Späť na hlavnú stránku ŽEŇ OBJEVŮ.
Späť na hlavnú stránku Astronomického ústavu SAV.
Tvorca HTML: Richard Komžík
rkomzik@ta3.sk
Dátum poslednej zmeny: 14. januára 2008
A. Suzuki aj. popsali japonský experiment KAMLAND, jehož scintilační detektor antineutrin pod horou Ikenoyama na ostrově Honšu má hmotnost 1 000 t a je schopen registrovat antineutrina, vznikající při provozu jaderných reaktorů v japonských jaderných elektrárnách. Jejich instalovaný výkon dosahuje 152 GW, což je 7% světové výroby elektřiny z jaderných zdrojů. Detektor zaznamenává asi 70% počtu antineutrin, které by měly do detektoru dorazit, kdyby antineutrina po cestě dlouhé v průměru 175 km nepodléhala oscilacím. Měření jsou tak citlivá, že zřetelně reagují na případné odstávky jaderných elektráren. Jak uvedli T. Araki aj., detektor registruje též elektronová antineutrina, vycházející na povrch v důsledku radioaktivního rozpadu v horninách v zemském nitru. Jejich počet je však vyšší, než odpovídá zásobám radioaktivních hornin v zemském plášti. V r. 1953 navrhl G. Gamow, aby se těchto geoneutrin využívalo ke geologické prospekci a s týmž návrhem přišli o něco později také T. Gold, G. Edler a G. Marx.
Americká laboratoř Fermilab uskutečňuje za 170 mil. dolarů experiment, při němž se mionová neutrina vzniklá v injekčním urychlovači MIA ve Fermilabu registrují v detektoru NuMI/MINOS v podzemní jeskyni v Soudanu v Minnesotě. Urychlovač produkuje biliony neutrin, z nichž tisíce doletí do detektoru ve vzdálenosti 735 km. Cílem experimentu je potvrdit existenci a odvodit vlastnosti neutrinových oscilací, které se považují za vhodné vysvětlení deficitu slunečních neutrin v dosavadních detektorech.
Studium kosmických vysokoenergetických neutrin se začalo rozvíjet díky experimentu AMANDA v antarktickém ledu. Podle K. Kuehna aj. měří AMANDA od r. 1997, ale do r. 2005 se nepodařilo najít žádnou korelaci mezi příchody neutrin a cca 500 zábleskovými zdroji záření gama, jež byly v tomto mezidobí zaznamenány. AMANDA je ovšem jen odrazovým můstkem pro mnohem rozsáhlejší experiment IceCube, který má být v provozu v r. 2010 a jenž bude mít 60krát větší výtěžnost než AMANDA. Celkem bude do ledu zapuštěno 80 kabelů v šachtách o průměru 0,5 m, na nichž bude zavěšeno 4 800 fotonásobičů činných v hloubkách 1,4 – 2,4 km, takže objem detektoru neutrin dosáhne 1 km3. Podstatně skromnější detektor NESTOR se zkouší v Jónském moři poblíž Peloponésu v mořské proláklině hluboké přes 4 km. Také v tomto případě mají sloužit fotonásobiče zavěšené na lanech v minimální hloubce 2,4 km k detekci Čerenkovových záblesků, způsobených miony, vznikajících při interakci mionových neutrin s mořskou vodou.
Pokud jde o růst energií částic, dosažitelných uměle v urychlovačích, je pokrok dle R. Racinea znamenitý. Od r. 1940, kdy byl postaven obří van den Graafův generátor, urychlující částice na energie 10 MeV, se do r. 2008 dosáhne díky LHC energií milionkrát vyšších než tehdy. V r. 2005 ohlásili J. Cramer aj, že na urychlovači RHIC v Brookhavenu se jim podařilo vytvořit kýžené kvarkové-gluonové plazma při srážkách iontů zlata. V takovém stavu byla látka vesmíru v čase 1 ms po velkém třesku. Zatímco po větší část zmíněného období dominovaly částicové fyzice americké urychlovače, nyní nastává soumrak experimentální částicové fyziky v USA ve prospěch Evropy, tj. perspektivního urychlovače LHC v CERN u Ženevy a plánovaného lineárního urychlovače TESLA v Hamburku.
Rok 2005 byl vyhlášen Světovým rokem fyziky právě z toho důvodu, že před sto lety mezi 18.3. a 27.9. publikoval Albert Einstein v prestižním vědeckém časopise Annalen der Physik sérii zcela různorodých prací, jež se s odstupem doby jeví jako zcela zásadní a převratné. Šlo především o důkaz kvantové povahy fotonů, čímž vysvětlil podstatu fotoefektu, dále o objasnění Brownova pohybu pylových zrnek a odvození rozměrů molekul, speciální teorii relativity a konečně úvahu o setrvačnosti těles, v níž odvodil slavný vztah mezi klidovou hmotností a energií částic. Mimochodem, patrně nejslavnější z těchto prací, nazvanou "O elektrodynamice pohybujících se těles", v níž vyložil speciální teorii relativity, doručil Einstein do redakce 30. 6. a vyšla již 27. 9., čili s její publikací neměl v redakci žádné potíže (co by dnes v době elektronického publikování člověk za to dal, aby mu Dopis redakci vyšel během tří měsíců!). Je proto na místě připomenout, kam na základě Einsteinova epochálního vkladu dospěla od té doby relativistická fyzika a zejména astrofyzika.
K ověřování závěrů obecné teorie relativity stále dobře slouží retroreflektory na Měsíci, instalované americkými astronauty v programu Apollo. Na observatoři Apache Point v Novém Mexiku se nyní staví nový přijímač pro laserové impulsy, odražené od retroreflektorů, což je klasické astronomické zrcadlo o průměru 3,5 m. Velký průměr je potřebný proto, že vysílané impulsy nového laseru budou mít trvání jen 90 pikosekund (tj. délku 28 mm), takže budou obsahovat pouze 100 petafotonů ve svazku, který se na Měsící rozšíří na průřez 2 km a při návratu na Zemi na průřez 15 km, takže na astronomické zrcadlo dopadne jen asi půl tuctu odražených fotonů. Nicméně to stačí k tomu, aby vzdálenost Měsíce se tímto způsobem dala měřit na milimetry přesně, což naopak umožní odhalit v jeho pohybu řadu relativistických efektů.
