Číslo 72. 1995 Únor

OBSAH:
Chyťte gravitační vlnu
Brazílie - astronomie a sex
Amatérská astronomie ve spojených státech
Sluneční skvrny pouhým okem (1980-1992)
Spektra stokrát jinak
Bambulčiny zvídavé otázky
IC 4665 po roce
Zajímavá pozorování
Petr Fabián: Roztoky, noc 27./28. července 1992

Chyťte gravitační vlnu

Jediným zdrojem informací o nebeských objektech pro nás doposud bylo elektromagnetické záření. Ať už gama, rentgenové, ultrafialové, viditelné, infračervené či rádiové. Situace se ale možná v několika následujících letech změní. Dá-li... nikoli Bůh, ale americký Kongres: asi 300 milionů dolarů.

Právě tolik totiž bude stát konstrukce a několikaletý provoz Laser Interferometer Gravitional Wave Observatory - Laserové interferometrické observatoře gravitačních vln. Toto zařízení, v mnohém překonávající všechny naše dosavadní technologické možnosti a také rekordy (bude se například jednat o prostor s tím nejlepším vakuem na světě o průměru kolem dvou metrů a délce několika kilometrů), přitom zřejmě bude schopné ty nejsilnější gravitační vlny zaznamenat (jako velmi malé deformace pozorovaných těles).

Existence gravitačních vln vyplývá z obecné teorie relativity, kterou počátkem našeho století zformuloval Albert Einstein. Do dnešních dob bylo provedeno už několik různých experimentů, které však k přímé detekci doposud nevedly. Nepřímý důkaz ale dává známý binární pulsar, který objevil J. Taylor a R. Russel v polovině osmdesátých let.

Ovšem nejen dva velmi těžké objekty obíhající kolem sebe produkují gravitační vlny. Ty nejsilnější vznikají při jakýchkoli pohybech velké hmoty. Tedy při splynutí dvou neutronových hvězd, resp. černých děr a hlavně při explozích supernov. A právě záblesky gravitačních vln produkovaných explodujícími hvězdami by mělo LIGO zachytit. A to nejen, když se bude hvězda nalézat v naší Galaxii. Ono jich totiž v Mléčné dráze zase tak moc nezaniká a muselo by se proto dlouho čekat. Daňoví poplatníci však chtějí výsledky, a pokud možno hned.

V Kupě galaxií v Panně se supernov každoročně pozoruje hned několik. Bude-li tedy LIGO dostatečně citlivé, měli by její konstruktéři právě odtud spršky gravitačních vln pozorovat dvakrát, třikrát do roka.

Až si tedy budete v těchto měsících prohlížet jarní galaxie, vzpomeňte si, že za pár let možná právě odtud pro nás přiletí první gravitační poselství.

OBSAH tisk Jiří Dušek


Brazílie - astronomie a sex

Nějakou hrou osudu se mi přihodila taková věc. Dostal jsem se do osidel nočního života ve žhavé Brazílii. A nejenom nočního. Jirkovi jsem slíbil, že mu tady v trpaslíkovi popíšu, jak to vypadá na takovým zatmění Slunce. A jak to vypadá s hvězdama na jižní obloze v noci.

Takže. Sluníčko se loňského roku na podzim ztratilo z oblohy jihoameričanům. Ale nejen jim. Taky mě. Na 3 minuty a 52 vteřin. A úplně. Výpravě z úpické hvězdárny se toto poštěstilo pozorovat v malém městečku Chapecó (malé na brazilské poměry, jinak asi jako Hradec Králové). No, když to srovnáte se Sao Paulem, kde žije 19 miliónů lidí, tak je to opravdu vesnice. Ale v Brazílii zatměním žila celá země. A jak už je to u těch temperamentních Brazilců (a Brazilek) zvykem, na všechno jdou přes sex. Dokonce i návody na pozorování v novinách představují dívenky více než spoře oděné. (To by byly "Rady pro začínající pozorovatele"}). Samotné zatmění začalo samozřejmě jako každé normální částečné. Jen ta nervozita byla poněkud větší. Protože nás čekalo zatmění úplné a našich 200 kilo přístrojů čekalo také. A čekala i spousta dalších výprav - Brazilci, Indové, Rusové, Japonci. To jen co byli s námi. Těsně před druhým kontaktem se situace silně změnila. Začalo se citelně ochlazovat. Ještě 15 minut před druhým kontaktem bylo 22.5 °C, po deseti minutách teplota klesla na 19.1 a těsně po 3 kontaktu byla už 17.8 °C. Obloha potemněla. A to dosti citelně. Dalo se sice číst, ale jak je vidno na videozáznamu, ani kamera nebyla spokojená s množstvím světla. Ale tma to byla zvláštní. Taková modrožlutá, tajemná. Těsně před druhým kontaktem se objevily náznaky korony. A pak už se Slunce schovalo celé a korona vylezla v plné kráse. Koneckonců vidíte sami. Je to fotografie 1/2 s na Kodak Gold II, 100 ASA. Ohnisko 105 mm. Takže takovej mrňousek. Ale ani ten nezachytil celou tu nádheru a délku paprsků. Vidíte i Jupiter a Merkur. No, a po těch necelých 4 minutách bylo opět světlo a byl konec.

