Úvod » Astronomie » Zázračná kamera

Zázračná kamera

Přidat do mého PORTu

14. 1. 2011

Zázračná kamera

Na začátku roku se 2009 astronauti vydali k Hubblovu vesmírnému dalekohledu, aby opravili jeho opotřebované součástky a instalovali dva nové přístroje. Jedním z nich je kamera širokého pole, známá jako WFC3 (Wide Field Camera 3). Umožňuje spojit pozorování v ultrafialovém, viditelném a infračerveném světle, což nesmírně posiluje schopnost dalekohledu určit astronomické objekty a dohlédnou mnohem dále.

Na začátku roku 2009 odstartoval tým astronautů, aby opravil opotřebovaný Hubblův dalekohled, který už dvacet let působil v drsných podmínkách vesmíru. Astronauti instalovali dva nové přístroje: jednak spektrograf pro zjišťování původu vesmíru, jednak kameru širokého pole 3, známou podle své anglické zkratky jako WFC3. Tato kamera vidí v ultrafialové, viditelné i infračervené oblasti spektra, a tak podstatně rozšiřuje schopnost zobrazovat kosmické objekty. Díky tomu Hubble opět posouvá hranice vědy.

Nová pozoruhodná kamera pomůže dalekohledu vidět neviditelné, pohlédnout zpět v čase a zaznamenat objekty ležící dále, než kdy předtím. Některé z předností nové kamery nám pomůže názorně vysvětlit Joe Liske, astronom Evropské jižní observatoře.

Dr. Joe Liske, astronom, European Southern Observatory: WFC3 byla instalována místo té staré kamery, označované jako WFPC2, která byla tím hlavním přístrojem Hubblova dalekohledu. Obě kamery mají podobná jména a vypadají zdánlivě stejně. Přesto nový přístroj je mnohem dokonalejší verzí svého předchůdce. Poskytuje ostřejší obrázky a má mnohem citlivější světelný detektor. Kromě tohoto základního zlepšení má navíc ještě celou plejádu nových funkcí, která nás, astronomy, opravdu nadchla.

WFC3 – to jsou vlastně dva přístroje v jednom – kamera pro ultrafialové a viditelné světlo, stejně jako byla původní WFPC2. Nová Trojka má ale ve stejném zorném poli umístěno šestkrát více pixelů. Astronomům tak poskytuje vyšší rozlišení než kdy předtím. Obrázky jsou opravdu krásné a odhalují detaily, které jinými dalekohledy nejsou vidět. Skutečný průlom ale představuje infračervený kanál.

Dr. Joe Liske, astronom, European Southern Observatory: Infračervené astronomii se v současné době dostává mnoho pozornosti. Nejsou to jen nové funkce Hubblova dalekohledu – i Hershelova vesmírná observatoř (ESA), Spitzerův vesmírný dalekohled (NASA) a chystaný vesmírný dalekohled Jamese Webba (NASA, ESA, CSA), všechny jsou rovněž určeny pro pozorování v tomto oboru spektra. Studium oblohy v infračerveném světle umožňuje astronomům pozorovat poměrně chladná tělesa, která emitují jen velmi málo nebo vůbec žádné viditelné světlo. Příkladem mohou být protoplanetární mlhoviny – chladná plynná obálka, kterou odmršťují hvězdy určitého typu, když docházejí zásoby jejich nukleárního paliva.

Pozorovat tyto mlhoviny optickým dalekohledem je obtížné. Vysílají málo viditelného světla a astronomové se tak musejí spoléhat na slabé odražené světlo hvězd. Avšak protoplanetární mlhoviny září mnohem jasněji právě v infračerveném oboru spektra.

Dr. Joe Liske, astronom, European Southern Observatory: Zobrazování v infračerveném světle je rovněž velice užitečné pro pozorování přes mezihvězdná prachová oblaka, která jsou neproniknutelná pro viditelné světlo. Proto je i zapadající slunce červené.

Stejně jako částice v atmosféře rozptylují modré světlo více než červené, mezihvězdný prach blokuje viditelné světlo více, než infračervené. Hubble se proslavil svými pozoruhodnými obrázky mezihvězdného prachu a plynu pořízenými ve viditelném světle. Někdy však vědci potřebují znát, co se děje za nimi nebo uvnitř nich. Pozorování v infračerveném oboru spektra strhává závoj a odhaluje skryté hvězdy.

Dr. Joe Liske, astronom, European Southern Observatory: Až dosud infračervené zobrazování bylo pro Hubblův dalekohled obtížné. Jeho blízko-infračervená kamera a spektrometr umožňovaly studovat objekty v infračerveném světle způsobem nemožným z povrchu Země. Vzhledem k tomu, že obrázky byly příliš malé – pouze celkově 65 tisíc pixelů, srovnatelné s obrázky mobilních telefonů – mohly přístroje vytvořit ostré obrázky, pouze když se soustředily na velmi úzké zorné pole. Pokud se zorné pole rozšířilo, stalo se tak za cenu ztráty mnoha detailů.

Zároveň s mnohem širším zorným polem a větší citlivostí má infračervený kanál nové kamery milión pixelů, patnáctkrát víc než předtím – a to je možné přirovnat k obrazovce počítače. Astronomové už proto nemusí volit mezi šířkou záběru a množstvím detailů. Hubblův dalekohled je nyní v pozorování velkých oblastí oblohy mnohem lepší. Zdokonalil se i v pozorování slabých a vzdálených objektů. Stal se tak klíčem pro kosmologii, výzkumu počátků a vývoje vesmíru.

Dr. Joe Liske, astronom, European Southern Observatory: Náš vesmír se rozpíná a tímto rozpínajícím se vesmírem k nám přichází světlo ze vzdálených objektů. Vlnové délky světla se přitom prodlužují. Čím vzdálenější je objekt, tím více se vlny prodlouží na své cestě k nám, a tím červenější se pak jeví. Tento úkaz se nazývá rudý posuv.

Pro hodně vzdálené objekty je ultrafialové a viditelné světlo natolik vystaveno rudému posuvu, že se dokonce posune i pod červenou vlnovou délku – a to je důvod, proč je pro zjišťování velmi vzdálených galaxií důležité i infračervené zobrazování.

Toto je Ultra Deep Field – obrázek z let 2003 a 2004 pořízený ve viditelném světle původní průzkumnou kamerou. Mapuje jen malou část oblohy, zhruba stokrát menší než pokrývá měsíc v úplňku. Neobsahuje žádné hvězdy viditelné pouhým okem – ale expozice v délce miliónu vteřin odhaluje téměř neviditelně slabé vzdálené galaxie.

Pozorování stejné oblasti novou infračervenou kamerou odhaluje ještě vzdálenější galaxie – některé jsou natolik vzdálené, že jejich červený posuv je zcela odsunul z viditelné oblasti. Vidíme galaxie, jak existovaly před miliardami let. Když světlo z některých těchto galaxií započalo svoji cestu k nám, Slunce a Země se ještě ani nezačaly formovat.

Některé z flíčků světla v tomto nejasném obrázku jsou sice anomálie ze světelných detektorů, mezi nimi však najdeme i slabé otisky raných galaxií. Díváme se na dosud nejvzdálenější objekty, jaké kdy byly zaznamenány. Vidíme galaxie, jak existovaly před třinácti miliardami let. Tato pozorování nás opět přivedou o několik kroků blíže k porozumění historie vesmíru.

Šárka Speváková

Vstoupit do diskuse

komentářů: 0

Zajímavé odkazy

Nejsledovanější