FZU provozuje na 3 lokalitách ve světě celkem 5 robotických dalekohledů FRAM. Díky nim máme k dispozici mapu celé noční oblohy s nejlepším rozlišením na světě. Celý obraz je složen z více než 512 000 jednotlivých snímků (cca 16 TB).

Mapy jsou dvojjazyčné, obsahují české a anglické názvy souhvězdí, nejznámějších hvězd a deep-sky objektů, jako jsou mlhoviny, hvězdokupy a galaxie. Můžete tak mapy využít jako unikátní učební pomůcku a zároveň zajímavou dekoraci interiéru.

Podívejte se na data v online atlasu oblohy Aladin nebo si stáhněte mapu v PDF:

Mapy jsme vytvořili i v papírově podobě – zvlášť zobrazení jižní a severní oblohy, každá o rozměru 1x1 m. Tištěná mapa je k zakoupení na pobočkách Planetum.

O vzniku mapy

Data byla pořízena robotickými dalekohledy FRAM, které provozuje Fyzikální ústav Akademie věd ČR ve 3 lokalitách jako součást observatoří extrémně energetického kosmického záření (Observatoř Pierra Augera a Cherenkov Telescope Array). Dalekohledy FRAM slouží primárně k analýze okamžitých atmosférických podmínek – jejich úkolem je sledovat závislost extinkce světla v atmosféře na vlnové délce a též sledovat podmínky podél trajektorií anomálních spršek kosmického záření – což přispívá k zajištění vysoké přesnosti rekonstruovaných vlastností částic kosmického záření. 

Dalekohledy jsou zapojeny i do sledování gama záblesků (GRB) a doplňkově na nich probíhají též astrometrická měření a jiný astronomický program. Všechny FRAMy disponují širokoúhlou sestavou (G4 CCD s objektivem s ohniskem 300 nebo 135 mm), FRAMy v Argentině a na La Palma obsahují také střední astronomický dalekohled (30 a 25 cm, s kamerami G4 resp. G2). 

Na mapě je vyznačeno všech 88 souhvězdí a dále je v ní jmenovitě uvedeno 148 hvězd, 45 hvězdokup, 1 hvězdný oblak a více než 55 mlhovin a 11 galaxií.

Podívejte se, jak probíhala stavba dalekohledu FRAM v Chile

 

Observatoř Pierra Augera

Je umístěna v argentinské pampě poblíž města Malargüe a pojmenována po Pierru Augerovi, francouzském objeviteli spršek kosmického záření. Observatoř Pierra Augera využívá dvou různých metod detekce kosmického záření – fluorescenčních teleskopů (celkem 27 teleskopů na 4 lokalitách) a sítě povrchových detektorů (1660 stanic, tzv. sudů). Observatoř disponuje obří detekční plochou, která činí 3000 km2, a ve spojení se dvěma detekčními systémy je tak zajištěna velmi přesná kalibrace energie spršek kosmického záření.

Projekt je mezinárodní – účastní se jej více než 500 fyziků asi z 90 laboratoří a ČR je jednou z 18 zapojených zemí. Česká účast na projektu je významná – mj. ve společné laboratoři optiky FZU a UPOL byla vyrobena polovina zrcadel fluorescenčních teleskopů (přečtěte si, jak výroba probíhala). Vědci a vědkyně z FZU jsou dále zapojeni do pravidelných směn na Observatoři (od roku 2020 probíhá monitoring na dálku) a především do měření složení kosmického záření, testování modelů hadronických interakcí pomocí naměřených dat, hledání anizotropií ve směrech příletů kosmického záření a upgradu povrchových detektorů. Zabývají se také monitoringem okamžitého stavu atmosféry, jehož znalost je nezbytná pro správnou rekonstrukci jednotlivých spršek. Olomoucká laboratoř je velmi aktivní v oblasti kalibrace fluorescenčních detektorů. 

V současné době probíhá rozsáhlá modernizace detektorů Observatoře a pracuje se také na nových možnostech detekce, jakými jsou například dalekohledy FAST.

Více o observatoři Pierra Augera.

Kosmické záření

Kosmické záření je proud částic (obvykle protonů, či jader atomů) přilétajících z vesmíru, kde vzniká v supernovách, pulzarech, aktivních galaktických jádrech, atd. Při interakci částic kosmického záření s atmosférou Země vzniká kaskádovou reakcí tzv. sprška kosmického záření, která se skládá z milionů i miliard částic. Sprška z jedné částice zasáhne na zemském povrchu plochu několika jednotek až desítek km2, proto jsou observatoře pro detekci kosmického záření velmi rozlehlé.

Kosmické záření bylo objeveno v roce 1912 rakouským fyzikem Victorem Hessem při balónových experimentech (startoval i z území současné ČR). Za svůj objev získal Hess v roce 1936 Nobelovu cenu za fyziku.

Co o kosmickém záření víme a co ještě ne? Přečtěte si více v rozhovoru s fyzikem Jakubem Víchou.

 

Cherenkov Telescope Array Observatory

Právě vznikající observatoř CTA bude detektorem nové generace pro pozemní detekci záření gama. Dosavadní pozemní soustavy dalekohledů pro pozorování záření gama typicky sestávají jen z několika individuálních dalekohledů. CTA bude obsahovat přes 60 dalekohledů různé velikosti a celá observatoř tak se svojí výrazně větší sběrnou plochou a širším záběrem na obloze bude největším a nejcitlivějším experimentem v oboru, překonávajícím současnou dosahovanou citlivost přibližně desetinásobně při větší přesnosti určení energie a směrů příletu pozorovaných gama fotonů. Aby bylo možné provádět pozorování kdekoliv na obloze, observatoř sestává ze dvou částí, na jižní polokouli v poušti Atacama (Chile) a na severní polokouli na ostrově La Palma (Kanárské ostrovy). 

Do vědeckého a technologického vývoje CTA je zapojeno více než 1500 vědců a inženýrů z 25 zemí napříč pěti kontinenty. Vědci z FZU se nejprve významně zapojili do hledání a výběru lokalit pro stavbu observatoře, kdy nasbírali mnoho let dat o pozorovacích podmínkách lokalit na čtyřech různých kontinentech. Nyní pokračují výstavbou a provozem teleskopů FRAM, celooblohových kamer a dalších zařízení pro detailní charakterizaci atmosférických podmínek na lokalitách, které byly nakonec vybrány, a budou pokračovat i za běhu CTA poskytováním systémů pro monitorování atmosféry v reálném čase. 

Česká účast je také silná v projektu jednoho z navržených typů dalekohledů pro CTA známého jako SST-1M, kde jsou čeští vědci zodpovědní za optickou a mechanickou konstrukci zobrazovacího systému. Dlouhodobá česká zkušenost s optikou pro podobné experimenty je také využívána v hodnocení a výběru technických možností realizace optických prvků napříč subsystémy CTA. Součástí Laboratoře astročásticové fyziky ve FZU je také temná komora, kde testujeme optické komponeny a fotodetektory nejenom pro CTA, ale i pro další budoucí observatoře jako SWGO, GRAND, apod. 

Záření gama je elektromagnetické záření s velmi vysokou energií, vyzařované těmi nejžhavějšími a nejvýkonnějšími objekty v celém vesmíru, jako jsou supermasivní černé díry, supernovy a možná také pozůstatky po samotném Velkém třesku. Stejně jako u kosmického záření vzniká při vstupu gama fotonů do zemské atmosféry Čerenkovovo záření. Pomocí měření vlastností tohoto záření pak vědci dokáží sledovat směr příletu fotonu gama až k jeho vesmírnému zdroji. Na rozdíl od částic kosmického záření se dráha fotonů gama při průletu vesmírem dá mnohem lépe sledovat ke zdroji (fotony nemají náboj, nejsou tedy tolik ovlivněny).  

Díky sledování záření gama prozkoumá observatoř CTA tzv. extrémní vesmír, tedy prostředí tak exotická, jako je bezprostřední okolí černých děr, ale i rozsáhlé vesmírné proluky mezi vlákny velkoškálové struktury. Pozorování CTA mají dokonce potenciál odhalit zcela nové fyzikální jevy, protože fotony gama jsou sondami do povahy samotné hmoty a sil za hranicemi tzv. standardního modelu. 


 

SST dalekohledy jsou jedním ze tří typů dalekohledů v rámci observatoře CTA. Podíleli jsme se na vývoji a výrobě švýcarsko-polsko-českých prototypů SST-1M dalekohledů, jejichž výhodou je fakt, že mohou být použity i mimo observatoř CTA na jiné mezinárodní observatoři. Dva dalekohledy jsou nyní nainstalované na observatoři v Ondřejově a jde tak o největší dalekohledy v České republice.  

Český tým do dalekohledů dodává velké zrcadlové segmenty (vyráběné ve Společné laboratoři optiky FZU a UPOL). Jsou to hexagonální skleněné segmenty potažené tenkou reflexní vrstvou optimalizovanou na ultrafialovou oblast elektromagnetického spektra. V ČR se dále provádějí optické simulace, optimalizace, navrhují a vytvářejí se podpůrné systémy a metody pro správnou funkci teleskopu. Vyvinuli jsme nové postupy adjustace a kontroly pozic a orientace jednotlivých zrcadlových segmentů. Podílíme se také na vývoji pointace a kontroly stability celého optického systému. Samozřejmě pracujeme i na pozorování a analýze dat, které již přinesly velmi zajímavé výsledky.

 

Na zpracování dat a tvorbě mapy se podíleli: S. Karpov, M. Mašek, J. Ebr. Děkujeme!

Máte dotazy? Napište nám na pr [at] fzu [dot] cz!