Horší to bude s noční oblohou. Musím totiž říci, že ty dva dny kolem zatmění byly jediné, co bylo opravdu pěkně. Jinak to bylo slabší. Ale i tak se nám podařilo se na ni alespoň podívat. Byl to tedy zážitek, vidět Oriona hlavou dolů. A co to měl místo meče, to snad ani nebudu popisovat. Andromeda byla taky nějak obráceně. No vlastně všechno. Zajímavý pak byl ještě pohled na Oriona, když jsme letěli letadlem zpět přes rovník. Jak se ze své polohy na hlavě dostával do římské polohy ležmo, až nakonec u nás jsme ho viděli opět nohama dolů. Ovšem nevypadal už tak "mužně"jako na jihu. Jižní kříž jsme neviděli celý. Byl většinou pod obzorem. Ale za to jsme mohli vychutnat krásu Mračen Magellanových. Nejkrásnější pohled byl skrze divadelní kukátko. A nad Mléčnou dráhou jsem jen brečel. Při té by se snad dalo číst.

Až pojedete do Brazílie, naučte se portugalsky. Anglicky tam umí jen prostitutky. A to jen číslovky. Ale zase mají asi většinou AIDS. Takže se s nima dá jen povídat. Třeba o zatmění. Nebo noční obloze. Ale v číslech. 20 USD.

OBSAH tisk Marcel Bělík


Amatérská astronomie ve Spojených státech

IV. Astronomická literatura

a/ Ročenky:

Každý rok stejně jako v ČR vychází astronomická ročenka - zde však několik. The Royal Astronomical Society of Canada's Annual Observer's Handbook je dvojník české Hvězdářské ročenky (nebo spíše naopak). Konkurenci tvoří čtyři různé druhy "kalendářů", míněny knihy o událostech na nebi během roku.

b/ Atlasy:

Biblí amatéra jsou hvězdné mapy - atlasy. Je jich několik druhů. Za nejlepší považuji, a směle mohu říci, že je považována, Uranometria 2000.0 W. Tiriona, B. Rappaporta a G. Loviho. První díl pokrývá severní polokouli až na $-6 ° mag a druhý díl od +6 ° po jižní pól. Oba díly obsahují 332 000 hvězd do 9.5 mag a 10 300 nehvězdných objektů. Každý díl stojí 40 USD. Třetí díl, dodatek, obsahuje údaje o všech nehvězdných objektech. Cena 50 USD. Nově je nabízena další pomůcka k Uranometrii - průsvitný plastický štítek, na kterém najdete velikosti stálic, úhlové vzdálenosti a různá zorná pole. Soustředné kruhy vykazují plochy, které jsou vidět v populárním Telradu popsaném v části Příslušenství k astronomickým dalekohledům.

Nebeský atlas - Sky Atlas 2000.0 W. Tiriona je vylepšený Bečvářův Atlas Coeli, který ovlivnil celý astronomický svět. Sky Atlas obsahuje 43 000 hvězd do 8. velikosti a 2 500 nehvězdných objektů severní a jižní polokoule. Stojí 45 USD.

Dva díly Sky Catalogue 2000.0 A. Hirshfelda, R. Sinnotta, P. Ochsenbeina obsahují hvězdy do 8. velikosti. První díl stojí 60 USD, druhý díl - dvojhvězdy, proměnné a další objekty - stojí 55 USD.

