Zatímco před týdnem jsme dopodrobna rozebrali již nefunkční observatoře z pohledu jejich významu pro fyziku, dnes se v našem miniseriálu posuneme více do současnosti. Zaměříme se totiž na sondy a teleskopy, které jsou v současnosti stále v provozu. Některé z nich fungují již poměrně dlouhou dobu, zatímco jiné jsou v kosmickém prostoru poměrně čerstvě, společné ovšem mají to, že již dnes významně prohlubují naše znalosti o vesmíru.

5) Parker Solar Probe

Slunce, Zemi nejbližší a zdánlivě zdaleka nejjasnější hvězda, vzbuzovalo zájem učenců od pradávna. Nicméně jeho pozorování není zcela triviální. Ze starších období příliš údajů nenajdeme. Čínští astronomové již před naším letopočtem pozorovali některé jevy související se Sluncem, zvláště sluneční skvrny či zatmění. Ty pozorovali o něco později rovněž řečtí astronomové a traduje se také historka, že filosof Tháles z Milétu dokázal dokonce předpovědět, kdy další zatmění nastane.

Pro evropskou civilizaci však nejdůležitější sluneční jevy znovuobjevil Galileo Galilei, když namířil svůj dalekohled k obloze a nalezl celou řadu podivuhodných věcí – krátery na Měsíci, fáze Venuše, měsíce Jupiteru a sluneční skvrny. Mezitím se obor pochopitelně značně rozvinul, není proto divu, že od vzniku kosmonautiky již lidstvo vypustilo mnoho sond určených k výzkumu naší hvězdy, za všechny jmenujme alespoň Ulysses, SOHO, Hinode a Solar Dynamics Observatory.

Nyní si však představíme nesmírně zajímavou sondu Parker Solar Probe. Observatoř, která by zkoumala Slunce z těsnější blízkosti než je oběžná dráha Merkuru navrhovali odborníci poprvé již roku 1958, znovu poté v 70. a 80. letech. Projekt však představoval velkou technologickou výzvu a tím i významnou zátěž pro rozpočet NASA, proto byl stále odkládán. Z 90. let pochází návrh mise Solar Probe, ani ta však neměla na růžích ustláno a po dalších veletočích ji nakonec NASA začlenila do projektu Solar Probe Plus, která měla uspořit část peněz a použít rychlejší a přímější trajektorii letu.

V květnu 2017 rozhodli představitelé NASA o přejmenování Solar Probe Plus na Parker Solar Probe (PSP), což je samo o sobě pozoruhodné. Sonda totiž nese jméno po významném slunečním fyzikovi Eugene Newmanu Parkerovi, objeviteli slunečního větru. Ten v roce 2017 stále žil, šlo proto o první a zatím jedinou observatoř NASA pojmenovanou po žijící osobě. Bohužel to již dnes neplatí, jeden z nejvýznamnějších slunečních fyziků v dějinách zemřel v březnu 2022.

Vzhledem k tomu, jak moc se měla PSP přiblížit ke Slunci, musela NASA pro start využít velmi silnou nosnou raketu. Volba proto padla na Delta IV Heavy. Vzlet proběhl úspěšně 12. srpna 2018 a již koncem října téhož roku PSP překonala rekord družice Helios 2 a stala se nejbližším umělým tělesem ke Slunci v historii lidstva. Navíc tento rekord ještě sama několikrát překoná.

Měla by totiž fungovat 7 let, přičemž v roce 2025 se ke Slunci přiblíží až na 6,9 milionu kilometrů a v periheliu dosáhne rychlosti 192 km/s. Tím překoná rekord mise Helios 2 téměř trojnásobně. Pro lepší představu si řekněme, že její rychlost se bude přibližně rovnat 690 000 km/h, což ale stále představuje pouhých 0,064 % rychlosti světla. Ovšem už v dubnu roku 2021 se Parker Solar Probe stala první sondou, která se dostala až do atmosféry Slunce.

Aby něco takového bylo možné, musí PSP disponovat velmi odolnou elektronikou chráněnou navíc štítem, který zamezuje destruktivnímu vlivu teploty a radiace. S ohledem na extrémní podmínky a na délku letu signálu k Zemi je jasné, že sonda potřebuje na většinu podnětů reagovat autonomně. V oblasti nedaleko perihelia provádí PSP vědecká měření, naopak ve vzdálenějších oblastech komunikuje se Zemí a odesílá získaná data. Vůbec první balíček dat byl zveřejněn v listopadu 2019, další potom v letech 2020 a 2021.

