Na čem pracujeme
Na čem pracujeme: Chladný plyn v mezigalaktickém prostoru vytržen z galaxie ESO 137-001
V hustém prostředí galaktických kup dochází k přeměně galaxií s bohatou tvorbou hvězd (označují se jako „modré“ kvůli převaze vysokoenergetického záření od mladých hvězd) na galaxie chudé na plyn a tedy s jen velmi omezenou hvězdnou tvorbou (takové naopak bývají označovány jako „červené“ kvůli převaze starých hvězd). Astrofyzikové nemají zcela jasno, jakým způsobem k tomuto přerodu dochází, roli však pravděpodobně hraje gravitačního působení dalších galaxií v kupě a také působení okolního horkého plynu, který kupu vyplňuje. P. Jáchym z AsÚ se svými kolegy z Francie, USA a Austrálie podrobně studoval galaxii ESO 137-001, která takovou transformací právě prochází, a došel k několika zajímavým závěrům, které tyto procesy více objasňují.
Na čem pracujeme: Protony slunečního větru ve vzdálenosti jedné astronomické jednotky od Slunce
Slunce nejenže řídí pohyb naší planety prostřednictvím své gravitace, ale zaplavuje meziplanetární prostor neustálým proudem nabitých částic. Tento jev nazýváme slunečním větrem a jeho výzkumem ze zabývají i pracovníci AsÚ. P. Hellinger a P. Trávníček se ve své práci nedávno publikované v Astrophysical Journal Letters zabývali statistickými vlastnostmi částic slunečního větru ve vzdálenosti 1 AU od Slunce (t. j. na úrovní oběžné dráhy Země) a porovnávali je s teoretickými modely.
Na čem pracujeme: Komplikovaná rotace planetky Apophis ovlivňuje její let Sluneční soustavou
Málokterý zájemce o astronomii doposud neslyšel o planetce Apophis. Těleso s rozměrem asi 300 metrů na blízkozemní dráze bylo objeveno v roce 2004 a už o půl roku později na Turínské škále (Torino scale) rizika srážky se Zemí získalo čtvrtý stupeň (což je nejvyšší kdy dosažený), neboť podle předběžné dráhy byla pravděpodobnost srážky se Zemí v roce 2029 odhadnuta až na 1:37. Po upřesnění dráhy byla sice srážka v roce 2029 vyloučena, ale i tak proletí planetka 13. dubna 2029 velmi těsně kolem Země. Jak se bude jeho dráha vyvíjet dále je otázkou, neboť na ni mají vliv nejrůznější slabé efekty. Petr Pravec z AsÚ koordinoval rozsáhlý mezinárodní tým, který studoval rotaci tohoto asteroidu analýzou fotometrických pozorování získaných pozemními dalekohledy v mezinárodní kampani. Tým získal robustní údaje o typu a rychlosti rotace tohoto tělesa, což bude využitelné pro přesnější předpovědi budoucího vývoje dráhy planetky ve Sluneční soustavě.
Na čem pracujeme: Střižné proudění ve sluneční atmosféře jako generátor elektrického pole
Urychlování částic je jevem pozorovaným u mnoha astrofyzikálních objektů. Kupříkladu ve slunečních erupcích dojde po přepojení magnetického pole k urychlení částic ve svazcích na rychlosti blízké rychlosti světla. Tyto procesy jsou obvykle spojovány s existencí silných elektrických proudů a elektrických polí. Tyto veličiny nejsou přímo měřitelné, avšak jejich charakter lze odvodit z jiných měřitelných fyzikálních veličin, které jsou spjaty komplikovanou soustavou rovnic. Tato soustava se obvykle řeší s pomocí počítače (tedy numericky), pro studium detailů chování částic však mají větší cenu řešení analytická, tedy s pomocí „tužky a papíru“. S takovým přišel Dieter Nickeler z AsÚ a s jeho pomocí popsal možný mechanismus dodatečného urychlování částic ve slunečních erupcích.
Na čem pracujeme: Hvězda v prachové obálce v okolí černé veledíry
V roce 2002 byl na snímcích okolí centra naší Galaxie objeven prachový oblak, který dostal označení G2. O deset let později se ukázalo, že oblak míří po vysoce eliptické dráze k samotnému centru Galaxie, kde sídlí černá veledíra o hmotnosti asi 4 milionů sluncí. Fyzikální podstata tohoto oblaku však doposud není známa. M. Zajaček, diplomant V. Karase z AsÚ, se věnoval mimo jiné i simulacím průletu hvězd zahalených v oblaku prachu kolem černých veleděr. Zřejmou motivací byla předpověď chování oblaku G2 po jeho průletu.