Northon's 2000.0 Star Atlas and Reference Handbook obsahuje hvězdy do 6.5 mag a další nehvězdné objekty. Cena 48 USD.

Atlas proměnných hvězd - AAVSO Variable Star Atlas Ch. Scovila uvádí všechny proměnné s amplitudou větší než 0.5 mag. Na 178 mapách jsou uvedeny všechny proměnné do 9. velikosti. Současně jsou uvedeny hvězdné velikosti srovnávacích hvězd. Cena 48 USD.

c/ Příručky pozorovatelů:

Užitečným jsem shledal NGC 2000.0 - katalog R. W. Sinnotta. NGC a IC objekty jsou v knize seřazeny podle rektascenze a v závěru knihy i podle NGC čísla. Cena 20 USD.

Průvodce ke hvězdám a planetám - Field Guide to the Stars and Planets J. Pasachoffa a D. Menzela. 528 stran obsahuje mapy hvězd do 7.5 mag, mapy Měsíce a 200 fotografií oblohy. Stojí 16 USD.

Neocenitelným pomocníkem amatéra je třídílná příručka - Burnham's Celestial Handbook. Celkem 2 138 stran, 300 fotografií. Soubor je organizovaný podle abecedního seznamu souhvězdí. Jednotlivé knihy stojí 15 USD.

Messierův katalog vyšel ve dvou vydáních. The Messier Album J. Mallase, E. Kreimera stojí 20 USD. Messier's Nebulae and Star Clasters K. G. Jonese pak 55 USD.

Planetární mlhoviny - S. Hynes, Planetary Nebulae. V knize je uvedeno 1340 objektů s popisem jejich vzniku a složení. Cena 25 USD.

Poznávání souhvězdí - J. Sanford, Observing the Constellations, Autor uvádí podle abecedního pořádku jednotlivá souhvězdí severní a jižní oblohy. Kniha obsahuje množství fotografií, popisů i tabulek se základními daty. Cena 20 USD.

Tisíc plus: Průvodce objektů hlobokého vesmíru - 1000+: The Amateur Astronomer's Field Guide to Deep Sky Observing od T. Lorenzina. Obsahuje hvězdné mapy do 6. velikosti a do $-50 ° jižní šířky. Cena 40 USD.

Visual Astronomy of the Deep Sky, R. Clark. Výjimečná kniha. Autor srovnává fotografie objektů se svými vlastními kresbami při použití osmi palcového zrcadlového dalekohledu. Často jsem se svým 10'' SCT, který má optickou plochu 1.5x větší, neviděl tolik, co on. Asi je havajská obloha, kde autor pozoroval, obzvlášť příznivá. Cena 40 USD.

Atlas Měsíce A. Rükla - Atlas of the Moon je nejlepším průvodcem pro pozorovatele Měsíce. Obsahuje 76 podrobných kreseb viditelné strany s krátkým popisem jednotlivých útvarů. Cena 30 USD.

Zkoumání měsíčního povrchu triedrem a malým dalekohledem - Exploring the Moon Trough Binoculars and Small Telescopes, E. Cherringtona, Jr. popisuje povrch Měsíce podle jednotlivých fází. Obsahuje mnoho podrobných fotografií a nákresů. Cena 14 USD.

V knize Planetární geologie - Planetary Geology se autoři J. Guest a P. Butterworth zabývají útvary na povrchu Měsíce, planet a některých jejich měsíců. Mimo jiné např. vysvětlují dva neobvyklé bílé pruhy vyvržené z dvojice kráterů Messier, Messier A. Dále jsou diskutovány útvary (a jejich vznik) na Merkuru, Venuši, Marsu a některých měsících Jupitera. Cena neuvedena.

Meteorům je věnována kniha Meteors N. Boneho. Obsahuje krátkou historii, probírá původ meteoritů, pozorování bez dalekohledu a hodnotí jednotlivé roje. Cena 20 USD. Kameny z vesmíru: Meteority a jejich hledači - Rocks from Space: Meteorites and Meteorite Hunters O. R. Nortona stojí 20 USD.

Pozorování proměnných hvězd - Observing Variable Stars od D. Levyho (20 USD) popisuje různé druhy proměnných a dává návod k pozorování.

Atlas skvostů hlubokého vesmíru - Atlas of Deep Sky Splendors H. Vehrenberga není atlas v pravém slova smyslu. Neobsahuje mapy, ale 113 fotografií, na kterých je zachyceno 400 galaxií, plynných mlhovin a hvězdokup. U každého objektu je popis, historie a astrofyzikální informace. Cena 30 USD.

