Astrodvorek
Kamenné Žehrovice
Kvasary !
Kvasary a vůbec aktivní galaxie jsou nejvzdálenější objekty,
jaké mohu z naší vesničky fotit nebo pozorovat. Jsou od nás
nepředstavitelně daleko a poháněny obřími černými dírami v
centrech aktivních galaxií září (nebo přesněji kdysi zářily)
tak intensivně, že o x miliard let později je lze vidět z
druhého konce vesmíru.
------
Fotografování vzdálených galaxií
(aby to nebyly jen tečky) relativně malým teleskopem má
své limity. A tím je zatím pro mě miliardu světelných let
(s červeným posuvem "pouhých"
z~0.075)
vzdálená kupa galaxií v Severní koruně,
Abell 2065. Její centrální
část vidíte na následujícím obrázku, na který jsem vzhledem k
podmínkám (focení za slunovratu relativně malým přístrojem
kousek od Prahy) docela
hrdý:
------
|
Ještě o hodně vzdálenější objekty lze
nají na fotce nebo dokonce i zahlédnou (tedy aspoň
jako ty tečky) pokud jsou ve skutečnosti
neskutečně jasné. Tak třeba nejznámější kvasar
3C273 je od nás vzdálený 2.4 miliardy
světelných let (je to jeden z nejbližších a
nejjasnějších kvazarů a vůbec první objevený v r. 1963), má červený posun
z~0.158 a s magnitudou 12.9
je dobře pozorovatelný už středními amatérskými přístroji,
což mohu sám potvrdit. Koncem roku 2016 byl dokonce
relativně snadno pozorovatelný blazar
CTA-102
v Pegasu s
z =
1.037, který tehdy zjasnil
o nějakých 5 magnitud a stal se tak vůbec nejvzdálenějším
objektem (8 miliard sv. let), který jsem zřejmě v životě
vůbec mohl zahlédnout v okuláru
relativně malého dalekohledu. A něco můžete vidět i
na
předchozím snímku - malá šipka vlevo dole ukazuje
na sotva znatelný světlejší bod, ve skutečnosti kvasar s
z = 2.375,
od kterého k nám světlo cestovalo už téměř 11 miliard let.
K zájmu o
extrémně vzdálené objekty mě před pár
roky přivedla náhodná návštěva webu
Josepa Drudise,
který se tím dost podrobně zabýval a snažil se o fotky vůbec
nejvzdálenějších objektů, které lze s amatérským vybavením
zachytit (víc k tomu na jeho stránce
https://astrodrudis.com/ultra-deep-sky/ ).
Protože sám vím o kosmologii něco tak z druhé nebo třetí
ruky, zkusil jsem si najít na wikipedii, co to všechno
vlastně znamená. I když tomu stále nerozumím, něco o tom
níže přidám. Kromě toho, že jsem zkusil pár jeho objektů
vyfotit jsem si také všimnul (nebo mi to připomněli kolegové
na astronomickém fóru, nejčastšji
MilAn), že nějaké ty kvasary se najdou prakticky na
každém hlubším snímku vesmíru,
tedy když se je naučíte hledat (třeba přes Aladin na
internetu).
Na výřezech z mých starších snímků
mohu ukázat pár příkladů (na
celém záběru jich bývají i desítky) :
------
|
Pěkně jasný (a hezky modrý) kvasar 19m s z~1.66 najdete u galaxie NGC 5963 v
Draku a hned tři (zleva: z~1.65, 2.03 a (galaxie) 0.26) u nedaleké NGC 5905.
Vpravo je ještě kvasar s z=2.66,
jeden z těch schovaných za kupou galaxií Abell 1656
ve Vlasu Bereniky.
Pro mě už docela limitní byl kvasar 21.5m s
červeným posunem z~3.08 u pěkné NGC 4216,
snadnější byly (na výřezu ze stejného snímku) dva kvasary ~20.5m
s z~3.71 resp. 2.3 u sousední NGC 4206. Napravo je ještě
malý výřez ze záběru NGC 2903 s třemi kvasary s (odshora) z=1.99,
3.78 a 0.8 u malé skupinky tří galaxií PGC1650398, která sama
je od nás vzdálené "jen" miliardu světelných let..