Také aparatura pro hledání gravitačních vln od kosmických zdrojů LIGO ve státech Washington (Hanford) a Louisiana (Livingston) přináší již velké množství dat, na jejichž zpracování se mohou zásluhou B. Allena podílet i počítačoví nadšenci díky programu Einstein@Home - dosud se k programu na adrese einstein.phys.uwm.edu přihlásilo na 65 tis. zájemců. Podle D. Ugoliniho pracují od března 2005 optické interferometry na obou stanicích současně již po více než polovinu možného času a při frekvenci 100 Hz se jejich relativní citlivost blíží plánované hodnotě 10-22, takže aparatura by měla zaznamenat splynutí dvou neutronových hvězd až do vzdálenosti 8 Mpc od Země.
S. Rainville aj. publikovali přímý test platnosti slavné Einsteinovy rovnice E = m.c2 měřením difrakce na na krystalech izotopů síry a křemíku. Rovnice platí s relativní přesností lepší než 1,4.10-7. Podle J. Horského a Z. Kopeckého lze dnes měřit ohyb světla v gravitačním poli hmotných objektů s relativní přesností 10-4; Shapirův jev (zpoždění radiových signálů v silném gravitačním poli) s přesností 10-5; stáčení pericentra oběžných drah s přesností 10-3 a silný princip ekvivalence v soustavě Země-Měsíc s přesností 10-4. Rovněž využívání družicového systému měření poloh GPS vyžaduje při špičkovém nasazení zahrnovat do výpočtů korekce, plynoucí z obecné teorie relativity.
M. Volonteriová a M. Rees studovali možnosti růstu černých veleděr v raném vesmíru a ukázali, že akrece látky na zárodky černých veleděr může probíhat nadkritickým tempem i tehdy, když ve vesmíru ještě chybí těžší prvky (kovy), které by přispívaly k chlazení akrečního disku. O chlazení se v tom případě postará všudypřítomný atomární vodík, takže už koncem první miliardy let po velkém třesku mají některé kvasary zářivé výkony řádu 1040 W, což znamená, že v jejich nitrech jsou ukryty černé veledíry s hmotností řádu 1 GM☉. Nejvyšší změřená hodnota pro černou veledíru činí plných 6 GM☉. Podle P. Berczika aj. při splývání galaxií dochází nutně i vytvoření těsného (vzájemná vzdálenost řádově 1 pc) páru černých veleděr, které při svém obíhání ztrácejí čím dál více energie vyzařováním gravitačních vln, takže nakonec splývají, a v té chvíli vysílají vůbec nejsilnější gravitační vlny ve vesmíru pozorovatelné.
S. Levshakov aj. využili spektrografu UVES/VLT k odhadu horní meze případné sekulární změny konstanty jemné struktury alpha, o čemž v r. 1937 spekulovali E. Milne a P. Dirac. Měřili rozteč páru ostrých čar Fe II ve spektru kvasarů s červenými posuvy z v rozmezí 0,16 – 0,80 a nenašli žádné změny na úrovni 10-6, což přepočteno na celé dosavadní stáří vesmíru dává relativní změnu nanejvýš 7.10-5. Laboratorní měření dávají změnu do 4.10-5, takže velmi pravděpodobně k žádné sekulární změně hodnoty alpha nedochází.
P. Davies se ve své Whitrowově přednášce zabýval porovnáním tzv. šipek času. Sám Whitrow rozlišoval šipku historickou, kosmologickou a termodynamickou. Historická šipka vychází z faktu, že v průběhu času se ve vesmíru hromadí informace, a tento proces je nezvratný, takže fakticky zvětšuje entropii vesmíru. Kosmologická šipka je dána rozpínáním vesmíru v současné epoše jeho vývoje. Nicméně i kdyby se jednou rozpínání vesmíru zastavilo "velkým stopem" a následovalo by jeho smršťování, nezmění se tím směr kosmologické šipky času. Nejsložitější je z tohoto pohledu termodynamická šipka času, která popisuje nevratnost dějů: rozbití sklenice, která upadla na podlahu, skok plavce do vody, vytěkání parfému z odzátkované láhve, chladnutí ohřáté vody v hrnci po odstavení z horké plotny, atd.
Potíž je ovšem v tom, že II. věta termodynamická pak vede k Helmholtzově tepelné smrti vesmíru, jenže tato věta platí pouze pro uzavřené fyzikální soustavy, a vesmír není uzavřená soustava (nemá stěny). Jelikož se navíc vesmír nyní rozpíná, klesá průměrná teplota látky vesmíru s 2. mocninou času, kdežto teplota záření jen s první mocninou času, čímž se mezi oběma složkami vesmíru teplotní nůžky rozvírají. Zatím je z toho důvodu vesmír velmi vzdálen od "tepelné smrti" : skutečná entropie vesmíru roste mnohem pomaleji, než entropie "dovolená" jeho rozpínáním.
Skutečným problémem je však počáteční entropie vesmíru ve chvíli, kdy byl určen směr termodynamické šipky. Nyní je téměř jisté, že počáteční entropie vesmíru byla velmi nízká, což je neuvěřitelně nepravděpodobné (pravděpodobnost takového počátku vesmíru je dána naprosto nicotnou hodnotu 10-123)! Davies soudí, že zatím existují čtyři možná vysvětlení této nepravděpodobnosti: 1. jde o holý fakt, s nímž se máme prostě smířit, a to je tak vše, co s tím můžeme dělat (J. Cimrman); 2. existuje nějaký časově nesouměrný přírodní zákon, dosud neobjevený; 3. platí antropický princip; 4. existují paralelní vesmíry s různými počátečními hodnotami entropie, a my jsme se prostě narodili v tom nejexotičtějším.