Celá mise je prozatím na začátku, dosud jsme tedy nezískali příliš mnoho užitečných vědeckých dat, některé objevy však již k dispozici máme. Zajímavé je třeba zjištění, že do vzdálenosti asi 3 miliony km od „povrchu“ Slunce (Slunce nemá pevný povrch, povrchem zde míníme fotosféru) se nemůže vyskytovat žádný meziplanetární prach. V této oblasti jej totiž sluneční záření kompletně odpaří. Pod detekčním limitem přístrojů je meziplanetární prach od vzdálenosti asi 6,5 milionu km. Při bližších průletech může dojít ještě k upřesnění této hodnoty.

Parker Solar Probe nabízí taktéž nový střípek poznání do záhady ohřevu sluneční koróny, jednoho ze zatím nevyřešených fyzikálních problémů. Z dosud provedených měření se zdá, že největší vliv na ohřev koróny mají Alfvénovy vlny.

Už jsme si ale pověděli, že Parker Solar Probe je teprve na začátku své práce. Na většinu zajímavých pozorování a snad i nových objevů si tudíž budeme muset ještě nějakou dobu počkat. Naše pochopení Slunce a jeho okolí se může opět výrazně posunout kupředu.

4) Swift

Gama záblesky jakožto nejsilnější známé exploze ve vesmíru fascinují fyziky již několik desetiletí. Mnoho roků přitom tyto události zahalovalo tajemství, což souvisí už s jejich objevem. Ten učinila americká armáda při pátrání po zakázaných zkouškách sovětských jaderných zbraní v kosmickém prostoru. Našli sice mohutné výbuchy, avšak zcela jiného původu. Poté co vojáci vyhodnotili, že jsou pozorované události skutečně přírodního charakteru, předali informace astronomům.

Odborníky obdržené informace nadchly, o existenci podobně mohutných explozí neměli ani tušení, jelikož paprsky gama nelze z principu pozorovat z povrchu Země ani z vrstev atmosféry v nichž se pohybují výzkumné letouny či balony. Brzy zjistili, že se jedná o vcelku krátká vzplanutí gama záření, trvající v časovém rozmezí od zlomků sekund do desetitisíců sekund. Za tuto krátkou dobu přitom mohou gama záblesky vyzářit tak obrovské množství energie, že překonají všechny hvězdy v mateřské galaxii dohromady. Jedná se o nejsvítivější zaznamenané události v celém vesmíru.

Brzy vědci seznali, že existují nejméně dva typy gama záblesků – krátké a dlouhé. Tajemství zpočátku obestíralo oba typy, nikdo nevěděl, kde takto obrovské energie vznikají. Mnoho světla do této otázky vnesla proslulá observatoř Swift, celým jménem Swift Gamma-Ray Burst Explorer. Nově se družice ovšem správně nazývá Neil Gehlers Swift Observatory, podle hlavního vědce projektu Cornelise Neila Gehlerse, zesnulého roku 2017.

Už samotný název naznačuje hlavní zaměření observatoře, byť v dnešní době pozoruje různé jevy vysokoenergetické astrofyziky, nejen gama záblesky. Nicméně právě tyto mohutné exploze představovaly největší zájem expertů stojících za touto misí. Vysvětlení jejich podstaty a původu tvořilo hlavní úkol mise. Bylo zjevné, že se gama záblesky vyskytují ve velkých vzdálenostech, jejich pochopení tedy mohlo pomoci porozumět vývoji mladého vesmíru. Swift měl dále za cíl provést detailní přehlídku oblohy s cílem prozkoumat rentgenové zdroje a pozorovat příležitostné vysokoenergetické zdroje v gama či rentgenovské oblasti spektra.

Observatoř vynesla do kosmického prostoru v listopadu 2004 americká raketa Delta II a již v prosinci téhož roku Swift detekoval první gama záblesk. Poté přišla celá řada velmi pozoruhodných pozorování, podařila se například první přesná identifikace polohy krátkého gama záblesku (GRB 050509B) nebo detekce záblesku vzdáleného 12,6 miliardy světelných let (GRB 050904).

