ŽEŇ OBJEVŮ 2018 (LIII.) - DÍL D
PSÁNO PRO KOZMOS, BRATISLAVA

Dátum: 31. októbra 2020

Autori: Jiří Grygar, a David Ondřich

OBSAH (časť D):

8.2. Pomocné optické přístroje

Zobrazovače na velkých pozemských dalekohledech se v posledních dvou dekádách staly samostatným odvětvím rozvinuté přístrojové techniky. Jen s velkou dávkou nadsázky se jim dá říkat „detektory“, neboť se jedná o přístroje, které mají srovnatelnou složitost a v některých případech i počet součástek jako celý zbytek velkého dalekohledu. Také historické dělení na fotografické, fotometrické, spektroskopické či interferometrické přístroje pozbývá smyslu, neboť tato zařízení s využitím důmyslných optických a elektronických postupů kombinují všechny přístupy. V neposlední řadě jejich využití vyžaduje přidělený mohutný výpočetní výkon, který ze zdrojových elektronických signálů teprve v počítači vytváří „pozorovaná data“. Schopnosti těchto přístrojů jsou ohromující. C. Paladiniová aj. ukázali, že zobrazovač PIONIER (Precision Integrated-Optics Near-infrared Imaging ExpeRiment) na VLTI (Very Large Telescope v interferometrickém režimu, 4× hlavní či pomocný teleskop; Cerro Paranal, Chile) prokázal schopnost zobrazit hvězdnou konvekci na kotoučku hvězdy π1 Gruis (Gru, Jeřáb) z asymptotické větve obrů; kotouček hvězdy má ⌀ ~20 mas (milliarcsecond, tisícina obloukové vteřiny). Přístroje jako SPHERE, GRAVITY (oba již v provozu) a MATISSE (Multi AperTure mid-Infrared SpectroScopic Experiment, v přípravě) posunou možnosti velkých dalekohledů ještě dál.

Složité přístroje na velkých dalekohledech představují jednu cestu, spojování malých a (relativně) levných přístrojů do velkých celků druhou. Příkladem může být budovaná observatoř MROI (Magdalena Ridge Observatory Interferometer, South Baldy, Socorro, Nové Mexiko), která bude po dokončení sestávat z 10 optických dalekohledů o průměru 1,4 m, posunovatelných na 3 ramenech ve tvaru Y s maximální délkou 340 m. Úhlové rozlišení této observatoře bude ~100× lepší než u HST, čehož plánují využít i pozemní družicová střediska, neboť taková přesnost umožní optickou kontrolu stavu družic i na geostacionárních drahách.

8.3. Radioteleskopy a radioobservatoře

Rychlé radiové záblesky (fast radio bursts, FRB) jsou přetrvávající záhadou. Víme již, že jejich zdroje se nacházejí v kosmologických vzdálenostech, z doby trvání a několika identifikovaných mateřských galaxií plyne, že uvolněná energie pochází z prostoru o velikosti malých desítek km. Zářivý výkon zdrojů je během několika milisekund srovnatelný s výkonem celé Mléčné dráhy. S jedinou výjimkou se FRB neopakují. Tou výjimkou je FRB 121102, který pozorně sledují všichni, kdo mohou. D. Michilli aj. zveřejnili výsledky pozorování radioteleskopu v Arecibu (Portoriko) v r. 2016-2017, v nichž autoři zachytili celkem 16 záblesků. Průlomové bylo zjištění, že záblesky jsou vysoce lineárně polarizovanérovina polarizace se v průběhu času stáčí. Stáčení roviny polarizace autoři následně potvrdili na datech z radioteleskopu v Parkesu. Míra tzv. Faradayovy rotace je v případě FRB 121102 natolik výrazná (1,33÷1,46×105 rad/m2), že jediný srovnatelný zdroj představuje magnetar PSR J1745−2900, nacházející se v blízkosti černé veledíry v centru Galaxie. To v kombinaci s délkou záblesků (~30 µs) naznačuje, že zdrojem tohoto FRB může být neutronová hvězda v těsné blízkosti černé veledíry s hmotností ~10 kM. Možná jsou stále i další vysvětlení, např. interakce silně magnetizovaného hvězdného větru nebo pozůstatek po supernově v okolí neutronové hvězdy. Potíž mj. je, že nevíme, zda je FRB 121102 typickým zástupcem rychlých záblesků, nebo jde o jiný druh tohoto jevu. D. Palaniswamyová, Y. Li a B. Zhang propočetli pravděpodobnost, že FRB 121102 je stejný zábleskový zdroj a vidíme ho jako opakující se díky vhodné orientaci vůči nám - taková pravděpodobnost je jen 10-3—10-4. Jak říká aktuální astronomický vtip: teorií, čím jsou FRB způsobeny, je momentálně více než pozorovaných záblesků.

První část budované radiové veleobservatoře SKA (Square-Kilometer Array, JAR + Austrálie + UK + Dánsko + nově Španělsko a Francie), radioobservatoř MeerKAT (Karoo, Severní Kapsko, JAR) použila 14 z prvních 16 antén k pozorování magnetaru PSR J1622-4950, který se v r. 2016 po letech nečinnosti znovu probudil; jde o jeden z pouhých čtyř známých pulsarů, které se projevují současně v rentgenovém i rádiovém oboru spektra. MeerKAT bude mít ve fázi 1 celkem 64 antén, ve fázi 2 přesně 194 a ve spojení s australskými ~130 tis. anténami (Murchisonova radioastronomická observatoř, Boolardy, Západní Austrálie) vytvoří ve fázi 3 radioobservatoř s největší sběrnou plochou na světě! Již po dokončení fáze 1 bude MeerKAT chrlit data tempem 1 TB/h, pro jejich zpracování ve fázi 2 se ve spolupráci jihoafrických univerzit a národní kosmické agentury buduje dedikovaný superpočítač a pro fázi 3 teprve vznikají návrhy softwaru pro zpracování - projekt spoléhá na Moorův zákon a z něj extrapolovaný dostupný výkon v r. 2026, kdy má být SKA uvedena do provozu. V průběhu r. 2018 byly do provozu uvedeny další rádiové antény a také optický robotický dalekohled MeerLICHT (0,65 m, ~1,6°, 10× 10 Mpx CCD), který bude sledovat stejné zorné pole jako radioobservatoř MeerKAT.

1. dubna 2018 převzala správu radioteleskopu v Arecibu University of Central Florida (observatoř zůstává ve vlastnictví americké Národní vědecké nadace, NSF), čímž se vyřešil několik let trvající problém s financováním jeho provozu. Roční příspěvek ve výši 8 mil. USD od NSF klesne na 2 mil. USD, část rozpočtu uhradí NASA z pozorovacího programu asteroidů-křížičů zemské dráhy, část zaplatí UCF výměnou za dedikovaný pozorovací čas a o zbylou část rozpočtu bude probíhat soutěž. V červnu bylo rozhodnuto o poskytnutí finanční pomoci na potřebnou opravu odrazné plochy teleskopu, kterou částečně poškodila tropická bouře Maria v září 2017. V prosinci 2018 NSF oznámila, že ještě navíc poskytne jednorázový grant na vybudování 166 pomocných antén, které rozšíří zorné pole radioteleskopu a zvýší jeho citlivost. Obě vlastnosti usnadní snazší hledání nových milisekundových pulsarů a monitorování těch známých, což by mělo umožnit detekci nízkofrekvenčního šumu gravitačních vln.

Tým projektu ANTARES (což je především neutrinová observatoř pod Středozemním mořem) zveřejnil ve dvou pracích (S. Bhandariová aj., M. Caleb aj.) výsledky pátrání po FRB na radioobservatoři v Parkesu. Přehlídka SUPERB (SUrvey for Pulsars and Extragalactic Radio Bursts) objevila záblesky FRB 150610, FRB 151206, FRB 151230FRB 160102, přičemž u dvou posledních se podařilo změřit i míru polarizace signálu. Ani jeden z FRB se již neopakoval, stejně tak ani pro jeden nebyl objeven protějšek v žádné jiné oblasti elektromagnetického spektra. FRB 160102 vykazoval nenulovou míru Faradayovy rotace, kterou však na základě míry disperze signálu autoři přisuzují působení magnetického pole v mezigalaktickém prostředí a nikoli zdroji samotnému.

8.4. Observatoře vysokých energií

Časopis Astronomy & Astrophysics vydal speciální číslo věnované pozorování Mléčné dráhy observatoří H.E.S.S. (High Energy Stereoscopic System), která má z náhorní plošiny na západě Namibie na disk Galaxie výborný výhled. Observatoř sestává z pětice Čerenkovových dalekohledů rozmístěných ve čtverci; čtyři rohové jsou menší s ⌀ ~ 12 m, středový má primární zrcadlo ⌀ ~ 28 m, všechna zrcadla jsou segmentová a sběrná plocha všech pěti teleskopů činí ≥ 1 000 m2. Tým projektu H.E.S.S. (jméno nese na počest nobelisty Victora Hesse *1883—†1964, objevitele kosmického záření - 1912) v sérii článků zveřejnil katalog 78 galaktických objektů záření s vysokými energiemi, které zahrnují planetární mlhoviny kolem pulsarů, zbytky po supernovách (vč. těch ve dvojhvězdách) a dvojhvězdy aktivní v oboru γ. 16 zdrojů je zcela nových a 47 zatím nebylo možné zařadit, většina z nich jsou patrně aktivní oblasti kolem pulsarů. Nejzáhadnější je nově objevený zdroj záření γ HESS J1741−302, který je poměrně stabilním původcem částic s energiemi několika TeV, zároveň ovšem v oblasti desítek až stovek TeV neslábne v souladu s žádným teoretickým modelem.

Tým projektu Fermi LAT (Large Area Telescope) při příležitosti 10letého výročí činnosti družice na oběžné dráze publikoval souhrnnou práci o vlivu záření extragalaktického pozadí na zdroje záření γ. Všechny hvězdy a galaxie, které ve vesmíru za celou dobu jeho existence vznikly, svým UV, optickým, IR a dalším zářením vytvářejí elektromagnetické pozadí, které srážkami s γ fotony mění vlastnosti vysokoenergetických spekter vzdálených zdrojů. Tyto srážky jsou málo pravděpodobné, ale fotonů pozaďového záření je ve vesmíru mnoho. Analýzou dlouhodobých pozorování 739 aktivních galaktických jader autoři dospěli k nezávislému potvrzení času kosmického poledne (maximum tvorby nových hvězd, nejvíce svítivý vesmír) při z ~ 2, tj. asi 3 Gr po velkém třesku. Výsledky také limitují nejpozdější čas reionizace vesmíru (tj. ionizaci a zprůhlednění látky intenzivním zářením mladých galaxií) při z ~ 6, tj. asi 1 Gr po velkém třesku; tato analýza se však opírá jen o malé množství zdrojů záření γ a vyžaduje další experimentální potvrzení.

Tým observatoře HAWC (High Altitude Water Cherenkov, Pico de Orizaba, Sierra Negra, Mexiko) publikoval katalog 39 velmi energetických zdrojů s energiemi záření γ >100 GeV. 19 z těchto zdrojů nebylo nikdy dříve spojováno s TeV zářením. Autoři se pustili do pátrání pomocí dat družice Fermi a observatoře VERITAS (Very Energetic Radiation Imaging Telescope Array System, F. L. Whipple Observatory, Arizona). 14 těchto nových zdrojů se nepodařilo v archivních datech pro energie >10 GeV najít; pět zbývajících má ve vyšších energiích VERITAS slabší spektrum než odpovídá datům HAWC - proč, zatím není jasné.

