Amerika s Asií zahájí stavbu největšího dalekohledu světa  
Smlouva o společném projektu stavby a financování Třicetimetrového dalekohledu (TMT) dostala finální podobu, rozhodující účastníci dokument podepsali. Hlavní finanční zátěž ponese Gordon and Betty Moore Foundation. Podílet se budou Kanda, Čína, Indie i Japonsko a stavět se začne v dubnu 2014. První snímky mají začít padat už za devět let!


 

Zvětšit obrázek
Takhle to začínalo – Galileův dalekohled se dvěma čočkami. (Kredit: The Franklin Institute, Philadelphia)

Základním nástrojem optické astronomie je pořádný dalekohled. V roce 1900 ten největší měli ve Spojených státech. Průměr byl jeden metr a pyšnila se jím Yerkesova observatoř ve Wisconsinu. V roce 1917 převzala s 2,5 metrovým zrcadlovým dalekohledem na Mt. Wilsonu vedení Kalifornie. Amerika v tomto zápolení držela prim dlouho, protože o tři desetiletí později, potavili na Mt. Palomaru (také v Kalifornii)  5metrový Halův reflektor. V šedesátých letech na Kavkaze laťku o metr posunul Sovětský svaz. V té době se ale již také začalo se stavbami na jižní polokouli.

 

Zvětšit obrázek
Čtyřicetipalcový teleskop (1,016 m) z přelomu předminulého století, postavený ve Wisconsinu, byl tím největším na světě téměř dvě desetiletí. (Kredit: University of Chicago, Yerkers Observatory)

Mezi ty největší optické dalekohledy se někdy řadí i společné dílo NASA a ESA– Hubble space telescope, jehož stavba  trvala 15 let a na oběžnou dráhu ho dopravil raketoplánem Discovery (1990). Prakticky šlo ale o observatoř Goddardova střediska pro kosmické lety v americkém Marylandu, protože odtud se Hubble řídíl a tam také z něj proudila data. Mezi ty největší „Habla“ řadíme navzdory tomu, že to je ve skutečnosti prcek. Větší z jeho dvou zrcadel má totiž jen 2,4 m. Jenže dalekohled ve vesmíru, kde nezkreslují obraz atmosferické vlivy, je zcela jiné kafe. I když v porovnání s Keckovými dalekohledy je jeho sběrná plocha 17x menší, rozlišovací schopností je předčí, což je pro zhotovování ostrých a líbivých snímků, vlastnost k nezaplacení.

 

Zvětšit obrázek
Kalifornie začala hrát první housle v roce 1917 svým 2,5 metrovým dalekohledem na Mt. Wilsonu. (Kredit: Mt. Wilson Observatory)

Mezi fyzicky největší pozemské dalekohledy dnes patří Keckovy dalekohledy na Havajských ostrovech umístěné na 4000m vysoké hoře Mauna Kea. V severním Chile na hoře Cerro Paranal je skupina dalekohledů VLT (Very Large Telescope). K těm nejvýkonnějším se ještě někdy řadí Subaru, Gemini, SALT a GTC.

 

 

Zvětšit obrázek
Mt. Palomaru 5metrový Halův reflektor. Trvalo dvacet let, než jím v roce 1949 prošlo první světlo. Do doby, než byl v roce 1993 spuštěn Keck 1, poskytoval nejlepší rozlišení ze všech dalekohledů světa. (Kredit: Caltech, Palomar Observatory)

Very Large Telescope (VLT) je ve skutečnosti soustava čtyř dalekohledů v chilské poušti Atacama. Provozuje je Evropská jižní observatoř a musí za to samozřejmě astronomické chilské observatoři Paranal platit.  Jednotlivé dalekohledy mají průměr zrcadel 8,2 m. Pokud pracují společně, jejich zobrazovací schopnost odpovídá dalekohledu o průměru 16 m. Spuštěna byla před osmi lety.


