Věda a výzkum

Sluneční oddělení

Sluneční oddělení studuje naši nejbližší hvězdu, Slunce, a zaměřuje se jak na aktivní, tak i klidné procesy ve sluneční atmosféře. Aktivní procesy ovlivňují celý meziplanetární prostor, včetně naší Země a jejího okolí (tzv. kosmické počasí). V Ondřejově se pozoruje Slunce v optickém a rádiovém oboru elektromagnetického záření a tato pozorování jsou doplněna v rámci mezinárodní spolupráce daty z družic, které poskytují informace o slunečním záření v ultrafialové, rentgenové a gama-oblasti spektra. Zabýváme se nejen analýzou a interpretací pozorování, ale také teoretickým výzkumem a numerickým modelováním studovaných procesů. Všechny tyto činnosti jsou založeny na úzké spolupráci s řadou zemí po celém světě. Tato spolupráce zahrnuje výměnu různých dat a jejich teoretickou interpretaci, jakož i naši účast na některých pozemních a kosmických projektech (např. Solar Orbiter nebo Juice).

Sluneční oddělení se podílí na realizaci dvou infrastruktur, které jsou na národní cestovní mapě velkých výzkumných infrastruktur ČR. Těmito infrastrukturami jsou Evropský sluneční teleskopALMA.

Nedávné publikace

Vznik penumbry slunečních skvrn je stále nedostatečně objasněn. V této práci studujeme oblasti na okraji sluneční póry, ve kterých vzniká penumbra. Před vznikem penumbry jsme ve studovaných oblastech našli různé vlastnosti magnetických a rychlostních polí. Mechanizmus formování penumbry je však všude stejný. Penumbrální filamenty s Evershedovým prouděním se začínají formovat na hranici umbry a rostou radiálně především směrem ven s tím, jak se penumbrální filamenty časem prodlužují.

M. García-Rivas, et al. 2024, Astronomy & Astrophysics, 686, A112

Jasná zakončení světlých vláken v penumbře slunečních skvrn, penumbrální zrna, se zdánlivě pohybují směrem dovnitř, k umbře, nebo ven, směrem od umbry. Penumbrální zrna jsou místa, kde se horký plyn vynořuje z oblasti pod fotosférou. Použili jsme spektropolarimetrická pozorování pěti skvrn, abychom porovnali náklon magnetického pole v penumbrálních zrnech a jejich okolí. Ukázalo se, že asi v polovině zrn, která se pohybují dovnitř, je náklon větší než v okolní penumbře a v polovině zrn, která se pohybují ven, je menší než v okolí. Opačný poměr náklonů byl pozorován jen v pětině případů. Existuje tedy statistická závislost směru zdánlivých pohybů penumbrálních zrn a náklonu magnetického pole v penumbře.

M. Sobotka, et al. 2024, Astronomy & Astrophysics, 682, A65

Analyzovali jsme rádiová pozorování záblesku typu II, který má nesmírně bohatou a komplexní spektrální morfologii. Tu jsme použili ke studiu turbulence elektronové hustoty ve sluneční koróně. Poprvé jsme tak získali vlastnosti hustotní turbulence v koronálním streameru. Cílem je vyvinout metody pro rutinním sondováním vlastností hustotní turbulence v koróně.

A. Koval, et al. 2023, The Astrophysical Journal, 952, id.51

 Archiv publikací

 

Pozorování

Software a syntetická data

Oddělení je rozděleno do čtyř pracovních skupin

Skupina fyziky slunečních erupcí a protuberancí

Zabývá se výzkumem velmi nápadných jevů na Slunci: protuberancemi, erupcemi, výrony koronální hmoty, jejich vzájemnými vztahy, a také obecně fyzikou sluneční koróny a přechodové oblasti. Cílem je pochopení procesů slunečních erupcí, mechanismů vytváření magnetických tokových lan a ohřevu koróny.  K tomu pracovníci skupiny využívají numerické modely a pozorovaná data v širokém rozsahu spektra (od rentgenového záření, přes ultrafialové, viditelné až po rádiové záření) z družic i pozemních přístrojů. Podílejí se také na přípravě návrhů nových družicových přístrojů a pozorovacích kampaní.

