OBSAH ÚVODEM Světlo – fotony – spektrum Od atomu k vesmíru Minulost vesmíru O hvězdách a lidech Neviditelný vesmír Budoucnost vesmíru PŘEHLED SOUHVĚZDÍ Souhvězdí kolem severního pólu Jarní souhvězdí Hvězdy letní oblohy Podzimní souhvězdí Zimní souhvězdí Souhvězdí kolem jižního pólu SEZNAM SOUHVĚZDÍ
DODATEK Vzdálenost měřená časem Reliktní záření Obraz nejvzálenějšího vesmíru Temná hmota Antigravitace síla z temné energie Temná energie Gravitační čočka Velká mlhovina v Orionu Srážka galaxií (Tykadla) Srážka galaktických kup Kam se řítíme Velká kometa Hale-Bopp (C/1998 O1) Komety – návštěvnice z ledových temnot Komety – přepravci života Člověk – částečka vesmíru
CO JSME VE VESMÍRU? Člověk a vesmír – cesta do nitra hmoty Jsme částečka vesmíru Země je náš kosmický domov Jiné planety Pán bratr Slunce Slunce a Země Hvězdy jsou velmi vzdálená slunce Galaxie jsou obrovská společenství hvězd Jsme článečkem v dějinách vesmíru Jen bychom rádi věděli, co je…?
ÚVODEM
Názvy souhvězdí i hvězd vznikaly někdy před pěti až sedmi tisíci lety. Národy žijící při řekách Jang-c’-tiang, Indus, Nil, Eufrat a Tigris, ale i jinde, viděly ve skupinách hvězd své bohy, hrdiny, pohádkové bytosti, stvůry, zvířata a věci. Pojmenované skupiny hvězd (souhvězdí) se snadno zapamatovaly, jejich představy přetrvaly dodnes. Tehdy byla znalost souhvězdí mnohem důležitější, než je dnes. Pro zemědělce, pastevce, námořníky a pro cestovatele byla hvězdná obloha hodinkami i kalendářem. Rozvrh polních prací se řídil podle toho, kdy před východem Slunce bylo možno spatřit určité souhvězdí. Například podle Homéra východ souhvězdí Orion znamenal čas orby. Souhvězdí pomáhala v orientaci, protože dovolují určit světové strany. Rozdělení oblohy na souhvězdí se snadno pamatovalo, protože rozložení hvězd připomínalo tvary známých zvířat, hrdiny či
božstva, o nichž každý slýchal vyprávět dědy a báby. A tak každá hvězda patřila do nějakého souhvězdí, řekli bychom do nějaké „hvězdné rodiny“, a tím dostala i své „rodinné jméno“ (příjmení). Pro souhvězdí se užívají po celém světě názvy latinské – tak jak byly kdysi zavedeny. Názvy hvězd uvnitř souhvězdí odpovídají „křestním jménům“ v rodině. „Křest“ byl vskutku velmi jednoduchý: astronom Johann Bayer jim v roce 1603 dal jména písmen řecké abecedy. Jako by se doma prvnímu dítěti říkalo alfa, druhému beta, třetímu gama atd. místo František, Marie, Antonín. A tak byla nejjasnější hvězda v souhvězdí Štíra nazvána alfa Scorpii (což je latinsky alfa Štíra), nejjasnější v souhvězdí Labutě alfa Cygni, což je latinsky alfa Labutě)... Hvězda druhá co do jasnosti dostala název beta, třetí gama atd. Když se v některém souhvězdí vyčerpala všechna řecká písmena, sáhlo se po latince (a, b, c), potom po velké latince (A, B, C) až po P. Písmena R–Z se užívají pro označení proměnných hvězd v souhvězdí. Například T Tauri je nepravidelná proměnná mladá hvězda (v souhvězdí Býka) zahalená do oblaků mezihvězdného plynu a prachu. Když je však v některém souhvězdí více proměnných hvězd, po písmenu Z následují RR–RZ, SS–SZ, až po ZZ. Jestliže ani to nedostačuje, užívá se AA–AZ, BB–BZ, až QZ. To už je 343. proměnná hvězda v souhvězdí. Je-li v něm více proměnných hvězd, užívá se V344, V345 atd. Velké písmeno V je znak proměnné hvězdy (latinsky variabilis = proměnný).
A co slabé hvězdy, neoznačené řeckými písmeny? Ty jsou označeny číslem, které má hvězda ve hvězdném katalogu. Například hvězda 28 Tauri (Pleione v Kuřátkách) má číslo z katalogu Historia Coelestis Britanica (od Flamsteeda z roku 1725). Také při tomto označení za číslem následuje latinský název souhvězdí (v druhém pádě). Často se užívají i čísla z jiných katalogů, především Bonner Durchmusterung (BD) a Henry Draper Catalogue (HD). Všechny jasné hvězdy mají svá vlastní jména – mimo označení vědeckého (o němž jsme právě hovořili). Např. α CMa (alfa Canis Maioris – nejjasnější hvězda ve Velkém psu) se jmenuje Sirius. Vega je nejjasnější hvězda v Lyře (α Lyr). Polárka je nejjasnější v Malém vozu (α UMi) atd. Vlastní jméno však mají i některé slabé, někdy i pouhým okem neviditelné hvězdy. Například Barnardova hvězda nebo též Barnardova šipka, která se na naší obloze pohybuje nejrychleji (o průměr Měsíce se posune za 180 roků). K poznávání souhvězdí však nevedla lidstvo jen praktická potřeba, ale i přirozená zvídavost, kterou měli Řekové, Egypťané a Mezopotámci před více než sto generacemi a kterou máme i my. Chceme vědět, co jsou hvězdy, jak jsou daleko, proč září, jak vznikly, jak žijí a jak zanikají, mají-li také své planety, je-li život možný i jinde než na Zemi, v jakých skupinách hvězdy putují vesmírem, je-li vesmír konečný, jak je starý, kdy zanikne... Tyto i jiné otázky napadají při pohledu na hvězdnou oblohu každého bez rozdílu věku, povolání, zeměpisných souřadnic a doby, v níž
žije. Na mnohé z těchto otázek mohla odpovědět moderní astronomie poměrně nedávno. Používá dokonalých dalekohledů na povrchu Země nebo na družicích, které obíhají vysoko nad zemskou atmosférou. Mohutné dalekohledy dovolují „nahlédnout“ nesmírně daleko, až téměř k obzoru našeho vesmíru. A jiné mohutné přístroje (zvané urychlovače částic) dovolují nahlédnout hluboko do nitra hmoty, to jest do protonů, elektronů, neutronů, z nichž je vesmír zbudován. Souhvězdí – náhodná seskupení hvězd. Jsou složena z hvězd jasných, slabých i sotva viditelných, z hvězd bílých, modrých, žlutých, oranžových, červených až purpurových. Některé hvězdy jsou velmi vzdálené, tak vzdálené, že světlo potřebuje tisíce roků, aby z nich doběhlo do naší sluneční soustavy; naopak jiné hvězdy z téhož souhvězdí jsou takřka „za humny“, neboť světlo z nich k nám letí jen několik roků. Proč hovoříme jen o našich souhvězdích? Obrazce, které můžeme vidět v seskupení hvězd, ty lze vidět jen ze Země (nebo z jiného tělesa v naší planetární soustavě). Jsou to tedy souhvězdí naše, to je nás pozemšťanů. Pro jiná galaktická společenství – pro inteligentní bytosti na planetách jiných vzdálených hvězd v naší Galaxii – jsou hvězdy seskupeny do jiných obrazců; souhvězdí na jejich obloze vypadají docela jinak než naše souhvězdí. Název Naše souhvězdí je omezením nejen místním (jde o souhvězdí viditelná pouze ze Země), ale i časovým; jde totiž o souhvězdí
současné doby nebo doby vzdálené od současnosti ne více než několik tisíciletí. Naši dávní předkové (řekněme před čtvrt milionem roků) viděli zcela jiná souhvězdí, než vidíme my. Podobně i naši dalecí potomci, např. pozemšťané za čtvrt milionu roků, budou mít na obloze zcela jiná souhvězdí, než máme v současné době my. Každá hvězda se totiž vzhledem k ostatním hvězdám na obloze pozvolna pohybuje. Původně bylo ve starověku 48 souhvězdí. K nim přidali mořeplavci a astronomové v novověku dalších čtyřicet. Některá stará souhvězdí se rozpadla na dvě či více, neboť byla příliš velká (Loď Argo, Štír). Jinde, zejména na jižní obloze, byla zavedena nová souhvězdí, a to pro snadnější práci astronomů. Původní souhvězdí neměla přesné ohraničení. Důkladné rozdělení celé oblohy na 88 souhvězdí zavedla Mezinárodní astronomická unie v roce 1930. Souhvězdí jsou rozdělena oblouky nebeských rovnoběžek a poledníků. Každé souhvězdí má jméno v národních jazycích, například v češtině Vozka, Orel, Panna, Plachty atd. Ale astronomové na celém světě používají názvů latinských, např. Auriga, Aquila, Virgo, Vela atd. Proto za každým českým názvem uvádíme též název latinský v prvním i druhém pádě, například Auriga, Aurigae; Vela, Velorum atd. Konečně za latinským názvem uvádíme zkratku jména souhvězdí, například Aur, Aql, Vir, Vel atd. Druhého pádu latinského názvu a zkratky se běžně užívá při označování hvězd na obloze.
Jasné nebo významné hvězdy mají svá vlastní jména, například Sirius, Polárka, Proxima Centauri, Barnardova šipka atd. Nejběžněji se však užívá k označení hvězd řecké abecedy. Abecední sled písmen odpovídá zároveň jasnosti hvězd. α Canis Majoris je nejjasnější hvězda ve Velkém psu (Sirius), α Ursae Minoris je nejjasnější hvězda v Malém vozu (Polárka). Hvězda označená β je druhá co do jasnosti v určitém souhvězdí atd. Velkými písmeny latinské abecedy, počínaje písmenem R, se označují proměnné hvězdy, například R Coronae Borealis. Mlhoviny, hvězdokupy a jasnější galaxie mají buď vlastní názvy (Řasová mlhovina, Jesličky, Kuřátka), nebo jsou označeny pořadovým číslem v katalogu Messierově (zkratka M), například M 44 jsou Jesličky, M 31 je galaxie v Andromedě atd. Většinu hvězd, o nichž se dočtete v této knížce, uvidíme pouhým okem. Hvězdy slabé, mlhoviny a galaxie očima zpravidla neuvidíme. Proto si musíme vypomoci kukátkem, triedrem, sometem nebo dalekohledem. Možná že znáte objekty našich souhvězdí. Než však začnete pročítat texty k jednotlivým souhvězdím, prokousejte se úvodními kapitolkami, abyste si osvojili znalost základních astronomických pojmů a poznatků.
SVĚTLO – FOTONY – SPEKTRUM Vesmír poznáváme prostřednictvím světla (stejně jako naše nejbližší okolí). Světlo – to jsou elektromagnetické vlny (čili elektromagnetické záření), podobné vlnám na vodě. Zatímco vodní hladina kolísá při vlnění nahoru a dolů, v elektromagnetické vlně kmitá elektrická síla (a síla magnetická, kolmá na elektrickou). Světlo je takový druh elektromagnetického záření (elektromagnetické vlny), které působí na naše oko, a které tedy vidíme. Jsou i jiné druhy záření – lišící se od světla délkou vlny –, které nevidíme. Délka vlny světla je od čtyř do sedmi desetitisícin milimetru. Kratší vlny – až do jedné stotisíciny milimetru nazýváme záření ultrafialové. Ještě kratší vlny – až do jedné miliardtiny milimetru, se nazývají rentgenové nebo X–záření (0,000 01 mm – –0,000 000 001 mm). Elektromagnetické záření o vlnových délkách ještě kratších (to je menších než miliardtina milimetru) jmenujeme záření gama. Naše oko nevnímá žádné z těch záření, jejichž vlny jsou kratší než u světla. Záření o delších vlnových délkách než světlo – to je od sedmi desetitisícin mm po 1/3 mm, se nazývá infračervené (vysílají je např. rozžhavená kamna, infrazářiče, planety, hvězdy apod.). Záření o vlnových délkách milimetr až mnoho kilometrů je záření rádiové – rádiové vlny. Vysílá je každá televizní či rádiová vysílačka a mnoho těles ve vesmíru. Je třeba zdůraznit, že všechny uvedené
druhy záření – gama, X, ultrafialové, infračervené a rádiové – jsou tytéž elektromagnetické vlny, lišící se pouze svou délkou. Podobně jako věci jsou složeny z atomů, tak elektromagnetické záření sestává z fotonů. Jsou to drobné chomáčky energie, v nichž kmitá elektrická (a magnetická) síla. Všechny se pohybují největší možnou rychlostí – tři sta tisíc kilometrů za jednu sekundu. To je zhruba sedmkrát kolem zeměkoule nebo ze Země na Měsíc. Přitom ještě fotony velice rychle kmitají. Kolikrát? Tolikrát, kolik vlnových délek se vejde do vzdálenosti 300 000 km (nezapomeňte si vyjádřit tuto vzdálenost také v milimetrech jako vlnové délky). Počet kmitů za sekundu (čili kmitočet) je tím větší, čím je vlnová délka kratší. Čím větší kmitočet fotonu, tím je větší energie, kterou unáší. Světelný foton tedy obsahuje větší energii než infračervený, rentgenový má větší energii než světelný atd. Záření hvězd (ale i jiných těles) obsahuje fotony nejrůznějších energií (čili kmitočtů nebo vlnových délek). Přístroj zvaný spektrograf roztřídí fotony podle energie; takovému rozložení záření hvězdy říkáme spektrum hvězdy (či jiného tělesa). Spektrum hvězdy nám říká, jak je hvězda horká, jak je veliká, jak rychle se k nám přibližuje nebo od nás vzdaluje, z jakých chemických prvků je složena, jak rychle se otáčí atd. Spektrum kosmických těles je tedy pro poznání vesmíru velmi důležité. Všechny fotony se vesmírem šíří stejně rychle; proto z blízkých hvězd k nám doběhnou dříve než ze vzdálených galaxií. Fotony,
které právě teď dopadají na Zem z celého vesmíru, jsou tedy různě staré – tím starší, čím vzdálenější těleso je vyslalo. Světlo z meteorů vzniklo asi před tisícinou sekundy, foton z Měsíce je jeden a čtvrt sekundy starý, ze Slunce 8 minut, z blízkých hvězd několik roků, ze středu naší Galaxie 30 tisíc roků, z galaxie v Andromedě dva miliony let, ze vzdálených galaxií několik miliard let; nejstarší fotony jsou deset miliard roků staré (tzv. reliktní záření). Pohled do vesmíru je pohledem do minulosti; tím dávnější, čím vzdálenější prostory pozorujeme. To je důsledek konečné rychlosti světla. O tom, co se děje právě teď v naší sousední galaxii M 31
v souhvězdí Andromeda, se dozvědí naši potomci až za dva a půl milionu let. Tak dlouhou dobu potřebuje světelný paprsek, který právě vyběhl z M 31, aby dostihl naši Zemi. 2,5 milionu roků je pro nás nepředstavitelně dlouhá doba. Pomozme naší představě: Od narození Ježíšova uplynula dvě tisíciletí. Za tu dobu zde na Zemi prožilo své životy asi sto generací. Kdyby se každý rok této dlouhé doby (to jest celého našeho letopočtu) prodloužil na tisíciletí, potom bychom dostali dobu, po kterou letěl paprsek z galaxie v Andromedě, než dopadne do našeho oka. Ten paprsek, starý 2,5 milionu let, opravdu vidíme pouhým okem.
OD ATOMU K VESMÍRU ATOMY
Vzdálenosti hvězd 10 000 000 000 km
Sluneční soustava Veleobří hvězdy Vzdálenost Země – Slunce
100 000 000 km
Abychom rozuměli tomu, proč hvězdy září a jak žijí, je třeba vědět, co jsou atomy. Z chemie známe, že atom je nejmenší částečka prvku, například vodíku, uhlíku, helia, kyslíku, železa atd. V přírodě a ve vesmíru známe sto čtyři prvky. Atomy jsou velmi malé, neboť kvadrilion (číslo se čtyřiadvaceti nulami) jich váží jeden gram. Kdybychom jich narovnali vedle sebe deset milionů, dostali bychom řadu dlouhou jeden milimetr. Přes nepatrné rozměry je atom složitý. Podobá se sluneční soustavě. Kolem těžkého jádra (Slunce) obíhají lehounké elektrony (planety). Průměr jádra je stotisíckrát menší než průměr celého atomu. Přesto je jádro několiktisíckrát těžší než elektrony. Jádro je složeno z kladných protonů a neutronů, které nemají elektrický náboj. Mezi protony a neutrony v jádře působí obrovská přitažlivost zvaná jaderná síla. Hvězdy září díky této jaderné síle. Z protonů v nitru hvězd vytváří jaderná síla jádra těžších prvků a při tom se uvolňuje velká energie. Elektrony obíhající kolem jádra jsou záporně nabity a jejich počet je stejný jako počet protonů v jádře. Proto se jeví atomy jako neutrální. Ale ve hvězdách jsou elektrony z atomů vyraženy, takže zbývají buď holá jádra, nebo kladně nabité ionty. Žhavé hvězdné
1 000 000 km 100 000 km 10 000 km 1000 km 100 km 10 km 1 km 100 m
Slunce Velké planety Země Měsíc Planetky
1m 1 dm 1 cm 10 000 000 Angströmů = 1mm 1 000 000 Angströmů = 0,1mm
Člověk, velké meteority Meteority Tepelné záření Tepelné záření, světlo
1 Angström
Ultrafialové záření Záření X (lékařský rentgen) Průměr atomu
0,000 01 Angströmu Proton, atomové jádro
Krok o jeden stupínek nahoru znamená, že rozměr vzrůstá desetkrát.
plyny jsou složeny z iontů, mezi nimiž rychle probíhají volné elektrony. Takové žhavé směsi kladných iontů a záporných elektronů se říká plazma. Je to čtvrté skupenství vedle skupenství pevného, kapalného a plynného, které známe na Zemi. Hvězdy jsou tedy velká plazmová tělesa.
VZNIK ATOMŮ Nitro Slunce a ostatních hvězd je směsicí atomových jader a elektronů, které se pohybují závratnými rychlostmi. Tak atomová jádra ve Slunci mají rychlost několika set kilometrů za sekundu. Elektrony se pohybují mnohem rychleji, deset tisíc kilometrů za sekundu i více. U mnohých hvězd jsou tyto rychlosti ještě větší. V nitru hvězd je vysoká hustota (ve Slunci 100 g/cm3) a jádra i elektrony na
sebe prudce narážejí. Je-li srážka atomových jader zvlášť prudká, obě jádra splynou a vytvoří jádro nové, těžší. Těmto přeměnám jader se říká termonukleární reakce, neboť probíhají za vysokých teplot (deset milionů až tři miliardy stupňů) a teplý se řekne řecky termos. Při termonukleárních reakcích se uvolňuje velké množství energie. Tak přeměna jednoho kilogramu vodíku v helium uvolňuje čtvrt miliardy kilowatthodin. Vyjádřete cenu této energie v korunách a pochopíte, proč vědci a technici na Zemi se tak usilovně snaží získávat energii z termonukleárních reakcí. Hvězdy jsou složeny hlavně z vodíku. Vodíková jádra jsou protony a z nich se v nitru hvězd budují ostatní prvky. V nitru Slunce
a mnoha jiných hvězd se za teplot deseti až dvaceti milionů stupňů mění vodík v helium. Čtyři protony se sloučí v jádro helia. U hvězd vyvinutějších, které už přeměnily vodík v helium, mění se za teploty sta milionů stupňů helium v uhlík, z uhlíku a helia vzniká kyslík atd. Všechny atomy uhlíku, kyslíku a jiných prvků, z nichž sestává naše tělo a věci kolem nás, vznikly termonukleárními reakcemi v nitru hvězd. Odtud byly vyvrženy do mezihvězdného prostoru a staly se součástí mlhoviny, z které vzniklo Slunce, Země a ostatní tělesa naší planetární soustavy. Z půdy, vody a vzduchu čerpají živé organizmy všechny atomy potřebné pro stavbu svého těla. Jsme tedy potomky dávných, předslunečních hvězd. V jejich nitru byly vytvořeny všechny atomy, z nichž je vybudována Země a všechno živé na ní – tedy i naše tělo. Pomocí radioaktivních prvků (uranu a thoria) můžeme vypočítat, že atomy našeho těla a všeho našeho okolí vznikly ve hvězdách před sedmi miliardami roků; tedy dvě miliardy let předtím, než vzniklo Slunce a Země.
SLUNEČNÍ SOUSTAVA Naše Slunce je obklopeno velikým množstvím těles, tělísek a prachu. Jejich velikost je rozmanitá, od droboulinkých mikroskopických mikrometeoroidů až po obří planetu Jupiter. Všem dohromady říkáme sluneční soustava – neboť Slunce je drží
gravitační silou ve své blízkosti. Hlavními členy sluneční soustavy je Slunce a osm planet. Některé planety (Země, Mars, Jupiter, Saturn, Uran a Neptun) jsou provázeny jedním nebo více měsíci, které obíhají blízko kolem planety podobně jako planety kolem Slunce. Pět planet je známo již od starověku – ty nejjasnější, které můžeme pozorovat pouhým okem: Merkur, Venuše, Mars, Jupiter a Saturn. Ve starověku a středověku lidé věřili (a někde dodnes věří), že rozestavění planet ovlivňuje lidské osudy (astrologie). Od dob Koperníkových bylo známo, že planety obíhají kolem Slunce po kruhových drahách, ležících přibližně v jedné rovině – ekliptice. Pražský astronom Kepler později zjistil, že dráhy jsou ve skutečnosti elipsy, v jejichž jednom ohnisku je Slunce. Čím je planeta blíže Slunci, tím rychleji obíhá. My ze Země vidíme planety na pozadí zvířetníkových souhvězdí. Pozorujeme-li oblohu po delší dobu (několik dnů až týdnů), zjistíme, že se planety pohybují vzhledem ke hvězdám a přecházejí z jednoho souhvězdí do druhého. Proto se jim říká „bloudící hvězdy“ čili planety; řecké slovo planetein znamená bloudit. Mnohem menší tělesa než planety jsou planetky (zvané též asteroidy či planetoidy). Pouhým okem je nevidíme a na některé z nich musíme použít největší dalekohledy světa. V dalekohledu se jeví planetky jako hvězdy, lze však i během několika hodin zjistit jejich pohyb vzhledem ke hvězdám. Je jich přes sto tisíc. Jednou z nejmenších je Adonis o průměru 300 metrů, největší Ceres má
průměr 1000 kilometrů. Většina se pohybuje v pásu mezi dráhami Marsu a Jupitera. Jen málokterá se přiblíží blízko k naší Zemi (např. Adonis), nebo zaběhne na dráhu Jupitera (např. Hidalgo). Je pravděpodobné, že některé z planetek, které zabíhají dovnitř Marsovy dráhy (např. Ikarus), jsou vyhaslé komety – vlastně pouze jádra krátkoperiodických komet, z nichž se vyčerpaly všechny těkavé látky; nemohou tedy už nikdy vytvořit komu a ohon.
PLANETA ZEMĚ Země je jedna z planet Slunce. Astronauti ji nazývají modrou planetou (pozorována z Měsíce se jeví jako krásná modrá koule, na níž jsou patrné hnědavé obrysy pevnin). Dnes už nikdo nepochybuje o tom, že je kulatá. Její průměr je 12 700 km. Nad pevninami a moři se prostírá ovzduší (atmosféra). Do výšky patnácti kilometrů je atmosféra neklidná, s proměnlivou teplotou,
tlakem a vlhkostí. Tato část atmosféry se nazývá troposféra. Atmosféra sahá do výšek přes tisíc kilometrů nad zemský povrch. Tam lze ještě pozorovat polární záři a zjišťovat molekuly vzduchu přístroji na raketách a umělých družicích. Země je velký magnet. Daleko za hranice atmosféry se rozprostírají její čáry magnetické indukce. Připomínají nesmírně tenké a pružné ocelové nitě spojující severní magnetický pól s jižním. Na nich se zachycují jako v obrovských pavučinách proudy drobných částic – elektronů a iontů. Těmto proudům říkáme sluneční vítr, protože nepřetržitě proudí ze Slunce rychlostí několika set kilometrů za sekundu. Prostor zaplněný indukčními čárami zemského magnetu se nazývá magnetosféra. Tlak slunečního větru ji deformuje. Ve výškách kolem 100 km nad povrchem Země se na kratičkou dobu zažehují meteory. Vypadají jako hvězdy, které rychle přeletí po obloze a zhasnou. Jsou to většinou drobná zrníčka prachu, která se třením o vzduch zahřejí a svítí. Víme, že hvězdy jsou milionkrát větší než naše Země; jeví se nám jako svítící tečky, neboť jsou nesmírně daleko. Jestliže říkáme o meteoru, že „padá hvězda“, je to jen přirovnání. Můžeme si snadno představit, co by se stalo, kdyby se Země srazila s hvězdou: propadla by se do žhavého nitra hvězdy a velmi brzy by se zcela rozložila na jednotlivé atomy – vypařila by se docela a stala by se součástí hvězdného nitra. Hmotnost hvězdy by tím vzrostla zcela nepatrně, asi o jednu
miliontinu; jako kdyby slon spolkl mravence. Meteor tedy není padající hvězda. Ve velkých výškách se vyskytuje polární záře. U nás vzácně, v polárních krajinách téměř denně. Je to jemné světélkování vzduchu ve výškách nad 100 km. Barva polární záře se mění od světle zelené až po tmavě červenou. Někdy tento jev rovnoměrně pokrývá rozsáhlé části nebe, jindy vypadá jako nádherné proměnlivé drapérie (závěsy), nad jejichž krásou se tají dech. U primitivních obyvatel severu vzbuzovala polární záře posvátnou hrůzu. Výzkumy ukázaly, že svícení polárních září je způsobeno protony a elektrony slunečního větru, které jsou zachyceny nejprve v magnetosféře. Potom klouzají podél čar magnetické indukce z magnetosféry dolů, až do atmosféry, kde se srážejí s molekulami kyslíku a dusíku a budí je k záření. Podobně je tomu v neonových reklamách, kde elektrony protékajícího proudu narážejí na atomy neonu (či jiného plynu) a budí je k záření. Nebezpečné záření rentgenové a ultrafialové z vesmíru je pohlcováno ovzduším nad výškou šedesáti kilometrů. Odtrhává elektrony z neutrálních atomů a z molekul vzduchu, takže atmosféra nad šedesáti kilometry je dobrý vodič elektřiny. Nazývá se ionosféra. Protože se od ní odrážejí rádiové vlny, je ionosféra velmi důležitá pro rozhlas.
METEOROID, METEOR A METEORIT Název této kapitolky není dětská říkanka, na níž by si děti cvičily jazyk, něco jako „pštros s pštrosicí a s pštrosáčaty“. Je to jedna a táž věc – kámen či kus železa, který v meziplanetárním prostoru obíhá Slunce (to je meteoroid) nebo prolétá atmosférou Země a přitom září (to je meteor), a pokud neshoří, dopadne na povrch Země (pak ho nazveme meteorit). Meteoroidy jsou nejmenší členové sluneční soustavy. Jejich velikost je různá – od miliontiny milimetru až po skály o velikosti sto metrů. Je jich velice mnoho – tím více, čím jsou menší. Nejvíce je drobounkých prášků o hmotnosti miliontiny až tisíciny gramu. Meteoroidy obíhají kolem Slunce podobně jako planety. Jestliže se srazí se Zemí, setkají se nejprve s její atmosférou. Při vpádu do zemské atmosféry se meteoroid rozžhaví a září ve výškách asi 100 km nad povrchem Země: pozorujeme meteor. Za bezměsíčné noci uvidíme na obloze asi deset meteorů za hodinu. Několikrát za rok můžeme pozorovat velmi časté přelety meteorů. Vypadá to, jako by vyletovaly z jediného bodu (tzv. radiantu). Takové hojné padání meteorů nazýváme meteorický roj. Při některých rojích pozorovatelé napočítali několik set až tisíc meteorů za hodinu. Meteoroidy, které způsobují meteorický roj, jsou pozůstatkem některé komety: kdysi byly zamrzlé do ledového jádra komety. Kdykoliv se kometa navrátila z dalekých mrazivých prostor do blízkosti Slunce, roztála na jejím jádru vrstva ledu, vypařila se
(sublimovala), a drobné kamínky i prach se uvolnily do okolního meziplanetárního prostoru: vytvořily proud meteoroidů, které – jako vlečka – obíhají v blízkosti původní dráhy komety. Jestliže Země prochází takovým pozůstatkovým proudem, pozorujeme meteorický roj. Protože meteoroidy proudu se pohybují rovnoběžně, zdá se nám, jako by meteory vyletovaly z jediného bodu (radiantu). Roj se nazývá podle toho, v kterém souhvězdí se nachází jeho radiant (např. Perseidy, Orionidy, Leonidy). Jestliže se Země setká s velkým meteoroidem (o hmotnosti mnoha tun), pozorujeme oslnivě jasný meteor zvaný bolid. Takový meteoroid se nestačí při rychlém průletu atmosférou vypařit a dopadne na povrch Země. Nazýváme ho pak meteorit. Meteorit je tedy kámen či železo „spadlé z nebe“. Největší známý železný meteorit má hmotnost 60 tun. Nazývá se Hoba. Byl nalezen v roce 1920 v africké Namibii a dosud leží na místě, kam dopadl. Největší známý kamenný meteorit má hmotnost jedné tuny. Nejproslulejší je však meteorit Příbram, ne pro svou velikost, ale proto, že se tehdy poprvé v historii astronomie podařilo určit dráhu původního meteoroidu. Běhal po eliptické dráze kolem Slunce, daleko až k Jupiterově dráze; obíhal Slunce po mnoho milionů roků, až se 7. dubna 1959 srazil se Zemí, zazářil nad Čechami a spadl blízko Příbrami. Dnes je v bohaté sbírce meteoritů v Národním muzeu v Praze. Až si tam budete různé meteority prohlížet, uvědomte si, že obíhaly volně meziplanetárním prostorem kolem Slunce
– do té chvíle, než se setkaly se Zemí, než zazářily v její atmosféře a dopadly na zemský povrch.
MĚSÍCE Planetám se v mnohém podobají měsíce (družice). Jsou to také chladná tělesa bez vlastních zdrojů energie. Rozdíl mezi měsícem a planetou je především v pohybu. Měsíce obíhají kolem planet, kdežto planety obíhají kolem Slunce nebo jiné hvězdy. Je znám případ, kdy měsíc byl odtržen od planety a dodnes krouží kolem Slunce. Pluto byl kdysi Neptunovým měsícem, ale byl od něho odtržen gravitační silou jiného Neptunova měsíce a obíhá kolem Slunce samostatně. Planety sluneční soustavy mají dohromady přes sto šedesát měsíců. Jen u Merkuru a Venuše žádný měsíc objeven nebyl. Marsovy měsíčky se nazývají Phobos a Deimos (Strach a Hrůza, asi proto, že Mars byl bohem války). Mají oba tvar brambory. Bližší Phobos má rozměry přibližně 19 km × 21 km × 27 km. Deimos, který obíhá kolem Marsu ve větší vzdálenosti, je menší, a měří 11 km × 12 km × 15 km. Jejich povrch je tmavý, neboť obsahuje mnoho uhlíku. Oba měsíčky obíhaly jako planetky Slunce a byly později zachyceny Marsem. Největší měsíce Jupiterovy (Io, Europa, Ganimet a Kalisto) se nazývají Galileovy, podle hvězdáře, který je jako prvý uviděl v dalekohledu roku 1610. Na Io je několik činných sopek. Největší měsíc Saturnův, Titan, má atmosféru a biologové
se domnívají, že by na jeho povrchu byl možný život. Jupiter, Saturn a Uran mají prstence, což je obrovské množství drobných a droboučkých měsíčků (od velikostí zrnka prachu až po několik metrů), které obíhají svou planetu v tenké vrstvě. Jsou to většinou kousky ledu, které asi vznikly roztříštěním ledového měsíce. Pluto, kterého astronomové nepočítají za planetu, má také měsíc zvaný Charon (o průměru asi 800 km). Jedním z mnoha známých měsíců je náš Měsíc. Je pochopitelné, že se k němu jako k nejbližšímu nebeskému tělesu upoutal zájem astronomů nejvíc. Zvláště v poslední době, kdy na jeho povrch vstoupil člověk a kdy přístroje vyrobené lidskou rukou
automaticky vyšetřovaly vlastnosti měsíčního prašného povrchu. Ukázalo se, že Měsíc vznikl o něco později než Země. Chybí mu těžké prvky (železo, nikl a jiné, které jsou v zemském jádru). Při srážce s tělesem velikosti Marsu bylo vyvrženo z hořejších (lehčích) částí Země mnoho hornin, které obíhaly Zemi a stmelily se do Měsíce. Měsíční horniny se skládají z podobných nebo stejných minerálů jako horniny pozemské. Jen voda tam není, takže Měsíc je suchý, úplně vyprahlý. Tmavé skvrny (moře) jsou ztuhlá láva, která se vylila před 3–4 miliardami let. Osvětlená polovina Měsíce je pochopitelně stále přivrácena ke Slunci. Měsíc Zemi obíhá, a proto vidíme z jeho osvětlené poloviny různou část. Jinými slovy: pozorujeme na něm střídání fází. Při úplňku nevidíme na měsíčním povrchu žádné stíny. Jeví se plochý, oslňuje náš zrak, takže není vhodný k pozorování. Pro naše předky před třemi sty až čtyřmi sty generacemi, tedy v době kamenné, byl Měsíc důležitý pro měření času. Běh jejich života byl určován střídáním dnů a roků. Avšak od trvání dne k roku je příliš velký skok. Psát neuměli a počítat do 365 také ne. Proto se nabízel Měsíc jako přirozený „měřič času“. V oněch dobách měli Indoevropané společný jazyk. Dosud nám v indoevropských jazycích zůstal z Měsíce kořen mes (německy messsen, francouzsky mesurer, anglicky measure, česky měřit apod.). Měsíc byl v oněch dobách přirozeným měřidlem času. Doba sedmi dnů, po které se
střídají čtvrtě Měsíce – ta se nám dones dochovala jako týden. I kalendářní měsíc je dědictvím po indoevropských předcích.
KOMETY Žádné z těles sluneční soustavy nepodléhá tak nápadným změnám jako komety. Ve velkých vzdálenostech od Slunce se jeví jako bod podobný hvězdičce: je to pouhé jádro, veliká koule špinavého ledu a sněhu o průměru desítek kilometrů (jako menší planetka). Jestliže se přiblíží na vzdálenost menší než tři astronomické jednotky (to je 450 milionů kilometrů) od Slunce, rozehřívá se povrch jádra slunečním zářením. Vypařují se těkavé složky (za sekundu několik tun) a tvoří se koma – veliký plynný obal. (Koma znamená vlasy a odtud název tělesa kometa – starší český název vlasatice). Čím více se blíží kometa ke Slunci, tím rychleji se pohybuje. Když se přiblíží do vzdálenosti menší než 1,5 astronomické jednotky (asi 220 milionů kilometrů), vytlačuje sluneční záření z komy plyny a prach a tak se tvoří charakteristický ohon komety, dlouhý mnoho milionů kilometrů. Komety přicházejí do naší sluneční soustavy z velikých dálek, kam letí sluneční světlo několik měsíců. Tam, daleko za drahou Pluta, tvoří veliké oblako, tzv. Oortův oblak komet. Celkem je v něm asi sto miliard komet. Odtud k nám komety přicházejí a tam se zas navracejí. Některé jsou však při návštěvě sluneční soustavy zachyceny některou velikou planetou; jejich dráha se pak změní
z velmi protáhlé elipsy na elipsu blízkou kružnici a kometa se stane krátkoperiodickou. Taková kometa se nevzdaluje příliš daleko od Slunce, ztrácí svou komu a ohon během několika tisíc roků a přestane být viditelná pouhým okem. Z komety pak zbude jen mrtvé jádro – malá planetka. Nejznámější kometa byla nazvána podle anglického astronoma Edmunda Halleyho. Kolem roku 1700 použil Newtonovy zákony, aby vypočítal dráhu komety z roku 1682. Zjistil k velkému překvapení, že docela stejnou dráhu měla i kometa z roku 1607 a 1531. Došel k závěru, že to jsou tři různé návraty téže komety. Předpověděl, že se objeví znovu v roce 1759. Objevila se skutečně, ale Halley už byl po smrti. Prvý záznam o Halleyově kometě pochází z roku 1057 př. n. l. Po roce 240 př. n. l. byl každý návrat Halleyovy komety zaznamenán buď v Číně, nebo v Evropě. Vrací se vždy po 76 letech. Byla pozorována v roce 1910, pak koncem roku 1985 a začátkem roku 1986. Přes 400 vědců ze 40 různých zemí se na tento návrat Halleyovy komety připravovalo. Vyslali dokonce sondy přímo do hlavy komety, aby zjistili její vlastnosti. Staří Číňané nazývali komety „hvězdy návštěvnice“. Ve středověku zase panoval názor, že komety přinášejí lidem různé druhy katastrof a pohrom. Ani jedno, ani druhé: jsou to obyčejné ledové koule, v nichž je zamrzlý prach a drobounké kamínky. Daleko za dráhou Plutovou, v mrazivých prostorách daleko od Slunce jsou jich miliardy. Jen občas některá z nich zavítá do prostor mezi
planetami, blízko ke Slunci, a poskytne nám nádhernou podívanou. Potom se vrací zpět do vzdálených tmavých, mrazivých prostor. Tam, vzdáleny od Slunce tisíckrát dále než Pluto, dostávají jen drobty slunečního záření. A přesto neopustí sluneční soustavu. Provází Slunce vesmírem jako obrovský včelí roj svou matku. Některé z komet, které zabíhají k planetám a příliš se přiblíží k Jupiteru nebo Saturnu, jsou gravitací zachyceny a přinuceny obíhat uvnitř planetární soustavy. To jsou periodické komety a nejznámější z nich je kometa Halleyova. Její ledové jádro měří patnáct kilometrů. Zcela neobvyklá událost však nastala nedávno. Mohutný Jupiter zachytil kometu přicházející z mrazivé periferie. To je běžná událost. On si tu kometu však nechal pro sebe. Udělal z ní svůj měsíc a roztrhal ji na dvacet kusů, které postupně v červenci 1994 pohltil. Kdyby kometa „Shoemaker–Levy 9“ (tak se podle objevitelů jmenuje) dopadla na Zem místo na Jupitera, zničila by veškeré lidstvo.
PLANETY Planety nepatří k souhvězdím, protože se stále pohybují po obloze a přecházejí z jednoho zvířetníkového souhvězdí do druhého. Mluvili jsme však o planetách i u jiných hvězd, a proto je třeba znát rozdíl mezi hvězdou a planetou. Těleso, které má hmotnost větší než sto kvadrilionů tun (číslo s šestadvaceti nulami), je hvězda. Tlaky a teploty uvnitř tělesa tak hmotného dostačují, aby v něm
vlastní; je to odražené světlo sluneční. Nejen Slunce, ale i mnoho jiných hvězd má svou planetární soustavu. O planetách jiných hvězd jsou naše vědomosti zatím malé. Ony planety jsou totiž příliš slabé (i pro ty nejmohutnější dalekohledy) a navíc se zcela ztrácí v záři své hvězdy. U mnoha blízkých hvězd byly zjištěny planety, např. u hvězdy 51 Pegasi. Hvězda a její planeta obíhají kolem společného těžiště a pohyb hvězdy lze zjistit. Děje se tak přesným proměřováním její polohy, nebo měřením její radiální rychlosti. Snímky v infračerveném záření (pořízené na družici IRAS) ukazují kolem některých hvězd (např. kolem Vegy), tzv. planetární disky. Někdy se jim říká protoplanetární disky nebo proplydy. Také radioastronomové mají důkazy pro to, že kolem celé řady hvězd jsou planetární disky – tedy zárodky planetárních soustav. Ve Velké mlhovině v Orionu zjistil Hubbleův dalekohled více než stopadesát disků kolem rodících se hvězd. Z takového disku otáčejícího se kolem Slunce vznikla před čtyřmi a půl miliardami roků i naše planetární soustava. probíhaly termonukleární reakce. Energie uvolněná v termonukleárních reakcích udržuje těleso ve žhavém stavu a uniká do okolního vesmíru jako záření. Naopak těleso o hmotě menší nemá vlastní zdroj energie, protože jeho nitro není dostatečně horké, aby v něm termonukleární reakce probíhaly. Světlo, které k nám z planet přichází, není jejich
SLUNCE Naší nejbližší hvězdou je Slunce. Je pro nás nejdůležitějším nebeským tělesem, protože doslova každé naše hnutí, každý tep srdce a pohyb ostatních svalů v našem těle jsou „poháněny“ Sluncem. Sluneční záření přináší energii pro všechen život na Zemi. Zachycují je zelené rostliny a ukládají jeho energii do cukru,
do tuků, škrobu a do jiných ústrojných látek. Živočichové přebírají tuto energii buď přímo (býložravci), nebo nepřímo (masožravci). Do našich svalů se tedy dostává sluneční energie s rostlinnou a živočišnou potravou. Často v naší knížce porovnáváme hvězdy se Sluncem. Jeho vzdálenost od Země je sto padesát milionů kilometrů. Jeho hmotnost je tisíc kvadrilionů tun (číslo se sedmadvaceti nulami), což je třistatisíckrát víc, než je hmotnost Země. Objem Slunce je víc než milionkrát větší než objem Země. Slunce je koule ze žhavých plynů (odborně řečeno – z plazmatu), hlavně z vodíku a helia. Ostatních prvků je mnohem méně; všech dohromady je méně než jedno procento.
Stavba slunce: 1 žhavý střed 2 přenos energie zářením 3 viditelný povrch 4 fotosféra 5 chromosféra 6 erupce 7 skvrna 8 protubernace 9 koronální kondenzace 10 sluneční vítr
Na viditelném povrchu Slunce je teplota šest tisíc kelvinů. S hloubkou pod povrchem teplota stoupá a v samotném středu Slunce dosahuje patnáct milionů kelvinů. To je obrovský žár, při němž se všechny částice pohybují velice rychle. Srážky protonů jsou tam tak prudké, že se při nich překoná vzájemná odpudivá síla a začne mezi nimi působit síla jaderná. Ze čtyř protonů (jader vodíku) vznikne jádro helia (to je alfa částice). Přitom se uvolní značné množství energie. Každou sekundu se v nitru Slunce přemění celkem půl miliardy tun vodíku v helium, přičemž se uvolní 380 trilionů megawattů (trilion je číslo s 18 nulami). Je to výkon mnoha tisíc bilionů největších elektráren. Z toho jen nepatrná část (půl miliardtiny) dopadá na Zemi. I když je to nepatrný zlomeček celkové sluneční energie – je to 180 000 terawatt (tera je bilion). Pro srovnání uveďme, že celé lidstvo potřebuje pouze 14 terawatt. To znamená. že Slunce dává Zemi 13tisíckrát více energie, než celé lidstvo potřebuje. Je vysoce kvalitní, naprosto čistá, prakticky věčná a zadarmo. V nitru Slunce se tak stále hromadí helium a ubývá vodíku. Astronomové dovedou vypočítat, kolik helia už v nitru Slunce vzniklo, a dovedou tak určit stáří Slunce: je pět miliard let staré. Z množství vodíku vypočítali, že Slunce bude svítit ještě sedm miliard let.
HVĚZDY Hvězda je nebeské těleso, které září vlastním světlem. Tím se liší od planet, komet, měsíců a mlhovin, které vidíme na obloze jen proto, že jsou osvětlovány Sluncem nebo blízkou hvězdou (u mlhoviny). Materiál, z něhož sestávají hvězdy, je velmi žhavý
plyn (plazma). Jsou většinou z vodíku a z menší části z helia. Všechny ostatní prvky dohromady tvoří méně než setinu hmoty hvězd. Nejnižší teploty na povrchu hvězd jsou tisíc pět set kelvinů, například u hvězd podobných Mira Ceti. Nejvyšší teplota povrchu je dvě stě tisíc kelvinů. To jsou teploty měřené přímo, rozborem záření hvězd. Hvězdné nitro přímo nevidíme, ale jeho teploty lze zcela spolehlivě vypočítat z pozorovaných vlastností hvězd. Teplota v určitém místě v nitru hvězdy je tím vyšší, čím je to místo blíže ke středu hvězdy. Ve středu našeho Slunce je teplota patnáct milionů kelvinů. Hvězda, která je těsně před zánikem, to je před gravitačním zhroucením, má ve svém středu teplotu přes tři miliardy kelvinů. Zánik pozorujeme jako supernovu. Hmota hvězd je různá, asi milionkrát větší než hmota Země. Nejmenší hvězdy jsou jen desettisíckrát těžší než Země, největší jsou až desetmilionkrát těžší než Země. Rozměry hvězd jsou velmi rozmanité. Bílí trpaslíci jsou stejně velcí jako Země. Veleobři mají průměr stokrát až tisíckrát větší než Slunce. Slunce samo má průměr stokrát větší než Země. Hvězdy neutronové, které pozorujeme na rádiových vlnách (jsou to takzvané pulsary), mají průměr jen třicet kilometrů. Aby se do tak malého objemu vtěsnala obrovská hvězdná hmota (stejná jako u normálních hvězd), musí mít neutronové hvězdy fantastickou hustotu. Do krabičky od zápalek by se vešlo několik milionů tun hmoty z neutronové hvězdy.
VZDÁLENOST HVĚZD Hvězdy jsou od nás nepředstavitelně daleko. Jen těžko si lze představit naši vzdálenost od Slunce, natož potom od hvězd. Astronomové však dovedou vzdálenosti hvězd měřit a vypočítávat. Změřené vzdálenosti jsou z lidského hlediska tak obrovské, že musel být zaveden nový „metr“ zvaný světelný rok. Představit si světelný rok nedokáže nikdo na světě, protože to je vzdálenost vymykající se naší zkušenosti. Světelný rok je vzdálenost, kterou světelný paprsek urazí za jeden rok. Za jednu sekundu urazí světlo tři sta tisíc kilometrů. Jinými slovy, za dobu potřebnou k vyslovení
slova „jedenadvacet“ oběhne světlo sedmkrát kolem Země nebo doletí ze Země na Měsíc (astronauti tam letí tři dny). Za dvě sekundy urazí světlo šest set tisíc kilometrů, za jednu minutu osmnáct milionů kilometrů. Prakticky to znamená, že meziplanetární sonda vzdálená od Země osmnáct milionů kilometrů dostane signál ze Země asi za minutu po jeho odeslání z řídícího centra. Ze Slunce k nám letí světelný paprsek osm minut. Přesně 500 sekund, neboť 150 000 000 km (vzdálenost Slunce od Země) děleno 300 000 km/s (rychlost světla) je 500 s. Jeden rok trvá přibližně třicet milionů sekund. Kolik kilometrů je světelný rok? Meziplanetární sonda Voyager (čti vojdžr, mořeplavec) je nejrychlejším dopravním prostředkem, jaký kdy člověk zhotovil. A přesto je desettisíckrát pomalejší než světlo. Vzdálenost jednoho světelného roku Voyager urazí za deset tisíc roků. Na cestu k nejbližší hvězdě (Proxima Centauri), vzdálené čtyři a čtvrt světelného roku, by tedy člověk potřeboval nejméně čtyřicet dva tisíce roků. Je nesmyslné říkat, že člověk „dobývá vesmír“, když se dostal pouze na Měsíc, vzdálený jednu světelnou sekundu. Vzdálenost hvězdy měří astronomové podobně, jako zeměměřiči určují vzdálenost nepřístupného místa. Změří vzdálenost dvou libovolných bodů A a B. Potom změří úhly α a β. Jednoduchým výpočtem pak určí vzdálenost místa C od A a B. Při měření vzdálenosti hvězdy je třeba vzdálenost mezi A a B volit co největší. Největší dosažitelnou vzdáleností na Zemi je průměr zemské dráhy.
Proto se hvězda i s okolní oblohou fotografuje dvakrát, a to v půlročním intervalu, kdy je Země v opačných, od sebe nejvzdálenějších místech své dráhy. Hvězdy na první fotografii jsou poněkud posunuty vzhledem k poloze hvězd na fotografii druhé. A jsou posunuty tím víc, čím jsou nám blíž. A právě toto posunutí (úhel u hvězdy), sice velmi malé, ale měřitelné velmi jemnými přístroji, dovoluje vypočítat vzdálenost hvězd. Družice „Hipparcos“ určila s velkou přesností vzdálenosti mnoha hvězd, těch, které obklopují sluneční soustavu do vzdálenosti tisíce světelných roků. Jsou ještě jiné způsoby určování vzdálenosti hvězd, ale ten, který jsme uvedli, je základní.
POHYBY HVĚZD Ve vesmíru není nic nehybného; vše se pohybuje. Planety, komety, meteory, měsíce, umělé družice a kosmické lodi se pohybují rychlostmi několik kilometrů až sto kilometrů za sekundu. Pohyb hvězd se projevuje dvojím způsobem, podobně jako pohyb rychlíku, který projíždí stanici a přitom píská. Jednak vidíme, že se vlak pohybuje vzhledem k domům, k polím a k lesům, takže musíme otáčet hlavou, abychom to vše viděli. U hvězd pozorujeme stejný pohyb vzhledem k ostatním hvězdám, galaxiím a hvězdokupám. Říkáme mu vlastní pohyb hvězdy. I když skutečný pohyb hvězd v prostoru je daleko rychlejší než rychlost vlaku, přece se nám zdá pro obrovskou vzdálenost nesmírně pomalý. Nezjistíme
VELKÝ VŮZ
před 200 000 lety
dnes
za 200 000 let
ho ani za celý život. Proto naši předkové nazývali hvězdy stálicemi; domnívali se, že hvězdy se na obloze nepohybují, že stojí. Ale astronomové mohou zjistit vlastní pohyb hvězd na obloze tak, že vyfotografují oblohu, a po několika desetiletích ji vyfotografují znova. Přesným proměřením obou fotografií zjistí, oč se která
hvězda posunula. Jsou to ovšem posuny velmi malé; nejrychlejší hvězdy potřebují několik staletí, aby se na obloze posunuly o průměr Měsíce. Za dlouhá tisíciletí jsou už posuny značnější. Protože směr vlastního pohybu po obloze je zpravidla pro různé hvězdy různý, dojde po deseti tisících letech k úplnému „rozházení“ souhvězdí (viz obrázek). Jistě jste si na nádraží všimli, že tón píšťalky je vyšší, když rychlík přijíždí, a klesne, když rychlík jede směrem od nás. Přesným měřením tónu píšťaly bychom mohli zjistit, jak rychle se vlak vzdaluje nebo přibližuje. Zcela stejně je tomu i u hvězd, u nichž ovšem neměříme výšku zvuku, ale „výšku“ (přesně řečeno kmitočet) světla. K tomu slouží přístroj zvaný spektrograf, který je přimontován na konci dalekohledu místo okuláru. Takto určenou rychlost přibližování nebo vzdalování hvězdy nazýváme rychlost radiální.
ZÁŘENÍ HVĚZD Hvězdy jsou mohutnými zdroji světla i jiných druhů záření: infračerveného, ultrafialového i rentgenového. Na uvedené druhy záření lidské oko citlivé není. Záření hvězdy vzniká při termonukleárních reakcích v jejím hlubokém nitru. Odtud proniká k chladnějšímu povrchu hvězdy a z povrchu přímo do okolního mrazivého prostoru mezi hvězdami. Množství všeho záření, které vysílá hvězda za jednu sekundu (říká se tomu výkon hvězdy), se nazývá zářivost.
Uvažujeme-li však pouze množství světla vysílené hvězdou za jednu sekundu, mluvíme o svítivosti hvězdy. Hvězdy se co do zářivosti velmi liší. Naše Slunce má zářivost téměř čtyři sta tisíc trilionů kilowattů. Z této úctyhodné energie dopadá každou sekundu na naši Zemi pouze dvoumiliardtá část čili 180 bilionů kilowattů. Pomocí sluneční zářivosti se vyjadřuje i zářivost ostatních hvězd. Jsou hvězdní obři a veleobři, jejichž zářivost je mnohotisíckrát větší než zářivost sluneční (například hvězdy Rigel, Deneb). Naopak hvězdy trpasličí mají zářivost tisíckrát menší než Slunce. Rozdíly v zářivosti trpaslíků a veleobrů můžeme srovnat se svatojánským broučkem a velkým protiletadlovým reflektorem. Množství světla, které z hvězdy dopadá do našeho oka, nazýváme jasnost hvězdy. Závisí na zářivosti hvězdy, ale také na její vzdálenosti. Dálkové světlo auta nás zblízka oslní, ale totéž světlo ve velké dálce stěží postřehneme. Zářivost pouličních lamp je stejná; avšak jejich jasnost (množství světla dopadajícího do našeho oka) je tím menší, čím je lampa vzdálenější. Kdybychom se přenesli do jiného místa v naší Galaxii, řekněme sto světelných roků od sluneční soustavy, jasnosti všech hvězd by se změnily. Hvězdy, k nimž bychom se přiblížili, by zjasnily; hvězdy neviditelné ze sluneční soustavy by se staly viditelnými, jak bychom se k nim přibližovali. A naopak, hvězdy, od nichž bychom se vzdalovali, by slábly a některé z nich by se staly neviditelnými. Z jiného místa v Galaxii bychom viděli jiná seskupení hvězd (čili jiná souhvězdí),
jiné hvězdy, a pokud by některé jasné hvězdy zůstaly i na oné obloze, měly by určitě jinou jasnost. Vraťme se však z našeho myšleného výletu zpět na Zem, pod zemskou hvězdnou oblohu s našimi souhvězdími a známými hvězdami. Nejjasnější hvězdou na naší obloze je Sirius v souhvězdí Velkého psa. Na Zemi z něho dopadá tisíckrát více světla než z nejslabší hvězdičky viditelné pouhým okem. Jitřenka čili Večernice (to je planeta Venuše) osvětluje naše oko desetkrát více než hvězda Sirius. A z měsíčního úplňku prochází zorničkou našeho oka dvěstěkrát více světla než z Venuše. Z nejslabší hvězdy fotografované největším dalekohledem na světě k nám přichází deseti milionkrát méně světla než z nejslabší hvězdy viditelné pouhým okem. Tak malé množství světla zdaleka nestačí podráždit naše oko.
BARVA HVĚZD Za tmavé, bezměsíčné noci můžeme dobře rozpoznat barvu hvězd. Nesmí nás však rušit umělé osvětlení domů a ulic. Barva hvězdy závisí na její povrchové teplotě. Hvězdy s teplotou kolem 2000 kelvinů se nám jeví červené až purpurové. Hvězdy žhavé s teplotou přes 30 000 kelvinů jsou naopak modrobílé až modré. Jen citlivost našeho oka nedovoluje, abychom viděli hvězdy ještě chladnější (tzv. hvězdy infračervené), nebo naopak ještě žhavější (tzv. hvězdy ultrafialové). Citlivost našeho oka se dlouhým vývojem přizpůso-
bila slunečnímu záření. Sluneční světlo se nám jeví bílé; je však složeno z různých barev (červené, oranžové, žluté, zelené, modré). Světlo Slunce, hvězd i odražené Měsícem a planetami prochází zemskou atmosférou, než dopadne do našeho oka. Atmosféra za světla odstraní (odborně řečeno „rozptýlí“) modré záření. Proto se nám jeví obloha ve dne modrá a Slunce nažloutlé, blízko u obzoru dokonce oranžové až červené. Kdo často pozoruje hvězdy, rozpozná jemné odstíny v jejich barvě. Pro nezkušeného pozorovatele uvedeme barvy některých známých hvězd. Bellatrix v Orionu a Vega v Lyře jsou žhavé a jeví se nám modrobílé. Sirius, Rigel, Regulus a Spica jsou bílé. Procyon, Altair a Deneb mají nažloutlou barvu a Capella žlutou. Aldebaran, Arcturus a Pollux jsou chladnější než Slunce (asi 4000 kelvinů) a jsou oranžové. Betelgeuze v Orionu je načervenalý, Mira a Antares jsou červené, neboť jejich povrch je poměrně chladný.
teplota hvězdného zárodku zvyšuje, podobně jako se zahřívá stlačovaný vzduch v hustilce. Největší tlak a nejvyšší teplota je blízko středu zárodečné plynové koule. Když tam teplota vzroste asi na sedm milionů stupnů, začne se vodík měnit v helium. Přeměnou každého gramu vodíku v helium získává hvězda energii čtvrt milionů kilowatthodin. To už je opravdu hvězda, protože v jejím nitru probíhají termonukleární reakce. Hvězda se rodí z oblaku prachu a plynů. Takových oblaků – zárodků hvězd – je v nesmírných prostorách mezi hvězdami mnoho. Říkáme jim globule. Gravitace vytvoří pořádnou hvězdu jen z globule dostatečně velké. Naše Slunce je mírou všech hvězd. Jeho hmotnost je 2 000 000 000 000 000 000 000 000 000 tun (jestli těch nul není 27, tak jsem já nebo sazeč udělal chybu).
