Proč pozorujeme vesmír ze Země i z kosmu?
Kosmický dalekohled není automaticky lepší než pozemský. Každé umístění má své výhody a omezení. Důležité je, jaké záření chceme zachytit, jak slabý objekt hledáme a jak podrobně ho potřebujeme rozlišit.
© / kredit: ESO · Zdroj · · CC BY 4.0 · Úpravy: výřez, zmenšení a kredit.
Obloha má více podob
Viditelné světlo tvoří jen malou část elektromagnetického spektra. Vesmír zkoumáme také v rádiovém, infračerveném, ultrafialovém, rentgenovém a gama záření. Každá oblast ukazuje jiné fyzikální děje.
Studený prach může být výrazný v infračerveném oboru, velmi horký plyn v rentgenovém a některé procesy v okolí černých děr i v rádiovém. Jediný snímek proto obvykle nevypráví celý příběh. Kombinace různých pozorování pomáhá odlišit možná vysvětlení.
Atmosféra chrání, ale také překáží
Zemská atmosféra propouští viditelné světlo, část infračerveného a široká rádiová pásma. Velkou část jiného záření pohltí. Právě proto potřebujeme pro řadu ultrafialových a rentgenových měření přístroje nad atmosférou.
Pozemská pozorování navíc ovlivňují mraky, vodní pára, světelné znečištění a turbulence vzduchu. Proto observatoře často stojí vysoko v suchých oblastech. V infračerveném oboru může vadit i vlastní tepelné záření okolí a přístroje.
Kvalitativní přehled propustnosti zemské atmosféry v různých částech elektromagnetického spektra. Jednotlivá okna závisejí na vlnové délce, vodní páře, výšce a podmínkách. Tabulka není přesnou přenosovou křivkou a neříká, že atmosféra propouští všechno rádiové nebo infračervené záření.
© / kredit: Kosmologické novinky · Zdroj · Odborný podklad · CC BY 4.0 · Úpravy: vlastní schéma.
Co umějí pozemské observatoře
Na Zemi můžeme budovat velmi velká zrcadla, přístroje opravovat a měnit jejich vybavení. Adaptivní optika průběžně koriguje část zkreslení způsobeného atmosférou. Soustavy radioteleskopů zase spojují signály z více antén a dosahují jemného úhlového rozlišení.
Příkladem jsou dalekohledy VLT na observatoři Paranal v Chile. Soustava ALMA na náhorní plošině Chajnantor pozoruje milimetrové a submilimetrové záření, v němž lze zkoumat například chladný plyn a prach. Pozemská astronomie tak není jen levnější náhradou kosmických misí.
Co získáme ve vesmíru
Nad atmosférou odpadají mraky a atmosférické chvění obrazu. Otevřou se také obory záření, které ze Země běžně nepozorujeme. Cena za tuto výhodu zahrnuje náročný start, omezení hmotnosti i obtížné opravy. Ani kosmický přístroj není bez rušivých vlivů a technických omezení.
Hubbleův dalekohled pozoruje v ultrafialové, viditelné a části blízké infračervené oblasti. Webbův dalekohled se zaměřuje na infračervené záření. Mise Planck měřila mikrovlnnou oblohu a pomohla zmapovat reliktní záření. Nejde o tři zaměnitelné fotoaparáty, ale o odlišné vědecké nástroje.
Teleskop není jen výrobna obrázků
Astronomové měří také jas a jeho změny, polohy objektů nebo spektra. Rozklad světla podle vlnových délek pomáhá určit chemické složení, teplotu, pohyb či rudý posuv. Z těchto měření pak vznikají závěry o hvězdách, galaxiích i rozpínání vesmíru.
Ať pozorujeme ze Země, nebo z kosmu, světlo k nám potřebuje čas. Vzdálené objekty proto vidíme v minulosti. Umístění teleskopu tuto vlastnost neodstraňuje; rozhoduje především o tom, jakou informaci dokážeme zachytit.
Zdroje a další čtení
Proč je to zajímavé právě pro vás?
U zprávy o novém objevu napoví název přístroje a druh pozorovaného záření, co vědci skutečně změřili. Barevný obrázek může být přehledným zobrazením neviditelného záření, nikoli pohledem, který bychom na stejném místě viděli vlastníma očima.
Našli jste chybu nebo nepřesnost? Napište redakci. (redakce@kosmonovinky.cz)