Věda a výzkum

Na čem pracujeme

Na čem pracujeme: Pozoruhodný vývoj sluneční póry

Sluneční astronomové pod vedením Jana Jurčáka z ASU pozorovali a analyzovali přerod sluneční póry v osamocenou penumbru. Tento unikátní materiál pozorovaný japonskou kosmickou observatoří Hinode přináší nové znalosti popisující vliv magnetického pole na vznik a vývoj penumbry.

Na čem pracujeme: Detekce sopek pod ledovým příkrovem Antarktidy

Současná měření gravitačního pole Země jsou natolik detailní, že umožňují využití těchto měření například k prospekci ložisek nerostných zdrojů nebo mapování podpovrchových struktur. Některé geologické útvary zanechávají v gravimetrických měřeních charakteristickou stopu. Takovými útvary jsou například sopky. Jaroslav Klokočník z ASU a jeho spolupracovníci využili této skutečnosti v pionýrské studii, v níž publikovali předpovědi výskytu sopek pod ledovcovým příkrovem Antarktidy.

Na čem pracujeme: Vznik druhé generace hvězd v hustých hvězdokupách

Pochopení vývoje hvězdných kup je jedním z důležitých milníků pro správný popis jednak vývoje hvězd samotných a jednak chemického složení a vývoje celých galaxií. Interpretovat přímá pozorování hvězdokup často není zrovna jednoduché. A tak si astrofyzikové pomáhají numerickými simulacemi. Podobně jako Richard Wünsch, Jan Palouš a Soňa Ehlerová z ASU, kteří se prostřednictvím numerických simulací zabývali možnostmi vzniku hvězd druhé generace v hustých hvězdokupách.

Na čem pracujeme: Binární bílý trpaslík s magnetickou složkou

Bílí trpaslíci jsou degenerované hvězdy, závěrečná stádia vývoje hvězd s hmotnostmi řádově srovnatelnými s hmotností Slunce. O bílých trpaslících se často mluví v souvislosti s dvojhvězdným vývojem, zejména v případě, že z druhé složky přetéká hmota na trpaslíka. Výměna hmoty vede k zajímavým astrofyzikálním efektům. Ještě zajímavější jsou systémy, v nichž obě složky došly do stádia bílého trpaslíka. Jeden z takových pečlivě analyzovali členové mezinárodního týmu, v němž důležitou roli sehráli Adéla Kawka a Stéphane Vennes z ASU.

Na čem pracujeme: Hvězdné větry neobvyklých horkých hvězd

Hvězdy, zejména ty horké, bývají obklopeny rozpínajícími se obálkami, které označujeme souhrnným termínem hvězdný vítr. Příčiny hvězdného větru mohou být různé. V případě horkých hvězd je to nejčastěji tlak záření. Pro horké hvězdy na hlavní posloupnosti je teorie hvězdných větrů rozvinuta slibně, avšak netypickými horkými hvězdami, např. hvězdami s menší svítivostí, než je obvyklá, se odborníci prozatím příliš nezabývali. Mezeru vyplňuje studie vypracovaná v úzké spolupráci s Masarykovou universitou v Brně, v níž hrál důležitou roli Jiří Kubát z ASU.

Na čem pracujeme: Zdroje záření Lyman-α: Klíč k pochopení minulosti vesmíru?

V dávné minulosti vesmíru sehrála důležitou roli tzv. reionizace, kdy se po zformování prvních hvězd proměnil molekulární plyn v plyn ionizovaný, přičemž v tomto stavu zůstal ve velké míře dodnes. Předpokládá se, že tato událost zásadně ovlivnila vznik a vývoj prvních zárodků galaxií. Bohužel není zřejmé, jaké typy objektů byly skutečně zdroji zmíněné reionizace. Byly to kvazary, nebo galaxie, v nichž docházelo k intenzivní tvorbě hvězd? Odpovědi na tyto otázky hledal tým, v němž důležitou roli sehrála Ivana Orlitová z ASU.

Na čem pracujeme: Deset let optických dosvitů gama záblesků dalekohledy BOOTES

Gama záblesky jsou fascinujícím jevem objeveným koncem šedesátých let šťastnou náhodou. Zatímco záření všech ostatních zdrojů gama záření na obloze počítáme pomalu po jednotlivých fotonech, gama záblesky na krátkou chvíli zasvítí s takovou energií, že přezáří všechny ostatní objekty na obloze (v gama oboru, samozřejmě). Protože je ale u gama záření celkem těžké určit přesně směr odkud přišlo, nevědělo se, odkud vlastně záblesky přicházejí a jejich povaha tak byla dlouho pro mnohé vědce velkou provokací. V tomto sehrály důležitou roli robotické dalekohledy, přičemž španělská síť BOOTES je v provozu již více než deset let. Úspěchy této sítě shrnuje Martin Jelínek z ASU.

Na čem pracujeme: Co nám říkají erupce A hvězd o korónách G hvězd?

Erupce patří k nejdramatičtějším projevům sluneční aktivity. Již dlouho není žádným tajemstvím, že podobné jevy lze pozorovat i u jiných typů hvězd. Michal Švanda a Marian Karlický z ASU analyzovali statistiku výskytů vzplanutí slunečního typu u hvězd spektrálních typů K, G, F a A a povšimli si výrazné změny statistiky u horkých A hvězd ve srovnání s chladnějšími typy. Odhadli, že hustota energie uvolňovaná erupcemi A hvězd je pět- až šest-krát menší než u G hvězd. Snížená hustota toku energie by elegantně vysvětlila, proč A hvězdy nemají horkou korónu, zatímco hvězdy chladnějších spektrálních typů horkými korónami obklopeny bývají.

Na čem pracujeme: Když gravitační síla soupeří s elektromagnetickou – Elektricky nabitá látka v okolí zmagnetizované černé díry

Chování látky v obvyklých laboratorních podmínkách známe velmi přesně, avšak extrémní situace nedokáže ani moderní fyzika uspokojivě popsat a vysvětlit. Do značné míry to záleží i na úhlu pohledu – co se nám jeví „extrémní“ může často být ve vesmíru zcela běžné. Z pozemského hlediska exotické objekty nejsou ve vesmíru nijak vzácné. Obecně se soudí, že v centru každé (nebo téměř každé) velké galaxie se nachází supermasivní černá díra obklopená množstvím mezihvězdného materiálu v podobě diskového toroidálního útvaru – akrečního disku, který černá díra gravitačně přitahuje a „konzumuje“. Je dobře známo, že gravitační přitažlivost je v těsné blízkosti černých děr enormně silná a pod horizontem událostí jí dokonce nic nedokáže vzdorovat. Trochu paradoxně, samotná gravitační interakce k úplnému a bezespornému popisu všech rozmanitých forem akrečních torů nestačí. Co přesně je však nutno doplnit? Odpověď na tuto otázku zůstává dosud pro astrofyziky velkou záhadou. Audrey Trova a Vladimír Karas z ASU se spolupracovníky ze Slezské univerzity v Opavě studovali fyzikální vlastnosti akrečních disků obsahujících elektricky nabité částice.

