Řešení záhady: Jak dalekohledy vidí kosmickou minulost

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

Když se podíváte na noční oblohu, mihotavá světla hvězd jsou ve skutečnosti vzkazy z minulosti. Tyto nebeské objekty vyzařovaly světlo před miliony nebo dokonce miliardami let a teprve nedávno dosáhly Země. Jak tedy mohou dalekohledy „vidět“ tak vzdálené galaxie?

I když je Měsíc tak blízko nás, trvá mu 1,3 sekundy, než se světlo dostane k očím pozorovatele. (Zdroj: NASA)

Světlo – poselství ze starověkého vesmíru

Nebeská tělesa ve vesmíru neustále vyzařují elektromagnetické záření, včetně světla, které je lidské oko schopno vidět. 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 tedy nevidí současnost, ale minulost vesmíru.

Lidské oko má velmi omezenou schopnost shromažďovat světlo. Dalekohled se naproti tomu chová jako obrovský sběrač světla. Schopnost dalekohledu shromažďovat světlo je úměrná druhé mocnině průměru primárního zrcadla. Například dalekohled o průměru 2 m má čtyřnásobek schopnosti shromažďovat světlo než dalekohled o průměru 1 m.

Dalekohled, který se nachází na vrcholu Mauna Kea (Havaj), má 10metrové zrcadlo, které dokáže 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 Very C. Rubinové je jedním z nejmodernějších pozemních dalekohledů na světě, postaveným na vrcholu Cerro Pachón v Chile. Observatoř Very C. Rubinové spatří „první světlo“ 23. června 2025, což bude znamenat dobu, 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. Zároveň dalekohled objevil více než 2 000 nových asteroidů, což prokázalo jeho schopnost sledovat objekty ve sluneční soustavě.

Rubin vstoupil do desetileté fáze průzkumu – Legacy Survey of Space and Time (LSST) – v jejímž rámci má vytvořit „kosmický film“ o vývoji galaxií, hvězd a planet.

Kupa galaxií Coma se nachází přes 300 milionů světelných let od Země – důkaz, že technologie, která může lidstvu pomoci, byla objevena dosud nebývalým způsobem. (Zdroj: Rubin Observatory)

Když technologie pomáhá lidstvu vidět neviditelné

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

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

V srpnu 2025 Webb pořídil snímek Hubbleova hlubokého pole – malé oblasti oblohy, která pokrývá pouze 1/12,7 miliontiny oblohy, ale obsahuje více než 2 500 vzdálených galaxií, z nichž některé vznikly pouhých 300–400 milionů let po Velkém třesku.

Dalekohled Jamese Webba. (Zdroj: NASA)

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

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

Dalekohledy nepronikají vesmírem, ale zachycují a dekódují starověké fotony, které urazily miliardy světelných let. Díky moderním technologiím lidstvo postupně rozšiřuje hranice kosmického pozorování a objevuje záhady vzniku a vývoje 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