8.5. Kosmické přístroje

NASA na konci března 2018 oznámila další odklad startu Kosmického dalekohledu Jamese Webba (JWST) na základě revize stavu projektu, který měl podle dosavadního plánu odstartovat v červnu 2019. Nejde o první posun projektu, který zatím stál 7,3 mld. USD. Odklad projekt pochopitelně opět prodraží a celkový rozpočet se blíží stropu ve výši 8 G$, který má NASA nařízený Kongresem v r. 2011. Kromě finančních potíží dělají průtahy těžkou hlavu ostatním kosmickým projektům. Nejvíce ohrožený je projekt WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope), který prezident D. Trump dokonce navrhl zrušit; Kongres sice návrh odmítl, ale projekt nezaviněně nabírá další zpoždění, čímž se pochopitelně také prodražuje. JWST provázejí také dobré zprávy - v lednu úspěšně prošel zkompletovaný dalekohled tepelnou zkouškou ve vakuové komoře; ochlazení na teplotu ~38 K trvalo přes 100 d. Následovaly zkoušky optiky, aby se neopakovala chyba HST se špatným tvarem primárního zrcadla. Takový problém by byl v případě JWST fatální, naštěstí i optické zkoušky dopadly dobře. Na konci června 2018 byl stanoven nový termín startu JWST na 30. března 2021.

5. října 2018 došlo k zastavení vědeckých programů HST z důvodu detekované závady jednoho z gyroskopů. HST má od poslední servisní mise tři páry setrvačníků, složené vždy z původního a nového modelu. Při běžném provozu jsou zapnuté tři (v omezeném režimu mohou být dva, v nouzovém stavu jen jeden), aby se opotřebovávaly co nejméně - jako vše, co se točí, i setrvačníky podléhají opotřebení. Proto nebylo překvapení, když se jeden z původních modelů zastavil; palubní počítač nastartoval jeho novější protějšek, jenže ten se nerozběhl správně. Počítač proto situaci vyhodnotil jako stav nouze a vyslal volání o pomoc. Pozemní středisko přerušilo pozorování a začalo problém zkoumat. Následně se ukázalo, že problém způsobila zhuštěnina v olejové kapalině, v níž válec setrvačníku rotuje. Inženýři proto setrvačník mnohokrát zastavili a znovu roztočili a nakonec otočili celý dalekohled kolem dokola, aby se kapalina dobře promíchala. 27. října začal HST opět pozorovat. Problémy se setrvačníkem měla ve stejné době i družice Chandra, v jejím případě stačilo namísto problémového gyroskopu nastartovat záložní.

Z. Arzoumanian a K. C. Gendreau shrnuli výsledky roční práce experimentu NICER (Neutron star Interior Composition ExploreR), který se nachází na palubě Mezinárodní kosmické stanice ISS. Instalace na palubě ISS nese nutnost krátkých pozorování (stanice oběhne celou Zemi každých zhruba 90 min), což je na druhé straně vyváženo možností pravidelného sledování mnoha cílů. Výsledky sahají od objevu neviditelného průvodce pulsaru IGR J17062-6143 přes výskyt kvaziperiodických oscilací, potvrzení přítomnosti neprůhledného disku kolem rentgenové dvojhvězdy Serpens-X1, „hvězdný“ vítr akrečního disku GRS 1915+105 a další. Vše zmíněné jsou vlastně vedlejší produkty hlavního pozorovacího programu, jehož cílem je přesné určení poloměrů a hmotností několika neutronových hvězd a z nich odvození vlastnosti jejich niter.

Na palubu ISS dorazil 24. května 2018 další experiment NASA, jehož cílem je dosáhnout nejnižší teploty v našem kousku vesmíru. Cold Atom Laboratory má za cíl na dobu 10 s vytvořit Boseho-Einsteinův kondenzát z atomů rubidia a draslíku v podmínkách mikrogravitace a laserovým zářením ho ochladit na teplotu ~2×10-11 K.

V květnu 2018 NASA také vypustila dvojici satelitů GRACE-FO (Gravity Recovery and Climate Experiment Follow-On), která navazuje na první misi GRACE. S vylepšeným způsobem měření vzájemné vzdálenosti obou družic (obě tělesa jsou od sebe asi 220 km) pomocí laserové interferometrie umožní experiment asi 20× přesnější měření pohybu vod na povrchu Země v důsledků tání polárních ledovců i vysychání půdy. Oba satelity také dostaly další senzory, takže jsou schopny asi 200× za den změřit rozdělení teplot a vzdušné vlhkosti v atmosféře pod sebou.

30. října 2018 vyslala sonda Kepler pozemnímu řídicímu středisku nouzový signál - došlo palivo. Že sonda definitivně vyčerpá poslední zbytky hydrazinu, potřebného ke změnám orientace v prostoru, bylo jasné nejpozději od léta 2018. 15. listopadu, tedy o 388 let později, než v Řezně zemřel Johannes Kepler, byla sonda provždy vypnuta. Její odkaz je rozsáhlý a stále neuzavřený - data mise K2 se budou zpracovávat dalších několik let, archivní záznamy poslouží k porovnávání s jinými měření atd. I seznam věcí hotových ke konci r. 2018 je úctyhodný: 9,6 r práce, 2 662 potvrzených exoplanet, 2 964 vědeckých prací, světelné křivky ≥ 503 tis. hvězd, ≥ 730 tis. vykonaných povelů, levná cena 700 mil. USD, vzdálenost od Země ≥ 1 au, 678 GB přenesených dat. Kromě objevování exoplanet sonda nalezla 61 supernovu, desítky malých těles Sluneční soustavy, stovky proměnných hvězd, přispěla ke zpřesnění vývojových modelů červených obrů a pořídila snímky několika desítek tisíc galaxií. Další tisíce kandidátů na exoplanety čekají na nezávislé potvrzení.

V dubnu 2018 stihl odstartovat následník Kepleru, družice TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite). Její úloha i vlastnosti jsou poněkud jiné - jde o oběžnici Země a nikoli Slunce, bude pátrat po exoplanetách kolem jasných hvězd v blízkosti Slunce, její 4 kamery mají ~20× větší zorné pole a od začátku bude postupně sledovat (skoro) celou oblohu. Začne prohlídkou jižní oblohy, po roce se bude věnovat obloze severní, a pak celý cyklus zopakuje. Finální oběžná dráha družice je měsíčně synchronizovaná, vysoká - v apogeu téměř ve vzdálenosti Měsíce (373 tis. km) -, kolem Země oběhne jednou za 13,7 d. Základní mise potrvá 2 r, ale družice s dosavadní cenovkou 337 mil. USD je navržena tak, aby vydržela nejméně 10 let, očekávaná životnost je ještě dvojnásobná. Astrofyzici odhadují, že by TESS měla objevit asi 500 planet podobných Zemi, ~1 000 velkých planet kolem červených trpaslíků a desítky až stovky malých těles Sluneční soustavy a přechodných optických jevů.

Voyager 2 opustil začátkem listopadu 2018 oblast vlivu Slunce. Po průletu heliosférickou pochvou se tak i druhý Voyager dostal do mezihvězdného prostředí - Voyager 1 tuto hranici překonal v srpnu 2012. Obě sondy jsou nejvzdálenějšími stále pracujícími lidskými výtvory (V 1 ~21,6 mld km, V 2 ~18,1 mld km) a přestože jim dochází energie, očekává se jejich funkčnost do poloviny 20. let. V 1 míří do středu Galaxie a patrně v ní následující stovky tisíc let zůstane, V 2 naopak pravděpodobně čeká vymetení z Mléčné dráhy.

8.6. Přehlídky, astrometrie

Na přelomu let 2017 a 2018 započala na observatoři Karla G. Janskyho VLA (Very Large Array) přehlídka VLASS (VLA Sky Survey), která potrvá 7 let. Během nich talíře 27 antén observatoře pokryjí 80 % celé oblohy, a to ve třech vlnách s rozestupy 32 měsíců. Celkem 5,5 tis. hodin pozorování v pásmu 2÷4 GHz odhalí proměnné objekty s krátkými i dlouhými periodami. Observatoř prošla renovací jak mechanickou, tak technologickou, jednotlivé antény jsou asi 10× citlivější a každá z nich generuje ≥ 100× více dat než dříve. Proto se očekává objev ~10 mil. nových objektů, Národní radioastronomická observatoř (NRAO), která VLA provozuje, také očekává odhalení dalších vlastností zatím záhadných rychlých radiových záblesků (FRB).

Tým zobrazovače VIMOS (VLT, Cerro Paranal, Chile) ve dvou pracích (R. McLure aj., L. Pentericci aj., 96 spoluautorů) zveřejnil předběžné výsledky vydání první datové sady přehlídky VANDELS (VIMOS survey of the CANDELS CDFS and UDS fields). Přehlídka pořídila podrobná spektra ~2 100 galaxií z centrálních ~0,2 □2 z Hubbleových hlubokých polí. Spektra pokrývají vlnové délky 480÷1 000 nm a zobrazené galaxie mají červené posuvy z mezi 1÷7 (≥ 85 % z nich má z ≥ 3). První datová sada obsahuje zpracovaná spektra 879 galaxií s nejvyšším získaným poměrem signál / šum. Datová sada obsahuje objekty čtyř druhů: jasné galaxie s intenzivní hvězdotvorbou (z ~ 2,4÷5,5), hmotné radiově klidné galaxie (z ~ 1,0÷2,5), slabé vzdálené galaxie s hvězdotvorbou (z ~ 3,0÷7,0) a jasná rentgenově aktivní galaktická jádra. Další pozorování a zpracování dat probíhá; následovat by měly další dvě datové sady, finální katalog by mohl být k dispozici v druhé polovině r. 2020.

Družice WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) měla ukončit svou práci v r. 2011. O dva roky později však byla znovu probrána z hibernace a přestože pracuje v omezeném režimu (chladicí směs došla a IR detektory se tak chladí pouze pasivně na teplotu 74÷75 K) v pásmech W1 = 3,4 µm a W2 = 4,6 µm, její data objevila desítky tisíc malých těles Sluneční soustavy. Využití archivních dat v pásmech 12 µm a 22 µm a hlavně kombinace všech dat s optickými katalogy umožňuje získávání stále dalších informací o okolním vesmíru. C. Theissen ukázal možnost použití archivních dat WISE v kombinaci s údaji astrometrické družice Gaia (viz níže) pro sestavení katalogu objektů s nízkou hmotností na rozhraní hnědých trpaslíků a hvězd. Metoda dovoluje pro blízké objekty (≤ 17 pc) změřit paralaxu i v případech, kdy je jasnost objektu příliš nízká, aby ji Gaia mohla určit přesně. Autor odvodil vzdálenosti 43 objektů s nízkou hmotností (20 hnědých trpaslíků, 23 hvězd), z nichž se pouze 9 nachází v datové sadě Gaia DR2.

S. Lake aj. použili stejná aktuální i archivní data WISE k sestavení funkce svítivosti hvězd v Galaxii. Autoři porovnali data s modelovými výpočty pro vlnovou délku 2,4 µm, která má tu výhodu, že funkce svítivosti konkrétní galaxie přímo koreluje s její celkovou hmotností. Použití na Mléčnou dráhu tedy umožňuje nezávislé určení jejích celkových vlastností - hustota hvězd vychází na (5,8 ± 0,3)×10-3 Mpc-3 a celková svítivost na (6,4 ± 0,1stat ± 0,3sys)×1010 L, průměrná hustota svítivosti Galaxie tedy je ~3,8 × 108 L Mpc-3.