P. Davies též připomněl, že jeden ze zakladatelů kvantové mechaniky E. Schrödinger v r. 1944 napsal, že pomocí kvantově-mechanických principů se podaří rozluštit, jak vůbec život vznikl. Tato myšlenka se sice příliš neujala, ale podle Daviese je stále nosná a představuje výzvu pro badatele v blízké budoucnosti. I. ten Kateová aj. zjistili pomocí laboratorních simulací podmínek na povrchu Marsu, že aminokyseliny glycin a D-alanin by byly na povrchu Marsu zničeny ultrafialovým zářením Slunce již během jediného dne, kdežto pod povrchem v regolitu mohou vydržet i 10 mil. roků. Proto hledání stop života na Marsu má smysl, budeme-li odebírat vzorky z regolitu, nikoliv z vlastního povrchu planety. Z tohoto úhlu pohledu je jistě pozoruhodné, že agentura ESA připravuje projekt Pasteur k hledání stop života na Marsu snad již v r. 2013.
L. Arnolda inspirovaly úspěšné detekce exoplanet díky přechodům přes kotoučky mateřských hvězd k nápadu hledat tak umělá tělesa vyrobená mimozemšťany, která by se díky svému geometrickému tvaru mohla při přechodu přes kotouček hvězdy vyznačovat zcela neobvyklým vzhledem poklesu světelné křivky. Prý by to mohly být i celé formace takových umělých těles, což by nás upozornilo na jejich umělý původ.
Počátkem září 2005 byl slavnostně uveden do chodu obří teleskop SALT na jihoafrické observatoři SAAO poblíž městečka Karoo (Sutherland) v poušti Kalahari v nadmořské výšce 1 800 m na 32,5° j.š. Na jeho výstavbě, která zabrala pět let, se podílely Jižní Afrika, USA, Spojené království (UK), SRN, Polsko a Nový Zéland celkovou částkou 32 mil. dolarů. Obří zrcadlo o rozměrech 10 x 11 m sestává z 91 šestiúhelníkových segmentů o průměru 1 m a svou konstrukcí připomíná známý částečně pohyblivý americký obří dalekohled HET v Texasu; má však některá technická vylepšení, takže lépe využívá gigantické sběrné plochy. Kromě digitální kamery pro přímé zobrazování je vybaven také Stobieho digitálním spektrografem v primárním ohnisku (f/1,2). Dalekohled je trvale skloněn pod úhlem 37° k obzoru, ale může se otáčet v azimutu, což umožňuje sledovat vybrané objekty v pomyslném čtverci o hraně 12°. Expoziční doba je tak omezena na 0,75 – 2,0 h pro daný objekt a noc. Jde přirozeně o největší optický dalekohled na jižní polokouli.
R. Racine shrnul historické údaje o růstu rozměrů optiky dalekohledů a získal tak několik velmi zajímavých údajů:
M. Strauss a G. Knapp zhodnotili přínos přehlídkového teleskopu SDSS, což je 2,5m reflektor na observatoři Apache Point v Novém Mexiku. Jeho zobrazovací matice se skládá z mozaiky 30 čipů CCD, která prosévá oblohu tempem 20 čtv. stupňů za hodinu a dosahuje v přímém zobrazení mezní hvězdné velikosti R = 22,5 mag. Dokáže také během hodiny pořídit přes 600 spekter a v nadplánu měří barvy planetek, protože se ukázalo, že to stačí k určení příslušnosti konkrétních planetek k tzv. rodinám planetek, které mají společný původ v minulé srážce dvou těles v hlavním pásmu planetek. Dosud tak přehlídka získala údaje o 100 tis. planetkách. Přehlídka se ovšem přednostně soustřeďuje na zkoumání velkorozměrové struktury vesmíru a tak už našla na 50 tis. kvasarů, pro něž tak lze určit jejich rozložení v kosmickém prostoru, protože tak známe i jejich kosmologické červené posuvy. Díky přehlídce také známe novou gravitační čočku J1004+4112 (LMi) s rekordní roztečí mezi obrazy kvasaru téměř 15″.
P. McCullough aj. uvedli do chodu projekt XO pro vyhledávání exoplanet během jejich přechodů před mateřskou hvězdou. Na observatoři na Mt. Haleakala na havajském ostrově Maui instalovali světelnou (f/1,8) kameru s průměrem objektivu 200 mm, která dokáže změřit jasnosti hvězd do 12 mag s přesností lepší než 1%. Kamera ročně prohlédne opakovaně téměř 7% plochy oblohy v deklinacích 0 – +63° a za noc nahromadí 1 GB údajů, takže během roku soustředí alespoň 1 tis. měření jasnosti pro 100 tis. hvězd. Na téže observatoři se dle N. Kaisera aj. uvedla koncem r. 2005 do zkušebního chodu první přehlídková kamera projektu Pan/STARRS. Půjde celkem o čtyři kamery se zrcadly o průměru 1,8 m se zorným polem 7 čtv. stupňů a obřími čipy o kapacitě 1,4 Gpix, které dosáhnou 24 mag a budou zobrazovat opakovaně celou oblohu zhruba jednou týdně. Na Mt. Haleakala budou instalovány postupně do konce r. 2010. Jejich hlavním úkolem bude hledat nebezpečné planetky křižující zemskou dráhu.
Britští astronomové uvádějí postupně do chodu širokoúhlé kamery SuperWASP na observatořích La Palma a SAAO. Na obou polokoulích tak každou jasnou noc hlídkuje baterie 8 kamer, každá se zorným polem o průměru téměř 8°. Každá kamera je schopna změřit okamžitou jasnost až 100 tis. hvězd do 15 mag s přesností lepší než 1%. Hlavním cílem projektu je sledovat přechody exoplanet před kotoučky mateřských hvězd. Na každé observatoři se tak během jasné noci získává na 50 GB údajů, okamžitě zpracovávaných specializovaným počítačem. Prototyp další baterie širokoúhlých kamer se podle A. Burda aj. instaluje také na americké observatori Las Campanas v Chile. Hlavní úkol této soustavy bude spočívat v hledání optických protějšků a dosvitů zábleskových zdrojů záření gama (GRB). D. Fabricant aj. uvedli do chodu robotický spektrograf Hectospec u 6,5m teleskopu MMT v Arizoně. Spektrograf využívá k simultánnímu zobrazení 300 spekter o střední dispersi optická vlákna dlouhá 25 m, nastavovaná do ohniskové roviny robotem s přesností 25 µm během 5 minut. Za jediný rok provozu tak získali 60 tis. spekter vzdálených galaxií a kvasarů.
