Radioteleskop ALMA pozoruje Slunce v pásmu milimetrových vln a odhaluje nové detaily

Sluneční skvrna na milimetrových vlnách

Radioteleskop ALMA pracující v Chile pořídil nové záběry odhalující jinak nepozorovatelné detaily našeho Slunce. Zachytil například tmavou centrální část sluneční skvrny, která v době pozorování svou velikostí téměř dvakrát předčila průměr planety Země. Jedná se o vůbec první snímky Slunce pořízené pomocí zařízení, na jehož činnosti ESO spolupracuje.

Tyto výsledky přinášejí důležité rozšíření palety pozorování, která mohou být využita ke zkoumání fyzikálních procesů naší nejbližší hvězdy. Antény teleskopu ALMA byly pečlivě navrženy tak, aby mohly pozorovat také Slunce, aniž by došlo k jejich poškození intenzivním žárem světla dopadajícího do ohniska.

Astronomové využili schopnosti radioteleskopu ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) pracujícího na milimetrových vlnových délkách elektromagnetického záření k zobrazení chromosféry - vrstvy sluneční atmosféry ležící těsně nad fotosférou, která pro nás představuje viditelný povrch Slunce.

Čtěte také: Sluneční vítr, proud nabitých částic unikajících ze Slunce

Mezinárodní tým astronomů z Evropy, severní Ameriky a východní Asie [1], který provádí sluneční pozorování s pomocí radioteleskopu ALMA, získal záběry, které demonstrují možnosti tohoto zařízení při výzkumu sluneční aktivity na delších elektromagnetických vlnách, než jsou na povrchu Země běžně využívány.

Během staletí astronomové zkoumali Slunce a pozorovali jeho dynamický povrch i horkou atmosféru mnoha způsoby. Aby získali úplnější informace, potřebují naši hvězdu sledovat v celém rozsahu elektromagnetického spektra, včetně milimetrových a submilimetrových vln, pro jejichž pozorování je uzpůsobena ALMA.

Jelikož Slunce je více než miliardkrát jasnější než slabé objekty, které ALMA běžně sleduje, byly antény radioteleskopu speciálně navrženy tak, aby umožnily pozorovat Slunce v mimořádných detailech s pomocí radiové interferometrie a přitom nedošlo k jejich poškození intenzivním žárem v ohnisku paraboly [2].

Výsledkem této práce je série snímků, které demonstrují unikátní pohled pomocí ALMA a schopnosti přístroje při výzkumu Slunce. Data z kampaně věnované pozorování Slunce budou zveřejněna tento týden a dána k dispozici světové komunitě astronomů pro další výzkum a analýzu.

Členové týmu pozorovali mohutnou sluneční skvrnu na vlnových délkách 1,25 mm a 3 mm a využili přitom dvojici pásem, které přijímače ALMA nabízejí. Snímky odhalují rozdíly teploty v různých místech sluneční chromosféry [3]. Pochopení ohřevu a dynamiky chromosféry, to jsou klíčové oblasti výzkumu, kterému se v budoucnu budou vědci věnovat právě s použitím radioteleskopu ALMA.

Sluneční skvrny jsou přechodné útvary, které vznikají na Slunci v místech se silným magnetickým polem. Teplota hmoty ve skvrnách je nižší než v okolní atmosféře a to je důvod, proč jsou tyto oblasti relativně tmavší.

Nápadné rozdíly mezi uvedenými snímky téže oblasti jsou dány využitím různých vlnových délek elektromagnetického záření. Sledováním kratších vln je možné proniknout hlouběji do sluneční atmosféry. To znamená, že snímky pořízené na vlnové délce 1,25 mm ukazují vrstvu chromosféry, která leží hlouběji (tedy blíže k fotosféře), než záběry získané na vlnové délce 3 mm.

ALMA je první observatoří, jejímž partnerem je ESO a která astronomům nabízí možnost zkoumat i naši nejbližší hvězdu, Slunce. Všechna současná i minulá zařízení ESO musela být před intenzivním slunečním zářením chráněna, aby nedošlo k jejich poškození. Nové schopnosti radioteleskopu ALMA umožní rozšířit komunitu vědců využívajících přístroje ESO také o sluneční astrofyziky.

Poznámky

[1] Tým sluneční kampaně ALMA (ALMA Solar Campaign team): Shin'ichiro Asayama, East Asia ALMA Support Center, Tokyo, Japonsko; Miroslav Bárta, Astronomický ústav Akademie věd České republiky, Ondřejov, Česká republika; Tim Bastian, National Radio Astronomy Observatory, USA; Roman Brajsa, Hvar Observatory, Faculty of Geodesy, University of Zagreb, Chorvatsko; Bin Chen, New Jersey Institute of Technology, USA; Bart De Pontieu, LMSAL, USA; Gregory Fleishman, New Jersey Institute of Technology, USA; Dale Gary, New Jersey Institute of Technology, USA; Antonio Hales, Joint ALMA Observatory, Chile; Akihiko Hirota, Joint ALMA Observatory, Chile; Hugh Hudson, School of Physics and Astronomy, University of Glasgow, UK; Richard Hills, Cavendish Laboratory, Cambridge, UK; Kazumasa Iwai, National Institute of Information and Communications Technology, Japan; Sujin Kim, Korea Astronomy and Space Science Institute, Daejeon, Korejská republika; Neil Philips, Joint ALMA Observatory, Chile; Tsuyoshi Sawada, Joint ALMA Observatory, Chile; Masumi Shimojo (interferometry lead), NAOJ, Tokyo, Japonsko; Giorgio Siringo, Joint ALMA Observatory, Chile; Ivica Skokic, Astronomický ústav Akademie věd České republiky, Ondřejov, Česká republika; Sven Wedemeyer, Institute of Theoretical Astrophysics, University of Oslo, Norsko; Stephen White (single dish lead), AFRL, USA; Pavel Yagoubov, ESO, Garching, Germany a Yihua Yan, NAO, Chinese Academy of Sciences, Beijing, Čína.