Popisu jednoho z nejkrásnějších přírodních úkazů - úplným zatměním Slunce je věnována kniha Totality: Eclipse of the Sun M. Littmanna a K. Willcoxe. Cena 15 USD.

d/ Kosmologie

Vznik vesmíru - The Origin of the Universe, J. Barrow. Dotýká se otázek, jak vznikl vesmír, čas a hmota. Pokouší se vysvětlit červí díry a diskutuje výsledky satelitu Cobe. Stojí 20 USD.

Černé díry a zakřivený čas - Black Holes and Time Warps K. Thorna se pokouší vysvětlit černé díry a probírá Einsteinovu obecnou teorii relativity. Obsahuje též část týkající se zakřiveného prostoročasu z dnešního pohledu. Cena 30 USD.

Černé díry - Black Holes, W. Sullivan: začínají popisem události doposud neobjasněné, dopadem sibiřského meteoritu. Poté je uvedena podrobná diskuse - od supernov až po kvasary.

Kniha Černé díry a zakřivený prostoročas - Black Holes and Warped Space Time je napsána W. Kaufmannem III. z Ústavu fyziky Univerzity v San Diegu. Když jsem ji začal číst, nemohl jsem se od ní odtrhnout jako od dobré detektivky. V práci mi ji přinesl kolega geolog a astronom amatér zároveň. Řekl jen: Přečti si to. Je to něco. Vznik hvězd a smrt bílých trpslíků. Přes supernovy a neutronové hvězdy až ke gravitačnímu poli a jeho chování v prostoru a pak ještě k Cyg X-1.

e/ Fotografie

Astrofotografie pro amatéry - Astrophotography for the Amateurs, M. Covington. Cena 20 USD. Astrofotografie II: Astrophotography II, P. Matinez. Cena 20 USD. Příručka nebeské fotografie pro pokročilé amatéry - A Manual of Avanced Celestial Photography, B. Wallis, R. Provin. Cena 48 USD. Astrofotografie - Astrophotography, B. Gordon. Cena neuvedena.

f/ Udělej si sám

Zhotovení CCD kamery - The CCD Camera Cookbook, R. Berry, V. Kanto, J. Munger. Obsahuje instrukce na zhotovení dvou 12-ti bitových kamer, které stojí podstatně méně než hotové výrobky. Cena 30 USD. Zhotov si svůj dalekohled - Build Your Own Telescope, R. Berry. Cena 25 USD. Making Your Own Telescope, A. Thomson. Cena 15 USD. Pro pokročilé: Advaced Telescope Making Techniquew, A. Mackintosh. První díl: Optika (25 USD), druhý díl: Mechanika (25 USD). How to Make a Telescope, J. Texereau. Cena 20 USD. Telescope optics: Evalution and Design, H. Rutten, M. van Venrooij. Přehled konstrukcí všech typů dalekohledů a jejich variací, vč. historie. Taktéž přehled okulárů. Cena 25 USD.

g/ Astronomické výpočty

Praktická astronomie s počítačem (kapesním) - Practical Astronomy with Your Calculator, P. Smith. Cena neuvedena. Metody určení elementů drah pomocí počítače - Methods of Orbit Determination for the Microcomputer, D. Boulet. Pomocí PC lze počítat z pozic komety, asteroidu či družice jejich elementy. Uvedeny příklady. Cena 22 USD. Astronomical Algorithmus, J. Meeus. Cena 25 USD. Lunar Tables and Programs from 4000 B.C. to A.D. 8000, M. Chapront-Touzé, J. Chapront. Cena 20 USD. Základy nebeské mechaniky - Fundamentals of Celestial Mechanics, J. Danby. Pro pokročilé. Cena 25 USD.

Kromě uvedených knih se na trhu objevuje astronomie i v souborech knih o přírodě. Taktéž existuje velká řada nejrůznějších kapesních příruček a knížek pro mládež.