B. Koehler aj. oznámili, že na Cerro Paranal se po instalaci dvou pomocných 1,8m teleskopů ESO VLTI podařilo pozorovat poprvé interferenční proužky budovaného obřího optického interferometru. Po kompletaci zařízení koncem r. 2006 bude možné využívat pro interferometrii celkem 30 definovaných poloh čtyř pomocných teleskopů a tedy 256 různě dlouhých základen orientovaných do mnoha směrů. VLTI se tak stane s převahou největším optickým interferometrem na světě s délkou základny až 205 m.
E. Aristidi aj. studovali kvalitu obrazu (seeing) během dne v letech 2003-05 na stanici Dome C (Concordia) v Antarktidě na 75° j.š. v nadmořské výšce 3 250 m, když soustavně pozorovali jasnou hvězdu Canopus. Průměrný seeing činil 0,5″ a v pozdním odpoledni dokonce jen 0,4″. To dává slibnou naději pro nepřetržité sledování Slunce po dobu letních měsíců.
F. Schaaf referoval o regulaci veřejného osvětlení v řadě amerických měst od Kalifornie přes Oregon, Texas, Floridu až po Filadelfii. V městě Des Moines v Iowě zrušili dvě pětiny výkonných svítidel a tím město ušetřilo za rok 750 tis. dolarů za elektřinu. Současně díky menšímu oslnění klesl vandalismus, loupeže i krádeže. Uvažuje se rovněž o ochraně národních parků před světelným znečištěním. Také kanadské provincie Saskatchewan a Alberta se dohodly na spolupráci s kanadskou astronomickou společností na omezení světelného znečištění v rezervaci Cypřišových pahorků. Budou tam používat správně stíněné lampy, sníží intenzitu osvětlení a svícení omezí jen na část noci. Americký fyzik A. Rosenfeld, který pracuje jako poradce kalifornského guvernéra A. Schwarzeneggera, připravil dlouhodobý plán, jak snížit světelné znečištění v celé Kalifornii tím, že do 20 let nebude do horního poloprostoru unikat více než 2% umělého světla. Současně se v mezidobí podstatně sníží spotřeba elektrických zařízení přepnutých do pohotovostního režimu (standby). Kalifornie přitom představuje podle velikosti HDP 6. největší ekonomiku na světě. Přitom už dnes má poloviční spotřebu elektřiny na obyvatele proti průměru USA.
Hubblův kosmický teleskop (HST) je po patnácti letech v kosmu sice vědecky stále vysoce úspěšný (dodává řádově 100 GB vědeckých dat týdně; v archivu je přístupných celkem na 25 TB dat), ale přesto se po katastrofě raketoplánu Columbia potýká s řadou problémů. Poslední úspěšný servis HST se totiž uskutečnil v březnu 2002 a po havárii Columbie oznámil tehdejší generální ředitel NASA S. O°prime;Keefe, že kvůli bezpečnosti astronautů už se žádnou údržbou HST nepočítá. O°prime;Keffe však počátkem r. 2005 odstoupil a a v dubnu ho nahradil v pořadí již 11. generální ředitel NASA M. Griffin, který vyslyšel volání americké akademické obce jakož i ESA, která hradí 10% nákladů na stavbu a provoz HST, o záchranu unikátního zařízení.
D. Leckrone sice podal zprávu o úspěšných testech robotů, které by mohly další servis uskutečnit bez lidské přítomnosti v kosmu a odhadovaná cena takového letu by byla "jen" 1,3 mld. dolarů (pilotovaný servis přijde na 2,1 mld. dolarů), ale přesto Griffin robotickou opravu kvůli nevyzkoušenosti zavrhl a dal přednost riskantnějšímu, ale pravděpodobně úspěšnějšímu, pilotovanému letu v r. 2008. Protože kritickými díly, které mohou v mezidobí kdykoliv selhat, jsou navigační gyroskopy, rozhodlo vedení NASA o přechodu na řízení pomocí pouze 2 gyroskopů, což se dá softwarově obejít za tu cenu, že se pozorovatelná část oblohy zmenší z 80% na pouhých 50%. Tento přechod se uskutečnil v září 2005, čímž se patrně oddálil nevyhnutelný konec práce neudržovaného HST přinejmenším o půl roku, možná i o rok. HST by pak mohl být udržován v tzv. bezpečném módu, kdy se jeho činnost dá ještě obnovit, asi až do r. 2010. Vydrží pak na oběžné dráze jako mrtvé neopravitelné těleso až do r. 2020, kdy zanikne v zemské atmosféře.
Naneštěstí dochází ke zpožděním ve výrobě příštího kosmického teleskopu JWST, který by mohl částečně nahradit HST, i když bude pracovat výhradně v blízkém a středním infračerveném pásmu, ale nedostane se na dráhu dříve než v r. 2013. Silně se opožďuje také společný americko-německý projekt stratosférické observatoře pro infračervenou astronomii SOFIA, která měl původně koncem r. 2005 již létat. Lehce kuriózně působí zpráva, že také infračervený Spitzerův kosmický teleskop (SST) vykazuje tzv. trojúhelníkovou aberaci primárního zrcadla, a že o tomto problému vědělo vedení NASA již před startem. Když se však ukázalo, že v infračerveném pásmu spektra nejsou nároky na potlačení optických vad tak vysoké, rozhodlo vedení NASA, že zrcadlo přebrušovat nebudou a spokojí se s touto naštěstí nepodstatnou vadou. SST úspěšně pracuje na driftující dráze již 2 roky a chlazení kapalným heliem vystačí do r. 2008. Problémem však začíná být rostoucí vzdálenost SST od Země, která v říjnu 2005 činila již 28 mil. km. To znamená že kvůli poměru signálu k šumu se postupně snižuje přenosová rychlost pro data z teleskopu.
