Astronomické fotky, ktoré sa zapísali do dejín vedy

Mohli stráviť týždne analýzou jedinej fotografie a všetkých jej detailov. Vďaka fotoaparátu astronómovia zachytili najneuveriteľnejšie objekty a javy vo vesmíre a niektoré astronomické fotografie sa dokonca zapísali do histórie.

Priama fotografia čiernej diery: Fotografia čiernej diery znie nemožne. Čierne diery totiž vyžarujú nulové svetlo. Plyn padajúci do nej však vyžaruje svetlo. Einsteinova teória všeobecnej relativity predpovedá, že čierna diera vytvorí „tieň“ alebo „siluetu“ medzi žiariacim plynom a je možné ju vyfotografovať. Keďže cieľ je neuveriteľne slabý, vyžaduje si to ďalekohľad veľkosti Zeme. A presne toto urobili vedci z Event Horizon Telescope. Synchronizovali osem ďalekohľadov po celom svete, aby vznikol jeden obrovský ďalekohľad s priemerom rovným vzdialenosti medzi ďalekohľadmi. Po dôkladnom spracovaní údajov sa výsledná fotografia okamžite zapísala do histórie. Obrázok ukazuje supermasívnu čiernu dieru, 6,5-miliárdkrát väčšiu ako je hmotnosť Slnka, ktorá leží v srdci svojej galaxie M87, vzdialenej asi 55 miliónov svetelných rokov od Zeme. Horizont udalostí (hranica čiernej diery) sa prezentoval presne tak ako predpovedala Einsteinova teória.

Zrod slnečnej sústavy: Predtým bol proces formovania planét známy iba vďaka matematickým modelom a počítačovým simuláciám. V roku 2014 však astronómovia dokázali tento proces zachytiť podrobnejšie ako kedykoľvek predtým. Fotografia predstavuje protoplanetárny disk, ktorý obklopuje novonarodenú hviezdu, v tomto prípade HL Tauri, po usadení zvyšku materiálu. Na disku si môžete všimnúť krúžky - to sú obežné dráhy čoskoro budúcich planét. Najúžasnejšia vec? Tento systém formuje planéty a HL Tauri nie je staršia viac ako milión rokov. Vďaka tejto fotografii sa astronómovia domnievajú, že planéty sa formujú takmer okamžite po zrodení svojej hviezdy.

Voda na Európe: 9. júla 1979 preletela sonda Voyager 2 okolo Jupitera a zaznamenala vo vysokom rozlíšení prvé snímky Európy, jedného z mesiacov planéty. Vedci vďaka nízkej hustote vedeli, že na Európe je veľké množstvo vody, avšak kvôli vzdialenosti od Slnka (5,2-krát väčšej ako je Zem) sa domnievali, že všetka zamrzla. Na fotografii povrchu Európy však vidieť, že ju pokrývajú desiatky výrazných tmavých pruhov. Topografická mapa Európy ich identifikovala ako masívne trhliny v ľade. Podobné sa nachádzajú v ľadových vrstvách Zeme, keď tekutý oceán ľad roztrhne a spôsobí, že voda prúdi medzi trhlinami a zamŕza. Vedci sa teraz domnievajú, že pod povrchom Európy sa nachádza niekoľko kilometrov hlboký oceán tekutej vody.

Supernova 1987A: Keď najhmotnejšie hviezdy vesmíru zomrú, explodujú. Výbuch má názov supernova a je ho možné vidieť zo vzdialenosti miliónov alebo miliárd svetelných rokov. Bohužiaľ, pred rokom 1987 sme videli iba supernovy z týchto vzdialeností, takže sme mali k dispozícii iba obmedzené informácie. Jednej chladnej zimnej noci v roku 1987 rôzni pozorovatelia videli svetlo z modrého superobra, ktorý sa stal supernovou vo Veľkom Magellanovom mraku, satelitnej galaxii Mliečnej dráhy, vzdialeného iba 166-tisíc svetelných rokov. SN 1987A bola najbližšou supernovou od Zeme od pozorovania Keplerovej supernovy v roku 1604, takže išlo o vzácnu príležitosť podrobne študovať výbušnú smrť hviezdy. Väčšina toho, čo dnes vieme o supernovách, pochádza práve z SN 1987A. Astronómovia pochopili kroky, ktoré viedli k explózii, získali nevyvrátiteľný dôkaz, že tieto explózie vytvárajú prvky potrebné pre život na Zemi a dokonca dokázali detekovať neutrína (častice podobné elektrónom, ale oveľa nepolapiteľnejšie), ktoré vznikli pri výbuchu.

Zatmievanie Slnka: Môže gravitácia ohýbať svetlo? Je to radikálna myšlienka, ale mladý Albert Einstein si tým bol istý. Einsteinova teória všeobecnej relativity nezačala iba revolúciu v astronómii, navždy zmenila celú fyziku. Hoci Newton dokázal opísať účinky gravitácie, Einstein v podstate odpovedal na otázku, prečo k nej dochádza. Podľa neho je vesmír ako trampolína. Ak na ňu položíte ťažký predmet (napríklad Slnko), priestor sa ohne. Ďalšie objekty, napríklad Zem, potom obiehajú, pretože sledujú prirodzené zakrivenie vesmíru. A keďže i na papieri znie teória neuveriteľne, vedecká komunita potrebovala dôkaz, že gravitácia Slnka deformuje svetlo z hviezd za Slnkom. Takýto experiment sa však dal uskutočniť iba počas zatmenia Slnka, aby intenzívne slnečné lúče nezakrývali hviezdy. V máji 1919, tri roky po zverejnení teórie všeobecnej relativity, došlo k úplnému zatmeniu Slnka. Podľa inštrukcií Einsteina slávny astronóm Arthur Eddington vyfotografoval zatmenie a označil umiestnenie hviezd za ním. Hviezdy však neboli tam, kde mali byť, čo naznačuje, že ich svetlo sa ohýbalo. Einstein sa stal z noci na noc celebritou a fotografia sa zapísala do histórie.

Hubblovo hlboké pole: Hubblov vesmírny ďalekohľad je jedným z najvyťaženejších ďalekohľadov na svete. Z tohto dôvodu bolo prekvapením, keď sa vedci v roku 1995 rozhodli namieriť ho na úplne prázdny priestor po dobu desiatich po sebe nasledujúcich dní. Úžasní bolo, že obraz, ktorý zachytil nebol vôbec prázdny. Obsahoval takmer tritisíc galaxií, všetky však boli príliš slabé na to, aby ich bolo možné nasnímať. Takmer každý svetelný bod, ktorý na obrázku vidíte, je galaxia. Niektoré z nich sú tak ďaleko, že sa na ne pozeráme desať miliárd rokov v minulosti a vlastne vidíme prvé fázy ich formovania. Pretože sa na obrázku objavujú aj bližšie galaxie, pozeráme sa v podstate na časovú os vesmíru. Hubblovo hlboké pole, ako fotografiu nazvali, je nepatrnou časťou oblohy. (Je to asi 1/30 veľkosti Mesiaca v splne). Samotný počet galaxií v ňom obsiahnutých teda naznačuje, aký obrovský je náš vesmír.