Na čem pracujeme: Analýza spektra bolidu Benešov

Bolid Benešov, který proťal noční oblohu nad Českou republikou 7. května 1991, je v mnoha ohledech jedinečný. Tak předně jde o jediný světový případ, kdy byly meteority nalezeny velmi dlouho po pozorovaném dopadu. Z jejich analýzy je zřejmé, že původní meteoroid nebyl kompaktním tělesem, ale spíše slepencem různých minerálů – brekcií. A především je k dispozici světově unikátní spektroskopické pozorování. Nové proměření průletového spektra a jeho analýza z pohledu výskytu čar molekul se stala základem článku J. Borovičky z ASU, publikovaného v časopise Icarus.

Na čem pracujeme: Rentgenová aktivita polaru AM Herculis

Systém AM Herculis je prototypem zajímavé skupiny kataklyzmických proměnných, tzv. polarů. Polary jsou zajímavou sondou do procesů přenosu látky mezi dvěma objekty ve dvojhvězdě a jako takové si zaslouží patřičnou pozornost. Vojtěch Šimon z ASU analyzoval rentgenová pozorování výše zmíněného objektu společně s měřeními v optickém oboru s cílem vysvětlit nestálost stavů s vysokou aktivitou.

Na čem pracujeme: Vlastnosti satelitů planetek

Dvojplanetky jsou relativně nově zkoumanými objekty ve Sluneční soustavě a astronomové z ASU v něm hrají z celosvětového hlediska důležitou úlohu. Vůbec první dvojplanetka byla objevena vlastně náhodou v roce 1993 a od té doby se i zásluhou ondřejovských astronomů jejich počet rozrostl. Dvojplanetky jsou důležitou laboratoří pro studium chování pevných látek v podmínkách mikrogravitace a mnohé napovídají o podmínkách při vzniku Sluneční soustavy. Tentokrát se v představované práci Petr Pravec z ASU a kolektiv věnovali popisným parametrům sekundárních složek.

Na čem pracujeme: Útok létajících hadů - mohou vodíkové proudy fragmentovat na izolované oblaky vodíku?

V kupách galaxií se vyskytují dvě třídy záhadných útvarů: jednak více než 100 kpc dlouhé protažené struktury neutrálního vodíku a pak malé volně se pohybující HI oblaky. Rhys Taylor z ASU se svými spolupracovníky vyšetřoval, zda by tyto dva typy útvarů spolu mohly příčinně souviset.

Na čem pracujeme: Vlastnosti plazmatu ve slunečních protuberancích

Nejznámějším projevem sluneční aktivity jsou sice sluneční skvrny, ale v soutěži o nejfotogeničtější by bodovaly spíše protuberance. Oblaka plazmatu roztodivných tvarů zůstávají nehybně viset nad okrajem slunečního disku a tvrdošíjně vzdorují gravitaci. Jejich detailní diagnostika je však velmi obtížná a jenom z pozorování téměř nemožná. Některé popisné parametry jsou kritické pro pochopení vztahu mezi materiálem v protuberanci, jeho okolím a magnetickým polem, které protuberanci drží nad povrchem Slunce a zároveň ji izoluje vůči okolní horké koróně. S. Gunár z ASU studoval strukturu protuberancí prostřednictvím realistické numerické simulace a získal tak některá překvapivá zjištění.

Na čem pracujeme: Hustota průmětů drah umělých družic Země na zemském povrchu a přesnost parametrů gravitačního pole Země

Jedním z omezujících faktorů výpočtu parametrů gravitačního pole Země je hustota, s níž družicová měření různého druhu pokrývají zemský povrch. Téměř každá družice se dostane do dočasného stavu, kdy se průlety nad určitými místy na Zemi opakují krátce po sobě, zatímco nad jinými se neobjevují. Pokud tento stav trvá, tak je hustota měření nedostatečná a odvozené veličiny jsou tím nepříznivě ovlivněné. Omezujícími podmínkami pro přesnost výpočtu zemského gravitačního pole v těchto situacích se zabýval ve své nedávné práci tým vedený Jaroslavem Klokočníkem z ASU. Jejich práce je vyvrcholením série podobných prací různých autorů na dané téma za posledních asi deset let. Výsledky mají význam pro dálkový průzkum obecně, nejen pro mise o gravitačním poli Země.

Na čem pracujeme: Neobvyklé chemické složení zašpiněného bílého trpaslíka

Bílí trpaslíci jsou závěrečnými stádii vývoje hvězd podobných Slunci. To z nich dělá nesmírně zajímavé objekty pro vědecký výzkum, neboť dozvídáme-li se o těchto hvězdách, dozvídáme se i o budoucnosti naší mateřské hvězdy a jejího planetárního systému, tedy i o budoucnosti své vlastní. Adéla Kawka a Stéphane Vennes z ASU prozkoumali nově objeveného bílého trpaslíka NLTT 19868, jehož atmosféra má velmi neobvyklé chemické složení.

Na čem pracujeme: Příčky v galaxiích jako důsledek vzájemného slapového působení

N-částicové simulace mají v astrofyzice velmi široké použití. Umožňují studovat složité systémy a omezovat vývojové modely, což by z pouhé analýzy pozorování nebylo možné. Ivana Ebrová z ASU se podílela na teoretické práci zabývající se vznikem příček ve spirálních galaxiích působením slapů v centrech galaktických kup.

Na čem pracujeme: Složky těsné vizuální dvojhvězdy 1 Del rozlišeny spektroskopicky

Sledování dvojhvězd je jednou z nejoblíbenějších kratochvílí amatérských astronomů. Ale ani profesionálové vícenásobnými systémy rozhodně nepohrdají. Vždyť právě z pozorování dvojhvězd lze získat velmi přesné informace o základních parametrech těchto hvězd – na dálku je lze zvážit, změřit a vůbec usoudit na to, co jsou tyto hvězdy vlastně zač. Některé dvojhvězdy však zůstávají oříškem kvůli technickým omezením. Jednou z takových je i hvězda 1 Del, u níž Jiří Kubát z ASU s kolegy konečně rozlišil spektra obou komponent.

