Šest poslů z kosmu

OD DOPISOVATELE PROBUĎTE SE! V JAPONSKU

Z KOSMU neustále přicházejí poslové a přinášejí úžasné informace o rozlehlém vesmíru kolem nás. Tito poslové, jichž je celkem šest, cestují rychlostí světla, čili 300 000 kilometrů za sekundu. Jeden z nich je viditelný, ale ti ostatní jsou lidskému zraku zcela skryti. Co jsou zač?

Elektromagnetické spektrum

Již více než tři sta let se ví, že když světlo prochází hranolem, je vidět v sedmi hlavních barvách duhy. To ukazuje, že obyčejné světlo všech těchto sedm barev obsahuje. Jejich pořadí je: červená, oranžová, žlutá, zelená, modrá, indigová a fialová.

Světlo je považováno za proud nehmotných částic, kterým se říká fotony a které mají také vlastnosti vln. Vzdálenost hřebene jedné vlny od hřebene druhé vlny se nazývá vlnová délka a měří se na angströmy, zkráceně Å. Jeden angström se rovná jedné desetimiliardtině metru. Vlnová délka viditelného světla je 4000 až 7000 angströmů a světlo určité vlnové délky vnímáme jako světlo určité barvy. (Viz obrázek na straně 15.)

Fotony však mohou mít i jiné vlnové délky. Proudy fotonů zvané elektromagnetické záření, dostaly různé názvy podle toho, jakou mají vlnovou délku. Když se vlnová délka zkracuje, elektromagnetické záření o vlnové délce menší než 4000 angströmů — tedy menší, než je vlnová délka viditelného světla — se stává ultrafialovým (uv) zářením, rentgenovým zářením a zářením gamma. Je-li vlnová délka větší než 7000 angströmů, záření už není viditelné, ale je v infračervené, nebo dokonce rádiové části elektromagnetického spektra. To je těch „šest poslů“ z kosmu, kteří nám přinášejí spoustu informací o nebeských tělesech. Podívejme se nyní, jak se od nich ty cenné informace získávají.

První posel — viditelné světlo

Od roku 1610, kdy Galileo namířil svůj dalekohled na oblohu, až do roku 1950 používali astronomové ke zkoumání vesmíru především optické teleskopy. Zabývali se jen viditelnou částí elektromagnetického spektra. Některé nebeské objekty můžeme vidět optickými dalekohledy jen velmi nezřetelně, a aby astronomové mohli takové objekty studovat, zachycovali jejich obrazy na fotografický film. Nyní se stále více používají elektronická zařízení, kterým se říká nábojově vázané detektory. Jsou desetkrát až sedmdesátkrát citlivější než fotografický film. Viditelný posel poskytuje informace o hustotě hvězdy, o její teplotě, o jejím chemickém složení a také o její vzdálenosti.

K zachycení světla se konstruují stále větší dalekohledy. Od roku 1976 byl největším zrcadlovým dalekohledem na světě šestimetrový dalekohled v astrofyzikální observatoři Zelenčukskaja v Rusku. V dubnu 1992 byl dokončen nový Keckův zrcadlový optický teleskopa na vyhaslé havajské sopce Mauna Kea. Místo jediného zrcadla má Keckův teleskop kombinaci 36 šestiúhelníkových zrcadlových segmentů. Segmenty mají dohromady průměr 10 metrů a plochu čtyřikrát větší, než je plocha zrcadla Haleova dalekohledu.

Nyní se poblíž původního Keckova teleskopu, kterému se nyní říká Keck I, staví druhý Keckův teleskop. Tyto dva desetimetrové teleskopy možná budou moci pracovat jako optický interferometr. To mimo jiné znamená, že budou spojeny počítačem. Tak budou moci dosáhnout rozlišovací schopnosti, která odpovídá teleskopu s jediným zrcadlem o průměru 85 metrů. „Rozlišovací schopnost“ neboli „rozlišení“ je schopnost rozeznávat podrobnosti.