 

Zvětšit obrázek
Very Large Telescope (VLT). To kulovité vpředu jsou pomocné teleskopy „jen“ s 1,8 metrovými zrcadly. (Kredit: ESO)

Keckovy dalekohledy jsou v současné době těmi největšími na světě. Pojmenovány jsou po mecenáši Howardu B. Keckovi, který věnoval na jejich stavbu 70 miliónů dolarů. Pracují od r. 1996 a oba je řídí tři instituce: Caltech (Kalifornský technologický institut), Kalifornská Univerzita a NASA.  Keck I a Keck II jsou od sebe 90 metrů, každý z dalekohledů váží 300 tun. Primární zrcadlo je z 36 zrcadel poskládaných do šestiúhelníku a ty mají průměr 1,8 metrů. Díky počítači, který jednotlivé části nastavuje s přesností dvacet nanometrů ale prakticky představují dalekohled s průměrem zrcadla 10 metrů. Proti Hubbleovi s jeho větší rozlišovací schopností, mají Keckovy dalekohledy jednu velkou přednost, dokážou zachytit mnohem slabší signály. Jejich citlivost je taková, že by zaregistrovaly plamen svíčky na Měsíci. I to se jeví mnohým už málo. Čína a Indie již v loňském roce ohlásily, že během pěti let chtějí mít třicetimetrové okno do vesmíru. Podobně reagují i Japonci. Jejich parlament za stejným účelem letos v březnu uvolnil více než 12 milionů dolarů na stavbu segmentovaného teleskopu se 492 zrcadly s ekvivalentem primárního zrcadla třicet metrů.

 

 

Zvětšit obrázek
jeden ze čtyř teleskopů VLT. Průměr zrcadla 8,2 m (Kredit: ESO)

Z Ameriky přichází zpráva, že došlo k dohodě a  rámcová smlouva o výstavbě a financování projektu třicetimetrového dalekohledu je podepsána. Hlavní finanční zátěž ponese Gordon and Betty Moore Foundation. Dohodu za hlavního podílníka podepsal prezident University of California Mark Yudof. Svůj podpis připojililo i několik rozhodujících zahraničních partnerů. Ve smlouvě jsou definovány cíle projektu, podmínky pro stavbu dalekohledu i zmíněné financování. Kromě americké nadace a kalifornské university přispějí Kalifornský technologický institut, Sdružení kanadských univerzit pro výzkum v astronomii, Národní astronomická observatoř Japonska, konsorcium čínských institucí vytvořené národními astronomickými observatořemi spadajícími pod Čínskou akademii věd a indické instituce  podporované jejich Ministerstvem vědy a techniky.

 

 

Zvětšit obrázek
Keck II (Kredit: Wikipedia)

Kopnout do země na vrcholu vyhaslé havajské sopky Mauna Kea, kde největší teleskop světa TMT (Thirty Meter Telescope) má vyrůst, se má v dubnu 2014. V provozu by měl být za devět let. Dalekohled TMT bude vybaven spektrografem IRIS, což je něco jako sofistikovaný fotoaparát snímající menší obrázky ve 2000 různých vlnových délkách současně. S jeho přispěním by měl  poskytovat snímky třikrát ostřejší než jakých jsou v současné době schopen dosáhnout tandem  Keckových dalekohledů. Jejich havajský soused by podle expertů měl v řadě případů získávat snímky z vesmíru dokonce ostřejší než, jakými nás zásobuje Hubbleův vesmírný teleskop.

Zvětšit obrázek
Za největší dalekohledy světa jsou považovány Keckovy dalekohledy na Manua Kea, Havaj. (Kredit NASA/JPL)

Kromě jiného se tímto sňatkem dosáhne i na  planety, které nám unikaly protože na současné vybavení astronomů byly jen „červené“ a nedostatečně velké. Prý budeme překvapeni, co všechno ve vesmíru  v novém rozlišení o vysoké citlivosti uvidíme, tvrdí odborníci na optiku. Ve spojení s IRISem teleskop TMT bude schopen zajišťovat i takový servis, jakým je chemická analýza povrchu planet a měsíců Sluneční soustavy. TMT umožní sledovat vývoj galaxií v uplynulých 13 miliardách let, a zprostředkuje nám pohled do minulosti na na první hvězdy vzniklé v době velmi raného vesmíru. To vše by nám mělo prospět v pochopení fyzikální podstaty raných galaxií.