Na čem pracujeme: Přímé pozorování klouzavé rekonexe dalekohledem GREGOR

Sluneční erupce, největší výbuchy ve Sluneční soustavě, mají svůj původ v přepojení magnetického pole ve vysokých vrstvách atmosféry Slunce. I když jde vpravdě o exploze nadpozemských rozměrů, samotná rekonexe probíhá na poměrně malých prostorových škálách. Zajímavé procesy v erupcích je tedy nutné pozorovat s velmi vysokým prostorovým rozlišením. Pracovníci slunečního oddělení ASU pořídili a analyzovali unikátní pozorovací materiál popisující některé jemné detaily sluneční erupce.

Na čem pracujeme: Neobvyklá rotace trpasličí galaxie je důsledkem nedávné srážky

Podle v současnosti přijímaného kosmologického modelu vznikají větší galaxie postupným spojováním galaxií menších, v čemž hraje důležitou roli tajemná skrytá látka. Velké galaxie vykazují mnoho indicií, které svědčí o minulých srážkách. Potvrdit srážkové scénaře i u galaxií menších, trpasličích, se zdá být poněkud obtížnější. Ivana Ebrová z ASU společně s Ewou Łokas z Polska s pomocí numerické simulace vysvětlily neobvyklou rotaci trpasličí galaxie And II jako výsledek dávné srážky dvou diskových trpasličích galaxií.

Na čem pracujeme: Lze pozorovat ohřev koróny nanoerupcemi?

Koróna je bezpochyby nejtajemnější vrstvou sluneční atmosféry. Je obtížné ji pozorovat, neboť je horká a její vlastní záření se nachází především v ultrafialové a rentgenové oblasti spektra, není tedy ze Země pozorovatelná. Proč je koróna horká je otázkou, která budí ze sna desítky slunečních fyziků již více než šest desetiletí. Jednou z možností je neustálý ohřev tzv. nanoerupcemi. Na vliv nanoerupcí na rovnováhu koronálního plazmatu se s pomocí modelu podívali Elena Dzifčáková a Jaroslav Dudík z ASU.

Na čem pracujeme: Lze ze spektra aktivního galaktického jádra usoudit na povahu jeho zdroje?

Pozorování některých galaxií odhalují jejich vysokou proměnnost, související s aktivitou jejich jader. Aktivní galaktická jádra jsou důsledkem pádu hmoty (akrece) z disku na černou veledíru, kterou tento disk obklopuje. Akrece je vysoce energetický proces, při němž vzniká tvrdé rentgenové záření. Zdroj tohoto záření však obvykle není možné přímo pozorovat. T. Pecháček, M. Dovčiak a V. Karas z ASU přispěli k práci, jež navrhuje metodiku, jak se ze sady rentgenových pozorování aktivního galaktického jádra ve více spektrálních pásech o zdroji tohoto záření něco dozvědět.

Na čem pracujeme: Detekce dopadů zemských miniměsíců

Zemi trvale obíhá pouze jedno přirozené těleso – náš Měsíc. Před více než sto lety však vědci poukázali na hypotetickou možnost dočasných oběžnic Země, v gravitační pasti zachycených těles z meziplanetárního prostoru, jež se v jejím okolí zdrží jen několik oběhů planety a pak systém pod vlivem poruch opět opustí. Hypotéza se dočkala potvrzení až před deseti lety. Nyní Pavel Spurný z ASU se svým týmem v široké mezinárodní spolupráci vyhodnocovali data od čtyř bolidů a testovali, zda jejich původcem byly dočasně zachycené objekty.

Na čem pracujeme: Model expanze oblaků ve slunečním větru

Slunce ovlivňuje meziplanetární prostor nejen gravitačně, ale i prostřednictvím projevů sluneční aktivity. Vyvržené oblaky horkého slunečního plazmatu jsou rizikem pro pozemské technologie, na nichž je naše civilizace závislá. Předpovědi těchto výronů slunečního plazmatu jsou však značně nepřesné. Větších úspěchů dosahují snahy modelovat cestu a vývoj plazmových oblaků meziplanetárním prostorem. K tomu přispěl svým modelem i Marek Vandas z ASU.

Na čem pracujeme: Tisícileté cykly střední výšky světového oceánu

Tisícileté cykly jsou důležitým faktorem ve změnách globálního pozemského prostředí. Tyto cykly vedou ke změnám úrovně zemského zalednění, jež se odráží ve výšce světového oceánu. Pracovníci ASU studovali tyto cykly a porovnávali je s cykly ve změnách parametrů oběžné trajektorie Země kolem Slunce. Vybrané oblasti spektra pak vzájemně porovnávali s cílem odhalit původce těchto cyklů.

Na čem pracujeme: Katalog videí dokumentujících pád bolidu Čeljabinsk

Průlet superbolidu Čeljabinsk 15. února 2013 je jedním z nejlépe dokumentovaných pádů meteoritu v lidské historii. Proběhl v ranních hodinách nad obydlenou oblastí a byl náhodně zaznamenán mnoha kamerami. Tyto video záznamy výrazně přispěly k přesným výpočtům dráhy meteoroidu jak v kosmickém prostoru, tak v atmosféře. Pracovníci ASU si dali tu práci, že vytvořili a zveřejnili katalog těchto video záznamů.

Na čem pracujeme: Nárůst kontinua ve slunečních erupcích: nové možnosti jejich předpovědí?

Sluneční erupce jsou nejenergetičtějšími projevy aktivity našeho Slunce, tedy procesů souvisejících se změnami organizovaných magnetických polí. Erupce připomínají povodně: probíhají rychle, způsobí kompletní přestavbu svého bezprostředního okolí a předpovědět je lze pouze statisticky. Tedy můžeme (s vysokou mírou úspěšnosti) říci, že např. v následujícím týdnu dojde na Slunci k velké erupci, už nedokážeme ale říci, kdy přesně to bude a jak moc bude mohutná. U povodní jsme na tom přeci jen trochu lépe – lze před nimi alespoň krátkodobě varovat. To u erupcí možné není. Tedy prozatím. Nejnovější výsledky týmu P. Kotrče z ASU naznačují, že by se přinejmenším tento aspekt mohl v nejbližší době změnit.

Na čem pracujeme: Souvislost oblaků CO s obálkami HI v Mléčné dráze

Galaxie je plná plynu. Mezihvězdné prostředí však není homogenní, je plné struktur s rozměry menšími než parsek až po rozměry kiloparsekové. Velké struktury byly objeveny jako první a patří mezi ně i obálky neutrálního vodíku (HI obálky), na jejichž katalogizaci v minulosti pracovali i vědci z ASU. Nyní se však Soňa Ehlerová a Jan Palouš věnovali výzkumu souvislosti těchto HI obálek s jinými strukturami mezihvězdné hmoty, s nakupeními oxidu uhelnatého, a hledali příčinnou souvislost.

Na čem pracujeme: Supererupce na hvězdě DG CVn

Nejbouřlivějším projevem aktivity Slunce jsou sluneční erupce, související s překotnou přestavbou magnetických polí. Není žádným tajemstvím, že projevy erupcí podobných těm slunečním jsou již desítky let registrovány i u jiných hvězd. Mnohé z těchto erupcí však svojí mohutností ty sluneční o mnoho řádů předčí. To je i případ jevů v dvojhvězdném systému DG CVn. V roce 2014 došlo v tomto systému k tzv. supererupci, jež byla zachycena rentgenovým dalekohledem na družici Swift i celou sítí pozemních optických přístrojů. To umožnilo velmi detailní analýzu a interpretaci pozorovaného chování, na níž se podíleli i pracovníci ASU: Vojtěch Šimon, Martin Jelínek a René Hudec.

Na čem pracujeme: Udržely póry sluneční cyklus v době Maunderova minima?

Existence sluneční aktivity, projevující se zejména přítomností slunečních skvrn, je obecně známým faktem. Méně známým faktem může být, že tato aktivita není stálá, že se dlouhodobě mění. Tyto změny jsou dokonce cyklické, s hlavním taktem s délkou přibližně 11 let. Z historie však známe i dlouhá období výrazně snížené aktivity, tzv. velká minima. Nejznámějším je “výpadek” sluneční činnosti mezi roky 1645 a 1715, označovaný jako Maunderovo minimum, který je spojován s celkově chladným klimatem. Současné modely sluneční činnosti mají s existencí dlouhodobých minim principiální problém. M. Švanda z ASU ve spolupráci s kolegy s Francie navrhli elegantní vysvětlení.

Na čem pracujeme: Mění srážky tvar planetek?

Kolize mezi planetkami jsou velmi důležitým procesem, neboť ovlivňují jednak jejich oběžnou trajektorii a pak jejich rotační stav. V neposlední řadě však mění i jejich tvar. V extrémním případě katastrofické kolize až tak, že původní těleso je srážkou rozmetáno na mnoho malých úlomků. Avšak i podkatastrofické srážky nevedoucí k rozpadu tělesa vedou k vzniku povrchových kráterů. Opakované kolize tedy jistě mění tvar planetek. Tomáš Henych a Petr Pravec z ASU se tomuto tématu věnovali blíže. V numerické simulaci posuzovali vliv opakovaných srážek na celkové proporce tělesa planetky.

Na čem pracujeme: Vzhled rázové vlny hvězdy při průletu kolem centra Galaxie

Centrum naší Galaxie je nesmírně zajímavou oblastí, v níž astronomové sledují nejrůznější projevy fyzikálních procesů jako ve vzdálené laboratoři. Některá pozorování pak přesvědčivě ukazují objekty s obálkou deformovanou do kometárního tvaru způsobeným pohybem objektu v pozaďovém materiálu nacházejícím se v okolí centra Galaxie. Michal Zajaček vedl mezinárodní tým astrofyziků, kteří takové situace modelovali. Práce úzce navazuje na pozorování oblaku G2, který se v loňském roce prosmýkl kolem centra Galaxie, jehož podstata není stále zcela zřejmá. Model publikovaný M. Zajačkem umožňuje na základě chování útvaru po průletu omezit myslitelné modely tohoto objektu a nejen to.

Na čem pracujeme: Turbulence plazmatu a kinetické nestability v expandujícím slunečním větru

Jako sluneční vítr souhrnně označujeme neustálý proud částic od Slunce do nitra Sluneční soustavy. Jeho popis i matematické modelování procesů v něm probíhajících je jádrem výzkumu skupiny Heliosféry a kosmického počasí Slunečního oddělení ASU. Ve své poslední práci se věnovali modelování turbulence plazmatu na mikroskopických škálách a popisují energetickou kaskádu transformující energii přítomnou na největších škálách do energie jednotlivých částic.

Na čem pracujeme: Vliv rentgenového záření na charakter hvězdných větrů v dvojhvězdách s hmotnou komponentou

Dvojhvězdy s hmotnou komponentou jsou známými zdroji rentgenového záření. Zdrojem tohoto záření je nejčastěji akrece materiálu na druhou (často kompaktní) komponentu nebo srážky. V systému též najdeme obvykle horký hvězdný vítr vanoucí od hmotné komponenty, který může být v některých případech zdrojem materiálu pro akreci. Vzhledem k tomu, že horké hvězdné větry jsou hnané tlakem záření, je urychlovací mechanismus citlivý na stav ionizace materiálu, a ten může být sekundárně ovlivněn rentgenovým zářením. Problematice se věnuje představovaná práce, jejímž spoluautorem je Jiří Kubát z ASU.

Na čem pracujeme: ALMA bude pozorovat i Slunce

Projekt ALMA bývá označován za největší astronomickou observatoř současnosti. Jde o téměř sedm desítek rádiových antén spojených do důmyslného interferometru, čímž dohromady vytváří radioteleskop s nebývalým prostorovým rozlišením. Těžištěm pozorovací programu jsou přirozeně objekty daleko ve vesmíru – galaktická jádra, vzdálené hvězdy, černé díry. Radioteleskopy však budou mít i „denní program“, v němž budou pozorovat Slunce. V adaptaci radioteleskopů na sluneční pozorování hrají důležitou roli astrofyzikové z ASU.

Na čem pracujeme: O původu meteorického roje Kvadrantid

Kvadrantidy jsou jedním z velmi populárních a pozorovatelsky vděčných meteorických rojů, v současnosti patřící dokonce mezi ty nejaktivnější. Vždy kolem 4. ledna s velmi ostrým maximem protíná oblohu i více než 100 meteorů za hodinu. Kromě své zvýšené aktivity jsou pro astronomy Kvadrantidy zajímavé i z jiného důvodu. Zdá se totiž, že jsou velmi mladé a jejich mateřské těleso bylo donedávna zcela neznámým. Pracovníci skupiny meteorů Oddělení meziplanetární hmoty ASU jsou spoluautory práce, jež se oběma otázkami zevrubně zabývá.

Na čem pracujeme: Mohou být hvězdné pulsace zdrojem proměnnosti hvězdného větru?

