Co je kosmický prostor? Observatoře Z vesmíru k nám neustále proudí světlo a jeho zkoumání je jedním ze způsobů, jak astronomové mohou poznávat vesmír. Účinným pomocníkem jim při tom jsou silné dalekohledy a jasná noční obloha. Všechny největší světové hvězdárny stojí na vyhaslých sopkách nebo ve vysokých horách. Je tomu tak proto, že v těchto místech je nejčistší vzduch. Hvězdárna na ostrově Ze všech optických dalekohledů na světě je největší dvojice Keckových dalekohledů, vybudovaná na vrcholu nečinné (spící) sopky Mauna Kea na Havaji. Oba dalekohledy mají zrcadlo o průměru 10 m. Dvojice Keckových dalekohledů 10 Z jaké vzdálenosti zaznamená Chandra předmět o velikosti dopravní značky?
Observatoře Lepší výhled Královská greenwichská observatoř již třikrát přemístila své dalekohledy, protože znečištěné ovzduší jim zastřelo výhled. Původně stály v Greenwichi u Londýna v Anglii a skončily na Kanárských ostrovech ve výšce 2,3 km nad mořem. Hledáček pomáhá nasměrovat hlavní dalekohled. Vesmírná observatoř Na oběžné dráze kolem Země pracuje observatoř Chandra, která studuje černé díry a supernovy v rentgenovém záření. Co je po jméně? Optické dalekohledy, vybavené čočkou nebo zrcadlem, shromažďují více světla než lidské oko. Ty opravdu velké dalekohledy používají zrcadlo čím je větší, tím víc uvidí. Projekty velkých dalekohledů často dostávají velkolepá jména Velmi velký dalekohled, Ohromně velký dalekohled a Extrémně velký dalekohled. Na vrcholu neruší světlo ani znečištění prachem. Blízko dvojice Keckových dalekohledů stojí ještě dva další Kanadsko-francouzsko- -havajský a Gemini sever. Velké zrcadlo uvnitř dalekohledu Až ze vzdálenosti 20 km. 11
Co je kosmický prostor? Jak pracuje radioteleskop Talíř Anténa Přicházející rádiové vlny Rádiové vlny se odrážejí v parabole a soustřeďují v anténě. Přijímač zesiluje a určuje rádiové signály. Takže rádiové antény naslouchají vesmíru? Ne. Radioastronomové neposlouchají zvuky, protože zvukové vlny se kosmickým prostorem nešíří. Paraboly sbírají rádiové vlny, přijímač je měří a počítač tyto informace převádí na obrázky. Radioteleskopy Neviditelné rádiové vlny jsou všude kolem nás. Přicházejí k nám také z vesmíru. Dnem i nocí je astronomové zachycují obrovskými parabolickými anténami, aby se dozvěděli více o vesmíru. Natoč a pátrej Rádiové antény jsou sestrojeny tak, aby se mohly naklánět a otáčet kolem dokola. Radioastronomové je tak mohou zaměřit právě na ten kousek vesmíru, který chtějí studovat. Má to ještě jeden důvod protože se Země otáčí, antény se musí pohybovat, když mají sledovat jedno a totéž místo na obloze. Pohyby, řízené počítačem, jsou velmi přesné. Obrázek Galaxie v Andromedě pořízený radioteleskopem. Červená barva uprostřed znamená, že odtud vycházejí nejsilnější rádiové signály. Žádná hora na dohled! Na rozdíl od optických dalekohledů se radioteleskopy nemusí stavět na vrcholcích hor, protože rádiové vlny pronikají oblačnou pokrývkou. Každá parabola odráží a soustřeďuje přicházející rádiové signály na anténu nad sebou. Sběrná plocha antény může být obrovská. 12 Můžeš uvést nějaké příklady běžného využití rádiových vln, kromě rádia?
Radioteleskopy Velká ve všech směrech Velmi velká anténní soustava (Very Large Array, VLA) v Novém Mexiku má 27 rádiových antén o průměru 25 metrů. Spočívají na kolejnicích, po nichž se mohou přemísťovat. Tvoří řady spojené do tvaru písmene Y, jejichž celková délka může být až 36 km. Astronomové objevili rádiové vlny z vesmíru až v roce 1932. Lidé musí vstoupit do antény, aby provedli opravy a údržbu. Věř nevěř U rádiových observatoří se užívají auta s dieslovým motorem, protože zapalovací svíčky v benzinových autech tvoří rádiové vlny, a ty ruší pozorování z vesmíru. Mobilní telefony, dálkové ovladače, bezdrátové připojení k internetu. 13
Co je kosmický prostor? Kde je naše místo? Země se nám zdá obrovská konec konců už jen cesta do školy může trvat docela dlouho. Přitom je naše planeta jen malinkou částečkou vesmíru. Víme, kde přesně se v něm nachází? Země vypadá jako roztočená modrá skleněná kulička zavěšená v prostoru. Země a Měsíc Země, náš domov ve vesmíru, má jednu přirozenou družici Měsíc. Je téměř čtyřikrát menší než Země a obíhá ji v průměrné vzdálenosti něco přes 384 000 kilometrů. Uran Mars Venuše Saturn Merkur Země Jupiter Neptun 14 Astronauti, kteří viděli Zemi z kosmického prostoru, žasnou nad její krásou. Jeden Astronauts who have z nich ji popsal jako seen Earth from space kouli na vánočním have spoken of its stromečku. beauty. One likened it to a Christmas tree ornament. Obrázek ukazuje rozmístění planet kolem Slunce. Planety ani jejich dráhy nejsou zakresleny ve skutečném měřítku. Sluneční soustava Osm planet, které krouží kolem Slunce (a k tomu ještě jejich měsíce a také komety, planetky, trpasličí planety, kosmické kamení, prach a plyn), tvoří naši sluneční soustavu. Země je třetí planetou od Slunce, vyskytuje se právě v takové vzdálenosti, která umožňuje život. Dříve se jako devátá Question planeta označoval text running Pluto, along ale bottom ten se nyní of page? řadí mezi trpasličí planety.