Tokijská národní astronomická observatoř staví na Mauna Kea opticko-infračervený teleskop se zrdcadlem o průměru 8,3 metru. Teleskop byl pojmenován Subaru, což je japonský název pro hvězdokupu Plejády. Bude mít tenké zrcadlo nesené 261 vyrovnávacími zařízeními, která budou každou sekundu tvar zrcadla upravovat a tak vyrovnávat jakoukoli deformaci jeho povrchu. Staví se i jiné ohromné teleskopy, a tak si můžeme být jisti, že se od posla číslo jedna — viditelného světla — dovíme více.

Druhý posel — rádiové vlny

To, že Mléčná dráha vysílá rádiové vlny, bylo poprvé zjištěno v roce 1931, ale spolupráce radioastronomů a optických astronomů začala až v padesátých letech. Jakmile se přišlo na to, že z kosmu přicházejí rádiové vlny, začalo být pozorovatelné i to, co optickými teleskopy není vidět. Díky pozorování v rádiovém oboru je možné dohlédnout do středu naší galaxie.

Vlnová délka rádiových vln je větší než vlnová délka viditelného světla, a proto jsou k zachycení signálu potřeba velké antény. Pro užití v radioastronomii byly sestrojeny antény o průměru devadesát metrů i více. A dokonce i tak veliké přístroje mají špatnou rozlišovací schopnost, a proto astronomové pomocí počítače spojují radioteleskopy do soustav a využívají techniky zvané rádiová interferometrie. Čím větší je vzdálenost mezi teleskopy, tím větší je ostrost.

Jedno takové spojení existuje mezi 45metrovou anténou Nobeyamské rádiové observatoře v Japonsku, 100metrovou anténou v německém Bonnu a 37metrovým radioteleskopem ve Spojených státech. Tomuto typu spojení se říká interferometrie s velmi dlouhou základnou (VLBI) a jeho pomocí lze dosáhnout rozlišení jedné tisíciny úhlové vteřiny. To znamená, že se na Měsíci dá rozlišit struktura o velikosti 1,8 metru čtverečního.b Taková VLBI je omezena průměrem Země.

Nobeyamská rádiová observatoř jde v zachycování tohoto posla ještě o krok dále. Chce totiž umístit desetimetrovou anténu do kosmu. Tato anténa má být vypuštěna z Japonska v roce 1996 a bude spojena s radioteleskopy v Japonsku, Evropě, Spojených státech a Austrálii. Tím se vytvoří základna dlouhá třicet tisíc kilometrů. Jinými slovy, toto spojení bude jako jeden obří teleskop, který je třikrát větší než Země sama! Jeho rozlišovací schopnost bude 0,0004 úhlové vteřiny, což znamená, že bude schopen rozeznat na Měsíci objekt o velikosti 70 centimetrů. Teleskopu se bude říkat VLBI Space Observatory Programme, zkráceně VSOP, a bude se využívat k mapování a studiu galaktického jádra a kvasarů. Má se za to, že právě tam se nacházejí supermasivní černé díry. Jako druhý posel z vesmíru si rádiové vlny vedou velmi dobře a nadále nám budou poskytovat informace o svých zdrojích.

Třetí posel — rentgenové záření

První pozorování v oboru rentgenového záření bylo provedeno v roce 1949. Rentgenové záření nemůže proniknout zemskou atmosférou, a tak si na informace od tohoto posla museli astronomové počkat do doby, kdy byly vyvinuty rakety a umělé satelity. Rentgenové záření vzniká za nesmírně vysokých teplot, a proto poskytuje informace o horkých atmosférách hvězd, zbytcích supernov, kupách galaxií, kvasarech a teoretických černých dírách. (Viz Probuďte se! z 22. března 1992, strany 5–9.)

V červnu 1990 byl vyslán na oběžnou dráhu satelit Roentgen a úspěšně zmapoval celý vesmír v oboru rentgenového záření. Zaznamenané informace ukázaly, že po celé obloze jsou rozsety čtyři miliony zdrojů rentgenového záření. Avšak kromě těchto zdrojů září i pozadí, a původ tohoto záření není znám. Možná pochází z kup kvasarů, o nichž se vědci domnívají, že jsou eneregticky bohatými jádry galaxií a jsou — jak říkají někteří astronomové — na „hranicích viditelného vesmíru“. Můžeme se těšit, že v patřičném čase získáme od tohoto posla více informací.

