání na letošní Noc vědců pořádanou na naší hvězdárně. Motem této celorepublikové akce bylo „tajemství“ a Gaia je úžasný přístroj, který nám odkrývá tajemství kosmu.

Po ukončení přednášky následovalo pozorování noční oblohy našimi astronomickými dalekohledy.