Pravá perla přišla ovšem v lednu 2008, kdy Swift našel supernovu v galaxii NGC 2770. Na tom by nebylo nic zvláštního, až na to, že se dosud nikdy nepodařilo pozorovat supernovu v tak časné fází vývoje. Astronomové proto na dotčené místo namířili všechny dostupné přístroje. V jednom okamžiku tak stejnou oblast pozorovaly Hubbleův vesmírný dalekohled, rentgenová observatoř Chandra, Keckův dalekohled na Havaji nebo teleskop Gemini v Chile. Význam objevu pro astrofyziku někteří experti přirovnali k významu Rosettské desky pro egyptologii.

Mimořádně zajímavý byl i gama záblesk (GRB 080319B) z března 2008 vzdálený 7,5 miliardy světelných let. Ten totiž dosáhl zdánlivé magnitudy 5,4 a asi 30 sekund byl viditelný pouhým okem! Jde dodnes o nejvzdálenější objekt, který mohli lidé spatřit bez pomoci dalekohledů. V dubnu 2009 došlo k překonání rekordu ve vzdálenosti gama záblesku, událost GRB 090429B od nás dělilo 13,14 miliardy světelných let. V době exploze tedy stáří vesmíru činilo jen zhruba 520 milionů let.

Koncem dubna 2014 detekoval Swift jinou zajímavou událost, extrémně silnou erupci u červeného trpaslíka DG Canis Venaticorum vzdáleného asi 60 světelných let. Erupce byla asi 10 000 krát silnější než největší známá erupce na Slunci. 27. října 2015 objevil dalekohled už tisící gama záblesk. V srpnu 2017 přišla další hvězdná chvíle Swiftu, když se významně podílel na nalezení elektromagnetického protějšku gravitační vlny GW170817, konkrétně objevem ultrafialového záření z jejího původce.

Opomenout nesmíme ani dosud nejenergetičtější známý gama záblesk GRB 190114C objevený v lednu 2019. Záření jím emitované vykazovalo energie v řádu teraelektronvoltů, přibližně stejně jako dosahuje urychlovač LHC v laboratoři CERN, který však nepracuje s fotony.

I zásluhou observatoře Swift jsou dnes již oba typy gama záblesků vysvětleny. Krátké gama záblesky vyvolávají kilonovy. Jednou takovou byla právě GRB 170817A, elektromagnetický protějšek výše zmíněné gravitační události. Dlouhé gama záblesky potom způsobují velmi energetické supernovy známé též jako hypernovy nebo kolapsary. Navíc Swift ještě nekončí a lze předpokládat, že se z této družice ještě nějakých pozoruhodných výsledků dočkáme. Ačkoliv totiž byla životnost teleskopu Swift odhadována na pouhé dva roky, i po více než sedmnácti letech je stále aktivní.

3) Chandra

Rentgenové záření označované někdy též jako paprsky x objevil v roce 1895 Wilhelm Conrad Röntgen. O šest let později získal za tento svůj výzkum historicky první Nobelovu cenu za fyziku. Jelikož však není rentgenové záření pozorovatelné z povrchu Země, ani z nižších vrstev atmosféry, datuje se počátek rentgenové astronomie až do období těsně po druhé světové válce, kdy němečtí a italští vědci provedli první pokusy s přístroji na sondážních raketách. První družicí určenou pro rentgenovou astronomii byla Uhuru vypuštěná v říjnu 1970.

Od té doby zaznamenal tento obor astronomie prudký rozvoj, což jasně demonstruje start hned dvou velkých rentgenových observatoří v roce 1999. Jednalo se o evropskou misi XMM-Newton (jméno nese po siru Isaacu Newtonovi) a americkou rentgenovou observatoř Chandra, jež získala svůj název podle významného britsko-indického astrofyzika Subrahmanyana Chandrasekhara, kterého přátelé oslovovali „Chandra“.

My se teď budeme zabývat právě druhou jmenovanou, jednou ze čtyř velkých observatoří NASA a společně s Hubbleovým teleskopem jedinou stále aktivní. Její počátky lze vystopovat až do roku 1976, kdy Riccardo Giacconi a Harvey Tananbaum navrhli NASA konstrukci velké rentgenové observatoře. Zakrátko začala první fáze prací na novém teleskopu, který se následně chystal v 80. a většině 90 let. Roku 1992 došlo k upravení konstrukce z důvodu finančních úspor. Byly odebrány některé vědecké přístroje a čtyři z dvanácti zrcadel. Rovněž se zásadně změnila plánovaná oběžná dráha, kdy už nešlo observatoř zachytit raketoplánem kvůli potenciálním opravám.

