Štítek ‘LISA’

Prvních 380 000 let aneb horkým Velkým třeskem

Vývoj vesmíru podle WMAP v jednom obrázku. Zcela vlevo je jasně viditelný velký třesk, kousek dále reliktní záření. Přes první hvězdy a galaxie se tak dostáváme až k dnešku, který představuje sonda WMAP. Snímek poměrně hezky ukazuje, že období oddělení reliktního záření od látky je nejstarší doba z níž můžeme získat elektromagnetický signál.

Velký třesk jako pojem má ve skutečnosti dva různé významy. V běžném jazyce, popřípadě v některých oborech fyziky, jej chápeme jako jeden přesný okamžik, kdy vznikl vesmír a tím i prostor a čas. Všechno dalšího, co se poté v kosmu odehrávalo bylo tedy nějakou dobu po Velkém třesku. V kosmologii ovšem chápeme tento termín dosti odlišně. Míníme jím celou prvotní fázi existence vesmíru a to od jeho samotného vzniku až po dobu, kdy se dnešní reliktní záření oddělilo od látky, tedy do času 380 000 let po počátku. V našem pojetí tedy Velký třesk nebyl jediný kratičký okamžik, ale trval 380 000 roků. Děje, které se v této epoše odehrály byly natolik zásadní, že s trochou nadsázky můžeme říci, že tehdy vesmír zažíval skutečný život, zatímco dnes už je to jen jakési dožívání. Proto se nyní podíváme na události, které se v té době odehrály podíváme detailněji.

Novinky ve výzkumu gravitačních vln – 1. díl

Základní schéma observatoře LISA. Obrázek pochopitelně není ve správném měřítku.

Gravitační vlny jsou fenomén, který nás provází již více než sto roků. Jejich existenci máme nicméně spolehlivě potvrzenou až od 70. let, přímo jsme je spatřili dokonce až roku 2015. Zasloužily se o to dva detektory LIGO ve Spojených státech amerických, které viděly splynutí dvou černých děr asi 1,5 miliardy světelných let od nás. Později se k nim přidaly taktéž detektory VIRGO v Itálii a KAGRA v Japonsku, které zaznamenaly dohromady do konce roku 2021 91 gravitačních událostí. A protože v tuto chvíli probíhá již čtvrtý běh detektorů a výsledky opět nejsou nezajímavé, společně se na ně dnes podíváme v prvním dílu nepravidelného seriálu, který vám bude přinášet novinky právě z této nesmírně zajímavé a perspektivní oblasti výzkumu.

PTA a gravitační vlny

Znázornění principu metody Pulsar Timing Array (PTA)

Gravitační vlny předpověděl Albert Einstein v roce 1915, ale přímý důkaz jejich existence máme až od roku 1974 zásluhou Russella Hulse a Josepha Taylora. Na přímá pozorování jsme si ale museli počkat dokonce do roku 2015, kdy se podařil první záchyt detektorům LIGO. Od té doby se daří pozorovat gravitační vlny poměrně pravidelně. Až dosud jsme však mohli zaznamenat prakticky jen jeden typ gravitačních vln spojený se srážkami dvojic hmotných objektů jako jsou černé díry a neutronové hvězdy. Samo o sobě je určitě skvělé, že vůbec dokážeme gravitační vlny měřit, ale hodil by se nám i jiný způsob jejich záchytu. A ten se podařilo uvést do služby právě letos. Proto si dnes o nových výsledcích povíme více.

Top 5 fyzikálních observatoří budoucnosti

Vizualizace projektu LISA

Minulý týden jsme v rámci našeho miniseriálu dopodrobna rozebrali některé z nejzajímavějších a vědecky nejpřínosnějších kosmických misí současnosti. Šlo tedy o již fungující sondy chrlící fyzikům obrovská kvanta dat. V dalším dílu TOP 5 se ovšem podrobněji zastavíme naopak u sond na jejich mise se mohou odborníci teprve těšit. Půjde tudíž o mise, jež jsou prozatím ještě ve fázi příprav a které by měly v příštích dvou dekádách výrazně obohatit naše fyzikální a astronomické znalosti.  