VZNIK HVĚZD Hvězdy se rodí z mezihvězdného plynu a prachu. Je-li mezihvězdný oblak dost hustý, začne se pozvolna smršťovat. Prachové částečky i atomy plynu jsou přitahovány ke společnému těžišti gravitační silou. Oblak, z něhož se hvězda začíná tvořit, má rozměry zhruba jednoho světelného roku. Na pozadí svítících mlhovin lze často pozorovat tmavé kulové shluky – zárodky budoucích hvězd. Jsou tmavé, protože mají velmi nízkou teplotu. Ale smršťováním se
Hmotnost Slunce platí jako náš kilogram v říši hvězd a značí se M . Hmotnosti hvězd jsou v rozmezí od 0,05 M do 100 M . Přesně řečeno: jen tehdy, je-li v globuli více prachu a plynů než 0,05 M a méně než 100 M , může z ní vzniknout pořádná hvězda – žhavá plynová koule, v jejímž nitru je teplota vyšší než 7 milionů stupňů a probíhají v něm termonukleární reakce. Má-li globule menší hmotnost než 0,05 M , vznikne sice také
pozorováno mnoho v infračerveném záření – pokud jsou žhavé po svém zrodu. Má-li globule hmotnost 100 M nebo větší, potom se v jejím nitru vyvine obrovská teplota. Tak vysoká, že tlak záření i žhavých plynů rozmetá zárodek vznikající hvězdy zpět do okolního mezihvězdného prostoru. To je důvod, proč příliš masivní hvězdy neexistují: ony se totiž ani nemohou zrodit.
ZÁNIK HVĚZD
žhavá plynová koule, ale s nízkými teplotami na povrchu i uvnitř, takže ani nemůže v nitru přeměňovat vodík na helium. Je to takové hvězdné nedochůdče, taktak že trochu září, a proto se obtížně pozoruje i těmi největšími dalekohledy. Říkáme mu hnědý trpaslík. Pokud je hmotnost globule jen několik promile sluneční hmotnosti, potom vznikne těleso podobné planetě. Nemusí ani běhat kolem nějaké hvězdy, jak se na řádnou planetu sluší, ale může být docela osamocená, vymrzlá v mrazivém mezihvězdném prostoru. Je neviditelná, černá, protože ji neosvětluje blízká hvězda – slunce. Nevíme dosud, kolik takových bezprizorních, opuštěných planet se toulá v hlubinách vesmíru. Bylo jich
Hvězda žije, dokud v jejím nitru probíhají termonukleární reakce, to je přeměna lehkých prvků v těžší. Tato postupná přeměna začíná nejlehčím prvkem – vodíkem – a končí železem. Železo je vlastně pro hvězdy popel, z něhož už nelze žádnou termonukleární reakcí dostat energii. Hvězda tedy může žít tak dlouho, dokud se v jejím nitru nepřemění prvky v železo. Tím ustane přísun energie pro hvězdu a hvězda končí svůj život. Samotný konec hvězdy je velmi dramatický. Železné nitro hvězdy velmi rychle vychladne a za několik okamžiků se pod vlastní tíhou zhroutí. Možná vás napadne, proč tak rychle může vychladnou nitro umírající hvězdy. Příčinou je jeho teplota, nesmírná teplota. Nikde jinde ve vesmíru není taková teplota – tři a půl miliardy kelvinů. Teplo horkého nitra se za takové teploty mění v neutrina – lehounké plaché částice, které snadno pronikají k povrchu umírající hvězdy a pryč do kosmického prostoru. V roce 1987 byl pozorován zánik hvězdy ve Velkém Magellanově
oblaku (supernova 1987 A). Několik neutrin, která byla hvězdou vyslána zachytily důmyslné přístroje vědců na planetě Zemi. Těch nemnoho pranepatrných neutrin udělalo vědcům obrovskou radost. Dokázalo se tak, že naše představy o životě a zániku hvězd jsou správné. Zhroucení – prudké smrštění ke středu hvězdy – se často nazývá gravitační kolaps. Zatímco život hvězdy trvá miliony a miliardy roků, odehrává se gravitační kolaps největších hvězd doslova v několika sekundách. Kde se zastaví obrovská masa plynů, řítící se fantastickou rychlostí ke středu hvězdy? Je-li hvězda malá, smršťování je pomalejší a zastaví se na velikosti Země; pozůstatek se pak nazývá bílý trpaslík (trpaslík je obklopen rozpínající se planetární mlhovinou). Větší hvězdy se smrští až na průměr asi 30 kilometrů. Pozůstatkem je neutronová hvězda, protože vysokými tlaky byly elektrony tlačeny do prostoru jader železa a protony se změnily v neutrony. Hustoty neutronových hvězd jsou až miliony tun v krychlovém centimetru. Při vzniku neutronové hvězdy se uvolní obrovské množství energie, která urychlí a rozptýlí horní vrstvy hvězdy do okolního mezihvězdného prostoru. Jestliže je na povrchu neutronové hvězdy žhavá oblast, pozorujeme záblesk, kdykoli je k nám tato žhavá oblast přivrácena, což je velmi často, několikrát každou sekundu. Takovým neutronovým hvězdám říkáme pulsary. Konečně existuje třetí způsob zániku hvězdy, a to kolaps velmi hmotných hvězd, kde je tlak smršťujících se mas plynů tak obrovský, že je nemůže nic zastavit. Hvězda se zhroutí úplně, takže po ní
nezbude vůbec nic viditelného; nepozorujeme ani supernovu, ani rozptýlenou mlhovinu, jako je Krabí mlhovina. Nikdo dnes nedovede říci, co se stane, protože hvězda úplně zmizí a nemůže k nám z ní uniknout ani jediný paprsek světla. Jako by se prostor kolem hvězdy uzavřel. Každý paprsek, který by vyslala, musí se nutně vrátit ke hvězdě zpět. V tomto smyslu se někdy mluví o takzvaných černých dírách. O látce uprostřed černé díry nevíme vůbec nic – jen to, že má nesmírnou hustotu. Vždyť obrovská hvězda (o průměru mnoha milionů až stamilionů kilometrů) se vlastní tíhou zhroutila do velmi malého objemu (snad o průměru několika milimetrů? – metrů? – – stovek metrů?) V kulovém prostoru kolem tajemného pozůstatku zaniklé hvězdy je tak silná gravitační přitažlivost, že odtud neunikne ani světlo. Tento kulový prostor (odborně nazývaný Schwarzschildova koule, čti švarcšildova) má průměr pouze několik málo kilometrů. Tak bídně končí ti největší hvězdní velikáni.
PROMĚNNÉ HVĚZDY Všechny hvězdy se ve vesmírném prostoru pohybují. Každá hvězda sama o sobě se vyvíjí, mění své vnitřní i vnější vlastnosti ve velmi dlouhých obdobích. Tyto pomalé vývojové změny, trvající miliony až miliardy let, nemůžeme během kratičkého lidského života pozorovat. Je však velmi mnoho hvězd, které mění svou jasnost velmi rychle. Říkáme jim hvězdy proměnné. Několik jich můžeme
sledovat pouhým okem a porovnáním s jasností ostatních hvězd zjistíme snadno změny jejich jasnosti. Svou jasnost mění hvězdy z různých důvodů (viz obrázek; křivky znázorňují, jak se mění jasnost proměnné hvězdy). Některé hvězdy pulsují podobně jako naše srdce (čtvrtý obrázek). Některé pulsují rychle (například RR Lyrae) a jeden puls jim trvá několik hodin. Puls jiných trvá několik dní (například δ Cephei) nebo několik měsíců (Mira Ceti). Blízké dvojhvězdy nejsou koule, ale protažené elipsoidy, které nám ukazují při vzájemném oběhu různě velký zářící povrch. Takovou změnu jasnosti má třeba β Lyrae. Při svém obíhání se mohou obě složky dvojhvězdy navzájem zakrývat, což se projevuje změnou celkové jasnosti. To jsou zákrytové proměnné a příkladem je Algol v Perseu (druhý obrázek). Explodující hvězdy mění prudce svou jasnost; jinak je jejich jasnost stálá. Mezi ně patří novy, supernovy, U Geminorum aj. Rotační proměnné nemají povrch všude stejně jasný. Na některých hvězdách jsou například velké chladné oblasti (obdoba slunečních skvrn), nebo naopak místa velmi žhavá. Do této zajímavé skupiny patří mimo jiné i pulsary, velmi rychle rotující neutronové hvězdy. Jejich puls je neobyčejně pravidelný a trvá zhruba jednu sekundu – u některých méně, u jiných o něco déle. Nejpomaleji, ale zato vydatně pulsují hvězdy jako Mira Ceti a jí podobné. Představme si, že by se naše Slunce začalo zjasňovat, až by po pěti měsících zářilo tisíckrát více než dnes, a pak by za
dalších šest měsíců zase pohaslo do normální jasnosti. Život na Zemi by za těchto podmínek nebyl vůbec možný. Proto planety u takových proměnných hvězd nemohou být nositeli života.
MLHOVINY Prostor mezi hvězdami není úplně prázdný, protože v něm poletují jednotlivé atomy prvků a prachová zrníčka. Jejich hustota je nesmírně malá: v jednom krychlovém centimetru najdeme jen několik atomů, kdežto ve stejném objemu vzduchu, který vdechujeme, je jich trilion. V některých mezihvězdných prostorách je však
hustota stokrát až milionkrát vyšší; tam se vytváří mezihvězdný oblak. Jestliže oblak svítí, nazýváme ho mlhovinou. Mlhovina však nemá vlastní světlo; to pochází z blízké žhavé hvězdy, která se nachází vedle oblaku zcela náhodně. Tak je tomu například u mlhoviny Trifid, Omega a Laguna ve Střelci. Některé svítící mlhoviny mají nepravidelný tvar. Nazýváme je difúzní. Jiné mají tvar pravidelného prstence (prstencová mlhovina). Nesvítící mezihvězdný oblak můžeme vidět na pozadí difúzní svítící mlhoviny jako tmavou mlhovinu. Mezihvězdná hmota a mlhoviny jsou především ve spirálních ramenech Galaxie. Svým původem je mezihvězdná hmota prastarý vodík, z něhož se zrodila Galaxie před více než devíti miliardami roků. Značná část původního vodíku se zhustila do hvězd, kde se mění v helium a ve všechny ostatní prvky, jak je známe z chemie. Explozemi nov a supernov i hvězdným větrem se tyto těžší prvky dostávají do mezihvězdného prostoru a tam se mísí se zbytky původního vodíku. Smršťováním mlhovin i neviditelných mezihvězdných oblaků vznikají ještě dnes další generace hvězd. Tak se opakuje neustálý koloběh: mezihvězdná hmota ➝ hvězdy ➝ mezihvězdná hmota ➝ hvězdy atd., přičemž ve vesmíru ubývá vodíku a přibývá všech těžkých prvků. Pomocí rádiových a infračervených dalekohledů byla objevena obří molekulové oblaky. Jsou to obrovské oblaky chladné mezihvězdné hmoty. Obrovská znamená o velikosti 50 až 200 světel-
ných let. Chladná znamená o teplotách –250 °C až –260 °C. Celková hmota obřího molekulového oblaku je několik statisíců až milionů hmot Slunce (M ). Molekulové oblaky obsahují především molekuly vodíku a dále více než sto jiných druhů molekul. Obřích molekulových oblak je v naší Galaxii několik tisíc. V každém obřím molekulovém oblaku je několik hustších oblastí, kde se rodí hvězdy.
DVOJHVĚZDY Osamocené hvězdy nejsou příliš časté. Většina hvězd se vyskytuje ve dvojicích nebo i ve větších skupinách a mnoho osamocených hvězd je aspoň obklopeno planetami. Jednotlivé hvězdy hvězdné dvojice se nazývají složky dvojhvězdy. Jasnější se říká hlavní složka, slabší průvodce. Některé složky jsou od sebe velmi vzdálené, ač je dalekohledem vidíme jako dvojici
blízkých hvězd obíhajících kolem společného těžiště. Říkáme jim vizuální dvojhvězdy. Na severní polokouli objevili astronomové přes sedmdesát tisíc vizuálních dvojhvězd. Pro srovnání uveďme, že na celé obloze vidíme pouhým okem asi pět tisíc hvězd. Existuje též velmi mnoho dvojhvězd, které i největším dalekohledem vidíme jako jediný svítící bod. Ale studiem jeho spektra zjistíme, že to je těsná dvojhvězda. Spektrum je uměle vytvořená duha ze světla hvězdy. Je však mnohem podrobnější než duha slunečního světla. Tmavé čáry, jimiž je spektrum přerušeno, jsou základním pramenem poznatků o hvězdách. Tak např. dvojitost hvězdy se projeví ve spektru jako střídavé zdvojení a znovuspojení tmavých čar. Takovým dvojhvězdám proto říkáme dvojhvězdy spektrální. V našem obrázku je m modrá část spektra, č je červená. Některé dvojhvězdy jsou blízko u sebe a pohybují se tak, že se střídavě zakrývají. Při každém zakrytí poklesne celková jasnost. Těmto dvojhvězdám se říká zákrytové proměnné. Příkladem je Algol a β Lyrae. Zvláštním druhem dvojhvězd jsou rentgenové hvězdy (X–hvězdy). Jsou to velmi blízké dvojhvězdy. Hlavní složka je obyčejná hvězda o průměru několik milionů km, druhá složka je malá – bílý trpaslík (průměr 10 000 km), neutronová hvězda (asi 30 km), nebo dokonce černá díra (několik km). Z hlavní velké složky přepadávají plyny na menšího průvodce, kde se srážejí a vyzařují X–paprsky,
podobně jako při dopadu rychlých elektronů na kovový terčík lékařského rentgenu. Příkladem jsou rentgenové zdroje Cyg X–1, Sco X–1, Cen X–3, Her X–1. Na našem obrázku Cyg X–1 má průměr černé díry 1mm a tomu by odpovídal průměr veleobra (asi 30 km). Jejich hmotnosti jsou přitom stejné. Také dvojhvězda Sirius je zdrojem rentgenového záření. Velký význam dvojhvězd spočívá v tom, že dovolují určit hmotnost hvězd. Obě složky dvojhvězdy se přitahují gravitační silou, která se snaží je sblížit a spojit v hvězdu jedinou. Ale proti gravitační
přitažlivosti působí síla odstředivá, protože obě složky obíhají kolem společního těžiště. Z pozorování dvojhvězdy lze určit vzdálenost každé složky od těžiště. Tyto vzdálenosti nám udávají poměr hmotností obou složek. Z oběžné doby a z rychlosti určíme odstředivou sílu, která se rovná síle gravitační, závislé na hmotnostech složek. Z naměřených údajů o dvojhvězdě můžeme naznačenou úvahou vypočítat hmotnost každé složky. Obrazně řečeno, můžeme tedy hvězdy ve dvouhvězdách vážit.
HVĚZDOKUPY Hvězdy se mnohem častěji vyskytují ve skupinách po dvou (dvojhvězdy), po třech nebo více (vícenásobné hvězdy) až po velké skupiny hvězd, kterým říkáme hvězdokupy. Jsou to seskupení držená pohromadě vzájemnou přitažlivostí. Rozeznáváme dva druhy hvězdokup; nazýváme je podle tvaru hvězdokupy otevřené a kulové. Kulové hvězdokupy mají pravidelný kulový tvar o průměru osmdesáti až čtyř set světelných let. Počet hvězd v nich může být od několika tisíc až do několika milionů. V části Galaxie přístupné optickému pozorování (dalekohledem) jich pozorujeme přes sto. Protože víme, jaká část Galaxie je nám opticky přístupná, můžeme odhadnout celkový počet kulových hvězdokup v celé naší Galaxii asi na tři sta. Patří mezi útvary v Galaxii nejstarší a velmi stálé. Obíhají kolem středu Galaxie po protáhlých elipsách.
Otevřené hvězdokupy nemají přesný tvar. Jejich rozměry jsou od dvaceti do sta světelných let a počet hvězd v nich čítá několik desítek až několik tisíc. Vyskytují se blízko Mléčné dráhy, a proto se jim také říká galaktické hvězdokupy. Jsou to útvary mladé a některé vznikají ještě dnes. V celé Galaxii jich je asi třicet tisíc. Rozpínající se skupiny velmi mladých hvězd nazýváme asociace.
MLÉČNÁ DRÁHA „...neboť Mléčná dráha není nic jiného než seskupení nespočetných hvězd. Ať pohlédneme kterýmkoli směrem, uvidíme rozsáhlé oblaky hvězd; mnohé z nich jsou velké a neobyčejně jasné, ale počet malých hvězd nelze určit...“ To napsal Galileo, když se před čtyřmi staletími podíval dalekohledem na Mléčnou dráhu. Jeho slova byla potvrzena i moderními
výzkumy. I při pozorování triedrem rozložíme stříbřitý pruh v nespočetné množství hvězd. Od souhvězdí Štíra směřuje pás Mléčné dráhy k severu, prochází Střelcem, Štítem Sobieského, Orlem, Šípem, Liškou, Labutí, Ještěrkou a odštěpuje rameno do Cefea. Dále prochází Perseem, Vozkou, mezi Blíženci a Orionem, Jednorožcem a Velkým psem. Na jižní obloze probíhá souhvězdími Lodní záď, Kompas, Plachty, Lodní kýl, Jižní kříž, Moucha, Kentaur, Vlk, Kružítko, Jižní trojúhelník, Pravítko, Oltář a zpět do Štíra. Zářící pás, který obepíná celou oblohu kolem dokola a kterému říkáme Mléčná dráha, je soustava sto padesáti miliard hvězd uspořádaných do tvaru obrovské čočky. Přesněji řečeno, Mléčná dráha je naše Galaxie (to jméno jsme zdědili po Řecích: gala = mléko) viděná zevnitř, od jedné ze sto padesáti miliard hvězd – od našeho Slunce. Průměr Galaxie je sto tisíc světelných let. Slunce je od galaktického středu vzdáleno třicet tisíc světelných let. Mezi námi a středem Galaxie jsou spirální ramena. Ve vzdálenosti deseti tisíc světelných let od středu je rameno, které se vzdaluje rychlostí 35 km/sec od středu pryč. Je to důsledek někdejší exploze hustého jádra uprostřed Galaxie. Ve vzdálenosti dvaceti tisíc světelných let od středu je druhé velké rameno, tak zvané rameno Střelce. Velké množství hvězd a mezihvězdné hmoty v obou ramenech nám zastiňuje výhled na galaktické jádro. Je to škoda, protože by osvětlovalo noční krajinu stejně jako Měsíc.
Světlo galaktického jádra je na cestě k nám zcela pohlceno. Avšak stavbu jádra naší Galaxie a bouřlivé procesy v něm probíhající můžeme velmi dobře studovat v záření rentgenovém, infračerveném a na rádiových vlnách. Je ještě třeba mnoho pozorovat, abychom dobře poznali galaktické jádro. Poznali jsme z jeho pohybů, že ve středu Galaxie je obří černá díra. Astronomové poznali, že nejen ve středu naší Galaxie, ale i jiných galaxií, je obrovská černá díra. Její hmotnost by měla být milionkrát větší než hmotnost našeho Slunce. Její poloměr je několik milionů kilometrů. Obří černá díra mohutnou gravitační silou přitahuje a pohlcuje vše ze svého okolí. Pádem hvězd a mlhovin do ní se uvolňuje obrovské množství energie. V prostoru nad a pod diskem Galaxie je mnoho velmi starých hvězd a kulových hvězdokup. Zaplňují zhruba kulový prostor a nazývají se galaktické halo (je to tedy koule o poloměru 50 tisíc světelných let). V poslední době se však zjistilo, že v prostoru do vzdálenosti dvou set tisíc světelných let je velmi mnoho látky, z větší části neviditelné temné hmoty. Nazýváme ji galaktická koróna. Sahá až k Magellanovým oblakům. Celková hmotnost hvězdného disku Galaxie, jejího hala i galaktické koróny je přibližně bilion (čili milion milionů) hmotnosti Slunce.
GALAXIE Naše Galaxie, k níž patří naše Slunce, je jednou z mnoha miliard galaxií ve vesmíru. Nejbližšími galaxiemi jsou Velký a Malý Magellanův oblak. Jsou vzdáleny 170 tisíc a 230 tisíc světelných let a tvoří s Galaxií trojitý systém. Oba oblaky jsou viditelné na jižní obloze pouhým okem. Patří ke vzácnému typu nepravidelných galaxií. Většina galaxií má totiž pravidelný tvar, podle něhož je třídíme do tří skupin: galaxie eliptické, galaxie spirální (se dvěma nebo více rameny vybíhajícími z jádra) a spirální galaxie s příčkou,
u nichž ramena vybíhají nejprve radiálně z jádra a pak zahýbají do spirály. Naše Galaxie a galaxie M 31 v Andromedě jsou galaxie spirální. Počet hvězd v galaxii může být od sta milionů (trpasličí galaxie) až do několika bilionů (obří galaxie). Vzdálenosti mezi sousedními galaxiemi bývají několik set tisíc světelných let. Některé galaxie vysílají nesmírné množství rádiového záření (rádiové galaxie). Infračervené galaxie září především v infračerveném záření. Ty musíme studovat družicovými dalekohledy (Spitzer), stejně jako rentgenové galaxie (dalekohled Chandra). Ty vysílají intenzivní toky smrtícího rentgenového záření. V jádrech galaxií pozorujeme nesmírné výbuchy, při nichž jsou závratnými rychlostmi vyvrhována obrovská oblaka plynů a prachu. Potřebnou energii dokáže uvolnit pouze gravitační síla. Ve středu galaxií je obří černá díra, jejíž hmota může být mnohomilionkrát až miliardkrát větší než hmota Slunce. Taková obří masa je zdrojem nesmírné gravitační přitažlivosti. Vtahuje do sebe veškerou hmotu (hvězdy, mlhoviny, planety), která je v jejím okolí. Černá díra připomíná obrovského neviditelného pavouka chytajícího do svých „gravitačních sítí“ vše v jeho blízkosti. Chycená kořist však nepadá přímo do díry, ale nejprve do akrečního disku. Připomíná vodu vtékající z umyvadla do vodovodního odpadu. Při bleskovém dopadu na akreční disk se pohybová energie dopadající hmoty mění v teplo, v magnetickou energii, na záření (gama, rentgenové, infra-
červené a rádiové). Mimo jiné také urychlí obrovské proudy hmoty vyvrhované z jádra. Galaxie nejsou jen tak náhodně roztroušeny v prostoru, ale shlukují se do skupin o různých velikostech. Místní skupina galaxií obsahuje 21 galaxií (naši Galaxii, Magellanova oblaka, M 31 v Andromedě aj.). Její rozměr je přes tři miliony světelných let. Velké skupiny galaxií se nazývají kupy (nebo hnízda) galaxií; čítají několik set až několik tisíc galaxií a jejich velikost je 5–15 milionů světelných let. Největší známé útvary ve vesmíru jsou supergalaxie. Jsou to nesmírně velká nahromadění hnízd galaxií. Celkem obsahují statisíce a miliony galaxií. Jejich velikost je sto až pět set milionů světelných let. Vzhledem k obrovské rozloze supergalaxií se některé galaxie ještě vůbec nemohly pro „malé stáří vesmíru“ setkat a vyměnit si svou energii. Gravitace dosud neměla dostatek času, aby uspořádala galaxie a hnízda galaxií uvnitř supergalaxií. Proto jsou supergalaxie uvnitř dosud neuspořádané a mají navenek nepravidelný tvar. Některé (např. supergalaxie v Perseu) bychom mohli považovat za protáhlé útvary tvaru obrovské brambory. Jiné se podobají nesmírnému disku, jako je např. naše Supergalaxie, k níž patří i naše Galaxie. Středem naší Supergalaxie je hnízdo galaxií v souhvězdí Panny, vzdálené 60 milionů světelných let. Průměr disku naší Supergalaxie je 150 milionů světelných let. Naše Supergalaxie je tedy poměrně malá vzhledem k ostatním supergalaxiím. Vesmír je vybudován ze supergalaxií.
Některé supergalaxie mají tvar zploštělého disku, kdežto jiné jsou protáhlé. Mezi supergalaxiemi zejí obrovské prázdné prostory zhruba kulového tvaru a o rozměru stamilionů světelných let (jakési vesmírné „bubliny“).
MINULOST VESMÍRU Obloha – jak ji vidíme pouhým okem – je výsledkem událostí dávno minulých. Celý vesmír – jak ho pozorují astronomové – se mění s časem. Je to velmi pomalý vývoj; vždyť vývoj hvězd a ostatních nebeských těles postupuje mnohem, mnohem pomaleji než vývoj lidské společnosti. A vesmír je mnohem starší (mnohomilionkrát) než celá lidská kultura a astronomie. A přece výzkumy v našem století odhalily roušku dávné minulosti, mnohem vzdálenější, než je minulost historiků, archeologů, paleontologů a geologů. Dějiny celé společnosti, vývoj člověka od pithecantropa, vývoj všeho života na Zemi (a pravděpodobně i jinde) je pouze nepatrnou částí ve vývoji vesmíru. My lidé jsme se objevili na planetě Zemi, když už byl vesmír přes třináct miliard let starý. Jsme pozdními příchozími do vesmíru. Déle jak třináct miliard let trvalo, než se žhavý chaos kvarků a fotonů uspořádal v kosmos, kde ve vhodných podmínkách mohl vzniknout život. Moderní pozorování nasvědčují tomu, že vesmír vznikl před třinácti miliardami let z ohromné ohnivé koule, velmi žhavé a velmi husté. Zatím nevíme s určitostí, odkud se vzala, vědci se však shodují
v názoru, že explodovala. Proto se tento okamžik nazývá velká exploze (někdy též velký třesk nebo Big Bang). Velkou explozí před třinácti miliardami let začal vývoj našeho vesmíru. Složení ohnivé koule bylo zcela jednoduché; byla tak žhavá, že v ní nemohly existovat ani molekuly, ani atomy, ba ani atomová jádra. Sestávala pouze z nejjednodušších částic, tzv. elementárních (jako jsou foton, elektron, kvarky aj.). Dokonce je možné vypočítat, kolik elementárních částic bylo v ohnivé kouli. Protonů (které vznikaly z kvarků v prvé tisícině sekundy) bylo 10 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000, což je číslo s 82 nulami. Stejně tolik bylo i elektronů. Mezi částicemi se míhaly rychlostí světla fotony záření gama. Těch bylo miliardkrát více než částic. Počet gama fotonů tedy vyjadřovalo číslo s jedenadevadesáti nulami. Jak je vidět, vesmír byl na počátku velice jednoduchý. Během třinácti miliard let po velké explozi se primitivní beztvará žhavá látka vyvinula ve složité atomy, molekuly, planety, hvězdy, živé organismy atd., zkrátka v tu pestrost, kterou vidíme kolem sebe na Zemi a v celém dnešním vesmíru. V důsledku rozpínání vychladlo i záření. Všechny fotony zaplňující
kosmický prostor rozepnuly svou vlnovou délku několik tisíckrát. Nazýváme je reliktové záření. Vyprávět historii vesmíru v naší knížce nemůžeme. Řekněme si jen, že všechna rozmanitost dnešního vesmíru je v podstatě výsledkem tří sil mezi elementárními částicemi: jaderné, elektrické a gravitační. Gravitace vytvořila z primitivní látky galaxie a hvězdy, síla jaderná v nitru hvězd složila protony v atomová jádra, síla elektrická složila kladná atomová jádra a záporné elektrony v atomy prvků, atomy pak v molekuly sloučenin, molekuly v krystaly atd. Prozatím podle našich dosavadních znalostí vývoj vesmíru skončil u člověka. Dosud nevíme, zda a kde dospěl dále a kam bude směřovat na Zemi. V každém případě jsme jen částečkou vesmíru a nepatrným článkem v jeho vývoji. Člověk je sice nepatrný v porovnání byť s jedinou hvězdou, je však velký svou schopností poznávat vesmír v jeho prostorové a časové nesmírnosti.
O HVĚZDÁCH A LIDECH Obyvatelé zemí Blízkého východu dali jména skupinám hvězd a vytvořili tak souhvězdí. Život těchto lidí se značně lišil od života našeho. Po žhavém dnu, kdy rozpálené slunce vysoko na obloze sesílalo svůj nesnesitelný žár na žíznící krajinu a tlumilo všechen život, nastává příjemný vlahý večer pod tmavou oblohou posetou
nesčetnými hvězdami. Dodnes tamní obyvatelé tráví večery pod hvězdnou oblohou, před svým domkem. Souhvězdí vznikala asi před pěti až sedmi tisíci lety, v mladší době kamenné. Tehdy člověk přestává kočovat a staví si trvalý dům u svého pole. Večery tráví u domu, pod hvězdnou oblohou. Nebyly knihy ani noviny, nebyla televize ani rozhlas, nebyla divadla ani kina. Byl zato čas k pozorování přírody a přemýšlení – nejdokonalejší lidské činnosti, kterou se člověk liší od všech ostatních živočichů.
VýVOJ
a b c d e f g h i k m n o p r s t u
– – – – – – – – – – – – – – – – – –
vznik galaxií vznik nejstarších hvězd vznik Slunce vznik Země vznik vznik plazi ještěři tropy u nás subtropy u nás Australopithecus Homo erectus Homo sapiens neanderthalensis moderní člověk egyptská říše trojská válka velkomoravská říše let člověka do vesmíru
Po několika jasných večerech zjistí i nezkušený pozorovatel, že hvězdy na nebeské klenbě nemění navzájem svou polohu. Zdá se, jako by k ní byly připevněny stále na témže místě; donedávna se jim říkalo stálice. Mezi velkým počtem hvězd však bylo několik, které se vzhledem ke stálicím pohybovaly, jako by bloudily. Byly nazvány „bloudící“ čili planety. Tehdy jich bylo známo pouze pět (Merkur, Venuše, Mars, Jupiter a Saturn). Všechny se pohybují v pásu dvanácti souhvězdí, tzv. zvířetníku. Také Slunce a Měsíc se pozvolna posouvají vzhledem ke zvířetníkovým souhvězdím. Vzájemná poloha planet, Měsíce a Slunce se neustále mění. Od dávných dob se lidé domnívali, že jejich osud je určován „konstelací hvězd“, to je polohou pěti planet, Měsíce a Slunce ve zvířetníku. Rozhodující byla konstelace v okamžiku narození. Tehdy už je prý možno určit dopředu celý budoucí život člověka (tzv. horoskop). Tento názor, zvaný astrologie, není vědecky podložený. Přesto však přežívá dodnes. Alchymisté byli přesvědčeni, že lze vyrobit zlato, a měli pravdu. Jaderní fyzici to dokáží pomocí urychlovačů (ne v křivulích). Astrologové byli přesvědčeni, že život je závislý na hvězdách. Ano, jsme závislí na hvězdách, a dokonce mnohem více, než se astrologové domnívali; je to však závislost zcela jiná než horoskop. Pro člověka a vůbec pro všechen život na Zemi je naprosto nutná nejbližší hvězda – Slunce. Dává energii zeleným rostlinám (tzv. fotosyntéza), od rostlin ji dostávají (v potravě) býložravci, od
býložravců masožravci, všežravci a člověk. Každý náš pohyb je projevem sluneční energie, kterou jsme dostali ve formě potravy. Navíc Slunce zahřívá povrch naší planety a vytváří příznivé podmínky pro život. Vždyť bez Slunce by zde byl hrozný mráz (10 K čili –263 °C). Slunce udržuje život na Zemi stále, ať je kdekoliv ve zvířetníku, dnes stejně jako před miliardou let či za miliardu let. Bez Slunce by bylo nemyslitelné zemědělství, průmysl a doprava. Vždyť sluneční energie zachycená před mnoha miliony let zelenými rostlinami a uskladněná pod zemí jako uhlí, ropa, či zemní plyn pohání dnes stroje v továrnách, elektrárny, automobily, letadla, traktory na polích, osvětluje města i vesnice, dává teplo našim domovům, rozehřívá vařiče a chladí ledničky. Největší událostí v historii lidstva bylo zapálení ohně před dvěma miliony let: tehdy poprvé člověk uvolnil sluneční energii (skrytou ve dřevě), aby mu sloužila. Na starých slunečních hodinách je nápis SINE SOLE NIHIL SUM – bez Slunce nejsem nic; a je to tak. Na povrchu Slunce dochází k obrovských bouřím (erupcím), které působí na Zemi a na všechen život na jejím povrchu. Dochází u nás např. ke změně počasí, objevují se polární záře, je přerušeno vysílání na krátkých vlnách (tzv. Dellingerův jev), dochází častěji k dopravním nehodám, k infarktům, jsme podrážděnější, neboť sluneční erupce ovlivňují naši nervovou soustavu. A co ostatní hvězdy, které jsou mnoho milionkrát vzdálenější než Slunce? Mohou i ony působit na život na Zemi? Ano, ale jen
některé. Například předsluneční hvězdy, které ve svém nitru vytvořily uhlík, dusík, kyslík, síru, draslík, vápník, sodík, fosfor, železo..., zkrátka všechny chemické prvky, z nichž je vybudován každý živý organismus. Tyto a mnoho dalších prvků vznikly přibližně před sedmi miliardami let v nitru hvězd. Odtud byly vyvrženy do mezihvězdného prostoru. Asi za dvě miliardy let potom se z mezihvězdného plynu zrodilo Slunce se svými planetami. Zmíněné prvky se tak dostaly do planet – a tedy i do Země. Z jejich atomů byl vybudován každý organismus, tedy i naše tělo. Vidíme, že bez hvězd, které „žily“ před sedmi miliardami let, by život neexistoval. Jsme potomky dávných hvězd – předků našeho Slunce a naší planety. Avšak i dnešní hvězdy ovlivňují pozemský život. Supernovy a neutronové hvězdy (pulsary) vysílají velká množství velice rychlých protonů, částic alfa a jiných jader. Tyto částice se míhají mezihvězdným prostorem závratnou rychlostí – téměř rychlostí světla. Nazýváme je kosmické záření. Pronikají magnetosférou i atmosférou až k povrchu Země. Neustále naši planetu bičují, od jejího vzniku dodnes. Pronikají do věcí i do živých organismů, srážejí se s jádry atomů a štěpí je na jádra jednodušší. Tím porušují stavbu molekul a narušují jejich funkci v živé buňce. V jádru buňky jsou molekuly nazývané ve zkratkách RNA a DNA, které určují dědičné vlastnosti člověka i ostatních živočišných druhů. Jestliže částice kosmického záření rozbije jádro atomu v molekule
RNA nebo DNA, může to nepříznivě ovlivnit živý organismus a jeho potomky. V posledních stamilionech let vybuchlo v blízkosti naší sluneční soustavy několik supernov. Jejich mohutné kosmické záření zasáhlo vše živé na Zemi, způsobilo změnu vlastností některých druhů (tzv. genetické změny); zdá se, že některé živočišné a rostlinné druhy tehdy dokonce zanikly. Hvězdy však ovlivňují i duchovní život člověka. Poznali jsme, že našim domovem není jen planeta Země, ale i životodárné Slunce a hvězdy, které vytvořily ve svém nitru všechny atomy pro živé organismy. Nejsme středem vesmíru, ale článkem v jeho stavbě a vývoji. V porovnání s hvězdou jsme sice pranepatrní, avšak svým duchem je člověk obrovský, neboť se poznáním zmocňuje nekonečného vesmíru a rozumí mu. Svou nepatrnost a zároveň velikost nejvíce pociťujeme pod hvězdnou oblohou. Je to povznášející a radostný pocit pro každého, komu ještě neokoralo srdce pod tíhou všedních starostí.
JE ŽIVOT NA HVĚZDÁCH? Není a nemůže být. Ve vysokém žáru na povrchu by nemohla existovat žádná složitější molekula; okamžitě by se rozložila na jednotlivé atomy. Život může být jen na planetách s vhodnými podmínkami: příznivou teplotou, dostatkem záření od hvězdy, atmosférou a magnetosférou, které chrání povrch planety před škodlivým zářením z vesmíru. Planeta i její hvězda musí být dostatečně staré, neboť vznik a vývoj života probíhá velice pomalu.
Na Zemi uběhla asi miliarda let, než vznikl velmi jednoduchý život, a dalších tři a půl miliardy let, než vývoj dospěl až k člověku. Na planetách kroužících kolem mladých hvězd (např. Kuřátek) život být ještě nemůže. V Mléčné dráze je několik desítek miliard hvězd, kolem kterých obíhají planety. Je pravděpodobné, že mnohé z těchto hvězd jsou životodárné čili že na některých svých planetách udržují život. Naše Země ani naše hvězda (Slunce) nemají ve vesmíru žádné výjimečné postavení. Zákony vývoje hmoty jsou všude stejné. Zatím se astronomům nepodařilo dokázat nebo popřít existenci života na planetách určité hvězdy. Víme však, že mlhoviny, z nichž se tvoří hvězdy a planety, obsahují velké množství složitých molekul. Prokázány tam byly aminokyseliny, z nichž vznikají nejsložitější molekuly bílkovin. A bílkoviny jsou základ života. Zda bílkoviny vznikají z aminokyselin ještě v mlhovině, nebo až na planetě, to zatím s určitostí nelze říci. I když dosud nemáme přímé důkazy existence života u jiných hvězd ve vesmíru, neznáme důvod pro výjimečnost naší planety Země. Není žádný důvod, proč by vývoj v jiných částech vesmíru neměl dospět až k živé hmotě. Proto se také můžeme domnívat, že život dospěje i na planetách jiných hvězd k inteligentním bytostem a později k technicky vyspělým civilizacím. Jen s technicky vyspělou civilizací se můžeme domlouvat a vyměňovat si informace. Takovým stykem by mohlo lidstvo na Zemi nesmírně získat. Proto astronomové v různých zemích míří své radioteleskopy k obloze a zkoumají,
zda od některé hvězdy nepřichází inteligentní signál – svědectví o technicky vyspělé civilizaci. A zároveň pozemští astronomové posílají do vesmíru zprávy o vyspělé civilizaci na třetí planetě Slunce. Doufají, že je někdo ve vzdálených planetách jiných hvězd zachytí a odpoví. V poslední době se vyrojilo velké množství filmů, povídek a románů, ale i zpráv „očitých svědků“ o tom, že naši Zemi navštívili mimozemšťané. Jsou to vesměs náhražky pohádek a pověstí našich předků, zasazené do kosmického věku. Posuďte sami: kdyby takoví mimozemšťané z některé nepříliš vzdálené planetární soustavy chtěli navštívit Zemi, potřebovali by asi milion let na svou návštěvu. To v případě, že by byli stejně technicky vyspělí jako lidstvo na Zemi. Ale i kdyby byli mnohem vyspělejší a létali tisíckrát rychleji než naše kosmické sondy, potřebovali by několik tisíciletí, aby se k nám dostali. Nebudeme odhadovat obrovské náklady na konstrukci obří kosmické lodi ani ohromné zásoby paliva pro její pohon či zásoby potravin pro několik set lidí na tisíciletí. Vždyť takový výlet je záležitostí mnoha generací. Kdo z vás by se odvážil takové cesty, na niž se vydáte vy, aby váš potomek ve sté generaci se možná podíval na vzdálenou planetu, něco tam namaloval nebo něco jiného vyvedl, nasedl zase do kosmické lodi a letěl po mnoho generací zpět? Ti mimozemští návštěvníci, kteří nás – podle pohádek kosmického věku – navštívili, by museli být vybaveni vyšší
inteligencí než my. Avšak znakem inteligence je účelnost konání. Stál by nějaký záhadný obrázek (např. na planině Nazca v Peru) nebo kruhy v obilí za tak nesmírné úsilí?
NEVIDITELNÝ VESMÍR Vidět můžeme jen ta tělesa, která vysílají světlo (Slunce, meteor, hvězda, vlákno žárovky, oheň...), nebo ta která světlo odrážejí (planety, Měsíc, mlhoviny, komety, modrá obloha, naše okolí za dne, silnice osvětlená reflektorem atd.). Takových těles, která září vlastním světlem nebo odrážejí světlo jiných zdrojům, je ve vesmíru velmi mnoho; tvoří viditelný vesmír, to je vesmír, který lze pozorovat ve světle. Ve vesmíru je však i mnoho takových těles, která nelze ve světle pozorovat. Komety daleko za dráhou Pluta, planety a měsíce vzdálených hvězd, odumřelé vyhaslé hvězdy, to vše jsou studená, a tedy neviditelná tělesa. Černé díry jsou neviditelné proto, že z nich nemůže uniknout ani jediný paprsek. I kdyby v černé díře zazářil, je strašnou gravitací okamžitě vtažen do díry. Ani většinu hvězd v naší Galaxii nemůžeme pozorovat, přestože vyzařují mohutné toky světla. Jsou totiž zastíněny oblaky mezihvězdného prachu, který leží mezi námi a jimi. Příliš vzdálené hvězdy nemůžeme pozorovat proto, že k nám přichází příliš málo jejich světla; ani nejmohutnější dalekohledy je neuvidí. Ba ani galaxii, která vyzařuje mnoho miliardkrát více světla
než Slunce, nemůže takový dalekohled zachytit, je-li od nás dále než 6 miliard světelných let. Velká část vesmíru je pro nás tedy neviditelná. A přesto ji lze pozorovat v jiném záření, než je světlo. Světlo představuje velmi úzký úsek elektromagnetického záření. V posledním čtvrtstoletí užívají astronomové k pozorování vesmíru i jiné druhy záření: rádiové, infračervené, ultrafialové, rentgenové a gama. A tak vedle viditelného vesmíru hovoříme o rádiovém vesmíru – to je o kosmických tělesech, která vysílají rádiové záření (např. rádiové hvězdy, rádiové galaxie, kvasary apod.). Kdyby naše oči byly citlivé na rádiové vlny místo na světlo, jevila by se nám obloha docela jinak. Podobně bychom mohli hovořit o infračerveném, ultrafialovém, rentgenovém či gama–vesmíru – obecně o neviditelném (nebo nesvětelném) vesmíru. Podle druhu záření, ve kterém se vesmír pozoruje, rozeznáváme ultrafialovou, infračervenou, rádiovou, rentgenovou astronomi a astronomii gama. Některá kosmická tělesa září jen v infračerveném záření, jiná jen v rádiových vlnách či ultrafialovém nebo rentgenovém záření. Chceme-li je pozorovat, musíme umístit naše přístroje na rakety nebo družice či do kosmických lodí, které se pohybují nad zemskou atmosférou. Atmosféra totiž zmíněné druhy záření pohlcuje a zabraňuje tak, aby se dostaly na povrch Země. Kosmonautika nám tedy otevřela okno do vesmíru. Neviditelný (ale pozorovatelný) vesmír je značně větší, bohatší a aktivnější než viditelný. Rozdělení na viditelný a neviditelný
vesmír je dáno citlivostí našeho oka. Ve skutečnosti je vesmír jediný obrovský systém (největší systém vůbec), který se nám jeví různě, podle toho, ve kterém oboru záření jej pozorujeme. Pozorování v různých druzích elektromagnetického záření (od gama až po rádiové) odhalila ve vesmíru nové objekty a netušené jevy. Přes bohatou žeň objevů z posledních let jsme se však ještě nedověděli, jak vypadá současný vesmír. A nemůžeme se to dovědět, neboť světlo se šíří omezenou rychlostí. Světlo z Kentaurovy nohy (tj. z hvězdy Rigil Kent čili alfa Centauri), které teď dopadá na naši Zemi, sem letělo 4,3 roku. Poslední astronomická pozorování přinesla překvapivé poznatky o temné hmotě, která je přímo v záření nepozorovatelná. Ještě překvapivější byl objev temné energie, působící rozpínání vesmíru. Pohled do vesmíru je tedy pohledem do minulosti. Nemohu vidět, ani vědět, jak vypadá dnes Velký Magellanův oblak (vzdálený 180 tisíc světelných let), spirální galaxie v Andromedě (z níž letí světlo dva miliony let) nebo obří eliptická galaxie v hnízdu galaxií v Panně (vzdálená šedesát milionů světelných let). Dnešní vesmír je pro nás pozemšťany neviditelný. Je vůbec nepozorovatelný, neboť jakékoliv elektromagnetické záření se šíří stejně rychle jako světlo, to jest konečnou rychlostí (300 000 km za sekundu).
BUDOUCNOST VESMÍRU V kapitolce Minulost vesmíru jsme se zabývali jeho vznikem a vývojem. Vesmír vznikl nesmírným výbuchem, při němž se prostor prudce rozepjal. A ten počáteční výbuch (zvaný velká exploze) pokračuje dodnes. Ještě dnes se vesmír rozpíná, přičemž se vzdálenost jednoho milionu světelných let se zvětší každou sekundu asi o dvacet kilometrů. Například dvě galaxie vzdálené 10 (50, 100, 1000...) milionů světelných let letí od sebe rychlostí 200 (1000, 2000, 20 000...) kilometrů za sekundu. To platí kdekoliv ve vesmíru pro jakoukoliv vzdálenost dvou bodů. Rozpíná se i vlnová délka záření – takže se ze světla za deset miliard roků stalo reliktní záření. Podle starších názorů se rozpínání vesmíru zpomaluje. Galaxie se sice vzdalují jedna od druhé, avšak současně se k sobě přitahují obrovskou gravitační silou. Podobně jako míč vržený směrem nahoru se od Země vzdaluje, avšak jeho rychlost se zpomaluje, neboť ho přitahuje k Zemi gravitační síla. Po určité době se míč zastaví a začne klesat k Zemi. Kdybychom jej však vyhodili rychlostí 11 kilometrů za sekundu, unikl by zemské gravitaci a nevrátil by se už nikdy. Jak je to s rozpínáním vesmíru? Zastaví se někdy, anebo se bude vždy rozpínat? Stačí vzájemná gravitační přitažlivost mezi galaxiemi, aby zabrzdila rychlost rozpínání (20 kilometrů za sekundu na milion světelných let)? To jsou pro astronomy palčivé otázky. Konečnou odpověď dosud neznáme. Avšak
pozorování ve světle i v rádiových vlnách naznačují, že rozpínání vesmíru bude pokračovat ještě asi 30 miliard let a pozvolna se přitom bude zpomalovat. Po této dlouhé době se zastaví docela – podobně jako vyhozený míč v nejvyšším bodě dráhy. To už bude vesmír přibližně 40 miliard let starý. Konečnou odpověď neznáme. Jsou dvě možnosti: Buď gravitace rozpínání zastaví za dlouhou dobu docela – podobně jako zastaví vyhozený míč v nejvyšším bodě dráhy. Míč začne padat k Zemi, jakmile dosáhl vrcholu dráhy. Vesmír se začne smršťovat, jakmile se zastaví jeho rozpínání. Rychlost padajícího míče se každou sekundu zvyšuje (o 10 m/s). Podobně smršťování vesmíru bude stále rychlejší a rychlejší. Obrovskou rychlostí se k sobě budou přibližovat nesmírné hmoty galaxií. Nakonec se všechny galaxie střetnou a vytvoří obrovskou žhavou směsici fotonů a elementárních částic – zcela podobnou té, z níž se před deseti miliardami let velkou explozí začal rodit náš vesmír. Je samozřejmé, že všechno v tomto vesmíru (atomy i jejich jádra, molekuly, krystaly, horniny, živé organismy, planety, hvězdy, galaxie...) musí být obrovským žárem rozloženo v elementární částice. Z našeho vesmíru tak nezbude – kromě elementárních částic a fotonů – naprosto nic. Období na konci smršťování vesmíru, v němž se vše přemění v nepředstavitelně žhavou a hustou výheň, nazýváme velký kolaps. Avšak i smršťování se bude zpomalovat a nesmírně hustá směsice částic a fotonů nakonec další smršťování obrovským tlakem zasta-
ví docela. Tím skončí velký kolaps našeho vesmíru a s ním i náš vesmír (lépe řečeno náš cyklus vesmíru). Bezprostředně potom dojde k nové velké explozi, která bude začátkem následujícího vesmíru. Pro tuto možnost nasvědčuje obrovské množství skryté temné hmoty ve vesmíru. Pokud však ani gravitace temné hmoty nedokáže rozpínání zastavit, vesmír se nepřestane nikdy rozpínat. Bude se věčně rozpínat a chladnout. Hvězdy dožijí jako černé díry a černí trpaslíci a v mrazivém vesmíru bude naprostá tma. Závěrem: náš vesmír skončí buď velkým kolapsem v nesmírném žáru, který bude začátkem nového, budoucího vesmíru. Nebo se bude věčně rozpínat do mrazivého chladu a nikdy se neobnoví. Věčnost je nekonečnost v čase. Nikdo si ji nedovede představit. Umíte si představit železnou kouli velkou jako celá Země? Na tuto kouli přiletí jednou za tisíc let moucha. Sedne si, ale zjistí, že tu není nic k snědku a znechuceně odletí. Na jejích nožičkách se zachytí několik atomů železa. Za dalších tisíc let přiletí opět moucha a odnese několik dalších atomů železa atd., až z koule nezbude nic. To je začátek věčnosti. Pro úplnost dodejme, že pozorování vzdálených supernov (typu Ia) svědčí pro existenci antigravitace. je to síla působící proti gravitaci a rozhánějící galaxie od sebe. Energie, z níž tak antigravitace pochází, se nazývá temná energie.
PŘEHLED SOUHVĚZDÍ Symboly na mapkách souhvězdí velmi slabá hvězda, ale viditelná pouhým okem slabá hvězda středně jasná hvězda jasná hvězda velmi jasná hvězda proměnná hvězda neviditelná pouhým okem proměnná hvězda viditelná pouhým okem hvězdokupa (otevřená nebo kulová) planetární mlhovina difúzní mlhovina galaxie radiant meteoroického roje
KDY JE NEJVHODNĚJŠÍ DOBA K POZOROVÁNÍ JEDNOTLIVÝCH SOUHVĚZDÍ Souhvězdí jsou rozložena do měsíců, kdy jsou nejlépe viditelná pro pozorování v devět hodin večer. Hodina času znamená pootočení oblohy o 15 stupňů – což znamená, že změnu oblohy o půl měsíce (čtrnáct dnů). Přenou informaci o vzhledu oblohy v určitý den a v určitou dobu poskytne otáčivá mapka oblohy. Pokud máte přístup na Internet – snadno najdete několik dobrých stránek pomocí vyhledávače. V seznamu jsou všechna souhvězdí – tedy i na jižní obloze, která nejsou viditelná od nás. Leden • Rydlo • Mečoun • Tabulová hora • Orion • Síť • Býk
Únor • Vozka • Žirafa • Velký pes • Holubice • Blíženci • Zajíc • Jednorožec • Malíř
Březen • Rak • Malý pes • Lodní kýl • Rys • Lodní záď • Kompas • Plachty • Létající ryba
Duben • Vývěva • Chamaeleon • Pohár • Hydra • Lev • Malý lev • Sextant • Velká medvědice
Květen • Honící psi • Kentaur • Vlasy Bereniky • Havran • Jižní kříž • Moucha • Panna
Červen • Honák • Kružítko • Váhy • Vlk • Malý medvěd
Červenec • Rajka • Oltář • Severní koruna • Drak • Herkules • Pravítko • Hadonoš • Štír • Had • Jižní trojúhelník
Srpen • Jižní koruna • Lyra • Střelec • Štít Sobieského • Dalekohled
Září • Orel • Kozoroh • Labuť • Delfín • Koníček • Indián • Drobnohled • Páv • Šíp • Lištička
Říjen • Vodnář • Cefeus • Jeřáb • Ještěrka • Oktant • Pegas • Jižní ryba
Listopad • Andromeda • Kasiopeja • Fénix • Ryby • Sochař • Tukan
Prosinec • Skopec • Velryba • Eridanus • Pec • Hodiny • Malý vodní had • Perseus • Trojúhelník
Za latinským názvem je uveden druhý pád, který se běžně užívá k označení hvězd; např. α And se čte alfa Andromedae, γ CVn čteme gama Canum Venaticorum, ε Gru je epsilon Gruis atd. Pro srovnání mapek je na mapách úsečkou vyznačen úhel deseti stupňů – což je přibližně dvacet průměrů měsíčního kotouče. Úhel deseti stupňů je například mezi hvězdami Mizar a Megrez v oji Velkého vozu. Také Betelgeuze je vzdálena deset stupňů od Alnitaka v Orionově pásu. Hvězdy v souhvězdí jsou označeny písmenem řecké abecedy, latinské abecedy nebo číslicí. Význačnější hvězdy mají své vlastní jméno (Sirius, Canopus aj.). Mlhoviny jsou označeny velkým písmenem M s číslem nebo NGC s číslem. M a NGC jsou zkratky katalogů mlhovin, hvězdokup a galaxií a číslo je pořadovým číslem objektu v katalogu. M značí Messierův katalog sestavený v roce 1784; NGC značí New General Catalogue z roku 1888.
SOUHVĚZDÍ KOLEM SEVERNÍHO PÓLU Pól (též točna) je bod na obloze, kolem kterého se otáčejí všechny hvězdy. Jde samozřejmě o zdánlivé otáčení oblohy, způsobené rotací naší Země. Severní pól je blízko Polárky. Souhvězdí, která vidíme nad obzorem stále, nazývají se severní obtočnová neboli cirkumpolární. Naopak souhvězdí, která obíhají kolem jižního pólu oblohy, u nás nevidíme, nebo jich vidíme jenom část. Jsou stále pod obzorem a říkáme jim jižní obtočnová souhvězdí. Ze severních obtočnových souhvězdí je nejznámější Velký vůz (zvaný též Velká medvědice). Kdo se seznamuje s hvězdnou oblohou poprvé, musí si zapamatovat jeho tvar. Podobá se velké naběračce nebo vozu se zlámanou ojí. Za květnových večerů ho vidíme vysoko nad hlavou. Pomocí mapky ho snadno najdete a s výhodou ho použijete při hledání dalších souhvězdí. Oj Velkého vozu míří k jasnému Arcturu v souhvězdí Honák (Bootes) a potom ke Spice v Panně. Prodloužíme-li zadní kola (Merak – Dubhe), najdeme Polárku a souhvězdí Malého vozu (Malé medvědice). Polárka ukazuje k severu, a je proto důležitá pro orientaci v noci. Snadno najdeme Kasiopeju; leží vzhledem k Polárce na opačné straně než Velký vůz. Má tvar písmene W nebo roztaženého M, podle toho kdy se na ni díváme. Mezi Malým vozem a Kasiopejou je Cefeus. Není nijak nápadný a k vyhledání jeho hlavních hvězd musíme užít hvězd okolních
souhvězdí, například hvězd α a β Cassiopeiae. Prodloužíme-li spojnici obou hvězd čtyřikrát, dojdeme k α Cephei. Pomocí této hvězdy najdeme blízké i vzdálenější hvězdy tohoto souhvězdí. Při tom nám ovšem pomáhá hvězdná mapka. Drak má výraznou hlavu, od níž vybíhá dlouhá řada hvězd, vinoucí se kolem Malého vozu. Země se otáčí kolem přímky, kterou nazýváme zemská osa. Světová osa je přímka, kolem které se otáčí obloha. Zemská osa a světová osa jsou jedna a táž přímka. Povrch země protíná v zemských pólech a hvězdnou oblohu ve světových pólech. Představme si ve středu zeměkoule rovinu, která je kolmá k ose. Průsečnice této roviny se zemským povrchem je zemský rovník a její průsečnice s hvězdnou oblohou je světový rovník. Slunce je na něm o rovnodennosti. Zapamatujme si místa na obzoru, kde vychází a zapadá Slunce při rovnodennosti (to je 21. března a 23. září). Ta místa na obzoru se nazývají východní bod a západní bod. Prochází jimi světový rovník. Hvězdy, které vycházejí na sever od východního bodu (a zapadají na sever od západního bodu), jsou hvězdy severní oblohy nebo prostě severní hvězdy. Hvězdy vycházející na jih od východního bodu a zapadající na jih od západního bodu jsou hvězdy jižní oblohy neboli jižní hvězdy. Hvězdy vycházejí a zapadají vždy na stejném místě našeho obzoru. Naopak místo na obzoru, kde vychází a zapadá Slunce, se během roku posouvá. Je to proto, že Slunce se pohybuje po hlavní kružnici
Severní obloha
VELKÝ VŮZ – VELKÝ MEDVĚD – VELKÁ MEDVĚDICE URSA MAIOR, URSAE MAIORIS
na obloze, které říkáme ekliptika. Ekliptika je k rovníku skloněna a protíná rovník ve dvou protilehlých bodech. Jeden z nich – bod jarní rovnodennosti – se nachází v souhvězdí Ryb. Slunce v něm přechází z jižní oblohy na severní – začíná jaro. Druhý průsečík rovníku s ekliptikou – bod podzimní rovnodennosti – je v souhvězdí Panny. Slunce jím prochází na jižní polokouli 23. září a začíná podzim.
