Česky
Účelem každoroční mezinárodní konference o optice pro rentgenovou astronomii AXRO (International Workshop on Astronomical X–Ray Optics) jsou přednášky a následné diskuse o technologiích pro astronomická pozorování v rentgenovém oboru spektra. Sympozium, které se konalo 8.–11. prosince 2014 v pražské vile Lanna za účasti 40 odborníků z EU, USA, Ruska, Číny, Saúdské Arábie a Japonska, prokázalo důležitost propojování základního a aplikovaného výzkumu. AXRO 2014 uspořádaly Astronomický ústav AV ČR, České vysoké učení technické v Praze a Ministerstvo dopravy ČR.
Foto: Stanislava Kyselová, Akademický bulletin
Experimentální rentgenová astrofyzika vyžaduje zvláštní přístrojové vybavení. Jelikož je rentgenové záření kosmických objektů pohlcováno zemskou atmosférou, je nutné dostat příslušné dalekohledy mimo husté vrstvy zemské atmosféry – pokud možno umístit je na umělou družici. Navíc dalekohled pro pozorování rentgenového záření musí mít zásadně odlišnou konstrukci, a tedy i optiku než teleskop pro pozorování v námi viditelném spektru.
Z dosavadních pozorování vyplynulo, že rentgenové záření kosmických objektů je často silně proměnné s časem, a to na velice rozmanitých časových škálách od zlomku sekundy až po měsíce a roky. V mnoha případech jde o tzv. tranzientní jevy, což znamená, že daný objekt vysílá silnou rentgenovou emisi jen po krátkou dobu. Aby byl kosmický objekt zdrojem silného rentgenového záření, musí v něm nastávat jevy, které lze i v astrofyzice považovat za extrémní. Velice často jde o soustavy, v nichž se nachází kompaktní objekt, jakým může být černá díra, neutronová hvězda nebo bílý trpaslík. Pokud dochází k akreci (nabalování) hmoty na tento objekt z jeho průvodce, s nímž tvoří dvojhvězdu, stává se taková soustava zdrojem rentgenového záření. K takové emisi dochází i při akreci na centrální černou díru v aktivních jádrech galaxií. Dalším důležitým jevem, který nastává nepředvídatelně kdekoli na obloze, jsou tzv. gama záblesky (gamma-ray bursts). Trvají jen od zlomku sekundy do několika minut a lze je přisoudit zvláštnímu druhu supernovy, případně srážce kompaktních objektů. Touto problematikou se zabývala přednáška o družici NASA Swift; ta funguje na oběžné dráze již od roku 2004 a stále pořizuje velice důležitá pozorování rentgenových zdrojů, především gama záblesků. Monitorování oblohy v rentgenovém oboru tedy hraje důležitou roli a je žádoucí vyvíjet i takovou rentgenovou optiku, jež umožňuje širokoúhlé pozorování.
Budoucí družicové mise navíc vyžadují optiku, která bude mít co nejlepší rozlišovací schopnost při co největším účinném průměru rentgenového dalekohledu. Tato snaha se potýká s požadavkem vyvinout takové zrcadlové soustavy, které mají při daných rozměrech co nejmenší hmotnost, aby je bylo možné vynést na oběžnou dráhu dostupnou nosnou raketou. Na konferenci se proto představily různé metody, testovací procedury a zařízení pro aplikaci teoretických řešení v kosmické technice.
Prezentovány byly i ukázky toho, jaké výsledky dokážou při pozorování rentgenového záření poskytovat přístroje různých konstrukcí. Aktérům jednání se dále představil projekt rentgenové družice ATHENA+ (Advanced Telescope for High-Energy Astro-physics), který Evropská kosmická agentura (ESA) přijala pro realizaci. Na palubě družice bude velký rentgenový dalekohled o průměru objektivu jeden metr a ohniskové vzdálenosti 12 metrů; plánovaný rok vypuštění je 2028. Diskutován byl rovněž návrh projektu ESA družice THESEUS (Transient High Energy Sky and Early Universe Surveyor). Jejím účelem je výzkum tzv. rané fáze vesmíru prostřednictvím pozorování populace gama záblesků, které nastaly během první miliardy let trvání vesmíru. THESEUS má dále uskutečnit dosud nevídanou přehlídku objektů, jež jsou tranzientními zdroji tzv. měkkého rentgenového záření. K tomu má být družice vybavena širokoúhlým monitorem pracujícím ve vskutku rozlehlé oblasti energií.
VOJTĚCH ŠIMON,
Astronomický ústav AV ČR, v. v. i.,
České vysoké učení technické v Praze