Čtvrtý posel — infračervené záření

První pozorování v infračerveném záření se uskutečnilo ve dvacátých letech. Infračervené záření je pohlcováno vodní párou, a proto nejlepší výsledky při vyslýchání tohoto posla mají satelity. V roce 1983 byl pro mapování celé infračervené oblohy použit Infrared Astronomical Satellite (IRAS) a objevil 245 389 infračervených zdrojů. Asi devět procent těchto objektů (22 000) jsou, jak se zdá, vzdálené galaxie.

Optické teleskopy nemohou proniknout všemi těmi oblastmi v kosmu, kde je plyn a prach. Nicméně čtvrtý posel působí, že prach je „průhledný“. Tento posel má zvláštní význam při pozorování centra naší galaxie. Vědci mají v úmyslu vypustit na oběžnou dráhu infračervený teleskop, který se jmenuje Space Infrared Telescope Facility a je tisíckrát citlivější než IRAS.

Pátý posel — ultrafialové záření

První astronomické pozorování v ultrafialovém (uv) záření proběhlo v roce 1968. Ozónová vrstva většině tohoto záření nedovolí, aby proniklo až k zemskému povrchu, ale Hubblův kosmický teleskop, který byl vypuštěn v dubnu 1990, je vybaven k tomu, aby pozoroval jak ve viditelném, tak v ultrafialovém oboru. Zaměří se na třicet kvasarů, z nichž některé jsou vzdáleny až deset miliard světelných let.c Jinými slovy, pozorování ultrafialového posla umožní, abychom viděli, jaký byl vesmír před nějakými deseti miliardami let. Odborníci doufají, že tento posel odhalí mnohá tajemství vesmíru.

Šestý posel — záření gama

Záření gama je záření o vysoké energii a extrémně krátké vlnové délce. Atmosféra naštěstí většině těchto škodlivých paprsků nedovolí, aby se dostaly až na zemský povrch. Tento posel má co dělat s bouřlivými událostmi ve vesmíru. Národní úřad pro letectví a kosmický prostor (NASA) vypustil 5. dubna 1991 do kosmu Gamma Ray Observatory. Bude pozorovat události týkající se kvasarů, supernov, pulsarů, teoretických černých děr a jiných vzdálených objektů.

S nástupem kosmické éry mohou astronomové využívat celé elektromagnetické spektrum, od rádiových vln až po záření gama. Pro astronomy je to skutečně zlatý věk. Když ‚vysoko pozvedneme oči‘, můžeme nyní „vidět“ — s pomocí šesti poslů z hvězd — ohromující moudrost Stvořitele, který všechny ty hvězdy stvořil. (Izajáš 40:26; Žalm 8:3, 4) Astronomové budou nadále dešifrovat informace, které tito poslové přinášejí, a my budeme nadále cítit to, co cítil Job před více než třemi tisíci lety: „Pohleď, to jsou okraje jeho cest, a jaký šepot je o něm slyšet!“ (Job 26:14)

[Poznámky pod čarou]

[Nákres na straně 15]

0,1 Å Záření gama

1 Å Rentgenové záření

10 Å

100 Å UV záření

1000 Å

4000–7000Å Viditelné světlo

10 000 Å Infračervené záření

10μ

100μ Rádiové záření

1 mm

1 cm

10 cm

1 m

[Obrázek na straně 15]

S kosmickým radioteleskopem VSOP bude možné rozeznat na Měsíci sedmdesáticentimetrový objekt

[Podpisek]

VSOP: S laskavým svolením Nobeyamské rádiové observatoře, Japonsko

[Obrázek na straně 15]

Nákres opticko-infračerveného teleskopu Subaru, který se právě staví na Havaji

[Podpisek]

Subaru: S laskavým svolením Národní astronomické observatoře, Japonsko