Uživatele počítačových sítí upozorňujeme, že na anonymním ftp serveru psycho.fme.vutbr.cz má Amatérská prohlídka oblohy svůj vlastní adresář. Najdete na něm:

  • veškeré zdrojové texty Trpaslíků, počínaje číslem 61 (bez obrázků), vysázených v LaTeXu
  • povídání Co je to APO
  • adresář členů APO a uživatelů e-mailu
  • digitalizované kresby některých spekter pořízeních brněnskou dvacítkou
  • hvězdné velikosti planetárek a kulových hvězdokup zpracovaných Honzou Kyselým

Už několik let se u nás propaguje sledování Slunce bez dalekohledu - především pro navázání na pozorování pořízená před vynálezem dalekohledu. Doposud, i když materiálu není málo, ale nic zpracováno a publikováno nebylo. V druhém loňském čísle časopisu Journal of British Asstronomical Association však vyšel velmi pěkný článek od P. Wade (přeložil Tomáš Rezek). Díky autorově laskavému svolení si ho teď můžete i vy.

OBSAH tisk Lubomír Čížek


Sluneční skvrny pouhým okem (1980-1992)

Úvod

Ačkoli se pohled na Slunce nechráněným zrakem příliš nedoporučuje, mohou být výjimečně, za vhodných přírodních podmínek - tenké mraky, mlha či kouřmo, zaregistrovány skvrny již při pohledu neozbrojeným okem. Vhodné přírodní podmínky jsou však velmi nespolehlivé, proto je lépe provádět bezpečná a systematická pozorování Slunce s použitím vhodným pomůcek.

V roce 1980 začal autor tohoto článku používat dvoustupňový svářečský filtr, který při pozorování nakláněl tak, aby se dosáhlo jeho optimální hustoty a tedy i dostatečného zeslabení oslnivého slunečního disku. Tímto způsobem byla zajištěna možnost provádět regulérní pozorování Slunce pouhým okem, a v době od února 1980 do konce roku 1992 bylo takto získáno 2876 pozorování.

Kromě údajů o datu a čase obsahovalo každé pořízené pozorování také údaje o počtu a přibližné poloze spatřených slunečních skvrn, dále pak byly zaznamenávány i takové informace, jako je srovnání velikosti jedné skvrny se skvrnou jinou, možnost, že skvrna je ve skutečnosti dvojitá, a také jistota, se kterou byla skvrna ita skutečně\/spatřena.

Co je to skvrna viditelná pouhým okem ?

Srovnávání vzhledu slunečního disku pozorovaného pouhým okem se současně prováděnými pozorováními dalekohledem umožnilo změřit velikost skvrn, které jsou viditelné již pouhým okem. Potřebná měření byla prováděna na 152 milimetrů velkém obrázku Slunce, promítnutém skrze 73-mm refraktor na stínítko. Úhlové rozměry pak byly vypočítány pomocí naměřené lineární vzdálenosti na projekční ploše a známého aktuálního úhlového průměru slunečního kotouče.

Nejmenší jednoduché skvrny zachytitelné pouhým okem měly penumbru o průměru asi 25'' (přibližně 80 milióntin plochy sluneční polokoule). Tato hodnota je výrazně nižší, než teoretická rozlišovací schopnost lidského oka, ovšem musíme pamatovat na to, že viditelnost těchto skvrn byla umožněna velkým kontrastem s jasným slunečním diskem.

V několika případech byly zaregistrovány také skvrny, u kterých žádný individuální úhlový rozměr nedosahoval 25 úhlových vteřin. Ve skutečnosti se za touto "skvrnou"skrývala skupinka několika menších skvrn. Autor tedy usoudil, že skupina několika malých, hustě koncentrovaných skvrnek může při pozorování pouhým okem způsobit dojem jedné skvrny. Ve skutečnosti však musí být tento jev ještě složitější, protože některé z těchto "skvrn" byly v deníku popsány jako difúzní.

Jestliže měla skvrna úhlový průměr větší než 40'' až 50'' (něco málo přes 270 milióntin plochy sluneční polokoule), šlo zaznamenat skutečný rozměr, a bylo ji možno porovnat s jinou podobnou skvrnou a určit tak, zda je menší, či větší než druhá skvrna.

Úspěšné rozlišení dvoj- a vícenásobné skvrny pouhým okem bylo shledání závislým na několika faktorech: na jejich vzdálenosti, na relativní velikosti složek vícenásobné skvrny (skvrny stejné velikosti byly rozlišovány častěji) a na přítomnosti či absenci menších detailů mezi nimi (takové detaily činily rozlišení obtížnějším). Blízké skvrny na hranici rozlišitelnosti pouhým okem rozlišeny nebyly, jen byly zaznamenány jako protažené. Nejtěsnější rozlišený pár měl složky vzdálené 65'' od sebe, obecně však bylo zapotřebí vzdálenosti kolem 165 vteřin, aby byly skvrny rozlišeny jako dvoj- a vícenásobné.