Modří nadobři patří mezi nejsvítivější hvězdy ve vesmíru. Však považte: Vega v souhvězdí Lyry a Deneb v souhvězdí Labutě mají na pozemské obloze přibližně stejnou zdánlivou jasnost. Avšak zatímco Vega je prakticky sousedkou Slunce (ve vzdálenosti 25 světelných let), tak Deneb platí za velmi vzdáleného pozorovatele, jeho odhadovaná vzdálenost každopádně přesahuje 2000 světelných let. Deneb je tedy přinejmenším 5000krát svítivější než Vega. Modří nadobři jsou známi také svojí proměnností mající původ v pulsacích a hvězdném větru. Michaela Kraus z ASU zevrubně studovala zástupce této skupiny zajímavých hvězd s cílem určit, zda mezi pulsacemi a proměnami hvězdného větru není příčinná souvislost.

Na čem pracujeme: Možná naleziště ropy v Perském zálivu z gravitačních modelů

Družicová data mají obrovské využití v praxi. Jednou z aplikací je dálkový průzkum Země, např. v souvislosti s vyhledáváním nalezišť nerostných surovin. Je obvyklé, že pro přesnou lokalizaci je zapotřebí provést měření, např. gravimetrická, v bezprostředním okolí podezřelého místa, a to nejlépe ze Země nebo z letadla. Jaroslav Klokočník z ASU ovšem využil nejmodernější modely zemského gravitačního pole pocházející z družicových i terestrických měření ke globálnímu pohledu na místa nalezišť ropy a zemního plynu v Perském zálivu. Povšiml si, že některé aspekty (deriváty) poruchového gravitačního potenciálu mají v oblastech nalezišť charakteristické chování a mohly by tak posloužit k vytipování míst vhodných pro detailní průzkum.

Na čem pracujeme: Rekurentní novy v galaxii M 31

Kamil Hornoch z ASU je ukázkovým případem, jak mohou amatérští astronomové konkurovat profesionálům (k nimž se Kamil dnes také řadí). V roce 2002 si našel „skulinku na trhu“ a začal se zabývat systematickým vyhledáváním nov v blízké galaxii M 31 v Andromedě a stal se v tomto oboru nesmírně úspěšným. Dnes se svými spolupracovníky hlídá i několik dalších blízkých galaxií, zejména pak M 81 ve Velké medvědici, a zde nemá konkurenta. V roce 2014 formou Astronomického telegramu oznámil objev 34 možných nov v galaxiích mimo naši, a jen za polovinu letošního roku má již 15 objevů. Za zmínku jistě stojí, že Kamil je k polovině roku 2015 objevitelem celkově přes 290 nov v cizích galaxiích. Některé z nich jsou velmi zajímavými exempláři, a to zejména ty rekurentní.

Na čem pracujeme: Vznik penumbry sluneční skvrny v přímém přenosu

Přestože jsou skvrny na Slunci známy již od starověku a v Evropě jsou pravidelně sledovány od dob vynálezu dalekohledu, jsou neustále obestřeny řadou tajemství. Prozatím např. vůbec není jasné, jak vypadá struktura magnetického pole tvořícího skvrnu pod úrovní viditelného povrchu. Má charakter tlusté monolitické silotrubice, nebo vypadá jako svazek menších trubiček, takže připomíná svazek špaget? Stejně tak není úplně zřejmé, za jakých podmínek a proč vzniká kolem jádra (umbry) skvrny její okrajový lem (penumbra). Právě na poslední jmenovaný problém se zaměřil Jan Jurčák z AsÚ ve spolupráci s kolegy z Kiepenheuerova Institutu pro sluneční fyziku z německého Freiburgu.

Na čem pracujeme: Tajemná povaha rentgenového zdroje Her X-1

Ve vesmíru je celá spousta zajímavých objektů, jimž se musí astrofyzikové věnovat jednomu po druhém. Bizarní konfigurace často předčí i fantazii autorů vědecko-fantastických románů. Zajímavým systémem je tzv. rentgenová dvojhvězda HZ Her/Her X-1 obsahující neutronovou hvězdu obklopenou akrečním diskem. Právě tento systém se stal cílem studie V. Šimona z AsÚ, v níž se zabýval dlouhodobým vývojem vysokoenergetických stavů tohoto objektu.

Na čem pracujeme: Balíček programů pro analýzu nemaxwellovských rozdělovacích funkcí částic ve sluneční atmosféře

Interpretace jevů ve sluneční atmosféře je neoddělitelně spojena s nutností interpretovat spektrum. Ve vyšších vrstvách sluneční atmosféry, v přechodové zóně nebo v koróně, je hustota materiálu malá, takže spektrální čáry jsou opticky tenké. Tato situace do jisté míry komplikuje diagnostiku, neboť záření nemusí být nutně v termodynamické rovnováze s částicemi. Doposud byl v takových problémech přijímán předpoklad, že částicové rozdělení je rovnovážné, tzv. maxwellovské. Elena Dzifčáková a její spolupracovníci z AsÚ dali k dispozici programový balík, který umožňuje započítat do spektrální diagnostiky opticky tenkých čar i vliv nerovnovážného rozdělení. Balíček i s potřebnými výchozími daty je každému volně k dispozici na stránce kappa.asu.cas.cz.

Na čem pracujeme: Kapitoly v učebnici Asteroids IV i od pracovníků AsÚ

Přibližně jednou za deset let vychází monografie Asteroids, která v několika desítkách autorských kapitol shrnuje současně vědění o těchto malých tělesech Sluneční soustavy. Kniha publikovaná v knihovničce Space Science Series si klade za cíl stát se učebnicí v oboru zkoumání planetek, tedy shrnout stav problematiky na aktuální úrovni a stát se tak základem pro rozšiřování oboru v dalším desetiletí. S potěšením konstatujme, že i pracovníci Oddělení meziplanetární hmoty se na této prestižní knize podílejí.

Na čem pracujeme: Drakonidy 2011 z letadla

Předpovědi meteorického roje Drakonid vypadaly na 8. října 2011 velmi slibně s příslibem dvou výrazných maxim. Vzhledem k tomu, že Drakonidy jsou poněkud tajemným rojem, bylo nutné tuto jedinečnou příležitost využít beze zbytku. Pracovníci Oddělení meziplanetární hmoty AsÚ spoluorganizovali pozorování Drakonid 2011 z letadel letících nad oblačností. Experiment byl vyhodnocen jako velký úspěch.