Nelze v tomto odstavci pominout vydání druhé datové sady (Data Release 2, DR2) astrometrické družice Gaia. Tým družice zveřejnil ve 13 základních pracích vlastnosti datové sady a některé přímé aplikace získaných či odvozených údajů. Datová sada obsahuje fotometrické vlastnosti ~1,693 miliardy objektů s magnitudou 3÷21 ve filtru G. Pro 1,3 miliardy z nich jsou k dispozici i paralaxy a parametry vlastních pohybů, barevné indexy odvozené ze dvou spektrografů 330÷680 nm a 630÷1050 nm jsou k dispozici pro dalších ~100 mil. objektů. Přibližně 7 mil. objektů má určené střední radiální rychlosti, 77÷161 mil. objektů (počet se liší určenými parametry) má odhadnuté hvězdné vlastnosti: povrchovou teplotu, míru extinkce, gravitační zčervenání, poloměr a svítivost. Přesnosti určení poloh a vlastních pohybů se liší pro různě jasné objekty, nejlepší přesnost mají jasné objekty (G ≤ 14 mag) s chybou ≤ 0,04 mas, resp. 0,05 mas/r. Kromě hvězdných objektů obsahuje datová sada astrometrické a fotometrické údaje ~14 tis. malých těles Sluneční soustavy a několika stovek tis. extragalaktických objektů. Tato data umožnila mj. určení nového nebeského souřadnicového rámce, založeného pouze na kvasarech (viz níže).

Data z DR2 nejsou přijímána s nekritickým nadšením. Stejně jako v případě první datové sady se poměrně rychle objevily práce, upozorňující na nedostatky v datech nebo jejich zpracování. K. Stassun a G. Torres např. ukázali, že pro jasné blízké hvězdy (≤ 12 mag, 0,03÷3 kpc) má Gaia tendenci podhodnocovat paralaxy v průměru o (82 ± 33) µas (miliontina obloukové vteřiny). Sami lidé z týmu Gaia jsou si nedostatků vědomi a upozorňují, že při zpracování údajů z DR2 je třeba brát v potaz statistické postupy jako např. bayesovskou inferenci. Další, opět obsáhlejší a kvalitnější datová sada DR3 se chystá na prosinec 2020.

8.7. Katalogy, Atlasy, Databáze

M. Scodeggio s týmem zveřejnili veřejně přístupnou databázi 86 775 galaxií jasnějších než 22,5 mag AB ve spektrálním pásmu 550÷950 nm s kosmologickými červenými posuvy v rozmezí 0,5 < z < 1,2 (1,6÷2,6 Gpc). Využili k tomu teleskopu VLT UT3 (Melipal = Jižní kříž v jazyce Mapuche) pomocí zobrazovače VIMOS (VIsible MultiObject Spectrograph). Na každém snímku se zobrazilo průměrně 1 tis. galaxií v uvedeném rozsahu jasností, barev a vzdáleností. Autoři zpracovali 288 snímků polohy a spekter ve dvou polích v rovině nebeského rovníku s rektascensemi 2 h a 22 h na celkové ploše 23,5 □°. Test kvality dat dopadl velmi dobře, tj. 88 % galaxií má určeno červené posuvy se spolehlivostí ≥ 96 %. Výsledná databáze italsko-francouzského projektu VIPERS (VImos Public Extragalactic Redshift Survey) je přístupná na adrese vipers.inaf.it.

I. Pârisová s týmem publikovala v pořadí již 14. katalog kvasarů (DR14Q) založený na přehlídce eBOSS (extended Baryon Oscillation Spectroscopic Survey) pomocí 2,5 m přehlídkového teleskopu SDSS (Sloan Digital Sky Survey; Apache Point, New Mexico; 33° s. š.; 2,8 km n. m.). Jde o již čtvrtou kampaň přehlídkového dalekohledu, jež začala v r. 2014 a skončí v r. 2020. Katalog obsahuje údaje o více než 526 tis. kvasarech, jež ve vzdálenosti 3,2 Gpc by měly absolutní hvězdnou velikost ≤ -20,5 MAG za předpokladu, že platí standardní kosmologický model ΛCDM; od předešlé DR13 se jejich počet zvýšil o 146 tis. Přehlídka pokrývá úhlovou plochu 9376 □° (přibližně 23 % celé oblohy). U každého kvasaru katalog uvádí pět monochromatických hvězdných velikostí (pásma u, g, r, i, z) s průměrnou chybou 0,03 mag a průběh spektra v rozmezí 361÷1 014 nm. V tomto rozmezí se podařilo identifikovat téměř 22 tis. širokých absorpčních čar. Pokud jsou pro daný kvasar dostupné údaje z jiných přehlídek od rentgenových až po rádiové pásmo, jsou rovněž zveřejněny. Všechny soubory jsou veřejně dostupné v archivu SDSS Science Archiver Server (http://skyserver.sdss.org/dr14/en/home.aspx).

C. Gattano aj. využili astrometrických měření družice Gaia v databázi DR1 ke zpřesnění údajů o poloze kvasarů, které lze považovat z hlediska vlastních pohybů za téměř nehybné, k sestavení v pořadí již 4. astrometrického katalogu kvasarů LQAC-4. Katalog obsahuje údaje o téměř 444 tis. kvasarech, což proti předešlému katalogu dává přírůstek 38 %; z toho 56 % má přesné souřadnice díky DR1. Katalog je veřejně přístupný na adrese: cdsarc.u-strasbg.fr (130.79.128.5).

M. Deleuil aj. referovali o výsledcích družice CoRoT (Convection, Rotation et Transit), jež pracovala na polární geocentrické dráze s apogeem 900 a perigeem 610 km od ledna 2007 do počátku července 2012. Výsledky měření transitů exoplanet a těsných dvojhvězd obsahuje katalog pozorování téměř 164 tis. hvězd ve 26 opakovaně sledových polích. Družice pozorovala přes 174 tis. světelných křivek a nalezla tak přes 4,1 tis. tranzitů. Podařilo se tak sledovat 2,3 tis. zákrytových dvojhvězd, z toho přes 600 kontaktních, a přes 1,5 tis. oddělených dvojhvězd. Družice objevila 37 exoplanet a hnědých trpaslíků a přes 550 kandidátů na exoplanety.

C. Boeche aj. zveřejnili databázi DR1 čínského spektrometrického Schmidtova teleskopu LAMOST (Large sky Area Multi-Object fibre Spectroscopic Telescope) na observatoři Xinlong (primární zrcadlo ø 4m; 960 m n. m., 40° s. š.; sp. pásmo 370÷900 nm). Katalog DR1 obsahuje parametry pro 1,1 milionu hvězd: efektivní teplotu a dva ukazatele metalicity, tj. poměr Fe/H a He/Fe. Střední chyby měření efektivní teploty činí ±120 K a metalicit po řadě -0,15 dex a -0,1 dex při poměru signálu k šumu 40. I tento katalog je veřejně přístupný na webu LAMOST a CDS (Centre de Donnés astronomiques de Strasbourg).

Korunu všemu však nasadili D. Nidever aj. z americké NOAO (Státní observatoř pro optickou astronomii), kteří zkalibrovali všechny zmíněné katalogy ze severní i jižní polokoule. Využili k tomu 4m teleskopu na observatoři CTIO v Chile (Cerro Tololo; 2,2 km n. m.; 30° j. š.). jenž je vybaven pokročilou digitální kamerou Dark Energy Camera s mozaikou 62 CCD přednostně citlivou v blízké infračervené oblasti. Identický 4m teleskop pracuje také na státní observatoři Kitt Peak v Arizoně (2,1 km; 32 s. š.), jenž je rovněž vybaven široúhlou mozaikou čipů CCD. Superkatalog NOAO Source Catalog obsahuje jednotně kalibrované údaje o 2,9 mld. objektů s celkovým počtem individuálních pozorování 34 mld., a to na 30 tis. □° oblohy, tj. 73 % celé oblohy. Přehlídka hvězd a galaxií sahá až do mezní hvězdné velikosti 23 mag. Superkatalog umožňuje sledovat hvězdné proudy, objevovat trpasličí galaxie, kvasary, hvězdy s únikovými rychlostmi z galaxií, proměnné hvězdy a efemérní úkazy.

A. Heinze aj. publikovali první katalog proměnných hvězd, které se daří objevovat jako vedlejší produkt pomocí systému pro varování před střetem s planetkami ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System), jenž byl uveden do provozu v r. 2016 a financován NASA. V současné době sestává ze dvou Schmidtových komor o průměru 0,5 m, světelnosti 2,0 a průměru zorného pole 7,4°. ATLAS 1 pracuje na sopce Haleakala (3,1 km n. m.) a ATLAS 2 na sopce Mauna Loa (4,2 km n. m.) v Havajském souostroví. Od sebe jsou vzdáleny 158 km. Systém ATLAS umožňuje předpovědět srážku s miniplanetkou s energií výbuchu 30 kt v předstihu 1 d (ohrožení menšího města), pro energii výbuchu 5 Mt (hrozba pro velkoměsto) s předstihem týdne a pro velké město a pro energii 100 Mt (hrozba pro kraj) s předstihem 3 týdnů. Za dva roky provozu objevil ATLAS 56 potenciálně nebezpečných křížičů (miniplanetek), ale i 518 větších křížičů, které ale hrozbu nepředstavují. Objevil však navíc 53 komet a záplavu 6 800 supernov. Díky této zkušenosti autoři začali zpracovávat údaje o proměnných hvězdách. Během dvou let provozu se podařilo minimálně stokrát pozorovat světelné křivky 142 milionu hvězd do 18 mag v červené barvě na úhlové ploše 13 tis. □° (32 % celé oblohy). Autoři nalezli známky měřitelné proměnnosti pro 427 tis. hvězd. Téměř polovinu souboru představují známé typy proměnnosti, tj. zákrytové dvojhvězdy, miridy a sinusoidální proměnné. Nově objevili 74,7 tis. zákrytových dvojhvězd, 10 tis. pulsujících proměnných a přes 2 tis. mirid. Ke klasifikaci používají metod strojového učení pomocí trénovacích množin.

8.8. Časopisy, Sborníky

Nejprestižnější vědecký časopis Nature tradičně v posledním čísle kalendářního roku uveřejňuje předpovědi, kde se dá čekat v následujícím roce významný vědecký průlom. Pokud jde o astronomii, tak redakce podle E. Gibneyové měla usnadněnu úlohu, když koncem dubna 2018 byla zveřejněna operačním týmem astrometrické družice Gaia databáze DR2 obsahující polohy a zelené jasnosti 1,7 miliardy zdrojů jasnějších než 21 mag a dále s podstatně zlepšenými údaji o paralaxách, vlastních pohybech a spektrálních charakteristikách 1,3 mld. hvězd a také o 14 tisících planetek ve Sluneční soustavě. Počet proměnných hvězd v souboru vzrostl na 0,5 mil. hvězd. To představuje obrovské bohatství poměrně homogenních statistických údajů s rekordní přesností měření. Už během r. 2018 byly publikovány stovky významných prací, jež se týkají jak drobných těles Sluneční soustavy, tak exoplanet, hvězd a hvězdných proudů v naší Galaxii, jakož i v Místní soustavě galaxií. Navíc se pozorováním vzdálených kvasarů podařilo zpřesnit vztažnou optickou souřadnicovou soustavu. Redakce dále předpokládá, že v r. 2019 přibudou práce, které zpřesní spirální strukturu naší Galaxie.

Podobně spuštění kanadského radiointerferometru CHIME (Canadian Hydrogen Intensity Mapping Experiment) v Okanagan Falls, B.C. by mohlo významně přispět k objasnění povahy FRB (Fast Radio Bursts), protože má široké zorné pole díky sběrné ploše 8 tis. m2 v okolí zenitu. Očekává se, že v r. 2019 se podaří zachytit desítky FRB denně. Hlavním posláním nepohyblivého interferometru tvořeného čtyřmi půlválcovými anténami a šířce 20 m a délce 100 m však bude sledování tempa rozpínání vesmíru v době, kdy začala skrytá energie před 7 mld. let převažovat nad brzděním gravitační silou a zmapovat velkorozměrovou strukturu vesmíru v intervalu stáří 2,5÷7 mld. let. CHIME pracuje ve frekvenčním pásmu 400÷800 MHz, takže může pozorovat spektrální čáru neutrálního vodíku s frekvencí 1,42 GHz (211 mm) díky kosmologickému červenému posuvu ve zmíněném intervalu vzdáleností, resp. stáří vesmíru. Dalším úkolem radiointerferometru bude proměření indukce magnetického pole Galaxie a sledování frekvenčních změn rotačních period pulsarů při průchodu gravitačních vln. Radiointerferometr dodává během provozu 13,1 Tbyte/s (!), takže obří procesor s 256 uzly má příkon 250 kW.

Zmíněný časopis Nature má za sebou historii dlouhou 149 let. Od. r. 1995 byl jeho šéfredaktorem astrofyzik Sir Philip Campbell (*1951), který však v létě 2018 předal žezlo genetičce Magdaleně Skipperové. Jde o vůbec první ženu na této prestižní pozici od vzniku časopisu, jež však má za sebou významnou zkušenost jako šéfredaktorka časopisu Nature Communications. Skipperová představuje teprve osmou změnu na této pozici v historii časopisu. Průměrná délka funkce šéfa časopisu činí tedy 21 let.

8.9. Vědecké společnosti

Od počátku čs. členství v Mezinárodní astronomické unii v r. 1922 bylo národním reprezentantem Ministerstvo školství ČSR. Po vzniku ČSAV v r. 1953 přešla tato agenda na Akademii a tak tomu bylo i po vzniku Akademie věd ČR v r. 1992. Na konci r. 2017 se však z nejasných příčin Akademie reprezentace ve všech mezinárodních vědeckých společnostech vzdala, což vyvolalo obavy, že Česko ztratí členství ve více než půl stovce mezinárodních vědeckých společností. Naštěstí nakonec prošlo kompromisní řešení, takže například české členství v IAU převzala Česká astronomická společnost, která k tomu cíli přijala český Národní komitét astronomický jako odbornou skupinu v rámci Společnosti. Od r. 2018 působí jako vedoucí skupiny Jan Palouš a financování i kontakt s IAU jsou tím zabezpečeny. Ve skupině jsou zastoupeni představitelé českých profesionálních astronomických pracovišť na vysokých školách a v Akademii věd a dále volení zástupci v Česku pracujících členů IAU. Kontakt s vedením IAU je tak velmi dobře zajištěn.

J. Vondrák připomněl bohatou historii české Hvězdářské ročenky, kterou založil v r. 1921 Bohumil Mašek a vydával ji až do r. 1940. V r. 1941 začali Ročenku vydávat Vladimír Guth a František Link. Jenže Ročenku 1942 neschválila cenzura údajně kvůli přesným souřadnicím českých profesionálních hvězdáren. Po složitých jednáních bylo sice vydání v létě 1942 povoleno, ale to už nemělo smysl ji vytisknout. Proto až do konce r. 1945 suploval Ročenku zkrácený přehled astronomických úkazů v časopisu Říše hvězd. V letech 1946-1949 v plynulém vydávání pokračoval družstvo Máj. V letech 1950-1953 se o ročenku staralo nakl. Prometheus Jednoty čs. matematiků a fyziků a od r. 1954 se ujalo vydávání nakl. ČSAV přejmenované v r. 1956 na Academia. Poměry v polygrafii byly tehdy děsivé - nakladatelství požadovalo dodat rukopis s předstihem dvou let! V r. 1979 byl J. Vondrák na návštěvě v Pulkovské observatoři v Leningradu u šéfa oddělení publikace Astronomičeskij Ježegodnik Viktora K. Abalakina (1930-2018), kde shodou okolností pobýval současně francouzský nebeský mechanik Pierre Bretagnon (1943-2002), jenž v té době dokončoval teorii pohybu planet. Ten poslal velmi ochotně v r. 1982 magnetickou pásku s programem VSOP 1982 pro sálové počítače Dr. Vondrákovi do Prahy, jenž díky tomu mohl sestavit výpočetní program pro výpočet poloh všech planet a implementovat výsledky pro Slunce i planety do ročenek od r. 1985. Od r. 2014 začal používat novější verze VSOP 2014. Nejvyšší náklad 7,5 tis. výtisků měla ročenka v r. 1981, kdy její součástí byl i druhý díl: přehled pokroků astronomie za kalendářní rok. Do r. 1992 se ročenka tiskla z rukopisu camera-ready. V současné době vychází ročenka péčí Hvězdárny a planetária hl. m. Prahy s podporou Astronomického ústavu AV ČR a s finanční dotací Ediční rady Akademie věd ČR. Z výčtu častých změn vydavatelů mi připadá jako zázrak, že Ročenka vycházela od svého založení s výjimkou válečných let 1942-1945 každoročně navzdory klíčovým zvratům v r. 1948, 1968 i 1989, takže se nejspíše dožije i stého vydání. Domnívám se, že jde o rodinné stříbro české astronomie, na čemž má Jan Vondrák lví podíl.

K velmi podstatné změně přistoupila nejsilnější národní Americká astronomická společnost, dosud koncipovaná jako zcela profesionální instituce, když souběžně v r. 2018 otevřela své dveře astronomům-amatérům za jednotný roční členský příspěvek 52 $. To jim umožní volný přístup k profesionálním časopisům a účast na domácích konferencích. IAU také rozšířila svůj záběr, když zřídila kategorii členů-juniorů, kteří dosáhli vědecké hodnosti obhajobou disertační práce a publikují astronomické studie. Nejpozději po šesti letech však buď jsou zvoleni řádnými členy IAU, anebo juniorské členství ukončí. Během r. 2018 začaly přípravy na oslavu 100. výročí IAU, která byla založena v Bruselu v dubnu 1919. Do přípravných akcí se zapojili velmi zdatně také čeští astronomové.

8.10. Observatoře, instituce

V březnu 2018 ohlásila Universita v Chicagu, že ukončí správu kdysi slavné Yerkesovy observatoře ve Williams Bay ve státě Wisconsin k 1. říjnu 2018. Z podnětu tehdy mladého astronoma George E. Haleho a tehdejšího prezidenta University poskytl průmyslník z Chicaga C.T. Yerkes Jr. 400 tis. $ na vybudování největšího astronomického refraktoru všech dob s průměrem objektivu 1,02 m. Observatoř zahájila provoz v r. 1897 a mj. pomocí obřího dalekohledu rozlišila spirální strukturu naší Galaxie a získala údaje o hvězdách na konci hvězdného vývoje - bílých trpaslíků. Na observatoři pracovali mj. E. Hubble a W. Morgan a zažila i návštěvy nobelistů A. Einsteina a S. Chandrasekhara. Od té doby však refraktory kvůli mechanickým průhybům čoček vyklidily pole reflektorům a Univerzita v Chicagu používala přístroj jen pro výuku a popularizaci. V archivu observatoře, která se rozrostla na pět kopulí s různě velkými dalekohledy, jsou tisíce fotografických snímků na skleněných deskách, které mají velkou archivní cenu. Zdá se, že z iniciativy řady nadšenců z řad astronomů profesionálů i amatérů vzejde observatoři druhý život.

Koncem r. 2010 začaly přístupové rozhovory Brazílie, která vyjádřila přání jako první mimoevropská země přistoupit k Evropské jižní observatoři (ESO), jež v té době začala s projektem obřího dalekohledu E-ELT. Podle předběžné dohody měla Brazílie přispět do rozpočtu ESO částkou 270 mil. €. Smlouvu v r. 2015 schválil brazilský parlament. Tento dokument však neratifikoval žádný z brazilských prezidentů. Přesto v dobré víře vedení ESO umožnilo brazilským astronomům podávat návrhy na pozorovací čas stejně jako astronomům z evropských členů ESO. Tato benevolence však skončila v březnu 2018, když vedení ESO konstatovalo, že je nepravděpodobné, že by byla dohoda v blízké budoucnosti ratifikována.

Mezitím však k ESO přistoupilo jako 16. evropský stát Irsko. Jde o zemi s dlouhou astronomickou tradicí. Ve 40. letech XIX. stol. byl v městě Parsonstown (nyní Birr) instalován tehdy největší dalekohled světě s průměrem zrcadla 1,83 m. Dalekohled měl ovšem velmi omezené použití, protože se ve fixním směru východ-západ mohl pohybovat jenom nahoru a dolů. Přesto šlo po dobu ¾ století o největší astronomický dalekohled na světě, který se hodil pro pozorování Měsíce, planet, ale také galaxie M51, jejíž vírovou strukturu dokázal vyfotografovat. V Irsku působili mj. exulanti Ernst Öpik (1893-1985) z Estonska a Erwin Finlay-Freundlich (1885-1964), který se narodil v Německu, spolupracoval s A. Einsteinem, vedl expedici za slunečním zatměním v r. 1914 na Krym s cílem ověřit teorii relativity, ale kvůli vzplanutí I. světové války jim byla zabavena (= ukradena ruskou armádou) přivezená astronomická technika. Sami němečtí účastnící expedice byli naštěstí záhy vyměněni za Němci zajaté ruské důstojníky. Finlay-Freundlich ale v r. 1933 emigroval před Hitlerem v r. 1933 do Turecka a v r. 1936 do Prahy na Německou univerzitu. V r. 1938 odjel i s rodinou do Irska a tam našel konečně klid na práci.

9. Astronomie a společnost

9.1. Ceny a vyznamenání

Jocelyn BELL-BURNELL (Google & Facebook: Breakthrough Price - 3 mil. $; objev pulsarů - opominuta Nobelovým komitétem): založila nadaci pro diskriminované studenty PhD; James HOUGH (Zlatá M. RAS; gravitační vlny); PLANCK tým ESA [šéfové Nazarreno MANDOLEZZI + Jean-Loup PUGET, >300 pracovníků; 1/5 žen]: (Gruberova C.: 0,5 mil. $, kosmologie). Peníze rozděleny jen 43 starším mužským odborníkům! Jean-Loup PUGET (Shawova C.; astronomie); Tim HECKMANN (M. Bruceové, Pacifická astronomická společnost: velké přehlídky oblohy); Alessandro MORBIDELLI (Janssenova C.; dynamika Sluneční soustavy).

Mezinárodní astronomické olympiády
XV. IAO (Srí Lanka):
ČR: Marco Souza de Joode (stříbrná m.); David Bálek, Josef Knápek, David Kománek (bronzové m.).
XII. IOAA (Čína):
ČR: Viktor Jelínek (zlatá m.); Martin Orság (stříbrná m.); Jiří Vala, Radka Křížová, Jáchym Bareš (bronzové m.).
SR: Jana Švrčková (zlatá m.); Dejan Prokop (bronzová m.).

Domácí ocenění
Martin ŠOLC (ČAS; Nušlova cena); Martin JELÍNEK (ČAS; Kopalova přednáška); Petr BROŽ (AV ČR; prémie O. Wichterleho); Jan EBR (AV ČR; prémie O. Wichterleho); Miloslav DRUCKMÜLLER (ČAS; C. Jindřicha Zemana); Matúš MOTLO (ČAS; C. Jindřicha Zemana - Junior); Vladimír REMEK (Astronautická sekce ČAS; C. Antonína Vítka); Lukáš GRYGAR (ČAS; Littera Astronomica); Pavol RAPAVÝ (Slovenská astronomická spoločnosť; C. Eleméra Csereho, popularizace).

V r. 2007 vyhlásila společnost Google cenu Lunar XPRIZE dotovanou částkou 30 mil. $ pro nestátní tým, jenž uskuteční jako první dopravu funkčního automatického vozítka (roveru) na Měsíc. Soutěže se zúčastnilo celkem pět týmů, ale navzdory několikaletému posouvání uzávěrky soutěže žádný tým neuspěl. Přesto veřejnost marketingově překvapil 6. února 2018 Elon Musk vypuštěním rakety Falcon Heavy 001, kde jako balast ve druhém stupni rakety umístil svůj vlastní elektromobil Tesla Roadster (hmotnost 1,3 t) a v něm figurínu řidiče. Tak se automobil dostal na oběžnou dráhu s afelem poblíž dráhy Marsu. Pomocí dálkově ovládaného českého robotického teleskopu FRAM, který pracuje na mezinárodní Observatoři Pierra Augera v argentinské pampě, se 10. února 2018 podařilo Martinovi Maškovi zobrazit raketu ve vzdálenosti přes 1 mil. km od Země. Sekvence snímků pohybu rakety vůči hvězdnému pozadí umožnila zpřesnit budoucí dráhu rakety, aby se objekt odlišil od pohybu planetek, které brázdí kosmický prostor v okolí Země. Kromě toho autor snímků určil periodu podélné rotace rakety 285 sekund.

9.2. Úmrtí

Viktor ABALAKIN (*1930; astrometrie); Paul ALLEN (*1953; Microsoft); Thomas BOPP (*1949; jasná kometa); Václav BUMBA (*1925; sluneční fyzika); Michael DOPITA (*1946; interstelární látka, galaxie); Ludmila FRITZOVÁ-ŠVESTKOVÁ (*1929; meteory, sluneční fyzika); Ricardo GIACCONI (*1931; rentgenová astronomie; Nobel 2002); Ian HALLIDAY (*1928; meteorická astronomie); Stephen HAWKING (*1942; teoretická astrofyzika); Jean KOVALEVSKI (*1930; nebeská mechanika); Yoshihide KOZAI (*1928; nebeská mechanika); Leon LEDERMAN (*1922; částicová fyzika; Nobel 1988); Donald LYNDEN-BELL (*1935; teoretická astrofyzika; kosmologie); Pavel MAYER (*1932; stelární astronomie, přístrojová technika); Eduard PITTICH (*1940; kometární astronomie); Stuart POTTASCH (*1932; planetární mlhoviny); Irena SEMENIUK (*1936; stelární astronomie); Frans van´t VEER (*1929; stelární astronomie); Rostislav WEBER (*1924; astrometrie).

Nejvíce obsáhlých nekrologů se v r. 2018 věnovalo působení charismatického fyzika Stephena Hawkinga. Autory nekrologů byly významné vědecké osobnosti, jež vesměs zdůrazňovaly úspěšnou vědeckou dráhu člověka s těžkou a nevyléčitelnou chorobou, ale také jeho smysl pro humor a patafyzické sázky i odvahu pátrat po nových fyzikálních souvislostech. Navíc Hawking svými populárně vědeckými knihami, zejména pak ikonickou publikací Stručná historie času (1988), která vyšla v ohromujících nákladech a překladech do mnoha jazyků, se stal stejně úspěšným popularizátorem, jako byl vizionářským vědcem. Posmrtně v r. 2018 vyšla jeho nedokončená kniha Stručné odpovědi na velké otázky. Byl navíc příkladem pro všechny tělesně handicapované lidi na celém světě. Právem byl 15. 6. 2018 pohřben ve Westminsterském opatství vedle hrobů Isaaca Newtona a Charlese Darwina. Mimochodem, K. Wichterle připomněl, že v r. 1961 nebo 1962 navštívil Hawking Prahu a liboval si, že tam neměl žádné problémy s parkováním…

Podobně rozsáhlé nekrology se objevily po úmrtí amerického částicového fyzika Leona M. Ledermana, jenž se dožil požehnaného věku 96 let. Narodil se v New Yorku židovským manželům, kteří emigrovali do Spojených států z Ruska. Na 200 GeV urychlovači ve Fermilabu objevil se svými spolupracovníky Jackem Steinbergerem a Melem Schwartzem kvark bottom v r. 1977 v interakci s jeho zrcadlovým protějškem antibottomem. Za tento objev získali všichni v r. 1988 Nobelovu cenu za fyziku. V letech 1979-1989 byl šéfem největšího amerického urychlovače částic Tevatron a současně se zabýval teorií symetrie stavebních částic vesmíru. V r. 1993 zveřejnil společně s Dickem Teresi populárně-vědeckou knihu s pozoruhodným názvem: Božská částice: Je-li vesmír odpověď, jak zní otázka? Lederman se významně podílel na současném hladkém propojení kosmologie s poznáním role těch nejmenších stavebních kamenů hmoty.

9.3. Astronomické osobnosti

P.Pecháček upozornil na významnou ženu Annie Russellovou (1868-1947), která absolvovala univerzitu s vyznamenáním v r. 1889 a pracovala pak na královské observatoři v Greenwichi, kde se zabývala proměřováním slunečních skvrn na fotografických snímcích Slunce. Vzápětí však začala spolupracovat s šéfem odd. fotografování Slunce v Greenwichi Edwardem W. Maunderem (1851-1928) na historickém indexu sluneční činnosti a v letech 1890 a 1894 ukázali ve společných studiích, že ve druhé polovině 17. stol. sluneční aktivita prakticky ustala. Přesto ji Královská astronomická společnost (R.A.S.) v r. 1892 odmítla přijmout za členku, protože byla žena. Když se v r. 1895 Annie za svého šéfa provdala, ztratila své placené místo, ale působila dále jako dobrovolnice a věnovala se i expedicím za slunečními zatměními. Během zatmění 22. ledna 1898 vyfotografovala koronální paprsek dlouhý téměř 10 mil. km, což byl tehdejší rekord. Přestože nemohla být podepsaná na jejich společných pracích o dlouhodobém minimu sluneční činnosti v letech 1645-1715 i na tzv. motýlkovém diagramu poloh slunečních skvrn během slunečního cyklu, oba manželé se na těchto studiích podíleli společně a rovným dílem. Teprve v r. 1916 byla Annie s několika dalšími astronomkami přijata za členku Královské astronomické společnosti. Po manželích Maunderových je pojmenován kráter na Měsíci a stejně tak bychom měli správně užívat název minimum Maunderových, které na jejich počest navrhl J. A. Eddy ve své klíčové studii z r. 1976.

Vědecký týdeník Nature zmiňuje nyní koncem každého kalendářního roku výjimečné osobnosti v různých vědeckých oborech. Pro většinu astronomů byl podle názoru redakce termín 25. duben 2018 v 10 h UT zcela nejdůležitější, protože v tu chvíli se měla otevřít databáze DR2 družice ESA Gaia o kapacitě 551 GB. Redakce zjistila, že za tímto prostým oznámením se skrývá neuvěřitelně pracovitý astronom Anthony Brown z Leidenu, který se stal už v r. 2012 šéfem komise pro zpracování dat, jež začala družice chrlit od konce července 2014. Na základním zpracování surových dat se se totiž podílí přes 400 odborníků. Brown se po celou dobu průběžně stará o to, aby hlavní komunikační kanál z družice do 35m radioteleskopů ESA ve Španělsku, Austrálii a Argentině nedodával zkreslená či dokonce chybná data. Odtamtud se pak přenášejí údaje do Výpočetního centra ESA v Darmstadtu. Brown se stal hrdinou komunikačního příběhu družice, když pod jeho vedením dostali astronomové velmi přesné údaje o polohách a pohybech hvězd i o dalších důležitých charakteristikách více než 1,3 mld. objektů. Od zveřejnění DR2 do konce roku 2018 astronomové publikovali na 700 vědeckých prací, které se týkají téměř všech odvětví soudobé astronomie. A. Brown řekl, že koncem dubna byl unavený, ale odpočinout si mohl jen krátce, protože ho po polovině r. 2021 čeká zveřejnění DR3.

Dalším astronomem, kterého redakce Nature vyzvedla, je japonský vědec Makoto Yoshikawa, který v červnu 2018 s napětím očekával, zda se podaří zaparkovat kosmickou sondu Hayabusa 2 na dráze kolem planetky (162173) Ryugu (ø 870 m). Malá hmotnost planetky totiž zvyšuje riziko, že sonda planetku buď mine, anebo se s ní srazí. Když se ukázalo, že tento manévr vyšel, začal jeho tým zkoumat planetku z parkovací dráhy, ale též pomocí tří minivozítek spuštěných na její povrch. To umožnilo zblízka zkoumat složení a tvar terénu na povrchu planetky. Předešlá sonda Hayabusa 1 přistála měkce na ještě menší (ø 350 m) planetce (25143) Itokawa v r. 2005, ale po přistání ztratilo řídící středisko spojení se sondou. Po obnovení spojení se ukázalo, že selhal hlavní raketový motor, ale navzdory tomu se odborníkům podařilo odstartovat sondu ke zpátečnímu letu. Při návratu na Zemi sice při průletu atmosférou shořela, ale kapsle se vzorky se posléze našla. Podobně měla problém japonská sonda Akatsuki směřující k Venuši, které se v r. 2010 při brzdění vypnul předčasně motor, který měl sondu usadit na parkovací dráze, takže sonda kolem Venuše proletěla a usadila se na náhodné heliocentrické dráze. Japonští odborníci pak pomocí manévrovacích raketových motorů usadili v r. 2015 sondu na parkovací dráze kolem Venuše. Tuto schopnost překonat překážky obdivují evropští experti. M. Yoshikawa má výjimečné schopnosti řídit více týmů, které pracují na daném projektu. Planetky ho začaly zajímat, když si jako dítě přečetl Saint-Exupéryho novelu „Malý princ“, v níž zvídavý malý chlapec žije na maličké planetce B612 a navštíví Zemi.

V tradiční obsáhlé výroční publikaci Annual Review of Astronomy and Astrophysics (vol. 56) vyšly v září 2018 pozoruhodné paměti významného estonského astronoma Jaana Einasta (*1929), který si pamatuje na předválečné svobodné Estonsko, ale i na okupaci státu Sovětským svazem v r. 1940. Od 14. června 1941 začaly masové deportace v pobaltských státech, kdy jen z Estonska bylo odvlečeno 10 tis. lidí na Sibiř. Muži byli odděleni od žen a dětí. Ve všech republikách docházelo k věznění a zabíjení tisíců prominentních osobností kulturních, politických a průmyslových elit. Když Německo v červnu 1941 zaútočilo na SSSR, obsadilo mimo jiné Pobaltí a mnoho lidí je vítalo jako zachránce. Přitom historicky byli Němci považováni za nepřátele, protože ve 13. stol. Teutonský řád Pobaltí okupoval. Když Němci přišli, byl částečně obnoven provoz slavné univerzity v Tartu a začala pracovat i neméně slavná univerzitní observatoř. Díky astronomické knize, kterou dostal Jaan od svého otce na Vánoce 1942, se třináctiletý mladík začal vážně zabývat astronomií a navštěvoval observatoř, kde působil autor oné knihy. Na podzim mu ředitel observatoře nabídl možnost poslouchat jeho astronomické přednášky. Tehdy ředitel přednášel pouhým dvěma studentům. Jaan se vzápětí seznámil s významným estonským astronomem Ernstem Öpikem. V lednu 1944 Rudá armáda prolomila obklíčení Leningradu a začala postupovat k řece Narvě, kde se zastavila díky silnému odporu estonských jednotek. V srpnu 1944 útok Rudé armády pokračoval a Jaan s babičkou se ocitli uprostřed palby mezi estonskými a sovětskými vojáky. Nakonec téměř zázrakem oba přežili a Jaan se vrátil do Tartu, které už bylo zčásti obsazeno Rudou armádou a o město se ještě vedly boje. V r. 1947 Jaan maturoval a odešel na Moskevskou univerzitu, kde se setkal s prof. Pavlem Parenagem ̶ a bylo vyhráno. Jeho školitelem se stal G. Kuzmin a od té doby se postupně Einasto vypracoval na nejvýznamnějšího estonského astronoma, jenž navázal na zakladatelské dílo prof. E. Öpika a stal se předním světovým odborníkem ve studiu vývoje naší Galaxie.

V r. 2018 oslavil sedmdesátiny dnes asi nejúspěšnější český astrofyzik prof. Ivan Hubený. Jeho vědecká dráha započala ve stelárním oddělení Astronomického ústavu ČSAV, kde se začal zabývat matematickým modelováním hvězdných atmosfér. Kvůli šikanování komunistickým vedením observatoře se rozhodl odejít i s rodinou do exilu. V r. 1986 prošli dlouhým železničním tunelem z Jugoslávie do Itálie s malou dcerou Veronikou v batohu. Po krátkém pobytu v Rakousku získal Hubený místo v Boulderu ve státě Coloradu ve slavném ústavu JILA (Joint Institute of Laboratory Astrophysics), kde podstatně vylepšil modelování hvězdných atmosfér pro řádově milion spektrálních čar. Svůj výpočetní kód pojmenoval TLUSTY, což ovšem Američané vyslovují „tlasty“. V letech 1990-2001 pokračoval ve studiu hvězdných atmosfér v GSFC (Goddardově středisku pro kosmické lety) ve státě Maryland, takže měl možnost ověřovat své modely na atmosférách hvězd sledovaných teleskopem HST. Když byla v r. 1995 objevena první exoplaneta u hvězdy hlavní posloupnosti, rozšířil svůj zájem také na atmosféry exoplanet a díky svým rigorózním výpočtům popsal rozšíření svého portfolia přesněji než odborníci na planetární atmosféry. Společně s D. Mihalasem se stal hlavním autorem monografie Theory of Stellar Atmospheres (Princeton, 2014), která se stala biblí pro všechny zájemce o tento obor. V době, kdy píšu tento text, má prof. Hubený na svém kontě 233 recenzovaných prací, které byly dosud citovány 12,8tisíckrát. Jeho h-index = 57 je v astronomii výjimečný. V letech 2015-2018 byl prezidentem komise G5 IAU pro hvězdné a planetární atmosféry. Mezinárodní astronomická komunita oslavila jeho sedmdesátku čtyřdenní konferencí „Zářivé vzkazy z vesmíru“ koncem října 2018 v Paříži. Dcera Veronika se zabývá teorií strun a kvantovou gravitací a působí jako profesorka na katedře fyziky University of California v Davisu.

Charismatický teoretický fyzik Richard Feynman (1918-1988) vynikl jak v moderním konceptu částicové fyziky, když získal v r. 1965 Nobelovu cenu společně s Julianem Schwingerem a Sinitirou Tomonaganem, tak v popularizaci vědy v přednáškách i knihách přeložených do mnoha jazyků. Byl však také znám jako odpůrce cen a poct, takže dokonce uvažoval, že svůj třetinový finanční podíl na ceně odmítne. Nakonec však medaili i peníze přijal s tím, že pomocí těchto peněz zaplatí daně. V daném roce jeho třetinový podíl představoval v přepočtu 18 333 $, ale v současnosti to odpovídá 129 tis. $. Koncem roku 2018 Feynmanovi dědicové vydražili medaili prostřednictvím aukční firmy Sotheby's v New Yorku a získali tak 975 tis. $. Jenže v další aukci téže firmy byl vydražen Einsteinův dopis z r. 1954, v němž se Einstein vyjádřil, že „Slovo Bůh pro mne nic neznamená; je to vyjádření a projev lidské slabosti“. Dopis byl vydražen za 2,9 mil. $.

9.4. Letem (nejen) astronomickým světem

V r. 2018 vyšel již 56. výroční přehled astronomie a astrofyziky (ARAA) tentokrát redigovaný S. Faberovou a E. Dieshoeckovou. Cílem této úctyhodné publikace je shrnout nové poznatky o oborech, v nichž došlo nedávno k významným posunům našich znalostí. Vědecké redaktorky vyzvaly na prvním místě A. Sterna a jeho tým ke shrnutí poznatků o fantasticky úspěšné misi New Horizons k Plutu a Charonu, jež ukázala, že i v hlubokém mrazu jde o objekty geologicky kryoaktivní. Následně R. I. Dawson a J. A. Johnson ukázali, jak se za 22 let od prvního objevu „horkého Jupiteru“ změnily názory na tvorbu gigantických planet této hmotnosti a velikosti. K. J. Walsh se věnoval současným názorům na vznik malých planetek - hromad sutě vinou neustálých srážek v hlavním pásu planetek. A. M. Hughesová aj. shrnuli údaje o prachových discích kolem okolních hvězd pozorovaných pomocí špičkových aparatur ALMA a HST. D. Nesvorný ukázal, že raná Sluneční soustava měla velmi pravděpodobně ještě jednu velkou ledovou planetu podobnou Neptunu, jež byla z naší soustavy vyhnána působením gravitačních poruch od Jupiteru. Tento incident ovlivnil migraci Neptunu pomocí zbývajících planetesimál. Přesný průběh vyhnání se daří rekonstruovat pomocí současných dráhových elementů těles Edgeworthova-Kuiperova pásu, Trojánů a nepravidelných satelitů obřích planet.

Další tři přehledové studie byly věnovány hvězdám. B. Barbuyová aj. se zabývali chemodynamickou historií galaktické výdutě, k čemuž přispěly současné studie výdutí mnoha cizích galaxií v blízkém i vzdáleném vesmíru. Autoři dospěli k závěru, že hvězdy v galaxiích nevznikají během srážek galaxií, ale v raných discích galaxií. F. Motte aj. se zaměřili na vznik obézních hvězd a hmotných hvězdokup v Galaxii. O pokrok v našich znalostech přispěla nová pozorování aparaturou ALMA a kosmickou observatoří Herschel, ale i dalšími výkonnými přístroji. N. Bastian a C. Lardová definitivně vyvrátili představu, že hvězdy v kulových hvězdokupách vznikly víceméně naráz. Je prakticky jisté, že v těchto soustavách probíhá tvorba hvězd v časově oddělených kratších vlnách, ale některé podrobnosti, jak vlny na sebe navazují, stále neznáme.

F. Galliano aj. se zabývali úlohou interstelárního prachu v okolních galaxiích, kde se dá podrobně pozorovat a výsledky pak extrapolovat pro vzdálené silně zaprášené galaxie, kde nám podrobné údaje o roli prachu chybějí. Obecně se zdá, že prachová složka všech galaxií hraje podobně významnou úlohu jako složka hvězd v dané době zářících i jako složky studeného i horkého plynu. S. Stanimirovićová a E. Zweibelová pojednaly o atomových a ionizovaných mikrostrukturách v difuzním mezihvězdném prostředí na stupnicích od několika au do řádu 10 kau. Autorky také poukázaly na vliv turbulentních magnetických kaskád, jež hrají důležitou úlohu při vzniku tepelných nestabilit v dynamice a energetice interstelárního plynu.

Další tři studie se věnovaly mechanismům tvorby a vývoje galaxií. Černé veledíry a s nimi propojená aktivní jádra galaxií (AGN) patří k základním stavebním blokům galaxií, ale jejich role je z velké části neviditelná kvůli množství prachu v centru galaxií i závojích prachu ve vnějších částech galaxií. D. Alexander a R. Hickox popsali, jak se této překážce daří čelit propojením pozorování v širokém pásmu vlnových délek od rádiových vln až po energetické paprsky gama. R. Wechslerová a J. Tinker poukázali na to, jak se během 70. a 80. let minulého století vynořil problém interakce viditelné části galaxií s haly skryté látky, jež zhruba pětkrát převyšuje hmotnost zářící látky galaxií. Paradoxně pro astronomii se tak pokrok děje díky teoretickým simulacím zcela neviditelné složky vesmíru, jež z větší části rozhoduje o tom, jak se galaxie vyvíjejí. R. Mandelbaumová ve svém příspěvku poukazuje na pozorování slabého čočkování v rozsáhlých oblastech vesmíru, jež může spolehlivě objevit strukturu skryté látky, což je pro přesnou kosmologii rozhodující.

Skvělým pokrokem pro zvýšení rozlišovací schopnosti pozemních teleskopů pro pozorování v optickém a infračerveném spektrálním pásu se stala adaptivní optika zejména v nejnovější multikonjugované podobě, jak popsali F. Rigaut a B. Neichel. Tato technika umožní sledovat vesmírné objekty s rekordním rozlišením v širším zorném poli. O. Guyon uvedl, že po vypuštění HST se tento dalekohled stal díky poloze v kosmickém prostoru dlouholetým šampionem v rozlišovací schopnosti v optické a blízké infračervené oblasti spektra. Nyní však přichází éra extrémní adaptivní optiky pro pozemní dalekohledy, které překonají rovněž o řád rozlišovací schopnost HST za cenu o řád menší, než kolik stál a dosud stojí HST, takže bude možné pozorovat přímo planety kolem bližších hvězd.

C. S. Cockell vydal pozoruhodnou knihu s názvem Rovnice života: Jak fyzika tvarovala evoluci? Na příkladu slunéčka sedmitečného poukazuje, jak fyzikální principy ovlivňují evoluci živých organismů. Dále rozebírá, jak různé sekvence DNA mohou vytvářet tytéž aminokyseliny, které následně vytvářejí bílkoviny týchž tvarů. Bílkoviny by proto teoreticky měly mít možnost vznikat ve 2×10390 kombinacích, ale to se neděje. Díky fyzikálním zákonům vznikají bílkoviny jen ve velmi omezeném počtu tvarů. Jelikož máme docela přesvědčivé důkazy, že fyzikální zákony objevované na Zemi platí v celém vesmíru, lze téměř jistě předpokládat, že evoluce života kdekoli ve vesmíru musí probíhat velmi podobně, jako to vidíme na Zemi. Univerzální charakter fyzikálních zákonů proto určuje - ale také vylučuje - jak bude vývoj života probíhat kdekoliv ve vesmíru. Naše biosféra je od nejdrobnějšího hmyzu až po člověka založena na fyzikálních symetriích, vybraných tvarech a zákonech, a totéž zřejmě platí v celém vesmíru.

V r. 2018 vyšla posmrtně nedokončená kniha S. Hawkinga: Stručné odpovědi na velké otázky. V knize vzdává autor hold Albertu Einsteinovi, jehož styl kladení velkých otázek považuje za zázrak intuice, originality a oslnivosti. Kniha v 10 kapitolách podává autorův pohled na fyzikální otázky, např. „Je možné cestování v čase?“; nebo „Co se nachází uvnitř černých děr?“. Další otázky se týkají budoucnosti lidstva: „Přežijeme na Zemi?“; „Máme kolonizovat kosmický prostor?“; „Převálcuje nás umělá inteligence?“; „Existuje Bůh?“. Nakonec čtenářům vzkázal: „Nezapomeňte vzhlížet ke hvězdám, nikoliv ke svým chodidlům!“. Myslím, že nobelista Kip Thorne nejvýstižněji charakterizoval Hawkingovu roli ve fyzice: „Newton nám dal odpovědi, ale Hawking nám dával otázky. Jeho otázky zůstávají dlouho otevřené, avšak povedou k průlomům ve fyzice po dlouhých desítkách let. Až fyzikové skutečně porozumí zákonům kvantové gravitace a pochopí, jak vesmír vznikl, bude to z velké části díky tomu, že budoucí fyzikové budou stát na Hawkingových ramenou“.

Důležitým předělem ve vývoji vědecké soustavy základních konstant SI, kterou v r. 1875 podepsalo 17 států včetně USA se stala listopadová konference světových odborníků v metrologii z 60 států, kteří v jejím závěru jednomyslně schválili převratnou změnu v definici fyzikálních konstant. Dosavadní materiální etalony budou opuštěny (i když fyzicky budou zachovány) a s platností od 20. května 2019 je nahradí základní přírodní konstanty, jež lze kdykoliv v libovolné dobře vybavené laboratoři přeměřit. Zvítězilo totiž přesvědčení, že přírodní konstanty nepodléhají změnám v čase ani prostoru a mohou být s pokrokem měřící techniky definovány se stále se zvyšující přesností. Tento bezprecedentní krok inspiroval Keitha Atkina k návrhu, aby tuto změnu využili notoricky konzervativní astronomové ke generální revizi astronomických konstant. Projevuje se to očividně při měření délek a vzdáleností, jež se udávají v astronomických jednotkách (au), parsecích (pc), ale nezřídka i ve světelných letech (lyr). Přitom by stačilo, aby se astronomové přizpůsobili jednotce délky v soustavě SI, tj. metru. Astronomická jednotka au ~1,5×1011 m; světelný rok (lyr) ~9,5×1015 m; parsek (pc) ~3×1016 m. Samozřejmostí by pak byly předpony násobků, čili například střední vzdálenost Měsíce od Země by se psala jako 384 Mm. Podobně by se pro vzdálenosti hvězd v našem okolí hodily Pm. Například Proxima Cen je od nás vzdálena 40 Pm, odkud ihned plyne, že je od nás vzdálena 4 světelné roky. Podobně by se daly předefinovat hmotnosti hvězd, vyzářené energie v Joulech a rychlosti v km/s. Když se však podíváme zpět, snadno zjistíme, že Atkin svůj nápad poprvé publikoval již v r. 1994. Proto se obávám, že v tomto století k příklonu astronomů k soustavě SI nejspíš nedojde. Astronomové stále udávají hodnoty tíhového zrychlení v soustavě cgs, a to navíc v logaritmickém tvaru, takže nováček v astronomii se snadno splete o plné tři řády! Indukce magnetického pole se udává v gaussech a tlaky v atmosférách nebo barech. Zvyk je zkrátka i v soudobé astronomii a astrofyzice železná košile.

C. Kyba aj. měřili pomoci visuálního a infračerveného radiometru VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) finské aparatuře polární družice Cryostat-2 (ESA) v letech 2012-2016 jas noční oblohy. Jelikož venkovní uměle osvětlované venkovní plochy narůstají o 2,2 %/rok, zvýšila se jasnost noční oblohy za tu dobu o 9,1 %. Situaci dále zhoršuje, že dříve používané monochromatické sodíkové výbojky postupně nahrazují širokopásmové zdroje LED. Problému rostoucího světelného znečištění se v obsáhlém článku věnoval v lednovém čísle 7688 vědecký týdeník Nature. Ukazuje se totiž, že to není jen astronomický problém, ale také ohrožení živočichů a rostlin včetně cirkadiánního fyziologického rytmu člověka. Nejvíce je tímto světelným stresem ohrožen hmyz, který opyluje rostliny, protože se buď přímo spálí rozsvícenými lampami, anebo se kroužením kolem nich naprosto vyčerpá.

Pozemní astronomii nyní vévodí Evropská jižní observatoř (ESO) - podobně jako částicové fyzice slouží už řadu desetiletí nejvíc evropský CERN. To je dobrá zpráva jak pro české částicové fyziky, tak také pro astronomy, neboť Česko je členským státem obou těchto prvotřídních vědeckých institucí. Protože převis žádostí o pozorovací čas na početných přístrojích ESO je vysoký (5×÷9×), iniciovalo vedení v r. 2018 studii, zda přidělené projekty pozorování vedly následně k vědeckým publikacím v recenzovaných časopisech. Studie se týkala přidělených pozorovacích časů v letech 2006-2013. M. Sterzik aj. totiž zjistili, že 30÷50 % projektů realizovaných během zmíněného období nevedlo k žádné publikaci do konce dubna 2016. Šlo o celkem 1 278 projektů, takže komitét vedený F. Patatem rozeslal dotazníky hlavním řešitelům zmíněných projektů, aby zdůvodnili, proč neuspěli s publikacemi. Komitét dostal 965 odpovědí, což znamená, že téměř čtvrtina tázaných řešitelů vůbec neodpověděla. Někteří konstatovali, že komitét výstupy přehlédl, takže práce byly publikovány, ale další uvedli, že kvalita nebo množství získaných měření nebylo dostatečné pro publikaci, případně že jim chyběli spolupracovníci, resp. finance pro zpracování výsledků, anebo že výsledky měření nevedly k jednoznačným závěrům. Čtvrtina odpovědí ujišťovala komitét, že na přípravě publikace nebo publikací ještě pracuje. Dalšími příčinami byly špatné počasí v přiděleném čase anebo odchod spolupracovníků z výzkumu. Naproti tomu komitét zjistil, že 50 % publikací je zveřejněno do 3,5 let po pozorování, ale že trvá 10 let než se zveřejní výsledky 95 % projektů, což je způsobeno obrovskými datovými soubory, které musí řada řešitelů a jejich spolupracovníků zpracovat.

Podobně H. Abt probral 4 tis. prací v astronomii, jež za posledních 40 let byly publikovány jednak v astronomii, ale také ve fyzice - a dodnes nebyly citovány ani jednou. Přitom se soustředil na primární výzkumné práce. V astronomii nezískalo ani jednu citaci 40 % prací, kdežto ve fyzice jen 23 %. Nejvyšší produktivitu v publikacích dosahují astronomové ve věku 40 let a 43 % prací publikují ve věku nad 50 let. Fyzikové dosahují maxima počtu prací ve věku 37 let a po věku 50 let publikují jen 34 % svých prací.

R. Hudec shrnul údaje o současném stavu digitalizace archivů fotografických desek, jež mohou obsahovat záznamy o přechodných astronomických jevech, zejména těch, které souvisejí s objekty astronomie vysokých energií. Jde o velmi důležitou záchranu dat, která mají nenahraditelnou vědeckou cenu, ale slouží i historii oboru a patří mezi kulturní památky. Teprve současné přesné skenování umožňuje vytěžit toto bohatství, aby se dalo využít pro archivní astronomii. Jde o práci velmi vhodnou pro občanskou vědu (citizen science), tj. dobrovolníky, kteří chtějí pomoci vědě. V projektu Astronomie pozpátku (Astronomy Rewind) astronomové amatéři zvládli během několika dnů zaznamenat potřebné údaje o 30 tis. snímků v časopisech vydávaných během celé historie Americké astronomické společnosti. Díky tomu bude možné snímky nahrát do databáze WorldWide Telescope repository, když řada snímků byla pořízena už koncem 19. stol., kdy astronomové chodili do práce ve smokingu.

V posledních letech sílí hnutí, které požaduje, aby vědecké práce byly volně přístupné všem, zatímco dosavadní praxe je taková, že prestižní časopisy vyžadují vysoké poplatky za publikování každé vědecké práce, a navíc žádají vědecké instituce, aby platily mastné předplatné za časopisy, které dnes většinou už vycházejí pouze elektronicky. Když někdo chce číst článek z časopisu, který jeho vědecký ústav nemá předplacený, tak musí za každý otevřený článek poslat předem vydavateli další nemalý peníz. Čas od čas se objevují ilegální adresy, na nichž se zájemce k článkům takto chráněným dostane zdarma, ale vydavatelé vědeckých časopisů po nich pasou a snaží se tyto adresy zrušit. V r. 2018 však vznikly dvě legální platformy, které se svým projektem blíží k otevřenému přístupu. Firma Google spustila v září adresu Google Dataset Search. Počítačová vědkyně N. Noyová ze společnosti Google AI uvedla, že podle sledování provozu na této adrese možná dojde v budoucnosti ke spojení této platformy s již dříve spuštěnou populární adresou Google Scholar. Google má však úspěšnou konkurenci v podobě programu Copernic Desktop Search, jenž rovněž usnadňuje hledání plného textu obrovské spousty vědeckých prací. Tyto prohlížeče prohlížejí světovou databázi, která má v současnosti v archivech přibližně 35 petabytů dat. Tím samozřejmě vzniká nový problém, jak tak obrovský soubor dat rychle vytěžovat. Jak uvedl A. Extance v Nature č. 7722, našlo se již řešení v podobě zapojení programu umělé inteligence Iris.ai, jež dokáže prohledat tato obrovská množství podkladů, která rostou tempem jedna vědecká publikace za 30 sekund, tj. řádově přes 1 milion prací ročně. V základní verzi je program k dispozici zdarma, ale pro náročnější a přesnější vyhledávání roste cena produktu až na 20 tis. €. Dalším přírůstkem do vyhledávačů vědeckých prací se staly platformy Microsoft Academic a Semantic Scholars. Zdá se, že brzy bude těch vyhledávacích platforem tolik, že bude potřebí II. generace AI k vyhledávání nejvhodnějších vyhledávačů.

Dnes už zcela zapadla informace, že první konstruktér samočinného počítače se jmenoval Konrad Zuse, jenž v r. 1936 sestrojil počítač Z-1 a jeho klony Z-2 v r. 1939 a Z-3 v r. 1941. Žil v Německu, takže během světové války nikdo v zahraničí nevěděl, že je průkopníkem programovatelných digitálních počítačů. Sám jsem svou disertaci o okrajovém ztemnění zákrytových dvojhvězd počítal v letech 1962-63 v Ústavu termomechaniky ČSAV na stroji ZUSE Z-4, který měl bubnovou paměť kvílící v rychlosti 3 000 ot./min. Vstupní program jsem děroval na perforovanou dálnopisnou pásku a výstupem byla písmena a číslice tištěná na široké perforované skládané archy papíru. Chyby programu se opravovaly buď zalepením přebytečné dírky, anebo obráceně udělátkem, které chybějící dírku procvaklo. Pokud byla delší sekvence instrukcí chybná, tak se vystřihla nůžkami, oprava se vyděrovala perforovanou páskou a do původní pásky se vlepila. Dnes už je to pravěk digitálního počítání.

Nejnovější pokrok v programování se nazývá Jupyter, což je zkratka tří programových jazyků Julia, Python a R. Byl vyvinut kvůli obřímu přehlídkovému dalekohledu LSST (Large Synoptic Survey Telescope) o průměru primárního zrcadla 8,4 m, jehož stavba probíhá na vrcholu hory Cerro Pachón v Chile (30° j. š.; 2,7 km n. m.). Dalekohled by mohl být uveden do provozu patrně v r. 2023. Jelikož jediná noc pozorování vnese do počítače terabyty údajů, klade to mimořádné nároky na uložení i vytěžování obsáhlých datových souborů řádu petabytů. Program začíná být populární už v předstihu a byl v r. 2018 uložen ve 2,5 milionech notebooků. Jeden ze spoluautorů programu F. Pérez se řídí filosofíí: „řekni mi, kde jsou tvá data a já ti tam donesu svůj počítač“.

Dalším jablkem sváru se stal problém, kdo vyhraje: budou to klasické superpočítače, anebo kvantové? V r. 2018 se podařilo několika špičkovým programátorům napsat programy pro klasické superpočítače, které jsou rovnocenné v rychlosti výpočtů s týmiž programy pro kvantové počítače. Kvantové počítače jsou přitom stále v testovací fázi. Pro běžný provoz se dosud nehodí. Není tedy zcela vyloučeno, že chytré programování klasických superpočítačů se bude kvantovým počítačům svým výkonem ještě dlouho vyrovnávat.

Zajímavou sportovní počítačovou disciplínou je teorie čísel a prvočísel. V prosinci 2017 našel americký elektrotechnický inženýr J. Pace se štábem dobrovolníků zatím největší prvočíslo, jež má 23 milionů cifer, tj. o milion cifer více než předešlé rekordně dlouhé prvočíslo. Jenže 7 XII 2018 byl tento rekord překonán skupinou počtářů vedenou P. Larochem aj. Jejich rekordní prvočíslo: 2×77 232 917 - 1 má 24 862 342 cifer. P. Laroche aj. také v r. 2018 objevili největší dosavadní Mersennovo prvočíslo. Mersennova prvočísla mají tvar Mn = 2n-1. Nejvyšší číslo M51 má exponent n = 82 589 933 a celkem 24 862 048 cifer. Další rekordní vychytávka se týká vyhledávání největšího dubletu prvočísel, což jsou dvě prvočísla, mezi nimiž je pouze jedno sudé číslo. To je velmi těžká disciplína, kde v r. 2018 ustavil nový rekord Larocheův tým: (2 996 863 034 895 × 21 290 000)-1 a (2 996 863 034 895 × 21 290 000)+1. Obě čísla dubletu mají týž počet cifer: 388 342.

Počítačové závody o nejvyšší výkon superpočítačů stále pokračují. První ligu TOP500 po šesti letech přestávky opět vede americký superpočítač Summit ve Státní laboratoři Oak Ridge v Tennessee s výkonem 122 petaflops, jenž překonal předešlého šampiona z Číny s výkonem 93 petaflops. V celkové klasifikaci však suverénně vede Čína zastoupená 206 stroji, zatímco USA jsou druhé, když klesly za rok ze 145 na 124 strojů v první pětistovce. Tento trend bude pravděpodobně pokračovat a hegemonie Číny roste tak rychle, že se čeká průlom v nárůstu rychlosti 1 exaflops (1018 flops) na čínském superpočítači nejspíš už na konci roku 2020.

Je zřejmé, že počty těchto čím dál tím výkonnějších superpočítačů jsou strategickým podkladem pro rozvoj vědy obecně. Americká geofyzička M. Zuberová z M.I.T., jež předsedá Státní vědecké radě, tvrdí, že USA jsou ještě stále vědeckou a technickou mocností, která vede ve vědě i technice, ale toto postavení postupně zvolna ztrácejí, jak rostou investice do vědy a techniky ostatních velmocí. V r. 2016 uveřejnila firma Elsevier’s Scopus zprávu, že v počtu vědeckých publikací předstihla Čína Spojené státy, když publikovala přes 426 tis. prací (téměř 19 % podílu na světové produkci) v recenzovaných časopisech a odsunula USA na druhé místo (téměř 409 tis. prací). Na třetí místo se posunula Indie, která předehnala nyní čtvrté Japonsko. Statistika ovšem poněkud klame, protože většina prací má mezinárodní týmy autorů. Když se počítají státní příslušnosti každého spoluautora, tak jsou Spojené státy stále první. Pochopitelně samotný počet publikací ještě neznamená, že jde o špičkové práce. Státní agentura USA (National Science Foundation) použila asi přesnější kritérium excelence ve vědě, a to je počet nejvíce citovaných publikací. V tomto žebříčku vede Švédsko, následované Švýcarskem a USA, na čtvrtém místě je EU a na pátém Čína. Spojené státy v r. 2015 investovaly do vědy 500 mld. $; tj. 26 % světových výdajů na vědu. Na druhé místo se dostala Čína (400 mld. $). Na rozdíl od USA, kde se částka nemění, takže se vlastně kvůli inflaci plynule znehodnocuje, Čína investuje do vědy stále stejným podílem na růstu HDP. Spojené státy jsou dosud cílem zahraničních studentů, kteří chtějí získat doktorát na amerických univerzitách, ale tento trend klesá. V r. 2000 měly USA 25 % zahraničních studentů, ale do r. 2014 jejich zastoupení kleslo na 19 %. Kromě toho autoři studií upozorňují na nedostatečné zastoupení amerických žen a menšin ve vědě.

Týdeník Nature v č. 7713 překvapivě konstatoval, že v Německu došlo k dlouhodobému šikanování v nepochybně prestižním Astrofyzikálním ústavu Maxe Plancka v Garchingu. Německé ústavy Maxe Plancka se formálně podobají vědeckým ústavům Akademie věd ČR, takže jsou primárně zaměřeny na základní výzkum. Mají však lukrativnější financování a propracovaný systém hodnocení své činnosti, takže naprostá většina z nich představuje nejen evropskou, ale i světovou špičku. Systém vzniklý v době, kdy bylo Německo po II. světové válce na kolenou, je dnes ozdobou vědy nejen doma, ale v celé EU. Ve zmíněném ústavu pracovali jak doktorandi, tak mladí postdoci nejenom z Německa, ale i z ostatních zemí zejména EU. V posledních letech byli četní mladí badatelé vystaveni nepříjemné šikaně ze strany jedné z ředitelek G. Kauffmannové. Když si chtěli postěžovat vedení ústavu, narazili na nezájem. Přitom je jisté, že šéfové mladých vědců silně ovlivňují jejich příští kariéru tím, jaké úkoly jim zadávají a jakou volnost jim dají při jejich plnění. Pokud se však objeví šikana, je jejich postavení velmi křehké. Zatímco se věnuje značná pozornost sexuálnímu harašení na vědeckých pracovištích, o šikanu mladých vědců se dosud nikdo nestaral. Přitom jsou z historie známy případy despotických šéfů, kteří si postavili vlastní kariéru na otrocké práci studentů a podřízených mladých badatelů. Je téměř jisté, že společnost Maxe Plancka najde nástroje, jak šikanu generace mladých vědců vymýtit. Může se zdát, že české astronomické komunity se to netýká; mladí vědci mají dveře otevřené dokořán. Mohli by však narazit, kdyby na takové zahraniční pracoviště nastoupili kvůli zvýšení své kvalifikace, neboť pro jejich budoucí profesionální dráhu doma se podmínka delší stáže v zahraničí dokonce vyžaduje.

Americký vědecký týdeník Science uveřejnil ve svém čísle 6380 obsáhlou studii D. Lazera a jeho týmu o falešných zprávách. Autoři si uvědomují, že ve věku masového rozšíření internetu dochází k erozi obranných mechanismů, které si věda pracně vyvíjela v průběhu staletí. K tomu, aby věda přežila, nezbývá než podrobit fenomén falešných zpráv vědeckému zkoumání. Zatím víme docela málo o zranitelnosti lidí, institucí i celé společnosti manipulacemi zlomyslných individuí, ale i spolků nebo celých států. Máme-li přežít v hledání pravdy, je nutné vytvořit nový systém ochrany. Autoři se ve své obsáhlé studii zaměřili zejména na již existující výzkum v sociální a počítačové vědě, jež se týká uvěření falešným zprávám a mechanismům, jak se tyto zprávy šíří. Speciálně se věnují fenoménu politicky zaměřených falešných zpráv, jež považují za nejvíce nebezpečné. Tyto zprávy obvykle parazitují na aktuálních společenských tématech, například očkování, výživa, nebo cena akcií.

Spousta falešných zpráv bylo šířeny v průběhu I. světové války, což po jejím skončení vyvolalo snahy novinářů o nastavení mantinelů objektivity a vyváženosti informací. Prestižní noviny, časopisy, rozhlas i televize dodržovaly zmíněné normy téměř po celé XX. století. Během II. světové války však hrály falešné zprávy opět klíčovou roli. Po válce se opět normy objektivity a vyváženosti zpráv znovu prosadily. Jenže rozvoj internetu na sklonku XX. století, jenž umožnil laciné šíření jakýchkoliv zpráv, vedl k významnému poklesu důvěry v tyto klasické zdroje informací. V r. 2016 věřilo v USA klasickým mediím 51 % voličů demokratů a jen 14 % voličů republikánů. Postupně dochází ke snížení tolerance pro odlišné názory a silné polarizaci nepřátelství mezi jednotlivými tábory ovlivněnými falešnými zprávami. Průzkumy veřejného mínění na Twitteru bývají infikovány roboty až z 15 %. Facebook odhadl, že jeho platforma je infikována 60 miliony robotů. Roboty pak významně manipulovaly politický obsah debaty v americké předvolební prezidentské kampani v r. 2016 a podobně ovlivňovaly předvolební debatu ve francouzských volbách v r. 2017. Roboty jsou ale programovány i na manipulování s algoritmy předpovídajícími volební preference, což se skutečně stalo v americké předvolební kampani v r. 2016. Autoři přirovnávají tuto neblahou situaci ke známé hře na kočku a myš, protože když se najde program na lovení robotů, tak na to protistrana reaguje změnou jejich programování.

Najít univerzální protilék proti falešným zprávám je těžké. Je sice možné citovat ta média, která jsou vázána zmíněnými kodexy objektivity a vyváženosti, ale dopad takového uvádění románových příběhů na pravou míru, jak to dělala kancelář Saturnina a dědečka v Jirotkově románu, může být dokonce kontraproduktivní, protože řada lidí se tímto způsobem o falešné zprávě dozví, a připadne jim pravděpodobnější než citace zprávy o téže skutečnosti z respektovaného media. Demokratické státy jsou v tomto svízelném problému omezeny ústavami zaručenými právy na svobodu slova a zavádět státní cenzuru nepochybně nelze. Autoři studie uzavírají svou studii doporučením, aby se kodex odpovědné žurnalistiky - podobně jako byl realizován po I. světové válce - vytvořil i pro éru internetu a sociálních sítí.

Zatím ovšem stále platí trefný postřeh W. Churchilla: „Lež oběhne půl světa dřív, než má pravda příležitost si natáhnout kalhoty.“

Závěr

Zatímco nové generace kompetentních badatelů významně prohlubují naše znalosti o vesmíru, spousta nezodpovědných kazisvětů se snaží pokrok lidstva zastavit a případně lidskou pospolitost rozvrátit. Perfektně to postihl praotec sci-fi, anglický autor H. G. Wells (1866-1946) výrokem, že civilizace je závod mezi výchovou a katastrofou. Zdá se, že s výchovou i katastrofou už máme co do činění.

Abychom však nekončili Žeň objevů 2018 tak pochmurně, připojujeme vtipný astronomický model etap lidského života, jak ho nabídla redakce prosincového čísla amerického astronomického měsíčníku Sky & Telescope. Jde o šestiúhelník (hexagon) jasných hvězd, viditelných během roku ze severní polokoule. Nejmenší zpoždění světelného signálu vykazuje Sírius (CMa; -1,5 mag; 8 let - žák základní školy), následuje Prokyon (CMi; 0,3 mag; 11 let - puberťák), Pollux (Gem; 1,1 mag; 34 let - člověk v nejlepších letech); Capella (Aur; 0,1 mag; 43 let - zralý člověk); Aldebaran (Tau; 0,9 mag; 65 let - důchodce); Rigel (Ori; 0,1 mag; 860 let - Metuzalém).

(Konec LIII. Žně objevů 2018)
Späť na hlavnú stránku ŽEŇ OBJEVŮ LIII. (2018).
Späť na hlavnú stránku ŽEŇ OBJEVŮ.
Späť na hlavnú stránku Astronomického ústavu SAV.
Tvorca HTML: Richard Komžík
rkomzik@ta3.sk

Dátum poslednej zmeny: 01. novembra 2020