Pod tuto pracovní skupinu spadá také Sluneční patrola, která poskytuje denně přehled o sluneční aktivitě v podobě kreseb sluneční fotosféry a synoptických snímků. Dalším úkolem Sluneční patroly je vydávat týdenní a denních předpovědi sluneční aktivity.

Vedoucí: Jaroslav Dudík
Vědečtí pracovníci: Arkadiusz Berlicki, Elena Dzifčáková, František Fárník, Vlastislav Feik, Stanislav Gunár, Petr Heinzel, Jana Kašparová, Dieter Nickeler, Martina Pavelková, Maciej Zapiór , Alena Zemanová

 

Skupina struktury a fyziky sluneční atmosféry

Cílem výzkumu skupiny je pochopení fyzikálních podmínek a procesů probíhajících ve sluneční atmosféře. Zabývá se klidnými i aktivními oblastmi se zaměřením na sluneční skvrny a fyziku sluneční atmosféry. S využitím numerických modelů a analýzy spektroskopických a spektropolarimetrických pozorování mnoha spektrálních čar, které se formují v různých výškách sluneční atmosféry, se členové skupiny snaží o posun našeho chápání procesů formujících atmosféru Slunce. Skupina se podílí na vývoji velkých evropských slunečních dalekohledů na Kanárských ostrovech. V současnosti se podílí zejména na realizaci Evropského slunečního dalekohledu (EST)

Vedoucí: Jiří Štěpán
Vědečtí pracovníci: Jose Iván Campos Rozo, Marta García Rivas, Jan Jurčák, Michal Sobotka, Michal Švanda

 

Skupina fyziky heliosféry

Zabývá se fyzikálními jevy ve slunečním větru, tj. proudu částic ze Slunce, na základě družicových pozorování, numerických simulací a teoretické analýzy. Zaměřuje se na vlastnosti částic (elektronů & iontů) ve slunečním větru a jejich interakce s vlnami, turbulencí a nelineárními strukturami elektromagnetického pole. Dále studuje interakce slunečního větru s planetami a měsíci sluneční soustavy a analogické interakce měsíců a planetárních magnetosfér. 

Vedoucí: Petr Hellinger
Vědečtí pracovníci: Štěpán Štverák, Marek Vandas

 

Skupina sluneční radioastronomie

Pracovní skupina se zabývá studiem fyzikálních vlastností sluneční atmosféry a procesů v ní probíhajících prostřednictvím analýzy slunečních rádiových dat získaných v širokém rozsahu vlnových délek od decimetrů po milimetry. Na observatoři v Ondřejově skupina provozuje několik slunečních radioteleskopů pracujících na decimetrových vlnových délkách. Součástí skupiny jsou i členové českého uzlu Regionálního centra Atacama Large Millimeter/submillimeter Array (ALMA ARC-CZ), které funguje od roku 2016 a podporuje komunitu uživatelů infrastruktury ALMA ze střední a východní Evropy. Český uzel ARC poskytuje vědeckou a technickou podporu v oblasti slunečního a (mimo)galaktického výzkumu infrastruktury ALMA.

Vedoucí: Artem Koval
Vědečtí pracovníci: Miroslav Bárta, Yi Chai, Marian Karlický, Wenjuan Liu

Videa: Výzkum Slunce v Astronomickém ústavu AV ČR

Díky spolupráci s pracovníky oddělení vzniklo video, ve kterém se dozvíte nejdůležitější informace a zajímavosti o výzkumu Slunce. Michal Sobotka představí hlavní přístroje oddělení, Miroslav Bárta ukáže největší český radioteleskop na pozorování Slunce, Marian Karlický vás zavede do Chile k největší síti radioteleskopů ALMA s českou účastí, Michal Švanda vás nechá pohlédnout do nitra Slunce pomocí helioseismologie, Michal Sobotka vysvětlí jak vznikají sluneční skvrny, Petr Heinzel představí vznikající sluneční družici Solar Orbiter, Stanislav Gunár ukáže družice, jejichž data oddělení využívá a Michal Sobotka vás na závěr seznámí s největšími slunečními dalekohledy světa.

Kontakt

Vedoucí oddělení: Jan Jurčák 
Zástupce: Jana Kašparová
Sekretářka: Alice Chytrová
e-mail: alchytr@asu.cas.cz
tel.: +420 323 620 146
Adresa: Fričova 298, 251 65 Ondřejov, Czech Republic