V roce 1998 byl teleskop přejmenován z Advanced X-ray Astrophysical Facility (AXAF) na nynější název Chandra. Koncem téhož roku se měl vydat do vesmíru, ale vlivem zpoždění přípravy orbiteru Columbia nakonec došlo k vypuštění při misi STS-93 až v červenci 1999. Dodnes Chandra pracuje, až na několik výjimek, v zásadě bezchybně. Původně pětiletou mise již NASA několikrát prodloužila.

Ačkoliv jste se na našem webu s některými příspěvky vědeckému poznání již zřejmě setkali, neuškodí si alespoň nejvýznamnější objevy či pozorování připomenout. Chandra například úspěšně pozorovala pozůstatek po výbuchu supernovy z roku 1054 v Krabí mlhovině a také zbytek po explozi poněkud záhadné supernovy Cassiopeia A z 90. let 17. století, kterou z neznámých důvodů nikdo z tehdejších astronomů nedokázal pozorovat. Když už hovoříme o supernovách, nesmíme opomenout ani SN1987 A, u níž Chandra pořídila první rentgenové snímky rázové vlny uvolněné při výbuchu.

I na poli atraktivního výzkumu černých děr udělala Chandra významné objevy. Detekovala třeba první rentgenové emise z naší supermasivní černé díry Sagittarius A* a u téže černé díry pozorovala též rentgenový záblesk asi 400 krát jasnější než běžné podobné úkazy. To lze vysvětlit rozpadem planetky padající do černé díry nebo neobvyklým chováním plynu v akrečním disku. V galaxii M82 objevila Chandra jednu z prvních známých černých děr středních velikostí, což je velmi důležité pro pochopení vzniku a vývoje supermasivních černých děr. A dostalo se rovněž na obří černou díru M87*, kde observatoř spatřila tlakové i rázové vlny ovlivňující evoluci celého okolí černé díry.

Pokud jde o exotičtější fyziku, Chandra poskytla zásadní důkazy podporující existenci temné hmoty na základě pozorování srážek nadkup a kup galaxií. Z jejích dat taktéž vyplývá, že některé objekty považované za pulsary (rychle rotující neutronové hvězdy) by možná mohly být ještě výrazně zajímavější kvarkové hvězdy. Nicméně tyto výsledky dosud nebyly uspokojivě potvrzeny či naměřeny nezávislým experimentem. Chandra má co říci i v kosmologii, poněvadž nezávisle stanovila hodnotu Hubbleovy konstanty na 77 (km/s)/Mpc. Použila přitom Sunjajevův–Zeldovičův jev.

Rentgenová observatoř Chandra ovlivnila mnoho důležitých oblastí fyziky a na některá měření zde již nezbývá prostor. Její pozorování jsou kupříkladu prozatím jedním z mála pokusů o ověření některé z možných teorií kvantové gravitace, ale o tom snad více někdy v budoucnu. Chandra nicméně nadále funguje a nezdá se, že by její činnost měla v nejbližší době skončit, dost dobře se může stát, že se dalších velkých objevů ještě dočkáme.

2) Gaia

Jedním z nejstarších oborů astronomie je astrometrie, která se zabývá měřením pozice a pohybů hvězd, ale i jiných nebeských těles. Věnovali se jí již učenci ve starém Řecku, například Hipparcos z Níkaie, Timocharis z Alexandrie či Aristillus. Jeden z prvních historicky doložených katalogů hvězd, obsahuje jich 1 022, sepsal další známý astronom Klaudios Ptolemaios.

Astrometrie se díky islámským učencům úspěšně rozvíjela i ve středověku a později též v novověku, kdy již lidstvo znalo vědu v moderním smyslu slova. V průběhu historie vzniklo množství katalogů hvězd a planet a astronomové též objevili některé další zajímavé objekty. S rozvojem kosmonautiky přišly koncem minulého století také pokusy o vyslání astrometrické vesmírné observatoře. Družici Hipparcos jsme zde již podrobně rozebírali před týdnem, několik dalších misí bylo zrušeno.

Dnes se zaměříme především na neobyčejně zajímavou misi Evropské kosmické agentury Gaia. Již v roce 1993 navrhli novou astrometrickou misi pro ESA britský astronom Michael Perryman a švédský odborník Lennart Lindegren. Na definitivní schválení projektu jsme si ale počkali až do února 2006.