Ve víru Naše galaxie má dlouhá zatočená ramena, která se odvíjejí ze středové části. Kde je naše místo? Mléčná dráha Slunce Místní skupina Mléčná dráha je jednou z největších galaxií v seskupení galaxií zvaném Místní skupina. Miliony takových seskupení tvoří celý vesmír. Mléčná dráha Sluneční soustava je součástí galaxie Mléčná dráha, kterou tvoří mnoho miliard hvězd. Leží na okraji jednoho ze spirálních ramen. Náš domov ve vesmíru hostí biliony živých organismů. 15
Co je kosmický prostor? Velké galaxie Mnohé galaxie jsou součástí galaktických seskupení, obsahujících až tisíce členů. Naše galaxie, Mléčná dráha, náleží k tzv. Místní skupině, která má kolem 30 členů. Galaxie je rodina hvězd, plynu a prachu spoutaných gravitací. Většinu galaxie tvoří prázdný prostor a vzdálenosti mezi hvězdami jsou nepředstavitelné. Galaxie se někdy mohou střetnout. Dvě galaxie na obrázku se pohybují těsně vedle sebe a navzájem se gravitačně ovlivňují. Průvodce po galaxiích Galaxie se mohou od sebe náramně lišit ve velikosti, tvaru a hmotnosti, ale dají se utřídit do několika základních skupin podle své podoby (přitom však nevíme, co jim tu podobu dává!). 16 Spirální galaxie Jsou to galaxie tvaru disku a pomalu se otáčejí. Vypadají trochu jako vodní vír a často mívají dvě ramena, která pramení v takzvané středové výduti. Spirální galaxie s příčkou Podobají se ostatním spirálním galaxiím, jenom ramena nevycházejí přímo z jádra, ale z konců středové příčky plné hvězd. Proč se některé galaxie označují písmeny a čísly?
Velké galaxie Zkus si to! Vytvoř si vlastní galaxii bílou barvou na černém papíře. Rozstříkni barvu po papíře a jednotlivé kapičky pak budou představovat hvězdy. Kolizní dráha Když se střetávají dvě galaxie, celý děj trvá miliony let. Hvězdy se spolu nesrazí, na to jsou mezi nimi příliš velké vzdálenosti, ale prach a plyn ano a z této srážky mohou vznikat nové hvězdy. Eliptické galaxie Mají tvar fotbalového nebo ragbyového míče a většinou je tvoří staré hvězdy. Chybí v nich oblaky plynu pro tvorbu nových hvězd. Nepravidelné galaxie Tyto galaxie nemají určitý tvar. Obsahují spousty plynu a prachu, a tak jsou mnohé z nich rušnými porodnicemi hvězd. Do této skupiny patří i trpasličí galaxie, jen s několika miliardami hvězd. Protože je jich moc. Názvy z písmen a čísel je určují podobně jako čárový kód. 17
Co je kosmický prostor? Mléčná dráha Sluneční soustava je malou malinkou! částí obrovské spirální galaxie, Mléčné dráhy. Tvoří ji mnoho miliard hvězd, které vypadají, jako kdyby byly hustě rozstříknuty po noční obloze. Vědci se domnívají, že v Mléčné dráze je 100 miliard hvězd, ale zřejmě jich bude ještě víc. Proč je mléčná? Před vynálezem dalekohledu lidé nemohli vidět hvězdy zřetelně splývaly jim do mlhavého bílého proudu. Staří Řekové tomuto proudu říkali mléčná řeka. Z toho pochází i dnešní název Mléčná dráha. Mléčné mýty O původu Mléčné dráhy si lidé během věků vytvořili mnoho mýtů. Staň se expertem... na hvězdáře, strany 8 9 na sluneční soustavu, strany 50 51 Původní Američané měli příběh o psu, který trousil kukuřici, když pelášil oblohou. Podle obyvatel pouště Kalahari vznikla ze žhavých uhlíků vyvržených z ohně. Hindský mýtus považuje mléčné zakalení za kropenaté bříško delfína. Staří Egypťané žili v přesvědčení, že hvězdy jsou louže kravského mléka. Pohled z boku Mléčná dráha, jako všechny spirální galaxie, je plochá se středovou boulí (výdutí) a s rameny, která ji obtáčejí. 18 Kde jsou v Mléčné dráze nejstarší hvězdy?
Mléčná dráha Astronomové pokládají Mléčnou dráhu za spirální galaxii s příčkou. My jsme zde! Světlu trvá 100 000 let, než proletí z jednoho konce Mléčné dráhy na druhý. Jsou na okraji galaxie v obrovských koulích hvězd zvaných kulové hvězdokupy. 19