------
A ještě
nejvzdálenější kvasary, jaké jsem zatím na
svých snímcích galaxií (teď v r.2022) náhodou našel,
s
červeným posunem z~4 (což byl ještě v roce 1987
světový rekord a světlo od nich k nám vesmírem cestovalo přes 12 miliard let).
Ten na výřezu vlevo
(poblíž NGC 4302) má z = 4.27 a na dalším (u NGC 3227) je
kvasar s z = 4.20. Podíval jsem se znova i na pár
starších snímků a na záběru NGC 474 z r. 2016 jsem našel kvasar se
z = 4.23; poblíž něho je
navíc patrná (jako rozmazané načervenalé flíčky) víc než 4
miliardy světelných let vzdálená kupa galaxií. Na posledním
výřezu vpravo (ze záběru NGC 3169) je ještě pěkně jasný kvasar s
z=3.98.
------
Celkem už bylo objeveno přes milion kvasarů a na většině
"hlubších" snímků oblohy je jich tedy mnoho. Na ukázku zmenšený výřez ze snímku spirální galaxie
NGC
3486, kde Aladin označil celkem 13 kvazarů s červenými
posuvy od 0.77 do 3.6. Z nich 12 je na záběru vidět, třináctý
(malá šipka vpravo nahoře) už ne.
------
------
|
Teď zase zpátky. Tehdy po první návštěvě
zmíněných stránek J. Drudise jsem si na zkoušku vybral
docela jasný kvasar 19m s
z=5.18.
A ten byl uprostřed výsledného snímku hned pěkně vidět (a k
tomu ještě další kvasar, vlevo). Po čase se ale ukázalo, že
je o dost blíž !
|
Po asi dvou létech (v květnu
2020) jsem si na kvasary znovu vzpomněl a zase u
Drudise jsem si vybral velice ambiciózní objekt, aktivní galaxii
(i podle Aladina) s
červeným posunem z=7.0082. S malým 19cm
dalekohledem by to určitě mohlo být zajímavé. Moc jsem
od toho pravda nečekal, ale po zpracování dat (asi 4.5
hodiny expozic) se na správném místě jakási slabá skvrnka
objevila.. A to mě velice uspokojilo, bohužel asi jen na
týden. Podle zákona schválnosti se pak totiž data na Aladinu
opět změnila (aktualizace na přehlídku SDSS DR16) a místo
z~7 je teď u stejného objektu úplně jiné
(ale pěkné) spektrum odpovídající
z=0,545.
Ten Sloan mi to asi už dělá schválně.. Už tedy tomu
Drudisovi přílš nevěřím (slíbil taky, že to u sebe
zkontroluje, ale ani pak nic na svých stránkách nezměnil), a
ty kvazary místo focení jak jste viděli jen občas
hledám na svých hotových snímcích galaxií.
|
------
Červený posuv, vzdálenosti a rozpínání vesmíru
(pokud rozumíte
kosmologii, dál už raději
nečtěte)
I ke mně se
tedy už doneslo zjištění pana Hubbla, že se
náš vesmír rozpíná (a vinou kosmologické konstanty popř.
přímo temné energie v poslední době stále rychleji) už od
Velkého třesku, který nastal někdy před asi 13.8 miliardami
let, tedy už docela dávno. Potvrzuje to m.j. červený posuv
(tedy posuv směrem k delším vlnovým délkám) spekter
chemických prvků (třeba vodíku) u hodně vzdálených objektů.
Červený posuv se obvykle označuje jako
z. Jeho příčin
může být ve skutečnosti víc, to tady ale raději vynecháme.
Důležité
je, že červený posuv je veličina relativně snadno měřitelná
(v našem případě stačí mít dostatečně velký teleskop s
detektorem, který zachytí i extrémně slabý signál ve vhodném
spektrálním oboru
a umožňuje tak měřit spektra) a lze jej použít jako indikátor
vzdálenosti kosmologických objektů. K tomu ale ještě
potřebujeme znát vztah mezi vzdáleností zdroje a červeným
posuvem v rozpínajícím se vesmíru a to mohou poskytnout
jenom příslušné kosmologické teorie. Málokdo z nás je
Einstein a tak jen využijeme výsledky dnes obecně
přijímaných modelů založených na obecné teorii relativity, z
nichž vychází i různé kosmologické kalkulátory na internetu
(např.
zde). Když tam
zadáme zjištěné z
a pár dalších parametrů (Hubblovu konstantu
H, t.j. rychlost
rozpínání vesmíru, jeho stáří a další už méně průhledné) oznámí
třeba, jak dlouho světlu trvalo k nám doletět.
Na obrázku vpravo je graf, který jsem takhle dostal
a kam jsem přidal i data od obrázků J. Drudise (body,
získané zřejmě s mírně odlišnými parametry). Kvazary na mých
běžných snímcích mají nejčastěji červený posuv mezi 1 a 4,
což zhruba odpovídá době před 6 až 11,5 miliardami let. K
začátku vesmíru to má ale stále dost daleko, např. reliktní
záření (mikrovlnné pozadí) odpovídající teplotě 2,725 K se
vydalo na cestu už 379 tisíc let po Velkém třesku a má
červený posun z = 1089 !
Situaci
ještě víc komplikuje rozpínání vesmíru, takže i když už
tušíme, jak dlouho to k nám světlu trvalo, není (zvlášť pro
mě) úplně triviální otázka, jak daleko byl daný objekt v
době, kdy k nám od něj světlo vyletělo nebo jak daleko je
dneska. Dokonce se zdá, že třeba kvasar s z=4 byl v době, kdy se
od něj světlo vydalo na cestu k (ještě neexistující)
Zemi blíž, než třeba v podobné situaci kvasar se z=1. Ten
první ovšem zasvítil o miliardy let dřív a jeho světlu
vlastně rozpínání vesmíru celou dobu prodlužovalo cestu,
kterou ještě muselo urazit. Pro jistotu detaily radši vynechám, zvídaví čtenáři si
mohou leccos najít na internetu.
Musím ale dodat, že česká verze wikipedie dostatečným
zdrojem informací o kosmologii zatím bohužel není. Teď k praxi.
Vyhledáváním extrémně vzdálených objektů se už dlouho zabývá
třeba projekt SDSS (Sloan Digital Sky Survey), který
zahrnuje měření spekter milionů podezřelých "hvězdiček" a
zaznamenal už přes milion kvazarů. Výsledné katalogy jsou postupně dostupné na
webu. Ale jak jsem už sám (dvakrát !)
zjistil, ta data se bohužel mohou časem (po přeměření) docela měnit.
Amatérští
astrofotografové se pochopitelně snaží fotit
spíš "hezké" vesmírné objekty, od planet přes hvězdokupy
nebo mlhoviny až po blízké galaxie, tedy obrázky, které
na diváky nějak positivně působí (a je na nich něco vidět). Extrémně vzdálené objekty
se na snímcích projeví jen jako slabé tečky či skvrnky a ty
samozřejmě příliš atraktivní nejsou. Snad jen pro toho, kdo se o vesmír
zajímá
trochu
víc a zkusí si ty (pro mě nekonečné) vzdálenosti představit. Z druhé strany jen vyfotit
takový objekt aspoň jako tečku je
vlastně někdy docela jednoduché a záleží pouze na "hloubce" snímku,
když
si už na internetu můžete zjistít, kde hledat. Já se
obvykle dostávám někam k magnitudám 21-22, někteří i čeští
astrofotografové o 2-3 magnitudy dál a tam je podobných
objektů jistě vidět ještě o dost víc. Tak se taky zmíněný J.
Drudis (se 17" teleskopem) mohl chlubit (i když mu už moc
nevěřím), že většina jeho snímků představovala (postupně)
aktuální světový rekord ve vyfocení nejvzdálenějšího objektu
amatérským vybavením.
|
JKŽ, 16.5.2020 a 11.7.2022
------
Zpět |
|