Řešení záhady: Jak dalekohledy vidí kosmickou minulost

Dalekohledy nevidí jen do dálky – jsou přirovnávány ke „strojům času“, které se dívají zpět do raného vesmíru před miliardami let.

Když se podíváte na noční oblohu, světlo mihotajících se hvězd je ve skutečnosti vzkazem z minulosti. Tato nebeská tělesa vyzařovala světlo před miliony, ba dokonce miliardami let, a na Zemi dosáhla teprve nedávno. Jak tedy mohou dalekohledy „vidět“ tak vzdálené galaxie?

Přestože je Měsíc velmi blízko nás, trvá mu 1,3 sekundy, než světlo, které z něj vyzařuje, dosáhne oka pozorovatele. (Zdroj: NASA)

Světlo – zpráva ze vzdáleného vesmíru

Nebeská tělesa ve vesmíru neustále vyzařují elektromagnetické záření, včetně světla viditelného lidským okem. Toto světlo se šíří rychlostí přibližně 300 000 km/s. Když říkáme, že galaxie je od Země vzdálena 13 miliard světelných let, znamená to, že světlu z této galaxie trvalo 13 miliard let, než k nám dorazilo. Dalekohledy proto nevidí současnost, ale spíše minulost vesmíru.

Lidské oko má velmi omezenou schopnost shromažďovat světlo. Dalekohledy naproti tomu fungují jako obří sběrače světla. Schopnost dalekohledu shromažďovat světlo je přímo úměrná druhé mocnině průměru jeho hlavního zrcadla. Například dalekohled o průměru 2 metry dokáže shromažďovat čtyřikrát více světla než dalekohled o průměru 1 metr.

Dalekohled umístěný na vrcholu Mauna Kea (Havaj) má 10metrové zrcadlo schopné zachytit 600 000krát více světla než lidské oko. Díky tomu dokáže pozorovat galaxie vzdálené více než 13 miliard světelných let.

Observatoř Very C. Rubinové je jedním z nejmodernějších pozemních dalekohledů na světě . (Zdroj: Observatoř Rubinové)

Observatoř Vera C. Rubin je jedním z nejmodernějších pozemních dalekohledů na světě, postaveným na vrcholu Cerro Pachón v Chile. Observatoř Vera C. Rubin se dočká svého „prvního světla“ 23. června 2025, což bude okamžik, kdy dalekohled zahájí provoz a zaznamená první snímky z vesmíru.

Během více než sedmi hodin pozorování pořídil Rubin 678 snímků, které odhalily detaily mlhoviny Trifid, mlhoviny Laguna a tisíců vzdálených galaxií. Současně dalekohled objevil více než 2 000 nových asteroidů, což prokázalo jeho schopnost sledovat objekty ve sluneční soustavě.

Rubin zahájil desetiletou fázi průzkumu – Legacy Survey of Space and Time (LSST) – jejímž cílem je vytvořit „kosmický film“ o vývoji galaxií, hvězd a planet.

Kupa galaxií Coma, která se nachází více než 300 milionů světelných let od Země, je důkazem toho, že technologie pomáhá lidstvu objevovat nebývalé možnosti. (Zdroj: Observatoř Rubin)

Když technologie pomáhá lidstvu vidět věci, které nikdy předtím neviděli .

Vesmírný dalekohled Jamese Webba (JWST), vypuštěný v roce 2021, je v současnosti nejpokročilejším dostupným přístrojem. Webbovo primární zrcadlo má průměr 6,5 m a plochu pro sběr světla přes 25 m².

V důsledku rozpínání vesmíru se světlo ze vzdálených galaxií roztahuje do infračervených vlnových délek – tento jev se nazývá „rudý posuv“. Dalekohled Webb byl navržen tak, aby toto světlo detekoval, což nám umožňuje „pohlédnout zpět v čase“ do raného vesmíru.

V srpnu 2025 Webb zachytil Hubbleovo hluboké pole – malou oblast oblohy, která pokrývá pouze 1/12,7 miliontiny povrchu oblohy, ale obsahuje více než 2 500 vzdálených galaxií. Některé z těchto galaxií vznikly pouhých 300–400 milionů let po Velkém třesku.

Dalekohled Jamese Webba. (Zdroj: NASA)

Rozlišení dalekohledu závisí na jeho cloně. Podle Rayleighova standardu je úhlové rozlišení nepřímo úměrné průměru zrcadla. Hubblův dalekohled s clonou 2,4 m má rozlišení 0,05 obloukové sekundy, což stačí k rozlišení jednotlivých hvězd v galaxii Andromeda, která je vzdálena 2,5 milionu světelných let.

Evropský extrémně velký dalekohled (ELT), který se v současné době staví v Chile, má primární zrcadlo o průměru 39,3 m. Po dokončení bude mít ELT rozlišení až 0,001 úhlové sekundy, což umožní přímé pozorování povrchu exoplanet.

Dalekohledy nejen pronikají vesmírem; zachycují a dekódují starověké fotony, které urazily miliardy světelných let. Díky moderním technologiím lidstvo postupně rozšiřuje hranice kosmického pozorování a odhaluje záhady o původu a vývoji galaxií, hvězd a planet.

Pan Quang

Zdroj: https://vtcnews.vn/giai-ma-bi-an-cach-kinh-thien-van-nhin-thay-qua-khu-vu-tru-ar972298.html