ŘÍJEN
Merkur počátkem října klesá na ranní obloze k východnímu obzoru, Venuše je vysoko nad východním a jihovýchodním obzorem jitřenkou, 24. 10. se nachází v největší úhlové vzdálenosti od Slunce – 46° západně. Jupiter a Saturn svítí na naší obloze po celou noc. Nepozorovatelný je jen Mars. Při úplňku 28. října 2023 nastane částečné zatmění Měsíce, které uvidíme v celém průběhu.
Schéma průběhu částečného zatmění Měsíce 28. 10. 2023
Autor: Martin Gembec
Mlhovina v Andromedě se stává galaxií – právě před 100 lety
Mlhavý obláček v souhvězdí Andromedy byl po dlouhá staletí, ba tisíciletí, považován za opravdu mlhavý obláček. Když se však v 19. století astronomové naučili analyzovat světlo vesmírných objektů rozkladem na spektrum, zjistilo se, že spektrum hvězdy vždy vypadá jako duha, v níž na některých místech chybějí barvy – objevují se tam tmavé spektrální čáry. Jsou to jakési otisky prstů chemických prvků v atmosféře hvězdy, jíž k nám prochází světlo uvolňující se v nitru hvězdy. Naproti tomu rozložíme-li na spektrum světlo mlhoviny, jako je například ta v Orionu, žádnou duhu neuvidíme. Jen světlé barevné čáry na stejných místech (vlnových délkách), na kterých ve spektru hvězd nacházíme tmavé čáry. Hovoříme o absorpčních spektrálních čarách (když se některé vlnové délky pohlcují) a emisních spektrálních čarách (když je záření emitováno jen na některých vlnových délkách). Celé duze pak říkáme kontinuum – spojité spektrum.
Tři druhy spekter schematicky: nahoře spojité, uprostřed čárové – emisní a dole čárové absorpční
Autor: Wikimedia Commons
Zdá se tedy, že máme jednoduchou a účinnou zbraň na rozlišení mlhoviny od hvězdy. Jenže právě mlhovina v Andromedě měla absorpční spektrum, jaké mají mít hvězdy, a ne mlhoviny. Tím byla podezřelá už v 19. století. Navíc ve spektru této „mlhoviny“ nebyly absorpční čáry na správných místech.
Edwin Hubble měl na počátku dvacátých let dvacátého století k dispozici tehdy nový největší dalekohled na světě – 2,5metrový Hookerův teleskop na observatoři Mount Wilson v USA. A pomocí tohoto teleskopu se mu podařilo v „mlhovině“ v Andromedě rozlišit hvězdy. A co víc, našel mezi nimi i cefeidy, proměnné hvězdy, u nichž v roce 1912 našla Henrietta Swan Leavittová – americká astronomka, o jejímž výročí narození jsme psali v červenci – vztah mezi maximální svítivostí a periodou, s níž pulzují.
Nové objevy a nový největší dalekohled se sešly v tu pravou chvíli. První cefeidu – V1 v galaxii v M31 (označení mlhoviny v Andromedě ve slavném Messierově katalogu) – Edwin Hubble zaznamenal 5. října 1923. S využitím vztahu Swan Leavittové určil vzdálenost mezi „mlhovinou“ v Andromedě a námi na 900 tisíc světelných roků. Přestože výsledek byl z dnešního pohledu hrubě nepřesný (skutečná hodnota je téměř 2,5 milionu světelných roků), bylo jasné, že objekt v souhvězdí Andromedy vůbec není v Andromedě, ani v naší galaxii. Hubble odhalil, že se jedná o galaxii podobnou té, v níž žijeme, a která se nám na obloze jeví jako mléčná dráha. Edwin Hubble a další astronomové, kteří pak v rychlém sledu „proměnili“ i další podezřelé mlhoviny na galaxie, tak pochopili a dokázali, že vesmír je „mnohem větší“, než si do té doby lidé dokázali představit.