Gravitační vlny a kosmický výzkum

V únoru 2016 přišla z USA senzační novina, která brzy zaplnila vědecké weby a další sdělovací prostředky. Observatoř LIGO v září 2015 pozorovala gravitační vlny. Přesně po sto letech od předpovědi Alberta Einsteina tak byly gravitační vlny přímo pozorovány, přestože nešlo o první důkaz jejich existence. Americkým pozorováním se uzavřela jedna dlouhá kapitola fyzikálního výzkumu, a co víc, otevřelo se nám nové okno do vesmíru, které umožní prozkoumání mnoha zajímavých jevů. O tom všem si povíme. Nejprve si ale řekněme něco o základních fyzikálních silách a historii výzkumu gravitace.

Americký laser pro misi LISA

K tomu, abyste mohli detekovat největší kosmické kolize, potřebujete dost času, trpělivosti a spolehlivé lasery. V květnu proto NASA společně se zástupci průmyslových partnerů doručila Evropské kosmické agentuře první prototyp laseru pro mimořádnou misi LISA (Laser Interferometer Space Antenna). Tento unikátní přístroj je navržen k detekci droboučkého vlnění gravitačního pole, které způsobuje třeba splynutí neutronových hvězd, černých děr a supermasivních černých děr ve vesmíru. Vývoj laserového vysílač pro misi LISA vede Anthony Yu z Goddardova střediska v Greenbeltu, stát Maryland.

České stopy v kosmonautice – LISA

V rámci naší minisérie, která vzniká z materiálů pořízených na výstavě Cosmos Discovery v Praze u příležitosti nových exponátů českých příspěvků do kosmonautiky, jsme se už zaměřili na program Vesmír pro lidstvo, ukázali jsme si účast českých expertů na vědeckých misích JUICE a ExoMars, TARANIS a Solar orbiter. Dnes se však podíváme do opravdu vzdálené budoucnosti – tedy alespoň z hlediska reálné kosmonautiky. Představíme si evropský projekt LISA, na kterém má Česká republika také podíl a který má startovat v roce 2034. Jen stěží byste na našem webu hledali článek o termínově vzdálenější misi. Tuto nevýhodu však projekt LISA nahrazuje mimořádnou atraktivitou – má totiž studovat fenomén, který lidstvo s jistotou potvrdilo teprve před pár lety – gravitační vlny.

České stopy v kosmonautice – Vesmír pro lidstvo

10. září se na pražské výstavě Cosmos Discovery konalo slavnostní představení nových exponátů, které se týkají českého příspěvku do kosmických projektů. Součástí byly také prezentace zástupců Akademie věd, kteří se na těchto projektech podílejí. Hned na začátek je potřeba říct, že se samozřejmě nejedná o kompletní výčet všech kosmických projektů, kterých se ČR účastní. Jde však o poměrně slušný výběr, který přehledně ukáže, že Česká republika se v tomto oboru rozhodně nemá za co stydět a naopak má být na co hrdá. Dnes Vám v tomto článku představíme projekt Vesmír pro lidstvo, který spravuje Akademie věd, v dalších článcích se pak zaměříme na některé konkrétní projekty.

Vývoj gravitační observatoře pokračuje

Obor astronomie gravitačních vln je nové teprve nedávno otevřené okno do vesmíru. Po úspěšném otestování konceptu pozorování těchto vln přímo ve vesmíru prostřednictvím sondy LISA Pathfinder, chystá Evropská kosmická agentura plnohodnotnou misi LISA sestávající ze tří družic. „Laserová interferometrická kosmická anténa“ (Laser Interferometer Space Antenna) sice má startovat až v roce 2034, nicméně už nyní probíhají pilné přípravy.

LISA Pathfinder dnes uzavře svou misi

Po šestnácti měsících vědeckého provozu ukončí demonstrátor LISA Pathfinder 30. června svou jedinečnou misi. A to už je více než podstatný důvod k tomu, abychom si její výkony představili detailněji. Tahle na první pohled nenápadná sonda nemá žádné kamery, kterými by si zasloužila prestižní místo na obálkách vědeckých časopisů, skrz které vede cesta k povědomí veřejnosti. Její přínos je ale přesto ohromný. Pomohla totiž učinit první krůčky k budoucí velké kosmické observatoři gravitačních vln, o které jsme nedávno psali.