Na čem pracujeme: Simulace chování astrofyzikálního plazmatu v extrémních podmínkách

Chování látky při takových podmínkách, jaké panují v nitrech hvězd, je nemožné studovat v pozemských laboratořích. Hvězdná látka je horká, hustá, místy vysoce turbulentní, navíc v sobě často obsahuje magnetické pole, jež má na chování takové látky také vliv. Pozorování tak lze interpretovat jedině s pomocí výsledků numerických simulací. Jan Skála představil nový vysoce výkonný program pro popis takto extrémních stavů hmoty.

Na čem pracujeme: Rekonstrukce vzhledu aktivního galaktického jádra

Aktivní galaxie jsou vynikajícími vzdálenými laboratořemi pro studium nejrůznějších procesů probíhajících ve vysokoenergetickém spektru. Podle současného paradigmatu jsou různé typy aktivních galaxií důsledkem různého úhlu pohledu na jeden typ objektů. Jeden takový exemplář, galaxie Fairall 51, klasifikovaný jako Seyfertova galaxie typu 1, se stal cílem studie vedené Jiřím Svobodou z AsÚ. Fairall 51 je totiž i zdrojem polarizovaného záření, které se u Seyfertových galaxií typu I neočekává. Polarizované záření je naopak typickým znakem Seyfertových galaxií typu II. Tento nesoulad se pokusil J. Svoboda ozřejmit.

Na čem pracujeme: Nové dvojhvězdy s horkou podtrpasličí hvězdou a vlastnosti této populace hvězd

Hvězdy jsou v diagramu efektivní teplota—svítivost (tzv. Hertzsprungově-Russelově diagramu) rozloženy nerovnoměrně. Nejvíce jich najdeme na hlavní posloupnosti, méně pak v oblasti rudých obrů a nemalý počet zástupců i úplně vlevo dole mezi bílými trpaslíky. Na H-R diagramu jsou však přítomny i nejrůznější exotičtější typy hvězd, mezi něž patří i modří podtrpaslíci. Ti se stali cílem přehledové studie A. Kawky, S. Vennese a jejích kolegů z AsÚ i jiných astronomických institucí ve světě.

Na čem pracujeme: Mateřské těleso meteoritu Čeljabinsk opět neznámé

Průnik a následný dopad meteoritu Čeljabinsk 15. února 2013 byl nepochybně astronomickou událostí roku. Stovky záznamů z palubních kamer umožnily velmi přesné určení dráhy tohoto přibližně 20metrového tělesa jak v atmosféře, tak v meziplanetárním prostoru. J. Borovička z AsÚ a jeho kolegové si již v článku vydaném v roce 2013 v prestižním časopise Nature všimli, že trajektorie meteoroidu Čeljabinsk je nápadně podobná trajektorii planetky (89039) 1999 NC43 a usoudili, že Čeljabinsk by mohl být odštěpkem tohoto tělesa. Široký mezinárodní tým, jehož součástí byli i pracovníci AsÚ, tuto hypotézu podrobně otestoval a s vysokou statistickou věrohodností vyvrátil.

Na čem pracujeme: Oblak G2 přežil průlet kolem centra Galaxie a je zřejmě mladou hvězdou

V jednom z předchozích dílů tohoto nekončícího seriálu jsme psali o podílu pracovníků AsÚ na výzkumu jedné z astronomických událostí těchto let, jíž je průlet tajemného oblaku s označením G2 kolem černé veledíry v centru naší Galaxie. K průchodu pericentrem (tedy nejbližším bodem dráhy) již došlo za nejvyšší pozornosti řady přístrojů včetně dalekohledů VLT provozovaných ESO. Na analýze výsledků se opět podíleli i vědci z AsÚ, mezi nimi i Michal Zajaček, bývalý student Vladimíra Karase a dnes doktorand International Max-Planck Research School v Bonnu. Zdá se, že oblak průlet kolem centra Galaxie přežil a tento průlet poodhalil odpovědi na otázku, co je tento útvar vlastně zač.

Na čem pracujeme: Možnosti měření magnetických polí ve sluneční chromosféře, přechodové oblasti a koróně

Slunce je prostoupeno magnetickými poli, jež nejspíše vznikají na samotném dně konvektivní zóny v hloubkách 200 Mm pod povrchem Slunce, procházejí celou konvektivní zónou, kde se zesilují a mění do komplikovanější formy, až se vypínají do všech vrstev sluneční atmosféry. Zatímco ve fotosféře lze intenzitu magnetických polí měřit, ve vyšších vrstvách atmosféry je to zatím značně problematické. Jiří Štěpán ve své práci přijaté k publikaci v Astrophysical Journal ukazuje na způsob, jak přesto informaci o intenzitě magnetických polí v chromosféře, přechodové vrstvě a koróně získat.

Na čem pracujeme: Upřesnění základních parametrů planetky Apophis

Planetce Apophis je věnována náležitá pozornost odborné veřejnosti, neboť se jedná o blízkozemní planetku s potenciálním rizikem impaktu na Zemi v budoucnosti. Dnes je již jistě vyloučena srážka v roce 2029, kdy proletí tato planetka těsně kolem Země (blíže, než obíhají geostacionární družice), avšak předpovědi dalších přiblížení jsou zatíženy větší chybou. Tyto chyby mají původ i v tom, že nejsou dostatečně přesně známy základní popisné parametry této planetky. Petr Scheirich a Petr Pravec z AsÚ se podíleli na studii, která měla za cíl tyto parametry zpřesnit.

Na čem pracujeme: Dlouhodobé změny aktivity kataklyzmické proměnné V1223 Sgr

Kataklyzmické proměnné jsou význačnou a zajímavou skupinou proměnných hvězd se společným jmenovatelem, jímž je přítomnost kompaktní komponenty (nejčastěji bílého trpaslíka) v těsném dvojhvězdném systému. Skupina astrofyziky vysokých energií stelárního oddělení AsÚ se kataklyzmickými proměnnými zabývá již delší dobu. Ve svém článku shrnuje Vojtěch Šimon studium jedné z nich – proměnné V1223 Sgr.

Na čem pracujeme: Jak souvisejí astrosféry a astroohony s urychlováním částic kosmického záření

Kde končí Sluneční soustava? Tato otázka nabyla na významu před dvěma roky, kdy média přinesla informaci, že „sonda Voyager 1 opustila Sluneční soustavu“. Toto tvrzení je sice přitažlivé, ale jinak značně nepřesné. Voyager 1 opustil heliosféru, plazmovou bublinu obklopující Slunce, a vydal se do mezihvězdného prostoru. Stále je však gravitačně ovlivňován především Sluncem, Sluneční soustavu tedy neopustil. Plazmové bubliny kolem hvězd jsou však nesmírně zajímavé a staly se předmětem teoretické studie Dietera Nickelera a jeho kolegů, působících ve slunečním a stelárním oddělení AsÚ a také v Max-Planck Institutu pro výzkum Sluneční soustavy.