Proměnná cefeida V1 v M31 na snímcích Hubbleova vesmírného dalekohledu
Autor: NASA/ESA/STScI/AURA
Na základě měření Vesto Sliphera, který interpretoval podivné posunutí čar ve spektrech galaxií (většinou) k červenému konci spektra jako důsledek Dopplerova jevu způsobeného jejich rychlým pohybem, pak v roce 1927 belgický teoretický fyzik Georges Lemaître objevil rozpínání vesmíru – tedy odhalil, že nejde o pohyb samotných galaxií, ale rozpínání prostoru mezi nimi a s nimi. Později dospěl k podobnému závěru, byť neopustil představu pohybu galaxií, také Edwin Hubble.
I když byla Edwinu Hubbleovi zásluha o objevení rozpínání vesmíru připisována ne zcela právem, jeho epochální objev – proměna mlhoviny v Andromedě v cizí galaxii podobnou té naší – otevřel cestu k poznání uspořádání vesmíru a teorii velkého třesku. Možná to byl nejdůležitější astrofyzikální objev za posledních sto let.
M31 Galaxie v Andromedě ve velmi vysokém rozlišení – originál 70 MPx https://eu.zonerama.com/RomanHujer/Photo/8035376/341509293
Autor: Roman Hujer
Sváteční zatmění Měsíce
Při novu, který nastává 14. října 2023 v 19:55 SELČ, dojde k zatmění Slunce. To však není viditelné od nás. Jako prstencové je toto zatmění pozorovatelné v pásu anularity táhnoucím se ze Spojených států amerických na jih, přes Mexický záliv a Střední Ameriku až do Kolumbie a Brazílie. Jako částečné je viditelné z celé Severní Ameriky, většiny Jižní Ameriky a přilehlých oblastí Atlantiku a Pacifiku.
My při následujícím úplňku můžeme státní svátek 28. října oslavit pozorováním částečného zatmění Měsíce. Částečné fázi předchází polostínové zatmění, které není příliš patrné očima, ale lze je zaznamenat fotograficky. Začíná ve 20:02 SELČ. Měsíc se v tu chvíli bude nacházet 26° nad východním obzorem, nedaleko Měsíce uvidíme jasnou planetu Jupiter. Částečná fáze u nás trvá více než hodinu a čtvrt (78 minut) – od 21:35 do 22:53 SELČ. Velikost zatmění v maximální fázi dosáhne hodnoty 0,122 (12,2 %) ve 22:14 SELČ. Měsíc bude v tu chvíli ve výšce 42,5°nad jihovýchodem. Druhá polostínová fáze pak skončí až po půlnoci letního času (29. října 2023 v 0:26 SELČ). Všechny údaje platí pro 15. poledník a 50. rovnoběžku. V rámci České republiky se však časové údaje ani velikost zatmění podstatně lišit nebudou.
Měsíc během částečného zatmění 7. 8. 2017 se promítal z Panské skály na Českolipsku nad kopec Ralsko
Autor: Martin Gembec
Po celou dobu zatmění budeme také moci sledovat, jak se Měsíc postupně blíží k Jupiteru. Naše přirozená družice oběhne Zemi v průměru jednou za 27,3 dne, tedy 665 hodin. Mezi hvězdami při tom po obloze urazí 360°. Průměr měsíčního disku je 0,5°, tudíž o celý svůj průměr se Měsíc po obloze posune průměrně za necelou hodinu (55 minut). Během celého zatmění, včetně obou polostínových fází, se tak Měsíc k Jupiteru na obloze úhlově přiblíží o 2,4° – téměř o pět průměrů svého kotouče. Díky přibližování Měsíce k Jupiteru v průběhu zatmění to bude nevšední sváteční podívaná.
LISTOPAD
Venuše je stále nepřehlédnutelnou jitřenkou vysoko nad jihovýchodním obzorem a Jupiter je na obloze po celou noc – v listopadu je nejjasnější a nejblíže Zemi. V první polovině noci je pozorovatelný také Saturn. Nepozorovatelné jsou jen planety Merkur a Mars.
Stoletý stařík, který hrál na Měsíci golf
Že jsou lety do blízkého vesmíru, tedy na oběžnou dráhu okolo Země a (snad už zase brzy) na Měsíc, zvládnutou rutinou se pozná podle toho, že k prvním průkopníkům se vážou ta nejkulatější možná výročí. Dne 18. listopadu 2023 by se Alan Shepard, první z Američanů a druhý ze všech pozemšťanů, kteří se kdy ocitli ve vesmírném prostoru, dožil sta let!
Alan Shepard se narodil v roce 1923 a byl o více než 10 let starší než Jurij Gagarin. Necelý měsíc po Gagarinovi, 5. května 1961, v lodi Mercury pojmenované Freedom 7, se jako první americký astronaut vydal do kosmického prostoru. Ještě nikoli na oběžnou dráhu – raketa Redstone 3 jej vynesla k 15 minut a 28 sekund trvajícímu balistickému skoku do výšky 187,5 km nad zemským povrchem.
Shepard se chystal ještě na třídenní orbitální misi. Opět v lodi Mercury, kterou chtěl pojmenovat Freedom 7 II. Na oběžnou dráhu ji měla vynést raketa Atlas 10. Tento let byl však zrušen. Později byl jmenován velitelem první posádky v projektu Gemini, ale kvůli zdravotním problémům byl v roce 1963 „uzemněn“. Zůstal u NASA jako šéf astronautů a po úspěšném zvládnutí zdravotních obtíží se vrátil mezi aktivní astronauty, aby se 9. února 1971 jako velitel lunárního modulu Antares mise Apollo 14 stal pátým člověkem, jehož noha se dotkla povrchu Měsíce. Ve věku 47 let se také stal dodnes nejstarším člověkem, který kdy pracoval na Měsíci. Dosud je také jediným člověkem, který na povrchu Měsíce hrál golf. Předvedl dva brilantní odpaly. Zda dosáhl jamky, či dokonce „hole in one“ není zaznamenáno. Tam nahoru se Alan Shepard definitivně odebral v červenci 1998, ve věku 74 let.
Alan Shepard stojí u americké vlajky na povrchu Měsíce během mise Apolla 14
Autor: NASA
Jupiter a Venuše soupeří o pozornost – opozice a zákryt Měsícem
Nejjasnější planetou na obloze je Venuše. Jupiter se jí snaží konkurovat v obdobích, kdy se nachází v opozici – na naší obloze naproti Slunci a v prostoru nejblíže Zemi. Hned 1. listopadu se Země k Jupiteru přiblíží na vzdálenost 597,7 milionu kilometrů a 3. listopadu se pak ocitne v opozici se Sluncem. Při tom dosáhne jasnosti –2,9 mag. Pro srovnání, Venuše bude mít počátkem listopadu jasnost –4,4 mag. Rozdíl 1,5 magnitudy ale znamená, že Venuše je ve skutečnosti téměř pětkrát jasnější než Jupiter.
Jupiter v opozici se Sluncem (3. 11. 2023) je pozorovatelný po celou noc a svou jasností se snaží konkurovat Venuši. Simulace vytvořená v programu Stellarium ukazuje, že ve 4:30 se Jupiter kloní k západu a nad protějším obzorem svítí Venuše jako jitřenka. Dvě nejjasnější planety se tak ocitají na obloze současně.
Autor: Stellarium/Jan Veselý
Podívejte se začátkem listopadu, pokud se vyjasní, na oblohu. Máme možnost přímého srovnání. Venuše a Jupiter sice nejsou na obloze vedle sebe, ale mezi čtvrtou a pátou hodinou ranní najdeme Venuši na východě a současně Jupiter na západě, obě planety ve stejné výšce nad obzorem, tudíž jejich světlo bude také přibližně stejně ovlivněno zemskou atmosférou. Na první pohled poznáme, že Venuše je jasnější. Ale pětkrát jasnější nám připadat nebude. Je o tím, že náš zrak, máme na mysli oči a odpovídající mozkové centrum, rozdíly v jasech světelných zdrojů potlačuje. Mohli bychom říci, že světelné vjemy logaritmujeme. Násobky vnímáme jen jako rozdíly. Díky tomu ale náš zrak obsáhne daleko větší škálu jasů než například CCD nebo CMOS čipy. Ostatně náš sluch funguje obdobně.
Kotouček Venuše u Měsíce krátce před zákrytem. Obraz je na simulaci ze Stellaria orientován podle rovníkových souřadnic – sever je nahoře. Situace odpovídá poloze Měsíce a Venuše 9. 11. 2023 v 10:55 SEČ pro pozorovatele na průsečíku 50. rovnoběžky (s. š.) a 15. poledníku (v. d.). Pro pozorovatele na v jiných částech území České republiky se poloha Venuše vůči Měsíci a čas zákrytu mírně liší.