V. Trimbleová se zabývala produktivitou 250 optických dalekohledů (včetně kosmických a infračervených) za r. 2001 a zjistila, že nejlépe si vedou HST a obří pozemní teleskopy jako Keck, VLT, MMT a Palomar. Dobře jsou na tom observatoře na Havajských ostrovech, v Arizoně a v Chile. Éra 4m dalekohledů pozvolna končí, ale i malé dalekohledy jsou produktivní, pokud se provozují na observatořích v součinnosti s těmi velkými. Velmi dobře si stojí infračervené a milimetrové teleskopy UKIRT, IRTF a JCMT jakož i přehlídkové stroje SDSS a AAT. Módními obory se staly kosmologie a exoplanety, zatímco pozorování planetárních mlhovin a dvojhvězd ustupuje do pozadí.
Číňané ve spolupráci s americkými radioastronomy budují obří radioteleskop pro nízkofrekvenční pásmo PaST, který se bude skládat z 10 tis. 2m dipólů pracujících v pásmu 100 – 200 MHz. Holanďané s Němci chystají gigantickou anténu LOFAR, jež dosáhne až 350 km vzdálenosti mezi 25 tis. anténními prvky a jejíž směr pozorování bude řízen elektronicky, nikoliv natáčením antén. V USA plánují soustavu LWA pro pásmo 20 – 80 MHz, tvořenou 10 tis. dipóly ve vzdálenostech až 400 km. Austrálie chce postavit soustavu 3 tis. dipólů rovněž pro metrové a dekametrové pásmo elektromagnetických vln a Australané spolu s Američany by dokonce rádi postavili podobný systém v Antarktidě, kde odpadá rušení komerčnímii rozhlasovými a televizními vysílači. Tento průlom v otevření nízkofrekvenčního okna do vesmíru způsobila jednak pokročilá výpočetní technika a jednak nalezení vhodného postupu pro odečtení vlivu ionosféry od pozorovaných údajů. Hlavní vědeckou motivací je poznání stavu vesmíru v období jeho reionizace po skončení éry šerověku raného vesmíru.
Podle D. Thompsona aj. není dosud astronomicky prozkoumáno pásmo energií paprsků gama 10 – 100 GeV. Aparatura EGRET družice Compton získala za celou dobu své existence jen něco přes 1,5 tis. fotonů gama v tomto pásmu a to na podrobnější průzkum případných zdrojů zdaleka nestačí. Pozemní teleskopy typu HESS nebo MAGIC naopak nedokáží zaznamenat fotony s energiemi nižšími než 100 GeV; výjimečně zaznamenají fotony těsně pod touto hranicí. Zatímco HESS v Namibii úspěšně měří již od počátku r. 2004, na jaře 2005 se přidal první teleskop MAGIC na ostrově La Palma v nadmořské výšce 2,4 km s tisícovkou segmentových zrcadel o výsledném průměru 17 m (ploše 236 m2). Oba teleskopy pozorují záblesky Čerenkovova záření, které vznikají při interakcích tvrdých fotonů gama se zemskou atmosférou.
Koncem listopadu 2004 odstartovala americko-britsko-italská družice SWIFT, jejímž primárním úkolem je rychlé určení polohy zábleskových zdrojů záření gama (GRB) aparaturou BAT (15 – 150 keV) a její následné zpřesnění pomocí palubního rentgenového teleskopu XRT (0,2 – 10 keV) a optického reflektoru UVOT (170 – 600 nm) tak, aby bylo možné sledovat optické protějšky se zpožděním jen desítek sekund po vzplanutí gama. Družice se skutečně rychle prosadila jako suverénně nejlepší ukazovátko, které poskytuje po internetu přesné informace o polohách zdrojů robotickým teleskopům po celé zeměkouli. To se v průběhu roku 2005 projevilo velkým nárůstem identifikací protějšků i dosvitů a tím paradoxně značným zkomplikováním úvah o povaze těchto stále tajemných úkazů ve vzdáleném vesmíru.
Smůlu měla japonsko-americká družice Suzaku, vypuštěná počátkem července 2005, která během dvou týdnů ztratila kapalné helium, nutné pro provoz výkonného rentgenového spektrometru. Další dva přístroje pro detekci a energetické spektrum rentgenového záření, které chlazení nepotřebují, však pracují dobře. Aparatura na družici do jisté míry kopírovala zařízení na palubě družice Astro-E, která selhala při startu v r. 2000.
Americká družice GALEX, určená pro přehlídky oblohy v krátkovlnném ultrafialovém pásmu pomocí 0,5 m zrcadla, přinesla podle D. Christophera Martina aj. po roce vědeckého provozu na kruhové oběžné dráze ve výšce 700 km významné údaje především o extragalaktickém vesmíru a hvězdných populacích. Prohlédla do konce r. 2004 celou oblohu do 20,5 mag v rozsahu 135 – 275 nm a podrobněji na 1 tis. čtv. stupňů do 23 mag a na 100 čtv. st. do 25 mag. Získala tak 1 TB dat o vývoji galaxií v raném žhavém vesmíru.
V srpnu 2005 ukončila vědecká měření efektů obecné teorie relativity americká družice Gravity Probe B a o měsíc později skončila také nutná kalibrační měření. Měření se od té doby pečlivě zpracovávají. Výsledky prý budou oznámeny až v průběhu r. 2008, protože měření obsahují nečekané systematické efekty, které se budou muset trpělivě a soustavně odstraňovat.
V lednu došlo na oběžných drahách kolem Země ke srážce mezi posledními stupni americké a čínské rakety, což je 3. kosmická srážka od r. 1991, ačkoliv dosavadní modely kosmického smetí předpokládaly za tu dobu jen jednu srážku. Na nízkých drahách u Země je v současné době na 10 tis. úlomků větších než 0,1 m a to je už dosti hrozivé číslo.