 

 

 

 

 

Zvětšit obrázek
Zatím jen umělecké zpracování třicetimetrového teleskopu z Kalifornie. Podle smlouvy by se mlo začít stavět už příští rok. (Kredit: TMT, University of California)

Zmíněný IRIS je rovněž společný projekt na němž se účastní více než 50 astronomů z USA, Kanady, Japonska a Číny. Nejdůležitější komponenty tohoto dovybavení TMT budou zřejmě dodávat astrofyzikální laboratoře kalifornské university. Mají k tomu všechny předpoklady, podobné doplňky jejich technici totiž už montovali na vícero největších teleskopů světa.
Dalším udělátkem, které bude mít nový teleskop k dispozici, bude ISSP ( Infrared Multi-Slit Spectrometer).

Zvětšit obrázek
A tak by mohla vypadat vlastní konstrukce dalekohledu. Podívat se z něj až do vzdálenosti třinácti miliard světelných let bychom měli za 7 let. (Kredit: TMT, University of California)

V tomto případě půjde ale jen o repliku nástroje, který kalifornské laboratoře dodaly v loňském roce Keckově observatoři. Podle Iana S. McLeana, ředitele laboratoře a profesora fyziky a astronomie na UCLA bude TMT se zmíněným dovybavením výkon teleskopu výrazně vylepší a v blízké infračervené oblasti bude ve velkém stylu odhalovat i trpasličí planety a jejich oběžné dráhy. Astronomka Andrea Ghezová, autorka objevu supermasivní černé díry v centru Mléčné dráhy, která má hmotnost přibližně 4 milionkrát větší než naše Slunce se zase těší, jak TMT přispěje ke znalostem fyziky a chování hmoty v extrémních podmínkách. Měli bychom pak dohlédnout až do vzdálenosti 13 miliard světelných let, kdy našemu vesmíru bylo jen 400 až 700 milionů let a byl porodnicí většiny hvězd.


 

Zvětšit obrázek
Evropský extrémně velký dalekohled, s plánovaným uvedením do provozu po roce 2020, by se svým zrcadlem 39,3 m trumfnul třicetimetrový TNT téměř o deset metrů. (Kredit: ESO)

Pozadu ve zkoumání dávné minulosti nehodlá zůstat za zbytkem světa ani Evropa. Plánuje výstavbu  Evropského extrémně velkého dalekohledu s primárním segmentovaným zrcadlem o průměru 39,3 metru. Od roku 2005 jej vyvíjí Evropská jižní observatoř a měl by vyrůst na hoře Cerro Armazones v severní Chile v nadmořské výšce 3060 m. Do služby by měl nastoupit někdy po roce 2020. Jako celá Evropa i tento projekt má potíže se zajištěním zdrojů. Když ale i zemětřesením, cunami a „Fukušimou“ sužované Japonsko našlo ve své kase finance na účast v realizaci TNT... Snad i těm v Bruselu brzo dojde, že vynakládání prostředků na takové výzkumy, jakými je například prověřování účinnosti homeopatik k léčbě hospodářských zvířat není tím tím správným směrem z krize. Bylo by smutné kdyby kvůli takovým prioritám nám okna vesmíru zůstala přibouchnuta.

 

Náš E-ELT se svými 798 šestiúhelníkovými segmenty o rozměru 1,4 m má všechny ambice konkurenční TNT v celkové ploše primárního zrcadla předčit a to dokonce o celou třetinu (přesně o 9,3 metru). Bylo by dobře, kdyby TNT největším dalekohledem světa nezůstal moc dlouho. V astronomii totiž víc než kde jinde platí, že čím větší, tím lepší!


Prameny: University of California, Los Angeles, TMT , ESA

 

Datum: 03.08.2013 15:50
Tisk článku


Diskuze:

ESO

Vít Výmola,2013-08-05 11:58:40

Úplně chápu poznámku ohledně bruselu a přístupu EU k investicím a výzkumu. Nicméně ESO naštestí NENÍ organizací Evropské unie, a tak jejím nahlouplým direktivám nepodléhá. Nanejvýš zprostředkovaně kvůli ekonomické situaci některých členských zemí.

Odpovědět

Vesmír

Samo Slavkovský,2013-08-04 21:09:24

sa nerozpína rýchlosťou svetla, ani sa nej neblíži ;) Aj keď raz túto medzu vplyvom skrytej energie určite dosiahne.

Odpovědět


Opravdu

Josef Šoltes,2013-08-05 08:42:32

Potom logickou úvahou dojdeme k problému, kdy tedy nemohou být některé hvězdy vzdálené 13,5 mld světelných let, protože by tam nestihly doletět. Prostě to není možné. Jak je tedy mohou astronomové pozorovat?