[2] V tomto ohledu mají vědci a technici těžce nabyté zkušenosti: na dalekohledu pro submilimetrovou oblast SEST (Swedish-ESO Submillimetre Telescope) došlo v minulosti k požáru uchycení sekundárního zrcadla poté, co byla anténa omylem namířena na Slunce.

[3] Mapa celého slunečního disku byla vytvořena pomocí jedné antény systému ALMA s použitím techniky rychlého skenování na vlnové délce 1,25 mm. Přesnost a rychlost pozorování s jednou anténou umožňuje vytvořit mapu disku během několika minut. Tyto mapy zachycují rozložení teploty v chromosféře s nízkým prostorovým rozlišením a doplňují detailní interferometrická pozorování konkrétních oblastí.

Další informace

Astronomická observatoř ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) je mezinárodním partnerským projektem organizací ESO, NSF (US National Science Foundation) a NINS (National Institutes of Natural Sciences) v Japonsku ve spolupráci s Chilskou republikou. ALMA je za členské státy financována ESO, NSF ve spolupráci s NRC (National Research Council of Canada) a NSC (National Science Council of Taiwan) a NINS ve spolupráci s AS (Academia Sinica) na Taiwanu a KASI (Korea Astronomy and Space Science Institute) v Koreji.

Výstavba a provoz observatoře ALMA jsou ze strany Evropy řízeny ESO, ze strany Severní Ameriky NRAO (National Radio Astronomy Observatory), která je řízena AUI (Associated Universities, Inc.), a za východní Asii NAOJ (National Astronomical Observatory of Japan). Spojená observatoř ALMA (JAO, Joint ALMA Observatory) poskytuje jednotné vedení a řízení stavby, plánování a provoz teleskopu ALMA.

ESO je nejvýznamnější mezivládní astronomická organizace Evropy, která v současnosti provozuje jedny z nejproduktivnějších pozemních astronomických observatoří světa. ESO podporuje celkem 16 zemí: Belgie, Brazílie, Česká republika, Dánsko, Finsko, Francie, Itálie, Německo, Nizozemsko, Portugalsko, Rakousko, Španělsko, Švédsko, Švýcarsko, Velká Británie a hostící stát Chile. ESO uskutečňuje ambiciózní program zaměřený na návrh, konstrukci a provoz výkonných pozemních pozorovacích komplexů umožňujících astronomům dosáhnout významných vědeckých objevů. ESO také hraje vedoucí úlohu při podpoře a organizaci celosvětové spolupráce v astronomickém výzkumu. ESO provozuje tři unikátní pozorovací střediska světového významu nacházející se v Chile: La Silla, Paranal a Chajnantor. Na Observatoři Paranal, nejvyspělejší astronomické observatoři světa pro viditelnou oblast, pracuje Velmi velký dalekohled VLT a také dva další přehlídkové teleskopy - VISTA a VST. Dalekohled VISTA pozoruje v infračervené části spektra a je největším přehlídkovým teleskopem na světě, dalekohled VST je největším teleskopem navrženým k prohlídce oblohy ve viditelné oblasti spektra. ESO je významným partnerem revolučního astronomického teleskopu ALMA, největšího astronomického projektu současnosti. Nedaleko Paranalu v oblasti Cero Armazones staví ESO nový dalekohled E-ELT (European Extremely Large optical/near-infrared Telescope), který se stane "největším okem hledícím do vesmíru".

Odkazy

• snímky teleskopu ALMA

Kontakty

Viktor Votruba
národní kontakt
Astronomický ústav AV , Astronomický ústav AV ČR, 251 65 Ondřejov, Česká republika
Email: votruba@physics.muni.cz

Jiří Srba
překlad
Hvězdárna Valašské Meziříčí, p. o., Česká republika
Email: jsrba@astrovm.cz

Roman Brajsa
Hvar Observatory
University of Zagreb, Croatia
Tel.: + 385 1 4639 318
Mobil: + 385 99 2619 825
Email: romanb@geof.hr

Ivica Skokic
Astronomical Institute of the Czech Academy of Sciences
Ondrejov, Czech Republic
Tel.: + 420 323 620 133
Mobil: + 385 91 890 5815
Email: ivica.skokic@asu.cas.cz

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Mobil: +49 151 1537 3591
Email: rhook@eso.org

Další související články: