15 převratných objevů ve vesmíru posledních dvou století (2.)

V předchozí části článku jsme objevili Uran a Neptun, zjistili jsme, že se vesmír rozpíná a toto rozpíná zrychluje, či že Měsíc vznikl po srážce Země s jiným tělesem. 

1974: Našli jsme supermasivní černou díru

V centrech velmi hmotných galaxií se nacházejí supermasivní černé díry, které s největší pravděpodobností vznikly v důsledku gravitačního kolapsu obrovského oblaku mezihvězdného plynu. Stejně jako „obyčejné“ černé díry s hmotností asi do 20 sluncí, mají natolik silnou gravitační přitažlivost, že je nemůže opustit žádné záření. Podstatná odlišnost spočívá především v tom, že supermasivní černé díry dosahují hmotností několika milionů až miliard sluncí. Obecně platí, že čím větší galaxie, tím hmotnější černou díru hostí: Rekordmanem je M87 s černou dírou o hmotnosti 6,6 miliardy sluncí.

V roce 1971 vyslovili Martin Rees a Donald Lynden-Bell z University of Cambridge hypotézu o existenci supermasivní černé díry v centru Mléčné dráhy. O tři roky později dva američtí astronomové, Bruce Balick a Robert Brown, odhalili v srdci útvaru Sagittarius A kompaktní a proměnný zdroj rádiového záření, který byl pojmenován Sagittarius A*. Šlo o pozoruhodný objev, jenž vedl k důkazu o existenci supermasivní černé díry v této oblasti. Její hmotnost se dnes odhaduje na čtyři miliony sluncí. Od té doby se podařilo přesvědčivě prokázat, že se obdobné černé díry nacházejí i v ostatních galaxiích.

1992: Známe první exoplanetu

Italský katolický mnich, filozof a astronom Giordano Bruno si představoval, že se v nekonečném vesmíru nachází bezpočet hvězd, kolem nichž obíhají planety s možným výskytem života. Existenci planety mimo Sluneční soustavu se však poprvé podařilo potvrdit až v roce 1992, kdy polský astronom Aleksander Wolszczan a kanadský vědec Dale Frail objevili planetární soustavu u pulzaru s označením PSR B1257+12: Přestože jej od Země dělí tisíc světelných let, dokázali vědci na základě přesného měření registrovaných pulzů detekovat dvě obíhající planety.

Od té doby odhalili astronomové velký počet exoplanet, včetně první planety u regulérní hvězdy s označením 51 Pegasi (51 Peg). Plynný obr 51 Pegasi b krouží kolem stálice podobné Slunci a jeho objev byl ohlášen v roce 1995. Odborníci využívají při „lovu“ exoplanet různé metody: Přibývá pozemních observatoří a do pátrání se zapojují i kosmické družice. Nejvíc „úlovků“ má na kontě satelit NASA nazvaný Kepler.

1997: Europa skrývá pod povrchem oceán

Velká pozornost se upírá k Jupiterovu měsíci Europa o průměru 3 138 km. Kosmická sonda Galileo se k němu v roce 1997 přiblížila na méně než 200 km a zjistila, že jeho ledová kůra spočívá na oceánu slané vody o hloubce až 100 km. Znamenalo by to, že rezervoár obsahuje víc než dvojnásobek vody oproti Zemi. Vzhledem ke slapovému působení obří planety a blízkých velkých měsíců se mohou na Europě nacházet podmořské sopky. Co se týká existence života, připomeňme, že na Zemi žijí kolonie organismů mimo jiné v okolí podmořských vulkanických sopouchů. A o podobné možnosti se uvažuje i v případě Jupiterova souputníka.

Povrch Europy je velmi hladký, pokrytý rozlámanými krami. Trhlinami mezi kusy ledu vyvěrá voda s rozpuštěnými horninami a následně zamrzá. Tloušťka ledu se odhaduje na 10–40 km. Hubbleův dalekohled pozoroval nad ledovými oblastmi v okolí jižního pólu oblaka vodní páry. Předpokládá se, že se jedná o výtrysky vody z podpovrchových vrstev. Pokud mají souvislost se zmíněným oceánem – a astronomové jsou přesvědčeni, že ano –, mohli bychom studovat chemické složení potenciálně obyvatelného vodního prostředí přímo na povrchu Europy, bez složitého vrtání otvorů skrz tlustou vrstvu ledu.

2004: Na Titanu jsou moře a jezera

Detailní fotografie Saturnova měsíce Titanu, které pořídila americká sonda Cassini, dobře zachycují světlé oblasti protkané tmavými klikatými čárami, jež vypadají jako rozvětvená koryta směřující k pobřežní linii. Jedná se o pevný povrch pokrytý ledem, po kterém tečou proudy kapalného metanu a končí v tmavé oblasti představující jezero či moře. Vidíme říční systém vytvářející typickou deltu u mořského pobřeží a podobně jako na Zemi se tam formují příbřežní ostrůvky a mělčiny.

Hlavními složkami atmosféry Titanu jsou dusík, metan a etan. Plynný metan přechází do kapalné fáze za teploty nižší než −170 °C. Na povrchu měsíce se látka vypařuje a vzniká oblačnost, z níž vypadávají srážky v podobě metanového deště. Kapalný metan pak stéká po svažujícím se terénu a vytváří říční koryta směřující do níže položených míst, kde se formují jezera a moře. Probíhá tak podobná činnost jako pozemský koloběh vody v přírodě – jen na Titanu místo vody cirkuluje metan. 

Od příletu k Saturnu v roce 2004 sonda Cassini odhalila, že kapalný metan pokrývá přibližně 2 % povrchu měsíce. Na severní polokouli, poblíž severního pólu, se nacházejí tři velká moře obklopená četnými malými jezery.

2005: Naše Galaxie má příčku

Jeden z problémů mapování Mléčné dráhy spočívá v tom, že náš planetární systém leží uvnitř Galaxie – pozorujeme ji tudíž zevnitř. Je proto velmi obtížné sestavit souhrnnou mapu jejího tvaru, tj. určit její velikost i rozložení a tvar spirálních ramen. Když ovšem astronom Harlow Shapley studoval kulové hvězdokupy – sférická seskupení stálic –, začal vytvářet také obraz celkového tvaru naší Galaxie. Rádiové dalekohledy (radioteleskopy), které dokázaly proniknout skrz oblaka prachu, pak našly široké uplatnění i při mapování Mléčné dráhy. Pozorování na rádiových vlnách odhalila, že je naše Galaxie spíš spirální než eliptická, jak se astronomové domnívali dřív. Výzkum rovněž ukázal, že se Sluneční soustava nachází ve dvou třetinách vzdálenosti od jejího středu k okraji.

TIP: Hlubiny vesmíru: 10 zásadních faktů o Mléčné dráze

Nicméně, stále jsme nevěděli vše o charakteristických vlastnostech spirálních ramen. Teprve pozorování uskutečněná v roce 2005 pomocí Spitzerova vesmírného dalekohledu v oboru infračerveného záření potvrdila, že je Mléčná dráha spirální galaxií s příčkou: Má tedy ve svém středu přibližně „obdélníkový“ – nikoliv kulový – útvar tvořený hvězdami. V posledních letech se tak prázdná místa na spirální mapě naší Galaxie konečně začala zaplňovat.

Pokračování příště