Observatoř Gaia disponuje třemi hlavními vědeckými přístroji. První z nich, astrometrický detektor Astro je určen k měření přesné polohy hvězd, dokáže však stanovit i vzdálenost a vlastní pohyb jednotlivých objektů. Druhý přístroj BP/RP je zaměřen na fotometrii, s jeho pomocí lze odhalit nejen jasnost hvězd, ale i jejich teplotu, hmotnost, stáří a chemické složení. A konečně spektrometr RVS dokáže určit radiální rychlosti jednotlivých objektů, tedy rychlosti ve směru k nám či naopak od nás.

Gaia nakonec odstartovala do kosmického prostoru 19. prosince 2013 z kosmodromu Kourou ve Francouzské Guyaně, vynesla ji raketa Sojuz. Následoval přelet a usazení na oběžné dráze kolem libračního centra L2 soustavy Slunce-Země. Zde ji mimochodem v roce 2015 zachytil přehlídkový program Pan-STARRS. Odborníci brzy seznali, že jde právě o Gaiu a objev nové planetky museli odvolat.

I přes určité potíže se podařilo úspěšně dokončit fázi kalibrace a testování. Ukázalo se navíc, že Gaia může pozorovat i jasnější hvězdy než vědci zamýšleli. Původní plán hovořil o pozorování hvězd magnitudy 5,7 a slabších, zjistilo se ale, že Gaia zvládne i pozorování hvězd magnitudy 3.

Gaia tedy mohla přejít do fáze vědeckých měření. Její úkoly totiž nepatřily mezi nejskromnější. Počítalo se s proměřením vzdáleností velkého množství hvězd, což je důležité pro kosmologii neboť díky tomu mohou odborníci přesně stanovit vzdálenosti ve vesmíru i na delších škálách. Její data měla rovněž umožnit lépe pochopit evoluci hvězd a různé hvězdné populace. Hlavní cíl mise Gaia ale představovalo určení polohy, vzdálenosti a vlastního pohybu asi 1 miliardy hvězd, tedy zhruba 1 % všech hvězd v naší Galaxii.

Observatoř dokáže pozorovat taktéž planetky, exoplanety nebo kvasary, jakož i vzdálené supernovy, což ukázala v září 2014, když poprvé zachytila supernovu mimo Mléčnou dráhu. O necelý rok později, v červenci 2015, zveřejnil vědecký tým mapu naší Galaxie podle hustoty hvězd. A nakonec v září 2016 došlo k uveřejnění prvního balíčku dat. Ten obsahoval přesná měření 1,1 miliardy hvězd, světelné křivky asi 3 000 proměnných hvězd a katalog 2 000 objektů mimo naši Galaxii.

V listopadu 2017 vědci publikovali detailní pozorování trpasličí galaxie v souhvězdí Sochaře, jedné z menších galaxií obíhajících Mléčnou dráhu. V tomto případě dospěli k závěru, že oběžná dráha tohoto objektu je velmi protáhlá elipsa, přičemž trpasličí galaxie se může dostat až 720 000 světelných let od naší Galaxie. Na základě dat observatoře Gaia dokázali také vědci identifikovat 7 extrémně rychlých hvězd na trajektorii zaručující opuštění naší Galaxie a naopak 13 extrémně rychlých hvězd, které do Mléčné dráhy přilétají z neznámé cizí galaxie či jiného zdroje.

Koncem roku 2018 ohlásili specialisté nalezení velmi zvláštní trpasličí galaxie Antlia 2 nacházející se ve směru souhvězdí Vývěvy. Jde o menší galaxii obíhající Mléčnou dráhu, jež je téměř stejně velká jako Velký Magellanův oblak, avšak deset tisíc krát méně zářivá, což z ní činí galaxii s nejnižší známou jasností. V lednu 2020 došlo k uveřejnění objevu tzv. Radcliffovy vlny, nejrozsáhlejší známé struktury uvnitř naší Galaxie o délce 9 000 světelných let. Z loňského roku zase pochází první pozorování exoplanety tranzitní metodou. Nedávno navíc vědci stojící za projektem Gaia uveřejnili nový balíček dat.

S velkou pravděpodobností ovšem v budoucnu získáme i další zajímavé výsledky. Základní misi již ESA dvakrát prodloužila a očekává se i další prodloužení do roku 2025. Další posunutí termínu ukončení činnosti observatoře patrně možné nebude, neboť teleskopu zřejmě dojde stlačený dusík nutný pro jeden typ korekčních motorů. Posledního katalogu bychom se měli dočkat nejdříve tři roky po skončení mise, snad tedy roku 2028.