Na čem pracujeme: Rozšiřování magnetických trubic nad slunečními aktivními oblastmi

Mnohé nezodpovězené otázky fyziky Slunce se týkají koróny, vnější vrstvy sluneční atmosféry, jež se volně rozpíná do meziplanetárního prostoru slunečním větrem. Pozorování prováděná dalekohledy na kosmických družicích v ultrafialové oblasti spektra poskytují až překvapivé detaily koronální struktur. Z nich je zřejmé, že základním stavebním kamenem koróny je smyčka. Smyčka magnetického pole vyplněná horkým plazmatem propojující fotosférické paty s opačnou polaritou magnetického pole. Geometrií koronálních smyček se zabýval v práci publikované v časopise the Astrophysical Journal Jaroslav Dudík (spolupracovník AsÚ, který byl v letech 2013‒2014 na postdocovém pobytu na University of Cambridge) ve spolupráci s Elenou Dzifčákovou z AsÚ a Jonathanem Cirtainem z NASA.

Na čem pracujeme: Hvězdný vítr v dvojhvězdě s kompaktní složkou

Vzájemná interakce mezi hvězdami v těsných dvojhvězdách je jedním z důležitých fyzikálních jevů, jež zásadně ovlivňují jejich vývoj. Hmotnější hvězda se vyvíjí rychleji, takže jako první přejde do stádia rudého obra, odvrhne vnější obálky a přemění se v kompaktní objekt – bílého trpaslíka, neutronovou hvězdu nebo černou díru, to v závislosti na počáteční hmotnosti. A zatímco tato hvězda svůj vývoj dokonala, z hvězdy druhé, pomaleji se vyvíjející, může přetékat látka na kompaktní složku. K tomu obvykle dochází, vyplní-li vývojově mladší hvězda svůj Rocheův lalok. Je-li však horká a uniká z ní hvězdný vítr, je tento strháván kompaktním průvodcem a hvězda ani nemusí vyplňovat Rocheův lalok. A právě taková konfigurace zajímala Jana Čechuru a Petra Hadravu z AsÚ.

Na čem pracujeme: Odhalovaná tajemství hvězdy se závojem

Není mnoho typů hvězd, jež jsou obestřeny takovým množstvím tajemství jako B[e] hvězdy, tedy hvězdy spektrálního typu B s emisní obálkou. Nejenže ještě ani zdaleka není vysvětlen původ této obálky, ale u mnohých z B[e] hvězd mají astronomové velké problémy i jen rozumně omezit hodnoty fundamentálních parametrů, mezi ty obtížně stanovitelné patří zejména vzdálenost a věk. Hvězda s označením MWC 137 se stala cílem jedné podrobné spektroskopické studie, na níž se podílely i astronomky ze Stelárního oddělení AsÚ.

Na čem pracujeme: Jak rotují kometární meteoroidy?

Každý den dopadnou na zem desítku tun materiálu z kosmu. Drtivá většina z těchto tělísek zůstává astronomy neodhalena, tělíska větší pak vyvolávají známé meteory – průletové jasnění, při němž se původní tělísko vypaří. Jasnějším meteorům se říká bolidy a jen ta nejjasnější a největší tělesa mají šanci proniknout vzdušným obalem a dostat se tak k přímému výzkumu z rukou vědců. Hlavním zdrojem pro prachová zrna (meteoroidy) jsou komety, z nichž se uvolňují při sublimaci povrchového ledu. Davida Čapka z AsÚ zajímalo, jakým způsobem větší prachová zrna, která by v zemské atmosféře vyvolala jasné bolidy, po opuštění komety rotují.

Na čem pracujeme: Urychlování elektronových svazků ve slunečních erupcích

Sluneční erupce jsou jedním z nejvýraznějších projevů sluneční aktivity. Jejich výzkumu je věnováno značné úsilí, neboť jevy v nich probíhající i s nimi spojené ovlivňují široký meziplanetární prostor a dopadají i na život člověka, především na technologická zařízení umístěná na Zemi i na oběžné dráze. Fyzikálně realistický popis jevů probíhajících při erupci je tedy prvním krokem pro plné pochopení těchto jevů. Michal Varady z AsÚ a jeho kolegové se zabývali jedním z nesouladů mezi předpověďmi současného modelu erupcí s pozorováními.

Na čem pracujeme: Ověřování zákrytového modelu proměnných aktivních galaktických jader

Aktivní galaktická jádra jsou předmětem výzkumu na mnoha vědeckých institucích v celém světě, je tedy potěšující, že vědci z AsÚ jsou schopni na tomto poli úspěšně konkurovat zahraničním týmům. Frédéric Marin a Michal Dovčiak se tentokrát podívali na možnosti odhalení zákrytů aktivního galaktického jádra obíhající mlhovinou s využitím polarimetrických pozorování v rentgenové oblasti spektra.

Na čem pracujeme: Analytický model Birkelandových proudů

Zemská magnetosféra je velkým rejdištěm elektricky nabitých částic, z nichž převážná část se sem dostává od Slunce prostřednictvím slunečního větru. Výstižný popis jejich pohybů má důležité aplikace pro pochopení dění v geomagnetických bouřích, jimiž jsou ovlivněny i lidské technologie. Marek Vandas z AsÚ publikoval práci, v níž představuje analytický model speciální konfigurace magnetických polí, jenž je použitelný pro popis Birkelandových proudů.

Na čem pracujeme: Vliv atmosféry a oceánů na polohu rotační osy Země

Střídání dne a noci na Zemi je způsobeno víceméně pravidelným otáčením planety kolem její osy. Poloha zemské rotační osy je v kosmickém prostoru na první pohled stálá, míří do směru, kde se nachází na hvězdné obloze Polárka – také proto se na Zemi střídají roční období. Avšak při bližším výzkumu je zřejmé, že tato stálost je více než iluzorní. Zemská rotační osa ve skutečnosti vykonává mnoho pohybů, které jsou cílem výzkumu Jan Vondráka z AsÚ a jeho kolegů. Jejich poslední práce ukazuje, že na okamžitou polohu zemské osy mají vliv, kromě pohybů a změn v atmosféře a oceánech, také tzv. geomagnetické záškuby.