Autor: Stellarium/Jan Veselý
Venuše je nejen nejjasnější, ale strhne na sebe ještě pozornost tím, že se nechá na obloze zakrýt Měsícem. K úkazu dojde 9. listopadu nad naším obzorem v poledne, ale při jasnosti Venuše není problém ji najít na denní obloze malým dalekohledem. Hůř bude vidět Měsíc, který bude mít tvar couvajícího srpku. Venuši Měsíc zakryje nejprve osvětlenou stranou a při velikosti kotoučku Venuše, která bude také vykazovat viditelnou fázi, bude trvat více než 30 sekund, než celá planeta zmizí za okrajem Měsíce. Také výstup zpoza Měsíce se odehraje nad naším obzorem, mezi 12:13 a 12:14 SEČ. Venuše se ale objeví za neosvětlenou stranou, takže Měsíc vůbec neuvidíme. Jen se Venuše zničehonic během půlminuty opět vynoří z modré oblohy.
Reálnější simulace Měsíce a Venuše krátce před zákrytem – pohled nepřevracejícím dalekohledem na paralaktické montáži se zvětšením 300× a zorným polem 0,27° (16´).
Autor: Stellarium/Jan Veselý
PROSINEC
V prosinci máme šanci zahlédnout Merkur, a to počátkem měsíce večer nízko nad jihozápadním obzorem. Naopak vysoko nad jihozápadním obzorem je Saturn. Jupiter je vidět po většinu noci a Venuše je stále jitřenkou na jihovýchodě. Jedinou nepozorovatelnou planetou je Mars. Astronomická zima na severní polokouli začíná okamžikem zimního slunovratu 22. prosince ve 4:27 SEČ.
Slunce vstupuje do souhvězdí Hadonoše
Dne 22. 12. 2023 ve 4:27 Slunce vstupuje do znamení Kozoroha, nastává zimní slunovrat a začíná astronomická zima. Slunce se ovšem v tom okamžiku nachází v souhvězdí Střelce. A ještě ke všemu se tam nedávno, 18. prosince, dostalo ze sousedního Hadonoše. Toto souhvězdí mezi dvanácti znameními zvěrokruhu, kterými během roku Slunce prochází, vůbec není! Důvod k panice ovšem nemáme. Znamení zvěrokruhu a souhvězdí mají dnes už společná jen jména, nikoli místa na obloze.
Zvěrokruh je starověký astrologický systém souhvězdí, kterými prochází ekliptika – zdánlivá dráha Slunce mezi hvězdami. Do hry ale vstupuje precese zemské osy. Ta se projevuje tím, že místo, ke kterému na obloze rotační osa směřuje, opisuje mezi hvězdami kružnici (nebeský pól se pohybuje a současná Polárka nebyla a nebude vždy Polárkou). Kromě toho se v důsledku precese posouvají okamžiky, kdy Slunce vstupuje do jednotlivých znamení. Systém znamení se už dávno rozešel se stejnojmennými souhvězdími.
Zvěrokruh byl zřejmě používán už před šesti tisíciletími a tehdy souhvězdí Hadonoše neexistovalo. Zavedli jej starověcí Řekové – najdeme je na Ptolemaiově seznamu 48 souhvězdí ze druhého století našeho letopočtu.
Současná souhvězdí byla vytvořena až v roce 1928 a přijata Mezinárodní astronomickou unií v roce 1930. Jsou to hranicemi přesně vymezené oblasti na obloze. Na rozdíl od původních znamení, která vlastně představují stejné (30° široké) úseky ekliptiky, jsou části ekliptiky procházející moderními souhvězdími různě velké a Slunce se v nich tedy zdržuje různě dlouhou dobu. Nejkratší dobu stráví v souhvězdí Štíra. Celkem Slunce během dvanácti měsíců projde třinácti souhvězdími. Tím třináctým je právě Hadonoš. V roce 2023 do něj Slunce vstupuje 1. prosince a opouští jej mezi 17. a 18. prosincem, kdy přechází do Střelce.
Slunce na hranici mezi souhvězdími Štíra a Hadonoše 30. 11. 2023 ve 13:00 SEČ. Po většinu prosince se Slunce zdržuje v souhvězdí Hadonoše, které ve zvěrokruhu nenajdeme. Vyznačeny jsou hranice souhvězdí přijaté Mezinárodní astronomickou unií v roce 1930 a se vstupy Slunce do znamení, která představují pravidelné 30stupňové úseky ekliptiky, nemá pohyb Slunce mezi souhvězdími prakticky nic společného.
Geminidy – nejvydatnější meteorický roj roku
V první polovině prosince se každým rokem na obloze objevují „padající hvězdy“. Zdánlivě vylétají ze souhvězdí Blíženců, jehož latinský název zní Gemini, a proto se roji říká Geminidy. V roce 2023 je můžeme pozorovat v období, které trvá téměř dva týdny – od 4. do 17. prosince. Krátké ale „ostré“ maximum meteorického roje Geminid připadá na 14. prosinec okolo 20. hodiny SEČ. Předpověď slibuje až 150 meteorů za hodinu! To činí z Geminid roj vydatnější, než jsou srpnové Perseidy. A v tomto roce navíc vůbec neruší Měsíc, který je den před maximem v novu.
Meteory jsou vlastně atmosférický jev. Jde o světlo, které vydávají atomy a molekuly vzduchu. Tyto světelné efekty mají ale kosmický původ. Nejčastěji je vyvolávají zrnka prachu, která na své dráze okolo Slunce trousí komety. Prach se střetává se zemskou atmosférou rychlostmi desítek kilometrů za sekundu. Atomy dusíku a kyslíku jsou vybuzeny (excitovány a někdy i ionizovány) a když se vracejí do svého normálního stavu, zbavují se energie, kterou přijaly od rychle letících zrnek prachu, zářením.
V případě Geminid jde ale o mnohem zajímavější příběh. Jejich mateřským tělesem není kometa, ale asteroid Phaeton pojmenovaný podle syna boha Hélia. V antické mytologii se Phaeton proslavil tím, že havaroval se slunečním spřežením a zahynul po srážce s Diovým bleskem. Phaeton jako astronomické těleso je slavný hned z několika důvodů. Je to vůbec první asteroid objevený kosmickou sondou či umělou družicí Země, a to 11. října 1983 pomocí infračervené družice IRAS. Jméno podle Phaetona, který nezvládl řízení slunečního spřežení, dostal proto, že má velmi výstřednou (protáhlou) eliptickou dráhu. Když je Phaeton nejdále od Slunce, nachází se až za drahou Marsu, v hlavním pásu asteroidů. Když je Slunci nejblíže, dělí jej od povrchu hvězdy jen 20 milionů kilometrů a Phaeton se rozpálí až na 750 °C. Parametry dráhy nám říkají, že se pravděpodobně přece jen jedná o jádro dnes už vyhaslé komety. Prach uvolněný z komety před mnoha tisíci, možná miliony let, podél dráhy bývalé komety stále zůstává. Každým rokem nám pak nabízí nebeské představení s ohňostrojem.
Geminida 15. 12. 2007
Autor: Martin Gembec
Pokud bude jasno, pak letošní představení Geminid bude opravdu luxusní. Meteory můžeme spatřit kdekoliv na obloze, nemusíme se soustředit jen na okolí souhvězdí Blíženců, které je nad naším obzorem po celou noc a o půlnoci je vysoko nad jihem. Důležité je nají místo s dobrým výhledem na oblohu a především místo, kde je minimální světelné znečištění.
Jak jistě čtenáři vědí, když padá hvězda, splní se člověku přání. Večer 14. prosince 2023 je v nabídce 150 přání za hodinu! Pravda, ne všechny meteory uvidíme, protože neobsáhneme zrakem celou oblohu, nebo proto, že některé zasvítí pod horizontem. Ale přes to je takové nabídce těžké odolat. Dovolím si napovědět – vzhledem k termínu konání tohoto nebeského divadla bych doporučil jako první přání: nezmrznout a ve zdraví pak o dva týdny později přivítat nový rok 2024.
Jan Veselý