Odpovědět


No protože je tam pámbůch dal

Jenda Krynický,2013-08-05 15:31:41

stejně jako zkameněliny pod zem a tak podobně ;-)

Odpovědět


rychlost rozpinani vesmiru

Pavel Novak,2013-08-05 17:51:12

Rychlost rozpinani viditelne casti vesmiru je v soucasnosti nizsi, nez c. Ale podle teorii o vzniku vesmiru tesne po vzniku doslo k inflaci, kdy rychlost rozpinani vesmiru (ktera neni nijak omezena rychlosti c) byla daleko vyssi nez C. Takze se prostor rozepnul, pak 13 mld let od nas vznikla hvezda a mi ji vidime dnes.

Odpovědět


Jaromir Vrana,2013-08-05 18:36:39

Dekuji, to je ta informace, ktera mi chybela. Tedy ze hvezda vzdalena 13mld svetelnych let mohla byt pred 13mld let vuci nasi Zemi relativne bez rychlosti.

Jen poddotaz - je tedy mozne, ze svetlo nekterych jeste vzdalenejsich hvezd k nam zatim nedorazilo?

Odpovědět


horizont

Jaromir Vrana,2013-08-05 18:52:58

tak jsem z toho zase zmaten :-) viz odstavec od horizontu
https://cs.wikipedia.org/wiki/Velk%C3%BD_t%C5%99esk

Odpovědět


Rozpínání vesmíru

Vladimír Wagner,2013-08-06 22:37:09

Pane Vrána, rozpínání vesmíru probíhá tak, že se zvětšuje prostor mezi objekty v něm. To znamená, že čím vzdálenější objekty od nás, tím rychleji se od nás vzdalují. A je nekonečně mnoho objektů vzdálenějších než je 13,5 miliardy let. A dokonce jsou objekty, které se od nás vzdalují rychlostmi většími než je rychlost světla a nikdy je neuvidíme (jsou za horizontem). Připomínám, ty objekty se nepohybují rychlostí větší než je rychlost světla, to vzdalování je dáno rozpínáním vesmíru. To rozpínání panovalo už před těmi 13 miliardami let a i v té době se od nás vzdalovaly částí stále rychleji čím dále od nas byly. Už v té době byly části, které byly za horizontem. Ale v té době, třeba po první miliardě let života vesmíru, byly nejvzdálenější pozorovatelné objekty právě ve vzdálenosti miliarda světelných let.

Odpovědět


Jaromir Vrana,2013-08-06 23:30:25

dekuji za upresneni.

Odpovědět

Jaromir Vrana,2013-08-04 12:21:18

To by ale znamenalo, sledovat 13 miliard let vzdalene objekty, ktere se od nas vzdaluji temer rychlosti svetla (staci Zeme i objekt kazdy pul rychlosti svetla) - tady temer sledovat nehybny horizont udalosti.

Neni pak frekvence zareni (svetlo) z takto rychle se vzdalujicich objektu limitne se blizici k 0 Hz? (dopleruv jev v mem mozna spatnem chapani)

Odpovědět


Re:

Vít Výmola,2013-08-05 12:58:16

Platí jednoduchá rovnice Lo=Le(1+z), kde Lo je pozorovaná vlnová délka, Le je emitovaná (tedy ta původní, jak ji těleso vyzářilo) a z je rudý posuv, vzniklý rozpínáním vesmíru. Nejvzdálenější pozorovatelné zvětlo je reliktní záření vzniklé asi 400 000 let po velkém třesku. To má z=1089 a je proto posunuté až do mikrovlné oblasti. Nejvzdálenější galaxie, které by měly pozorovat teleskopy (jako TMT), mají ve vzálenosti 13mld světelný let z "jenom" asi 10-12, tedy pořád v rozsahu běžné, případně infračervené astronomie.

Odpovědět

Dotaz

Pavel Roháč,2013-08-04 01:28:20

Možná trochu mimo mísu, ale astrofyzici už ví kterým směrem se mají koukat na nejstarší hvězdy? nebo spíše ví kde je předpokládaný střed vesmíru a tudíž koukají na objekty, které vznikly v jeho bezprostřední blízkosti?
Díky za odpověď.
Člověk by neměl osla pročítat o půl druhé ráno a později, napadají ho pak divné dotazy.