Uma
Velký vůz (nazývaný též často Velký medvěd) je neznámější souhvězdí naší oblohy. Jeho sedm nejjasnějších hvězd má tvar vozu. Arabové v nich viděli karavanu velbloudů. Francouzi – potrpí si na dobré jídlo – v něm spatřovali pánev. Pro Angličany byl pluhem. Číňané na obloze viděli věčného byrokrata, který objíždí severní pól a za ním běhají se svými žádostmi neúnavní žadatelé. Národy v Mezopotámii, v severní Asii, Féničané, Peršané a Řekové spatřovaly v tomto souhvězdí podobu medvěda. Je podivuhodné, že i severoameričtí indiáni přisuzují tomuto seskupení hvězd podobu medvěda. Je to náhodná shoda, nebo si pojmenování s sebou indiáni přinesli, když se stěhovali z Asie do Ameriky přes Beringovu úžinu? Odpověď neznáme. Všimněme si, že Velký vůz je vlastně zadní částí Velkého medvěda. Oj vozu je ohonem medvěda. Řekové vysvětlovali vznik souhvězdí Velké medvědice takto: Arkadská princezna Kallistó vzbudila svou krásou žárlivost Héry, manželky nejvyššího boha Dia. Proto ji rozhněvaná bohyně proměnila v medvěda a vyhnala do lesů. Marně ji Kallistó prosila, aby jí ponechala lidskou podobu, Héra byla neoblomná. A tak bývalá princezna bloudila po lesích a bála se divoké zvěře, neboť zapomínala, že je sama divokým zvířetem. Záhy však poznala i strach
z lovců a jejich psů. Jednou zahlédla mezi pronásledovateli svého syna Arkada. Přiblížila se k němu a chtěla ho obejmout. Arkas v obraně namířil na matku kopí. V posledním okamžiku zasáhl Zeus, a aby zabránil zlému činu, proměnil i syna ve zvíře – v malého medvěda. Protože však měl oba rád, umístil je na oblohu. Velkou medvědici i jejího syna Malého medvěda. Střední hvězda v oji Velkého vozu se nazývá Mizar (arabsky pás). Je od nás vzdálena osmasedmdesát světelných let. Nedaleko Mizaru je slabší hvězda Alkor, která často slouží ke zkoušce zraku. Malým dalekohledem zjistíme, že Mizar je dvojhvězda. Dalekohledem tedy vidíme hvězdy tři: Mizar, jeho průvodce a Alkor. Avšak každá z těchto tří hvězd je dvojhvězda. Obě složky jsou však u nich tak blízko, že je lze rozeznat jen pomocí spektra. Proto jim říkáme dvojhvězdy spektroskopické. Mizar je tedy šestihvězdou. Těch šest hvězd drží pohromadě gravitační silou a krouží po složitých drahách kolem společného těžiště. Za zmínku stojí, že hvězda Mizar byla první pozorovanou spektroskopickou dvojhvězdou (v roce 1889). Spektrální čáry se u takových hvězd periodicky rozdvojují a opět spojují. Hvězdy Merak (ledví Medvěda) a Dubhe (záda Medvěda) ukazují k Polárce. Proto se jim říká „Ukazatelé“. Naneseme-li jejich vzdálenost čtyřikrát ve směru jejich spojnice, najdeme Polárku. Nejzajímavější vlastností jasných hvězd Velkého vozu jejich pohyb. Pět z nich (β, γ, δ, ε, ζ ) i Alkor se pohybují po obloze stejně rychle
a stejným směrem (ve směru spojnice β –δ). Dubhe a Benetnaš (hlavní mezi truchlícími) se pohybují obráceně. Tvar souhvězdí Velkého vozu (a všech ostatních) se s dobou mění. Změna je však patrná až po několika desetitisících let. Babylonští a egyptští hvězdáři vídali na nebeské klenbě souhvězdí téměř v tom tvaru, v jakém je vidíme dnes my. Hvězdy souhvězdí jsou od nás různě vzdáleny. Na předcházejícím obrázku vlevo je tvar Velkého vozu, jak se nám jeví ze Země (bod a vpravo). Vzdálenosti hvězd od nás jsou udány ve světelných rocích. Na mapce je označena také Soví mlhovina M 97. Je to planetární mlhovina. Světlo, které dnes v triedru vidíme, opustilo Soví mlhovinu v době, kdy vznikala Velkomoravská říše. Dva mlhavé chomáčky u pravého ucha Medvědice jsou galaxie M 81 a M 82 ve vzdálenosti 11 milionů sv. roků. Navzájem se přitahují a v budoucnosti splynou v jedinou velikou galaxii. Kousek nad hvězdou delta je malé místo bez hvězd a bez blízkých galaxií. Tudy je možno prohlédnout do nejvzdálenějších končin vesmíru. Hubbleův dalekohled v prosinci 1995 nepřetržitě po 10 dnů snímal tuto maličkou část oblohy – velikosti špendlíkové hlavičky, na kterou se díváme ze vzdálenosti 5 metrů. Na snímcích této nepatrné části oblohy – nazývané Hubbleovo hluboké pole – můžeme napočítat více jak jeden a půl tisíce galaxií. Nejvzdálenější galaxie jsou ve vzdálenosti devět a půl miliardy světelných roků.
163
142
80
78
76
0
Světelné roky
Tak daleko dohlédne nejen Hubbleův dalekohled obíhající Zemi, ale také největší dalekohledy na povrchu Země. Ve Velkém vozu lze pozorovat dvojitý kvasar (odborně zvaný Q 0957), vzdálený od nás přes 5 miliard světelných roků. Je to však ve skutečnosti jeden kvasar. Jeho světlo prochází blízko obří eliptické galaxie, která je mezi námi a kvasarem. Svou mohutnou gravitační přitažlivostí galaxie ohýbá světelné paprsky z kvasaru a působí jako gravitační čočka. Gravitační čočky – a je jich už známo mnoho – dovolují nahlédnout do nejvzdálenějších oblastí vesmíru. Mohli bychom je nazvat obrovskými kosmickými dalekohledy.
MALÝ VŮZ – MALÝ MEDVĚD URSA MINOR, URSAE MINORIS
Umi
Podle řecké báje Arkas, syn arkadské princezny a nejvyššího boha Dia, byl přeměněn v medvěda v okamžiku, kdy vrhal oštěp na svou matku, proměněnou v medvědici. Bohyně Héra byla velmi pohoršena, že se její sokyně se synem dostala na oblohu. Vyžádala si proto od boha moří Poseidona slib, že je nikdy nenechá odpočinout s jinými souhvězdími pod obzorem v mořských vlnách. Proto oba Medvědi nikdy nezapadají a musí stále obíhat kolem pólu jako souhvězdí cirkumpolární. Známe i jiné dávné báje o tom, jak vznikala souhvězdí Velkého a Malého vozu. Jsou to prý medvědi, kteří se starali o malého Dia, když se skrýval na Krétě před svým otcem Chronosem (Časem). Chronos vládl na Olympu a přinášel záhubu všemu živému. Požíral i své vlastní děti. Jeho žena Rheia v obavě, že i právě narozený syn Zeus skončí stejně, ukryla novorozeně do jeskyně na ostrově, kde je svěřila péči obou medvědů. Zeus je pak učinil z vděčnosti nesmrtelnými tím, že je umístil na obloze. V tomto souhvězdí je jen málo zajímavých objektů. Nejdůležitější z nich je hvězda Polárka pro svou blízkost k světovému severnímu pólu. Bývala označována jako „vedoucí hvězda na obloze“, protože udávala směr k severu. Říká se jí proto někdy Severka. Na moři, v pustinách a na pouštích byla za starých dob, kdy lidé ještě neznali
kompas, jediným ukazatelem směru. Najdeme ji snadno pomocí „Ukazatelů“ nebo „Strážců pólu“, což jsou hvězdy Dubhe a Merak (zadní kola velkého vozu). Spojnice Merak–Dubhe směřují k Polárce. Polárka je od pólu vzdálena o něco méně než stupeň (necelé dva průměry Měsíce). Proto opisuje kolem pólu malý kroužek. Můžeme se o tom přesvědčit, když zaměříme objektiv fotoaparátu na Polárku a několik hodin exponujeme. Stojí za zmínku, že ani pól (bod, kolem kterého se zdánlivě otáčí celá obloha) nezůstává na stejném místě. Opisuje na obloze velkou kružnici jednou za šestadvacet tisíc let (takzvaný Platonův rok). Až do roku 2100 se pól ještě bude přibližovat k Polárce. Potom se od ní bude vzdalovat. Za třináct tisíc let bude pól u hvězdy Vegy v souhvězdí Lyry, Vega se pak stane Polárkou. Za dalších třináct tisíc let se vrátí severní pól zas na místo, které zaujímá dnes. Tomuto pohybu pólu se říká precese zemské osy. Precese Země je zcela podobná pohybu vlčka: osa otáčení krouží a právě toto kroužení se nazývá precese. Oba póly se posouvají na obloze a současně krouží i rovník. Průsečík rovníku s ekliptikou se nazývá jarní bod (Slunce je v něm na počátku jara). Kroužení
rovníku má za následek pohyb jarního bodu po ekliptice, a to od východu k západu. Proto se pohybují zvířetníková znamení vzhledem ke zvířetníkovým souhvězdím. Zvířetníková znamení jsou stejné, myšlené obdélníky podél ekliptiky. Je jich dvanáct. Začátek prvního z nich je jarní bod. Souhvězdí jsou seskupení hvězd, která – až na jméno – nemají se znameními nic společného. Polárka má přibližně milionkrát větší objem než naše Slunce. Je to žlutý veleobr. Září jako pět tisíc sluncí. Její velikost a jasnost se však pravidelně mění. Polárka pulsuje jako naše srdce. Jeden „tep“ trvá čtyři dny. Avšak změny v jasnosti Polárky poznají jen zkušení pozorovatelé. Je od nás vzdálena sedm set světelných let. Z té vzdálenosti bychom naše Slunce neviděli ani malým dalekohledem. Polárka sama je spektroskopickou dvojhvězdou. Její průvodce ji obíhá jednou za třicet let, ale tak blízko, že ho nelze v dalekohledu uvidět. Projevuje se ve spektru Polárky zdvojením spektrálních čar. Ve větší vzdálenosti byli dalekohledy objeveni ještě tři slabí průvodci. Polárka je tedy ve skutečnosti pětihvězda. Pouhým okem však vidíme pouze největšího a nejjasnějšího člena z pětice – pulsujícího žlutého veleobra.
KASIOPEJA CASSIOPEIA, CASSIOPEIAE
Cas
Toto cirkumpolární souhvězdí představuje etiopskou královnu na trůně. Jejím manželem byl Cefeus. Měl jedinou dceru, krásnou Andromedu, která se později provdala za Persea. Všichni čtyři se dostali na oblohu. Kasiopeja byla velmi hezká. Vychloubala se, že je ještě krásnější než vodní nymfy Néreidy. To dopálilo boha moře Poseidona, protože jeho manželka byla také Néreida. Na její radu poslal mořskou obludu, aby Cefeovo království zpustošila. Když chtěli svoji říši zachránit, museli podle rady věštírny dát nešťastní rodiče princeznu Andromedu přikovat ke skalnímu útesu nad mořem jako kořist obludy. Ale Andromedu vysvobodil Perseus, a okouzlen její krásou, oženil se s ní. Kasiopeja bývala nazývána „hvězdná etiopská královna“, protože se po smrti dostala mezi hvězdy. Avšak její nepřítelkyně Néreidy dosáhly aspoň toho, že byla umístěna blízko pólu, takže musela každou noc trávit polovinu času hlavou dolů, aby se naučila skromnosti a zbavila se vychloubavosti. Toto souhvězdí je na opačné straně Polárky proti Velkému vozu. Září nám nad hlavou v podzimních měsících. Snadno je poznáme podle podoby písmene W. Leží v Mléčné dráze a je velmi bohaté na hvězdy. K jejich prohlížení je vhodný triedr.
K zajímavým objektům patří bílý obr Cih, který občas rozpíná svůj plynný obal z deseti na osmnáct slunečních průměrů. Takových proměnných hvězd je známo víc a říkáme jim novám podobné. Cih je navíc modrobílá dvojhvězda. Dne 11. listopadu 1572 se objevila v souhvězdí Kasiopeje jasná nová hvězda (na mapce je označena B). Jejím pozorováním se zabýval zejména astronom Tycho Brahe, a proto se jí říká Tychonova hvězda. Tycho ji popsal takto: „Jako obvykle jsem jednoho večera pozoroval nebeskou klenbu, jejíž vzhled mi byl dobře známý. Byl jsem udiven, když jsem blízko zenitu v souhvězdí Kasiopeja spatřil zářit neobyčejně jasnou hvězdu. Byl jsem překvapen, že jsem nemohl uvěřit svým očím...“ Po několik dní byla nová hvězda v souhvězdí Kasiopeja jasnější než Venuše a bylo možno vidět ji i ve dne. Slábla a bylo ji vidět pouhým okem ještě 18 měsíců. Pozorovali ji také astronomové v Číně a v Koreji. Zbytky po velkém výbuchu Tychonovy hvězdy jsou ve vzdálenosti 20 000 světelných let. Rozlétají se ještě dodnes rychlostmi 4000 až 5000 km/s a jsou zdrojem rádiového a rentgenového záření.
Takovým hvězdám jako byla Tychonova, se říká supernovy. V naší Galaxii byla již předtím zaznamenána jiná supernova, kterou roku 1054 pozorovali čínští astronomové a indiáni kmene Navaho. Rozptýlené zbytky této supernovy existují dodnes jako Krabí mlhovina v Býku. Prvý rádiový zdroj na obloze byl objeven v souhvězdí Kasiopeje a byl označen Cas A. Jsou to zbytky po supernově, která vybuchla před třemi stoletími. Avšak žádné zprávy o vizuálním pozorování této supernovy neexistují. Cas A je vzdálena deset tisíc světelných let. Její plyny se dosud rozpínají rychlostí 9000 km/s. Vyzařují nejen rádiové ale i rentgenové záření. Na naší mapce je Cas A blízko otevřené hvězdokupy M 52. V souhvězdí Kasiopeja jsou ještě vhodnými objekty pro pozorování triedrem otevřené hvězdokupy M 52, M 103 a NGC 457 spolu s blízkou dvojitou hvězdokupou χ a h Persei.
CEFEUS CEPHEUS, CEPHEI
Cep
Cefeus byl podle pověsti etiopský král, manžel krásné Kasiopeje. Jejich dcera Andromeda byla osvobozena Perseem ze spáru mořské obludy. Vše skončilo dobře, svatbou Persea a Andromedy. Cefeus s Kasiopejou a Andromeda s Perseem se dostali na podzimní oblohu. Uprostřed královské rodiny je královna Kasiopeja a ostatní členové jsou kolem ní. Cefeus sám nebyl v pověstech příliš důležitý, a proto ani jeho souhvězdí není nijak nápadné. Najdeme je pomocí Kasiopeje. Prodloužíme-li spojnici hvězd Shedir a Caph dvakrát, dostaneme se do kosočtverce charakteristického pro toto souhvězdí. K nejzajímavějším objektům v Cefeu patří hvězda δ Cep. Tvoří spolu s hvězdami e a z malý trojúhelník. Zatímco obě sousední hvězdy jsou stálé, hvězda δ mění nápadně svou jasnost. A to naprosto pravidelně s periodou 5,37 dne. Takových hvězd, které pulsují s naprostou pravidelností, je známo mnoho. Nejjasnější z nich je η Aquilae. Patří k nim i naše Polárka. Souhrnně se nazývají cefeidy podle prvně pozorované δ Cephei, ač by se mohly jmenovat i aquilidy podle nejjasnějšího představitele těchto pulsujících hvězd. Cefeidy jsou obří hvězdy. Jejich velikost závisí na rychlosti pulsů (jeden puls za den až za dva měsíce). Cefeida vysílá tím více
záření, čím pomaleji pulsuje. To je velmi důležitá vlastnost, protože trvání pulsu lze snadno určit, a tím i zářivost cefeidy. Zářivost je celková energie vyzářená hvězdou za jednu sekundu. Je to tedy vlastnost hvězdy samé, nezávislá na tom, jak je od nás hvězda daleko. Můžeme ji určit z trvání jednoho pulsu. Něco jiného je jasnost hvězdy, jak ji pozorujeme na zemi. Ta závisí jednak na zářivosti hvězdy, ale též na její vzdálenosti od nás. Jestliže tedy změříme její jasnost a určíme trvání pulsu, můžeme snadno stanovit i vzdálenost hvězdy od nás. Můžeme říci, že cefeidy jsou
milníky vesmíru. Dovolují měřit vzdálenosti ve vesmíru, například v sousední galaxii v Andromedě. Hubbleův dalekohled, který obíhá jako umělá družice zemi, pozoruje pulsující cefeidy v galaxiích až do vzdálenosti 50 milionů světelných let. Pravidelné pulsování hvězdy δ Cephei objevil chlapec, anglický amatérský astronom John Goodricke. Byl hluchoněmý, neduživý a zemřel v r. 1786 ve věku 21 let. Pozorování hvězdné oblohy bylo pro Johna zdrojem radosti.
DRAK DRACO, DRACONIS
Dra
Hrdina Hérakles (u Římanů Herkules) musel vykonat dvanáct namáhavých a nesnadných prací pro krále Erysthea, mezi jiným též přinést zlatá jablka ze zahrady Hesperidek. Hesperidky byly dcery Atlanta, jednoho z Titánů, kteří bojovali proti bohům Atlas byl za trest odsouzen k tomu, aby na svých ramenou navěky nesl nebeskou klenbu. Ještě než k němu Hérakles došel, musel přemoci draka, který hlídal přístup do zahrady. Potom přemluvil Atlanta, který o vzácném stromu věděl, aby mu jablka přinesl. Musel však za něj podržet na chvíli nebeskou klenbu. Potíže nastaly, když Atlas jablka přinesl, ale nechtěl od Hérakla převzít klenbu zas na svá ramena. Nakonec se přece jen dohodli a Héraklovi se podařilo úkol splnit. V souhvězdí je Hérakles znázorněn, jak klečí a odevzdává zlatá jablka (šlo patrně o pomeranče) bohyni Héře; byl to její svatební dar. Za věrnou službu u brány do zahrady Hesperidek byl drak přenesen na oblohu. Tam se vine kolem pólu mezi oběma medvědy. Hlavu má natočenu k Héraklovi (Herkulovi) tak, jako by ho chtěl ještě dodatečně napadnout. Hvězda Thuban (α Draconis) bývala na úsvitu dějin Severkou. Bylo to před pěti tisíci lety. Tehdy Egypťani začínali stavět pyramidy (např. v Sakkáře). Thuban prý býval stále viditelný průzorem z nitra
Chufevovy pyramidy. Od té doby se severní pól posunul k Polárce. Povšimněme si, že podle starého označení řeckým písmenem byl Thuban označen jako nejjasnější hvězda v Draku (α Draconis). Zdá se, že jeho jasnost poklesla natolik, že je dnes v pořadí jasnosti až na čtvrtém místě. Nejjasnější hvězdou je dnes Etamin (hlava Draka) a Alwaid (Hráč na lyru). Se sousedními hvězdami Grumium a Kuma tvoří hlavu Draka. Změna jasnosti Thubana není na obloze žádným výjimečným jevem. Pojmenování hvězd uvnitř souhvězdí pomocí řeckých písmen bylo poprvé použito před čtyřmi stoletími astronomem Bayerem, který byl současníkem Johanna Keplera. Ve skutečnosti všechny hvězdy mění svou jasnost, a to s různou rychlostí. Změna jasnosti je důsledek jejich vývoje. Rychlost vývoje hvězdy závisí na její hmotnosti. Čím je hmotnější, tím rychleji vývoj probíhá. Velmi prudce se vyvíjejí hmotné hvězdy Wolf–Rayettovy, neboť jejich život se odehraje za sto tisíc roků. V porovnání s nimi probíhá vývoj Slunce šnečím tempem, stotisíckrát pomaleji. Naopak dramatickou kosmickou událost lze pozorovat v souhvězdí Draka – nazývá se Pulec.
V hlavě Draka leží bod zvaný radiant, z něhož se každoročně rozletují meteory nazývané drakonidy. Též se jim říká giacobinidy (čti džakobinydy), protože vznikly rozpadem Giacobiniho komety. Objevují se pravidelně 9. října. Roku 1933 byla na drakonidy obzvlášť krásná podívaná, neboť v jedné hodině prolétlo po obloze asi šestadvacet tisíc meteorů. Některé roky je však činnost roje (počet meteorů za hodinu) malá. Částice drakonid jsou podobné sněhovým vločkám. Víme to proto (i když jsme dosud žádnou nezachytili), že se rozpadají už ve vysokých vrstvách atmosféry nad 100 km. Naopak o některých meteorických rojích víme, že sestávají z hutných zrníček, připomínajících písek nebo kamínek. Ty se zažehují v hlubších, hustších vrstvách, pod 100 km výšky. V Drakovi leží pól ekliptiky – bod, ve kterém protne nebeskou sféru kolmice vztyčená na rovinu ekliptiky. V pólu je nádherné „Kočičí oko“.
ŽIRAFA CAMELOPARDALIS, CAMELOPARDALIS
Cam
Souhvězdí, pojmenované v 17. století, postrádá onoho kouzla i moudrosti dávných bájí, které se zrodily pod oblohou východního Středomoří, Egypta a Mezopotámie, dědily se z pokolení na pokolení, přecházely od kmene na kmen, od národa k národu jako součást společného kulturního bohatství, až došly přes dlouhá tisíciletí k nám. Souhvězdí Žirafa je podobně jako jiná (a často zbytečně) vytvořená souhvězdí bez historie, bez půvabu a celkem bez zajímavých objektů. Žirafa je natažena mezi Polárkou a Vozkou. Její nejjasnější hvězda (α Camelopardalis) má na povrchu teplotu 30 000 kelvinů a září tisíckrát jasněji než naše Slunce. Je od nás vzdálena přes tři tisíce světelných let, a proto se nám jeví slabá. Paprsek, který dnes dopadá do našeho oka, vylétl z tohoto modrobílého obra v době trojské války. Z její planety by teď viděli Odyssea, jak se vrací do rodné Ithaky.
RYS LYNX, LYNCIS
Lyn
Toto souhvězdí, velmi chudé na hvězdy, leží mezi Velkým vozem, Vozkou a Blíženci. Bylo zavedeno gdaňským astronomem Janem Heveliem před třemi sty lety, aby se zaplnilo prázdné místo mezi antickými souhvězdími. Proto se k němu žádná pověst neváže. Hevelius v něm napočítal celkem devatenáct slabých hvězd. Říkal, že kdo chce vidět všech devatenáct hvězd, musí mít oči jako rys. Odtud i jméno souhvězdí. Hvězda α Lyn je červený obr. V jeho nitru, které má teplotu sto milionů kelvinů, se mění helium v uhlík. Všimněme si, že kromě hvězdy a jsou všechny ostatní označeny čísly. Říká se jim Flamsteedova čísla, neboť je ve svém seznamu hvězd Historia Coelestis Britannica použil první královský astronom John Flamsteed. Písmeny jsou totiž označeny jen hvězdy jasnější nebo proměnné. Ostatní jsou očíslovány, a to odprava doleva. Rys a stejně staré souhvězdí Žirafa jsou na nejprázdnější části oblohy. Proto astronomové říkají, že Rysa a Žirafu najdeme tam, kde nic není. Velkým dalekohledem však v obou souhvězdích uvidíme mnoho hvězd.
JARNÍ SOUHVĚZDÍ Orientaci na jarní obloze nám pomůže trojúhelník tří jasných hvězd: Regulus ve Lvu, modravá Spica v Panně a oranžový Arcturus v Honáku. Honák, Lev a Panna jsou nejvýraznější souhvězdí a snadno se zapamatují. Pod ojí velkého vozu najdeme Honicí psy a pod nimi nad Pannou uvidíme matný shluk slabých hvězd – Vlasy Bereniky. Pod Lvem, Pannou a Váhami se táhne při obzoru klikatá Hydra s hlavou vztyčenou k severu. Mezi Pannou a Hydrou je Havran a k němu nakloněný Pohár. Pod Hydrou se nachází Kompas, Vývěva a nejhořejší část Kentaura. Na východ od Honáka je Severní koruna. Na západ od Lva je zvířetníkové souhvězdí Rak, na sever Malý lev, na jih Sextant.
Jarní obloha
RAK – KRAB CANCER, CANCRI
Cnc
Toto souhvězdí prý připomíná velkého kraba, který pomáhal Hydře v boji proti Héraklovi. Jedním z hrdinských činů Hérakla bylo utkání s devítihlavou Hydrou, která žila v bažinách u města Lerny a pustošila okolí. Hydra měla v zápase pomocníka v obrovském krabovi s ostrými klepety. Když se krab zakousl Héraklovi do nohy, střelil po něm Héraklův pomocník pastýř Ioláos šípem a dobře mířenou ranou kraba usmrtil. Hydra se po něm ohlédla a v tom okamžiku jí Ioláos upálil hlavu hořícím stromem. Zatímco useknuté hlavy okamžitě zas narůstaly, upálená hlava narůst už nemohla. A tak krab, který chtěl Hydře pomoci, způsobil vlastně její záhubu. Přesto však jej bohyně Héra přenesla na oblohu, protože nadržovala všem Héraklovým nepřátelům. Staří Chaldejci nazývali toto souhvězdí Bránou lidí. Tudy prý duše sestupují na Zem, aby přijaly lidské tělo. Indiáni na Yucatanu zase věřili, že octne-li se Slunce v tomto souhvězdí, sestupuje v podobě ohnivého ptáka k Zemi a přijímá oběti na oltáři. Rak je nevýrazné souhvězdí v trojúhelníku hvězd Pollux, Procyon a Regulus. Je to nejchudší souhvězdí zvířetníku. Kdysi býval Rak nejsevernějším souhvězdím ve zvířetníku, takže v něm stálo Slunce v době letního slunovratu. Nejsevernější rovnoběžka na Zemi, kde je Slunce jednou do roka (v den letního slunovratu) v nadhlavníku,
se nazývá obratník Raka, ačkoli dnes se Slunce nachází v souhvězdí Blíženců. Toto posunutí je důsledek pohybu pólů a rovníku, pohybu, kterému říkáme precese. Nejzajímavějším objektem v Raku je otevřená hvězdokupa Jesličky (Praesepe). Je viditelná pouhým okem jako mlhavý svítící obláček, připomínající rozcuchané seno v jesličkách. Triedrem rozeznáme jasnější hvězdy. Hvězdokupa je vzdálena pět set světelných let, má průměr patnáct světelných let a obsahuje přes sto hvězd. Po obou stranách Jesliček jsou hvězdy δ a ε Cnc zvané Oslíci. Jižní Oslík (Asellus australis) je přesně v ekliptice, takže jej Slunce jednou za rok při své pouti na nebeské klenbě zakryje. Druhý Oslík Asellus borealis) se u Jesliček přiživuje ze severní strany. Zajímavým objektem v souhvězdí Raka je otevřená hvězdokupa M 67. Je mimořádně stará – přibližně jako naše sluneční soustava, to jest pět miliard roků. Obsahuje téměř tisíc hvězd a je vzdálena 2500 sv. roků. Otevřené hvězdokupy se zpravidla tak vysokého věku nedožívají. Rozeběhnou se mezi ostatní hvězdy Mléčné dráhy, neboť jejich vlastní přitažlivost nestačí na to, aby je udržela pohromadě (jak je tomu v případě početných kulových hvězdokup).
LEV LEO, LEONIS
Leo
Vyhlášená delfská věštkyně Pýthie poradila kdysi hrdinovi Héraklovi (Herkulovi), aby vstoupil do služeb mykénského krále. Mykény jsou starobylé město na Peloponésu; dodnes jsou tam zachovány zdi královského hradu. Hérakles uposlechl a odešel do Mykén. Tam dostal několik obtížných úkolů. Nejdříve měl zabít lva, který žil v blízkých horách. Lev byl neobyčejně velký a sužoval celý kraj. Hérakles jej našel v jedné jeskyni (dodnes ji ukazují turistům!) a omráčil mohutným kyjem. Pak ho zardousil a odnesl králi do Mykén. Král se velmi poděsil, jednak z obrovského lva, jednak z Héraklovy síly. Proto vyslal Hérakla za novým úkolem. Hrdina měl zabít devítihlavou Hydru. Král totiž doufal, že Hydra Hérakla zahubí. Ale Hérakles i tento úkol splnil se zdarem. Pro svou velkou statečnost se stal záhy proslulým a nesmrtelným. Byl přijat mezi bohy na Olymp a dostal se i na oblohu (souhvězdí Herkula). S ním se tam na památku jeho hrdinských činů objevily i jeho oběti: Lev, Hydra a Rak. Lev je zvířetníkové souhvězdí, které svým tvarem připomíná krále zvířat. Nachází se na jih od Velkého vozu. Slunce prochází souhvězdím Lva od poloviny srpna do poloviny září. Před 4000 až 5000 lety byl ve Lvu bod letního slunovratu. Od té doby se v důsledku precese posunul přes Raka do Blíženců. V jarních
měsících ho uvidíme ve večerních hodinách. Kdybychom ho chtěli vidět v listopadu. museli bychom ráno přivstat. Mezi 11. a 20. listopadem vyletují od hvězdy ζ Leo meteory Leonid. Tento roj je pozůstatkem Tempelovy komety a Země se vždy po třiceti letech setkává s nejbohatším oblakem jejich částic. A roku 1833 bylo pozorováno šestačtyřicet tisíc meteorů Leonid za hodinu, opravdu meteorický déšť. V roce 1966 byl pozorován v USA doslova „liják Leonid“, kdy v hodině spadlo na sto tisíc meteorů. Jasný Regulus je jedním ze čtyř „strážců oblohy“ čili královských hvězd. Byly to hvězdy, které na úsvitu dějin označovaly bod letního slunovratu (Regulus), jarní bod (Aldebaran), zimní slunovrat (Fomalhaut) a podzimní bod (Antares). Královské hvězdy rozdělovaly dráhu Slunce (ekliptiku), a tím i rok na čtyři části – roční období. Tak Slunce mezi Regulem a Antarem znamenalo léto atd. Dnes bychom u nás asi nenašli žádného rolníka, který by dny v roce určoval podle hvězd. Ale v dávných dobách si každý pastevec, zemědělec i mořeplavec musel určovat čas roku i dne sám. Tím si také vysvětlujeme všeobecný zájem o oblohu v oněch dobách. Galaxie M 66 tvoří se dvěma menšími trojgalaxii. Jsou ve vzdálenosti 35 milionů světelných let. Gravitačním působením obou menších sousedek je galaxie M 66 silně deformována.
PANNA VIRGO, VIRGINIS
Vir
V době zlatého věku na Zemi člověk ještě neznal zákony a sám od sebe ctil právo a věrnost. Tehdy sestoupila mezi lidi bohyně spravedlnosti a pořádku Astraia, dcera Diova. Učila lidi znát řád, spravedlnost a právo. Tehdy prý bylo na Zemi dobře. Potom se však lidé stávali sobeckými, mysleli jen na své osobní zájmy, vymýšleli zbraně, kterými zabíjeli své bližní, a olupovali nevinné. Země byla zbrocena krví a bohové ji opustili. Poslední zůstala Astraia v naději, že se jí ještě podaří odvrátit Diův hněv a zkázu lidstva. Nakonec však i ona Zemi opustila a odebrala se opět mezi ostatní bohy. Je nyní mezi hvězdami, kde se stala souhvězdím Panny. Pro obyvatele údolí Eufratu a Tigridu představovalo toto souhvězdí bohyni Ištar, dceru nebes a královnu hvězd. V Egyptě bylo souhvězdí Panny nazýváno Eset (Isis), což byla matka boha Slunce Hora a manželka Usireva (Osiris), boha podsvětí. Před 6000 až 7000 lety toto souhvězdí představovalo bohyni– –matku. Nasvědčují tomu sošky z oněch dávných dob. Klas v její ruce (hvězda Spica) je symbolem letní úrody. Tehdy byl bod letního slunovratu v Panně. To až v antice se bohyně–matka přeměnila ve Vestálku – bohyni Pannu s klasem. V okamžiku, kdy Slunce prochází podzimním bodem v souhvězdí Panny, končí léto a nastává podzim. Panna je zvířetníkové
souhvězdí, v němž se protíná ekliptika s rovníkem (v podzimním bodě), přibližně uprostřed mezi hvězdami β Vir a η Vir. Nedaleká γ Vir (Arich, Porrima) je pěkná dvojhvězda. Nejzajímavější objekty v souhvězdí Panny jsou hnízdo galaxií a kvasar označený 3C 273. Hnízdo galaxií v Panně je vzdáleno 60 milionů světelných let. Je v něm přibližně tři tisíce galaxií, z nich dva tisíce spirálních (podobných naší Galaxii), ostatní jsou eliptické a jen několik nepravidelných. Toto hnízdo se nachází mezi hvězdami ε, δ, γ a σ). Uprostřed hnízda galaxií v Panně je obří eliptická galaxie M 87. Je téměř padesátkrát hmotnější než Mléčná dráha. Nahuštění hvězd a rychlost jejich pohybů dokazují obrovskou černou díru ve středu galaxie M 87. Hmotnost černé díry je několik miliard hmotností Slunce a poloměr má několikrát větší než vzdálenost Pluta od Slunce. Tento nepředstavitelně nenasytný moloch polyká vše ze svého okolí: mlhoviny, hvězdy, planety, malé černé díry – zkrátka vše. Podle Einsteinovy rovnice (E = m . c2) je v každém kusu hmoty (o hmotnosti m), kterou černá díra polyká, obsažena obrovská energie E. Obrovská proto, že rychlost světla (c = 300 000 000 m/s) je velké číslo a v rovnici je ještě navíc vynásobeno samo sebou (c2 je 9 a za ní šestnáct nul m2/s2). V jednom kilogramu jakékoliv hmoty je tedy obsažena energie (které říkáme klidová energie): E = 1 kg × (300 000 000 m/s)2,
což je 90 000 000 000 000 000 joulů, neboť kg . m2/s2 je jeden joule neboli wattsekunda. Tisíc wattů je kilowatt a 3600 sekund je hodina. 3 600 000 joulů je tedy jedna kilowatthodina. Jeden kilogram jakékoliv látky v sobě skrývá klidovou energii 25 miliard kilowatthodin. Při ceně 1 koruna za jeden kWh bychom za energii v kusu látky o hmotnosti 1 kg zaplatili za 25 miliard korun. Po tomto nezáživném, ale velice potřebném povídání se vraťme k oné obří černé díře v M 87. Černé díry totiž dovedou svou nesmírnou gravitační silou „vyždímat“ ze všeho, co k sobě přitáhnou, až polovinu klidové energie. To nedokáže žádná jiná síla ve vesmíru mimo gravitaci. Zbytek tělesa se zbytkem klidové energie černá díra potom prostě pohltí a zvětší se. Energie vyždímaná před pohlcením hmoty obří černou dírou způsobuje nejdramatičtější jevy v dnešním vesmíru: z galaxie jsou vyvrhována obrovská oblaka hmoty rychlostmi mnoha tisíc kilometrů za sekundu. Mnohé částice jsou při tom urychleny do rychlosti jen o málo menších než rychlost světla (tzv. kosmické záření). Značná část uvolněné energie se mění na formu elektromagnetického záření, od gama až po rádiové. M 87 je proto mohutným zdrojem záření – kosmického, rentgenového (Virgo X–1) a rádiového (Virgo A), ale i v jiných oblastech spektra. Galaxií podobných M 87 v Panně je známo mnoho. Říkáme jim rentgenové, rádiové, infračervené – podle toho, v jakém druhu záření byly pozorovány. Na rozdíl od naší Galaxie je jejich jádro
velmi aktivní, a obří černou dírou uprostřed. Říká se jim aktivní galaxie. Naše Galaxie je v porovnání s nimi velmi klidná. Hnízdo galaxií v Panně je význačné tím, že představuje přibližně střed naší Supergalaxie. Místní skupina galaxií, k níž patří i naše Galaxie, M 31 v Andromedě a Magellanovy oblaky, je u jižního kraje naší Supergalaxie; obíháme tedy kolem hnízda galaxií v Panně. Průměr naší Supergalaxie je přibližně 150 milionů světelných let a obsahuje asi 100 000 galaxií. Jednou z nich je i naše Galaxie. V souhvězdí Panny se nachází už zmíněný objekt, který astronomové označují 3C 273. Toto podivné označení nám říká: je to v pořadí 273. zdroj v seznamu nazývaném Cambridžský (čti kembridžský) katalog rádiových zdrojů. Dalekohledem se jeví jako slabá hvězdička, nelišící se na první pohled od obrovského množství ostatních slabých hvězd. Ale její spektrum a její rádiové záření nám prozrazují, že je to těleso od hvězd naprosto odlišné. Čáry ve spektru mají neobyčejně velký rudý posun – což znamená, že objekt 3C 273 je od nás nesmírně daleko, asi 3,5 miliardy světelných let. Je tedy ještě 60krát dále než samotné hnízdo galaxií v Panně. Přesto však pozemské rádiové dalekohledy zjišťují intenzivní záření tohoto tělesa. Na rádiových vlnách byl také tento objekt poprvé pozorován. Přestože je podstatně menší než naše Galaxie, jeho záření je asi stokrát větší než všech sto padesát miliard hvězd naší Galaxie dohromady. Takových objektů známe
dnes na obloze víc. Říkáme jim hvězdám podobné rádiové zdroje, protože ve světle se nám jeví jako malé hvězdy. Častěji se jim však říká kvazistelární objekty nebo zkrátka kvasary. Objekt 3C 273 je prvým objeveným kvasarem. Je také prvním kvasarem, u něhož bylo zjištěno velice intenzivní rentgenové záření a záření gama. U některých kvasarů byly z rudého posunu určeny největší vzdálenosti, jaké byly ve vesmíru vůbec zjištěny, to je devět miliard světelných let. Poněvadž pohled do vzdálených prostorů vesmíru znamená zároveň pohled do jeho dávné minulosti, jsou pozorování kvasarů důležitá pro poznání vývoje vesmíru v jeho počátcích. Kvasar 3C 273 je poměrně blízko, neboť je vzdálen 3,5 miliardy světelných let roků. Za dobu, než dolétlo světlo z tohoto kvasaru k Zemi, se na ní vyvinul život od prvých organizmů – tzv. stromatolitů – až k člověku. Zdrojem obrovské energie kvasarů je masivní černá díra, která se nachází v jejich středu. Přesněji řečeno, její nesmírná gravitační síla. Ta – podle gravitačního zákona – je tím větší, čím je hmotnost přitahujícího tělesa (v našem případě černé díry) větší. Obří černé díry mohou mít hmotnost mnoho milionů krát větší než je hmotnost Slunce. Těleso padající do černé díry získává nesmírnou rychlost a pohybovou energii. Ještě dřív, než dopadne do černé díry, padající předmět (plyn, prach, hvězda) narazí do akrečního disku, který kolem černé díry krouží. Energie padajících objektů je
srážkou předána akrečnímu disku a zahřívá ho na vysokou teplotu. Tak je tomu v obrovském měřítku u kvasarů i aktivních galaxií. A v menším, hvězdném měřítku – to jest u bílých trpaslíků, neutronových hvězd a černých děr v těsných dvojhvězdách – probíhá stejný proces přeměny gravitační energie v pohybovou a v teplo. My na Zemi to pozorujeme jako rentgenové hvězdy, novy nebo zvláštní druh supernov. Pokud kvasar má v okolí „potravu“ – to jest může pohlcovat svou přitažlivostí okolní hvězdy a mlhoviny – září. Zhasne, jakmile spolyká vše v okolí, kam dosáhne jeho gravitační síla. Kvasary byly útvary v dávném vesmíru a vyčerpaly
svou potravu. V dnešním vesmíru neexistují – to bychom je viděli i v nepříliš vzdáleném vesmíru. Podobně jako veleještěři vyhynuli na Zemi, také kvasary už dávno vyhynuly ve vesmíru. Po dinosaurech zůstaly kostry v muzeích. Po kvasarech zůstaly jen obří černé díry bloudící vesmírem. Ve skutečnosti nesvítí – my je vidíme, jak vypadaly před miliardami roků, kdy měly v okolí dostatek „hvězdné potravy“. Na jihu souhvězdí u hranice s Havranem je spirální galaxie M104, nazývaná pro svůj tvar „Sombrero“
HONÁK – PASTÝŘ BOOTES, BOOTIS
Boo
Podle dávné pověsti byl kterýsi chudý pastýř oloupen bratry o své stádečko volů. Toulal se pak jako žebrák světem. Všude na svých toulkách viděl, jak musí rolníci těžce pracovat, aby získali potravu pro sebe a své rodiny. Přemýšlel, jak by jim pomohl, až se mu podařilo vyrobit první pluh tažený zvířaty. Přenesl tak tíhu práce na silné voly zapřažené do pluhu a zbavil lidi odvěké dřiny. Za to, že lidem pomohl, zvěčnil Zeus prostého poháněče volů na obloze jako souhvězdí Honáka. Staří Čechové viděli v tomto souhvězdí jarní oblohy Přemysla oráče. Souhvězdí Honáka najdeme na jarním a letním nebi mezi Herkulem a Pannou. Má tvar arabské dvojky začínající u Severní koruny. Ve spodním obloučku dvojky je uprostřed jasný oranžový Aracturus, který je spolu s Vegou nejjasnější hvězdou severní oblohy. Arcturus byl první hvězdou pozorovanou za dne dalekohledem (v roce 1635). Je nápadný právě svou oranžovou barvou a ve srovnání se Sluncem je pravý obr; objem má totiž desettisíckrát větší než Slunce. Je od nás vzdálen šestatřicet tisíc světelných let. Má rychlý vlastní pohyb po obloze – posune se za osm set let o průměr Měsíce. Není proto divu, že byl první hvězdou, u níž Halley roku 1717 objevil vlastní pohyb. To byl objev velmi závažný, protože dokázal, že se hvězdy pohybují, že nejsou
stálicemi, jak se ještě dnes, po dvou stech padesáti letech – můžeme někdy dočíst. Hvězda ε Boo (zvaná Izar) je pokládána za nejkrásnější dvojhvězdu na obloze. Proto se jí také říká Pulcherrima (latinsky nejkrásnější). Jasnější žlutá složka má ve vzdálenosti tří obloukových vteřin slabšího modrého průvodce. Rozlišíme je i malým dalekohledem. Ze spektra soudíme, že žlutá složka sama je dvojitá, takže Pulcherrima je vlastně trojhvězdou. V severní části Honáka leží bod (radiant), z něhož 3. ledna vyletují meteory zvané bootidy. Častěji se však pro tento meteorický roj
z počátku ledna užívá názvu kvadrantidy. Ve starších dobách bylo totiž v místě radiantu souhvězdí Zední kvadrant, které dnes už neexistuje. Daleko za naší Galaxií a Supergalaxií ve směru souhvězdí Honáka se prostírá prázdnota. Je to jakási vesmírná díra (dutina, bublina). Má přibližně kulový tvar o rozměru asi 300 milionů světelných let. Takových prázdných prostor známe více. Připomínají mýdlové bubliny. Uvnitř jsou téměř prázdné a místo mýdlovou blankou jsou obklopené supergalaxiemi a hnízdy galaxií.
SEVERNÍ KORUNA CORONA BOREALIS, CORONAE BOREALIS
CrB
Severní koruna byla původně čelenka nebo královská korunka Ariadny, dcery krétského krále Mínóa. Král Mínós dal kdysi zbudovat v hlavním městě Kréty zvláštní stavbu, bludiště (labyrint), pro svého nevlastního syna Mínótaura, kterého chtěl ukrýt před světem. Mínótaurus měl totiž lidské tělo a hlavu býka. Tomuto netvoru byli občas předhazováni za oběť chlapci a dívky z Athén. Mezi obětovanými chlapci měl být jednou i syn athénského krále, statečný Théseus. Poněvadž se zalíbil princezně Ariadně, dostal od ní klubko nití, aby v labyrintu nezabloudil, a meč, kterým měl Mínótaura zabít. Díky těmto darům se podařilo Théseovi obludu zdolat a uprchnout i s Ariadnou před hněvem krále na ostrov Naxos. Tam však Ariadnu zanechal a odplul do Athén sám. Ariadnu si pak vzal za ženu bůh Dionýsos (Bakchus) a daroval jí překrásnou čelenku, aby ji potěšil v jejím stesku po Théseovi. Po Ariadnině smrti vyhodil Dionýsos její čelenku na oblohu, aby ji už žádná žena nemohla nosit. Drahokamy se proměnily ve hvězdy a září na obloze jako krásné pravidelné souhvězdí ve tvaru polokruhu. Římský básník Ovidius píše ve své knize Fasti, že sama Ariadna se stala souhvězdím. Arabové naopak viděli v tomto souhvězdí rozlomenou mísu, pro australské domorodce je bumerangem,
jiný australský kmen v něm viděl orlí hnízdo, severoameričtí Indiáni je nazývali „Nebeská sestra“. Severní koruna leží mezi Herkulem a Honákem. Přesto, že patří mezi nejmenší souhvězdí severní oblohy, snadno ji najdeme. Leží na spojnici Arctura s Vegou. Asi v jedné třetině je polokruh šesti jasnějších hvězd. Nejjasnější hvězda Gemma (drahokam) je vzdálena pětašedesát světelných let a z jejího spektra soudíme, že kolem ní obíhá neviditelný průvodce s oběžnou dobou sedmnáct a půl dne. Hvězda R CrB je proměnný veleobr. Je pozorovatelná i malým dalekohledem. Po určitou dobu její jasnost zůstává stejná, načež prudce klesne, takže je pak viditelná jen velkým dalekohledem. Občas tento hvězdný veleobr vyvrhává obrovský oblak plynů bohatých na uhlík. Zastíní-li hvězdu, pozorujeme prudký pokles její jasnosti. Uhlík vzniká hluboko v nitru R CrB termonukleárními reakcemi z helia a odtud se v oblacích dostává do mezihvězdného prostoru. Všechen uhlík ve vesmíru, i ten, z něhož je cukr, škrob, tuky, bílkoviny aj., vznikl z helia v nitru hvězd, odkud se dostává buď hvězdným větrem, nebo katastrofickými explozemi (jako u nov, supernov nebo v menším měřítku u hvězd podobných R CrB) do mezihvězdného prostoru. Tam se uhlík slučuje s atomy jiných prvků a vznikají různé molekuly. Je jich už známo asi sto druhů. Vědci se
domnívají, že vznik složitých molekul v mezihvězdné hmotě je přípravou pro vznik života v pozdějším období. Z mezihvězdné hmoty pak vznikají hvězdy a planety, případně na planetách živé organismy. To je stručný životopis každého atomu uhlíku v kterémkoli organismu na Zemi a též jinde v celém vesmíru. Hvězda T CrB také občas exploduje a vyvrhne množství plynů. Na rozdíl od R CrB se při každé explozi velmi zjasňuje. Říkáme jí rekurentní nova. Poslední vzplanutí pozorovali astronomové roku 1946, avšak exploze pozorovaná v onom roce se ve skutečnosti odehrávala v době, kdy Řekové zvítězili u Marathonu nad desetinásobnou přesilou Peršanů a běžec Pheidippides běžel s touto radostnou zprávou do Athén. T CrB je od nás vzdálena téměř dva a půl tisíce světelných let. V současné době je pouhým okem neviditelná. Není však pochyb, že někdy opět zazáří na naší obloze. Rekurentní nova, jako např. T CrB, je těsná dvojhvězda – bílý trpaslík a červený obr. Z chladného obra (o teplotě 2000 stupňů a průměru jednoho sta milionů kilometrů) přepadává plyn na bílého trpaslíka (o velikosti Země). Až se na povrch trpaslíka přenese dostatečné množství vodíku, dojde k termonukleárnímu výbuchu (obdoba vodíkové bomby, ale v obrovském měřítku).
HONICÍ PSI CANES VENATICI, CANUM VENATICORUM
CVn
Toto souhvězdí zaujímá nenápadnou oblast pod ojí Velkého vozu (čili pod ohonem Velké medvědice). Bývá znázorňováno jako dva psi, kteří honí oba medvědy kolem pólu. Vede je na vodítku Bootes. Latinský název nejjasnější hvězdy Cor Caroli znamená Srdce Karlovo (anglického krále Karla II.). Na anglickém dvoře se totiž tvrdilo, že tato hvězda neobyčejně zazářila při příjezdu krále Karla do Londýna. Proto ji nazval královský astronom Edmund Halley názvem, který se udržuje dodnes. Srdce Karlovo je velmi hezká dvojhvězda. Kolem jasného obra obíhá menší žlutý průvodce. Každá z obou hvězd je dvojitá (čili spektroskopická dvojhvězda), takže Cor Caroli je čtyřhvězda. Zajímavější je však poznatek, že α CVn je obrovským, velmi silným magnetem, který k nám střídavě obrací severní a jižní pól. Takových hvězd je na obloze víc. Říkáme jim magnetické hvězdy. I naše Slunce je magnetická hvězda, ale mnohem slabší. Cor Caroli je ze všech magnetických hvězd nejjasnější. Kousek k jihozápadu od hvězdy Benetnaše v oji Velkého Vozu najdeme Vírovou galaxii M 51. I v malém dalekohledu ji spatříme jako mlhavý svítící chomáček. Je to spirální galaxie, na kterou se díváme shora. Její malé jádro (o velikosti asi 80 sv. roků) září jako
sto milionů sluncí. Hubbleův dalekohled v něm rozpoznal velké množství mladých hvězd, které jsou tak nahuštěny, že vzdálenosti mezi nimi jsou jen několik světelných dnů. Hvězdy v jádru jsou si stokrát blíže, než je vzdálenost mezi Sluncem a Proximou Centauri – naší nejbližší hvězdou ve vesmíru. Pro bytosti na planetách hvězd v jádru Vírové galaxie je obloha jednolitě zářící. Asi tak, jako by Mléčná dráha byla rozprostřena po obloze. Naše Galaxie (Mléčná dráha) vypadá shora podobně. Má dva průvodce – Magellanovy oblaky.
Vírová galaxie je vzdálená 18 milionů světelných roků. Jedno její spirální rameno je vypřímeno a tvoří svítící most k malému průvodci. Podobných případů dvojitých galaxií je známo ve vzdáleném vesmíru víc. V daleké budoucnosti obě galaxie splynou v jedinou. Dalším hezkým objektem v Honících psech je kulová hvězdokupa M 3, lze ji spatřit pomocí triedru.
VLASY BERENIKY COMA BERENICES, COMAE BERENICES
Com
Krasavice Berenika byla egyptská královna. Když její manžel král Ptolemaios byl na nebezpečné válečné výpravě proti Asyřanům, slíbila Berenika bohyni Venuši darem své krásné vlasy, vrátí-li se manžel z boje živ a zdráv. Když se tak stalo, dostála Berenika svému slovu a obětovala nádherné kadeře ve Venušině chrámu. Druhého dne se královniny vlasy z chrámu ztratily. Strážcové chrámu měli být přísně potrestáni za nedbalou službu. Zachránil je však královský astronom, Řek Konon z ostrova Samu (tehdy bylo v Egyptě mnoho řeckých vzdělanců). Konon ukázal rozhněvanému králi ztracené kadeře na obloze. Prý sama Venuše je umístila mezi hvězdy. Polichocený král i královna tomu uvěřili a chrámovým strážcům jejich nedbalost prominuli. Ale astronomům přibylo na obloze další souhvězdí – Vlasy Bereniky. Je to souhvězdí mezi Lvem a Honákem (mezi hvězdami Denebolou a Arcturem). U nás je vidět od března do srpna. Pouhým okem v něm mnoho hvězd neuvidíme. Podíváme-li se však triedrem, spatříme velké množství nepravidelně rozhozených hvězd. Tyto hvězdy patří k naší Galaxii a jsou od nás vzdáleny desítky světelných let. Avšak ve vzdálenosti tří set padesáti milionů světelných let je velká skupina několika tisíc galaxií – hnízdo galaxií. Bohužel, lze je pozorovat jen velkými dalekohledy.
Podobně jako jiná velká hnízda galaxií je i hnízdo ve Vlasech Bereniky zdrojem paprsků X. Galaxie jsou uspořádány do tvaru bochníku a jsou silně nahuštěny ke středu hnízda. Tam se nacházejí dvě obří galaxie, „ztloustlé“ tím, že pohltily několik malých galaxií. Nazýváme to galaktický kanibalismus. Podobně jako jiná velká hnízda galaxií je i hnízdo ve Vlasech Bereniky zdrojem rentgenového záření. Prostory mezi galaxiemi jsou naplněny plynem o teplotě mnoha milionů stupňů, a tak žhavý plyn vyzařuje rentgenové záření. Všechna hnízda galaxií se vzdalují jednak od nás, jednak od sebe navzájem. Tomu jevu říkáme
rozpínání vesmíru. Začalo před 13 miliardami let, kdy všechna hnízda galaxií byla zhuštěna do malého objemu. Měřením spekter se ukázalo, že rozpínání je tím větší, čím jsou hnízda vzdálenější. Na vzdálenost jednoho milionu světelných let se rychlost vzdalování (takzvaný rudý posun) zvětší o dvacet kilometrů za sekundu (Hubbleův zákon). Tak z rychlosti vzdalování by bylo možno určit, že hnízdo ve Vlasech Bereniky je vzdáleno 350 milionů světelných let. Je daleko od naší Supergalaxie; patří už do sousední supergalaxie. Některé spirální galaxie mají vločkovou strukturu. Říká se jim vločkovité galaxie.
HYDRA HYDRA, HYDRAE
Hya
Hydra je dalším svědkem Héraklovy (Herkulovy) statečnosti. Když zbavil okolí Mykén nemejského lva, dostal od mykénského vladaře další úkol: pomoci městu Lerně na severovýchodním Peloponésu od obrovské obludy. Nestvůra, která město již dlouho sužovala, žila v nedalekých bažinách. Měla tělo obrovského hada a devět hlav, z nichž prostřední byla nesmrtelná. Hérakles se vypravil na netvora se statečným Ioláem. Hydře však pomáhal obrovský krab. Místo každé hlavy, kterou Hérakles svým kyjem srazil, narostly hned hlavy dvě. Proto je Ioláos upaloval hořícími kůly. Tu prostřední, nesmrtelnou, zavalil Hérakles ještě obrovským balvanem. Tak Hydru konečně zahubili. V její žluči si pak oba vítězové namočili šípy, jimiž zasazovali smrtelné rány. Hérakles (Herkules) jako největší řecký hrdina dodnes září na obloze a s ním i jeho oběti; mezi nimi i Hydra. Staří Číňané věřili, že Hydra přináší neštěstí těm, kdož se octnou v jejím vlivu. (Když se v rodině nenarodil chlapec – což bylo jedno z největších neštěstí, které mohlo dávnou čínskou rodinu potkat – bylo to jen vinou Hydry.) Hydra je nejužší a nejdelší souhvězdí; přechází ze severní oblohy na jižní. Je natažena pod Váhami a dál pod Pannou, Havranem, Pohárem, Sextantem a Rakem až k Procyonu v Malém psu.
Zdvižená hlava Hydry (hezká skupina hvězd) se nachází těsně pod Jesličkami v Raku. Celou Hydru však můžeme vidět ve večerních hodinách jen v květnu a červnu; hlavu lze vidět už od ledna. Hydra je celkem málo zajímavé souhvězdí, bez jasnějších hvězd. Proto se jeho jediná jasná hvězda jmenuje Osamocená, arabsky Alphard. Vyzařuje takřka stokrát víc záření než Slunce. Alpharda snadno můžeme najít, neboť k němu směřuje spojnice Kastora s Polluxem. Má nápadné oranžové zbarvení. Tycho Brahe nazýval Alpharda „Srdce Hydry“ (Cor Hydrae). Pod Spikou v Panně jsou někdy vidět dvě jasné hvězdy vedle sebe. Ta jasnější, kterou vidíme vždy, je γ Hya. Druhou vidíme pouhým okem jen někdy, protože je proměnná. Nazývá se R Hydrae a má stejné vlastnosti jako hvězda Mira ve Velrybě. Její svítivost v období tří set sedmaosmdesáti dnů poklesne až čtyřsetkrát. V době nejmenší jasnosti ji tedy vidíme pouze dalekohledem. Hvězdám, které mění svou jasnost v období sta až tisíce dní, říkáme dlouhoperiodické proměnné. Jsou to pulsující chladní červení obři. Proto většina jejich záření je záření infračervené: tepelné, neviditelné. V Hydře se odehrává katastrofa gigantických rozměrů. Probíhá tam srážka dvou galaxií, které si navzájem vyrvaly miliony hvězd. Znetvořený tvar srážející se dvojice galaxií připomíná tykadla hmyzu. Proto se také této dvojici říká Tykadla. V důsledku srážky se tam překotně rodí nové hvězdy.
MALÝ LEV LEO MINOR, LEONIS MINORIS
Lmi
Toto malé bezvýznamné souhvězdí bylo zavedeno Gdaňským starostou a astronomem Janem Heveliem koncem 17. století. Ve svém díle Prodromus Astronomiae zavedl Hevelius několik nových souhvězdí v oněch místech oblohy, kde bylo málo hvězd. Až ve dvacátých letech našeho století byl Malý lev přijat Mezinárodní astronomickou unií jako jedno z osmaosmdesáti souhvězdí, která úplně pokrývají oblohu. Předtím totiž nebyla mezinárodní dohoda o rozdělení oblohy na souhvězdí ještě sjednána. Označení hvězd v Malém lvu je dosud zanedbané. Alfa chybí, zůstává jen beta a ostatní mají čísla zavedená anglickým astronomem Flamsteedem. Obvyklé značení hvězd řeckými a latinskými písmeny odpovídá klesající jasnosti. Flamsteedova čísla odpovídají poloze (rektascenzi): rostou zprava doleva. Malého lva najdeme snadno mezi Velkým vozem nahoře a Lvem dole. Pro naše pozorování malým dalekohledem v něm nejsou vhodné objekty.
KOMPAS PYXIS, PYXIDIS
Pyx
Francouzský astronom Lacaille jako prvý důkladně zmapoval jižní oblohu. Určil přesné polohy dvou tisíc hvězd. Pro snadnější označování zavedl čtrnáct nových souhvězdí, jež pojmenoval podle přístrojů (např. Dalekohled, Pravítko, Kružítko, Kompas apod.). Lacaille naopak odstranil souhvězdí Karlův dub, které Edmund Halley vytvořil místo Argo navis, a to na památku dubu, v němž se schoval král Karel po prohrané bitvě proti Oliveru Cromwellovi. Z vděčnosti prý Karel přikázal, aby Halley dostal za nové souhvězdí doktorát na Oxfordské univerzitě. Laccaille neměl smysl pro takové vlastenectví a původní Argo navis (a pozdější Karlův dub) rozdělil na čtyři souhvězdí: Lodní kýl, Lodní záď, Plachty a Kompas. Kompas je malé nevýrazné souhvězdí ležící jižně od hlavy Hydry. Můžeme je u nás pozorovat v předjaří poměrně nízko nad jižním obzorem. Obsahuje pouze několik slabých hvězd. Hvězda α Pyx je velká horká hvězda, vzdálená asi pět set světelných let.
VÝVĚVA ANTLIA, ANTLIAE
Ant
Jméno tohoto souhvězdí stanovil Francouz Lacaille. V moderní době bylo více souhvězdí pojmenováno názvem některého přístroje, pomocníka vědy. Vývěva leží u přední části Hydry a nad Plachtami. Těsně nad spodní hranicí s Plachtami se nachází jasná planetární mlhovina NGC 3132, viditelná i malým dalekohledem. Bohužel, pro nás zůstává toto souhvězdí i v nejpříznivější poloze těsně pod obzorem. Hvězdy podobné Slunci se ke konci svého života mění v červeného obra. Vnitřní část se gravitací smrští v bílého trpaslíka. Vnější rozsáhlý obal se rozpíná do mezihvězdného prostoru jako zářící planetární mlhovina. Pokud byla hvězda obklopena planetami, vypařily se velkým žárem se vším na jejím povrchu. A tak možná některé fotony z planetární mlhoviny pocházejí z atomů nějaké kytičky, brouka, nebo rozumné bytosti, kteří tam před miliony let žili.
SEXTANT SEXTANS, SEXTANTIS
Sex
Souhvězdí bylo zavedeno významným astronomem a starostou města Gdaňsku Janem Heveliem koncem 17. století. Nazval je jménem přístroje k určování polohy nebeských těles – jménem sextantu. Tohle souhvězdí najdeme mezi Lvem, Hydrou a Pohárem. Poměrně jasná hvězda α Sex leží na nebeském rovníku, což je myšlená kružnice na nebeské klenbě, všude stejně vzdálená od nebeských pólů. Nebeský rovník je průmětem zemského rovníku na oblohu. Je nad zemským rovníkem, v jeho zenitu. Rozděluje oblohu na severní (nad rovníkem) a jižní (pod rovníkem). Říká se mu také světový rovník. Poloha hvězd, planet, Slunce, měsíců, komet a ostatních nebeských objektů se udává stejně jako poloha míst na Zemi. Zeměpisné délce odpovídá rektascenze, která se měří od jarního bodu směrem k východu. Zeměpisné šířce odpovídá na obloze deklinace, což je úhlová vzdálenost od nebeského rovníku.
HAVRAN CORVUS, CORVÍ
Crv
Podle řecké báje poslal bůh Slunce Apollon havrana, aby mu donesl pohár vody určené jako oběť Diovi. Havran se cestou usadil na fíkovníku, aby si odpočinul. Dostal chuť na fíky, a protože ještě nebyly zralé, čekal, až dozrají. Po dlouhé době se vrátil k Apollonovi a vymlouval se, že mu Hydra nedovolila vodu nabrat. Apollon však havranovu lež prohlédl a potrestal ho. Musí teď stát před pohárem čisté vody, ale nesmí se napít. Hydra pohár hlídá. A tak jsou všichni tři, Havran, Pohár i Hydra vedle sebe na obloze. Havran je malé souhvězdí viditelné na večerní obloze v dubnu až červnu. Leží pod souhvězdím Panny. Obě hvězdy v Havranových křídlech směřují ke hvězdě Spica v Panně. Podle této hvězdy snadno najdeme pět jasnějších hvězd Havrana. Nad severní hranicí s Pannou je krásná galaxie Sombrero. Je vzdálená 35 milionů světelných let. Obsahuje třikrát více hvězd než naše Mléčná dráha. Podél její galaktické roviny je tmavý pás mezihvězdného prachu. V souhvězdí Havrana se odehrává katastrofa kosmických rozměrů – srážka galaxií – Tykadla.
POHÁR CRATER, CRATERIS
Crt
V tomto poháru měl havran přinést vodu Apollonovi, ale nepřinesl nic. Pohár je i na obloze nakloněn k Havranovi, aby mu připomínal jeho nedbalost. Souhvězdí Pohár je podobné řecké váze zvané krátér. Nachází se mezi Lvem a Hydrou, západně od Havrana. Hvězda Alkes je obr, který je vzdálen 160 světelných let a vysílá čtyřicetkrát více záření než Slunce. Jinak v tomto chudém souhvězdí žádný zajímavý objekt nenajdeme. Obr je hvězda, která vysílá mnohokrát více energie než normální hvězdy. Má tisíckrát větší objem, ale přesto se hmotností liší od normálních hvězd jen málo. Ve středu obrů je velká hustota a vysoká teplota (více než 100 milionů stupňů). Vnější vrstvy obra jsou velmi rozsáhlé a řídké. Když normální hvězda (např. naše Slunce) přemění v nitru všechen vodík na helium, smršťuje se a zahřívá na sto milionů stupňů. Při takové teplotě se helium mění na uhlík. Všechny uhlíkové atomy ve vesmíru vznikly z helia v nepředstavitelné výhni, jakou je nitro obrů.
HVĚZDY LETNÍ OBLOHY
letní obloha
Léto, doba prázdnin, je zvlášť vhodné k pozorování oblohy. Pravda, noci jsou krátké, ale teplé, a Mléčná dráha září v plné kráse. Její stříbřitý rozeklaný pás se klene od jihu vysoko nad východem a zachází za severním bodem obzoru. V pásu Mléčné dráhy najdeme výrazný letní trojúhelník. Jeho vrcholy tvoří tři jasné hvězdy: Deneb v Labuti, Altair v Orlu a Vega Lyře. Souhvězdí Labutě má tvar kříže, a proto se mu často říká Severní kříž. Prodloužíme-li jedenkrát vzdálenost Deneb–Vega směrem od Vegy, najdeme typický čtyřúhelník Herkula. Herkules představuje obrácené písmeno K. Na jihu Mléčné dráhy jsou dvě zvířetníková souhvězdí. Na západním kraji je to Štír s červeným veleobrem Antarem (kterému se pro jeho červenou barvu říká „soupeř Marsův“ čili Anti–Ares), ve východní části, kde je Mléčná dráha nejjasnější, leží souhvězdí Střelce. Daleko za hvězdami souhvězdí Střelce můžeme rentgenovým dalekohledem zjistit střed celé Mléčné dráhy (naší Galaxie). Na východ od Střelce pod Orlem najdeme nevýrazné zvířetníkové souhvězdí Kozoroha. Ve zvířetníku mezi Štírem a Pannou jsou Váhy. Mezi Herkulem a Štírem se táhne rozsáhlý Hadonoš a Had. Vysoko nad západním obzorem je Honák (Bootes), k němuž míří oj Velkého vozu. Mezi Honákem a Herkulem je malé pravidelné souhvězdí Severní koruna. Za západním
obzorem zapadá Panna. V oblasti oblohy mezi Orlem a Labutí jsou tři drobná souhvězdí: Delfín, Lištička a Šíp. Mezi Orlem a Střelcem je Štít.
LABUŤ CYGNUS, CYGNI
Cyg
Báje vypráví, že v labuť se proměňoval vládce Olympu, mocný Zeus, když se chtěl podívat mezi lidi. V této podobě navštívil i spartskou královnu Lédu, která ho zaujala krásou. Aby se k ní mohl přiblížit, dal se pronásledovat obrovským orlem, před kterým ho královna zachránila. Léda se stala matkou blíženců Kastora a Polluxe a také krásné Heleny, pro kterou vypukla trojská válka. Souhvězdí připomíná labuť letící Mléčnou dráhou k jihu. Bílá hvězda Deneb tvoří spolu s Vegou v Lyře na západě a s Altairem v Orlu na jihu nápadný trojúhelník letní oblohy. Labuť je vidět večer od června do ledna. Bývá též někdy nazývána jménem Severní kříž. Naše sluneční soustava a okolní hvězdy letí ve směru Labutě rychlostí 230 km/s. Je to důsledek galaktické rotace. Touto rychlostí oběhne Slunce galaktické jádro jednou za dvě stě čtyřicet milionů let (tzv. galaktický rok). Veleobři Deneb (z arabského dhanab = ocas) a Sadir mají zářivost desettisíckrát větší než Slunce. Paprsek Deneba opustil jeho povrch v době, kdy kupec Sámo sjednocoval naše předky, aby se postavili na odpor Frankům a jejich králi Dagobertovi. Hvězda 61 Cygni (tvoří s hvězdami α, γ a ε rovnoběžník) je proslulá tím, že je první hvězdou, u níž byla zjištěna vzdálenost (roku 1837).
Je od Slunce vzdálena pouze 11 světelných let a patří tak k nejbližším sousedům. Má malého průvodce, jehož hmota činí asi setinu hmoty sluneční. Těleso se podobá spíš Jupiterovi než Slunci. Blízko hvězdy ε je Řasová mlhovina (NGC 6992–5 a NGC 6960), jejíž jemná vlákna se stále rozpínají rychlostí 100 km/s. Mlhovina je pozůstatkem velké exploze supernovy před padesáti tisíci lety. Dodnes je však vydatným rádiovým a rentgenovým zdrojem. Hvězdy méně hmotné (jako Slunce) zanikají jako Vejčitá mlhovina. V Labuti je známo přes čtyři sta proměnných hvězd, mezi nimi tři novy. Červená hvězda χ v krku Labutě je viditelná pouhým okem jen kolem maxima. V minimu ji můžeme pozorovat pouze silným dalekohledem. Pohasíná totiž až desettisíckrát v období až čtyř set sedmi dnů. Když je nejslabší, má velmi nízkou povrchovou teplotu, 1640 kelvinů. Je to jedna z nejchladnějších hvězd. Naopak byly v Labuti objeveny také hvězdy nejteplejší (zvané Wolf–Reyettovy), o povrchové teplotě 80 000 kelvinů. Tyto hvězdy nemohou být starší než několik desítek tisíc let. Chrlí totiž marnotratně do okolního prostoru takové toky záření a hmoty, že se svými zásobami nemohou vydržet déle než padesát tisíc let. V souhvězdí Labutě je známo přes tisíc dvojhvězd. K nejhezčím patří Albireo (β Cyg), v níž zlatavě žlutá jasnější hvězda má modrého průvodce. Je tam i řada vícenásobných hvězd a otevřených hvězdokup. Za podívání malým dalekohledem stojí hezká hvězdokupa M 39 nad Denebem.
Dvojhvězda Cyg X–1 je proměnný zdroj rentgenového záření. Jedna složka je viditelná, druhou nevidíme, ale z jejího okolí jsou vyzařovány X–paprsky. Viditelná hvězda je žhavý veleobr, neviditelná složka je velmi těžká černá díra (15 slunečních hmot); sama nemůže žádné záření vysílat. Ze žhavého obra se však do černé díry řítí obrovská lavina žhavých plynů: dříve než jsou nenávratně pohlceny černou dírou, srážejí se a vysílají X–paprsky. Nepatrná černá díra (poloměr 40 kilometrů) vysává žhavého veleobra (o poloměru sto milionů km). Toto kosmické „okrádání“ se projevuje v paprscích X.
LYRA LYRA, LYRAE
Lyr
Staří Řekové si vážili nejen hrdinů a siláků, ale dovedli ocenit i opravdové umělce. A umělcem byl v oněch dobách bájný pěvec Orfeus. Hrál na lyru, kterou mu daroval sám Apollon, bůh Slunce a umění. Hrál tak nádherně, že utišil i dravou zvěř a pohnul skálami. Svým uměním obměkčil dokonce i vládce samého podsvětí. Nedokázal však zažehnat zpěvem hněv opilých bakchantek, které ho rozsápaly jen proto, že se po smrti své manželky stranil každé společnosti. Jeho kouzelnou lyru pohodily bakchantky do řeky, ale Múzy (ochránkyně umění) si vyprosily, aby byla na věčné časy přenesena na oblohu jako jedno ze souhvězdí. Lyra je malé, ale výrazné a zajímavé souhvězdí mezi Labutí a Herkulem. Je u nás viditelné večer od května do ledna. Namodralá hvězda Vega patří k nejjasnějším na naší obloze. Podle čínské pověsti byla Vega nebeská švadlena. Je to hvězda cirkumpolární, zářivost má padesátkrát větší než Slunce a vzdálena je od nás šestadvacet světelných let. Má jasně modrou barvu a v letních měsících nám večer stojí téměř nad hlavou, takže ji nelze zaměnit s jinou hvězdou. Vegu obklopuje rozsáhlý prachový disk. Lze ho pozorovat v infračerveném a rádiovém záření. Sahá dvakrát tak daleko, což je vzdálenost Pluta od Slunce a je to pravděpodobně
vznikající planetární soustava. Takové protoplanetární disky byly objeveny u mnoha hvězd. Kdysi byla Vega Polárkou (asi před 14 000 lety), tedy hvězdou, k níž směřuje zemská osa. Zemská osa vykonává podobný pohyb jako dětská hračka vlček nebo káča – tzv. pohyb precesní. Bod, k němuž zemská osa směřuje (tzv. světový pól), opisuje na obloze kružnici – a to jednou za 26 000 let (tzv. platónský rok). Hvězda β (Sheliak – což je arabský název lyry) je zákrytová proměnná. Světlo z ní letělo od doby svatého Václava a teprve teď dopadá do našeho oka. Obě složky jsou si tak blízké, že se navzájem deformují a svým tvarem připomínají spíš vejce než koule; jsou to protáhlé elipsoidy. Dvojhvězda mění proto jasnost stále, nejen v době zákrytů. Obě hvězdy jsou nadto obaleny společným obalem, který se rychle rozpíná. Hvězda ε je čtyřhvězda, v níž dvě dvojice obíhají ve velké vzdálenosti kolem společného těžiště. Dá se ukázat, že takové čtyřhvězdy jsou staré. Pravým opakem jsou čtyřhvězdy, v nichž všechny vzdálenosti jsou zhruba stejné. To jsou velmi mladé čtyřhvězdy a nejznámějším příkladem je Lichoběžník v Orionově mlhovině. Uprostřed mezi hvězdami β a γ spatříme dalekohledem planetární mlhovinu (M 57) prstencovitého tvaru. (Planetární se jí říká proto,
že svým kotoučovým tvarem připomíná planetu.) Planetární mlhoviny jsou rozsáhlé obaly červených obrů, které se oddělily od středového jádra – bílého trpaslíka. V obalu uniká z červeného obra větší část jeho plynů. Planetární mlhoviny se rozpínají rychlostí 10 až 50 km/s. Za dobu 20 až 30 tisíc let splynou s mezihvězdným plynem a zmizí z oblohy. Je jich známo asi tisíc. Známá hvězda RR Lyrae je pouhým okem neviditelná. Pravidelně pulsuje, podobně jako δ Cephei, ale její perioda je kratší než jeden den, a proto se RR Lyrae a jí podobným pulsujícím hvězdám říká krátkoperiodické cefeidy. Jsou to staré hvězdy, protože tvoří v Galaxii kulový systém a vyskytují se v kulových hvězdokupách, nejstarších útvarech Galaxie. Poněvadž jejich zářivost je známá (vyzařují stokrát více energie než Slunce), lze určit jejich vzdálenost. Čím je totiž hvězda tohoto druhu vzdálenější, tím se nám jeví slabší, neboť k nám z ní přichází méně světla. Přesným přístrojem zvaným fotometr lze přesně změřit množství světla přicházející z hvězdy. Jednoduchým výpočtem pak určíme vzdálenost. Blízko hranice Lyry s Herkulem leží radiant lyrid. Tento meteorický roj je znám přes dva tisíce let. Objevuje se každoročně mezi 20. a 22. dubnem.
OREL AQUILA, AQUILAE
Aql
Když bohové na posvátném Olympu popíjeli nektar, roznášela prý jim plné poháry Hébé, dcera Dia a Héry. Jednou však při tom zakopla a upadla. Rozhněvaný pán bohů i lidí ji za trest funkce zbavil. Později se Hébé stala slavnou tím, že se provdala za hrdinu Hérakla (Herkula). Na její místo byl pak dosazen trojský chlapec Ganymédés, kterého Zeus v přestrojení za orla odnesl na Olymp. Obrazotvornost Řeků spatřovala orla s Ganymédem ve skupině letních hvězd, kterou už před nimi Mezopotámci nazývali Orlem. Malé, ale hezké souhvězdí v Mléčné dráze pod Labutí je viditelné na večerní obloze od června do konce roku. Nejjasnější hvězda je Altair (Atair), což arabsky znamená letící orel. Podle čínské pověsti to je pasáček, který se dostal na oblohu díky své paní – nebeské švadleně. Nebešťané ji potřebovali, aby jim šila oděvy, a proto si ji vzali na oblohu. Tam odsud září jako jasná Vega v Lyře. Altair, její pozemský manžel, se tam dostal s ní. Hvězda Altair tvoří s Vegou v Lyře a Denebem v Labuti tzv. letní trojúhelník. Francouzi jim říkají tři letní krasavice. Altair je od nás vzdálen pouhých 15 světelných let. Má dvakrát větší průměr a desetkrát větší svítivost než Slunce. Tato bílá hvězda se k nám přibližuje rychlostí 26 km/sec. Po jejích obou stranách se nacházejí slabší hvězdy. Spodní oranžová β Aql (Alshain, zkomolenina perského názvu orla) je
podobná Slunci. Vzdálena je čtyřicet světelných let. Tak tedy vypadá Slunce z této vzdálenosti: zcela obyčejná malá nažloutlá hvězdička. Na severu sousedí s Altairem hvězda Tarazed. Pozoruhodná je proměnná obří hvězda η, nejjasnější cefeida na obloze. Mění jasnost velmi pravidelně v době jednoho týdne. Její proměnlivost lze sledovat srovnáním s okolními hvězdami. Má průměr padesátkrát větší než Slunce a je od nás vzdálena devět set světelných let. Určování vzdálenosti cefeid od nás je snadné. Mezi jejich svítivostí (to je celkovou vyzařovanou energií) a periodou (dobou mezi dvěma vrcholy jasnosti) je těsný vztah. Periodu můžeme přesně určit tak, že delší dobu sledujeme jasnost cefeidy. Pomocí vztahu perioda – svítivost pak určíme svítivost. Z určené svítivosti pak snadno vypočteme vzdálenost hvězdy, pozorovaná jasnost hvězdy je totiž tím menší, čím je hvězda vzdálenější. Cefeidy jsou velmi důležité milníky ve vesmíru. S jejich pomocí určíme i velké vzdálenosti (sta, tisíce i miliony světelných let) uvnitř naší Galaxie i nejbližších cizích galaxií. Hubbleův teleskop obíhající vysoko nad atmosférou Země může měřit pulsace cefeid až do vzdálenosti 100 milionů světelných let. Ve vesmíru je velmi mnoho objektů, které naše oko nikdy nemůže spatřit. Nevysílají totiž žádné světlo, ale zato září na rádiových
vlnách. Takovým neviditelným objektem – odumřelou hvězdou – je v souhvězdí Orla pulsar, a to pulsar zcela výjimečný. Je to pozůstatek po výbuchu hvězdného veleobra – po supernově. Z veleobra zbyla jen nesmírně hustá neutronová koule, která se otočí kolem osy šestnáctkrát za sekundu. Při každém otočení vyšle záblesk záření na rádiových vlnách. Pulsary nejsou nikterak vzácné. Bylo jich už objeveno asi čtyři sta. Celkový počet pulsarů v naší Galaxii se odhaduje na jeden milion. Periody známých pulsarů jsou různé – od půldruhé tisíciny sekundy do čtyř sekund; podle toho, jak rychle se neutronová hvězda otáčí. Pulsar v souhvězdí Orla je výjimečný tím, že se jeho pulsy po čtyři hodiny poněkud zpomalují a další čtyři hodiny se naopak zrychlují – jako by chtěl pulsar dohnat, co zmeškal. Vysvětlení je jednoduché: pulsar v Orlu není jednoduchý jako ostatní pulsary. Je dvojitý, s oběžnou dobou osmi hodin. Jenže ten druhý pulsar „nevidíme“ ani na rádiových vlnách. Záření pulsarů je totiž v důsledku jejich nesmírně rychlého otáčení soustředěno do úzkého svazku (asi jako světlo z kapesní svítilny). Pod souhvězdím Orla (v severní části Hada) je Orlí mlhovina – „hnízdo Orla“, v němž se překotně rodí hvězdy.
LIŠKA – LIŠTIČKA VULPECULA, VULPECULAE
Vul
Další z novodobých souhvězdí, k němuž se neváže žádný mytický příběh. Původně se celkem bezvýznamné souhvězdí nazývalo Liška s husou; nyní se používá spíš názvu Lištička (Vulpecula). Lištička je malé souhvězdí v rozštěpu Mléčné dráhy. Nachází se jižně od Labutě, těsně u Albirea (β Cyg). Nejzajímavějším objektem v Lištičce je velká planetární mlhovina M 27 o rozměrech osmi obloukových minut na čtyři obloukové minuty (Měsíc má v průměru třicet obloukových minut). Podle tvaru se tato mlhovina nazývá Činka (Dumbbbel). K jejímu pozorování je třeba aspoň malého dalekohledu. Jako každá planetární mlhovina je i Činka osvětlována velmi horkou (sto tisíc kelvinů) hvězdou v samém středu mlhoviny. Záření tak mocné hvězdy je převážně ultrafialové, neviditelné. Zachycuje se však v okolní mlhovině a mění se tam v záření viditelné, které pak mlhovina vyzařuje (takzvaná luminiscence). Mlhovina sama má průměr jeden světelný rok a je od nás vzdálena přes pět set světelných let. Stále se rozpíná. Planetární mlhovina je rozpínající se obal červeného obra. Po „odfouknutí“ obalu zbude ve středu žhavé jádro hvězdy (50 000 –100 000 kelvinů), které ozařuje rozpínající se obal – planetární mlhovinu. Žhavé jádro – centrální hvězda – je bílý trpaslík. Takový bude i osud našeho
Slunce za sedm miliard let: žhavé nitro se odhalí a stane se z něho bílý trpaslík; vnější odfouknuté vrstvy Slunce vytvoří planetární mlhovinu. V rozpýnajícím se Slunci zaniknou planety. Tedy i naše Země. V posledních letech byla nejzajímavějším objektem v Lištičce nová hvězda čili nova. Byla to takzvaná rychlá nova: její jasnost narostla velmi rychle (stotisíckrát), takže se stala na krátkou dobu
viditelnou pouhým okem. Potom rychle zeslábla. Vzplanutí novy je obrovský termonukleární výbuch na povrchu bílého trpaslíka, který je složkou dvojhvězdy. Z normální chladné obrovské hvězdy přepadá vodík na povrch bílého trpaslíka a zahřívá se. Když se nahromadí dostatečné množství, dojde k termonukleárnímu výbuchu, k lavinovité přeměně vodíku v helium.
DELFÍN DELPHINUS, DELPHINI
Del
Cvičení delfíni, kteří vozí na hřbetě lidi, nejsou žádnou novinkou. Už antický básník a pěvec Arion plul mořem na zádech delfína. Byl totiž kdysi na cestě ze Sicílie do Korintu vydírán námořníky. Věděli, že vydělal svou hrou spoustu peněz, a proto je na něm vymáhali. Zároveň se však rozhodli Ariona zabít, protože se báli prozrazení. Arion si vymínil, že ho nechají ještě naposledy zahrát na lyru a zazpívat. Lupiči mu to dovolili, ale když ho potom vrhli do moře, Arion neutonul. Jeho hra totiž přilákala hejno delfínů, z nichž jeden vzal pěvce na hřbet a doplul s ním do přístavu. Za to, že zachránil život velkému umělci, byl delfín zvěčněn na obloze. Delfín je malé, ale nápadné souhvězdí u Altaira, těsně u východního okraje Mléčné dráhy. Lidé ho často mylně pokládají za Malý vůz. Čtyřúhelník nejjasnějších hvězd v Delfínu připomíná diamant. O tomto souhvězdí se říká, že je půvabné jako miniatura a kompaktní jako drahokam. Hvězda γ Del je dvojitá. Její hlavní žlutá složka se přesně podobá našemu Slunci. Její nazelenalý průvodce je od ní vzdálen deset obloukových vteřin (což je úhel, pod kterým bychom viděli deseti haléřovou minci ze vzdálenosti 365 m). Obě hvězdy se navzájem přitahují a obíhají s periodou několika tisíc let. Jsou-li kolem hlavní žluté hvězdy obyvatelné planety, vidí možná tamní obyvatelé naše
Slunce právě tak, jako my vidíme jejich životodárnou hvězdu. Nejznámějším objektem v Delfínu byla Nova Delphini 1967. Objevil ji 8. července 1967 anglický učitel Alcock, který objevil i Novu Vulpeculae 1968. Byla to zvláštní nova: pomalu se zjasnila několiktisíckrát, nepravidelně kolísala a v prosince 1967 opět slábla. Na rozdíl od Novy Vulpeculae 1968, kterou Alcock objevil následujícího roku, byla Nova Delphini 1967 pomalá nova.
Astronomové ji označují jako proměnnou HR Delphini. Proměnné hvězdy v souhvězdí se označují postupně R, S... až Z. Dalších devět RR, RS... RZ, potom SR, SS (při tomto označení starší čtenáře asi zamrazí v zádech)... až SZ. Po devadesáté proměnné, označené ZZ, začne AA, AB... až AZ. Potom BB až BZ... až do devítice QR až QZ. QZ je 334tá proměnná hvězda souhvězdí. Potom je to rozumnější: V335, V336 atd.
ŠÍP SAGITTA, SAGITTAE
Sge
Maličké souhvězdí Šíp se dostalo na oblohu za velký čin. Tímto šípem se prý kdysi podařilo Apollonovi vyhubit národ Kyklopů, jednookých obrů, kteří po staletí pustošili zemi a škodili lidem. Údajně sídlili na Sicílii, ale protože nepracovali, neznali zákony pohostinství a neuznávali žádné bohy, dávali svou nevzdělaností a surovostí lidem jen špatný příklad. Proto museli zasáhnout bohové a odstranit Kyklopy z povrchu zemského. Jiná legenda připisuje toto souhvězdí šípu namočenému ve žluči Hydry, jímž hrdina Hérakles (Herkules) zvítězil nad rozličnými nestvůrami. Mezi jiným např. tímto šípem zasáhl supa, který vyklovával Prométheovi játra. Prométheus přinesl totiž lidem na Zemi oheň, což považoval Zeus za těžký přestupek a dal ho za to přikovat řetězy ke skále, kde byl vydán napospas supům. Šíp je opravdu malé souhvězdí v Mléčné dráze. Je to jedno z 48 souhvězdí, které nám zanechala antická kultura. Snadno je najdeme, protože leží mezi Altairem v Orlu a Albireem v Labuti. Na večerní obloze je můžeme vidět od června do ledna. Jeho hvězdy jsou dost slabé. Nejjasnější je hvězda gama (γ Sge). Povšimněme si na mapce, že hvězda alfa není v souhvězdí Šíp nejjasnější, jak tomu je ve většině ostatních souhvězdí Alfa. Sagittae se nazývá Sham. Je to veleobr vzdálený čtyři sta sedmdesát světelných let.
Množství energie vyzářené hvězdou za jednu sekundu se nazývá zářivost. Kdybychom zářivost Slunce přirovnali ke kapesní svítilně, pak by nejslabší hvězdy odpovídaly světlu svatojánských broučků a naopak nejsilnější mohutným protileteckým reflektorům. Veleobři mají zhruba desettisíckrát až stotisíckrát větší zářivost než normální hvězdy (jako naše Slunce). Jsou to největší a nejzářivější hvězdy vůbec. Jen nejhmotnější se mohou vyvinout ve veleobry.
Vzhledem k obrovské zářivosti se po krátké době vyčerpá jejich termonukleární palivo – vodík. Mají proto velmi krátký život: sto tisíc až milion let. Jsou proto ve vesmíru poměrně vzácní. Díky obrovské zářivosti vynikají i ve vzdálených galaxiích. Po jepičím životě se majestátní veleobři zhroutí do černé díry. Tak končí sláva světa.
HERKULES HERCULES, HERCULIS
Her
Herkules (řecky Hérakles) byl syn vládce bohů i lidí Dia a krásné pozemšťanky. Od svého otce dostal do vínku sílu a slávu. Ale Diova manželka Héra ho od narození pronásledovala. Poslala na novorozeně dva hady, aby Hérakla zardousili. Ale Hérakles byl už jako dítě velmi silný a hady zabil. Když vyrostl, ztrpčila mu Héra život zase tím, že ho donutila sloužit mykénskému králi, který mu ukládal nad pomyšlení těžké práce. Bylo jich celkem dvanáct. Mimo jiné musil Herkules zabít různé nestvůry, dodat králi stádo dobytka hlídané obry atd. Nejznámějším úkolem Herkulovým byl úklid Augiášova chléva, do něhož prostě zavedl řeku, aby chlév vyčistila. Pak musel přinést Héře zlatá jablka ze zahrady Hesperidek. I to Herkules zdárně vykonal, ale Héra už s ním měla další plány. Poslala ho na tři roky do otroctví, kde silák a hrdina Herkules musel pracovat a oblékat se jako žena. Po uplynutí této doby se opět vrátil ke svému obvyklému způsobu života, bojoval proti různým nepřátelům a vykonal mnoho dobrých skutků. Nakonec se s ním bohyně Héra smířila, a dala mu dokonce svou dceru Hébé za manželku. Zeus ho učinil nesmrtelným a vykázal mu místo na obloze nedaleko Hydry, kterou kdysi také přemohl. V nejstarších civilizacích byl označován jako klečící obr, shýbající se mladík apod. Féničané v tomto souhvězdí zbožňovali svého
mořského boha Melkartha. Toto souhvězdí si snadno zapamatujeme podle výrazného čtyřúhelníku z hvězd η, ζ, ε, a π; připomíná květináč. Leží mezi Lyrou a Severní korunou. Hvězda α (Ras Algethi) je červený veleobr o průměru 800 milionů kilometrů. Je to jedna z největších hvězd vůbec. Ras Algethi mění nepravidelně jasnost, podobně jako ostatní červení veleobři. U Ras Algethi můžeme i malým dalekohledem spatřit jeho namodralého průvodce, který sám je spektroskopická dvojhvězda. Směrem ke hvězdě ν se pohybuje naše Slunce i s planetami. Tomuto směru slunečního pohybu vzhledem k okolním hvězdám říkáme apex. Rychlost pohybu sluneční soustavy vzhledem ke hvězdě ν Her je velmi malá (20 km/sec.). Naopak rychlost oběhu kolem galaktického středu je mnohem větší (230 km/sec.) a postihuje všechny hvězdy slunečního okolí. Pozoruhodná je kulová hvězdokupa označená M 13. Snadno ji najdeme na spojnici hvězd η a ζ. Lze ji spatřit pouhým okem. Triedrem rozeznáme její kulový tvar a po okraji rozlišíme jednotlivé hvězdy. Je to jedna z nejbližších kulových hvězdokup, i když je vzdálena 23 000 světelných let. Na malé oblasti oblohy, menší než Měsíc, září přibližně milion hvězd. Těch hvězd (včetně slabých) je v M 13 mnohem více, snad několik milionů. Našimi pozemskými dalekohledy fotografujeme jen obry a veleobry, kteří vyzařují stokrát a milionkrát více světla než naše Slunce. Slabé hvězdy,
jako je Slunce se na fotografické desce vůbec neobjeví, i když použijeme velkého dalekohledu. Přestože je M 13 v naší Galaxii poměrně blízká hvězdokupa, člověk se tam nikdy nepodívá. Světlo a rádiové vlny tam letí 23 000 let. Naše nejmodernější kosmické lodi letí 10 000krát pomaleji než světlo; kdybychom tam chtěli doletět, cesta by trvala 230 milionů let (přibližně stokrát déle, než existuje lidstvo na Zemi). A přece si snadno můžeme vypočítat a představit oblohu, která se klene nad planetou Herkulanea (tak jsme nazvali pomyslnou planetu nedaleko středu hvězdokupy M 13). Planetární soustavy kolem hvězd jsou zřejmě běžným jevem a planeta Herkulanea patří k jedné z nich. Noční obloha na planetě Herkulanea by nás naplnila úžasem, vždyť bychom viděli tisíckrát více hvězd, než vidíme ze Země. Jako bychom rozprostřeli Mléčnou dráhu po celé obloze. Některé hvězdy by byly mnohem jasnější než Venuše a Sirius. Vzdálenosti hvězd by tamější astronomové měřili ve světelných týdnech; vzdálenosti sousedních hvězd v našem okolí jsou několik světelných let. Noci na planetě Herkulanea jsou stokrát jasnější než naše noci za úplňku. Astronomové poznali, že vesmír je všude stejný ze stejných elementárních částic, mezi nimiž působí stejné síly. Vznik, vývoj i zánik hvězd, planet i jiných těles je řízen stejnými zákony v nejvzdálenější galaxii, v M 13 či ve sluneční soustavě. A tak jsou astronomové přesvědčeni, že vývoj dospěl k inteligentnímu životu
na mnoha místech ve vesmíru. Proto vyslali dne 16. listopadu 1974 rádiové poselství technicky vyspělým společenstvím v M 13. Byla to řada 1679 teček a čárek (odborně řečeno bitů či jednotek informace) vyslaná největším rádiovým dalekohledem v Arecibu na Portoriku. Toto poselství uvádí nejdůležitější údaje o lidech; z jakých prvků je vybudován náš organismus, popis molekuly DNK a genů, tvar a velikost člověka, počet lidí na Zemi, umístění Země ve sluneční soustavě, tvar a velikost dalekohledu, jímž bylo poselství k M 13 vysláno. Odpověď přijde – a věříme, že přijde – za 46 tisíc let. Dnes známe přes sto kulových hvězdokup podobných hvězdokupě M 13 v Herkulu. Hvězdy takové hvězdokupy se navzájem přitahují velkou gravitační silou, takže vnější gravitační síly nemohou hvězdokupu rozrušit. Na rozdíl od otevřených hvězdokup (jako je například χ a h v Perseu) jsou kulové hvězdokupy velmi stálé a staré, jejich stáří se odhaduje na osm až deset miliard let. Jsou to nejstarší útvary v Galaxii.
VÁHY LIBRA, LIBRAE
Lib
Jedním z mála souhvězdí, které místo hrdinských činů dokumentuje technické zaměření starých národů, jsou Váhy. Jsou symbolem podzimní rovnodennosti. Když Slunce bylo v souhvězdí Vah, nastala rovnováha mezi dnem a nocí. Rolníci před dvěma tisíci lety věděli, že je třeba sít ozimy. Od těch dob se bod podzimní rovnodennosti posunul do sousedního souhvězdí Panny, a to v důsledku precese. Nejen Řekové a Římané, ale též Indové, Číňané a dávní Egypťané viděli v tomto seskupení přístroj, který byl pro život velmi důležitý. Původně Váhy patřily ke Štíru. Tomu napovídají názvy hvězd Zuben Elgenubi (Jižní klepeto) a Zuben Elshemali (Severní klepeto). K odtržení Vah došlo už za Caesara, to jest před narozením Krista. Toto málo výrazné souhvězdí leží na ekliptice, a je tedy jedním ze souhvězdí zvířetníku. Ne všech dvanáct souhvězdí podél ekliptiky nese však jména zvířat, i když se nazývají souhvězdí zvířetníková. Patří k nim Beran, Býk, Blíženci, Rak, Lev, Panna, Váhy, Štír, Střelec Kozorožec, Vodnář a Ryby. Zvířetník (jinak zvěrokruh) je pás oblohy podél ekliptiky, v němž se nachází nejen Slunce, ale i planety a Měsíc. Tento pás je rozdělen na dvanáct stejných částí, nazvaných zvířetníková znamení. Jsou to vlastně myšlené obdélníky na obloze, široké
šestnáct a dlouhé třicet stupňů, které ekliptika půlí. Znamení dostala od dávných astronomů jména podle souhvězdí, která se tehdy (před více než dvěma tisíci lety) v příslušných obdélnících nacházela. Protože se však jarní bod na obloze posouvá po ekliptice proti pohybu Slunce, posouvají se tím i myšlené obdélníky zvířetníkových znamení. (Za šestatřicet let se jarní bod posune o půl stupně, což je průměr Měsíce.) Zvířetníková znamení se za dva tisíce let posunula na jiná souhvězdí. Tak se stalo, že se dnes zvířetníková znamení (myšlené obdélníky) nekryjí se zvířetníkovými
souhvězdími, i když se stejně jmenují. Jestliže se někdo z vás narodil ve znamení Vah, bylo Slunce v souhvězdí Panny. Avšak řecký filosof nebo římský vojevůdce narození ve znamení Vah se narodili v době, kdy Slunce bylo skutečně v souhvězdí Vah. Jestliže tomu nerozumíte, netrapte se. Dnešní doba v astrologii stejně nevěří. To jen abyste věděli, proč se v pouťovém horoskopu říká „narozen ve znamení“, a ne v souhvězdí. Je tím vinna precese čili posouvání jarního bodu po ekliptice a současně posouvání všech zvířetníkových znamení.
ŠTÍR SCORPIUS, SCORPII
Sco
Seskupení hvězd mezi Střelcem a Váhami připomíná štíra připraveného k bodnutí, proto už dávní národové nazývali toto souhvězdí Štírem. Vychází, když Orion zapadá. Štír je totiž úhlavní nepřítel lovce Oriona. Vypráví se, že sama bohyně Héra vypustila kdysi z podzemí obrovského štíra, aby bodl a usmrtil Oriona. Měla pro to vážný důvod. Orion byl totiž velmi zdatný lovec a zdálo se, že svými šípy vyhubí všechnu zvěř. Héra pak z vděčnosti za vykonanou službu přenesla štíra na oblohu. Ale není tam v přílišném bezpečí – uhýbá před střelcem, který napíná svůj luk a míří štíru přímo na srdce. Na své dráze po obloze zůstává Slunce poměrně krátce ve znamení Štíra, jako by se ho bálo. Stará báje to vysvětluje tím, že štír prý kdysi vyděsil spřežení táhnoucí po obloze sluneční vůz. Koně se splašili a létali po obloze nahoru a dolů. Obrovským žárem, vycházejícím z ohnivého vozu, vzplála Země a měnila se v poušť. Aby zachránil Zemi před úplnou zkázou, srazil Zeus bleskem vozataje Faethonta do řeky Eridanu. Dodnes mají někteří obyvatelé Země černou pleť. Jsou potomky těch, jimž kdysi dávno sežehl kůži sluneční vůz. Toto zvířetníkové souhvězdí je u nás vidět večer od května do září. Je vždy blízko obzoru, a proto je vidíme jen částečně. Najdeme
v něm řadu zajímavých objektů. K nejvýznamnějším patří takzvaná asociace žhavých hvězd. Asociace jsou velmi mladá seskupení hvězd, které vznikají současně a ihned po svém zrození se začnou rozptylovat mezi ostatní hvězdy Galaxie. Je to vlastně druh velmi rozsáhlé a velmi řídké otevřené hvězdokupy. Životnost asociací nemůže být delší než deset až dvacet milionů let. Např. asociace ve Štíru je asi čtyři miliony let stará a bylo v ní zjištěno přes sto žhavých hvězd. Je od nás vzdálena čtyři tisíce světelných let a průměr má asi sto světelných let. Podobných asociací je v Galaxii několik. Velmi nápadnou hvězdou souhvězdí je Antares, podobný planetě Marsu. Odtud pochází i jeho jméno: Anti–Ares (anti znamená proti a Ares je řecké jméno Marsu). Je to chladný veleobr (3500 K) o průměru třistakrát větším, než je Slunce. Kdybychom mohli umístit sluneční soustavu do Antara tak, že by Slunce bylo v samém středu hvězdy, potom by Země obíhala ještě šedesát milionů kilometrů pod jeho povrchem. Je to stará hvězda, v jejímž středu se mění helium na uhlík. Kolem červeného veleobra Antara obíhá slabý nazelenalý průvodce, viditelný i malým dalekohledem. Obě hvězdy jsou od nás vzdáleny čtyři sta světelných let.
Další zajímavou hvězdou, kterou však bohužel v naší zeměpisné šířce nevidíme, je ζ Sco, která vyzařuje každou sekundu stotisíckrát více energie než Slunce. Ve Štíru byl v roce 1962 objeven nejintenzivnější zdroj rentgenového záření na obloze (Sco X–1). Ve světle jej lze pozorovat jako slabou dvojhvězdu, vzdálenou asi dva tisíce světelných let. Kulová hvězdokupa M 4 leží nejblíže ze všech hvězdokup; je od nás vzdálena osm tisíc světelných let. Na obloze je kousek od Antara a lze ji vidět pouhým okem. Jeví se stejně velká jako Měsíc. Kdyby nebyla zacloněna mezihvězdným prachem, patřila by k nejkrásnějším objektům na obloze. Je v ní asi sto tisíc hvězd a z toho 40 tisíc bílých trpaslíků. To jsou odumřelé hvězdy, původně podobné našemu Slunci. Proto astronomové nazývají hvězdokupu M 4 „hvězdný hřbitov“. V roce 134 př. n. l. vzplanula v souhvězdí Štíra nová hvězda, viditelná i za dne. A právě ona přesvědčila řeckého astronoma Hipparcha, že obloha a hvězdy na ní nejsou neproměnné – jak se tehdy všeobecně věřilo. Pořídil proto seznam (katalog) jasnějších hvězd – celkem jich bylo 1080, aby bylo možno sledovat jejich proměnnost. Hvězdy byly v katalogu rozděleny do 48 skupin – souhvězdí.
STŘELEC SAGITTARIUS, SAGITTARII
Sgr
Kromě krásných bohyň a udatných hrdinů se v řecké mytologii vyskytovaly také různé zrůdy a netvoři. Mezi ně patřili i Kentaurové, napůl lidé a napůl koně, kteří až na malé výjimky žili jako barbaři. Jen několik málo jich bylo nakloněno lidem. Jeden z nich vychovával mladého lékaře Aeskulapa. Jiný Kentaur, chráněnec Múz, vynalezl lukostřelbu a za své zásluhy byl zařazen mezi souhvězdí jako Střelec. Taková je antická báje stará dva a půl, možná tři tisíciletí. Sumerové před 4000 až 5000 lety si na tomto místě na obloze představovali boha války Nergala. Naši indoevropští předci před 6000 lety v tomto souhvězdí viděli lovce na koni – symbol podzimního lovu. Kůň byl nejoblíbenějším domácím zvířetem a lov znamenal důležitý zdroj obživy. Lze vypočítat, že v té době byl podzimní bod ve Střelci. Když tedy bylo Slunce ve Střelci, začínal podzim a lovy. Pro antické lidi se mohl lovec na koni snadno přeměnit na Kentaura, pohádkovou bytost, která je dodnes na obloze. Podzimní bod (a s ním začátek podzimu) se od oněch dob přesunul do souhvězdí Panny. Do souhvězdí Střelce se od oněch dob přesunul nejjižnější bod ekliptiky – to jest bod zimního slunovratu. Nachází se u krásných mlhovin Trifid a Laguna. Střelec je hezké zvířetníkové souhvězdí letní oblohy, velmi bohaté na dvojhvězdy, proměnné (přes tisíc sedm set), hvězdokupy
a mlhoviny. A protože u nás zůstává dost nízko nad obzorem, můžeme většinu jeho objektů pozorovat jen krátký čas v létě. Souhvězdí leží v oné části Mléčné dráhy, kde je nejjasnější hvězdný oblak. Nesmírně daleko za nimi je střed naší Galaxie. Zatímco hvězdy souhvězdí jsou desítky a stovky světelných let daleko, je střed Galaxie od nás vzdálen třicet tisíc světelných let. Světlo odtud se k nám bohužel nikdy nedostane, protože je pohlcováno obrovskými mraky mezihvězdné hmoty. Tím jsme připraveni o nádhernou podívanou, neboť jádro Galaxie by zářilo na obloze tak, že by vrhalo v noci stíny podobně jako Měsíc. Všechny poznatky o jádru Galaxie získáváme na rádiových vlnách a X záření, neboť ty pronikají k nám daleko snáze než světlo. Díky infračervenému, rádiovému a X záření víme, že ve středu Galaxie existuje malé jádro (o průměru asi sedmi světelných let) s vysokou hustotou hvězd. Je tam zhruba stomilionkrát více hvězd než ve stejném objemu v našich končinách Galaxie. Kromě hvězd tam zřejmě existuje hmota ve formě na Zemi neznámé a ve stavu bouřlivého vývoje. V samotném středu Galaxie byla nalezena obrovská černá díra. Jádro naší Galaxie – stejně jako jádra galaxií ostatních – je velmi aktivní. Dochází v nich k obrovským explozím, při nichž jsou vyvrhovány velké masy plynů (několikmilionkrát větší než hmota Slunce) rychlostmi několika set až tisíců kilometrů za sekundu. Co vede k těmto fantastickým explozím, jaká síla je způsobuje,
odkud se bere potřebná energie? Zdrojem titanských explozí je gravitace obrovské černé díry. Z nepřeberného množství zajímavých objektů ve Střelci uveďme alespoň tři krásné difúzní mlhoviny, jejichž záření pochází z blízkých žhavých hvězd: Trifid (M 20), vzdálený dva tisíce světelných let, Laguna (M 8), asi dva a půl tisíce světelných let daleko, a Omega (M 17) zvaná též Podkova, vzdálená tři a půl tisíce světelných let. Tyto mlhoviny se tedy nacházejí zhruba v desetině vzdálenosti mezi sluneční soustavou a jádrem Galaxie.
KOZOROH CAPRICORNUS, CAPRICORNI
Cap
Bohem lesů, polí, stád a pastýřů byl v Řecku Pan (v Římě nazývaný Faun). Protože svým vzhledem naháněl lidem strach, chodil raději sám po lesích, horách a údolích a povyrážel se hrou na píšťalu. Měl rád hudbu i tanec a hrál za jasných nocí nymfám do tance. Pan byl často malován, bylo o něm napsáno mnoho básní, složeno mnoho hudebních skladeb, jeho bradatou a rohatou hlavu vytesávali sochaři do mramoru. Pan byl symbolem klidné pohody, a přece se ho lidé báli. Octne-li se někdo v noci v lese nebo na osamělém místě, podléhá často bezdůvodnému strachu, kterému se dodnes říká strach panický. Je to prý strach, kterým zaháněl Pan z lesa nevítané návštěvníky. Na starých hvězdných mapách býval Pan znázorňován jako kozoroh s rybím ocasem a s hlavou i tělem kozla. Babyloňané mu říkali Kozlí ryba. Takoví kříženci mořských a suchozemských zvířat, nebo dokonce lidí, se v pověstech často vyskytovali (například Kentaur, Kozoroh, mořská panna). Prodloužíme-li spojnici Vegy v Lyře a Altaira v Orlu, najdeme čtyři hvězdy – rohy Kozoroha. Celé souhvězdí leží na východ od Střelce. V dnešní době je nejjižnějším souhvězdím zvířetníku Střelec. Nachází se v něm Slunce v době zimního slunovratu (o Vánocích). Dříve, před více než dvěma tisíci lety, býval nejjižnějším
souhvězdím zvěrokruhu Kozoroh. V důsledku precese zemské osy se jim však stal Střelec. Ale dodnes se říká obratníku na jižní polokouli postaru obratník Kozoroha. Názvy vesmírných i zemských objektů přetrvávají totiž tisíciletí. Zhruba po dvou tisíciletích se posouvá bod zimního slunovratu od jednoho souhvězdí zvířetníku do sousedního – směrem na západ. Toto posouvání i pohyb pólu po obloze je důsledek krouživého pohybu osy naší Země (precese).
Hvězda α je optická dvojhvězda, neboť její složky vidíme jen náhodně blízko sebe. Ve skutečnosti jsou 1500 světelných let od sebe (za sebou), než by se mohly gravitací navzájem přitahovat a vytvořit skutečnou (fyzickou) dvojhvězdu. Pohybují se zcela nezávisle do různých směrů a neobíhají se navzájem.
ŠTÍT SOBIESKÉHO SCUTUM, SCUTI
Sct
Toto malé souhvězdí bylo pojmenováno až v 17. století. Je tedy velmi mladé a nevztahuje se k němu žádná báje. Bylo nazváno jménem polského krále Jana Sobieského, který ochránil Evropu před vpádem Turků. Ubránil před nimi obleženou Vídeň v roce 1683. Po sedmi letech od této události nazval astronom Hevelius nově stanovené souhvězdí Štítem Sobieského na oslavu králova činu. Kříž, který měl král vytepaný na svém válečném štítě a který symbolizoval jeho poslání, můžeme nalézt v souhvězdí také. Čtyři hvězdy na okraji štítu představují čtyři královy syny. Štít je ve velmi jasné části Mléčné dráhy mezi Orlem a Střelcem. Za bezměsíčné noci v něm spatříme jasný hvězdný oblak. Je to velké množství vzdálených hvězd, které v oku splývají ve svítící oblak. Takových hvězdných oblaků je v Mléčné dráze větší počet. Nedaleko proměnné hvězdy R Scuti najdeme jednu z nejkrásnějších otevřených hvězdokup, M 11, dobře viditelnou i triedrem. Čítá přes dvě stě hvězd, je vzdálena pět tisíc světelných let a má průměr patnáct světelných let. Má vějířovitý tvar a nazývá se Divoká kachna. Otevřené hvězdokupy jsou mladé, nestálé útvary v ramenech Galaxie. Gravitačním působením Galaxie se otevřené hvězdokupy rozpadají. Otevřené hvězdokupy mají až několik set hvězd, ale mohou míti méně než dvacet. Je jich známo přes tisíc.
Vznikly v pozdějším období vývoje naší Galaxie. Jsou proto blízko galaktické roviny a říká se jim také galaktické hvězdokupy. Vzájemná přitažlivost hvězd v otevřené hvězdokupě je malá. Proto ji poměrně brzo „roztrhají“ svou gravitací ostatní hvězdy Galaxie. Obvykle nepřežije 2 až 3 galaktické roky (500 až 700 milionů let). Za zmínku stojí, že v tomto souhvězdí objevil 31. července 1970 anglický učitel Alcock svou třetí novu. Amatéři svou systematickou
prací jsou cennými pomocníky astronomů při výzkumu vesmíru, zvláště dočasných jevů, jako jsou novy, supernovy, komety, meteory, sluneční skvrny, erupce, protuberance a polární záře. V žádné zemi na světě není tolik amatérů a tolik lidových hvězdářů a astronomických kroužků jako v naší republice. Jako nadšení pozorovatelé a popularizátoři tráví ušlechtile svou volný čas a pomáhají ostatním porozumět stavbě a vývoji vesmíru.
HADONOŠ OPHIUCHUS, OPHIUCHI
Oph
Hadonoš je na obloze znázorňován jako silný muž držící velkého hada. Jeho vlastní jméno však bylo Aesculapus. Byl to syn Apollonův a stal se věhlasným lékařem. Jako lodní lékař pečoval Aesculapus o mužstvo na lodi Argo, když jeli do Kolchidy pro zlaté rouno. V mládí byl svěřen do výchovy neobyčejně moudrému a vzdělanému Cheironovi – Kentaurovi (půl člověka a půl koně), který prý ho naučil léčit všechny nemoci a hojit všechna zranění, ba dokonce i křísit mrtvé. Protože by tím porušil řád světa, bohové se na Aesculapa rozhněvali. Zejména Hádes, bůh podsvětí, se bál, že bude mít zanedlouho podsvětí prázdné, a proto prosil Dia, aby Aesculapa raději odstranil. Mocný Zeus přenesl tedy lékaře na oblohu. Had, který Aesculapovi pomáhal hledat léčivé byliny, se dostal na oblohu s ním. Od dávných dob až dodnes se udržel ve znaku lékařů a lékárníků jako symbol opatrnosti a moudrosti. Hadonoš je rozsáhlé souhvězdí letní oblohy mezi Herkulem a Štírem. Nepočítá se ke zvířetníkovým souhvězdím, přestože leží částečně na ekliptice mezi Střelcem a Štírem a prochází jím Slunce od konce listopadu do poloviny prosince. Astrologové také nemají žádné znamení Hadonoše, přestože souhvězdí Hadonoš zabírá kus ekliptiky. Existenci Hadonoše neberou prostě astrologové na vědomí. Nevědí si s ním rady.
Hadonoš rozděluje souhvězdí Hada na dvě části: na Hlavu (Serpens Caput) a na Ocas (Serpens Cauda). Vidíme ho vlastně uprostřed oblohy: leží mezi severním a jižním pólem a mezi jarním a podzimním bodem. Nejjasnější hvězda Ras Alhague (Hlava zaříkávače hadů) je obr s povrchovou teplotou 10 000 kelvinů, vzdálený od nás šedesát světelných let. Tato vzdálenost se stále zvětšuje rychlostí 8 km/sec. Pohybu hvězd směrem od nás (nebo k nám) říkáme pohyb radiální nebo pohyb ve směru zorného paprsku. Ve světle Ras Alhague najdeme zřetelné stopy mezihvězdného plynu, kterým světlo proběhlo. Ve spektru hvězdy jsou totiž kromě tmavých čar, pocházejících z hvězdy samé, i jiné temné čáry, nazývané mezihvězdné. Objevují se ve spektru mnoha hvězd naší Galaxie a vznikají pohlcováním určitých barev v mezihvězdném plynu. Dávají tak cenné poznatky o složení mezihvězdné hmoty. Roku 1604 vzplanula v souhvězdí Hadonoše supernova, která byla jasnější než Jupiter. Jmenuje se Keplerova supernova, podle slavného hvězdáře na dvoře Rudolfa II. Kepler ji neobjevil, jen ji popsal. Objevil ji některý z jeho žáků (Mostlin, Brunowski). Dnes ji pozorujeme rentgenovými dalekohledy. Zazářila nedaleko
ξ Ophiuchi a její poloha je na naší mapce označena kroužkem a symbolem N 1604. Žádná hvězdička po Keplerově supernově nezůstala, ani neutronová hvězda (pulsar). Šlo zřejmě o hvězdu velmi hmotnou – a ty se při zániku (jakým je supernova) zhroutí v černou díru. Zůstala jen slabá mlhovina, vzdálená třicet tisíc světelných let. N 1604 byla poslední pozorovaná supernova v naší Galaxii. Nejzajímavějším objektem v Hadonoši je hvězdička viditelná jen dalekohledem; říká se jí podle objevitele Barnardova šipka (Barnardova hvězda, Velox Barnardi). Je od nás vzdálená šest světelných let a pohybuje se po obloze nejrychleji ze všech hvězd. Za dvě století se posune na obloze o průměr Měsíce. Kdyby se tak rychle po obloze pohybovaly všechny hvězdy, tvary souhvězdí by se za několik staletí zcela změnily. Její dráha po obloze není přímočará, nýbrž vlnitá. Jednu vlnku udělá za 24 roky. Kolem Barnardovy šipky totiž obíhá velká planeta nebo několik planet, které způsobují vlnivý pohyb hvězdy. Dvě kulové hvězdokupy M 10 s M 12 a M 19 s M 62 jsou neobvyklé tím, že jsou dvojité.
HAD SERPENS, SERPENTI
Ser
O původu Hada na obloze jsme se už zmínili v báji o Aesculapovi. Had, znak opatrnosti a moudrosti se stal lékařovým pomocníkem a pomáhal mu hledat v lese léčivé byliny a kořínky. Proto býval Aesculap zobrazován s holí, po níž se vine had. Je to symbol neustále se obrozujícího života. V mnohých starých lékárnách a ve starých lékařských knihách se ještě můžeme s tímto obrázkem setkat. Celé souhvězdí Hada je u nás viditelné ve večerních hodinách od června do listopadu. Je to dlouhé souhvězdí po obou stranách Hadonoše, který je dělí na dvě části. Západně od Hadonoše je Hadí hlava (Serpens Caput) zdvižená směrem k Severní koruně. Na východ od Hadonoše směrem k Orlu se vine Hadí ocas (Serpens Cauda). Hvězda α se jmenuje Unuk (původně bývala nazývána Unuk El Haia, což značí krk hada). Je to oranžový obr, vzdálený osmdesát světelných let. V Hadím ocasu je jedna z nejhezčích dvojhvězd na nebi zvaná Alya. Lze ji dobře vidět i malým dalekohledem. Obě její složky jsou žluté. Kulová hvězdokupa M 5 náleží k nejjasnějším kulovým hvězdokupám na obloze. V malém dalekohledu (přes 100 mm) uvidíme jasné husté jádro obklopené načechraným jiskřivým obalem. M 5 a M 13 v Herkulu jsou nejkrásnější kulové hvězdokupy naší oblohy.
M 5 v Hadu obsahuje na šedesát tisíc hvězd a je vzdálena pětadvacet tisíc světelných let. Je velmi stará, protože kulové hvězdokupy vznikaly v nejranějším období Galaxie. Tehdy, zhruba před třinácti miliardami let, nebyly ještě žádné hvězdy, ani Slunce, ani planety, ba ni jiné galaxie. Naše Galaxie byla tehdy pouze obrovský nesvítící oblak plynů. Tento oblak měl přibližně kulový tvar o průměru sta tisíc světelných let. Vlastní přitažlivostí se počaly v tomto plynném oblaku tvořit zhuštěniny o průměru několika set světelných let (zárodky hvězdokup). V nich
se pak postupem doby koncentrovaly desetitisíce a miliony menších zhustků o průměru světelných měsíců – zárodky dnešních hvězd ve hvězdokupách. M 16 je rodící se hvězdokupa v mlhovině, které se říká Orlí hnízdo. Je blízko pod souhvězdím Orla a zhustky mlhoviny, v nichž se rodí hvězdy, mají tvar vajec. Nově vzniklé hvězdy jsou žhavé a ultrafialovým zářením rozpouštějí prach mlhoviny a zahřívají její plyn na deset tisíc stupňů.
PODZIMNÍ SOUHVĚZDÍ Podzimní obloha je dost chudá, pozorujeme-li ji večer. Můžeme ještě vidět Labuť, Orla a Lyru, ale dost nízko nad západním obzorem. Na severozápadě se rozkládá Herkules. Orion ještě nevyšel. Nad východním obzorem najdeme Býka a nápadná Kuřátka. Nízko nad severním obzorem je Velký vůz, který nikdy nezapadá. Dvojité W Kasiopeje máme téměř nad hlavou. Výraznou skupinou, podle níž se na podzimní obloze orientujeme, je velký Pegasův čtverec s hvězdami α, β a γ Pegasa a α Andromedy. S hvězdami β a γ Andromedy a s Algolem v Perseu tvoří obrazec podobný Velkému vozu. Pod Andromedou je Trojúhelník a Skopec. Otevřené písmeno V u jihovýchodního rohu Pegasa jsou nevýrazné Ryby. Jižní oblohu z velké části zabírají rozsáhlá souhvězdí Velryba s podivuhodnou hvězdou Mirou a Vodnář. Pod nimi za dobrých podmínek můžeme vidět Sochaře a Jižní rybu.
Podzimní souhvězdí
PEGAS PEGASUS, PEGASI
Peg
Vznik tohoto souhvězdí vysvětluje báje zrozená v šeru dávných věků a nesčíslněkrát předávaná z generace na generaci. Když Perseus usekl hlavu Meduse, řinula se z otevřené rány krev do moře. Na tom místě vznikl na příkaz boha vod Poseidona sněhobílý kůň Pegas. Po svém zrození odletěl Pegas na horu Helikon u Korintského zálivu, kde sídlily ochránkyně umění Múzy. Dodnes se o Pegasovi mluví v souvislosti s uměním, zejména básnickým. Poseidon dal Pegasa později hrdinovi Bellerofontovi, který s ním vykonal nejeden hrdinský čin. Když však Bellerofon přemohl obludu Chiméru, zpychl nad svou statečností a chtěl se dostat na Pegasovi až na Olymp mezi bohy. Rozhněvaný pán Olympu – Zeus – poslal na Pegasa ovády. Pobodaný Pegas se splašil a jezdce shodil. Bellerofontův osud potvrzuje starou moudrost, že pýcha předchází pád. Pegas však pokračoval dál a dostal se až na oblohu. Název bájného koně pochází od Féničanů, výtečných starověkých mořeplavců. Jejich lodi měly na přídi „okřídleného koně“ s uzdou (Pega Sus). Tím se vysvětluje nejen název, ale i to, že na obloze je pouze přední půlka koně, a to obrácená. Tak viděli příď své lodi námořníci z paluby. Z nádob a z hliněných tabulek Chetitů, Mezopotámců a Etrusků vidíme, že v jejich bájích měl Pegas křídla.
Proto se mu také říká okřídlený kůň. V rozkvětu řecké kultury se v Korintu i jinde razily mince s obrazem Pegasa. Pegas je rozlehlé souhvězdí podzimní oblohy, nápadné zejména proto, že leží mimo Mléčnou dráhu v oblasti poměrně chudé na hvězdy. Lze je snadno najít pomocí charakteristického velkého čtverce tvořeného hvězdami Markab (α Peg), Scheat (β Peg), Algenib (γ Peg) a hvězdou Sirrah (α And). Markab (arabsky název pro sedlo) vyzařuje sedmdesátkrát více energie než Slunce a je od nás vzdálen sto světelných roků. Scheat (Rameno koně) je červený obr o průměru stodesetkrát větším, než je průměr Slunce, vzdálený asi sto sedmdesát světelných roků. Mění poněkud svou jasnost, ale zcela nepravidelně. U hvězdy Enif (Nos) je jasná kulová hvězdokupa M 15, jedna z nejvzdálenějších hvězdokup, které pozorujeme v naší Galaxii. Je vzdálena asi čtyřicet tisíc světelných let. My se k ní přibližujeme rychlostí 114 km/sec. Triedrem ji
vidíme jen jako mlhavou skvrnku, ale velkým dalekohledem rozeznáme na jejím okraji jednolité hvězdy. Průměr hvězdokupy M 15 je patnáct minut, což je polovina průměru Měsíce. Skutečný průměr je sto sedmdesát pět světelných let. Všechny hvězdy hvězdokupy (a jsou jich statisíce) se navzájem přitahují vlastní gravitací a vytvářejí tak kulovou hvězdou soustavu, odolnou vůči gravitaci ostatních hvězd Galaxie. Kulové hvězdokupy, jako je M 15, jsou velmi stálé a patří mezi nejstarší útvary v naší Galaxii. Hvězdu Markab dodnes užívají námořníci pro navigaci. Modrobílá hvězda Sirrah se nachází na rozhraní a Andromedy a Pegasa. Je zajímavá tím, že vlastně patří dvěma souhvězdím a má dvojí označení: α Andromedae (Sirrah) a δ Pegasi (Alpherratz). Hvězda η (Matar, Šťastná) je spektroskopická dvojhvězda s periodou 818 dnů a se slabým průvodcem viditelným jen v dalekohledu.
ANDROMEDA ANDROMEDA, ANDROMEDAE
And
Jméno etiopské princezny Andromedy je spojeno s výrazným podzimním souhvězdím naší oblohy. Královna Kasiopeja, matka Andromedy, se vychloubala, že se svou krásou vyrovná mořským nymfám Néreidám. To rozhněvalo boha moře Poseidona tak, že se rozhodl potrestat celou etiopskou zemi (za hříchy králů trpívají národy). Poslal k jejím břehům mořskou obludu, která ničila vše živé. Král Cefeus se obrátil o radu do věštírny. Dostal však zdrcující věštbu; měl obětovat svou dceru Andromedu. S těžkým srdcem dal král přikovat nevinnou dívku na skalnatý útes a s hrůzou čekal, co se stane. Právě v tu dobu se vracel hrdina Perseus s useknutou hlavou Medusy. Spatřil bledou připoutanou Andromedu a zvěděl od ní, jaký hrozný osud ji čeká. Jejím rodičům, kteří stáli opodál a hořce plakali, řekl: „Na slzy je dost času. Teď mysleme na záchranu! Jako syn Diův a vítěz nad Medusou chci se utkat i s touto nestvůrou. Jestliže však zvítězím, požádám Andromedu za ženu.“ Král a královna ochotně souhlasili a slíbili i královské věno. Perseus v lítém boji obludu zabil, dobro zvítězilo a Cefeus s Kasiopejou vystrojili nádhernou svatbu. Souhvězdí Andromedy snadno najdeme podle mapky. Vybíhá ze severovýchodního rohu Pegasova čtyřúhelníku směrem k Perseovi.
Sirrah, Mirach a Alamak jsou tři nejjasnější hvězdy. Od Miracha nahoru je hvězda µ a dále ν. U hvězdy ν uvidíme za jasné noci světlý mlhavý obláček. To je mlhovina v Andromedě, přesněji řečeno galaxie M 31. M 31 je větší než naše Galaxie. Obsahuje přes čtyři sta padesát miliard hvězd. Jinak se však naší Galaxii velmi podobá. Jsou v ní podobné hvězdy, mlhoviny, hvězdokupy, nové hvězdy i proměnné. Pomocí proměnných cefeid bylo možno určit její vzdálenost. M 31 je nejvzdálenější objekt, který ještě můžeme vidět pouhým okem – dva a půl milionu světelných let. Za dobu, než světlo z M 31 dolétlo do Mléčné dráhy, vyvinulo se na Zemi lidstvo. Na fotografiích pořízených v ohnisku dalekohledů lze zřetelně vidět spirální ramena galaxie M 31. V nich je nahromaděno mnoho mlhovin, plynu, prachu a mladých žhavých hvězd. I v současné době se hvězdy rodí ve skupinách, a to ve spirálních ramenech, kde je pro jejich vznik dostatek matečné látky. Ramena galaxií jsou dočasné zhuštěniny, ne starší než miliardu let. Jádro galaxie M 31 je vzhledem k její velikosti (150 000 světelných let) velmi malé – pouze 15 x 30 světelných let. Je dvojité – jeho menší složku
tvoří jádro malé galaxie, kterou M 31 v dávné minulosti pohltila. Galaxie v Andromedě M 31 má dva malé průvodce. Jsou to trpasličí galaxie. Poprvé se podařilo rozeznat jednotlivé hvězdy v ramenech galaxie M 31 před 80 lety. Rozpoznal je Edwin Hubble na fotografiích pořízených 2,5 metrovým dalekohledem na Mt. Wilsonu v Kalifornii. Byl to jasný důkaz, že galaxie nejsou mlhoviny (jak se dříve astronomové domnívali), ale obrovské systémy hvězd. Tedy jiné „Mléčné dráhy“. To byl obrovský skok v poznání vesmíru. Obzor našeho poznání se tím nesmírně rozšířil. Důležitost tohoto objevu byla důvodem, proč velký družicový dalekohled (o průměru zrcadla 2,4 metry) byl nazván Hubbleův dalekohled. Galaxie v Andromedě M 31 má dva malé průvodce, podobně jako Galaxie naše. Ta má také dva galaktické průvodce – Magellanovy oblaky. Průvodci M 31 jsou pravidelné trpasličí eliptické galaxie. Magellanovy oblaky naopak jsou malé nepravidelné galaxie. Na mapce je vyznačen radiant roje andromedid. Meteory z něj vyletující se také nazývají bielidy, protože jsou pozůstatkem Bielovy komety, která se rozpadla v roce 1846.
VODNÁŘ AQUARIUS, AQUARII
Aqr
Na starých babylonských kamenech byl Vodnář zobrazován jako klečící muž, který vylévá vodu z vědra na rameni. V Egyptě byl symbolem nilských záplav a období dešťů. Egypťané se domnívali, že záplavy Nilu způsobuje Vodnář tím, že přelévá vodu z pramenů obrovským vědrem do řečiště. Ostatně všechny dávné civilizace spojovaly toto souhvězdí v různých formách s vodou – deštěm, záplavami, mořem, ba i vínem. Aztékové věřili, že Vodnář je zpodobení boha Quetzalcoatla, který připlul z východních moří. V řeckém bájesloví představoval Dia, který lije proudy vody na zem, aby potrestal hříšné lidstvo. Lidé prý bývali nejdříve velmi dobří a šťastní a na zemi bylo věčné jaro (zlatý věk). Potom přišel stříbrný věk, kdy Zeus rozdělil rok na čtyři období a lidé museli snášet střídání horka a zimy. Pak nastal věk bronzový a naposled nejhorší ze všech, železný. Lidé byli tehdy velmi zlí a sobečtí, pravda a ctnost téměř vymizely. Tehdy se Zeus rozhněval a vylil na zem obrovské množství vody, v níž všichni lidé utonuli. To se prý přihodilo při katastrofálních záplavách v Thesálii roku 1503 př. n. l. Jen na vrcholku hory Parnasu, který byl jediným kouskem pevné půdy, zachránil se Prométheův syn Deukalion s manželkou Pyrrhou, lidé spravedliví, skromní a dobří. Ti pak založili nový lidský rod.
Na podzimní obloze je pod Pegasem několik souhvězdí vodních: Ryby, Velryba, Vodnář, Jižní ryba, Kozorožec, Řeka Eridanus a na západě od Pegase je Delfín. Souhvězdí Vodnáře zaujímá rozsáhlou část oblohy pod Pegasem Jeho hvězdy však nejsou příliš nápadné. Nejjasnější z nich, Sadalmelek (v arabštině to znamená Šťastná hvězda krále), je veleobr o svítivosti deseti tisíc Sluncí, vzdálený od nás asi jedenáct set světelných let. Paprsek, který právě pozorujeme, opustil hvězdu Sadalmelek v době Velkomoravské říše. Obráceně, pokročilí astronomové z pomyslné planety u této hvězdy by právě teď naši Zemi viděli, jak vypadala v době Cyrila a Metoděje. Berlínský hvězdář Galle objevil roku 1846 u hvězdy τ Aqr další planetu naší sluneční soustavy, Neptun. Její polohu vypočítal už dříve francouzský astronom Leverrier z nepravidelností dráhy planety Uranu. Neptun totiž přitahuje svou gravitací Uran, a tím jej trochu vychyluje z dráhy. A právě z velikosti a směru odchylek od vypočtené dráhy bylo možno určit polohu planety dosud nepozorované a nazvané po svém objevení jménem římského boha vod Neptuna. Poblíž hvězdy η je radiant meteorického roje zvaného eta aquaridy. Meteory tohoto roje jsou pozůstatky Halleyovy komety
a objeví se nejhojněji kolem 5. května. U hvězdy δ je radiant slabšího roje, delta aquarid, činných od 24. července do 6. srpna, s nejčastějším padáním (s maximem) 28. července. Konečně třetí, nejslabší roj ve Vodnáři je iota aquaridy, nazvaný podle hvězdy, která je k radiantu nejblíže. Helix je největší planetární mlhovina na naší obloze. Je vzdálená 400 světelných let, ze všech planetárních mlhovin nejblíže. Uvidíme ji i malým dalekohledem jako zploštělý mlhavý obláček. Žhavou hvězdu, která mlhovinu osvěcuje, lze vidět jen silným dalekohledem. Její teplota je sto třicet tisíc kelvinů a záření je převážně ultrafialové. Hvězda leží ve středu mlhoviny a vývojově s ní souvisí, na rozdíl od takzvaných difúzních mlhovin, u nichž je blízkost mlhoviny a osvěcující hvězdy pouze náhodná. Planetární mlhoviny jsou rozsáhlé, horké (deset tisíc kelvinů), velmi řídké (miliarda atomů/m3) a rozpínající se vrstvy kulového tvaru, které byly vyvrženy žhavou hvězdou. K vyvržení planetární mlhoviny dochází v pozdním vývojovém stadiu hvězd podobných našemu Slunci. I Slunce skončí po sedmi miliardách let jako bílý trpaslík a planetární mlhovina.
RYBY PISCES, PISCIUM
Psc
Kdysi dávno se procházela Afrodita (římská bohyně Venuše) se synem Erotem po břehu řeky Eufratu. Náhle se před nimi objevil obr Tyfon. Nebyl to však jen tak obyčejný obr. Měl sto hlav dračí, psí i lidské podoby a ničil vše, nač přišel. Vyděšená Afrodita skočila i s Erotem do řeky a proměnili se tam v ryby. Tyfona později přemohl Zeus, ale ne úplně. Zchromil ho bleskem a uvěznil pod horou Etnou na Sicílii. Obr se tam občas bouří, lomcuje se svým vězením, chrlí oheň a žhavými slinami (lávou) ničí život kolem sebe. Na památku toho, jak chytře unikla Afrodita nebezpečí, byly obě ryby přeneseny na oblohu poblíž Velryby, Delfína a Jižní ryby. Souhvězdí se sice zprvu říkalo latinsky Venuše a Cupido (Afrodita a Eros), ale protože i staří Babyloňané, Asyřané a Peršané viděli na obloze podobu dvou ryb, ujal se název Ryby, a ten platí dodnes. Nevýrazné zvířetníkové souhvězdí má tedy představovat dvě ryby. Jednu můžeme vidět kolmo pod hvězdou Mirachem (β And) a druhou vodorovně pod Pegasovým čtvercem. Souhvězdí Ryb je však mnohem starší. Říká se mu tak od té doby, kdy se v něm nacházel bod zimního slunovratu, to je zhruba před šesti tisíci lety. V Rybách bylo Slunce nejníže u obzoru a začínala zima. Určení začátku zimy bylo (a je) velmi snadné: v poledne je v ten den stín stromů nejdelší za celý rok. Zaražená tyč nebo sloup
stačí k určení slunovratu zimního, ale i letního. Při letním slunovratu jsou naopak polední stíny nejkratší za celý rok. Nejjasnější hvězda souhvězdí, Alrisha (α Psc), je zároveň nejzajímavějším objektem. Je od sluneční soustavy vzdálená 700 světelných let. Silnějším dalekohledem ji rozložíme na dvě hvězdy, které obíhají kolem společného těžiště jednou za sedm set dvacet let. Avšak každá je ještě sama o sobě spektroskopickou dvojhvězdou, takže Alrisha je čtyřhvězda. Pohyby všech čtyř hvězd jsou ovládány gravitační silou, která dává vznikat hvězdám, řídí pohyby planet kolem Slunce a poutá hvězdy ke galaxiím. Gravitace je nejdůležitější silou ve světě planet, hvězd a galaxií. V souhvězdí Ryb se nachází jarní bod, průsečík ekliptiky (dráhy, kterou opisuje po obloze střed Slunce) a nebeského rovníku (kružnice na obloze, stejně vzdálené od severního a jižního pólu). Kružnice procházející jarním bodem a oběma póly je obdobou greenwichského poledníku. Od ní počítají astronomové tzv. rektascenzi (obdobu zeměpisné délky). Deklinace (obdoba zeměpisné šířky) se počítá od nebeského rovníku na sever kladně, na jih záporně. Póly i rovník se však po obloze posouvají. Jarní bod se stěhuje po ekliptice doprava, takže se vzdaluje od Berana, v němž ležel ještě před naším letopočtem. Jarní bod se dosud značí symbolem Berana, ačkoli leží v Rybách a směřuje k Vodnáři, kam dorazí za pět set let. Za jarním bodem se posouvá celý pás zvířetníkových
znamení. Tomuto posouvání jarního bodu po ekliptice se říká precese jarního bodu. Souhvězdí ryb je chudé na hvězdy; procházejí jím planety, Slunce, Měsíc i planetky – a právě každé nové těleso je zde dobře patrné. Zejména oblast kolem hvězd ζ, ε a δ Piscium je vhodná pro objevování planetek. Při průchodu Slunce jarním bodem nastává jaro. Protože se jarní bod posouvá směrem k západu po ekliptice (to je vstříc Slunci), neurazí Slunce celých 360, ale o 50 obloukových vteřin méně. Aby Slunce ještě doběhlo chybějící kousek dráhy na ekliptice do „plného kruhu“, potřebuje ještě dvacet minut. Rok v přírodě (neboli průměrný kalendářní) se nazývá tropický rok. Je to doba od průchodu Slunce jarním bodem do následujícího průchodu. Trvá 365,242 19 dnů. Plný oběh, od hvězdy k hvězdě – tzv. hvězdný rok – trvá 365,256 36 dne. Co je maličké, je maličké. Ale stálé opakování a sčítání maličkého dá velký výsledek. A tak se stalo, že onen sotva patrný rozdíl 50 obloukových vteřin za rok posunul jarní bod za šest tisíciletí z Blíženců do Ryb, bod zimního slunovratu se posunul z Ryb do Střelce atd. V důsledku precese se posouvají po ekliptice všechny čtyři důležité body: jarní rovnodennosti, letního slunovratu, podzimní rovnodennosti a zimního slunovratu. Když Slunce prochází některým z nich, nastává nová roční doba. Rytmus života na Zemi je tak určován polohou Slunce na obloze.
BERAN – SKOPEC ARIES, ARIETIS
Ari
Souhvězdí Berana má dávnou historii. Thébský král Athamas měl dvě děti. Jejich macecha je však neměla ráda a špatně s nimi nakládala. Když se to dověděl posel bohů Hermes, poslal obě děti do království Kolchidy, což byla země na východním břehu Černého moře. Hermes dal dětem na cestu berana se zlatým rounem, který uměl rychle létat. Chlapec Frixos a děvče Hellé sedli beranu na záda a drželi se jeho zlatého rouna. Ale Hellé se nedržela dost pevně a spadla do moře. Na její památku byla ona část moře od té doby nazývána Hellespont (Hellino moře, dnešní Dardanely). Frixos šťastně dolétl až do Kolchidy a byl tamním králem přijat velmi přátelsky. Berana pak obětoval Diovi a zlaté rouno dal z vděčnosti kolchidskému králi. Král si vzácného daru velmi vážil a bál se, aby mu jej nikdo nevzal. Schoval jej proto do posvátné jeskyně hlídané drakem, který nikdy nespal. Přesto však připlul do Kolchidy hrdina Iáson se svými druhy na lodi Argo a rouno odvezl do Řecka. Souhvězdí Berana (někdy nazývané též Skopec) leží pod Andromedou. Najdeme je pomocí trojice hvězd α, β a γ Ari; není však příliš nápadné. Hezkým objektem pro triedr je hvězda (Mesarthim), která se nám jeví s další hvězdou jako optická dvojhvězda. Ve skutečnosti jsou od sebe vzdáleny čtyřiadvacet světelných let,
takže nemohou tvořit systém dvou vzájemně se přitahujících hvězd (to je skutečnou dvojhvězdu). V době antického Řecka býval Beran prvním souhvězdím zvířetníku. Ležel v něm jarní bod (místo na ekliptice, v němž je Slunce v době jarní rovnodennosti). V důsledku precesního pohybu Země se jarní bod posunul do Ryb, avšak označuje se stále symbolem Berana. V době od 31. května do 18. června se Země setkává s rozsáhlým proudem drobných částic, které se při vletu do atmosféry vypaří, a vytvářejí tak meteory. Bod, z něhož tyto meteory vyletují (radiant), leží v souhvězdí Berana. Protože se však Beran nachází počátkem června na denní obloze, můžeme jeho meteory sledovat jen radarem. Arietidy jsou tedy denním meteorickým jevem.
VELRYBA CETUS, CETI
Cet
Velryba je jedno z nejstarších souhvězdí. Je součástí báje o Perseovi a Andromedě. Byla to původně hrozná mořská obluda, která hrozila, že zaplaví obrovským příbojem celou Etiopii. Před zkázou mohlo zemi zachránit jen obětování princezny Andromedy. Se souhlasem krále Cefea a královny Kasiopeje byla přikována ke skále na břehu moře. Hrdina Perseus ukázal obludě hlavu Medusy a ta zkameněla. Konec už je jako v každé pohádce: svatba zachráněné Andromedy s Perseem. A na oblohu se podle dávných zkazek dostali všichni. Andromeda, Perseus, Cefeus, Kasiopeja i Velryba. Ta poslední jako doklad Perseovy statečnosti. Velryba je nejrozsáhlejší souhvězdí oblohy. Souhvězdí Ryb ve tvaru písmene V míří jako šíp přímo do středu Velryby. Nejzajímavějším objektem v Velrybě je „podivuhodná hvězda“ zvaná Mira (ο Cet). Je to nejznámější proměnná hvězda. Objevil ji Galileův současník Fabricius ještě dříve, než byl vynalezen dalekohled. Hvězda se objevuje pravidelně na obloze na dobu čtyř až pěti měsíců a potom mizí (je vidět pouze dalekohledem). Její objevování a mizení s periodou jedenácti měsíců je důvod, proč se jmenuje Mira (Podivuhodná). Je představitelkou dlouhoperiodických proměnných hvězd, jichž známe několik tisíc. Mira je od nás vzdálena dvě stě světelných let a má průměr čtyřistakrát větší než
Slunce. V době největší jasnosti vysílá asi tisíckrát víc záření než v době jasnosti nejmenší. Toto kolísání souvisí se změnami velikosti (hvězda pulsuje) i se změnou její povrchové teploty (od 1900 kelvinů až do 2600 kelvinů). Protože Mira Ceti i ostatní dlouhoperiodické proměnné mají poměrně nízkou povrchovou teplotu, je u většiny (přes devět desetin všech) jejich záření neviditelné, tepelné (infračervené). Jen několik procent celkového záření je světlo. Je známo mnoho hvězd podobných Mira Ceti; nevíme však, proč pulsují. Měli bychom se ještě zmínit o slabé hvězdičce τ Ceti. Patří k nejbližším hvězdám; je vzdálena pouze dvanáct světelných let a pohybuje se rychle po obloze (posune se za tisíc let o průměr Měsíce). Ale otáčí se pomalu, podobně jako naše Slunce. Hvězdy tohoto typu předaly svůj otáčivý pohyb (moment hybnosti) svým planetám. Z pomalé rotace τ Ceti usuzujeme, že i ona, podobně jako naše Slunce, má svou planetární soustavu. A snad i planetu obývanou inteligentními bytostmi. Proto byla τ Ceti pečlivě sledována pozemskými astronomy (podobně jako ε Eri), zda od ní nepřijdou rozumné signály.
JIŽNÍ RYBA PISCIS AUSTRINUS, PISCIS AUSTRINI
PsA
Souhvězdí Jižní ryby pochází z dávných dob, kdy byla v Egyptě uctívána bohyně Eset (Isis). Té pomohla z nesnází malá rybka a za odměnu se dostala na oblohu. Oblast pod Pegasem zaplňuje skupina „vodních“ souhvězdí: Vodnář, Ryby, Velryba, Delfín, Jižní ryba a Řeka Eridanus. Malé souhvězdí pod Vodnářem je Jižní ryba. Za podzimních měsíců můžeme při jižním obzoru vidět jeho nejjasnější hvězdu Fomalhaut (α PsA). Název je arabský (Fum–al–Hut, což znamená tlama ryby). Najdeme ji, když prodloužíme spojnici hvězd β a α Peg. Je vzdálená třiadvacet světelných let a její povrchová teplota je 10 000 kelvinů. Fomalhaut býval jednou ze čtyř královských hvězd. Spolu s Regulem (ve Lvu), Aldebaranem (v Býku) a Antarem (ve Štíru) sloužil Fomalhaut jako nebeský „mezník“ při rozdělování roku na čtyři roční období. Hvězda Fomalhaut je také pozoruhodná tím, že je obklopena rozsáhlým oblakem chladného prachu. Zjistila to v roce 1983 družice IRAS, která pozorovala téměř celou oblohu v infračerveném záření. Takových hvězd – obklopených prachem a většími kusy pevného materiálu – je dnes známo mnoho. Z prachového oblaku později vzniknou planety. Možná že vás bude zajímat, proč většina hvězd na obloze má arabská jména. Poznatky z antického světa se nám totiž dochovaly
díky arabským astronomům, kteří si přeložili Ptolemaiovo dílo Almagest (souhrn všech starověkých poznatků o vesmíru). Tak se stalo, že mnoho objektů dostalo arabská jména, která se, někdy poněkud zkomolena, dochovala do dnešní doby. Pojmenovány vlastními jmény mohly být jen nejjasnější hvězdy. Pro ty ostatní hvězdy, mlhoviny, galaxie, rádiové zdroje, rentgenové zdroje, proměnné hvězdy, novy, supernovy a planetky se užívá abecedy řecké, latinské, pořadových čísel v různých katalozích. Ani tak však nebylo možné označit všechny hvězdy. Přesně jsou
všechny hvězdy (i ty nejslabší viditelné jen velkém dalekohledu) identifikovány svou polohou na obloze, to jest rektascenzí a deklinací. Tak např. seznam všech hvězd používaný pro Hubbleův kosmický teleskop obsahuje devatenáct milionů hvězd s udáním přesné polohy. Teleskop tak může vyhledat kteroukoliv z nich, každá má své číslo. Ze souhvězdí Jižní ryby vyletují koncem července meteory nazývané piscidy. Objevují se večer od jihovýchodního obzoru. Nejlépe jsou vidět 30. července.
SOCHAŘ SCULPTOR, SCULPTORIS
Scl
Toto souhvězdí pojmenoval Francouz abbé Lacaille roku 1752 názvem Dílna sochařova. Neváže se tedy k němu žádná starověká báje. Mezinárodní astronomická unie název zkrátila, takže dnes říkáme pouze Sochař. Je to nepatrné souhvězdí na východ od Fomalhautu, nejjasnější hvězdy v Jižní rybě. U nás je Sochař viditelný pouze na podzim nízko při jižním obzoru. Nachází se v něm jižní galaktický pól. Jak známo, má naše Galaxie tvar disku, který se otáčí kolem jádra Galaxie. Osa otáčení je kolmá na rovinu proloženou Mléčnou dráhou. Body, v nichž osa protíná oblohu, se nazývají galaktické póly. Severní pól leží ve Vlasech Bereniky, jižní v Sochaři. V okolí galaktických pólů je jen malý počet hvězd, protože se díváme směrem ven z Galaxie, ale zato tam pozorujeme mnoho slabých galaxií, protože v tomto směru je Galaxie nejprůhlednější. V jasném pruhu Mléčné dráhy žádné galaxie nemůžeme vidět, poněvadž vrstva mezihvězdného prachu pohlcuje světlo. Propouští však infračervené a rádiové záření.
TROJÚHELNÍK TRIANGULUM, TRIANGULI
Tri
Toto souhvězdí patří k původním osmačtyřiceti, která se dochovala z dob starého Řecka. Je to malé souhvězdí jihovýchodně od Andromedy a severně od Skopce (Berana). Jeho tři jasnější hvězdy mají tvar velkého písmene delta ∆, Proto mu Řekové říkali Deltodon. Egypťané v něm viděli obraz rozvětveného ústí řeky Nilu do Středozemního moře. Židé nazývali toto souhvězdí Šališ – podle hudebního nástroje trojúhelníkovitého tvaru. U jeho nejjasnější hvězdy leží spirální galaxie M 33, jeden z nejbližších sousedů naší Galaxie. Můžeme ji vidět za bezměsíčné noci pouhým okem. Je však menší, vzdálenější (3,5 milionu světelných let) a méně jasná než galaxie v Andromedě. Lépe ji uvidíme triedrem nebo malým dalekohledem. Nejjasnější hvězda v Trojúhelníku, Metallah, je vzdálena 65 světelných let a její svítivost je větší než našeho Slunce.
JEŠTĚRKA LACERTA, LACERTAE
Lac
Obloha mezi Labutí a Andromedou je chudá na jasné hvězdy. Proto tam staří národové ve svých pověstech a bájích ani žádného hrdinu neumístili. Před třemi sty lety vyznačili astronomové v této části oblohy nové souhvězdí – Ještěrku. Je však dost obtížné toto nenápadné souhvězdí najít. V Ještěrce je nápadná proměnná hvězdička BL Lacertae. Je to obří eliptická galaxie s kompaktním a divoce proměnným jádrem, obklopeným slabým difúzním halo. Září na všech vlnových délkách. Její zářivost občas vzplane na několik týdnů desetkrát až stokrát. Takových objektů typu BL Lac je už dnes známo asi padesát. Protože nemají ve spektru čáry (na rozdíl od kvasarů), nesnadno se určuje jejich vzdálenost, odhadovaná na několik miliard světelných let. Jsou příbuzné kvasarům. Zatímco BL Lac jsou jádra eliptických galaxií, ukazuje se, že kvasary jsou asi jádra spirálních galaxií. Jedno je však jisté: nesmírná množství záření z malých kompaktních jader kvasarů a BL Lac dokáže uvolnit jen gravitace obřích děr ve středu jádra.
KONÍČEK EQUULEUS, EQUULEI
Equ
Proslavený nebeský oř Pegas prý měl mladšího bratra, hříbátko zvané Celeris. Bůh obchodu Hermes je věnoval jednomu z blíženců, Kastorovi, který se rád a s úspěchem věnoval krocení koní. Další osudy koníčka už nejsou známy, a tak se na něj alespoň můžeme dívat na obloze. Koníček – jak už název napovídá – je malé souhvězdí, jedno z nejmenších. Je to jen desítka slabých hvězd mezi Delfínem, Pegasem a Vodnářem. Hvězda ε je zajímavá trojhvězda. Násobných hvězd je v Koníčku a na obloze vůbec mnohem více než hvězd osamocených. Skupinka dvou či více hvězd se drží pohromadě vlastní gravitací: každá hvězda přitahuje ostatní a naopak. Skupiny většího počtu než deset nazýváme otevřené hvězdokupy. Hvězdy se zřejmě ve skupinách již tvoří. Zachycení jedné hvězdy druhou (a vytvoření dvojhvězdy) při náhodném setkání je velmi nepravděpodobné. Vždyť v Galaxii, kde je na sto padesát miliard hvězd, došlo za celých deset miliard let (což je stáří Galaxie) jen k jednomu nebo ke dvěma setkáním dvou hvězd, při kterém by mohlo dojít k vytvoření dvojhvězdy. Hvězdy se rodí z mezihvězdné hmoty. Ta tvoří obrovské chumáče blízko galaktické roviny. Nazýváme je obří molekulová oblaka (OMO). Velikost jednoho OMO je padesát až dvě stě světelných let.
OMO obsahuje především molekuly vodíku (H2), několik set až tisíc v 1 cm3 (objem náprstku). Asi sto jiných druhů molekul a prach jsou přimíseny v malém množství. Takových OMO je v naší Galaxii asi pět tisíc. OMO není všude stejně husté. Jsou v něm velké zhustky, kde je v jednom cm3 na sto tisíc molekul a více prachových zrn než jinde v OMO. Také teplota je nižší (-265 °C až -270 °C). Celková hmota v jednom zhustku je několik set až tisíc hmotností
Slunce. Zhustků v jednom OMO je několik. Vlastní gravitací se zhustek smršťuje a drobí na menší husté mlhoviny – globule. Z globulí vzniknou smrštěním hvězdy. OMO jsou „porodnice hvězd“. V naší Galaxii se rodí jen několik málo hvězd (odhaduje se 3–5) za rok. Naopak v galaxiích, kde je mnoho mezihvězdné hmoty, se hvězdy rodí v daleko větším počtu. Hovoříme o překotném zrodu hvězd. Zvlášť rychlý je překotný zrod hvězd v galaxiích, které se srážejí.
ZIMNÍ SOUHVĚZDÍ Nejhezčí pohled na oblohu je za dlouhých zimních nocí. Zimní obloha je tmavší a najdeme na ní řadu hezkých souhvězdí. Snad nejhezčí ze všech je Orion. Najdeme jej snadno podle mapky. Je viditelný pro všechny pozemšťany, a proto se s oblibou užívá k orientaci na zimní obloze. Mezi červeným Betelgeuzem nahoře a modrým Rigelem dole je uprostřed Orionův pás ze tří modravých hvězd. Prodloužíme-li pás, najdeme v jednom směru Aldebarana v Býku a v opačném směru Siria ve Velkém psu. Spojnice Rigel–Betelgeuze směřuje k Blížencům (Kastor a Pollux). Prodloužená spojnice Bellatrix (γ Ori) – Betelgeuze směřuje k Procyonu v Malém psu. Nejjasnější hvězdy zimní oblohy jsou uspořádány do šestiúhelníku, v jehož středu je Betelgeuze a na vrcholech leží postupně Rigel, Aldebaran, Capella ve Vozkovi, Kastor s Polluxem, Procyon a Sirius. Mléčná dráha není v zimě tak jasná jako v létě. Její stříbřitý pás se táhne od Kasiopeje Perseem, Vozkou, Blíženci do Jednorožce. Na jih od Orionu je Zajíc, Holubice a Rydlo. Na jih od Býka je meandrovitá řeka Eridanus a malé souhvězdí Pec.
Zimní obloha
ORION ORION, ORIONIS
Ori
Stará báje vypráví o Orionovi – statném a sličném lovci, jehož otcem byl Poseidon, vládce všech vod. Jeho matka byla náruživá lovkyně z družiny bohyně lovu Artemidy, a proto měl Orion v Artemidě mocnou ochránkyni. Od svého otce dostal do vínku schopnost pohybovat se i v nejhlubším moři; to ho však vedlo k všelijakým neplechám. Tak třeba pronásledoval sličné nymfy Plejády tak dlouho, až uprosily Dia, aby je raději proměnil v nějaká zvířata. Zeus jim vyhověl a proměnil je v holuby a později ve skupinu hvězd na obloze, dodnes nazývanou Plejády. Jindy zase Orion svým chvástáním urazil bohyni Héru a ta jej za trest dala bodnout obrovských štírem. Orion sice zemřel, ale na přímluvu Artemidy byl i se svým psem Siriem přenesen na oblohu právě proti Štíru. Ti dva se dodnes nenávidí. Proto je bohové umístili od sebe co možná nejdále. Nikdy nejsou oba současně nad obzorem. Orion mizí za západním obzorem v době, kdy se na východě objevuje Štír. Souhvězdí Orion je bezesporu jedno z nejhezčích na obloze. Bylo známo už tři tisíciletí před rozkvětem řecké kultury, a to v Mezopotámii. Tamější kmeny je nazývaly Uru-anna (světlo oblohy). Z tohoto názvu vzniklo jméno Orion, které se dochovalo do dnešní doby. Není to obdivuhodné, že v pokladnici naší mateřštiny
nacházíme jméno, kterého užívali lidé před pěti až šesti tisíci lety v kolébce civilizace? Polynésané – výborní plavci a rybáři – viděli v našem Orionu Síť, do níž chytá stvořitel Maui slunečního ptáka. Oranžově červená hvězda α Ori Betelgeuze, je hvězdný veleobr. Je vzdálená 600 světelných roků a vyzařuje 50 000 krát více záření než naše Slunce. Je objemově miliardkrát větší než Slunce. Hubbleův dalekohled pořídil snímek jejího disku. Betelgeuze je prvou hvězdou (mimo Slunce), jejíž disk se podařilo zobrazit. Ostatní hvězdy se i v těch největších dalekohledech jeví jako pouhé zářící body. Kdybychom umístili Slunce do středu Betelgeuze, Jupiter by se pohyboval 250 milionů km pod jejím povrchem. Betelgeuze je mnohem blíže než ostatní hvězdy v Orionu. Ty jsou bílé až namodralé, neboť mají vysokou teplotu. Tvoří tzv. asociaci neboli skupinu hvězd, které se zrodily současně z obřího oblaku mezihvězdné hmoty před několika miliony roky. Asociace v Orionu má průměr tři sta světelných let a je od nás vzdálena patnáct set světelných let. Sestává přibližně z tisíce horkých hvězd, seskupených do tří skupin: kolem hvězd Lambda, Epsilon a Lichoběžník. Podobných asociací je dosud známo asi padesát, avšak asociace v Orionu je mezi nimi nejvýraznější. Středem asociace je Velká mlhovina uprostřed Orionova meče, viditelná pouhým okem. Je to rozsáhlá plynná mlhovina (M 42), obsahující celkovou hmotu rovnou třem stům slunečních hmot. Zachycuje ultrafialové záření Lichoběžníka a mění je ve světelné
paprsky. V nejhustších částech má hustotu až deset tisíc atomů v krychlovém centimetru. Tato mlhovina souvisí těsně se vznikem asociace v Orionu. Představuje zřejmě zbytky původního matečného materiálu, z něhož jednotlivé hvězdy asociace vznikaly zhušťováním. Velká mlhovina vysílá rádiové a rentgenové záření. Za ní se prostírá obrovský oblak molekulárního vodíku, v němž se rodí hvězdy. Některé z nich již vysílají infračervené záření. Až se více zahřejí, začnou vyzařovat viditelné světlo. Hubbleův dalekohled objevil ve Velké mlhovině přes 150 protoplanetárních disků kolem rodících se hvězd. Z disků složených z prachu a plynů vzniknou v budoucnu planetární soustavy. Protoplanetární disky ukazují, jak vypadala naše planetární soustava kolem rodícího se Slunce před pěti miliardami roků.
V druhé polovině října se Země na své dráze kolem Slunce střetává s rozsáhlým proudem částic, který vznikl rozpadáním Halleyovy komety. Pozorujeme je jako meteory vyletující od hvězdy ξ Ori, a nazýváme je proto Orionidy. Nejvíc padají kolem 20. října. Pod hvězdou Alnitak v Orionově pásu je zářící plynná mlhovina (IC 434), na kterou se promítá záliv tmavé neosvětlené mezihvězdné hmoty. Tomuto zálivu se podle jeho tvaru říká Koňská hlava. Kousek od ní je hvězda Sigma, nejpůsobivější a nejbarevnější skvost v Orionu. Je to šestihvězda ve vzdálenosti 1800 světelných let, vzniklá poměrně nedávno jako ostatně většina hvězd v Orionu. V levém rameni Orionu modrobílá hvězda Bellatrix – Válečnice.
VELKÝ PES CANIS MAIOR, CANIS MAIORIS
Cma
Toto dávné souhvězdí představuje Lailapsa ležícího u nohou lovce Oriona. Už ve vykopávkách Troje našli archeologové kotouček ze slonoviny, na němž bylo toto zimní souhvězdí znázorněno v podobě psa. Pes Lailapsos byl dar bohyně lovu Artemidy a byl proslulý tím, že mu nic neuteklo. Král Amfitryon, nevlastní otec Héraklův, měl ve svém revíru tak chytrou lišku, že ji nikdo nemohl ulovit. Vzali proto při jednom lovu s sebou psa Lailapsa, který vždy všechno chytil, aby nepolapitelnou lišku ulovil. Celý lov se tak dostal do neřešitelné situace; bylo nutno poradit se s Diem. Nejvyšší pán nad osudy lidí a zvířat přenesl slavného psa a neméně slavnou lišku na oblohu a bylo po problému. Od té doby Velký pes pozoruje jedním okem lovce Oriona a druhým zírá na blízkého Zajíce. Lišku, pro všechny případy, umístil totiž prozíravý Zeus co nejdále, na opačnou stranu oblohy. Pro Egypťany byl Velký pes nejdůležitějším souhvězdím na celé obloze; to proto, že egyptský bůh Anupev (Anubis) měl psí hlavu. Souhvězdí Velkého psa najdeme bez obtíží. Orionův pás směřuje k jeho nejjasnější hvězdě Siriovi (α Cma). V našich šířkách zůstává blízko obzoru. Neklid vzduchu proto způsobuje že bliká (scintiluje), zvláště za mrazových nocí. Řecky znamená „seirios“ jiskřící, blikající. Pro Hindy byl bohem deště, Chaldejci ho nazývali psí
hvězda. Síriův hieroglyf se často objevuje v písemných památkách a na stěnách chrámů u Nilu. Jeho východ před Sluncem (heliaktický východ) oznamoval roční záplavy Nilu. Sirius je nejjasnější hvězda na obloze vůbec. Vysílá třiadvacetkrát více světla než Slunce a je od nás vzdálena devět světelných let. Mezi nejbližšími hvězdami do vzdálenosti jedenácti světelných let má Sirius největší svítivost. Průměr Siria je dvakrát větší než průměr Slunce. Jeho povrchová teplota je asi deset tisíc kelvinů. Také jeho hmota je dvaapůlkrát větší než hmota Slunce, což je mezi hvězdami věc zcela běžná. Co však dělá Siria pozoruhodným, je jeho malý průvodce, označovaný Sirius B. Je v těsné blízkosti Siria. Ze Siria B dopadá do našeho oka desettisíckrát méně světla než ze samotného Siria. Zcela obráceně je tomu v rentgenovém záření: nepatrný Sirius B vyzařuje mohutné toky rentgenových paprsků, zatímco velký Sirius je zcela zanedbatelný. Hmotnost Siria B je stejná jako našeho Slunce, ale objem má stotisíckrát menší. Proto musí být jeho hustota stotisíckrát větší než hustota sluneční hmoty. Jeden krychlový centimetr hmoty z průvodce Síria váží půl druhého metrického centu. Při těchto hustotách se látka chová zcela jinak než za normálních podmínek. Říkáme o ní, že je degenerovaná. A hvězdám typu Siriova průvodce říkáme bílí trpaslíci.
Do tak malého objemu se smršťují hvězdy podobné našemu Slunci ke konci svého života působením vlastní gravitace. Neprobíhají v nich termonukleární reakce a vyzařují energii nahromaděnou během minulého života. Jsou to „hvězdní penzisté“, kteří z našetřených energetických zásob vydrží ještě miliardy let. Dnes je známo několik set bílých trpaslíků. Jsou to hvězdy vesměs blízké. Jejich svítivost je totiž velmi malá, takže bychom vzdálené bílé trpaslíky ani dalekohledem nemohli vidět. Z téhož důvodu nevidíme na obloze ani jediného bílého trpaslíka pouhým okem. Maličký Sirius B byl kdysi mnohem větší, hmotnější a jasnější, než je dnes samotný Sirius (Sirius A). Vyzařoval tehdy osmdesátkrát více záření než Sirius A, a téměř milionkrát více než dnešní trpaslík. Byl to obr, který později odhodil většinu plynného obalu jako planetární mlhovinu a zdegeneroval v bílého trpaslíka. Ve spektru Siria B byl poprvé pozorován gravitační rudý posuv. Fotony, aby unikly ze silné gravitace, musí vynaložit část své energie. Proto když uniknou, kmitají pomaleji, stanou se „červenějšími“. Spektrální čáry bílých trpaslíků jsou proto posunuty k červenému konci spektra. Tento jev vyplývá z obecné teorie relativity. Sirius A je ve světle nejjasnější hvězdou, avšak rentgenový dalekohled zjistil, že Sirius B vysílá mnohem více záření než Sirius A.
BÝK TAURUS, TAURI
Tau
V nálezech z nejstarších vykopávek bývalo zobrazováno souhvězdí Býka jako první zvířetníkové souhvězdí, jím začínal rok. V něm se nacházel jarní bod – počátek zvířetníku. Býka znali i dávní Chaldejci a Egypťané; i Keltové později uctívali vstup Slunce do tohoto souhvězdí. Před čtyřmi až pěti tisíci lety jaro začínalo v dny, kdy Slunce procházelo souhvězdím Býka. Od té doby se v důsledku precese posunul jarní bod přes Skopce až do Ryb – kde je dnes. Podle řecké pověsti chtěl mocný Zeus unést Europu, krásnou dceru fénického krále. Aby ji oklamal, proměnil se ve sněhobílého býka a vmísil se do královských stád. Europa si mladého krotkého býčka brzy oblíbila. Jednou se na něho posadila, aby se trochu projela. Býk však opustil stádo, skočil do moře a plaval s Europou na hřbetě k ostrovu Krétě. Proto se také dostaly na oblohu jen hlava a plece Býka; zbytek těla byl ponořen do vln. Evropa se jmenuje náš kontinent a jeden z Jupiterových měsíčků. V Býku jsou dvě samostatné skupiny hvězd (hvězdokupy) s mytickými názvy. Hyády byly dcery Atlasovy. Když jejich bratra roztrhal na lovu lev, tolik plakaly, že je Zeus z lítosti vzal k sobě na oblohu. Druhou hvězdokupou jsou Plejády. Původně to byly mořské nymfy, také dcery Titána Atlase, které Zeus na jejich vlastní žádost proměnil v holubice (řecky peleiades).
Býka snadno najdeme nad Orionem. Jeho načervenalá nejjasnější hvězda Aldebaran (Oko býka) je obklopena otevřenou hvězdokupou zvanou Hyády. Nejjasnější Hyády tvoří písmeno V – hlavu Býka. Hvězdy β a ζ jsou jeho rohy. Aldebaran k nim nepatří, je jen 60 světelných let vzdálen. K Hyádám patří asi dvě stě hvězd, které se pohybují směrem k hvězdě Betelgeuze. Takovým otevřeným hvězdokupám se říká pohybové hvězdokupy. Hyády jsou nejbližší otevřenou hvězdokupou, vzdálenou kolem 150 světelných let. Je v nich mnoho červených obrů. Jsou totiž staré 500 milionů let, což je desetkrát více než stáří Plejád (50 milionů let). Plejády (Kuřátka) jsou od nás vzdáleny čtyři sta světelných let a zaujímají prostor o rozměru dvaceti světelných let. Uvidíte-li šest plejád, máte dobrý zrak. Výborný zrak jich rozpozná více – až deset. Plejád známe přes tisíc a z toho jich asi šest set občas exploduje. Zahalují je oblaky mezihvězdné hmoty, pozůstatek matečné látky, z níž před padesáti miliony let vznikaly. Plejády byly ve starověku samostatné souhvězdí. Později se staly součástí Býka. Blízko hvězdy ζ Tau je Krabí mlhovina, viditelná dalekohledem jako slabě svítící obláček. Žádný objekt nepřispěl k poznání vývoje vesmíru tak, jako tato mlhovina, která v době knížete Václava v desátém století ještě na obloze neexistovala. Jedná se o zbytky obrovského výbuchu (supernovy), který byl pozorován roku 1054. V celé Galaxii dochází k výbuchu supernovy přibližně jednou za
století. Supernovy jsou pozorovány i v mnoha jiných galaxiích. Částice urychlené při výbuchu supernovy nazýváme kosmickým zářením. Zbytek po explozi je neutronová, rychle rotující a nepředstavitelně hustá hvězda. V Krabí mlhovině se otáčí asi třicetkrát za vteřinu a při každém otočení vyšle puls rádiového a viditelného záření. Takové hvězdě se říká pulsar. Dnes známe 350 pulsarů. V souhvězdí Býka se také nachází mezi hvězdami ε a ω slabá proměnná hvězda T Tauri, neviditelná pouhým okem a zahalená slabou mlhovinou. Tato hvězda je představitelem rodících se hvězd, které ještě „nedozrály“: neprobíhá v nich ještě naplno přeměna vodíku na helium, takže část vyzařované energie získávají smršťováním. Dosud jsou obklopeny zbytky mateřské mlhoviny, z níž se zrodily. Hvězdy tohoto typu někdy nazýváme prahvězdami. Jsou na přechodu mezi globulí a vyzrálou hvězdou. Energie v nich se uvolňuje zpočátku jenom gravitací. Po dosažení teplot 7 milionů kelvinů ve středu prahvězdy se začne vodík měnit v helium. Potom při stoupající teplotě je podíl termonukleárních reakcí stále větší, zatímco role gravitace je omezena na dodatečné zvyšování teploty. V okamžiku, kdy záření je zcela kryto termonukleárními reakcemi, se prahvězda stane vyzrálou, dospělou hvězdou.
VOZKA AURIGA, AURIGAE
Aur
Vozka na zimní obloze představuje řeckého krále Erichthonia, syna chromého boha Hefaista. Vychovávala jej sama bohyně Athéna, a když dospěl, stal se athénským králem. Proslul tím, že jako první zapřáhl koně do vozu a stal se mistrem v ovládání spřežení. Vůz vynalezl jako nezbytnost, neboť byl po svém otci chromý. Byl to ovšem záslužný čin, užitečný všemu lidstvu, a proto Zeus Erichthonia přenesl po smrti na oblohu, kde ho můžeme jako Vozku vidět dodnes. Rozhodnutím samého Dia se dostala na oblohu i Capella (Kozička). Je to koza, která svým mlékem kojila malého Dia na ostrově Krétě, kde ho matka skrývala před všepožírajícím otcem Chronem. Zeus pak kozu z vděčnosti umístil na obloze, kde dodnes září jako nejjasnější hvězda Vozky. Její jméno – Amalthea – dnes nese jeden z Jupiterových měsíčků. O tom, že souhvězdí Vozky podědili Řekové od starších národů, svědčí soška vykopaná v mezopotamském městě Nimrodu. Znázorňuje vozku s kozičkou na rameni a s kůzlátky v ruce. V druhé ruce drží otěže. Tak je Vozka znázorňován dodnes. Pro starověké plavce na Středozemním moři nebyly Kozička s Kůzlátky oblíbenými hvězdami. Jejich východ v prvních říjnových dnech ohlašoval začátek bouřlivého období a znamenal ukončení plavby.
Souhvězdí Vozky leží v Mléčné dráze přibližně mezi Polárkou a pásem Orionovým. Jeho nejjasnější hvězda Capella je u nás cirkumpolární a můžeme ji i s Kůzlátky ζ, ε a η Aur vidět po celý rok. Capella má stejnou barvu (a tedy i stejnou povrchovou teplotu) jako Slunce. Jinak je mezi nimi velký rozdíl. Capella je dvojhvězda skládající se ze dvou blízkých žlutých obrů, vzdálených od sebe jako Slunce od Země. Ani největší dalekohledy však nerozliší jednotlivé hvězdy Capelly a všechny vědomosti jsme získali jen studiem jejího spektra. Tmavé čáry ve spektru nás informují o teplotě, rychlosti, s jakou obě složky obíhají společné těžiště, o době jednoho oběhu a o vzdálenosti od těžiště každé z nich. Ze spektra lze určit i jejich hmotu (čtyřikrát a třikrát větší než hmota Slunce) a jejich průměr (dvanáctkrát a sedmkrát větší než průměr Slunce).
Pozoruhodnou hvězdou ve Vozkovi je ε Aurigae, veleobr 15krát hmotnější než Slunce, o průměru 300 milionů kilometrů. Říká se mu Kůzlátko, vždyť je blízko Kozičky (Capelly). Od nás je velmi daleko – 2 tisíce světelných let. Vidíme tedy světlo, které hvězda vyzářila, když žil Ježíš. Jednou za 27 let světlo Kůzlátka pohasne na polovinu. Kůzlátko je totiž zákrytová proměnná. Svítícího veleobra zakryje obrovský oblak chladných plynů a prachu o rozměru 3 miliardy kilometrů. Uvnitř chladného oblaku už je mladá žhavá hvězda; její světlo a UV–záření se v chladném obalu mění v záření infračervené, které měřila družice IRAS. Kdyby Slunce bylo ve středu tohoto infračerveného veleobra, Saturn by se nacházel pod jeho povrchem.
BLÍŽENCI GEMINI, GEMINORUM
Gem
Dvojčata Kastor a Pollux byli synové Dia a spartské královny Ledy. Říkalo se jim nebeská dvojčata. Helena, pro kterou později vypukla trojská válka, byla jejich sestra. Oba chlapci byli už od mládí velmi stateční. Kastor vynikal v lukostřelbě, v jízdě na koni a v krocení divokých koní, Pollux byl zase znamenitým zápasníkem. Oba bratři se zúčastnili plavby argonautů do Kolchidy pro rouno. Za cesty po Černém moři vypukla jednou strašlivá vichřice. Plavci se už vzdávali vší naděje, jen pěvec Orfeus neztrácel víru. Začal hrát na svou kouzelnou harfu a prosil bohy o pomoc. Bouře naráz ustala a současně se na čele obou bratří rozzářily jasné hvězdy. Od té doby je námořníci pokládali za své ochránce. Oba bratři k sobě lnuli takovou láskou, že po smrti jednoho z nich ani druhý nechtěl žít. Proto je Zeus proměnil v souhvězdí zvané Blíženci a nechal je tak navěky zářit vedle sebe na obloze. Tolik vypráví antická zkazka, kterou zpívali řečtí rapsódové před třemi tisíci lety. Souhvězdí Blíženců však bylo známo dávno předtím. V sumerském eposu o Gilgamešovi to byli přátelé Enkidu a Gilgameš, kteří svádí boj s býkem. Blíženci jsou zvířetníkové souhvězdí, které leží částečně v Mléčné dráze. Nejjasnější hvězdy Castor a Pollux jsou si naprosto nepodobné. Bližší a jasnější Pollux je osamocený oranžový obr, bez průvodců a pro astronomy celkem nezajímavý. Je to nejbližší obr
vůbec. Jeho bratr Castor patří naopak k nejzajímavějším hvězdám na obloze. Dalekohledem vidíme dvě modré hvězdy (Castor A a Castor B) a opodál načervenalého trpaslíka (Castor C). Hvězdy A a B se oběhnou jednou za tři sta čtyřicet let, kdežto vzdálený trpaslík C potřebuje několik tisíc let, aby obě modré hvězdy oběhl. Spektrograf připevněný k velkým dalekohledům nám prozradil o životě Castora další zajímavosti. Hvězdy A i B sestávají samy ze dvou blízkých a navzájem se rychle obíhajících hvězd. Vzdálenost obou složek ve hvězdě A je pouze deset milionů kilometrů a podobně je tomu i ve hvězdě B. Oběh složek v hvězdě A trvá devět dní, kdežto v Castoru B jen tři dny. Tím však zajímavosti Castora nekončí, protože i vzdálený načervenalý Castor C je těsnou dvojicí chladných trpaslíků, vzdálených od sebe pouze tři miliony kilometrů a obíhajících se jednou za devatenáct hodin. Castor je tedy šestihvězda složená ze tří těsných dvojic. Má-li některá z těchto dvojic na své planetě galaktické společenství, musí to být nádherná podívaná na šest sluncí na obloze – na dvě slabá červená a na čtyři jasná modrá. Nedaleko hvězdy η je otevřená hvězdokupa M 35, viditelná za tmavé noci i pouhým okem. V triedru se jeví jako „ojíněné stříbro, na němž se třpytí světlo“. Otevřené neboli galaktické hvězdokupy
se jeví prostému oku jako nejasné svítící skvrny na nočním nebi. Jsou to skupiny několika desítek nebo stovek hvězd. Vzájemná gravitační síla nestačí udržet hvězdokupu pohromadě. Proto se otevřené hvězdokupy zhruba za sto milionů let rozptýlí mezi ostatní hvězdy Galaxie. Otevřené hvězdokupy, které pozorujeme, jsou tedy poměrně mladé (dosud neměly čas se rozpadnout), a v některých se dokonce ještě dnes tvoří hvězdy. U Castora se nachází radiant meteorického roje geminid, které lze pozorovat mezi 8. a 15. prosincem (maximum meteorů je 13. prosince). Zatím není známo, z které komety geminidy vznikly. Družice IRAS však objevila planetku (1983 TB), která má dráhu shodnou s drahou meteoroidů geminid. Mohl by to být pozůstatek zaniklé komety, z níž geminidy vznikly. To znamená, že v ledovém jádru komet – alespoň některých – je ukryta skála (jadérko). Když se po mnoha návratech komety „vypaří“ ledovcové jádro a uvolní všechen zamrzlý prach, obíhá vyhaslá kometa (skalnaté jadérko) nadále po původní dráze komety a je provázeno suitou meteoroidů. Skalnaté jadérko nazýváme planetka a meteoroidy při vpádu do atmosféry vidíme jako meteorický roj. K nejhezčím objektům v Blížencích patří Eskymák, umírající hvězda podobná Slunci. Je to planetární mlhovina kolem bílého trpaslíka.
MALÝ PES CANIS MINOR, CANIS MINORIS
Cmi
Je až ku podivu, kolik pověstí vzniklo o souhvězdí Malého psa. Jedna z nich je o Artemidě a Aktaionovi. Artemis byla řecká bohyně lovu. Jednou se za poledne vracela se svými nymfami do jeskyně v posvátném háji. K háji však také zabloudila družina prince Aktaiona se smečkou psů. Zatímco lovci odpočívali, vydal se princ do háje a přiblížil se až k samé jeskyni. To byl ovšem veliký přečin, za který byl vzápětí potrestán. Rozhněvaná bohyně ho proměnila ve statného jelena. Aktaion v zoufalství pobíhal po lese, kde ho vyslídili psi jeho vlastní družiny a uštvali ho k smrti. Lovci jen litovali, že se štvanice nezúčastnil i jejich pán, princ Aktaion. Jeden pes z jeho smečky se pak dostal na oblohu. Jiná verze praví, že Malý pes je jedním z loveckých psů samotné bohyně Artemidy, nebo pes ze smečky Orionovy. Staří Egypťané vídali na obloze svého boha Anupeva (Anubis), tvora se psí hlavou, Arabové a Římané štěňátko. Souhvězdí Malý pes je pod Blíženci a východně od Oriona. Nejjasnější hvězda je Procyon. Snadno ho najdeme, neboť tvoří se Siriem a Betelgeuze rovnostranný trojúhelník. V tabulce nejjasnějších hvězd zjistíme, že Procyon vysílá sedmkrát více záření než Slunce. Je poměrně blízko (jedenáct světelných let), a proto patří k nejjasnějším hvězdám na obloze. Vlastní pohyb
Procyona po obloze (stejně jako Siria) se neděje po přímé dráze, nýbrž po vlnovce. Vlnitá dráha obou našich hvězdných sousedů je způsobena neviditelným průvodcem. V obou případech (u Procyona i u Siria) je průvodcem malý bílý trpaslík – hvězda o velikosti Země a o hmotnosti Slunce. Hustota bílých trpaslíků je tak obrovská, že ji lze udávat v metrických centech na jeden krychlový centimetr, kdežto hustota běžných látek na povrchu naší Země je pouze několik gramů v jednom krychlovém centimetru. Látka o tak veliké hustotě se nazývá degenerovaný plyn. V degenerovaném plynu jsou atomy natolik namačkány, že si nemohou dovolit načechraný elektronový obal. Proto se elektrony volně prohánějí a patří všem jádrům elektronového plynu dohromady.
Hvězda z degenerovaného plynu – bílý trpaslík – se podobá obrovské molekule. Každý elektron je společný všem atomovým jádrům v celé hvězdě. Na takový pozemský přepych, aby každé atomové jádro mělo svůj vlastní načechraný a objemný elektronový obal, není v bílém trpaslíku vůbec místo. Procyonův průvodce je pětkrát slabší než průvodce Siria (Štěňátko) a bylo velmi nesnadné objevit ho dalekohledem. Jeho poloha byla napřed na základě známých zákonů vypočítána z vlnitého pohybu Procyona po obloze a potom teprve byl objeven (v roce 1896 na Lickově hvězdárně). Podobně byl objeven i Neptun a po něm Pluto. Tento postup není v astronomii nic vzácného a dokazuje, že zákony vesmíru jsou ve všech jeho částech stejné.
JEDNOROŽEC MONOCEROS, MONOCEROTIS
Mon
Jednorožec je výtvor lidské fantazie. Toto zvíře – „koně s dlouhým rohem uprostřed čela“ – nikdo nikdy neviděl. Mělo to být zvíře velmi rychlé a tuze nebezpečné. Asi proto, aby se ve středověkých lékárnách hodně platilo za jeho roh („vzácný lék“). Jak vidno, mazaná středověká reklama. V knihách mastičkářů se můžeme dočíst, že z toho rohu byl velmi účinný lék proti padoucnici. Ve skutečnosti se zřejmě jednalo o roh nosorožce. Dnes jsou pro tuto pověru vybíjeni nosorožci ve velkém. Poměrně nové souhvězdí, zavedené na oblohu v 17. století, sestává ze slabých hvězd. Najdeme je v Mléčné dráze mezi Siriem a Procyonem. Nalézá se v něm několik otevřených hvězdokup. Těmto nepravidelným skupinám hvězd se také říká galaktické hvězdokupy, protože se vyskytují v pásu Mléčné dráhy. Čítají několik desítek až tisíc hvězd a jejich stáří je obvykle pouze několik milionů let. Zajímavým objektem v Jednorožci je pravidelná mlhovina s tvarem růžice nazývaná Rosetta, obrovská plynná koule o průměru dvou set světelných let, vzdálená pět a půl tisíce světelných let. Za své záření vděčí skupině sedmnácti žhavých jasných hvězd uvnitř mlhoviny. Ultrafialové záření žhavých hvězd budí atomy ve zbylé mateřské mlhovině, a ty pak při deexcitaci vyzáří světelné fotony, které vidíme. Před milionem let však Rosetta ještě nezářila; na
jejím místě bylo velké oblako chladných plynů, patnácttisíckrát hmotnější než Slunce. V nejhustší střední části gravitace vytvořila hvězdy, které rozzářily mlhovinu. Bohužel v dalekohledu lze z Rosetty vidět jen tři jasnější oblasti (každá označená číslem) a krásný tvar rozkvetlé růže ukáže teprve fotografie pořízená velkým dalekohledem. Je to bezesporu nejkrásnější mlhovina na naší obloze. Mléčná dráha v Jednorožci je chudší než opačným směrem, to znamená ke Střelci. Za hvězdami Jednorožce (asi 20 000 světelných let daleko) je okraj Mléčné dráhy. Naše sluneční soustava je v rovině Mléčné dráhy – třicet tisíc světelných roků od jejího středu. Tloušťka disku je v těchto místech mnohem menší než u středu, ve směru Střelce. Směrem opačným, k okraji ve směru k Jednorožci, se disk ztenčuje a hustota hvězd klesá. Proto je stříbřitý pás Mléčné dráhy mnohem jasnější na letní než na zimní obloze.
PERSEUS PERSEUS, PERSEI
Per
Podle řecké legendy byl Perseus jedním ze synů boha Dia. Král jeho rodné země se obával, že ho Perseus zbaví trůnu, a proto mu uložil, aby přinesl hlavu Medusy. Doufal, že se tak Persea zbaví. Medusa bývala kdysi hezká dívka; že se však srovnávala krásou s bohyní Athénou, byla přeměněna v obludu se zvířecími tesáky a s hady místo vlasů. Byla tak ohyzdná, že vše živé při pohledu na ni zkamenělo. Proto Perseus na radu bohyně Athény nehleděl na ni přímo, nýbrž ji pozoroval ve svém lesklém štítě jako v zrcadle. Když Medusa usnula, uťal jí hlavu a schoval do mošny. Proto také bývá Perseus vyobrazován s mečem, štítem a hlavou Medusy v ruce. Z krve, která nakapala do moře, vznikl sněhobílý kůň Pegas. Perseus vykonal ještě mnoho dalších hrdinských činů. Na své pouti se dostal až na nejzápadnější kraj světa, kde bylo království Atlantovo. Atlas se Persea bál a chtěl ho ze své země vyhnat. Ale Perseus mu ukázal hlavu Medusy a Atlas zkameněl. Jeho vlasy a vousy se změnily v lesy, jeho kosti ve skály a ramena ve skalní útesy. Dodnes se vypíná jako pohoří v severní Africe. Jiným hrdinským činem Perseovým bylo osvobození Etiopie od mořské obludy a zachránění princezny Andromedy, která se pak stala jeho manželkou. Jako většina řeckých hrdinů byl i Perseus uctíván. Stavěli mu chrámy, tesali jeho sochy, skládali verše o jeho
hrdinských činech. A dodnes můžeme hledat jeho podobu na podzimní obloze poblíž Andromedy. Rukojeť Perseova meče je dvojitá otevřená hvězdokupa. Odborně se jmenuje χ a h Persei. Hezky se nám jeví při pozorování triedrem. Obsahuje pět set hvězd a je vzdálená sedm tisíc světelných let. Všechny její hvězdy se zrodily přibližně ve stejnou dobu, asi před deseti miliony lety. Působením gravitační síly všech ostatních hvězd Galaxie je hvězdokupa trhána a za několik desítek milionů let se rozpadne. Algol představuje hlavu Medusy. Název je zkrácenina arabského názvu Ras al Ghul, což znamená démonická hlava. Byla to jediná proměnná hvězda známá starověkým astronomům. Její změny jasnosti se opakují přesně po dvou dnech, dvaceti hodinách a devětatřiceti minutách. Algol má slabého průvodce, který ho v pravidelných intervalech zakrývá a snižuje tak jeho jasnost. Takových hvězd je na obloze velké množství a říká se jim zákrytové proměnné. Blízko η Persei je místo, odkud často vyletují mezi 27. červencem a 17. srpnem meteory. Jejich název je Perseidy. Protože nejčastěji padají kolem 10. srpna na den sv. Vavřince, říkalo se jim lidově slzičky sv. Vavřince. V tu dobu se Země na oběžné dráze přiblíží elipse, po níž obíhá kometa Swift–Tuttleova. Když se kometa přiblíží ke Slunci, její led se mění na plyn (hlava, ohon) při tom se z ledového jádra komety uvolní tvrdá černá zrnka a následují za kometou, takže se z nich po uvolnění z jádra staly samostatné
meteoroidy, roztroušené podél celé dráhy komety. Při srážce se Zemí vlétají do zemské atmosféry rychlostí 60 km/s, rozžhaví se ve výškách kolem sta kilometrů, vypaří se a zazáří jako Perseidy. Hvězda ξ a sedmnáct žhavých bílých hvězd v jejím okolí tvoří takzvanou asociaci. Je to nejbližší asociace, vzdálená od nás pouze tisíc světelných let. Vznikla před půldruhým milionem let. Hvězdy v Perseově asociaci jsou ve srovnání se Sluncem novorozenci. Hvězdné asociace nám dokazují, že hvězdy vznikají stále i dnes, a to ve skupinách. Asociace čítají malý počet mladých hvězd, jejichž vzájemná přitažlivost je malá a nestačí je udržet pohromadě. Proto se asociace asi za deset milionů let zcela rozptýlí mezi ostatní hvězdy v Galaxii. Je to jako u lidí: dospívající děti odcházejí z rodného domova. I naše Slunce se zrodilo v asociaci nebo v početnější otevřené hvězdokupě. Za pět miliard let od zrození se však jeho sestry rozběhly tak daleko, že dnes je mezi ostatními hvězdami nepoznáme a nedovedeme ani určit, kde se zrodily a kolik jich „v hnízdě“ dohromady bylo.
V souhvězdí Persea asi půl miliardy let daleko, je rozsáhlá podlouhlá supergalaxie. Je větší než naše Supergalaxie, avšak galaxie jsou v ní velmi nerovnoměrně rozloženy. Gravitace je za deset miliard let ještě nestačila uspořádat do pravidelné supergalaxie. Naše Supergalaxie připomíná veliký disk o průměru 150 milionů světelných let. Obsahuje mnoho tisíc galaxií a jednou z nich je Galaxie naše. Střed naší Supergalaxie je v souhvězdí Panny a je vzdálen 60 milionů světelných let. Naše Galaxie se tedy nachází na okraji Supergalaxie. Ze všech známých supergalaxií je naše Supergalaxie – přes její obrovské rozměry – ze všech nejmenší, ale zato má pravidelný tvar připomínající bochník. Perseova supergalaxie je naopak neuspořádaný, velmi dlouhý systém (750 milionů světelných roků). Supergalaxie jsou největší známé systémy. Z nich je vybudován vesmír. Naše Supergalaxie i okolní supergalaxie se vzdalují rychlostí 600 km za sekundu ze směru od Persea k souhvězdí Pravítko. Vyplývá to z Dopplerova posunu reliktního záření. Řítíme se k Velkému přitahovači.
ERIDANUS ERIDANUS, ERIDANI
Eri
Je to dlouhé souhvězdí, které se vine klikatě jako řeka od hvězdy Rigel v Orionu na jih. U nás je viditelná pouze jeho severní část. Egypťané viděli v tomto souhvězdí obraz posvátného Nilu. O Eridanu se zmiňuje báje o Faethontovi, který si kdysi vypůjčil od svého otce, boha Slunce Hélia, jeho sluneční vůz. Při jízdě po obloze se však koně polekali obrovského štíra a zděšený Faethon pustil otěže z ruky. Neřízené spřežení pobíhalo zmateně po obloze a žár, který z ohnivého vozu sálal, spálil Zemi a vše živé s ní. Zeus chtěl Zemi zachránit a srazil Faethonta bleskem ze slunečního vozu dolů. Nešťastný Faethon letěl vesmírem jako padající hvězda a utonul ve vodách Eridanu. Jeho sestry Heliady naříkaly nad bratrovým krutým osudem. Byly proto proměněny v truchlící topoly po obou stranách řeky. Jiná verze vypráví, že po Eridanu plula kdysi bájná loď Argo na své pouti za zlatým rounem. Nejlépe toto souhvězdí najdeme, když začneme hvězdou Cursa (β Eridani) a potom podle mapky sledujeme „klikatou řeku“ k západu a k jihu až k obzoru. Nejjasnější hvězda dlouhého souhvězdí, Achernar, je pro nás stále pod obzorem. Je to žhavá hvězda s povrchovou teplotou 15 000 K, vzdálená zhruba 85 světelných let. Září dvěstěkrát více než Slunce.
Dobře viditelná je u nás β Eri – Cursa. Leží těsně u Rigela a je od nás vzdálena osmdesát světelných let. Hvězda ε Eri je podobná našemu Slunci. Je osamocená (není to dvojhvězda) a pomalu se otáčí. Má však svou planetární soustavu, podobně jako Slunce. Pokud víme, je to naše nejbližší planetární soustava ve vesmíru, vzdálená pouze jedenáct světelných let. Zatím nelze říct, zda na planetách ε Eri je život, nebo není. A je-li tam, chtěli bychom zřejmě vědět, na jakém je stupni. Nelze vyloučit ani tu možnost, že na planetě u ε Eri je společenství inteligentních bytostí, s nimiž lze navázat mezihvězdný styk. Mezi vědci převládá názor, že takových inteligentních společenství je v naší Galaxii několik set milionů. (Odborně se jim říká galaktická společenství.) Lidstvo na Zemi je jedním z takových galaktických společenství a je docela přirozené, že se snaží navázat styk s ostatními. První pokus o nalezení inteligentního společenství v blízkém vesmíru se nazývá OZMA. Velký rádiový teleskop (o průměru 26 metrů) odposlouchával v roce 1960 po dobu asi 150 hodin dvě nejbližší hvězdy provázené planetami: ε Eridani a τ Ceti. OZMA však nedala žádný výsledek, stejně jako řada pozdějších pozorování zaměřených na více hvězd v naší Galaxii i v sousedních galaxiích.
Hledání mimozemské inteligence ve vesmíru je v poslední době středem pozornosti vědců i laiků. Hovoří se o projektu SETI (Search for Extra Terrestrial Intelligence). Na milionech různých frekvencí se odposlouchává obloha a v zachyceném rádiovém šumu hledají velké počítače inteligentní signály. Největší rádiový teleskop o průměru 300 metrů vyslal na rádiových vlnách poselství ke kulové hvězdokupě v souhvězdí Herkula (M 13). Poselství dospěje ke všem hvězdám hvězdokupy M 13. Jsou to hvězdy a planety velmi staré, takže bylo dost času, aby se na nich život plně vyvinul. Je tedy velká pravděpodobnost, že u některých hvězd existují technicky vyspělá inteligentní společenství. Je možné, že některé z nich poselství zachytí a pošle odpověď. Bohužel, odpověď se vrátí k pozemšťanům, kteří budou žít za 46 000 let. Kulová hvězdokupa v Herkulovi je totiž vzdálena 23 000 světelných let. Rozhovor mezi vyspělými společenstvími je velmi zdlouhavý, i když jsou to společenství v naší Galaxii. Byl by však pro nás velmi cenný, protože zkušenosti jiného galaktického společenství by mohly velmi prospět lidstvu na Zemi.
ZAJÍC LEPUS, LEPORIS
Lep
Lovec Orion prý s oblibou lovil malé zajíce. Proto je Zajíc i na obloze u jeho nohou a před Velkým psem. Egypťané viděli v tomto souhvězdí člun boha Usireva (Osiris) a náš Orion byl pro ně samým Usirevem. Arabové viděli ve čtyřech nejjasnějších hvězdách souhvězdí „židli obrovu“, tj. Orionovu. Kočovníci z vyprahlých pouští v nich pak spatřovali čtyři žíznivé velbloudy u nebeské řeky (tj. Mléčné dráhy). Krvavě červená dlouhoperiodická proměnná hvězda R se nazývá Nachová hvězda, nebo Hindova hvězda, podle anglického astronoma Johna Hinda, který ji popsal jako „kapku krve na černém pozadí“. U blízkého červeného trpaslíka (označeného GI 229) objevil Hubbleův dalekohled hnědého trpaslíka. Není to hvězda ani planeta – je to něco uprostřed: má hmotnost stokrát menší než naše Slunce a desetkrát větší než Jupiter. Je příliš malý na to, aby se v něm vodík změnil v helium (jako v normální hvězdě), přesto je ale horký a svítí jako hvězda. Získává energii smršťováním vlastní tíhou.
PEC FORNAX, FORNACIS
For
Když abbé Lacaille pojmenoval roku 1753 poprvé tuto oblast oblohy, nazval ji Chemická pec. Chtěl tím zdůraznit význam chemie pro vědu. Později byl název účelně zkrácen, takže dnes se toto souhvězdí na západ od Eridana a pod Velrybou jmenuje zkrátka Pec. Neobsahuje žádné jasné hvězdy ani žádné zajímavé objekty pro triedr nebo menší dalekohled. Je v něm velké množství zajímavých galaxií, ale ty jsou tak vzdálené, že je lze studovat jen na fotografiích pořízených největšími dalekohledy. Jsou šedesát milionů světelných let daleko a byly použity k měření rychlosti, s jakou se rozpíná vesmír. Galaxie, stejně jako hvězdy, se zpravidla nevyskytují osamocené. Často jsou jen dvě, tři... (naše Galaxie a Magellanovy oblaky, Andromeda a dva eliptičtí průvodci, Seyfertův sextet...). To jsou násobné galaxie, které patří do hnízd galaxií (neboli kup galaxií) čítajících až několik tisíc členů. Jejich průměr je 5 až 15 milionů světelných let.
HOLUBICE COLUMBA, COLUBAE
Col
Toto souhvězdí jižní oblohy je pod Zajícem a Velkým psem a nad Lodní zádí. Loď Argo byla mnohými pokládána za Noemovu archu, v níž se biblický patriarcha zachránil se svou rodinou a s veškerým zvířectvem při potopě světa. Holubice nad Lodní zádí přináší v zobáku ratolest na znamení, že byla na pevnině, a že vody tedy ustupují. Dvě nejjasnější hvězdy v Holubici bývaly nazývány Dobří poslové. α Col je dvojhvězda, jejíž hlavní hvězda je žhavá, velká a jasná, kdežto průvodce je celkem slabý. Je od nás vzdálena sto padesát světelných let a vystupuje u nás v zimě nanejvýš šest stupňů nad obzor.
RYDLO CAELUM, CAELI
Cae
Toto malé a zcela nenápadné souhvězdí bylo v polovině 18. století nazváno podle nástroje k rytí do dřeva, kovu nebo kamene. Je pod Zajícem a vedle Eridana. U nás vystupuje nad obzor jen zčásti, a to v zimních měsících. Jeho čtyři hlavní hvězdy by mohly stejně dobře patřit k Eridanovi jako k Holubici. Některá novější souhvězdí byla opravdu zavedena na oblohu bezdůvodně a Rydlo je jedním z nich. Naneštěstí se už tolik vžilo, že je Mezinárodní astronomická unie roku 1925 přijala mezi osmaosmdesát souhvězdí pokrývajících beze zbytku celou oblohu. Astronomové přesně stanovili meze jednotlivých souhvězdí a upravili jejich latinská jména, takže nemůže dojít k omylům při označování hvězd v souhvězdích. Důležité však je, že mezinárodně dohodnuté dělení celé oblohy na osmaosmdesát částí (souhvězdí) udělalo definitivně konec zavádění souhvězdí nových a zbytečných.
SOUHVĚZDÍ KOLEM JIŽNÍHO PÓLU Nebylo by účelné popisovat podrobně souhvězdí u nás neviditelná. Přesto bychom je neměli přecházet mlčením. O jižních souhvězdích se dočteme v beletrii. Mimo to mnoho lidí nejrůznějších povolání jezdí na jižní polokouli a mnozí z nich by rádi znali Jižní kříž, Kentaura, Eridana, Loď Argo atd., protože mají o astronomii odedávna velký zájem. Nikde na světě nenajdete tolik lidových hvězdáren a astronomů–amatérů jako u nás. Amatérská astronomie je u nás ve velké oblibě a má dlouhou tradici. Proto stručný přehled souhvězdí kolem jižního pólu může být užitečný. Souhvězdí kolem jižního pólu jsou v naší šířce stále pod obzorem. Kolem jižního a severního světového pólu se otáčí obloha jako obrovská dutá koule kolem dvou čepů. Blízko jižního pólu není žádná jasná hvězda, která by ho zvýraznila. K vyhledání jižního pólu slouží Malý Magellanův oblak a Jižní kříž. Rozdělíme-li spojnici γ Cru a Malého Magellanova oblaku na třetiny, pak třetina vzdálenosti od Malého oblaku je poloha jižního pólu. Jinak lze najít polohu jižního pólu pomocí Magellanových oblaků. Jižní pól s nimi tvoří rovnostranný trojúhelník. Viz snímek Kam se řítíme? Kdyby pod námi naráz zmizela naše rodná planeta Země i naše životodárné Slunce, octli bychom se v naprosto tmavém prostoru, obklopeni ze všech stran pouze hvězdnou oblohou. Nebylo by pro nás ani nahoře, ani dole, nebyl by ani severní, ani jižní pól oblohy,
Jižní obloha
protože by neexistovala Země, která se otáčí. Viděli bychom všechna souhvězdí oblohy, neboť Země by polovinu oblohy pod námi nezakrývala a Slunce by hvězdy na denní obloze nepřezařovalo. Zkrátka, octli bychom se jakoby ve středu obrovské, duté, sametově černé koule, na níž bychom mohli v kterémkoli směru pozorovat hvězdy seskupené do známých souhvězdí. Mléčná dráha jako svítící pás by obepínala celou oblohu kolem dokola. Tak to uvidí astronauti, kteří se vzdálí daleko od Slunce. V jižní části Mléčné dráhy je proslulé souhvězdí Jižní kříž. Na sever od něho je rozsáhlý Kentaur, kdežto na jih od Jižního kříže leží Moucha. U hvězdy Tolimana (α Cen) je nepatrné Kružítko a Jižní trojúhelník. Do pásu jižní Mléčné dráhy zasahuje velké souhvězdí Loď Argo, tak velké, že bylo třeba rozdělit je na tři souhvězdí:
Lodní kýl (Carina), Lodní záď (Puppis) a Plachty (Vela). V Mléčné dráze pod Štírem najdeme Vlka (Lupus), Pravítko (Norma) a Oltář (Ara). Pro snadnou orientaci na jižní obloze slouží spojnice tří jasných hvězd, Canopus (α Car), Achernar (α Eri) a Fomalhaut (α PsA). Leží na ní souhvězdí Malíř (Pictor), Mečoun (Dorado), Síť (Reticulum), Hodiny (Horologium), Fénix (Phoenix) a Sochař (Sculptor). Kolem jižního pólu jsou souhvězdí Oktant (Octans), Rajka (Apus), Malý vodní had (Hydrus) s Malým Magellanovým oblakem, Tabulová hora (Mensa) a Chameleon. Snadno lze také najít souhvězdí Páva podle jeho nejjasnější, zcela osamocené hvězdy (α Pav – Peacock). Je to jedno z celé skupiny souhvězdí nazvaných podle ptáků: Rajka, Páv, Jeřáb, Fénix a Tukan.
LOĎ ARGO ARGO NAVIS Argo je proslulá loď, na níž se plavil Iáson se svými druhy hledat zlaté rouno. Bylo tehdy ukryto v Kolchidě, daleko na východním pobřeží Černého moře. Hlídal je zlý drak, který nikdy nespal. Argo prý byla vůbec první loď, která plula po moři. Do té doby se Řekové plavili pouze v malých člunech nebo v kanoích vydlabaných z kmene stromu. Bylo to tedy něco neslýchaného, když Iáson požádal stavitele Arga, aby mu postavil loď pro padesát lidí. Když byla hotova, vyzval Iáson odvážné mladíky z celého Řecka, aby se plavili s ním. Mnozí z nich (říkalo se jim argonauti) se stali hrdiny, ba i polobohy (například Hérakles, Orfeus, Théseus aj.). Po různých dobrodružstvích se argonauti vrátili se zlatým rounem do Řecka. Loď Argo vytáhli na břeh a Iáson ji věnoval bohu vod Poseidonovi. Byla pak přenesena na oblohu jako souhvězdí. Bylo to souhvězdí obrovské, protože obrovská byla i loď Argo. Proto ji astronomové v 17. století rozdělili na čtyři souhvězdí: Lodní kýl (Carina), Lodní záď (Puppis), Plachty (Vela) a Kompas (Pyxis).
LODNÍ KÝL CARINA, CARINAE Car Původně součást Lodi Argo, dnes je Lodní kýl samostatné souhvězdí. U nás není vidět. Hlavní hvězda Canopus je po Siriovi nejjasnější hvězda na obloze. Proto také souží jako orientační bod pro kosmické lodi. Jméno dostala asi dvanáct set let př. n. l., když se spartský král Meneláos vracel se svým loďstvem od dobyté Troje domů. Vezl si s sebou i svou manželku Helenu, kterou mu unesl trojský princ Paris. Výborný velitel Meneláova loďstva Canopus zemřel ve chvíli přistání u egyptských břehů. Město, které tam Řekové založili, nazval Meneláos na jeho počest Canopus. Bylo nedaleko dnešní Alexandrie. Jasnou hvězdu, která tehdy zářila nad jižním obzorem, nazvali také Canopus. Je to žlutý veleobr užívaný pro řízení kosmických sond. Zcela mimořádnou hvězdou je η Car. Je téměř stokrát hmotnější než naše Slunce a vyzařuje několik milionkrát více záření. Je však zahalena do rozsáhlé husté mlhoviny. η Carinae je nejjasnějším infračerveným zdrojem na obloze. Mlhovinu lze za bezměsíčné noci vidět pouhým okem a patří k nejkrásnějším objektům jižní oblohy. Hvězda s mlhovinou jsou od nás vzdáleny asi šest tisíc světelných let. Před mlhovinou je chladný oblak mezihvězdné hmoty, který se na zářící mlhovinu promítá jako obrovská černá klíčová dírka. Proto se mu také říká Klíčová dírka.
Jasnost hvězdy samotné velmi kolísá. Dnes není pouhým okem vůbec vidět, kdežto v polovině minulého století byla po Siriovi nejjasnější hvězdou na celé obloze. Zaclonila ji její vlastní mlhovina. Vzhledem k její obrovské hmotě skončí brzy jako supernova. Spojením hvězd ε Car s κ Vel a hvězd ι Car s δ Vel vznikne nápadný kříž. Na rozdíl od Jižního kříže (Crux) se nazývá Nepravý kříž (Crux falsa). Ten k jižnímu pólu vůbec neukazuje. Námořníci neznalí navigace podle hvězdné oblohy často oba kříže zaměnili a zahynuli.
LODNÍ ZÁĎ PUPPIS, PUPPIS
Pup
I Lodní záď je součást dřívějšího souhvězdí Loď Argo. Nyní je samostatným souhvězdím, viditelným částečně i u nás a to v zimních měsících východně od Velkého psa. V souhvězdí Lodní záď je větší počet otevřených hvězdokup. Otevřené hvězdokupy se vyskytují v těsné blízkosti Mléčné dráhy jako všechny mladé hvězdy. V Mléčné dráze je dostatek oblaků mezihvězdné hmoty, z níž hvězdy vznikají. Oblaků mezihvězdného plynu a prachu tam najdeme velké množství, a to nejrůznějších velikostí, od tisíciny světelného roku až po tisíc světelných let. Jsou rozloženy ve spirálních ramenech Galaxie a tam se také odehrává věčný koloběh a vývoj hmoty ve vesmíru: mezihvězdná hmota → hvězda → výbuch hvězdy → mezihvězdná hmota atd. Zmiňme se ještě o hvězdě Naos (ζ Pup). Je to žhavý bílý obr s povrchovou teplotou 35 000 kelvinů, vzdálený 1500 let.
PLACHTY VELA, VELORUM
Vel
Původně byly Plachty součástí Lodi Argo spolu se souhvězdími Lodní kýl a Lodní záď. Plachty proto nemají hvězdy α a β, protože ty zůstaly při dělení v Lodním kýlu. Nejjasnější hvězdou Plachet je γ Vel. U nás vystupuje na obzor jen nepatrná část Plachet. Čtyři hvězdy, a to δ Vel, κ Vel, ι Car a ε Car, tvoří takzvaný Nepravý kříž, který bývá často zaměňován s Jižním křížem. Obě hvězdné skupiny lze však snadno rozlišit. Jižní kříž je blízko Tolimana a Ageny (α Cen a β Cen), je sevřenější, symetrický a rozhodně hezčí na podívání. V souhvězdí Plachty vzplanula před tisíciletími supernova. Dodnes lze pozorovat její zbytky ve formě rozpínající se mlhoviny. Dnes již má průměr přes sto světelných let. Je intenzivním zdrojem rentgenového záření. Pulsar v souhvězdí Vela pulsuje 11krát za sekundu. Vysílá záření gama, rentgenové, světelné i rádiové. Vzdálenost pulsaru i zbytků po supernově je půldruhého tisíce světelných let.
KENTAUR CENTAURIS, CENTAURI
Cen
O Kentaurech – pololidech a polokoních – nevyprávějí staré řecké báje mnoho dobrého. Většinou žili divoce a lidem škodili. Jen jeden z nich – Cheiron – z nich vynikl moudrostí, vzdělaností a jinými ctnostmi natolik, že se dokonce stal učitelem mnoha řeckých hrdinů, jako Kastora, Polluxe, Achilla a Hérakla. Dokonce zakladatel lékařství a ochránce lékařů a lékárníků Aeskulap byl jako dítě vychováván tímto ušlechtilým Kentaurem. Říkalo se o něm, že on rozdělil oblohu na souhvězdí. Bylo mnoho těch, kdo si vážili jeho moudrosti i rady, a není proto divu, že se dostal na oblohu. Na obloze je ještě jiný Kentaur – Střelec. Kentaur je velké souhvězdí na jižní obloze, jedno ze 48 antických souhvězdí. U nás z něho můžeme spatřit v jarních měsících jen nejsevernější část. Celé souhvězdí Kentaura lze spatřit z jižní polokoule a ze severní jen na jih od severní šířky 25°. V dobách Ptolemaiových (2. století) ke Kentaurovi patřil i Jižní kříž, který byl později vyčleněn jako zvláštní souhvězdí. V důsledku pohybu obou pólů na obloze (precese) se některé z hvězd jižní oblohy stávají u nás neviditelné; jiné naopak vycházejí nad náš obzor. Kdysi (asi před sedmi tisíci lety) byl v našich krajinách viditelný celý Kentaur i s Jižním křížem. Patří bezesporu k nejkrásnějším souhvězdím celé oblohy.
Nejjasnější α Cen, zvaná Toliman nebo Rigil Kent (Kentaurova noha), je dvojhvězda. Její jasnější žlutá složka se zcela podobá našemu Slunci. Toliman patří k nejjasnějším hvězdám na obloze, protože má normální svítivost a je od nás vzdálen pouze 4,3 světelného roku. Jen velmi slabá Proxima Centauri (proxima znamená nejbližší), viditelná pouze většími dalekohledy, je o málo blíž než Toliman (přibližně o jeden světelný měsíc). Proxima tvoří s dvojitým Tolimanem trojhvězdu. Obíhá ho ve velké vzdálenosti. Za mnoho tisíc let, až Tolimana oběhne na druhou stranu, přestane být Proximou. Proximou se pak stane Toliman. Vzdálenost našich tří sousedů – dvojitého Tolimana a Proximy – je sto milionkrát větší než vzdálenost Měsíce od Země. Vzdálenost slabých galaxií je sto milionkrát větší než vzdálenost našich hvězdných sousedů od nás. Dosud není známo, zda má Toliman planety, či ne. Můžeme si však dobře představit, jak by se nám jevil vesmír z některé jeho planety. Hvězdy by se na obloze poněkud posunuly; blízké víc, vzdálené méně a u těch nejvzdálenějších hvězdokup a galaxií bychom žádnou změnu polohy nepozorovali. Souhvězdí by se v důsledku našeho přemístění ze Země k Tolimanovi pozměnila jen málo. Jen
v Kasiopeji bychom viděli navíc žlutou hvězdu v blízkosti dvojité hvězdokupy χ a h Persei. Kdybychom měli dostatek trpělivosti k proměření jejího vlastního pohybu, zjistili bychom, že se nepohybuje přímočaře, ale vlnitě. Mohli bychom z toho vypočítat i hmotu neviditelného průvodce – planety Jupitera. Ostatní planety kolem jasné žluté hvězdy v Kasiopeji – našeho Slunce – bychom asi nezjistili. Kdož ví, zda obyvatelé města Kentauropolisu na naší domnělé planetě u Tolimana nemají větší úctu k životu, než máme my na Zemi, takže místo kanónů a atomových bomb vyrábějí užitečnější věci, mezi nimi i mikroskopy pro lékaře a mohutné dalekohledy pro hvězdáře. A není-li takový život u nejbližšího souseda našeho Slunce, potom je jistě na mnoha jiných planetách v naší Galaxii. Vždyť planetárních soustav jen v naší Galaxii existuje asi třicet miliard a bylo by neuvážené tvrdit, že jen v jedné, v té naší, došel vývoj až k životu. V souhvězdí Kentaura probíhá srážka dvou galaxií – obří eliptické a spirální. Vzhledem k tomu, že eliptická je asi 10x hmotnější, pozře spirální a „ztloustne“ – stane se největší eliptickou galaxií. Pouhým okem lze vidět největší kulovou hvězdokupu Omega Centauri.
JIŽNÍ KŘÍŽ CRUX, CRUCIS
Cru
První zmínky o Jižním kříži pocházejí od portugalských plavců ze 16. století. Tehdy nebyl rozhlas, nelétaly umělé družice a námořníci se orientovali na moři jen podle oblohy. Na mořích severní polokoule ukazovala Polárka světové strany i zeměpisnou šířku. Na jižní polokouli však není Polárka vidět. Mořeplavci tehdy určovali polohu jižního pólu spojnicí Tolimana s Agenou, dvou nejjasnějších hvězd v Kentauru. Tato čára ukazuje směr k blízkému Jižnímu kříži. Je to pravidlo důležité, protože nedaleko je i Nepravý kříž a záměna by znamenala záhubu. Hvězdy γ Cru a α Cru udávají směr k jižnímu pólu. Naneseme-li totiž vzdálenost γ Cru a α Cru čtyřikrát, najdeme polohu jižního pólu. Kdybyste se někdy dostali na jižní polokouli, nezapomeňte, že Jižní kříž je v Mléčné dráze pod břichem Kentaura, mezi jeho předníma a zadníma nohama. Nepravý kříž (Crux falsa) je na rozhraní Plachet a Lodního kýlu. Tvoří ho hvězdy ι a ε Carinae, δ a κ Velorum (viz mapka u souhvězdí Vela). Ten zavedl nejednu loď do záhuby, protože námořníci neznali dobře souhvězdí jižní oblohy. Od prvního přistání portugalských lodí v Jižní Americe nazývali Portugalci tyto krajiny zeměmi Jižního kříže. Jižní kříž je dodnes ve státním znaku a na vlajce Brazílie a zaujímá významné místo i na vlajce australské a novozélandské.
Nejjasnější hvězda Jižního kříže je Acrux (α Cru). Je to dvojhvězda sestávající ze dvou žhavých obrů, vzdálená tři sta světelných let. V Jižním kříži je nápadná tmavá oblast v Mléčné dráze. Je to rozsáhlá temná mlhovina, vzdálená pět set světelných let. Zakrývá nám výhled na vzdálenější oblasti Mléčné dráhy. Nazývá se Uhelný pytel a tvoří ji ohromné množství jemného prachu. Jemný prach, rozptýlený v prostoru mezi hvězdami naší Galaxie, pohlcuje záření hvězd. V Galaxii připadá jedno zrníčko prachu na
10 –100 m3. Prachová zrníčka mají většinou velikost stotisíciny až miliontiny centimetru. Tvoří se z atomů a molekul mezihvězdného plynu, podobně jako kouřové částice. Nevznikají drobením pevných látek jako pozemský prach; měli bychom tedy hovořit spíše o mezihvězdném kouři než prachu. Avšak výraz „mezihvězdný prach“ se vžil v řeči astronomů už natolik, že je lépe ho ponechat.
VLK LUPUS, LUPI
Lup
Souhvězdí Vlk leží v Mléčné dráze mezi Štírem a Kentaurem. U nás je viditelná jen jeho severní část, a to v létě těsně nad jižním obzorem. Bylo známé Řekům i jiným starověkým národům. Báje o něm vypráví, že to je otec Kallisty, kterou Diova manželka Héra proměnila v medvědici a Zeus ji přenesl na oblohu jako Velkou medvědici. Otec Kallistin, arkádský král Lykáon, pochyboval o tom, že bohové jsou nadřazeni lidem. Chtěl vyzkoušet Diovu vševědoucnost. Zeus navštěvoval jeho palác častěji, než se slušelo. Zalíbila se mu totiž Lykáonova dcera Kallistó. Lykáon jednou Diovi předložil na hostině lidské maso a čekal, co se stane. Zeus samozřejmě věděl, oč jde, a aby dokázal nejen svou vševědoucnost, ale i všemohoucnost, proměnil krále Lykáona ve vlka. A jako výstrahu a na připomínku ho umístil na oblohu mezi Štíra a Kentaura. V tomto souhvězdí nejsou pro malý dalekohled žádné zajímavé objekty, je zde však mnoho dvojhvězd, viditelných pouhým okem.
MOUCHA MUSCA, MUSCAE
Mus
Moucha je malé souhvězdí mezi Jižním křížem na jižním pólem. Dříve se nazývalo Musca Australis (Jižní moucha) nebo Apis (Včela). V době baroka byla všechna souhvězdí přejmenována na osoby Starého a Nového zákona. Při přejmenování se změnily často i hranice souhvězdí. Tak Moucha, Rajka a Chameleon představovaly jediné souhvězdí – Evu. Hvězdy v souhvězdí Moucha jsou slabé; především proto, že jsou velmi vzdálené. Hvězda α Mus je tři sta padesát světelných let daleko, β Mus a γ Mus jsou vzdáleny dvě stě sedmdesát světelných let a všechny tři jsou obrovská žhavá tělesa, vysílající daleko více záření do prostoru než naše Slunce. Do souhvězdí Mouchy zasahuje z Jižního kříže tmavá mlhovina zvaná Uhelný pytel. Je to obrovský oblak (průměr asi 40 světelných roků) prachu. Avšak většina materiálu v tmavých mlhovinách je molekulární vodík. Uhelný pytel je od nás vzdálen pět set světelných roků. Je dobře vidět pouhým okem, protože za ním září stříbřitý pás Mléčné dráhy.
KRUŽÍTKO CIRCINUS, CIRCINI
Cir
Toto malé souhvězdí u Tolimana (α Cen) zavedl francouzský astronom abbé Lacaille. Úzký rovnoramenný trojúhelník mírně rozevřený a ležící v Mléčné dráze tvoří tři nejjasnější hvězdy souhvězdí. Nejsou však ani natolik jasné, aby si zasloužily zvláštní jména. Někdy se nám zdá, že zavádění tak malých souhvězdí – jako je právě Kružítko – nebylo účelné. Vždyť kružítko mohlo být docela dobře částí Kentaura nebo některého jiného sousedního souhvězdí. Lacaillovi však zavádění nových souhvězdí značně usnadnilo práci při určování přesných poloh hvězd. Kružítko leží v pásu Mléčné dráhy, mezi souhvězdími Kentaur a Jižní trojúhelník.
JIŽNÍ TROJÚHELNÍK TRIANGULUM AUSTRALE, TRIANGULI AUSTRALIS
TrA
Také toto souhvězdí leží v jižní Mléčné dráze. Jeho tři jasné hvězdy tvoří rovnoramenný trojúhelník. Pro pravidelný tvar a blízkost Tolimana (α Cen) lze Jižní Trojúhelník na obloze snadno najít. U nás však není nikdy vidět. Na oblohu se dostal jako protějšek Trojúhelníku na severní polokouli. Stalo se tak začátkem 17. století. V Jižním trojúhelníku je několik pulsujících hvězd; jsou však pro neozbrojené oko příliš slabé. (Poznali jsme už dva druhy pulsujících hvězd: cefeidy a RR Lyrae.) Pulsující hvězda se střídavě rozpíná a smršťuje. Přitom se rozpíná a smršťuje pouze vnější plynný obal hvězdy. Působí na něj tlak z nitra (směrem nahoru) a gravitace (směrem dolů). U normálních hvězd jsou obě tyto síly v rovnováze. U pulsujících hvězd převažuje střídavě tlak (hvězda se rozpíná) a gravitace (hvězda se smršťuje). Pulsující hvězdy (zvané též pulsující proměnné) mění pravidelně svoji jasnost, zářivost, objem, povrchovou teplotu, radiální rychlost a spektrum.
PRAVÍTKO NORMA, NORMAE
Nor
Toto malé souhvězdí na jih od Štíra leží v místech, kde je Mléčná dráha rozštěpená. Jeho čtyři nejjasnější hvězdy tvoří souměrný lichoběžník. U nás není toto souhvězdí vidět. Do hvězdných map je zavedl francouzský astronom abbé Lacaille, který v polovině 18. století proměřil na mysu Dobré naděje přes deset tisíc hvězd jižní oblohy. Daleko za hranicemi jižní Mléčné dráhy je nakupeno přes milion galaxií – to je přes sto tisíc bilionů hvězd. V Pravítku – ve vzdálenosti 300 milionů světelných roků – je jich nahuštěno nejvíce. Tato obrovská koncentrace galaxií zářících daleko za hvězdami Pravítka se nazývá Velký přitahovač. Ve Velkém přitahovači je ještě desetkrát více nezářící hmoty, kterou naše dalekohledy nevidí, ale která se projevuje gravitační silou. Velký přitahovač svou nesmírnou přitažlivou silou narušuje rovnoměrné rozpínání vesmíru. Projevuje se to tak, že všechny okolní galaxie a hnízda galaxií se pohybují k Velkému přitahovači rychlostmi 500 až 600 km za sekundu.
OLTÁŘ ARA, ARAE
Ara
Souhvězdí Oltář bylo známé už starověkým národům. Bylo znázorňováno jako obětní stůl. Píše o něm i Claudius Ptolemaios v díle Velký souhrn (rozumí se tím souhrn astronomických poznatků), arabsky nazvaném Almagest. Bylo to jedno ze 48 původních souhvězdí a Ptolemaios ho nazýval Censor. Censoři byli římští úředníci, kteří připravovali seznam občanů (census) a dohlíželi nad veřejným pořádkem. Oltář je pravidelné souhvězdí u nás neviditelné. Leží v Mléčné dráze jižně od Štíra. Lze jej celkem snadno najít, protože k němu ukazují obě nejjasnější hvězdy Kentaura; spojnice Ageny s Tolimanem míří k Oltáři. Jeho tvar je výrazný avšak pro astronoma amatéra v něm není nic zajímavého.
JIŽNÍ KORUNA CORONA AUSTRINA, CORONAE AUSTRINAE
CrA
Toto souhvězdí jižní oblohy je pod Střelcem a na východ od Štíra. U nás vystupuje nad jižní obzor jen částečně v letních měsících. Hvězda ε CrA je zákrytová proměnná s periodou čtrnácti hodin. Můžeme ji vidět i u nás. Hezká kulová hvězdokupa NGC 6541 zůstává v naší zeměpisné šířce stále pod obzorem. Jižní koruna je sice malé souhvězdí, ale pro svůj pravidelný tvar je lze snadno najít a jistě si zaslouží i zvláštní název. Znali je už starověcí astronomové. Patří mezi osmačtyřicet souhvězdí zaznamenaných řeckým astronomem Ptolemaiem (90–160). Claudius Ptolemaios žil ve středu antické vzdělanosti v městě Alexandrii na egyptském pobřeží Středozemního moře. Jeho dílo představuje souhrn astronomických vědomostí starověku a nazývalo se Velký souhrn (řecky Megalé syntaxis). Po čtrnáct století byla tato Ptolemaiova kniha biblí astronomů. Do Evropy se dostala v arabském překladu se zkomoleným názvem Almagest.
MALÍŘ PICTOR, PICTORIS
Pic
Toto souhvězdí se snadno najde, neboť leží mezi jasnou hvězdou Canopus a Velkým Magellanovým oblakem. Původní název zavedený Lacaillem byl Malířův koník (Equus Pictoris), ale Mezinárodní astronomická unie jej zkrátila na znění Malíř. Nejzajímavějším objektem v tomto malém jižním souhvězdí je Kapteynova hvězda. Její svítivost je pětsetkrát menší než svítivost Slunce a je od nás vzdálena třináct světelných let. Po Barnardově hvězdě v souhvězdí Hadonoše má největší vlastní pohyb, a to osm celých a sedm desetin obloukových vteřin za rok. K posunutí o měsíční průměr potřebuje něco přes dvě století. Vzdaluje se od nás rychlostí dvou set dvaačtyřiceti kilometrů za sekundu. Pouhým okem je neviditelná. Kolem hvězdy β Pic objevil infračervený dalekohled rozsáhlý disk prachu o průměru 400 astronomických jednotek. Podobný disk je u Vegy, Fomalhautu a jiných mladých hvězd. Z prachového disku vytvoří gravitace planety. Takový prachový disk byl i kolem našeho mladého Slunce před 4,8 miliardami roků. Z něho vznikly před 4,6 miliardami roků všechny planety včetně naší Země.
MEČOUN DORADO, DORADUS
Dor
Lovit zlatou dravou rybu přes půl metru dlouhou je snem snad všech evropských rybářů. Není to však mečoun, jak by vysvítalo z českého názvu souhvězdí. Je zřejmé, že hvězdář, který poprvé použil názvu Mečoun, neměl o rybách ani potuchy. Patrně přeložil stejně nešťastný název anglický nebo německý. Dorado je totiž zlatá ryba, taková, o jaké napsal Puškin velmi hezkou pohádku ve verších. Souhvězdí samo je malé, nenápadné a najdeme je blízko hvězdy Canopus. Leží v něm však nejhezčí objekt jižní oblohy, Velký Magellanův oblak (na mapce je označen LMC). Byl objeven a popsán účastníky Magellanovy výpravy roku 1519 současně s Malým Magellanovým oblakem v Tukanu. Oba oblaky byly nazvány podle Fernanda Magellana, velitele výpravy. Na jižní hvězdné obloze se jeví jako dvě jasné bělavé skvrnky. Vypadají, jako by byly odtrženy od naší Galaxie. Jsou považovány za nepravidelné malé galaxie, vzdálené od nás 160 a 220 tisíc světelných let. Tvoří s naší Galaxií trojitý systém, vázaný gravitační silou a společným osudem. Průměr Velkého Magellanova oblaku je dvacet tisíc světelných let. Obsahuje dvacet miliard hvězd, velké množství tmavé mezihvězdné hmoty a rozsáhlé zářící mlhoviny, jako je Tarantula. Oba Magellanovy oblaky jsou intenzivními zdroji
rentgenového záření, Velký oblak září desettisíckrát více v X–paprscích než naše Slunce ve světle. Ve velkém Magellanově oblaku leží obrovská mlhovina Tarantula. Tvarem připomíná pavouka sklípkana (tarantulu) a je mnohem větší než Velká mlhovina Oriona v naší Galaxii. Tarantula je obrovský shluk zářících mlhovin v prudkém, chaotickém pohybu. V jejím středu se nachází několik desítek žhavých veleobrů. Jejich
ultrafialové záření zachycují atomy mlhoviny a mění je ve světlo. Tarantulu lze spatřit pouhým okem. V únoru 1987 byla pozorována v blízkosti Tarantuly supernova. Bylo od ní zachyceno několik neutrin. Nesmírně žhavé nitro supernovy rychle vychladne tím, že uvolní nesmírné proudy neutrin. Těch několik neutrin potvrdilo správnost našich představ o zániku hvězd.
RAJKA APUS, APODIS
Aps
Je to jedno ze čtyř jižních souhvězdí nazvaných ptačími jmény. Nejzajímavější na něm je název ptáka samého. V latině totiž apus znamená beznohý. Výklad je prostý. Tohoto nádherného ptáka kupovali námořníci od jihoamerických domorodců. Krása exotického opeřence byla však hyzděna nepěknýma nohama. Domorodci je proto odsekávali. Když námořníci z Magellanovy výpravy kolem světa poprvé rajky přivezli do Evropy, tvary a nádherné barvy per, u žádného ptáka nevídané, vyvolaly u prostého lidu různé báchorky. Tento pták prý pochází přímo z ráje, kde nemusí nic jíst a nepotřebuje si sedat. Proto nemá nohy. Z těch dob pochází latinský název apus a český název rajka pro ptáka i pro jižní souhvězdí, zavedený portugalskými a španělskými námořníky, kteří nejčastěji brázdili v 16. století jižní moře. Tito mořeplavci se mohli orientovat jen podle oblohy; proto si zavedli sami některá jižní souhvězdí, např. Rajku. Souhvězdí Rajka je blízko jižního pólu. Hvězda β je dvojhvězda, vzdálená dvě stě dvacet světelných let. Obě její složky jsou chladné, mají asi 3500 kelvinů. Dvojhvězdy nejsou ovšem žádná vzácnost. Naopak dvojhvězd, trojhvězd a vícenásobných hvězd, jakož i hvězd s planetami, je mnohem více než hvězd osamocených.
Prvá mimosluneční planeta byla objevena v říjnu 1995 u hvězdy 51 Pegasi. Přítomnost planety se projevila v periodické změně radiální rychlosti hvězdy. Po objevu planety u hvězdy 51 Pegasi v r. 1995 se doslova roztrhl pytel s objevy mimoslunečních planet. Umožnily to zejména: a) zdokonalené spektrometry (přístroje, které rozkládají světlo hvězd na jednotlivé barvy) b) velmi citlivé detektory světla (např. CCD) c) propracované počítačové programy
Od objevu prvé planety až do konce r. 2004 astronomové hledali planety celkem u čtyř tisíců hvězd podobných Slunci. Bylo u nich objeveno celkem 133 mimoslunečních planet a to obřích planet srovnatelných s Jupiterem. Planetu srovnatelnou se Zemí (= terestrickou, kamennou) se do konce r. 2006 zatím nepodařilo objevit. Je pro dnešní přístroje malá a nepozorovatelná.
FÉNIX PHOENIX, PHOENICIS
Phe
Toto jižní souhvězdí leží mezi Fomalhautem (α PsA) a Achernarem (α Eri). I když byl tento bájný pták zaveden na oblohu jako souhvězdí až v novověku, představuje původně ibise. Ibisové se objevovali vždy znenadání po záplavách Nilu a Egypťané se domnívali, že se tito ptáci rodí sami od sebe, jen tak z vody. Stali se symbolem nesmrtelnosti. Od Egypťanů převzali mýtus o bájném ptáku – Fénixovi – Řekové a od nich Římané. Byl nazýván též slunečním ptákem nebo ptákem ohnivým. Nejjasnější hvězda α Phe má podobné vlastnosti jako naše Slunce. Je však větší a vysílá víc záření. Je vzdálena šestasedmdesát světelných let. Světlo z ní k nám letí po celý lidský život a každou vteřinu urazí vzdálenost tři sta tisíc kilometrů, což je přibližně vzdálenost Země od Měsíce.
JEŘÁB GRUS, GRUIS
Gru
Toto souhvězdí vystupuje u nás nad obzor jen z malé části. Leží jižně od Jižní ryby, pod její hlavní hvězdou Fomalhautem. Při troše obraznosti je vidět v rozložení hvězd jeřába v letu, s nohama nataženýma dozadu. Ve starém Egyptě býval jeřáb symbolem astronomů – asi pro svůj vysoký let. Jeřáb, stejně jako i tři sousední ptáci na jižní obloze, pochází z počátku novověku, kdy evropští mořeplavci poznávali jižní oblohu. Ve hvězdné mapě se objevují roku 1603, kdy německý právník Bayer vydal hvězdné mapy pod názvem Uranometria. Hvězdy δ Gru a µ Gru lze rozpoznat pouhým okem jako dvojhvězdy. V obou případech to však jsou dvojhvězdy optické. Jsou téměř „v zákrytu“, ale daleko za sebou.
SÍŤ RETICULUM, RETICULI
Ret
Francouzský astronom Lacaille zavedl toto malé kompaktní jižní souhvězdí do hvězdných atlasů v polovině 18. století. Nazval je podle síťky z vláken (vláknový mikrometr), užívané v dalekohledu k určování polohy hvězd. Abbé Lacaille dával jižním souhvězdím názvy nepoetické, jako třeba Teleskop, Mikroskop, Kružítko, Pravítko, Síť. Chtěl asi vyjádřit vděčnost neživým pomocníkům, kteří po dlouhou řadu nocí, strávených pod jižní oblohou, byli jeho jedinými společníky. Síť je na poloviční vzdálenosti mezi hvězdami Canopus (α Car) a Achernar (α Eri). Lze ji též snadno najít pomocí Velkého Magellanova oblaku, který je v těsném sousedství Sítě. Na mapce je Velký Magellanův oblak vyznačen šrafovaně a označen písmeny LMC.
HODINY HOROLOGIUM, HOROLOGII
Hor
Souhvězdí u jasného Achernaru jižně od Eridanu. Zavedl je abbé Lacaille pro nevýraznou oblast oblohy, chudou na hvězdy. Je však třeba notné dávky fantazie, abychom v nenápadném seskupení slabých hvězd viděli tvar kyvadlových hodin. Souhvězdí Hodiny nebylo třeba zavádět. Lacaille umístil na oblohu všechny přístroje, které mu pomáhaly při jeho obrovské práci, spojené s proměřením hvězd jižní oblohy. A na hodiny už mu zbylo málo místa. Nejjasnější hvězda α Hor je o tisíc pět set kelvinů chladnější než naše Slunce. Proto je v jejím spektru velmi mnoho čar kovů i absorpčních pásů molekul. Čáry kovů a molekulární pásy se vyskytují pouze ve spektru chladných hvězd. V horkých hvězdách se molekuly nevyskytují a kovy jsou ionizovány, což znamená, že z atomů kovů jsou odtrženy ty elektrony, které by mohly čáry kovů vytvářet. Hodiny byly a jsou zcela nepostradatelné nejen pro vědu, ale pro život vůbec. Čas potřebovali znát před tisíci roky (sluneční hodiny, vodní hodiny) a s daleko větší přesností ho známe dnes (atomové hodiny).
TUKAN TUCANA, TUCANAE
Tuc
Ve večerních hodinách měsíců září a října ovládá jižní oblohu skupina ptáků: Páv, Jeřáb, Tukan, Fénix a Rajka. Nejslabší z nich je Tukan. Leží však v něm Malý Magellanův oblak (SMC), malá nepravidelná galaxie, vzdálená 230 tisíc světelných let. Obsahuje dvě miliardy hvězd a má velikost 20 000 světelných let. Dosud spojuje Galaxii s oběma Magellanovými oblaky tzv. Magellanův proud – protáhlý oblak neutrálního vodíku o hmotnosti jedné miliardy hmot slunečních. Podobný proud má Vírová galaxie. Blízko Malého Magellanova oblaku je kulová hvězdokupa NGC 104 (= 47 Tuc), viditelná pouhým okem. Bylo v ní pozorováno pět pulsarů jednoduchých a šest dvojitých. Všechny se otáčejí velice rychle, s periodami 1,7 až 0,006 sekundy, a vznikly poměrně nedávno. V říjnu 1998 Hubbleův dalekohled snímal po deset dnů maličkou oblast oblohy v tomto souhvězdí. Pořízené snímky – Jižní Hubbleovo hluboké pole – odpovídají Hubbleovu hlubokému poli v protilehlém místě na severní polokouli – v souhvězdí Velkého vozu. Dovolují pohled na nejvzdálenější – a tedy i nejstarší oblasti vesmíru.
PÁV PAVO, PAVONIS
Pav
Mezi Střelcem a jižním pólem je výrazné souhvězdí Páva. U nás není vidět. Páv býval symbolem nesmrtelnosti a posvátným ptákem královny nebes, bohyně Héry. Stavitel první velké lodi, Řek Argos, se těšil velké úctě pro své umění. Bohyně Héra ho po smrti proměnila v páva a přenesla na oblohu. Odtud se věhlasný stavitel dívá přes pól na své nesmrtelné dílo, Loď Argo. Hvězda α Pav (zvaná Peacock) – na styčném bodě souhvězdí (Páva, Indiána a Dalekohledu) – je obr vzdálený dvě stě třicet světelných let. Jednou za dvanáct dnů kolem něj obíhá neviditelný průvodce.
CHAMELEON CHAMAELEON, CHAMAELEONTIS
Cha
Toto souhvězdí bylo nazváno jménem malého zvířátka, které mění svou barvu podle prostředí. Je to skupina hvězd blízko pólu, pod hvězdou Miaplacidus (β Car). Všechny hvězdy Chameleona jsou slabé. Hvězda θ je optická dvojhvězda, jejíž obě složky se nám jeví na obloze těsně u sebe. Ve skutečnosti jsou velmi daleko od sebe v prostoru. Bližší je čtyři sta světelných let daleko, kdežto vzdálenost druhé složky od naší sluneční soustavy je tisíc světelných let. Hvězdy a ostatní nebeská tělesa se nám jeví, jako by byla stejně vzdálena, v jedné rovině. Ve skutečnosti jsou však vzdálena různě: meteor sto km, umělá družice několik set km, Měsíc 380 000 km, Slunce 150 000 000 km, hvězdy od čtyř světelných let (40 bilionů km) až po desetitisíce světelných let, galaxie od 180 000 až po deset miliard světelných let. Velká část úsilí astronomů byla zaměřena na to (a dosud je), přidat k Ptolemaiově dvojrozměrné nebeské sféře hloubku, třetí rozměr. Vždyť vesmír je trojrozměrný a naše oči jsou příliš blízko, abychom ho viděli stereoskopicky.
LÉTAJÍCÍ RYBA VOLANS, VOLANTIS
Vol
Toto souhvězdí bylo zavedeno až v novověku. Objevilo se počátkem 17. století ve hvězdné mapě německého právníka Bayera. Neváže se k němu žádná starořecká báje. Bylo nazváno podle jednoho druhu ryb, které se dovedou vznést nad hladinu moře a uletět značnou vzdálenost vzduchem. Létající ryby prý doprovázejí lodi na moři. Také souhvězdí Létající ryba je v těsné blízkosti Lodi Argo, přesněji řečeno pod Lodním kýlem. Nejlépe se Létající ryba vyhledá podle hvězdy Miaplacidus (β Car), která leží těsně na rozhraní mezi Lodním kýlem a Létající rybou. Snadno lze rozlišit dvojhvězdu γ Vol, vzdálenou od nás sto třicet světelných let. Slabší složka je podobná Slunci. Jasnější složka je větší a žhavější než Slunce.
TABULOVÁ HORA MENSA, MENSAE
Men
Toto souhvězdí zavedl francouzský astronom abbé Lacaille, když pracoval v Kapském Městě v polovině 18. století. Skupina hvězd pod Velkým Magellanovým oblakem mu připomínala Tabulovou horu, a proto ji nazval Mons Mensae (tabulová hora). Latinského názvu se dodnes užívá zkráceně. (Mensa znamená tabuli nebo stůl.) Souhvězdí Tabulová hora sestává ze slabých hvězd. Částečně do něho zasahuje Velký Magellanův oblak ze sousedního souhvězdí Mečoun. Hvězda β Men se do oblaku promítá, patří však do naší Galaxie. Hvězda, kterou vidíme v nějakém hvězdném systému, nemusí k němu ještě patřit. Např. Aldebaran nepatří k Hyádám, mezi něž se promítá. Je vzdálen 70 světelných let, kdežto Hyády jsou mnohem dál, kolem 150 světelných let. Někdy je však nesnadné rozhodnout o příslušnosti hvězdy do hvězdokupy (nebo galaxie do hnízda galaxií).
MALÝ VODNÍ HAD HYDRUS, HYDRI
Hyi
Mezi Malým Magellanovým oblakem (SMC) a Velkým Magellanovým oblakem (LMC), mezi Achernarem (α Eri) a jižním pólem leží Malý vodní had. Tvoří přibližně rovnoramenný trojúhelník z hvězd α, β a γ. Je protějškem velkého souhvězdí Hydry, viditelného i u nás. Hvězda β je sesterskou hvězdou našeho Slunce vzdálenou dvaadvacet světelných let. Pochopitelně nás zajímá otázka, zda planety kolem této hvězdy jsou vhodné pro to, aby na nich mohl existovat život – zda se tam život mohl vyvinout a do jakého stupně. To je Nerudova otázka z Písní kosmických: „Jen bychom rádi věděli, jsou-li tam žáby taky?“ Zatím nevíme, jsou-li tam žáby, nebo bytosti ještě inteligentnější. Po inteligentním životě intenzivně pátrá program SETI (Search for Extra Terrestrial Intelligence). SETI pátrá po takovém inteligentním životě, který by s námi komunikoval. Hledá život technologicky vyspělý, který není příliš daleko. Vždyť i z planety u β Hydri by odpověď přišla za 44 let, kdyby se tamní obyvatelé ozvali.
INDIÁN INDUS, INDI
Ind
Toto jižní souhvězdí bylo poprvé pojmenováno Bayerem v jeho hvězdném atlasu Uranometria, vytištěném roku 1603. Indián je malé souhvězdí u Páva. Nejjasnější hvězda v Pávu (α Pav – Peacock) je těsně u Indiána a pomáhá při jeho vyhledání. Je vzdálena 230 světelných let. Změny v jejím spektru prozrazují neviditelného průvodce, který obíhá jednou za 12 dnů. Spektrum – rozložené záření hvězdy – je základním zdrojem poznání v astronomii. Prozradí nám, jak je hvězda na povrchu horká, jaký je na ní tlak plynů, z jakých atomů je složena, jak rychle se otáčí, zda se pohybuje k nám, nebo od nás a jakou rychlostí, jakou má zářivost (kolik energie vyzařuje každou sekundu), jakou má hmotnost, jak je daleko, zda je osamocená, nebo je složkou ve dvojhvězdě atd. Pás spektra je přerušen tmavými čarami. Ve spektru některých hvězd je tmavých čar doslova milion. Přinášejí důležité informace o hvězdě. Abychom rozuměli spektru hvězd, je třeba použít moderní rychlé počítače.
DROBNOHLED MICROSCOPIUM, MICROSCOPII
Mic
Vynález drobnohledu koncem 16. století znamenal obrovský pokrok ve vědě, protože vědci mohli poznávat přírodu ve velmi malých rozměrech. Na počest vynálezce drobnohledu pojmenoval astronom abbé Lacaille jménem tohoto užitečného přístroje oblast nad Kozorohem. Je to souhvězdí zcela nevýrazné, s velmi slabými hvězdami. Nápadná seskupení jasných hvězd již dávno předtím zabrali hrdinové starověku. Kdybychom dnes zaváděli nová souhvězdí, asi bychom místo názvu Drobnohled použili Urychlovač částic nebo Počítač. Urychlovač částic je vlastně „drobnohled studující vlastnosti elementárních částic“. Stavba a život hvězd (ostatních těles a celého vesmíru vůbec) je důsledkem vlastností elementárních částic. Tak si vysvětlíme těsnou spolupráci astronomů s odborníky na elementární částice. Poznání vlastností hmoty za extrémních podmínek (velkých tlaků, hustot, teplot, magnetických polí) by bylo zcela nemožné. Bez této spolupráce bychom nerozuměli neutronovým hvězdám, bílým trpaslíkům, černým dírám ani dějům na počátku vesmíru a stejně důležitý je počítač, bez něhož je dnešní astronomie nemyslitelná.
OKTANT OCTANS, OCTANTIS
Oct
Souhvězdí Oktant je nazváno podle astronomického přístroje užívaného dříve k určování úhlových vzdáleností nebeských těles. Dnes najdeme oktanty a jiné podobné přístroje (kvadranty a sextanty) jen v muzeích, kde nám připomínají, kolik usilovné práce věnovali astronomové mapování oblohy a studiu nebeských těles. Většina poznatků v této knížce je výsledkem neúnavných pozorování mnoha astronomů, pro nás už často bezejmenných. Astronomie shrnuje všechny poznatky o vesmíru a je výsledkem přemýšlení bezpočetných myslí a jemné práce mnoha obratných rukou. Souhvězdí Oktant odpovídá Malému vozu na severní obloze. Je v něm jižní pól oblohy, jeden ze dvou protilehlých bodů na obloze, kolem nichž se otáčí celá nebeská báň. Je to ovšem pohyb zdánlivý, způsobený otáčením Země. Přímka spojující jižní pól se severním se nazývá světová osa, neboť se kolem ní zdánlivě otáčí obloha. Je to zároveň zemská osa, neboť se kolem ní skutečně otáčí planeta Země. Rovina, která prochází středem Země a je kolmá na osu, protíná povrch v zemském rovníku a nebeskou sféru ve světovém rovníku. Od rovníku se měří zeměpisná šířka a na obloze deklinace. Spojnice obou pólů jsou poledníky. Nebeský poledník se nazývá deklinační kružnice. Zeměpisné délce
odpovídá na obloze rektascenze. Měří se od deklinační kružnice procházející jarním bodem. Rektascenze a deklinace udávají polohu hvězdy. Blízko jižního pólu je sice také hvězdička σ Oct, ale tak slabá, že nám při hledání jižního pólu nemůže vůbec pomoci. Proto užívali španělští a portugalští plavci k určení jižního pólu Jižního kříže a Magellanových oblaků. S jižním pólem tvoří Magellanovy oblaky přibližně rovnostranný trojúhelník. Spojnice hvězd γ Crucis a α Crucis udává směr k jižnímu pólu. Jeho vzdálenost je čtyřikrát větší než vzdálenost obou hvězd (rozumí se úhlová vzdálenost na obloze, např. ve stupních).
DALEKOHLED TELESCOPIUM, TELESCOPII
Tel
Podle přístrojů pojmenoval Francouz abbé Lacaille několik souhvězdí na jižní obloze, mezi nimi i souhvězdí Dalekohledu. Tento přístroj, v astronomii tak užitečný, by si opravdu zasloužil, aby mu bylo přiděleno větší a výraznější seskupení hvězd než to, které na něj vybylo. Bez dalekohledu by poznání vesmíru bylo nemožné. Jeho funkce je dvojí. Především opticky přibližuje vzdálená nebeská tělesa. Vidíme jím planety, Slunce, Měsíc, mlhoviny, hvězdokupy a galaxie pod větším úhlem než pouhým okem. Na povrchu nebeských těles rozpoznáváme podrobnosti, které bychom okem nikdy nerozeznali. Ale hvězdy jsou tak daleko, že i největšími dalekohledy je vidíme jen jako světelné body. Jedinými hvězdami, které vídáme jako disk, jsou Slunce a Betelgeuze. Můžeme však teleskopem vidět i hvězdy, z nichž k nám dopadá milionkrát méně světla než z té nejslabší hvězdičky viditelné pouhým okem. Ale to už jsme u druhé funkce dalekohledu, která se dá nazvat sbíráním světla. Objektiv dalekohledu (čočka nebo zrcadlo) může mít až milionkrát větší plochu, než je plocha zornice lidského oka, kterou vstupuje světlo na sítnici. Dalekohled sbírá světlo velkou plochou a soustřeďuje je do malé oční zornice. Proto můžeme dalekohledem vidět (fotografovat a měřit) i velmi slabé a vzdálené objekty vesmíru. Například
Hubbleův dalekohled nám ukázal, jak vypadaly nejvzdálenější oblasti vesmíru, vzdálené téměř 13 miliard světelných let. Ve snímcích nazývaných Hubbleovo hluboké pole, Jižní Hubbleovo hluboké pole a Hubbleova velmi vzdálená oblast (HUDF) nám umožnil nahlédnout, jak vypadal vesmír brzy po vzniku. Stejnou funkci mají i dalekohledy rádiové, infračervené a rentgenové. Ukazují nám, jak vypadá rádiová, infračervená a rentgenová obloha. Naše poznání vesmíru je tak daleko plnější a bohatší než při pouhém pozorování ve světle (to je v úzkém intervalu elektromagnetických vln). Je tomu stejně jako u zvukových vln: symfonie hraná celou filharmonií od kontrabasu (odpovídá rádiovým vlnám) až po pikolu (odpovídá rentgenovému záření) je daleko bohatší a výraznější než melodie hraná pouze jedním houslistou na jedné struně (odpovídá světlu). Čočkový nebo zrcadlový dalekohled vytvoří světelný obraz oblohy na sítnici oka. Ty jiné, nesvětelné dalekohledy jsou odlišné. Rádiové sbírají vlny na velkých plochách. Infračervené dalekohledy musí být chlazeny. V rentgenových musí záření dopadat hodně šikmo (ne kolmo jak v optickém dalekohledu). Ultrafialové, rentgenové i infračervené nemohou pozorovat na povrchu zemském, neboť atmosféra propouští jen světelné a rádiové záření. Tyto dalekohledy jsou na družicích, které krouží nad zemskou atmosférou, a pozorování předávají (na rádiových vlnách) astronomům na Zemi.
Také oko je v nesvětelných dalekohledech nahrazeno vhodným čidlem (citlivým rádiových přijímačem, fotonásobičem, CCD, bolometrem, případně speciální fotografickou emulzí). Mohutné dalekohledy optické (o průměru až deseti metrů), obří dalekohledy rádiové a celá flotila dalekohledů kroužících kolem Země nesmírně rozšířily schopnosti našeho oka. Poznáváme hvězdy, galaxie a kvasary téměř miliardkrát slabší než nejslabší hvězdu viditelnou pouhým okem. Poznáváme bohatý vesmír neviditelný, neboť
mnohá vesmírná tělesa vyzařují jenom záření rádiové, jiná pouze infračervené či gama nebo rentgenové. Mikrovlnné záření (s vlnovou délkou mm a cm) nám dovoluje nahlédnout do počátečního období vesmíru.
Informace získané pomocí moderní pozorovací techniky velmi obohatily naše vědění o vesmíru. Tato skrovná knížka vám chtěla i o tom něco povědět. Abychom pod hvězdnou oblohou lépe porozuměli, o čem „vyprávějí nebesa“.
SEZNAM SOUHVĚZDÍ V tabulce jsou latinské mezinárodní názvy, protože hvězdné mapy po celém světě (i u nás) je běžně užívají. Uveden je i druhý pád, abychom správně nazývali hvězdy. Například mezinárodní označení hvězdy Deneb v Labuti (Cygnus) je označena α Cyg, což čteme „alfa Cygni“ – tedy druhý pád. Podobně Sirius je α Cma (alfa Canic Maioris) a Polárka má vědecký název α UMi (alfa Ursae Minoris). mezinárodní název
druhý pád
český název
Andromeda Antlia Apus Aquarius Aquila Ara Aries Auriga Bootes Caelum Camelopardalis Cancer Canes Venatici
Andromedae Antliae Apodis Aquarii Aquilae Arae Arietis Aurigae Bootis Caeli Camelopardalis Cancri Canum Venaticorum
Andromeda Vývěva Rajka Vodnář Orel Oltář Skopec, Beran Vozka Honák, Pastevec Rydlo Žirafa Rak Honicí psi
zkratka And Ant Aps Aqr Aql Ara Ari Aur Boo Cae Cam Cnc CVn
alfa
éta
ný
tau
beta
theta
ksí
ypsilon
gama
iota
omikron
fí
delta
kappa
pí
chí
epsilon
lambda
ró
psí
dzéta
mí
sigma
omega
mezinárodní název
druhý pád
český název
Canis Maior Canis Minor Capricornus Carina Cassiopeia Centaurus Cepheus Cetus Chamaeleon Circinus Columba Coma Berenices Corona Austrina
Canis Maioris Canis Minoris Capricorni Carinae Cassiopeiae Centauri Cephei Ceti Chameleontis Circini Columbae Comae Berenices Coronae Austrinae
Velký pes Malý pes Kozoroh Lodní kýl Kasiopeja Kentaur Cefeus Velryba Chameleon Kružítko Holubice Vlasy Bereniky Jižní koruna
zkratka CMa CMi Cap Car Cas Cen Cep Cet Cha Cir Col Com CrA
mezinárodní název
druhý pád
český název
Corona Borealis Corvus Crater Crux Cygnus Delphinus Dorado Draco Equuleus Eridanus Fornax Gemini Grus Hercules Horologium Hydra Hydrus Indus Lacerta Leo Leo Minor Lepus Libra Lupus
Coronae Borealis Corvi Crateris Crucis Cygni Delphini Doradus Draconis Equulei Eridani Fornacis Geminorum Gruis Herculis Horologii Hydrae Hydri Indi Lacertae Leonis Leonis Minoris Leporis Librae Lupi
Severní koruna Havran Pohár Jižní kříž Labuť Delfín Mečoun Drak Koníček Eridanus Pec Blíženci Jeřáb Herkules Hodiny Hydra Malý vodní had Indián Ještěrka Lev Malý lev Zajíc Váhy Vlk
zkratka CrB Crv Crt Cru Cyg Del Dor Dra Equ Eri For Gem Gru Her Hor Hya Hyi Ind Lac Leo LMi Lep Lib Lup
mezinárodní název
druhý pád
český název
Lynx Lyra Mensa Microscopium Monoceros Musca Norma Octans Ophiuchus Orion Pavo Pegasus Perseus Phoenix Pictor Pisces Piscis Austrinus Puppis Pyxis Reticulum Sagitta Sagittarius Scorpius Sculptor
Lyncis Lyrae Mensae Microscopii Monocerotis Muscae Normae Octantis Ophiuchi Orionis Pavonis Pegasi Persei Phoenicis Pictoris Piscium Piscis Austrini Puppis Pyxidis Reticuli Sagittae Sagittarii Scorpii Sculptoris
Rys Lyra Tabulová hora Drobnohled Jednorožec Moucha Pravítko Oktant Hadonoš Orion Páv Pegas Perseus Fénix Malíř Ryby Jižní ryba Lodní záď Kompas Síť Šíp Střelec Štír Sochař
zkratka Lyn Lyr Men Mic Mon Mus Nor Oct Oph Ori Pav Peg Per Phe Pic Psc PsA Pup Pyx Ret Sge Sgr Sco Scl
mezinárodní název
druhý pád
český název
Scutum Serpens Sextans Taurus Telescopium Triangulum Triangulum Australe
Scuti Serpentis Sextantis Tauri Telescopii Trianguli Trianguli Australis
Štít Sobieského Had Sextant Býk Dalekohled Trojúhelník Jižní trojúhelník
zkratka Sct Ser Sex Tau Tel Tri TrA
mezinárodní název
druhý pád
český název
Tucana Ursa Maior Ursa Minor Vela Virgo Volans Vulpecula
Tucanae Ursae Maioris Ursae Minoris Velorum Virginis Volantis Vulpeculae
Tukan Velká medvědice Malý medvěd Plachty Panna Létající ryba Lištička, Liška
zkratka Tuc UMa UMi Vel Vir Vol Vul
DODATEK Od posledního vydání „Našich souhvězdí“ se změnil náš pohled na vesmír. Několika přidanými obrázky bychom chtěli připomenout pokrok v poznávání vesmíru. ✦ Přesné určení stáří vesmíru (13,7 miliard roků) pomocí reliktního záření zaplňujícího celý vesmír. Celou oblohu zmapovala v tomto nejstarším záření družice WMAP. ✦ Objev temné hmoty působící na viditelnou (= baryonovou) hmotu. Je jí zhruba šestkrát více než normální (baryonové) hmoty. Na jejím mapování v souhvězdí Sextant se zúčastnilo přes 100 vědců z největších observatoří. (Projekt COSMOS) ✦ Temná energie a její projev – odpuzující síla zvaná antigravitace rozhodnou o konečném osudu vesmíru. ✦ Gravitační čočky – masivní galaktické kupy zobrazující galaxie, které jsou velmi daleko za galaktickou kupou. ✦ Překotné oblasti vzniku hvězd – „hvězdné porodnice“. V nich se rodí jiná slunce (hvězdy) s planetárními soustavami i voda H2O – nejhojnější molekula ve vesmíru (po H2).
✦ Srážky galaxií a galaktických hnízd – zánik a zrod v kosmickém měřítku. ✦ Komety – přepravci života ve vesmíru. Souhvězdí – jímž bylo věnováno celé naše vyprávění – byla vždy a všude považována za vzor klidu a neměnnosti. Na těchto několika příkladech v Dodatku bychom chtěli ukázat, že tomu zdaleka tak není. Chtěli bychom tím také naznačit, že ani dnešní poznání vesmíru rozhodně není konečné. Cesta k poznání skutečnosti neskončila.
VZDÁLENOST MĚŘENÁ ČASEM Vzdálenosti ve vesmíru jsou nepředstavitelně velké. Jejich velikost vyjádřená v kilometrech jsou obrovská čísla, která si nemůžeme zapamatovat. Proto se vzdálenosti mezi tělesy vyjadřují v časových jednotkách. Světelná vzdálenost dvou těles je čas, který potřebuje světlo – nejrychlejší věc ve vesmíru – aby přeběhlo od tělesa k druhému. Taková čísla známe z denního života a lze si je snadno zapamatovat.
RELIKTNÍ ZÁŘENÍ Rozložení reliktního (= nejstaršího) záření na obloze měřila sonda WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). Z každého místa oblohy přichází mikrovlnné záření, jehož Planckovská křivka dovoluje určit teplotu v onom místě. WMAP je dvojice dalekohledů Princetonské univerzity citlivých na mikrovlnné záření, obrácených k sobě „zády“ a mířících na místa na obloze vzdálená asi 140 °. WMAP je umístěná do libračního bodu L2 (tedy na opačné straně
než je Slunce). V tomto výhodném místě observatoř stále mířila pryč od Slunce, Země a Měsíce. Mapu teploty celé oblohy pořídila WMAP s úhlovým rozlišením lepším než 0,3° a s citlivostí 20 µK. Rozborem mapy astronomové upřesnili stáří vesmíru (13,7 miliard roků), množství temné hmoty a temné energie. Jejich důležité poznatky byly odměněny Nobelovou cenou.
OBRAZ NEJVZDÁLENĚJŠÍHO VESMÍRU …se nazývá HUDF (Hubble Ultra Deep FIeld – Hubblovo velmi hluboké pole) je z jižního souhvězdí Pec (Fornax). Zobrazuje malou část oblohy (velikosti desetiny průměru Měsíce). Jako bychom se dívali na oblohu slámkou (na pití) dlouhou 4 metry. Je to výhled do nejvzdálenějšího vesmíru, neboť z Mléčné dráhy je na snímku jen několik málo hvězdiček. Obrázek je složen z 800 exposizí v období od 24 září 2003 do 16 ledna 2004. HST je pořídil během 400 oběhů kolem Země za souhrnnou expoziční dobu 11,3 dnů. Na obrázku je asi 10 000 galaxií. Nejvzdálenější je asi stovka nejmenších a nejčervenějších. Jsou z dob před 13 miliardami roků, kdy byl vesmír starý 700 milionů roků. Naopak velké jasné galaxie jsou poměrně blízké – vzdálené zhruba miliardu roků.
TEMNÁ HMOTA Začátkem r. 2007 byla publikována mapa temné hmoty, výsledek dvouročního pozorování Hubbleova dalekohledu. COSMOS byl hlavním projektem HST. Po 2 roky zabíral 10 procent jeho pozorovacího času – celkem 640 oběhů dalekohledu kolem Země. Pozorování se zúčastnilo navíc přes sto vědců z více jak 10 největších observatoří světa. Na obrázku je rozložení temné hmoty na: dvou čtverečných stupních v rovníkové oblasti souhvězdí Sextans. (Pro srovnání: čtverec opsaný Měsíci či Slunci zabírá přibližně čtvrt čtverečného stupně). Pozorování spočívalo v určení gravitačního působení („gravitační čočkování“) temné hmoty na dva miliony galaxií do vzdálenosti 7,5 miliard sv. roků.
ANTIGRAVITACE síla Z TEMNÉ ENERGIE Velké dalekohledy – pozemské i družicové – dohlédnou do velkých vzdáleností tj. na události před mnoha miliardami roků. Měření jasnosti supernov typu Ia dovoluje určit jejich vzdálenost. Tento typ supernov je vybaven stejnou energií a má vždy stejnou zářivost. Rychlost vzdalování galaxie, v níž se supernova vyskytne, lze změřit z Dopplerova posuvu spektrálních čar. Tyto dva údaje udávají rychlost rozpínání v době určené vzdáleností galaxie a její supernovy. Překvapivý výsledek ukázal, že zhruba v polovině historie vesmíru (znázorněné na našem obrázku) se začalo rozpínání vesmíru urychlovat. Z urychlování rozpínání lze odvodit sílu (antigravitaci) a potřebnou energii (temnou energii).
TEMNÁ ENERGIE Pomocí fotometru byly měřeny jasnosti supernov (typu Ia) ve velmi vzdálených galaxiích. Pomocí spektrografy byly změřeny rychlosti, s jakou se od nás vzdalují. Měřená data ukazují, že se rozpínání vesmíru s časem urychluje. Tedy nepomaluje v důsledku vlastní gravitace, jak se astronomové ještě donedávna domnívali. Urychlující síla se proto nazývá antigravitace a její energie byla nazvána „temná“ (dark energy). Temná energie naplňuje všechen kosmický prostor a pro budoucí vývoj vesmíru má rozhodující význam. Je zdaleka největší složkou Vesmíru, mnohem důležitější než běžná hmota z protonů a neutronů (= baryonová hmota) a převažuje i temnou hmotu.
GRAVITAČNÍ ČOČKA Na snímku Hubbleova dalekohledu je kupa galaxií (CL 24+16). Nachází se v souhvězdí Ryby (Pisces) ve vzdálenosti 5 miliard světelných roků. Žluté skvrnky jsou skupina galaxií, z nichž mnohé obsahují stovky miliard hvězd. Daleko za touto kupou galaxií je někde skrytá velmi vzdálená a přímo neviditelná galaxie. Gravitační přitažlivost svítící, ale především temné hmoty celé kupy galaxií představuje obrovskou čočku, která skrytou velmi vzdálenou galaxii zobrazuje. Obrazem je několik srpkovitých modrých objektů na okraji. Z nich lze odvodit tvar skryté velmi vzdálené galaxie (vlevo dole).
VELKÁ MLHOVINA V ORIONU Rozsáhlá mlhovina v zimním souhvězdí Oriona viditelná pouhým okem uprostřed Orionova meče. Zabírá na obloze rozlohu čtyř úplňků. Je od nás vzdálena 1500 ly. Je jen malou zářící částí obřího molekulového oblaku, který zabírá rozlohu 400 úplňků. V oblaku je na jeho bližší straně k nám. Mlhovina je od nás vzdálena 1500 sv. roků a je jednou z nejbližších oblastí překotného zrodu hvězd. Hubbleův dalekohled tam zaregistroval 153 rodících se planetárních soustav kolem rodících se hvězd. S hvězdami tam vzniká sloučením vodíku a kyslíku voda – za den asi dvacetkrát více než je ve všech pozemských oceánech.
SRÁŽKA GALAXIÍ (Tykadla) Levý snímek snímek byl pořízen pětimetrovým dalekohledem na Mt. Pakomáru. Jsou na něm Tykadla – srážející se galaxie (NGC 4038 a NGC 4039) v souhvězdí Havrana (Corvus) blízko hranic s Pohárem (Crater). Jejich vzdálenost je 63 miliony světelných roků. Obrázek vpravo je z Hubbleova dalekohledu. Je na něm pouze středová oblast obou galaxií. Při pronikání obou galaxií dochází na mnoha místech k zahušťování mezihvězdné látky nad kritickou hustotu (světlá místa). Jsou to oblasti překotného zrodu hvězd. Na podrobných snímcích lze napočítat asi tisíc takových oblastí překotného zrodu. Dalekohled Chandra objevil, že jsou zdrojem rentgenového záření.
SRÁŽKA GALAKTICKÝCH KUP Nejhojnější látkou ve vesmíru je temná hmota, která ani nezáří, ani zaření neodráží. Zjišťuje se z jejího gravitační působeni. Na snímek velké kupy galaxií (Cl 0024+17) z Hubbleova dalekohledu je zanesena mapa temné hmoty jako modravý prstenec. Ten vznikl titanskou srážkou dvou galaktických kup, které se pohybovaly ve směru našeho zorného paprsku. Ke srážce došlo před 1–2 miliardami roků. Prstenec vznikl podobně jako kruhy na vodní hladině, na kterou dopadl kámen.
KAM SE ŘÍTÍME Naše Mléčná dráha a všechny okolní galaxie padají rychlostí 600 km za sekundu k místu v souhvězdí Pravítko (Norma). Na snímku jihoamerické observatoře. Je to místo v Mléčné dráze mezi vrcholy obou kopulí. Tam – ve vzdálenosti 300 milionů světelných roků je velká skrumáž svítící i temné hmoty. Tuto skutečnost lze zjisti na symetrii reliktního záření: Na obloze je tam nejteplejší místo – v Perseu je naopak nejchladnější. Je to nepatrný rozdíl teplot, který dovoluje (pomocí Dopplerova principu) určit rychlost 600 km za sekundu. Nad špičkou levé kopule je jižní světový pól. Směřuje k němu Jižní kříž (dole mezi kopulemi). Je to vrchol rovnostranného trojúhelníku, jehož druhými vrcholy jsou Magellanovy oblaky.
VELKÁ KOMETA Hale-Bopp (C/1998 O1) Nejvíce sledovaná velmi jasná kometa dvacátého století. Byla viditelná pouhým okem rok a půl. Z jádra (neviditelného) unikající plyny a částice tvoří dva ohony. Modrý ohon (atomy a ionty) je
tlakem záření hnán na opačnou stranu než Slunce. Bílý ohon jsou pevné částice uvolněné z jádra komety. Tvoří zahnutý proud a při průchodu Země takovým proudem pozorujeme meteorický roj.
KOMETY – NÁVŠTĚVNICE Z LEDOVÝCH TEMNOT Komety patří k nejstarším členům sluneční soustavy. Vznikaly spojením (aglomerací) ledových zrn v protoplanetárním disku. Jsou přibližně stejně staré jako planety, tj. 4 1/2 miliardy roků. Jsou to ledovce – především z ledu vodního – do nichž zamrzla zrna z protoplanetárního disku. Planetární soustava je obalena sta miliardami komet sahujícími. Až do vzdálenosti 2 světelných roků (tzv. Oortovo oblako komet). Při návratu Halleyovy komety sonda Giotto proletěla kolem jejího ledového jádra: Na snímku pořízeném sondou vidíme, že je to ledovec ve tvaru brambory a o délce 16 km. Komety jsou pro život velmi důležité. Jednak přinesly na Zem vodu a podle domněnky panspermie přinesly i prvé živé mikroorganizmy.
KOMETY – PŘEPRAVCI ŽIVOTA Podle teorie panspermie lze život najít v celém vesmíru. Za jeho přenašeče jsou považovány komety. Mikroorganizmy (lépe řečeno jejich spóry) jsou v ledovém jádru komety chráněny před zářením z kosmu. Tak mohou přetrvat přenos z jedné planetární soustavy do jiné i po miliony roků. Na snímku je jedna z vakuových nádob, které byly vyneseny balonem do výšek 35 až 40 km. V různých výškách byly postupně otevřeny a po zachycení vzduchu neprodyšně uzavřeny. Na prachových zrnech z komet byly zachyceny mikroorganizmy (modrý snímek pořízený elektronovým mikroskopem). K identifikaci mikroorganizmu bylo použito fluorescenční barvivo. Výstupy balonů a zpracování provedli indičtí vědci z Hydarabadu ve spolupráci s anglickými univerzitami v Sheffieldu a v Cardiffu. (Snímky Prof. N.C. Wickramasinghe)
ČLOVĚK – částečka vesmíru Jsme částečkou vesmíru. Země nám půjčuje atomy, které jí musíme na konci života vrátit. A Sluníčko nám dává potřebnou energii k životu. Dává nám ji v potravě přes fotosyntézu zelených rostlin. Je to pro každého člověka přibližně 10 MJ každý den. Je to energie, která vyzvedne 1 tunu do výšky 1 km. A to každý den. Měli bychom být za to vděční a po každém jídle Sluníčku poděkovat.
CO JSME VE VESMÍRU? ČLOVĚK A VESMÍR – cesta do nitra hmoty Jsme částečkou vesmíru. Naše tělo je vybudováno z obrovského počtu protonů, neutronů a elektronů. Tyto částice nazýváme elementární. Počet elementárních částic našeho těla má 29 nul. ✦ Protony a neutrony v našem těle jsou vázány jadernou silou do atomových jader různých chemických prvků. Elektrony jsou elektrickou silou poutány k jádrům a tvoří s nimi atomy. Elektrická síla také spojuje atomy do molekul. Molekuly tvoří organely (tj. malé orgánky buněk) – nejjednodušší jednotky živé hmoty. ✦ Buňky se stejnou funkcí tvoří tkáň, z tkání je složen orgán (plíce, srdce, mozek, kůže, oko) a z orgánů je vybudován náš organizmus. V něm každá buňka slouží všem ostatním buňkám. Všechny elementární částice v těle jsou účelně a nesmírně důmyslně sestaveny v jediný celek (systém). Lidský organizmus je (pokud víme) nejsložitější systém elementárních částic ve vesmíru. ✦ Všechny věci kolem nás (tato kniha, židle, dům, auta, rostliny a živočichové) a všechna tělesa ve vesmíru (Země, Slunce, hvězdy)
jsou systémy elementárních částic. Byly z nich kdysi dávno vybudovány. Náš organizmus je tedy vybudován ze stejného stavebního materiálu (tj. z elementárních částic) jako komety, planety a hvězdy Budováním vesmírných těles se zabývají dějiny vesmíru (viz kapitola „Jsme článečkem v dějinách vesmíru“).
JSME ČÁSTEČKA VESMÍRU ✦ Materiál pro výstavbu našeho těla poskytuje Země. Půjčuje nám atomy ve formě potravy. Po dokončení života jí je vrátíme. Země ty atomy dostala při svém vzniku ze sluneční mlhoviny před 4 a půl miliardami roků. A sluneční mlhovina je dostala při výbuchu obří supernovy před sedmi miliardami roků. Sama supernova je vytvořila z elementárních částic při nesmírném žáru mnoha miliard stupňů. Jsme tedy potomci dávné supernovy. ✦ Pro budování a život potřebuje náš organizmus neustále energii. Měření ukazují, že potřebuje tolik energie jako stowatová žárovka neustále zapnutá. Tu potřebnou energii dostává od Slunce. Ne přímo, ale pomocí zelených rostlin. Zázračným procesem (nazývaným fotosyntéza) zelené rostliny zachytávají sluneční záření a ukládají ho do vody a oxidu uhličitého. Vytvářejí složité molekuly (např cukry a škroby) bohaté na energii. Přitom
uvolňují kyslík. Uskladněnou energii (např. v ovoci, obilí, zelenině) přijímá náš organizmus v potravě a uvolnuje ji okysličováním. Dýchání je opačný proces k fotosyntéze). ✦ Vývoj vesmíru probíhal po 13 miliard roků takovým podivuhodným způsobem, že všechny události směřovaly ke vzniku života na jedné z planet ve sluneční soustavě. Tomu účelnému dění ve vesmíru se odborně říká antropický princip (řecky anthropos znamená v češtině člověk). ✦ Není důvodu, proč by život nemohl také vzniknout i na planetách u jiných hvězd – pokud jsou tam příznivé teplotní podmínky a voda. Protože některé planetární soustavy u jiných hvězd jsou o několik miliard roků starší než naše sluneční soustava, je docela možné, že vývoj života tam pokročil dál než zde na Zemi. Mohli bychom se od nich mnohému přiučit.
ZEMĚ JE NÁŠ KOSMICKÝ DOMOV ✦ Země a Slunce jsou pro nás nejdůležitější ze všech těles ve vesmíru. Země byla domovem všech našich předků, je domovem našim a zůstane jím i pro naše potomky. Náš organizmus – a vůbec všechno živé na Zemi – je vybudováno z atomů, které nám
po dobu života Země propůjčuje. Plujeme na ní vesmírem jako na velké kosmické lodi. Unáší nás rychlostí 30 kilometrů za sekundu mrazivým vesmírným prostorem. Země oběhne kolem Slunce jednou za rok. Její dráha je téměř kruhová. Poloměr této dráhy se nazývá astronomická jednotka a měří 150 milionů kilometrů. Světlo urazí tuto vzdálenost za osm minut. Po dobré dálnici bychom astronomickou jednotku ujeli autem za sto roků – a to největší dovolenou rychlostí ve dne v noci. ✦ Ve vzdálenosti astronomické jednotky od Slunce je na Zemi příznivá teplota pro život. Voda – základ života – je na ní ve stavu kapalném. Kdyby Země byla blíže Slunci, voda by se vypařila. Kdyby naopak byla dále od Slunce, než je, voda by byla jen v pevném stavu jako led. Život by v takových případech nebyl možný. ✦ Pozorována z kosmického prostoru se Země jeví jako krásná koule. Její průměr je 12 700 km. Její pevný povrch nazýváme kůrou. Kůra není jednolitá, ale je složena z pevninských desek, které se pozvolna posouvají na plastickém podloží. Nad pevninami a oceány se prostírá ovzduší (atmosféra). Do výšky patnácti kilometrů je atmosféra neklidná, s proměnlivou teplotou, tlakem a vlhkostí. Tato část atmosféry se nazývá troposféra. V ní se odehrává počasí. Atmosféra udržuje teplo na Zemi a chrání život
před nebezpečnými zářením gama, rentgenovým a ultrafialovým z vesmíru. Prostě ho pohltí a změní na teplo. ✦ Země je velký magnet. Daleko za hranice atmosféry se rozprostírají myšlené čáry její magnetické síly. Připomínají nesmírně tenké a pružné ocelové nitě, které spojují severní magnetický pól s jižním. Zaplňují prostor nad atmosférou nazývaný magnetosféra. Magnetosféra zachytává proudy nebezpečných elektronů a iontů. Těmto proudům říkáme sluneční vítr, protože nepřetržitě proudí ze Slunce rychlostí několika set kilometrů za sekundu. Magnetosféra tak chrání před slunečním větrem nejen život na Zemi, ale i atmosféru Země. Kdyby Země neměla magnetosféru vítr by atmosféru odfoukl. To se stalo na Merkurovi. ✦ Závěrem můžeme říci: Díky příznivé vzdálenosti Země od Slunce máme příznivé teplotní podmínky a vodu v tekutém, pevném i plynném stavu. Atmosféra ochraňuje všechen život (tedy i náš) před smrtonosným zářením gama, rentgenovým i ultrafialovým, která dopadají na Zemi ze všech směrů z vesmíru. Magnetosféra nedovolí protonům, elektronům (a vůbec žádným nabitým částicím, které ostřelují Zemi rychlostí tisíckrát až milionkrát větší než je rychlost náboje z pušky), aby dopadly na povrch Země a zničily život. Jinak řečeno: chrání nás i atmosféru před slunečním větrem a kosmickým zářením.
JINÉ PLANETY Kolem Slunce obíhají planety přibližně v jedné rovině. Také kolem mnoha jiných hvězd obíhají planety. Život může být jen na planetách. Hvězdy jsou příliš žhavé. Kolem Slunce obíhá osm planet a sto tisíc planetek. ✦ Planeta Merkur je nejblíže ke Slunci. Jeho rozpálený kamenný povrch je posetý krátery a podobá se našemu Měsíci. ✦ Sousední planeta Venuše je blíže Slunci než Země. Je stále zahalena do hustých oblaků z kapiček kyseliny sírové. V posledních desetiletích k ní lidé poslali asi dvacet sond, které blízko ní proletěly nebo kroužily jako umělé měsíce. Dvě dokonce přistály na jejím povrchu. Na Venuši jsou tisíce sopek. Její povrch je proto většinou pokryt lávou. Je vyprahlý a připomíná pozemskou poušť. Voda na Venuši není. Podmínky pro život jsou tam vskutku pekelné, neboť je tam žár pět set stupňů a tlak stokrát větší než na povrchu Země. Atmosféra Venuše je nedýchatelná, neboť je z oxidu uhličitého. Je tam trvale přítmí, neboť ve výšce 30 až 70 km jsou husté mraky z kapek kyseliny sírové. Planeta Venuše je spíše bohyní pekla než bohyní krásy, za kterou byla dříve považována.
✦ Země – domov předků, náš, i generací budoucích – je třetí planeta co do vzdálenosti od Slunce. Patří do čtveřice planet (tzv. terestrických = podobných Zemi), které jsou nejblíže ke Slunci: Merkur, Venuše, Země a Mars. Jsou to skalnaté planety, složené z těžkých prvků (jako křemík, kyslík, železo atd.) Planety vzdálenější od Slunce než Mars jsou naopak hlavně z vodíku a helia. Jsou to obří planety Jupiter, Saturn, Uran a Neptun. Jupiter – největší z nich – je tisíckrát větší než Země a tisíckrát menší než Slunce. ✦ Mars je vnější soused naší Země. Je od Slunce o sedmdesát milionů kilometrů dále než Země. V minulých dobách byli lidé i astronomové přesvědčeni, že na Marsu je život. Na mapách Marsu zakreslovali kanály a byli přesvědčeni, že na Marsu žijí inteligentní bytosti – marťané. Od té doby, co automatické sondy obíhají kolem Marsu a přistály na jeho povrchu, víme, že na Marsu je zmrzlá voda. Je zamrzlá v půdě, což nazýváme permafrost. Nízký atmosférický tlak a nízká teplota neumožňují přítomnost kapalné vody. Ale v minulých dobách na povrchu Marsu teklo mnoho vody. Tvořila jezera a široké veletoky. Tehdy bylo totiž na Marsu mnohem tepleji, než je dnes. Oteplení Marsu způsobily velké sopky. Led a permafrost roztály a přívaly vod vyhloubily údolí. Největší sopka je Olympus Mons, který je třikrát vyšší, než je na Zemi Mount Everest.
Vědci plánují vyslat k Marsu kosmickou loď s několika astronauty. Početnější posádka mužů a žen by mohla v trvalé stanici na Marsu pobývat už v příštím desetiletí. ✦ Daleko za dráhou Marsu jsou čtyři obří planety – Jupiter, Saturn, Uran a Neptun. Jsou z plynů – především z vodíku a helia. Největší z nich je Jupiter. Od Slunce je Jupiter pětkrát dále než Země. Je tisíckrát větší než Země a jen tisíckrát menší než Slunce. ✦ Saturn je nejhezčí a nejznámější planetou. Chemickým složením a stavbou je podobný Jupiterovi. Od Slunce je dvakrát dále než Jupiter – a tedy desetkrát dále než Země. Jeden oběh kolem Slunce (to je Saturnův rok) trvá třicet roků našich. Nápadným a nejkrásnějším útvarem v celé planetární soustavě jsou Saturnovy prstence. ✦ Uran – sedmá planeta. Uran je dvacetkrát dál od Slunce než Země. Planeta Uran nebyla známa ve starověku ani ve středověku. Je slabá a objevil ji před dvěma sty roky pomocí dalekohledu amatér William Hershel. Uran obíhá kolem Slunce ve vzdálenosti 3 miliard kilometrů. Je tedy dvakrát vzdálenější než Saturn a dvacetkrát dále než naše Země.
✦ Neptun je osmá planeta. Pohyb Uranu prozrazoval, že na něj působí velká, do té doby neznámá planeta. Její místo na obloze bylo možno z nepravidelného Uranova pohybu vypočítat. Na vypočteném místě byla v polovině devatenáctého století osmá planeta skutečně dalekohledem nalezena. Neptun je obří plynná planeta podobná Uranu. Je vzdálena od Slunce čtyři a půl miliardy kilometrů, tedy třicetkrát dále, než je naše Země. ✦ Pluto dnes není mezi velké planety zařazován. Podobných těles, jako Pluto, je totiž několik desítek. Je pokládán za malou planetu čili planetku.
PÁN BRATR SLUNCE Slunce je ze stejného materiálu (čili stejných atomů) jako náš organizmus. Po hmotné stránce je „naším bratrem“ jak ho nazývá svatý František z Assisi. On mu však říká „Pán“ bratr Slunce – jako by znal naši naprostou závislost na sluneční energii. Bez Slunce by na Zemi žádný živý tvor – tedy ani člověk – nemohl existovat. ✦ Slunce je jen zcela obyčejná hvězda, jakých jsou v Mléčné dráze miliardy. Pro nás je však ze všech hvězd nejdůležitější. Toho si byly vědomy různé národy a uctívaly Slunce jako nejdůležitější božstvo.
Stavěly mu chrámy a modlily se k němu (např. modlitba k vycházejícímu Slunci-Suryovi ve staroindických Védách). ✦ Dnes místo chrámů budujeme sluneční observatoře. Pro nás už Slunce není bohem, i když neztratilo vůbec nic ze své naprosté důležitosti pro všechen život. Místo boha Helia však máme obrovskou kouli žhavých plynů, která je převážně z vodíku a helia. Jsou v něm i ostatní prvky, které známe z chemie, ale ty tvoří asi 2 procenta – tedy jen jakousi špínu ve vodíku a heliu. Je ve středu sluneční soustavy a kolem něho obíhají všechny planety a jiná menší tělesa sluneční soustavy, to jest planetky, komety a mnoho meteoridů (což jsou drobné kameny a kousky železa). ✦ Slunce je od Země vzdáleno pouze 150 milionů km, kdežto ostatní hvězdy jsou milionkrát až mnoho miliardkrát od nás dále. Proto se jeví hvězdy na noční obloze jako slabé svítící tečky – zatímco ve dne září na obloze velký sluneční disk. ✦ Část Slunce, ze které uniká záření, se nazývá sluneční atmosféra. Nejvyšší část atmosféry – sluneční koróna – je velmi horká, neboť má teplotu dva miliony stupňů. Z koróny neustále unikají protony a elektrony do prostoru mezi planetami. Tento proud elektricky nabitých částic se nazývá sluneční vítr.
Nejnižší část sluneční atmosféry má teplotu jen šest tisíc stupňů. Právě tato nejspodnější a nejchladnější část tvoří viditelný povrch Slunce, který se na obloze jeví jako sluneční disk. Odborně se nazývá fotosféra. Pod fotosférou sluneční nitro. ✦ Sluneční nitro – neviditelná část Slunce Pod povrch Slunce – fotosféru – nevidíme a vše, co je pod fotosférou, nazýváme nitro Slunce.V nitru je skryta téměř všechna sluneční hmota, neboť je v něm desetmiliardkrát více žhavých plynů (plazmatu) než obsahuje sluneční atmosféra. Tam v hlubokém nitru se odehrává vlastní život Slunce. Energii pro všechny procesy – uvnitř i na povrchu – si Slunce opatřuje ve svém jádru samo. Přestože do nitra Slunce nevidíme, známe jeho vlastnosti lépe než vlastnosti nitra naší Země. Sluneční nitro poznáváme dvojím způsobem: 1) Sluneční žhavé plyny mají jednoduché vlastnosti – jednodušší než horniny naší Země (proto známe nitro Slunce lépe). Pomocí počítačů se řeší krok za krokem několik rovnic (tzv. diferenciálních). Rovnice jsou matematickým vyjádřením vlastností slunečního nitra. Výsledkem matematických výpočtů jev model slunečního nitra. Udává pro každou hloubku pod povrchem (neboli pro každou vzdálenost od středu Slunce) vlastnosti plynů a záření. Např. teplotu, hustotu, tlak, chemické složení, rychlost, s jakou
probíhá přeměna vodíku v helium, tok záření směrem k povrchu, rychlost konvekce atd. Podobně se počítá i vnitřní stavba jiných hvězd než Slunce. Je třeba zdůraznit, že vypočtené modely velmi dobře souhlasí s pozorovanými vlastnostmi Slunce (velikost, hmotnost, svítivost). 2) Přímá měření vlastností slunečního nitra provádí obor astronomie zvaný helioseizmologie. Je to obdoba pozemské seizmologie, která z měření zemětřesení na povrchu Země odvozuje vlastnosti zemského nitra. Pozorování povrchu Slunce (přesněji řečeno spektrálních čar ve spektru fotosféry) ukazují, že povrch Slunce je neklidný, stále se vlní. Mohli bychom tomu říkat sluncetřesení. Těch vln je mnoho. Jsou to vlny podélného zhuštění a zředění – tedy vlny zvukové, i když jejich kmitočet je mnohem menší než u pozemského zvuku. Slunce – podobně jako zvon, do něhož udeříme – se otřásá nejrůznějšími kmity. Čím „hlubší tón“, tím hlouběji nám dovoluje „nahlédnout. „Vysoké zvuky“ přinášejí informace o vlastnostech nitra hned pod fotosférou. Naopak „hluboké zvuky“ pocházejí z velkých hloubek. Helioseizmologie mezi jiným potvrdila, že konvektivní vrstva sahá do hloubky 200 000 km.
✦ Sluneční nitro je složeno ze tří částí: 1) jádro ve středu Slunce je dokonalý termojaderný reaktor. Uvolňuje se v něm energie z hmotnosti protonů. Nejvyšší teplota je ve středu jádra – a to 15 milionů stupňů. Tam se uvolňuje nejvíce energie. Směrem od středu k povrchu teplota klesá a na povrchu jádra je 7 milionů stupňů. Tam totiž ještě – i když pomalu – probíhá termojaderná přeměna protonů (jader vodíku) na alfa částice ((jádra helia). Jinými slovy – v jádru Slunce probíhá přeměna vodíku v helium, kdežto vrstvy nad jádrem si zachovávají svůj původní materiál nezměněný. Termonukleárními reakcemi se v jádru přeměňuje každou sekundu 560 milionů. tun vodíku v helium a uvolňuje se celkem 380 000 000 000 000 000 000 000 kilowatt energie. /3,8 x 1026 W (= 3,8 x 1026 joulů za sekundu)/. Při spojení (= fúzi) obrovského množství protonů (číslo s 38 nulami za sekundu) na alfa částice se zmenší jejich celková hmotnost o 4,2 milionů tun. Dejme pozor – žádný z protonů vstupujících do alfa částic se neztratí – jen odevzdá 7 promile své hmotnosti – což představuje dohromady oněch 4,2 miliony tun. Polovina protonů se při vzniku alfa částic přemění v neutrony. Tento úbytek sluneční hmotnosti (m = 4,2 miliony tun) se podle Einsteinovy rovnice přemění v záření (E = 3,8 x 1026 za sekundu). (Připomeňme si onu rovnici E = m . c2).
Můžeme tedy říci, že jádro Slunce je obrovský termojaderný reaktor. Je složeno z protonů, alfa-částic a elektronů, které se pohybují a srážejí rychlostmi stovek až tisíců kilometrů za sekundu. Mezi částicemi kmitají rychlostí světla fotony (tvrdého) rentgenového záření 2) Zářivá vrstva – cesta uvolněné energie k povrchu Z jádra prosakuje záření nahoru směrem k povrchu. Rentgenové fotony s energiemi kiloelektronvoltů jsou rozptylovány na volných elektronech, pohlcovány, opět vyzařovány až do vzdálenosti 500 000 km od středu Slunce. Přitom jsou rozmělňovány tak, že z jednoho energetického fotonu vzniká několik fotonů o menší energii. Energie jednoho rentgenového fotonu z jádra se po cestě k povrchu do fotosféry nakonec rozmělní asi na dva až tři tisíce fotonů světelných. Těmto procesům se říká přenos energie zářením. Mohutná vrstva slunečního nitra kolem jádra až do vzdálenosti půl milionu kilometrů od středu, se nazývá zářivá vrstva. 3) Konvektivní vrstva Přenos zářením končí ve vzdálenosti půl milionů kilometrů od středu Slunce (to jest v hloubce kolem 200 000 km pod povrchem). Výše nad zářivou vrstvou se uplatňuje účinnější způsob přenosu záření – tj. konvekce. Vyskytují se tam totiž
atomy s elektronovou slupkou a prosakování fotonů se tam stalo obtížným. Z hloubky 200 000 km až k povrchu energii přenášejí oblaky plazmatu, které stoupají rychlostí půl kilometru za sekundu směrem k povrchu. Konvektivní vrstva dosahuje až do fotosféry, kde pozorujeme vrcholy stoupajících oblaků jako granule. Z fotosféry pak uniká energie jako světelné a tepelné záření přímo do chladného okolního prostoru. Unášejí ze Slunce energii uvolněnou v jádru Slunce (3,8 x 1026 Joulů každou sekundu). Této energii za sekundu (tedy výkonu) se říká sluneční zářivost. ✦ Souhrn O stavbě Slunce můžeme stručně zopakovat. Slunce je koule žhavých plynů. Má dvě hlavní části: 1) Tu vnější viditelnou část nazýváme atmosféra Slunce. Její spodní vrstva se nám jeví jako bílý povrch Slunce a nazývá se fotosféra (= „svítící koule“). Z fotosféry uniká téměř všechna sluneční svítivost. 2) Pod viditelným bílým povrchem – fotosférou – je skryto neviditelné nitro Slunce. Sluneční nitro je tedy část Slunce skrytá pod fotosférou. Nitro je neviditelné, a přesto je známe dobře. Pozorujeme sluncetřesení, neboť se Slunce otřásá – podobně jako zvon, na který udeříme. Otřesy přicházejí z různých hloubek – čím jsou pomalejší, tím z větší hloubky. A tyto otřesy nám dávají zprávu o místech v nitru,
odkud přicházejí. Je to stejné jako v pozemské seizmologii, která pomocí zemětřesných vln poznává nitro Země. Seizmologie Slunce se nazývá helioseizmologie.
SLUNCE A ZEMĚ ✦ Sluneční energie na Zemi. Téměř všechna energie na Zemi pochází z nitra Slunce. Slunce ji uvolňuje ve svém nitru, kde se každou sekundu přemění 560 milionů tun vodíku v helium. Při této přeměně se 4 miliony tun hmoty změní v energii. Podle známé Einsteinovy rovnice (E se rovná m c na druhou) jaderné reakce získávají z vodíku 380 trilionů Megawatů (připomeňme si, že trilion je číslo s 18 nulami a Megawatt je milion wattů). Energie uvolněná za sekundu se nazývá výkon a tomuto nesmírnému výkonu Slunce se říká sluneční zářivost. Pro představu si řekněme, že energie vyzářená Sluncem za jedinou sekundu by lidstvu stačila na celý milion roků (při dnešní spotřebě celého lidstva 13 terwattů, tj. 13 bilionů wattů). ✦ Slunce vysílá svoji zářivost stejně do všech směrů a na naši planetu jí dopadne jen nepatrný zlomeček – pouze jedna dvou miliardtina. Avšak i tento nepatrný drobeček energie, který Slunce své planetě Zemi daruje, představuje 180 tisíc terawattů (terawatt
je bilion wattů, což je milion Megawattů). Z hlediska Slunce je to opravdu jen drobeček (půl miliardtiny) jeho zářivosti. Avšak z hlediska spotřeby lidstva (tj. 13 terawattů) je 180 000 terawattů nesmírný příval zářivé energie věnovaný naší planetě. Je to velmi cenný dar – jen si vypočtěte, kolik platíte měsíčně za elektřinu, topení, plyn, benzin do auta atd. ✦ Ten drobeček energie uštědřovaný Sluncem Zemi je dva tisíce krát více, než potřebuje všechno živé na Zemi (čili celá biosféra). A je to zároveň 14 tisíckrát více, než potřebuje celé lidstvo. Nad čím se podivovat více – nad obrovským přívalem sluneční energie, který zaplavuje Zemi každým okamžikem už čtyři a půl miliardy roků? Nebo máme žasnout nad nesmírnou marnotratností Slunce, s jakou vysílá svoji energii do bezedných vesmírných temnot? Nebo kroutit nechápavě hlavou nad lidskou nevšímavostí, nevděčností a netečností k tak cennému a životně důležitému daru od Slunce? Bohdá, že naši potomci si slunečního daru budou více vážit než naše generace, jejíž myšlení je příliš otupováno sdělovacími prostředky. Skutečnost se nám už začíná mstít: globální oteplování, kyselé deště, odumírání lesů, narušení ozonové vrstvy, přibývání některých chorob. ✦ Co dělá Země s obrovským přívalem sluneční energie, která na ni nepřetržitě dopadá? Jaké osudy prodělává sluneční
záření po dopadu do atmosféry, na pevninu, vodstvo a do biosféry? ✦ Teplo od Slunce. Přibližně třetina slunečního záření se odráží v atmosféře zpět do vesmíru. Přibližně z jedné pětiny je pohlcena v atmosféře a polovina je pohlcena povrchem Země. Pohlcena (cizím slovem absorbována) znamená přeměněna v teplo. Díky této přeměně je na Zemi průměrná teplota kolem 18 °C a pro život příjemné prostředí. Kdyby Slunce nesvítilo, pak na Zemi by byl příšerný mráz – jenom 263 stupně pod nulou. Naše venkovní teploměry však ukazují mnohem vyšší teplotu (v průměru na celé Zemi kolem 18 °C nad nulou). Vděčíme za to Sluníčku, které zahřívá naše životní prostředí. ✦ Teplo moře. Rozsáhlé hladiny tropických oceánů jsou přirozeným sběračem (kolektorem) sluneční energie. Povrchové vody oceánů pohlcují sluneční záření a zahřívají se. Jejich teplota při povrchu je 25 °C až 28 °C. Avšak v hloubkách kolem 400 m pod povrchem je pouze 5 °C). ✦ Sluneční energie ve vodě. Sluneční energie je uskladněna do vody nejen jako teplo – ale i jako pohybová energie. Pohání mořské proudy a uskutečňuje koloběh vody na celé Zemi.
Pohybová energie řek a polohová energie vody v přehradách jsou přeměněná sluneční energie. Pomocí vodních kol zavlažovali lidé pole a mleli obilí. Dnes se energie vody přeměňuje v elektřinu ve vodních elektrárnách. ✦ Sluneční energie v atmosféře je uchována ve dvojí formě: jako teplo a jako pohybová energie větru. Vítr – proudění vzduchu – obsahuje velkou pohybovou energii slunečního původu. Čím rychleji vítr fouká, tím větší energii s sebou nese. U nás vanou nejrychlejší větry na hraničních horách a na Českomoravské vrchovině. Průměrná rychlost větru za mnohaleté období ve výškách kolem 1500 m nad mořem je kolem 9 m s-1. V Dánsku mají větrné elektrárny významný podíl na výrobě elektrické energie a menší větrné elektrárny můžeme už vidět leckde i u nás. ✦ Sluneční energie v biosféře. Biosféra je všechno živé při povrchu Země a ve vodě. Nezbytnou energii dostává biosféra od Slunce. Vstupní branou sluneční energie do biosféry je fotosyntéza zelených rostlin na pevninách a fytoplanktonu (jednobuněčných organizmů) v mořích. Ze 180 000 TW záření dopadajícího na naši planetu fotosyntéza zpracuje půl tisíciny, to jest 90 TW což je přibližně sedmkrát více než energetická spotřeba všeho lidstva. Fotosyntéza ukládá sluneční záření do oxidu uhličitého a do vody a skládá z jejích atomů (uhlíku, vodíku a kyslíku) cukry, škroby
a jiné organické látky bohaté na energii. Od zelených rostlin a fytoplanktonu přejímají pak tuto energii (ve formě potravy) všichni živí tvorové na Zemi. Zatímco fotosyntéza uskladňuje sluneční energii do potravy, – dýchání a spalování tuto uskladněnou energii z potravy uvolňuje. Hmota biosféry (rostlin i živočichů) se nazývá biomasa. Velká část energie, kterou v současné době užíváme, pochází z biomasy. Vždyť potrava je upravená biomasa a fosilní paliva (uhlí, ropa, zemní plyn) jsou biomasa uchovaná pod zemí z dávných dob. ✦ Závěr. Vědecké poznání potvrzuje moudrost dávných generací: SINE SOLE NIHIL SUM – Bez Slunce nejsem nic.
HVĚZDY JSOU VELMI VZDÁLENÁ SLUNCE Hvězdy jsou nebeská tělesa, která září vlastním světlem. Tím se odlišují od planet, měsíců a komet, které nemají vlastní světlo – neboť pouze odrážejí sluneční záření. Materiál, z něhož sestávají normální hvězdy jako Slunce, je velmi žhavý plyn (plazma). Hvězdy jsou složeny především z vodíku a z menší části z helia. Všechny ostatní prvky dohromady tvoří asi setinu hmoty hvězd. Na základě zákonů (vyjádřených pomocí rovnic) můžeme vypočítat vlastnosti neviditelného nitra hvězd.
✦ Hmotnost hvězd je různá, zhruba milionkrát větší než hmotnost Země. Jinak řečeno – hvězdy obsahují zhruba milionkrát více atomů než naše planeta. Nejmenší hvězdy jsou jen desettisíckrát hmotnější než Země, největší jsou až desetmilionkrát hmotnější než Země. ✦ Velikost hvězd. Rozměry hvězd jsou velmi rozmanité. Hvězdy zvané bílí trpaslíci jsou stejně velké jako Země. Jsou to odumřelé hvězdy, které už nežijí – jsou to jen pozůstatky hvězd podobných Slunci. Slunce samo má průměr stokrát větší než Země. To je nepředstavitelná obrovitost. Tryskové letadlo by průměr Slunce uletělo za padesát dnů. Ale rekordní velikosti dosahují hvězdy nazývané červení veleobři, jejichž průměr je tisíckrát větší než má Slunce. Naopak nejmenší jsou neutronové hvězdy. Jejich průměr je pouze třicet kilometrů. Aby se do tak malého objemu vtěsnala obrovská hvězdná hmota (stejná jako u normálních hvězd), musí mít neutronové hvězdy fantastickou hustotu. Do krabičky od zápalek by se vešlo několik m ilionů tun neutronového plynu z neutronové hvězdy. Ze Slunce jen deset gramů. Neutronové hvězdy jsou mrtvé hvězdy, pozůstatky velkých hvězd. Nežijí, neboť v nich neprobíhají jaderné reakce. Vyzařují energii, kterou nahromadily během aktivního života – tj. když byly normální hvězdou a přeměňovaly vodík na těžké prvky. Můžeme říci, že neutronové hvězdy jsou hvězdní důchodci.
✦ Teplota hvězd. Chladné hvězdy mají na povrchu jen tři tisíce stupňů, horké až sta tisíce stupňů. Ve středu hvězd jsou teploty mnohem vyšší: 7 milionů stupňů v malých hvězdách. Ve hvězdách podobných Slunci je teplota 15 milionů stupňů a ve středu červených veleobrů před zánikem dosahuje teplota 3,5 miliard stupňů. Teplota ve středu hvězdy závisí na její hmotnosti a na jejím stáří. Dosahuje postupně s přibývajícím věkem hodnot od 7 milionů až do 3 1/2 miliardy stupňů. Za takových teplot dochází k jaderným reakcím – nejdříve k přeměně vodíku na helium, pak při teplotě sto milionů stupňů se mění helium na uhlík, pak uhlík na kyslík atd. postupně až na železo. Zkrátka nitro hvězd je obrovský jaderný reaktor, který uvolňuje energii. Uvolněnou energii pak povrch hvězdy vyzařuje do vesmírného prostoru. ✦ Vyzařovaná energie. Celkové množství záření, které hvězda každou vteřinu vyzařuje do okolního mrazivého prostoru, se nazývá zářivost. Slunce – docela obyčejná hvězda – vyzařuje za jednu vteřinu zářivou energii v hodnotě přibližně sto trilionů korun (trilion je milion bilionů, což je číslo s 18 nulami). To je při ceně 1 kilowatthodina za 1 korunu. Myslím, že od nás energetické podniky požadují vyšší cenu, zatímco Sluníčko nám dává všechnu energii zadarmo. A je to navíc energie mnohem kvalitnější, čistá (neznečišťuje životní prostředí) a je nevyčerpatelná. Sluníčko ji
totiž bude v neztenčené míře dávat Zemi ještě dalších sedm miliard roků, neboť na tak dlouhou dobu má ještě zásoby vodíku. Připomeňme si ještě, že jsou hvězdní veleobři se zářivostí několik milionů krát větší než je zářivost našeho Sluníčka. • „Jaderný odpad“ dávných hvězd. Asi jste slyšeli, jaký problém mají jaderné elektrárny s nebezpečným odpadem. Všechny obce se brání, aby nebyl uložen v jejich blízkosti. Jak je to s jaderným odpadem hvězd? Hvězdy uvolňují všechnu vyzařovanou energii přeměnou vodíku na těžší prvky. Jejich nitro je obrovský jaderný reaktor – mnohem dokonalejší než jaderné reaktory pozemských elektráren. V nitru velkých hvězd se uvolňuje energie a při tom vznikají – jako jaderný odpad – všechny známé chemické prvky. Tak vznikl kdysi i všechen uhlík, základní prvek pro život, kyslík, který vdechujeme i železo v hemoglobinu naší krve. Můžeme tedy říci, že jsme z jaderného odpadu dávných hvězd. Jsme potomky těch obřích hvězd, které žily před sedmi miliardami roků. Tu dobu vzniku chemických prvků – před sedmi miliardami roků – nám ukazují radioaktivní prvky (jako např. uran a thorium). Jak vidno, příroda vyřešila jaderný odpad mnohem lépe než člověk – který se považuje za pána přírody. A při tom je sám z hvězdného jaderného odpadu, aniž by si to uvědomil.
GALAXIE JSOU OBROVSKÁ SPOLEČENSTVÍ HVĚZD ✦ Hvězdy žijí v obrovských společenstvích – podobně jako lidé žijí ve velkoměstech. Ta hvězdná velkoměsta se nazývají galaxie. Naše Slunce a sto padesát miliard jiných hvězd žijí v galaxii, které říkáme naše Galaxie nebo Mléčná dráha. Kdybychom se podívali na naši Galaxii ze vzdálenosti milionu světelných roků, uviděli bychom, že její hvězdy jsou uspořádány do tvaru obrovského disku. ✦ Průměr naší Galaxie je sto tisíc světelných let. To znamená, že světelný paprsek musí běžet sto tisíc roků, aby přeběhl od jednoho konce naší Galaxie na druhý konec. A při tom každou sekundu paprsek uběhne tři sta tisíc kilometrů. My bychom museli jít pěšky deset roků ve dne v noci, abychom ušli vzdálenost, kterou paprsek uběhne za jedinou sekundu. Jeden rok trvá třicet milionů sekund, takže paprsek za jeden rok urazí devět bilionů kilometrů. (vypočteme to násobením takhle 300 000 kilometrů za sekundu krát 30 000 000 sekund za rok je 9 000 000 000 000 kilometrů za rok). Této nepředstavitelné vzdálenosti se říká světelný rok. Nejbližší hvězda (Proxima Centauri) je vzdálena čtyři světelné roky. Slunce
je docela blízko – jen osm světelných minut. A průměr naší Galaxie je sto tisíc světelných roků. ✦ Slunce se svou planetární soustavou je vzdáleno 30 tisíc světelných roků od středu naší Galxie. Obíhá kolem něho rychlostí 230 kilometrů za sekundu. Oběhne ho jednou za 240 milionů roků. ✦ V samotném středu naší Galaxie je obrovská černá díra. Její hmotnost je dvou milionkrát větší než hmotnost našeho Slunce. Její průměr je deset milionů kilometrů. Obří černá díra přitahuje nesmírnou gravitační silou vše ze svého okolí. Pohlcuje do své bezedné propasti hvězdy, mlhoviny a planety se vším co je na jejich povrchu. Z nesmírné gravitace černé díry není úniku. ✦ Ve vesmíru, který astronomové zatím poznali, je sto miliard galaxií. Jednou z nich je naše Galaxie.
JSME ČLÁNEČKEM V DĚJINÁCH VESMÍRU ✦ Dějiny vesmíru jsou postupným vytvářením věcí (systémů) z elementárních částic. Mohli bychom říci, že vývoj vesmíru je postupné formování hmoty. Počáteční beztvará velmi žhavá hmota byla postupně formována (tj. uspořádávána) do složitějších
systémů: atomů, molekul, galaxií, hvězd, planet, živých organizmů na planetách… Kdo byli ti stavitelé, kteří formovali hmotu – čili vytvářeli systémy elementárních částic – od atomového jádra až po galaxie? Nazývají se interakce čili síly mezi elementárními částicemi. Jsou tři a to jaderná, která přitahuje částice v atomovém jádru, elektrická, která přitahuje elektrony k protonům a gravitace, která je sice ze všech nejslabší, ale přitahuje k sobě všechny částice i na obrovské vzdálenosti. ✦ Podle dnešního názoru náš vesmír není věčný, ale vznikl před třinácti miliardami roků nesmírně rychlým výbuchem. Tomu výbuchu se říká Big Bang nebo česky Velký třesk. Zlomek sekundy po výbuchu byl vesmír velice jednoduchý, byla to nesmírně žhavá tlačenice gama fotonů, mezi kterými sem tam zběsile pobíhaly elementární částice (protony, neutrony a elektrony). V prvním období (tzv. zářivém) hlavním činitelem bylo záření. Trvalo tři sta tisíc roků. ✦ Když byl vesmír starý tři sta tisíc roků, elektrická přitažlivost spojila elektrony s protony, Vznikly tak vodíkové atomy s elektronovým obalem. Z vesmíru při tom zmizely volné elektrony, které se projevovaly jako „kosmická mlha“. Vesmír se stal průhledný. Když byl vesmír starý 300 000 roků, byl jen vodík (s trochou helia). Nebyly žádné jiné prvky, nebyly hvězdy ani planety.
✦ Potom přišla na řadu gravitační síla, působící mezi hmotnými částicemi. Proto se doba po 300 000 letech nazývá hmotné období vesmíru, které trvá dodnes. Gravitační přitažlivost počala po roce 300 000 shlukovat vodíkové (a heliové) atomy do galaxií a hvězd. Trvalo jí to 200 milionů roků, než vytvořila prvé galaxie a v nich hvězdy. To byla prvá generace hvězd, složená jen z vodíku a helia. ✦ Po celých 200 milionů roků byl vesmír bez světla, do doby než se rozzářily prvé hvězdy. Tomuto období se říká kosmické temno. ✦ V nitru prvé generace hvězd – za teplot mnoha milionů stupňů – jaderná síla spojovala protony a postupně vytvářela atomy všech prvků. Obří hvězdy končí svůj život katastrofickým výbuchem, který se nazývá supernova. Při výbuchu supernovy se atomy dostanou z nitra zanikající hvězdy ven, do prostoru mezi hvězdami. Tam se smíchají s oblaky vodíku a helia a vytvoří se mlhovina obohacená o všechny prvky, které znají chemici. ✦ Pro nás byla životně důležitá jedna z tisíců mlhovin v naší Galaxii. Té říkáme sluneční mlhovina. Vznikla po výbuchu obrovské supernovy před sedmi miliardami roků. Po dvou miliardách roků (tedy před pěti miliardami roků) vzájemná gravitační přitažlivost všech atomů sluneční mlhoviny ji počala stlačovat. Stlačováním se mlhovina zahřívala a v jejím středu vznikalo Slunce.
✦ Kolem rodícího se Slunce se otáčel disk plynů a prachu. Říkáme mu protoplanetární disk, neboť z něho gravitace vytvářela planety – včetně naší Země. Stalo se tak před čtyřmi a půl miliardami roků. Připomeňme si, že i v dnešním vesmíru je mnoho protoplanetárních disků, z nichž gravitace vytváří planety kolem hvězd. Jen ve Velké mlhovině v souhvězdí Oriona jich objevil Hubbleův dalekohled 153. Naše sluneční soustava je zcela obyčejným výtvorem vesmíru. Je proto nepochopitelné, proč se někteří pozemšťané považují za pány tvorstva. ✦ O tom, co se dálo po vzniku planety Země, vypráví geologie. Vznik a vývoj života na Zemi je předmětem paleontologie a o dalším vývoji člověka se dovíme v antropologii. Naše časová osa znázorňuje události ve vesmíru. Na jejím konci je člověk. Tím však vývoj vesmíru nekončí. Vznikají nové galaxie, v nich se rodí hvězdy s planetami a není důvodu, proč by také tam nevznikl život. Možná inteligentní život, kde člověk člověku je bratrem a inteligence slouží jen k rozvoji života, a ne k jeho ničení. ✦ Astronomové naslouchají na rádiových vlnách mnoha planetárním soustavám, zda se odněkud neozvou inteligentní bytosti. Až se tak stane, bude to velká událost v dějinách člověka.
JEN BYCHOM RÁDI VĚDĚLI, CO JE…? akrece – nakupení prachu a plynu na větší tělesa (planetu, hvězdu, černou díru či jádro galaxie) nebo do disku kolem nich (tzv. akreční disk) aktivní galaxie – galaxie, která ve svém jádru má obří černou díru. Akrecí okolního materiálu se uvolňují nesmírná množství gravitační energie. Uvolněná energie uniká z jádra jako elektromagnetické záření všech vlnových délek a jako obrovské výtrysky hmoty. aktivní Slunce – Slunce v době, kdy se na něm vyskytuje mnoho skvrn, erupcí, protuberancí a jiných druhů sluneční činnosti (aktivity). apogeum – viz odzemí
Big Bang (Velká exploze, Velký třesk) – teorie, že vesmír vznikl výbuchem z jediného bodu asi před třinácti miliardami roků bilion – milion milionů, číslo s 12 nulami, 1 000 000 000 000. Obří galaxie mají několik bilionů hvězd. bílý trpaslík – hvězda o objemu Země ale o hmotnosti milionkrát větší. Je pozůstatkem hvězdy podobné našemu Slunci. Za 7 miliard roků naše Sluníčko odumře a zbude z něho bílý trpaslík. budící hvězda – žhavá hvězda o teplotě desetitisíců stupňů, která svým zářením budí okolní plyn k svícení. Takový svítící oblak pak nazýváme emisní mlhovina (difúzní nebo planetární).
astronomická jednotka – průměrná vzdálenost Země od Slunce, což je téměř 150 milionů kilometrů
CCD – elektronické zařízení sestávající z velkého počtu elementů (pixelů) citlivých na světlo (CCD z anglického Charge Coupled Device). Užívá se k zaznamenání obrazu v číslicové formě. Užívá se místo fotografické desky.
atom – nejmenší částečka chemického prvku (vodíku, helia, uhlíku...), která má vlastnosti prvku. Skládá se z poměrně těžkého kladného jádra, kolem něhož obíhají lehounké záporně elektrony. Nejjedodušším, ale přitom nejhojnějším atomem v celém vesmíru je atom vodíku.
černá díra – pozůstatek velmi těžké hvězdy. Její hmotnost je značně větší než hmotnost Slunce, zatímco její rozměr je pouze několik málo kilometrů. Působí tak obrovskou gravitační přitažlivostí, že z ní nemůže nic uniknout, ani paprsek světla. Nemůžeme ji tedy vidět – proto je "černá". Všechno do ní padá
jako do bezedné propasti – proto "díra". Přesto že všechno z okolí pohlcuje, nikdy se nemůže zaplnit. červený obr – velká červená hvězda o průměru až sta milionů kilometrů, s vysokou svítivostí a nízkou povrchovou teplotou. Většina normálních hvězd (např. naše Slunce) se po vyhoření vodíku v nitru stane červeným obrem a potom zaniká. degenerace látky – nastává tehdy, je li látka stlačena na velkou hustou (tisíckrát až milionkrát větší než hustota vody). Atomy jsou k sobě tak namačkány, že jejich elektrony nevědí, ke kterému atomu patří. Uvolní se ze svého atomu a patří všem atomovým jádrům, mezi nimiž volně pobíhají. Přitom se rychlosti elektronů musí lišit (tzv. Pauliho princip), takže některé se musí pohybovat velice rychle. degenerovaná látka – látka za vysokých hustot. Chová se zcela jinak než plyny, plazma či pevná látka. Např. tlak degenerované látky je závislý pouze na hustotě a nikoliv na teplotě. degenerovaná hvězda – hvězda, v jejímž nitru je degenerovaná látka. Bílí trpaslíci a neutronové hvězdy jsou degenerované hvězdy.
Dopplerův efekt (Dopplerův jev, Dopplerův posuv) – změna vlnové délky záření, způsobená pohybem vzhledem ke zdroji záření. Pohybuje-li se zdroj záření (např. galaxie) od nás, vlnová délka se nám jeví delší, čili nastává posuv k červenému konci spektra. Přibližuje-li se k nám zdroj (např. hvězda), vlnová délka se nám jeví kratší, čili dochází k modrému posuvu. družice – těleso, které obíhá kolem jiného většího tělesa (např. planety či planetky). Některé družice jsou přirozené, jiné vytvořil člověk a raketou vynesl na dráhu kolem planety. družicový dalekohled – dalekohled obíhající Zemi. Mimo HST obíhá Zemi celá flotila družicových dalekohledů, studujících vesmír ve všech oblastech spektra. elektromagnetické záření – rychle kmitající elektrická síla. K ní kolmo kmitá magnetická síla. Šíří se ve vakuu rychlostí 300 000 km za vteřinu. Podle kmitočtu rozeznáváme různé druhy elektromagnetického záření: gama, rentgenové, ultrafialové, světelné, infračervené, mikrovlnné a rádiové a magnetické pole. elektron – nejlehčí elektricky nabitá částice. Je dvatisícekrát lehčí než proton a neutron. Elektrony obíhají kolem atomového jádra ve vzdálenosti desetimiliontiny milimetru (0,000 000 1 milimetru).
Ve velmi horkém plynu jsou elektrony odtženy z atomů, volně se pohybují a přenášejí elektrický náboj.Takový plyn se nazývá plazma a jsou z něho všechny hvězdy i Slunce. elementární částice – základní stavební jednotky látky. Nejdůležitější pro stavbu dnešního vesmíru jsou protony, elektrony a neutrony. Každá věc je systém složený z elementárních častic.
galaxie – systém velkého počtu hvězd, hvězdokup, mezihvězdné hmoty. Galaxie je držena pohromadě vlastní gravitací. Podle tvaru rozeznáváme galaxie eliptické, spirální a nepravidelné. Počet hvězd v galaxii může být od několika miliard (trpasličí galaxie) až po několik bilionů (obří eliptické galaxie). Galaxie – naše galaxie; jednou z jejich 150 miliard hvězd je naše Slunce. Na noční oblohu se nám promítá jako Mléčná dráha.
foton – částice elektromagnetického záření fúze – splynutí dvou nebo tří lehkých atomových jader v jádro jedno. Tímto procesem se v hlubokém nitru hvězd budují těžší prvky z vodíku. galaktická hvězdokupa – totéž co otevřená hvězdokupa. Galaktické hvězdokupy jsou v blízkosti galaktické roviny (odtud jejich název). Jsou to poměrně mladé hvězdné soustavy, zrozené před desítkami milionů roků. galaktická kupa (hnízdo galaxií) – seskupení desítek až tisíc galaxií o průměru 10–15 milionů světelných roků galaktický kanibalismus – splynutí malé galaxie s velkou. Uplatňoval se při tvoření galaxií
Galileo Galilei (1564–1642) – Italský astronom a fyzik. Objevil mj. i čtyři měsíce u Jupitera, které jsou nazvány Galileovy měsíce. gama záření (gama paprsky)- elektromagnetické záření o vlnové délce kratší než tisícina nanometru. ( Nanometr -1 nm- je miliontina milimetru). Gama záření je nejenergetičtější druh elektromagnetického záření. globule – tmavý hustý oblak mezihvězdného plynu a prachu. Zárodek hvězdy granule – jasné oblasti ve sluneční fotosféře, o rozměrech asi 1000 km. Představují vrchol horkých oblaků vynášených konvekcí z hloubek 200 000 km na povrch. Asi za 8 minut granule vychladne a klesá pod povrch.
gravitační čočka – zobrazení velmi vzdálené galaxie bližším masivním objektem (např. obří eliptickou galaxií). Světelný paprsek se ohýbá při průchodu kolem masivních objektů, podobně jako v čočce dalekohledu. gravitační kolaps (gravitační smrštění) – zhroucení hvězdy pod vlastní tíhou. Výsledkem je neutronová hvězda nebo černá díra. hmotnost – množství látky v tělese obsažené hmotnost Slunce – množství látky, z níž je vybudováno Slunce. Je 300 tisíckrát větší než hmotnost Země. Nepředstavitelné číslo: dva biliony trilionů kilogramů čili 2 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000 kilogramů. Hmotnosti hvězd a galaxií se udávají v hmotnosti Slunce jako jednotce. Např. hmotnost naší Galaxie je 150 miliard hmotností Slunce.
Není však dostatečně hmotný, aby se zahřál přes 7 milionů stupňů, aby v něm mohly probíhat termonukleární reakce jako v normálních hvězdách. Hubble Edwin P. (1889–1953) – americký astronom, který dokázal, že galaxie jsou obrovské hvězdné soustavy podobné naší Mléčné dráze. Jeho největším objevem byla přímá úměrnost mezi rychlostí s jakou se galaxie vzdalují a jejich vzdáleností (Hubblův zákon). Hubbleova konstanta – udává rychlost, s jakou se vesmír rozpíná. Vzdálenost jednoho milionu světelných roků se každou vteřinu zvětší o 20 kilometrů. Její přesné určení je svízelné a tak různí autoři dochází k různým přírustkům jednoho milionu světelných roků – od hodnoty 15 km za vteřinu až do 25 km za vteřinu.
hmotnost Země – šest milionů trilionů kilogramů 6 000 000 000 000 000 000 000 000 kilogramů. Užívá se jako jednotka pro hmotnost planet.
Hubbleův dalekohled – dalekohled vynikajících vlastností, o průměru zrcadla 2,4 m, který krouží jako družice kolem Země ve výšce 600 kilometrů. Jeho podrobné snímky s vysokou rozlišovací schopností přinesly řadu nových poznatků o stavbě a vývoji vesmíru.
hnědý trpaslík – plynná koule s hmotností menší než dvacetina hmotnosti Slunce. Jeho hmotnost je dostatečně velká, aby se vlastní gravitací smrštil, zahřál a zářil tmavě červeným světlem.
Hubbleův zákon – čím jsou od sebe galaxie vzdálenější, tím rychleji se od sebe vzdalují. Rychlost vzdalování pro vzdálenost jeden milion světelných roků udává Hubbleova konstanta.
hvězda – těleso o hmotnosti dvacet tisíc Zemí a menší než dvacet milionů Zemí. Normální hvězdy (to jest všechny, které vidíme na obloze pouhým okem) jsou plazmová tělesa, v jejichž středu probíhají termonukleární reakce. Bílí trpaslíci a neutronové hvězdy (ty pouhým okem nevidíme) jsou pozůstatky normálních hvězd. Září díky své tepelné a rotační energii, kterou si uchovaly z období (termonukleárního) období své existence. hvězdná soustava – seskupení hvězd. Osamocené hvězdy jsou ve vesmíru vzácné. Najdeme je ve skupinkách po dvou (dvojhvězdy, po třech (trojhvězdy) atd: po desítky až stovky tvoří otevřenou hvězdokupu, mnoho tisíc až milion hvězd jsou v kulové hvězdokupě, sta miliony až miliardy v nepravidelné nebo trpasličí galaxii, desítky až stovky miliard hvězd jsou ve spirální galaxii, biliony v obří eliptické galaxii. Mnohé hvězdy bez hvězdného průvodce jsou obklopeny planetami (např. naše Slunce a jiné). hvězdná velikost je číselné vyjádření jasnosti hvězdy. Značí se m (z latinského magnitudo). Čím je hvězda jasnější, tím je menší její m. Rozdíl 5 velikostí mezi dvěma hvězdami znamená, že jasnější hvězda osvětluje stokrát více než hvězda slabá.
hvězdokupa – soustava několika desítek až milionu hvězd. Malý počet hvězd tvoří otevřenou neboli galaktickou hvězdokupu (např. Kuřátka). Mnoho tisíc hvězd tvoří kulovou hvězdokupu. Charon – družice Plutona infračervené záření – záření o vlnových délkách 0,7 mikronu až po desetinu milimetru. Jeho zdrojem jsou planety, mlhoviny, galaxie. ionizace – odtržení elektronu z atomu nebo z molekuly. Dochází k ní při vysoké hustotě nebo vysoké hustotě. Opačným procesem je rekombinace. jaderná reakce – přeměna atomového jádra. Fúze (např vodíku) je spojení lehkých jader, štěpná reakce (např uranu) je rozložení těžkého jádra na lehčí. jádro atomu – středová část atomu. Soustava protonů a neutronů vázaných k sobě jadernou silou. Jádro je hlavní částí atomu a je několik tisíckrát těžší než všechny elektrony atomu dohromady. Velikost atomového jádra je jen několik biliontin milimetru (0,000 000 000 001 mm). Je tedy stotisíckrát menší než průměr atomu (desetimiliontina milimetru). Jádra atomů vznikají z protonů (tj. vodíkových jader) za žáru mnoha milionů stupňů v nitru hvězd.
jádro galaxie – středová oblast galaxie, v níž je nakupeno velké množství hvězd a mezihvězdné hmoty. V jádru některých galaxií se nachází supermasivní černá díra.
konvekce – přenos energie s pohybující se hmotou. V horní třetině Slunce se děje přenos sluneční energie konvekcí, která se na povrchu Slunce (to jest ve fotosféře) projevuje jako granule (svítící zrna).
jádro hvězdy – středová oblast hvězdy, kde probíhají termonukleární reakce.
koróna – vnější rozsáhlá, horká a velmi řídká část atmosféry Slunce či jiné hvězdy. Skýtá nádhernou podívanou při zatmění Slunce.
klidová energie – energie, kterou má částice (či těleso) v klidu. Je rovna m x c2, kde m je hmotnost a c2 je čtverec rychlosti světla (9 x 1016 m2s-2). kinetická energie (pohybová energie) – energie, kterou má částice nebo celé těleso v důsledku svého pohybu. Některé částice (např. protony, elektrony, atomová jádra) se pohybují rychlostí blízkou rychlosti světla. Takovým částicím se říká kosmické záření. kolaps – totéž co zhroucení: náhlé zmenšení objemu pod vlastní gravitací. Masivní hvězdy končí svůj život kolapsem v neutronovou hvězdu nebo v černou díru. kometa – ledové těleso obíhající Slunce. Rozměr od několika kilometrů do několika desítek kilometrů. Když se přiblíží ke Slunci, uvolňují se plyny a prach. Ty vytvoří rozsáhlou hlavu – kómu a dlouhý ohon.
korpuskulární záření – proud rychlých částic. Příkladem je sluneční či hvězdný vítr, v němž částice dosahují rychlostí stovek až tisíců kilometrů za vteřinu. Nejrychlejším korpuskulárním zářením je kosmické záření. kosmické záření (kosmické paprsky) – vysokoenergetické částice dopadající na Zemi z kosmického prostoru. Jsou v něm jádra všech prvků, elektrony a záření gama. kulová hvězdokupa – seskupení desetitisíců až milionu hvězd do kulového tvaru o průměru zhruba 75 světelných let. Kulové hvězdokupy představují nejstarší složku galaxií – asi deset miliard roků. Jsou stálé vůči gravitačnímu působení galaxie. kvasar – objekt s velikým posuvem spektra k červenému konci. Kvasary jsou velmi vzdálené a mají mnohem větší zářivost než celá
galaxie. Zdrojem jejich energie je supermasivní černá díra v jejich středu. Představují ranou vývojovou fázi galaxií, proto se vyskytovaly v hojném počtu před několika miliardami roků. V dalekohledu se jeví jako slabé hvězdy. Magellanova oblaka – dvě nepravidelné galaxie, průvodci naší Galaxie. Obyvatelům jižní polokoule skýtají krásnou podívanou.
mezihvězdná látka – plyny a prach v prostoru mezi hvězdami. V nepravidelných galaxiích je mnoho mezihvězdné látky, kdežto v eliptických galaxiích mezihvězdná látka není. mezihvězdné oblako – oblako mezihvězdné látky, v němž je větší hustota než v okolí. Projevuje se jako mlhovina.
M – objekt v Messierově katalogu. Např. M1 je Krabí mlhovina, M33 Velká galaxie v Andromedě, M42 Velká mlhovina v Orionu.
mezihvězdný prach – malá zrnka (menší než tisícina milimetru) v mezihvězdném prostoru. Jejich tvar je nepravidelný. Podle dnešních poznatků jsou z uhlíku nebo křemičitanu. Jsou pravděpodobně obaleny ledem.
magnetosféra – prostor kolem zmagnetizované planety. Vytváří dutinu ve slunečním větru, neboť jeho nabité částice nemohou do magnetosféry proniknout. Zemská magnetosféra tak ochraňuje celou biosféru před slunečním větrem.
mikrometr – tisícina milimetru. Vlnová délka světla je přibližně polovina mikrometru.
měsíc (družice) – těleso, které obíhá kolem planety. Je buď přirozený nebo vytvořený člověkem (umělý). HST a televizní družice jsou umělé měsíce (družice) Země. Náš Měsíc nebo Jupiterova Io jsou měsíce (družice) přirozené. Messierův katalog – seznam mlhovin, hvězdokup a galaxií z roku 1784. Objekty v katalogu uvedené se značí písmenem M, k němuž se připojuje pořadové číslo objektu v katalogu (např. M31).
Místní skupina galaxií – skupina asi 23 galaxií, mezi něž patří naše Galaxie, Velká galaxie v Andromedě, Magellanova oblaka aj. Měří kolem 3 milionů světelných roků. Mléčná dráha – světlý pruh obepínající celou oblohu. Je to naše Galaxie, viděná zevnitř od jedné ze sto padesáti miliard hvězd – to jest od našeho Slunce. Dalekohledem zjistíme, že stříbřitý pruh Mléčné dráhy je ohromné množství slabých vzdálených hvězd. Jsou to hvězdy patřící do spirálních ramen Galaxie.
mlhovina – oblako plynů a prachu nebo jen prachu v prostoru mezi hvězdami. Vidíme je proto, že září (emisní mlhovina) nebo že pohlcují světlo vzdálenějších hvězd (tmavá mlhovina). neutrino – elementární částice bez náboje a (téměř s nulovou hmotností). Uvolňuje se v obrovském množství uvnitř hvězd, kde probíhají thermonukleární reakce. Při nich se ve vznikajícím jádru protony mění v neutrony a vznikají neutrina. Nesmírný tok neutrin je uvolňován z nitra kolabující supernovy. Tento neutrinový tok byl potvrzen u supernovy z února r. 1987. neutron – neutrální částice, o málo těžší než proton. Neutrony v jádrech atomů vznikly a stále vznikají z protonů za vysokých teplot v nitru hvězd; např. při přeměně vodíku v helium ve většině hvězd, které vidíme na obloze. neutronová hvězda – koule o průměru asi 30 kilometrů, jejíž hustota je obrovská (tisíce tun v jednom krychlovém centimetru). Sestává jen z neutronů. Je pozůstatkem po masivní hvězdě. neutronový plyn – látka za velmi vysokých hustot. Neutrony jsou v ní stálé a nemohou se rozpadat. Pulsary jsou z neutronového plynu.
NGC – seznam mlhovin, hvězdokup a galaxií z r. 1888. Anglicky se jmenuje New General Catalogue (Nový Obecný Katalog). Připojené číslo za zkratkou je pořadové číslo v katalogu. Např. Krabí mlhovina je NGC 1952, zatímco v Messierově katalogu je na prvém místě (tedy M1). NGC 1976 je M 42 v Orionu atd. Seznam objektů NGC je mnohem obsáhlejší než seznam objektů označených M. nm – nanometr, miliontina milimetru. 1 nm = 0,000 001 mm. obří galaxie – galaxie, která má bilion hvězd a více. Ve středu velkých galaktických kup jsou obří eliptické galaxie. odsluní – bod na dráze planety či komety, který je nejdále od Slunce odzemí – bod na dráze Měsíce nebo umělé družice, který je nejdále od Země. Odborný název je apogeum. Oortův oblak komet – velké množství špinavých ledovců (o velikosti asi deset kilometrů), které obklopují sluneční soustavu ve vzdálenosti několika světelných měsíců až dvou světelných roků. Některé z nich se přiblíží ke Slunci, vypařují se teplem a vytvoří kolem ledového jádra velký obal (kómu) a dlouhý ohon.
otevřená hvězdokupa (či galaktická hvězdokupa) je soustava desítek až několika tisíc hvězd, které se zrodily současně z téhož mezihvězdného oblaku. Jejich vlastní přitažlivost nestačí odolat gravitačním (tzv. slapovým) silám galaxie, takže otevřená hvězdokupa se po milionech roků rozpadne. penumbra – 1/ Polostín vytvořený za Zemí, Měsícem či jiným pevným tělesem. Z polostínu Měsíce lze vidět částečné zatmění Slunce. Před a po zatmění Měsíce nejdříve nastává nenápadné polostínové zatmění. 2/ Přechod tmavého jádra skvrny (umbry) do jasné fotosféry perigeum – viz přízemí perihelium – viz přísluní planeta – chladné těleso obíhající kolem Slunce či jiné hvězdy. Je dostatečně hmotné, aby se vlastní gravitací ztvárnilo do koule. Není však dostatečně hmotné, aby v jeho nitru probíhaly termonukleární reakce. Svítí odraženým světlem své hvězdy. planetka (planetoida, asteroida, malá planeta) – jedno z mnoha tisíců kamenných těles sluneční soustavy. Jejich velikost je od stovek metrů do stovek kilometrů. Většina jich je mezi dráhami Marsu a Jupitera.
planetární mlhovina – rozpínající se obal červeného obra odfouknutý tlakem jeho degenerovaného jádra (bílého trpaslíka) planetární soustava – systém pevných těles, která obíhají kolem Slunce nebo kolem jiné hvězdy. Je známo mnoho mimoslunečních planetárních soustav. plazma – ionizovaný plyn, to jest plyn, z jehož atomů byly odtrženy elektrony. Je dobrým vodičem elektřiny a chování plazmatu je proto silně ovlivněno magnetickým polem. Vlastnosti plazmatu v magnetickém poli popisuje vědní obor zvaný magnetohydrodynamika nebo též hydromagnetika. Ten nachází široké uplatnění v astronomii, neboť většina pozorovaného vesmíru je z plazmatu a magnetická pole jsou všude. polární záře – světélkování atmosféry ve výškách 70 km až 1000 km, vyvolané dopadem rychlých elektronů. Nejčastěji se vyskytuje v polárních oblastech. prahvězda – zárodečný stav hvězdy před zapálením termonukleárních reakcí. Prahvězda se zahřívá a svítí tím, že se smršťuje pod vlastní tíhou. Je přechodem mezi globulí a hvězdou.
proton – jádro vodíkového atomu; z protonů vznikají v nitru hvězd všechna ostatní atomová jádra proplydy – totéž co protoplanetární disky. HST pořídil mnoho snímků proplyd, zejména v Orionově velké mlhovině.
rázová vlna – náhlá změna v tlaku, teplotě a hustotě. Vzniká tehdy, pohybuje-li se objekt v plynu rychleji než činí rychlost zvuku. Rázové vlně ve světle se říká Čerenkovovo záření. reflexní mlhovina – oblako prachu v mezihvězdném prostoru, které odráží světlo hvězd
protoplanetární disk (protoplanetární mlhovina) – oblako plynů a prachu, otáčející se kolem mladého Slunce nebo mladé hvězdy. Později z ní vznikají planety.
rekombinace – zachycení volného elektronu iontem plynu. Opak ionizace
přísluní – bod na dráze planety, komety nebo planetky, který je nejblíže Slunci. Odborně perihelium.
rentgenové záření – elektromagnetické záření o vlnových délkách 0,001 nm až 10 nm. (nm – nanometr – je miliontina milimetru)
přízemí – bod na dráze družice kolem Země, který je Zemi nejblíže. Odborně perigeum.
rozlišovací schopnost – schopnost vidět drobné detaily na obrázku. Při velké rozlišovací schopnosti dalekohledu (např. HST) je na jeho snímku mnoho drobných detailů.
pulsar – velmi rychle rotující neutronová hvězda. Vysílá pravidelné pulsy v různých druzích elektromagnetického záření. Je to pozůstatek supernov. rameno galaxie – vnější protáhlá část galaxie, která se prostírá od jádra až k jejímu okraji. Má tvar spirály, obsahuje mnoho žhavých hvězd, mlhovin a mezihvězdné látky. Hvězdy a jejich planetární soustavy vznikají v ramenech galaxií.
rozpínání vesmíru – galaxie se od sebe vzdalují tím rychleji, čím jsou od sebe vzdálenější. Ve spektru se toto vzdalování projeví rudým posuvem. V důsledku temné energie se rozpínání vesmíru v posledních 7 miliardách roků urychluje. rudý posuv – posuv spektrálních čar k delším vlnovým délkám. Je způsoben buď vzdalováním zdroje záření (Dopplerův efekt) nebo
silnou gravitací (relativistický rudý posuv – např. záření neutronových hvězd). rychlost světla – 300 000 km za sekundu. Přesně 299 792 458 metrů za vteřinu. To je vzduchoprázdnu. V průzračném materiálu (jako je sklo, vzduch nebo voda) je rychlost světla pomalejší. skrytá hmota – viz temná hmota Slunce – nejbližší hvězda a střed sluneční soustavy. Jedna ze sto padesáti miliard hvězd v naší Galaxii. sluneční konstanta – množství sluneční energie dopadající na 1 metr čtverečný, postavený kolmo k paprsků mimo zemskou atmosféru. Tato důležitá veličina je 1,37 kW na metr čtverečný. Ze sluneční konstanty snadno vypočteme sluneční zářivost. sluneční soustava – Slunce a systém těles, která kolem něho obíhají. Takových soustav je ve vesmíru mnoho – nazýváme je mimosluneční soustavy. sluneční vítr – proud částic (elektronů, protonů, atomových jader), který vysílá Slunce nepřetržitě do meziplanetárních prostoru. Jeho rychlosti jsou 300 až 700 km za vteřinu.
sluneční zářivost – množství energie vyzařované Sluncem každou vteřinu do okolního prostoru. Je to výkon 386 trilionů megawattů (trilion má 18 nul). Tento výkon je jednotkou pro měření zářivosti všech hvězd. souhvězdí – náhodné seskupení hvězd na obloze, které připomíná osoby, zvířata nebo věci. Celá obloha je rozdělena na 88 souhvězdí. Souhvězdí měla dříve (a mají dodnes) praktický význam pro určení hvězd. Ve středověku nebylo označení hvězdy Epsilon Cygni (εCyg) ani arabské pojmenování Gienah (arabská literatura se do Evropy dostala v době posledních Přemyslovců). A tak ji astronomové označovali jako „jasná hvězda v levém křídlu Labutě“. spektrální čára – jasný úzký pruh ve spektru (to je emisní čára) nebo tmavý úzký pruh na jasném pozadí (absorpční čára) spektrograf – zařízení, v němž se rozkládá záření ve spektrum, které se pak snímá (na fotografickou desku, CCD, fotometrem či jiným čidlem). Spektrograf připojený k dalekohledu je nejdůležitější přístroj pro poznávání vesmíru. spektrum – záření rozložené ne jednotlivé barvy (vlnové délky). Nejjednodušším slunečním spektrem je duha
spirální galaxie – galaxie, která má mladší hvězdy, mlhoviny a prach v plochém disku, především ve spirálních ramenech. Naše Mléčná dráha a Velká galaxie v Andromedě jsou spirální galaxie. supermasivní černá díra – černá díra uvnitř kvasarů a některých galaxií. Její hmotnost je zhruba miliardkrát větší než hmotnost Slunce. Je příčinou mohutného toku záření rentgenovského, infračerveného a rádiového aktivních galaxií. supergalaxie – největší systém galaxií. Může mít až sto tisíc galaxií. Průměr supergalaxie je větší než 100 m ilionů světelných let. Supergalaxie jsou největší systémy ve vesmíru. supernova – katastrofický zánik masivní hvězdy. K explozi supernovy dochází po vyčerpání jaderné energie v nitru hvězdy.
svítivost – množství světla, které hvězda vyzařuje za vteřinu do okolního vesmíru. Nezávisí nijak na vzdálenosti hvězdy od nás. temná hmota (chybějící hmota, skrytá hmota) – hmota, která působí na hvězdy a galaxie gravitační přitažlivostí, ale kterou nelze zjistit žádným přímým způsobem (např. ve světle či jiném druhu elektromagnetického záření). Je jí asi 6krát více než hmoty zářící (= baryonové) termonukleární reakce – přeměny atomových jader, které probíhají za vysokých teplot (mnoho milionů až miliard stupňů) tmavá mlhovina – mezihvězdné oblako prachu, které pohlcuje světlo vzdálenějších hvězd i mlhovin a zastiňuje je trilion – milion bilionů čili miliarda miliard. Číslo s 18 nulami (1018)
světelný rok – vzdálenost, kterou světlo urazí za jeden rok. Rok má přibližně 30 000 000 vteřin. Za jednu vteřinu světlo urazí 300 000 km. Vynásobením dostaneme 9 bilionů kilometrů, což je přibližně světelný rok.
trpasličí galaxie – malá galaxie o malé svítivosti a poměrně malém počtu hvězd (stamiliony až několik miliard)
světlo – elektromagnetické záření, na něž je citlivé naše oko
ultrafialové záření – elektromagnetické záření o vlnové délce větší než má záření rentgenové, ale kratší než má světlo (přibližně 10–400 nanometrů)
umbra – středová, nejtmavší část sluneční skvrny. Teplota umbry je 4000 stupňů (K) a je v ní silné magnetické pole.
záření vyslaného přeskokem elektronu mezi pod hladinami základního stavu atomu cesiového isotopu 133.
umělý měsíc (umělá družice) – těleso vytvořené lidskou rukou, které obíhá planetu. HST je umělý měsíc Země. Sonda Galileo byla umělý měsíc Jupitera.
výtrysk – velmi rychlý proud plynů a prachu vyvržený z rodící se hvězdy nebo z jádra aktivních galaxií.
Velká exploze – Big Bang
vznik planet – planety vznikají z prachu a plynů protoplanetárních disků kolem mladých hvězd. Tak vznikly i planety sluneční soustavy.
Velký třesk – Big Bang vlastní gravitace – síla, která drží pohromadě kosmická tělesa (Měsíce, planety, hvězdy) a jejich soustavy (sluneční soustavu, hvězdokupy, galaxie, galaktické kupy, supergalaxie) vlnová délka – vzdálenost sousedních vrcholů vlny vodík – nejlehčí a nejjednodušší prvek. Jeho atom se skládá z jednoho protonu a jednoho elektronu. Je to nejrozšířenější prvek ve vesmíru, asi 80 % vesmíru je z vodíku. vteřina (sekunda) – základní jednotka pro měření času: je to časový interval rovný 9 192 631 770 kmitům elektromagnetického
zářivost – výkon hvězdy, to je celkové množství energie, kterou hvězda vyzáří do mezihvězdného prostoru. Zářivost hvězdy závisí na její hmotnosti. Jednotkou zářivosti je zářivost Slunce (tři sta osmdesát šest trilionů Megawatt, 3,86 x 1026 W). zbytky supernovy – rozpínající se mlhovina, která byla vyvržena při kolapsu masivní hvězdy zdánlivá hvězdná velikost – udává osvětlení hvězdou, to jest množství záření dopadající na 1 metr čtverečný kolmý k paprskům (viz hvězdná velikost). Závisí na zářivosti hvězdy a na její vzdálenosti od nás. Zavedením absolutní hvězdné velikosti se vylučuje vzdálenost.