Kosmická sonda SMART 1 (ESA) překročila v listopadu 2004 Lagrangeův bod L1 soustavy Země-Měsíc (cca 60 tis. km od centra Měsíce), přiblížila se k Měsíci na vzdálenost 5 tis. km, ale opět se od něho vzdálila na více než 51 tis. km. Nicméně dalšími úpravami trajektorie se počátkem ledna 2005 dostala na eliptickou dráhu kolem Měsíce v rozmezí 300 – 3 000 km nad jeho povrchem. V polovině ledna 2005 odstartovala kosmická sonda Deep Impact (NASA) v ceně 330 mil. dolarů ke kometě 9P/Tempel 1. Přiletěla k ní 4. července téhož roku a vypustila 370kg měděný projektil, jenž rychlostí 10 km/s šikmo narazil na jádro komety.
V březnu 2005 proletěla kosmická sonda ROSETTA ve výšce 2 tis. km nad polostrovem Baja California, aby tak díky gravitačnímu praku získala na rychlosti, potřebné k dosažení komety 67P/Čurjumov-Gerasimenko v r. 2014. Podobně se počátkem srpna proletěla nad Mongolskem ve výšce 2,3 tis. km sonda Messenger (NASA), která v r. 2008 doletí k Merkuru, aby se po třech průletech kolem této planety definitivně usadila na oběžné dráze kolem Merkuru v březnu 2011.
V září 2005 se na dráze kolem planetky (25143) Itokawa (490 x 180 m) usadila japonská sonda Hayabusa, jejímž cílem bylo odebrat vzorky z povrchu jádra komety a přivézt je v pořádku na Zemi. Prakticky současně se k Zemi vrátila sonda Genesis, která vezla vzorky slunečního větru, ale pro poruchu padáků se nezbrzdila a vrazila pádovou rychlostí do půdy, čímž se vážně poškodila. Přesto se snad podaří část vzorků zachránit.
Jelikož americká NASA vážně uvažuje o pilotovaném letu na Mars, začínají nabývat na významu zkušenosti se zdravotním stavem astronautů na Mezinárodní kosmické stanici (ISS). Ze 607 lidí na palubě mělo nějaké zdravotní potíže plných 588 (97%). Největším problémem při dlouhodobém letu je především radiační zátěž, která se však nedá simulovat při letech na nízké oběžné dráze kolem Země, dále degradace kostí v beztížném stavu, zajištění lékařské péče po celou dobu letu a psychosociální problémy. Jde také o finanční aspekt: pilotovaný let na Mars by byl asi stokrát dražší než doprava vozítek Spirit a Opportunity, která patrně přinesla více poznatků, než by dokázali astronauti na Marsu, i kdyby pracovali do úmoru.
Obří přehlídka oblohy SDSS je tak úspěšná, že se uvažuje o jejím zopakování SDSS II po dobu 3 let za 15 mil. dolarů, když finanční příspěvky poskytly instituce v USA, Německu a Japonsku. Cílem II. kola je studovat strukturu a vývoj naší Galaxie a přispět k určení povahy skryté energie. F. van Leeuwen a E. Fantino uskutečnili novou redukci syrových pozorovacích dat z družice HIPPARCOS, neboť dokázali najít a odečíst rozličné drobné vlivy, které systematicky poškozovaly přesnost i správnost původního katalogu z r. 1997. Zatímco originální měření byla uložena na více než 1 tis. magnetických pásek, resp. na 160 optických discích, katalog z r. 1999 se vešel na 180 disků CD-ROM a nová revize na 24 disků DVD.
M. Lópezová-Moralesová a J. Clemens přišli s návrhem na automatickou přehlídku Pisgah, což je fotometrické vyhledávání oddělených těsných dvojhvězd s malou hmotností pomocí automatizovaného komerčního dalekohledu 0,2m Meade v ceně 80 tis. dolarů včetně vyhledávacího a archivního softwaru. Přehlídka v pásmu I dokáže za noc prohlédnout 16,5 čtv. stupňů oblohy do 15 mag. Podobně H. Rauer postavil přehlídkový dalekohled s průměrem zrcadla 0,2 m a kamerou 2048x2048 pixelů jako nástroj pro tzv. berlínský projekt hledání transitů exoplanet.
V r. 2005 uplynulo půlstoletí od instalace prvních cesiových hodin L. Essenem a J. Parrym. Cesiové hodiny dosáhly postupně relativní přesnosti 10-15, čímž se dostaly k mezím svých možností. Ostatně od r. 1967 máme díky jim moderní definici sekundy jako doby, která uplyne během 9 192 631 770 kmitů vyzařování mezi dvěma velejemnými hladinami základního stavu izotopu 133Cs při 0 K a nulovém magnetickém poli. Tato definice a pokrok měřicí techniky umožnil rovněž zvýšit přesnost v určení délky 1 AU na 149 597 870,6960 km s chybou ±10 m! Nyní je však možné sestrojit optické hodiny s relativní přesností až 10-18, což např. znamená, že bude možné změřit Einsteinův gravitační posuv kmitočtu hodin při jejich zdvižení v zemském gravitačním poli o 10 mm! Takové hodiny přispějí ke zlepšení družicové navigace i astronomické interferometrie v optickém i radiovém oboru.
Paradoxně však před astronomy, fyziky i techniky vyvstal v poslední době nečekaně nový problém, když po sedmileté přestávce bylo potřebí vložit na konci r. 2005 kladnou přestupnou sekundu pro zmenšení rozdílu mezi koordinovaným universálním časem UTC a časem atomovým TAI. Zatímco od 1. ledna 1999 platila korekce UTC-TAI = -32 s, od 1. ledna 2006 platí korekce -33 s. Nyní však některé odborné instituce přicházejí s návrhem, aby se tyto přestupné sekundy, poprvé zavedené v r. 1972, od r. 2008 zcela zrušily! Problém spočívá totiž v tom, že přibližně od poloviny XXI. stol. bude potřebí přidávat přestupné sekundy už dvakrát ročně a za 1 500 let dokonce každý měsíc, jelikož nepatrné odchylky se bohužel akumulují, podobně jako tomu bylo v juliánském kalendáři s nedostatečně přesným pravidlem pro přestupné roky. Jestliže však přestupné sekundy zrušíme, tak kolem r. 2900 bude Slunce vrcholit ve 13 h místního pásmového času...