Odpovědět


Dotaz

Michal Vajrauch,2013-08-04 03:29:10

Osel nikdy nespí!

Odpovědět


Nic jako střed vesmíru asi není

Pavel Hudecek,2013-08-04 04:36:55

Zatím se zdá, že náš vesmír je z pohledu 3D nekonečný. Je to něco jako kdybychom si představili život 2D panáčků namalovaných na bublině. Můžou chodit kam chtějí, nikdy nedojdou na konec a nic jako střed pro ně nebude existovat.

Při snaze o dívání co nejdále do minulosti, se astronomové dívají takovými směry, kde v blízkosti nic nepřekáží. Typickým příkladem budiž Hubbleovo hluboké pole.

Odpovědět

nechapu

Jaromir Vrana,2013-08-03 17:45:14

Najde se nekdo rozumnejsi nez ja, kdo my vysvetli tuto vetu? Dekuji:
"Měli bychom pak dohlédnout až do vzdálenosti 13 miliard světelných let, kdy našemu vesmíru bylo jen 400 až 700 milionů let a byl porodnicí většiny hvězd."

Odpovědět


Petr Kuběna,2013-08-03 20:17:18

Nejsem si jistý, jestli odpovím, na co se ptáš, ale principielně čím dále se díváš tím se více díváš do minulosti. Tedy pokud se díváš na hvězdu vzdálenou 10 miliard světelných let, tak se díváš na to jak vypadala před deseti miliardami let, protože tak dlouho trvalo světlu, jež vnímáš, než k nám dorazilo.

Odpovědět


Stáří vesmíru

Vladimír Wagner,2013-08-03 21:46:23

Současný nejpřesnější odhad stáří vesmíru je 13,8 miliard let. Jestliže se díváte na objekty ve vzdálenosti 13 miliard světelných let, tak to světlo z nich k nám letělo právě 13 miliard let a díváme se tak na vesmír v době, kdy jeho stáří bylo pouhých zhruba 800 milionů let.

Odpovědět


vzdálenost 13 mld světelných let

Peter Novotny,2013-08-07 22:25:10

Může mi někdo prosím vysvětlit větu pana Wagnera: “Jestliže se díváte na objekty ve vzdálenosti 13 miliard světelných let, tak to světlo z nich k nám letělo právě 13 miliard let” Tohle mi dává smysl pouze pro stacionární vesmír, který se nerozpíná. Foton ale musí přece překonat nejen vzdálenost která nás odděluje od zdroje záření, ale taky vzdálenost, o kterou se prostor “nafoukne”. Při rychlosti rozpínání 74,3 km za sekundu na každý Mpc vzdálenosti mi například pro objekt vzdálený 8 mld ly vychází, že potřebný čas k překonání této vzdálenosti je okolo 11,5 mld let (omluvte případné nesrovnalosti, počítal jsem se současnou rychlostí rozpínání vesmíru, nenašel jsem informace o tom, jak se rychlost rozpínání vesmíru vyvíjela s časem) Nedá se tedy napsat, že světlo ze vzdálenosti 8 mld ly k nám letělo 8 mld let. Ve skutečnosti foton z objektu vzdáleného od nás v okamžiku jeho emise 8 mld ly k nám letěl 11,5 mld let. Jak je to tedy v tomto i podobných článcích myšleno? Pokud se bavíme o objektech vzdálených 13 mld ly, pak chápu správně jde o zaznamenání fotonů, které k nám putovali 13 mld let z objektu, který byl v době emise pozorovaných fotonů vzdálen například třeba jen 9 mld ly, (vlivem rozpínání prostoru ale fotony absolvovaly dráhu o délce 13 mld ly) a objekt už se v současnosti nachází například ve vzdálenosti 20 mld ly? A jak se vůbec určí stáří fotonu? Podle posuvu spektrálních čar? Ještě k větě pana Wagnera – nebylo by to správně takhle: “Jestliže se díváte na objekty, z nichž světlo k nám letělo 13 mld let, pak se díváte 13 mld let do minulosti”? Vzdálenost bych v té větě nezmiňoval, protože si podle výše uvedených úvah myslím, že ta vzdálenost 13 mld ly je nesprávná. Ale berte to prosím pouze jako dotaz někoho, kdo nemá v uvedené oblasti vzdělání, takže se může velmi mýlit:)

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni












Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace