První fotografie největšího kosmického dalekohledu

19. červen 2009

Přesně měsíc po startu pořídil nový kosmický dalekohled Herschel první snímek. V zorném poli testovací fotografie se ocitla známá galaxie M 51 v souhvězdí Honících psů. Už tento první snímek ukázal, že je Herschel výkonnějším dalekohledem než známý infračervený kosmický dalekohled Spitzer. Vědci čekají nové objevy.

Fotografie Vírové galaxie byla pořízena právě za účelem testování přístrojů, které se poprvé ocitly v kosmickém prostředí. Snímek byl pořízen 14. června ve třech různých vlnových délkách a ukázal nepopiratelný fakt, že zobrazovací schopnosti dalekohledu jsou vynikající. Ostatně cokoli jiného by bylo zklamáním, protože Herschel je s průměrem primárního zrcadla 3,5 metru největším dalekohledem, jaký byl kdy do vesmíru dopraven (Hubbleův dalekohled má jen 2,4 m).

První vesmírný vír
Vírovou galaxii pozoroval už roku 1773 Charles Messier a právě on ji zařadil do svého katalogu "mlhovin" pod číslem 51. Dnes už víme, že se nejedná o mlhovinu, ale galaxii. Je od nás vzdálena asi 35 milionů světelných let, což v kosmickém měřítku není příliš daleko. Vírová galaxie je častým terčem amatérských astronomů, protože pro svou velkou jasnost je na obloze viditelná už v binokuláru. Galaxie M 51 vstoupila do historie tím, že byla první galaxií, u které byla zjištěna její spirální struktura. Je tedy podobná galaxii, ve které žijeme, i když ta naše je asi o čtvrtinu větší.

Kvalita snímků nezklamala
Herschelův dalekohled sledoval galaxii ve třech vlnových délkách 70, 100 a 160 mikrometrů. Učinil tak v průběhu prvních dvou dní poté, co byl otevřen kryt zrcadla. Dalekohled je stále ve fázi uvádění do běžného provozu a analýza snímku galaxie tomu napomůže. Dá se tedy očekávat další zlepšování kvality snímku. Prohlédněme si první fotografie podrobněji:

Porovnání fotografií galaxie M 51 pořízené dvěma kosmickými infračervenými dalekohledy. Vlevo je nejlepší rozlišení dosažené Spitzerovým dalekohledem a vpravo Herschelovým. Právě větší rozměr zrcadla Herschelu má zásluhu na lepším rozlišení.

Porovnání kvalit fotografií dalekohledu Spitzer a Herschel

Porovnání tří fotografií galaxie M 51 na vlnových délkách 70, 100 a 160 mikrometrů. Sekvence snímků jasně dokumentuje, že kvalita fotografie je tím lepší, čím kratší je měřená vlnová délka. Proto Herschelův detektor Photoconductor Array Camera and Spectrometer (PACS) měří na kratší vlnové délce.

Snímek Vírové galaxie ve třech vlnových délkách

Čekání na objevy
Testovací snímky jsou především příslibem zajímavých vědeckých objevů. Infračervená astronomie je totiž poměrně mladá vědní disciplína, která se rozvinula ruku v ruce s kosmickými technologiemi. Infračervené záření se z povrchu Země nedá zkoumat především kvůli vodní páře v atmosféře. A tak není divu, že během posledních desítek let první infračervené družice objevily desítky tisíc infračervených galaxií. Pozorování v tomto oboru spektra také vědce mnohokrát překvapila, uveďme například nečekaně vysoký obsah vodní páry v naší Galaxii.

Herschel jako mrazák
Vědecké přístroje dalekohledu detekují infračervené záření, kterému se také jinak říká tepelné. Protože ho vyzařuje především kosmický prach a spíše chladné objekty, je teplota tohoto záření poměrně nízká. A ve chvíli, kdy chceme fotografovat objekt o teplotě třeba -100 stupňů, nemůžeme mít detektor teplejší než objekt. To by se pak jeho záření utopilo v šumu. Optická soustava Herschela tak musí být chlazena tekutým heliem, jehož má dalekohled zásobu o objemu 2000 litrů. Detektory mají navíc ještě svá chladicí zařízení, která dokáží snížit teplotu až na úroveň 0,3 stupně nad absolutní nulou.

Start dalekohledu Herschel

Vědecké výsledky
Nový dalekohled je zatím jediným, který dokáže sledovat tzv. dalekou infračervenou oblast. Jestliže Spitzerův dalekohled sleduje vlnové délky do 180 mikrometrů, Herschelův dalekohled má dosah až 672 mikrometrů. To znamená, že nám dalekohled otevře zcela nový a dosud neprobádaný pohled na vesmír. Pomůže odpovídat především na otázky spojené se vznikem a vývojem galaxií v raném vesmíru a vznikem a vývojem hvězd v mezihvězdném prostředí. Herschelův dalekohled také dokáže zjišťovat chemické složení objektů v naší Galaxii a molekuly v plynných obalech planet, komet a měsíců Sluneční soustavy. Herschelův dalekohled by měl pracovat po tři roky s případným prodloužením o rok. Na překvapivé objevy tedy bude dost času. Máme se na co těšit.

autor: Petr Sobotka
Spustit audio