Cesty poznání: 10 teleskopů, které změnily náš pohled na vesmír (1)

Galileův primitivní dalekohled

Sestaven v roce: 1610
Zvětšení: 30×

Historicky první dalekohled si nechal 2. října 1608 patentovat holandský optik Hans Lippershey. O rok později jeho poznatky využil známý Ital Galileo Galilei a pomocí zdokonaleného teleskopu, složeného ze spojky a rozptylky, učinil na svou dobu řadu převratných astronomických objevů.

Prvním objektem, na který namířil svůj jednoduchý přístroj, se stal Měsíc. Na základě pozorování stínů vypočítal Galilei výšku hor na jeho povrchu, a spustil tak skutečnou revoluci v astronomii. Sedmého ledna 1610 potom nasměroval vylepšený teleskop s 30násobným zvětšením na Jupiter a spatřil v jeho blízkosti tři malé jasné „hvězdy“: jednu západně od kotoučku planety, zbývající dvě východně a všechny v jedné linii. Následujícího večera našel zmíněnou trojici západně od plynného obra, opět v jedné přímce, a později spatřil ještě čtvrtou „stálici“ – objevil tak první čtyři měsíce Jupitera. 

Dalším cílem Galileova pozorování se stal Saturn a jeho prstence v podobě „skvrn“ po stranách planety, sluneční skvrny a také Venuše, u níž astronom identifikoval střídání fází od úplňku po úzký srpek. Zjistil rovněž, že stříbřitý pás Mléčné dráhy utvářejí hvězdy.

Historický Herschelův teleskop

Sestaven v roce: 1789
Průměr: 1,2 m

Nejen dnes, ale i v minulých stoletích dokázali astronomové postavit poměrně velké přístroje. Jeden z nich využíval William Herschel, který v roce 1781 objevil Uran. Největším a nejrozměrnějším dalekohledem anglického astronoma – jeho vrcholným konstrukčním dílem – se stal reflektor s primárním zrcadlem o průměru 1,2 m a s ohniskovou vzdáleností 12 m, zkonstruovaný v letech 1785–1789. Herschel pak tímto tzv. Velkým čtyřicetistopým teleskopem jako první pozoroval mlhovinu v Orionu. A když jej 28. srpna 1789 namířil na Saturn, objevil jeho měsíc Mimas, přičemž brzy následoval i další průvodce planety, Enceladus. 

Následujících padesát let se jednalo o největší dalekohled světa. Teprve v roce 1917 jej překonal teleskop o průměru 2,5 m na americké observatoři Mount Wilson. Další rekordní změna přišla roku 1949, kdy začal v kalifornském Palomar Mountain fungovat Haleův dalekohled s průměrem zrcadla 5,08 m. V roce 1976 následoval ruský přístroj BTA s jednolitým zrcadlem o průměru 6 m a současný největší teleskop světa, Gran Telescopio Canarias na ostrově La Palma, disponuje segmentovým zrcadlem s průměrem objektivu 10,4 m.

Hookerův teleskop na Mount Wilson

V provozu od roku: 1917
Průměr: 2,5 m

Americká observatoř na Mount Wilson vyrostla v roce 1904 v nadmořské výšce 1 740 m a tamním prvním dalekohledem se stal roku 1908 Haleův reflektor o průměru 1,5 m. O devět let později začal fungovat také současný největší přístroj observatoře – Hookerův teleskop o průměru 2,5 m.

Při své práci jej hojně využíval Edwin Hubble i další astronomové a slavný Američan s jeho pomocí v roce 1923 nezvratně dokázal, že se mlhovina v Andromedě nachází mimo náš hvězdný ostrov, a že se tedy jedná o spirální galaxii tvořenou stálicemi podobně jako Mléčná dráha. K uvedenému závěru dospěl na základě pozorování proměnných hvězd, tzv. cefeid. V roce 1929 Hubble a Milton Humason zjistili, že se vesmír rozpíná, a v 30. letech přišel Fritz Zwicky s předpokladem existence temné hmoty v galaxiích, o níž toho ani dnes mnoho nevíme. 

Haleův dalekohled v Palomar Mountain

V provozu od roku: 1948
Průměr: 5,08 m

Observatoř Palomar se nachází v kalifornském pohoří Palomar Mountain. Jejím vlastníkem i správcem je California Institute of Technology (Caltech), ale výzkum tam provádějí rovněž partneři školy, zejména Jet Propulsion Laboratory a Cornell University. K pozorování slouží astronomům tři dalekohledy: Největší je Haleův teleskop s průměrem objektivu 5,08 m, primární zrcadlo má hmotnost 13 tun a proměnnou tloušťku 49,8–59,7 cm. Jako jeden z prvních astronomů s ním pracoval Edwin Hubble.

Přístroj je vybaven systémem adaptivní optiky PALM-3000. Jeho srdce tvoří deformovatelné zrcadlo s 3 388 aktuátory, které 2 000× za sekundu upravují jeho tvar v závislosti na stavu atmosféry, aby se podařilo dosáhnout kvalitního obrazu.

Keckovy dalekohledy

V provozu od roku: 1993 a 1996
Průměr: oba teleskopy 10 m

Druhé místo v současném žebříčku největších teleskopů světa zaujímá dvojice dalekohledů Keck, každý s průměrem objektivu 10 m. Jedná se o dvě identická zařízení, jež umožňují pozorování v oblasti viditelného světla i v oboru infračerveného záření. Jejich zrcadla sestávají z 36 šestiúhelníkových segmentů. 

První přístroj funguje od května 1993, druhý od října 1996. Počítačem řízená soustava senzorů a ovládacích prvků udržuje optickou plochu dalekohledu v průběhu pozorování neustále v ideál­ním stavu, s odchylkou pouhé čtyři nanometry. Na obou teleskopech Keck je instalováno přídavné zrcadlo jako součást systému tzv. adaptivní optiky, jehož tvar se upravuje 2 000× za sekundu v závislosti na stavu ovzduší.

Za zmínku stojí i fakt, že se několikrát uskutečnilo společné pozorování pomocí obou přístrojů. Teleskopy fungovaly jako tzv. optický interferometr, jehož úhlové rozlišení odpovídá jednomu dalekohledu o průměru 85 m.

Kromě vzdálených kosmických objektů se Keckův teleskop využívá rovněž ke studiu exoplanet. Slouží k tomu kamera NIRC2 nainstalovaná na dalekohledu Keck 2. Společně s kamerou WFC3 na palubě HST probíhala loni například simultánní pozorování exoplanety OGLE-2012-BLG-0950Lb, s cílem určit její hmotnost.

V druhé části vám představíme vlajkovou loď evropské astronomie, zázrak techniky z chilské pouště i teleskopy, kterým už byla Země malá a vydaly se proto do vesmíru... (druhá část článku vychází v sobotu 30. května)