Na čem pracujeme: Prostorové mapování galaktické centra pomocí rentgenové polarimetrie

Přestože astronomové mají k dispozici velmi detailní pozorování vnitřních částí naší Galaxie v mnoha spektrálních oborech, celková struktura blízkého okolí galaktického středu je doposud neznámá. Objekty ležící nepochybně v různých vzdálenostech se nám promítají na nebeskou sféru a jejich skutečná poloha v prostoru tedy zůstává pozorovatelům skryta. Frédéric Marin z AsÚ a jeho spolupracovníci navrhli a otestovali metodu, která umožňuje stanovit úplnou prostorovou pozici molekulárních oblaků v centrální části Galaxie.

Na čem pracujeme: Jasná Perseida s neobvykle vysokou počáteční výškou

Astronomové z Oddělení meziplanetární hmoty AsÚ se již tradičně zabývají studiem meteorů. Pro tyto účely provozují automatickou bolidovou síť se stanicemi pokrývajícími území České republiky. Jedenáct stanic z této sítě zaznamenalo 12. srpna 2012 velmi jasný meteor patřící do známého letního roje Perseid. Výzkum vedený Pavlem Spurným z AsÚ následně ukázal, jak moc je tento úlovek zajímavý.

Na čem pracujeme: Nejpřesněji určené parametry binární planetky

Studium asteroidů je jedním ze dvou hlavních proudů činnosti Oddělení meziplanetární hmoty AsÚ. Cílem výzkumu je mimo jiné zjistit o planetkách co možná nejvíce informací a to co možná nejpřesněji. To umožňuje zabývat se nejen samotnými tělesy, ale například sledovat i vývoj jejich drah, což je důležitým pozorovacím údajem pro studium různých negravitačních procesů, které ovlivňují pohyb těchto těles Sluneční soustavou. P. Scheirich vedl rozsáhlý mezinárodní tým, který si kladl za cíl co nejpřesněji popsat složky dvojplanetky 1996 FG3 a jejich vzájemný orbitální pohyb.

Na čem pracujeme: Detailní modely gravitačního pole Země

Gravitační síla je základní silou řídící pohyb těles ve vesmíru. Jednoduchý popis známý ze střední školy jako Newtonův zákon všeobecné gravitace však pro přesný popis například oběžných drah umělých družic Země nestačí. Země není z jejich pohledu hmotným bodem, proto je zapotřebí co nejpřesněji znát charakter gravitačního pole Země. To nelze přesně měřit, avšak lze využít přesné znalosti drah umělých družic na nízké oběžné dráze a tvar gravitačního pole Země vypočítat. Přesně tím ze zabývá tým vedený Alešem Bezděkem z AsÚ.

Na čem pracujeme: Osiřelé penumbry jako testovací materiál pro teorii slunečních skvrn

Sluneční skvrny jsou nejvýznamějšími projevy sluneční aktivity, tedy neustálých proměn povrchového mangetického pole Slunce. Po právu jsou tedy cílem dalších a dalších odborných studií, neboť jsou i přes staletí trvající výzkum stále zahaleny několika tajemstvími. Otázky jejich vzniku nebo hloubkové struktury tak zůstávají nezodpovězeny. Jan Jurčák ze Slunečního oddělení AsÚ se věnoval studiu struktur, které svým vzhledem připomínají penumbru vyvinutých slunečních skvrn, ovšem s žádnou skvrnou nejsou přímo propojeny. Takové struktury si vysloužily označení osiřelá penumbra.

Na čem pracujeme: Vliv rotačního směšování a metalicity na ztrátu hmoty hvězdným větrem

Vývoj každé hvězdy je podle současných představ dán prakticky ihned po jejím vzniku, a silně závisí především na její hmotnosti. Vývojové modely rigorózně popisují jednotlivá stádia hvězd, od protohvězd přes pobyt na hlavní posloupnosti až k expanzi mezi rudé obry a závěrečná stádia. Ukazuje se, že v popisu přesnými rovnicemi je velká neznámá, která má vliv především na způsob, jakým ta která hvězda svůj život ukončí. Tou neznámou je ztráta hmoty hvězdným větrem. Jiří Kubát ze Stelárního oddělení AsÚ se podílel na studii, jež si vzala za cíl popsat vliv změn chemického složení vyvolaného rotačním směšováním na ztrátu hmoty horkých hvězd hvězdným větrem.

Na čem pracujeme: Be hvězda v těsné dvojhvězdě s horkým podtrpaslíkem

Be hvězdy, hvězdy spektrálního typu B obklopené plynným diskem, jsou setrvalým zájmem skupiny horkých hvězd stelárního oddělení AsÚ. I když se tyto objekty studují téměř 150 let, není dosud zcela vysvětlen původ cirkumstelárního disku. Jednou z možností je, že disk vzniká v důsledku vývoje těsných dvojhvězd. Vývojové modely těsných dvojhvězd ukazují, že více než polovina Be hvězd je v těsných dvojhvězdách, z nichž jednu složku tvoří Be hvězda a druhou složkou je horký podtrpaslík, malý ale horký objekt. Zatím však bylo podobných systémů nalezeno jen několik. Jejich charakteristickým rysem je periodicky proměnná emise v čáře neutrálního helia. Tato emise je důsledkem ozařování disku Be hvězdy energetickým zářením horkého podtrpaslíka. Tým P. Koubského se začal hledáním „chybějícího“ typu Be hvězd systematicky zabývat. Během dvouletého systematického úsilí se podařilo nalézt tři Be dvojhvězdy tohoto typu. Jednou z nich je objekt HD 161306, který pozorovali Perkovým dalekohledem v Ondřejově a  dalekohledem Dominion Astrophysical Observatory v Kanadě. Počet známých Be hvězd s horkým podtrpaslíkem se sice v období několika let zdvojnásobil, ale rozpor mezi teoretickými modely vývoje těsných dvojhvězd se tím zdaleka nevyřešil.

Na čem pracujeme: Bílá erupce pozorovaná spektrografem IRIS

Vznik tzv. bílých slunečních erupcí, tedy takových, které se projevují zjasněním v široké oblasti spektra, není stále ještě uspokojivě vysvětlen. Není zřejmé, jak souvisí výskyt bílé erupce s jinými vlastnostmi (např. intenzitou rentgenové emise) erupcí, a dokonce není uspokojivě ani vysvětleno, v jaké oblasti sluneční atmosféry vlastně vzniká ona širokopásmová emise. Petr Heinzel a Lucia Kleint využili výjimečných pozorování z kosmického spektrografu IRIS (Interface Region Imaging Spectrograph) a publikovali zevrubnou analýzu zvýšení úrovně Balmerovského kontinua v blízké ultrafialové oblasti spektra.

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.