Čestné zmínky

Jak už je u podobných přehledů obvyklé, na některé zajímavé přístroje se nedostalo. Mnohé z vás to možná šokuje, ale dovolil jsem si mezi pět bodů nezařadit Hubbleův ani Webbův vesmírný dalekohled. Jistěže by si to zasloužily, ale chtěl jsem dnes připomenout spíše o něco méně známé, avšak neméně významné fyzikální observatoře. Kromě toho na Hubbleův dalekohled chystám samostatný TOP 5 článek, který vyjde v některém z příštích ročníků.

Z oblasti sluneční fyziky musíme kromě výše rozebrané PSP alespoň jmenovitě zmínit družice Ulysses, SOHO a Solar Orbiter. Nevešly se ani některé projekty z oboru vysokoenergetické astrofyziky, z nichž stojí za připomenutí především gama observatoř INTEGRAL, rentgenový teleskop XMM-Newton, částicový detektor AMS-02 a detektor kosmického záření ISS-CREAM (oba jsme již trochu probrali v jednom z minulých článků). Tentokrát se v našem výčtu vůbec nedostalo na exoplanety, proto opět alespoň heslovitě vzpomeňme teleskopy CHEOPS a TESS.

1) Fermi

Gama záření, nejenergetičtější formu elektromagnetického záření, objevil na přelomu 19. a 20. století francouzský fyzik Paul Ulrich Villard. Zpočátku ovšem nebyla jasná podstata nového záření. To, že jde o součást elektromagnetického spektra prokázali až roku 1914 Ernest Rutherford a Edward Andrade. Od té doby vědci učinili ve výzkumu gama záření velký pokrok. Jak jsem však již zmínil u observatoře Swift, gama záření není, naštěstí pro život a bohužel pro astronomy, možné pozorovat z povrchu Země. Gama astronomie se tak, podobně jako rentgenová astronomie, začala reálně rozvíjet po druhé světové válce, první gama záření z vesmíru bylo dokonce zachyceno až v roce 1961.

Od konce 60. let sloužilo astronomii mnoho specializovaných vesmírných observatoří zaměřených na gama záření, z nichž nejvýznamnější byla bezesporu Comptonova gama observatoř, o níž jsme blíže hovořili v minulém dílu našeho miniseriálu.

Teď nás ovšem bude zajímat především další důležitá gama observatoř původně nazývaná Garra-ray LargeArea Space Telescope (GLAST), jež pod tímto názvem také v červnu 2008 na palubě rakety Delta II odstartovala do kosmického prostoru. V té době však již probíhala soutěž na nové jméno, proto v srpnu 2008 získala družice nové označení Fermi Gamma-ray Space Telescope podle jednoho z průkopníků fyziky vysokých energií, slavného Itala Enrica Fermiho.

Fermiho gama observatoř obíhá kolem Země na nízké oběžné dráze ve výšce 550 km nad povrchem. Sklon dráhy vůči rovníku je 28,5 stupně. Teleskop nese dva základní vědecké přístroje. Large Telescope Array disponuje velkým zorným polem obsahujícím asi 20 % celé oblohy a dokáže detekovat fotony o energiích od 20 MeV do 300 GeV. Druhý nástroj Gamma-ray Burst Monitor se používá především ke studiu gama záblesků a slunečních erupcí. Obsahuje 14 scintilačních detektorů citlivých v rozmezí 8 keV až 30 MeV.

Na rozdíl od observatoře Swift měl Fermiho teleskop již od počátku poněkud širší zaměření, ostatně Národní akademie věd udělila této misi nejvyšší prioritu, neboť předpokládala množství nových poznatků z oblastí fundamentální fyziky, kosmologie, částicové fyziky i astrofyziky. A skutečně, pozoruhodné výsledky na sebe nenechaly dlouho čekat.

V pozůstatku po výbuchu supernovy CTA 1 objevil Fermiho teleskop pulsar s periodou 316,86 milisekund. Nalézá se 4 600 světelných let daleko a jde o vůbec první známý pulsar emitující pouze gama záření. V únoru 2010 vědecký tým projektu ohlásil zjištění, že relikty supernov, jako jsou právě pulsary či běžné neutronové hvězdy, urychlují částice kosmického záření na dosti vysoké energie. Odhalením potenciálního mechanismu vzniku ultraenergetického kosmického záření došlo k naplnění jednoho z cílů celého projektu.