Na čem pracujeme: Druhotná tvorba hvězd ve vznikajících galaxiích a hmotných hvězdokupách
Je známo, že ke zrodu hvězd dochází v chladných místech obřích molekulárních oblaků. Hmotnosti hvězd jsou však mnohonásobně nižší než jsou hmotnosti jednotlivých oblaků, proces fragmentace oblaků vede ke vzniku hvězdokup. Menší, rychle se rozpadající skupiny zahrnující desítky až stovky hvězd, se nazývají OB asociace. Větší otevřené hvězdokupy zahrnující tisíce až desítky tisíc hvězd žijí déle. Kulové hvězdokupy, kterých známe v Mléčné dráze zhruba 150, jsou složeny ze stovek tisíců až miliónu hvězd. Tyto hvězdné soustavy patří k nejstarším objektům, jejichž stáří je srovnatelné se stářím samotného vesmíru. Podobně velké soustavy vznikají během srážek galaxií, což je známo např. z pozorování srážky dvojice spirálních galaxií nazvané Tykadla. Okolnosti zrodu hmotných hvězdokup jsou však zahaleny tajemstvím a jsou předmětem dohadů a polem soutěže několika alternativních teorií.
Na čem pracujeme: SPLAT: mocný nástroj pro zobrazení a jednoduchou analýzu spekter
P. Škoda z AsÚ se podílí na vývoji programového balíku SPLAT-VO (SPLAT=SPectraL Analysis Tool), multiplatformního nástroje určeného k zobrazování a zpracování spekter. V průběhu let byl tento nástroj doplněn o protokoly umožňující získávat data z celosvětového archívu Virtuální observatoře (proto extenze -VO v názvu programu). SPLAT-VO je volně dostupným nástrojem pro profesionální zacházení s elektronickými spektry umožňující práci na zajímavých projektech i astronomům, kteří nedisponují vlastními dalekohledy.
Na čem pracujeme: Proudění plazmatu kolem slunečních skvrn
Svrchní obálka slunečního tělesa je kvůli probíhající konvekci neuvěřitelně dynamická až chaotická. Přesto zde nalezneme určitý velkorozměrový systém proudících útvarů, granule a supergranule. Silná magnetická pole, zejména taková, která vytvářejí sluneční skvrny, tuto dynamiku značným způsobem ovlivňuje. Okolo vyvinutých slunečních skvrn s penumbrou se pak ustavuje zvláštní systém proudění plazmatu, tzv. moat. M. Švanda a M. Sobotka z AsÚ s T. Bártou, studentem MFF UK, studovali statistické porovnání vlastností proudění v moatech unipolárních skvrn a v supergranulích.
Na čem pracujeme: Zašpinění bílí trpaslíci s magnetickým polem
Sledováním osudů jiných hvězd se učíme i o hvězdě naší, o Slunci. Adéla Kawka a Stéphane Vennes z AsÚ se systematicky věnují studiu bílých trpaslíků, kteří nám ukazují, jak bude naše Slunce vypadat v daleké budoucnosti. Ve své poslední publikované práci ukazují, že vysoké procento chladných bílých trpaslíků se zašpiněnými atmosférami vykazuje přítomnost magnetického pole. To naznačuje souvislost mezi hustými planetárními systémy hvězd na hlavní posloupnosti a jejich magnetickými poli.
Na čem pracujeme: Předpověď slupky v galaxii NGC3923 -- cesta k ověření alternativní teorie gravitace?
Dnes je nejuznávanější teorií popisující pohyb kosmických těles obecná teorie relativity, jejímž speciálním případem je klasická newtonovská dynamika tak, jak se ji učí i studenti středních škol. Klasická dynamika však nesprávně vysvětluje např. rotační křivky galaxií, tedy závislost průměrné rychlosti rotace galaxie na vzdálenosti od jejího středu. Nesoulad je nejčastěji vysvětlován přítomností skryté látky (temné hmoty). Nesoulad mezi pozorováním a předpovědí lze alternativně vysvětlit i tím, že popis newtonovskou mechanikou není správný, vznikla modifikovaná newtonovská dynamika (MOND). Michal Bílek a jeho kolegové z AsÚ vysvětlili na základě aplikace MOND strukturu slupkové galaxie NGC3923 a navíc učinili předpověď, na jejímž základě lze hypotetickou platnost MOND přímo otestovat.
Na čem pracujeme: Cesta k seismologii slunečních protuberancí
Helioseismologie je po půlstoletí rozvoje považována za standardní metodu slunečního výzkumu. Studiem šíření akustických vln se dozvídáme o stavu slunečního nitra, o podpovrchových magnetických polích nebo detaily proudění horkého plazmatu. Ve strukturách spojených se sluneční aktivitou se však šíří nejen akustické vlny, ale také množství vln souvisejících s přítomností magnetického pole, zejména vlny magnetozvukové. Jejich projevy byly v protuberancích – oblacích plazmatu drženými nad slunečním povrchem silným magnetickým polem – pozorovány v nedávné minulosti. Petr Heinzel a Maciej Zapiór z AsÚ společně s kolegy z Baleárské university na Malorce publikovali práci, dláždící cestu k diagnostice vlastností magnetického pole v protuberancích z vlastností magnetoakustických vln.
Na čem pracujeme: Objev prvních B[e] nadobrů v Galaxii v Andromedě
Michaela Kraus se svými spolupracovníky objevila první nadobry třídy B[e] v blízké galaxii v Andromedě, mezi astronomy známé jako M31. Objev se podařil na základě spektroskopických pozorování přístrojem GNIRS (Gemini Near-Infrared Spectrograph) připojeným k osmimetrovému dalekohledu Gemini Sever.