Zatímco IAU je proto pro zachování přestupných sekund, Mezinárodní telekomunikační unie o přestupných sekundách jednala na své konferenci v listopadu 2005 a chtěla by je zrušit, zejména kvůli moderním navigačním systémům družic GPS. Těm přestupné sekundy způsobují problémy při vysoce přesném určování polohy, což vadí zvláště pilotům letadel, protože chyba polohy tak může dosáhnout až fatálních několika km! Mám dojem, že tento problém nemá žádné kloudné řešení.
V r. 2005 zemřeli John Bahcall (*1935; astrofyzika, kosmologie, neutrina), Hans Bethe (*1906; termonukleární reakce, supernovy, Nobel 1967), Hermann Bondi (*1919; kosmologie), Alistair Cameron (*1925; kosmogonie sluneční soustavy), Hubert Curien (*1924; gen. ředitel ESA), Michel Festou (*1945; komety); Anton Hajduk (*1933; meteory), Petr Jakeš (*1940; geologie Měsíce a planet), Karl Heinz Schmidt (*1932; extragalaktická astronomie) a Richard Twiss (*1920; interferometrie).
Významná uznání ve světě získali tito badatelé: Roger M. Bonnet (generální ředitel ESA; Janssenova cena, SAF); Catherine Cesarsky (ředitelka ESO; zvolena členkou NAS, Švédské akademie a Královské společnosti); Francoise Combesová (výzkum galaxií; zvolena členkou Académie Francaise); James Gunn, James Peebles, Martin Rees - (kosmologie; Crafoordova cena - 0,5 mil. $); James Gunn (projekt SDSS; Russellova přednáška, AAS), William Hubbard (obří planety; Kuiperova cena, DPS AAS); Carole Jordanová (sluneční fyzika; Zlatá medaile RAS); Rudolf Kippenhahn (hvězdná astrofyzika; Eddingtonova medaile, RAS) Robert Kraft (dvojhvězdy a novy; cena Bruceové, ASP); Andrew Lyne aj. (UK, SRN, NL, I, GR) - (binární pulsar 0737-30; Descartesova cena EU); David Nesvorný (dynamika planetek; Ureyova cena, DPS AAS); Lord Martin Rees (Královský astronom; zvolen 59. prezidentem Královské společnosti), Charles Townes - (věda a spiritualita; Templeton cena - 1,5 mil. $). U nás byli vyznamenáni: Soňa Ehlerová (výzkum galaxií; prémie O. Wichterleho, AV ČR); Pavel Příhoda (popularizace astronomie; Littera Astronomica, ČAS) a Ladislav Sehnal (dynamika pohybu družic; Nušlova cena, ČAS).
Prestižní americký přírodovědecký týdeník Science oslavil v červenci 2005 již 125. výročí své existence. U jeho zrodu stál T. A. Edison a později A. G. Bell. V současné době publikuje méně než 10% došlých příspěvků na základě velmi přísného recenzního řízení. Má náklad asi 130 tis. výtisků a jeho impaktní faktor 30,9 je opravdu úctyhodný a prakticky shodný s britským týdeníkem Nature, který založil anglický astronom Norman Lockyer o 11 roků dříve. Během r. 2005 přispěli do Nature autoři z 88 zemí světa z více než 3 tis. institucí. Nejvíce publikací (106) dodali badatelé z amerického ústavu MIT (Mass.). Ostatně američtí autoři dodali úhrnem 38% zveřejněných prací. Nature přijala jen 14% nabízených rukopisů.
Individuální badatelé jsou dnes často podrobeni scientometrickým ukazatelům jejich produktivity. Kdysi stačil počet publikací v recenzovaných časopisech, ale později začal vítězit počet citací prací daného badatele jeho kolegy (bez autocitací). Zdá se, že o něco lepší jednoduchý ukazatel je počet citací na jednu publikovanou práci, anebo tzv. index H, zavedený r. 2005 americkým fyzikem argentinského původu J. Hirschem. Index je zásadně celé číslo, které udává počet H prací daného autora, z nichž každá byla citována alespoň H-krát. Index H má ovšem různou úroveň pro různé obory. Nejproduktivnější biologové současnosti dosahují až H ≈ 190, kdežto nejlepší fyzikové "jen" H ≈ 100. Sám Hirsch uvádí, že pro členství v americké akademii NAS je zapotřebí dosáhout H ≈ 45 a pro úspěšného badatele, který se má stát univerzitním profesorem, je nutný index H > 20. Jen tak pro zajímavost: NAS má 1949 členů, z toho je 83 astronomů (4,2%).
To, co mi na tom nyní čím dál populárnějším ukazateli vědecké produktivity připadá roztomilé, že index H je formálně shodný s cyklistickým indexem N, který si vymyslel proslulý astrofyzik první poloviny XX. stol. Sir Arthur Eddington (1882-1944). Ten měřil svou cyklistickou výkonnost tak, že si poznamenával délku svých jednodenních cyklistických vyjížděk v mílích a index N definoval jako počet dnů N, v nichž ujel alespoň N mil. Eddington dosáhl na konci svého života N = 75, tj. alespoň 75krát uskutečnil vyjíždku delší než 120 km! (Eddingtonův index H = 17; A. Einstein má H = 22; naproti tomu třeba J. Bahcall má H = 76 a H. Bethe 52). Odtud je ovšem patrné, že ani index H není žádným absolutním metrem; dnes zkrátka publikuje daleko více badatelů a tak indexy neustále stoupají jako indexy akcií na burze.
V září 2005 se po rezignaci Stevena Beckwithe stal novým ředitelem amerického Ústavu pro kosmický teleskop (TScI) v Baltimore Matt Mountain, jenž předtím vedl americký projekt Gemini. Novým ředitelem observatoře ESO Cerro Paranal byl jmenován Jason Spyromilio. Na observatoři nyní pracuje 200 zaměstnanců, z toho 50 vědeckých pracovníků. Zrušený důl na zlato Homestake v Jižní Dakotě, který se proslavil instalací experimentu R. Davise, kterému se podařilo v hloubce 1 500 m zaznamenat poprvé sluneční neutrina, se nyní na základě rozhodnutí vlády Jižní Dakoty stane vědeckým experimentálním pracovištěm DUSEL. Bude sloužit výzkumům v jaderné a částicové fyzice i astrofyzice, ale také dalším vědeckých disciplinám (geologie, hydrologie, geofyzika atd.). Americká asociace pozorovatelů proměnných hvězd AAVSO má od r. 2005 nového ředitele Arna Hendena po zesnulé Janet Mattei.
Neuvěřitelný vzestup za posledních 30 roků zaznamenala astronomie ve Španělsku. V r. 1975 byli v celém Španělsku jen 4 profesionální astronomové. V r. 2005 dosáhl jejich počet více než stonásobku (!) a na observatoři na Tenerife se dokončuje dalekohled GTC s průměrem zrcadla 10,4 m. Na Kanárských ostrovech má nyní své dalekohledy 19 zemí a Španělé mají za to garantováno pětinu pozorovacího času. Legislativa ostrovů také chrání observatoře před světelným znečištěním. Španělsko plánuje vstoupit v r. 2006 do ESO, neboť v současné době španělští astronomové publikují 5% celkového počtu astronomických prací, tj. stejně jako Holandsko nebo Japonsko. Podobně si znamenitě vedou kanadští astronomové, kteří v letech 1995-2004 publikovali celkem přes 4,8 tis. prací, jež získaly až dosud téměř 77 tis. citací, což dává průměr 15,9 citací na jednu práci. Naproti tomu američtí astronomové dosáhli poměru 15,2 citace, britští 14,8 a ruští 5,0.
Podle P. Rochera se díky stáčení přímky apsid dráhy Země kolem Slunce zkrátila od r. 130 př. n.l. na severní polokouli zima i jaro o 30 h, zatímco léto se prodloužilo o 31 h a podzim o 29 h.
V USA se v poslední době rozšířilo používání laserových ukazovátek při hledání souhvězdí či objektů na obloze. Zelené lasery však mohou ohrozit piloty letadel a skutečně se již stalo, že jeden astronom amatér ve státě New Jersey byl obviněn za ohrožení pilota při přistávacím manévru, za což může být potrestán až dvacetiletým vězením!
Ve Spojených státech se ovšem v poslední době rozmohlo nejenom prodávání parcel na Měsíci či na Marsu, ale také prodej volitelných jmen hvězd ve vesmíru - zásoba je díky přehlídkám typu SDSS více než postačující i při extrémní poptávce. Zvolené jméno hvězdy si můžete koupit za pakatel 54 dolarů a příslušná firma už obsloužila na milion zákazníků - náklady na provoz má nepatrné a zisk si můžete snadno spočítat. Přitom hodnota koupě je přesně nula, ale to nevadí: firma prosperuje a dokonce najala právníky, kteří žalují ty naivní astronomy, kteří před takovým byznusem chtěli veřejnost varovat.
Tradiční ceny Ignáce Nobela za "výkony, které způsobují, že se jim člověk nejprve směje a pak ho ale přinutí k zamyšlení" se na Harvardově univerzitě udělovaly v říjnu 2005 již popatnácté. Cenu za chemii získala studie, která prokázala, že člověk může plavat stejně rychle ve vodě jako v sirupu. Naprosto nejznamenitější cenu za fyziku dostala práce, v níž se viskozita dehtu studovala experimentem započatým v r. 1927 v Austrálii. V držáku byla upevněna kostka dehtu při pokojové teplotě. Jelikož viskozita dehtu je stomiliardkrát vyšší než viskozita vody, ukápne kapka dehtu vždy po 9 letech. Nikomu se však nikdy nepodařilo samotné ukápnutí pozorovat, protože trvá jen 0,1 s. Z toho důvodu před očekávaným ukápnutím v r. 2000 instalovali fyzikové automatickou kameru, která měla konečně celý děj zdokumentovat. Kamera se však v kritický okamžik nerozběhla, takže další příležitost nastane až v r. 2009. Chce to opravdu andělskou trpělivost.
Podle úvodníku v týdeníku Nature roste dnes nejrychleji vědecká produkce asijských států, tj. Japonska, Číny, Jižní Koreje a Indie. Zatímco v r. 1990 vzniklo v Asii 16% světové vědecké produkce, v r. 2004 to už bylo 25%. V r. 1995 sice Evropa předehnala ve vědecké produkci USA a v r. 2004 dosáhla podílu 38%, zatímco USA zůstaly na druhém místě (33%), jenže podle předpovědi Nature bude už v r. 2010 Asie před Evropou. Je zřejmé, že významné asijské země, donedávna považované za rozvojové, již pochopily, že jejich hospodářský pokrok závisí na kvalitní domácí vědecké základně a teď se jim začíná neobyčejně dařit.
Evropa na to sice reagovala tzv. lisabonskou strategií a rámcovými programy, ale z nejrůznějších důvodů se jí nedaří dosáhnout významnějšího pokroku, ačkoliv nyní zřizuje Evropskou vědeckou radu, která má podporovat vědu přílivem finančních prostředků. U nás doma se však naše politické kruhy chovají stále předpotopně a pokud o něčem vůbec přemýšlejí, tak hlavně o tom, jak případné evropské dotace do vědy převést rozličnými triky na jiné pro ně zajisté daleko významnější účely. Zdá se mi, že se na tomto neutěšeném stavu podepisuje zanedbatelný zájem veřejnosti na podpoře vědy jako prostředku pro zlepšení národního hospodářství - na rozdíl právě od USA, kde dle týdeníku Science Spojené státy vděčí vědě a technice téměř za polovinu ekonomického růstu ve druhé polovině XX. stol.
Možná, že v tomto směru může popularizace úžasných výsledků moderní astronomie sehrát důležitou roli katalyzátoru změny veřejného mínění u nás doma a to by pak zajisté donutilo i politiky k soustavné podpoře vzdělání a vědy, tak jako se to v posledních desetiletích podařilo např. ve Španělsku, Finsku nebo Irsku. Velmi trefně to vyjádřil americký popularizátor, boxer a zkušební řidič závodních aut Timothy Ferris (*1944): "Vesmír je chytřejší než my a chceme-li ho studovat, musíme být zároveň tvořiví i kritičtí".
Dátum poslednej zmeny: 14. januára 2008