Hned v září 2008, nedlouho po zprovoznění družice, došlo k zachycení gama záblesku GRB 080916C, který byl jedním z nejenergetičtějších pozorovaných gama záblesků v historii. Událost se odehrála 12,2 miliardy světelných let daleko ve směru souhvězdí Lodního kýlu a trvala 23 minut, tedy výrazně déle než bývá u takto mohutných gama záblesků obvyklé. Výbuch se energeticky rovnal asi devíti tisícům supernov typu Ia, přičemž vyvržený materiál dosáhl rychlosti 99,9999 % rychlosti světla. Doteď jde o nejvyšší naměřenou rychlost relativistického výtrysku při podobném úkazu.

Fermiho observatoř zaznamenala rovněž pozoruhodný negativní výsledek, když objevila, že gama záření na pozadí pochází z aktivních galaktických jader jen asi ze 30 %. Většinu tohoto záření emitují dosud neznámé zdroje, může jít o hvězdotvorné spirální galaxie, srážky galaxií nebo vzájemné interakce temné hmoty.

Jeden z nejpamátnějších výsledků sondy ohlásili experti v listopadu 2010. Jednalo se o detekci dvou gigantických bublin nacházejících se nad a pod galaktickou rovinou, které dosahují až do vzdálenosti 25 000 světelných let od galaktického středu. Tvořeny jsou velmi řídkým plynem, vyzařují nicméně v rentgenové a gama oblasti spektra, což umožnilo jejich pozorování. Jak tyto bubliny (nazývané dnes Fermiho bubliny) vznikly dosud přesně nevíme, intenzivní bádání však pokračuje.

Počátkem roku 2012 specialisté oznámili, že Fermiho observatoř viděla dosud nejenergetičtější světlo ze sluneční erupce. A hovoříme-li o jevech v naší Sluneční soustavě, nelze se nezmínit také o pozorování pozemských gama záblesků vznikajících velmi pravděpodobně v průběhu bouří v bouřkových oblacích nebo nad nimi.

27. dubna 2013 spatřila sonda extrémně jasný a velmi blízký gama záblesk GRB 130427A vzdálený 3,6 miliardy světelných let ve směru souhvězdí Lva, jenž vyprodukoval záření o energii 94 GeV. Fermiho teleskop pátral také po možném elektromagnetickém protějšku první přímo detekované gravitační vlny GW150914. V první chvíli se dokonce zdálo, že snad i s pozitivním výsledkem, avšak brzy se ukázalo, že šlo o planý poplach. Další pozorování totiž ukázala, že při srážce těchto černých děr tvořilo uvolněné elektromagnetické záření nanejvýš jednu miliontinu celkové emitované energie.

Naproti tomu při první pozorované srážce neutronových hvězd (GW170817) se elektromagnetický protějšek najít podařilo. Výše jsme si řekli, že ultrafialové záření z události zachytil teleskop Swift, avšak první detekci gama záblesku GRB 170817A provedla právě Fermiho gama observatoř. Díky tomu se povedlo přesně určit místo vzniku gravitačních vln a tedy i gama záblesku. Ke srážce neutronových hvězd došlo v galaxii NGC 4993 vzdálené 144 milionů světelných let. V budoucnu lze důvodně očekávat další podobná pozorování.

Ačkoliv totiž dříve odborníci z NASA počítali s pětiletým obdobím činnosti observatoře, Fermiho teleskop je nyní v provozu již 14 roků a další prodloužení lze očekávat. Můžeme se těšit na množství dalších podivuhodných objevů z této oblasti astrofyziky.

Závěr

V příštím pokračování našeho miniseriálu věnovaného zajímavým a důležitým fyzikálním observatořím se podíváme na ty sondy a teleskopy, které na svůj start teprve čekají. Představíme si tudíž pět misí, kterým bude dobré v následujících letech věnovat pozornost.

Použité a doporučené zdroje

• Parker Solar Probe – NASA: https://www.nasa.gov/content/goddard/parker-solar-probe
• Parker Solar Probe – Johns Hopkins University: http://parkersolarprobe.jhuapl.edu/
• Neil Gehler Swift Observatory – NASA: https://swift.gsfc.nasa.gov/
• Neil Gehlers Swift Observatory – Pennsylvania State University: https://www.swift.psu.edu/
• Chandra X-Ray Observatory – NASA:
  https://www.nasa.gov/mission_pages/chandra/main/index.html
• Chandra X-Ray Observatory – Harvard University: https://chandra.harvard.edu/
• Gaia – ESA: https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Gaia
• Fermi Gamma-ray Space Telescope – NASA: https://fermi.gsfc.nasa.gov/
• Fermi Gamma-ray Space Telescope – Stanford University: https://glast.sites.stanford.edu/

Zdroje obrázků

• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b7/Fermi_Gamma-ray_Space_Telescope_spacecraft_model.png/600px-Fermi_Gamma-ray_Space_Telescope_spacecraft_model.png
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/25/The_Sun_by_the_Atmospheric_Imaging_Assembly_of_NASA%27s_Solar_Dynamics_Observatory_-_20100819-02.jpg
• https://science.nasa.gov/science-red/s3fs-public/styles/large/public/mnt/medialibrary/2008/06/10/10jun_solarprobe_resources/solarprobe_instruments_med.jpg?itok=XxrdU3CV
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b2/Parker_Solar_Probe_Launch_%28NHQ201808120020%29.jpg
• https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/eugeneparker.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/95/Velocity_of_Parker_Solar_Probe_wide.svg/2000px-Velocity_of_Parker_Solar_Probe_wide.svg.png
• https://solarsystem.nasa.gov/system/news_items/main_images/522_00_1280.jpg
• https://physicsworld.com/wp-content/uploads/2021/09/Judge-frontis-hero.jpg
• https://scienceandsf.com/wp-content/uploads/2019/09/5102648758_6367a034f1_b.jpg
• https://apod.nasa.gov/htmltest/jbonnell/www/firstburst.gif
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c2/Swift_Observatory_spacecraft_model.png
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/32/GRB_080319B.jpg
• https://render.fineartamerica.com/images/rendered/square-product/small/images-medium-large-5/gamma-ray-burst-090429b-nasaswiftstefan-immlerscience-photo-library.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e3/Gamma-ray-burst-GRB190114.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fb/X-ray_by_Wilhelm_R%C3%B6ntgen_of_Albert_von_K%C3%B6lliker%27s_hand_-_18960123-02.jpg/220px-X-ray_by_Wilhelm_R%C3%B6ntgen_of_Albert_von_K%C3%B6lliker%27s_hand_-_18960123-02.jpg
• https://chandra.harvard.edu/graphics/resources/illustrations/launch/99pp0960.jpg
• https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/full_width_feature/public/casa.jpg
• https://chandra.harvard.edu/photo/2006/m87/m87.jpg
• https://astrobiology.nasa.gov/uploads/filer_public_thumbnails/filer_public/e8/fc/e8fc19cf-3783-4c7c-b6c6-2d756448ced3/chandra_hero.jpg__1240x510_q85_crop_subject_location-620%2C254_subsampling-2.jpg
• https://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2002/02/hipparcos_testing/9169538-5-eng-GB/Hipparcos_testing_pillars.jpg
• https://www.eoportal.org/ftp/satellite-missions/g/Gaia_130622/Gaia_Auto40.jpeg
• https://gaia-mission.cnes.fr/sites/default/files/styles/large/public/drupal/201507/image/bpc_gaia-illustration_p44224.jpg?itok=P-yzxcYO
• https://gaiaverse.eu/wp-content/uploads/2016/06/1st-Gaia-Map.png
• https://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2018/10/sprinting_stars_in_the_milky_way/17719882-1-eng-GB/Sprinting_stars_in_the_Milky_Way_pillars.jpg
• https://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2020/12/the_colour_of_the_sky_from_gaia_s_early_data_release_3/22358050-1-eng-GB/The_colour_of_the_sky_from_Gaia_s_Early_Data_Release_3.png
• https://www.esa.int/var/esa/storage/images/esa_multimedia/images/2008/06/xmm-newton/10148619-2-eng-GB/XMM-Newton_pillars.jpg
• https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/72/Explorer_11_ground.gif
• https://www.nasa.gov/images/content/317877main_Fermi_LAT.jpg
• https://ingeniumtsi.com/wp-content/uploads/2018/12/299837main_pulsarslabeled_hi.jpg
• https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a013200/a013220/Fermi_LAT_GRBs.jpg
• https://cdn.mos.cms.futurecdn.net/7kmmPgNZM7s9p4uS2xxVNB.jpg
• https://svs.gsfc.nasa.gov/vis/a010000/a011000/a011000/LAT_all-sky_flare_March_7_2012_no_labels.jpg
• https://astronomy.com/-/media/Images/Greatest%20Mysteries/11%20to%2020/RecordBlast.jpg?mw=1000&mh=800
• https://i.ytimg.com/vi/-Yt5EmEgz2w/maxresdefault.jpg