K obrázku nahoře: Roční střední denní frekvence získaná z pozorování Slunce pouhým okem v letech 1980-1992.

K obrázku uprostřed: Procento skupin slunečních

K obrázku dole: Graf porovnávající roční MDF všech skupin slunečních skvrn s MDF skvrn pozorovaných také pouhým okem.

Frekvence jednotlivých detailů

Celkovou aktivitu sluneční činnosti charakterizujeme pomocí průměrného počtu slunečních skvrn, které jsou viditelné během určitého počtu dní - tzv. střední denní frekvencí ( Mean Dialy Frequency - MDF). Stejným způsobem lze charakterizovat také sluneční aktivitu sledovanou pouhým okem. Výsledky, získané touto metodou během posledního jedenáctiletého cyklu sluneční aktivity, jsou znázorněny na obrázku.

Srovnání s obdobnými výsledky, charakterizujícími počet skupin slunečních skvrn viditelných pomocí 73-mm refraktoru (viz obrázek), naznačuje, že během sledovaného období došlo ke změně podílu skvrn, jež byly současně viditelné pouhým okem. V době kolem slunečního minima 1985-1987 byly skvrny viditelné pouhým okem podstatně vzácnější, zejména pak v letech 1986 a 1987. Během téměř celého pozorovacího intervalu činil podíl skvrn viditelných pouhým okem asi 10%$, ovšem během minima kleslo jejich zastoupení na pouhá 3 procenta. Tato změna je znázorněna také jednoduchým grafem na obrázku. Stejný graf obsahuje zřejmě také náznak toho, že relativní zastoupení skvrn viditelných pouhým okem mírně klesá směrem k maximu sluneční aktivity.

K analogickým závěrům dospějeme, budeme-li srovnávat pozorování provedená pouhým okem s ostatními odhady celkové sluneční aktivity (např. s definitivními počty slunečních skvrn, publikovanými Sunspot Index Centrem v Bruselu). Protože jsou však autorem zjištěné střední denní frekvence systematicky nižší, než obdobná čísla uváděná jinými pozorovateli (ze Sluneční sekce Britské astronomické společnosti - ita SS BAA), výše uváděné procento zastoupení skvrn viditelných pouhým okem je nadhodnoceno. Srovnání se středními denními frekvencemi ita SS BAA vede k těmto číslům: průměrně je asi 6% všech skupin slunečních skvrn viditelných pouhým okem; v době okolo minima sluneční aktivity pak tato hodnota klesá na slabá 2 procenta.

Výskyt skvrn v různých šířkách

Pomocí kreseb Slunce prováděných současně s pozorováním bez dalekohledu byly určeny také "sluncegrafické šířky"jednotlivých skvrn sledovaných pouhým okem. Rozložení skvrn viditelných pouhým okem v různých šířkách pro každý rok znázorňuje obrázek. Je z něj patrné, že zatímco v letech 1980 až 1986 se skvrny vyskytovaly v nízkých šířkách, v roce 1986 jsme zaznamenali výskyt skvrn nového cyklu ve vyšších severních šířkách a v roce 1987 pak výskyt skvrn nového cyklu ve vysokých severních a jižních šířkách (již se zde nevyskytly žádné skvrny starého cyklu v rovníkových oblastech Slunce). Všeobecný pokles šířek skvrn je opět patrný v letech 1987 až 1992. Tyto závěry navíc můžeme srovnat s podobnými údaji, pořízenými z teleskopických pozorování všech skupin slunečních skvrn ve stejném časovém intervalu (obrázek).

Peter Wade

24 Manor Grove

Morecambe

Lancashire

K obrázku vlevo: Relativní zastoupení slunečních skvrn viditelných pouhým okem v letech 1980 - 1992, znázorněné v úsecích o šířce $5°. K obrázku vpravo: Relativní zastoupení všech skupin slunečních skvrn, zaznamenaných autorem v letech 1980 - 1992, znázorněné v úsecích o šířce $5°.

Christie-Daviesův teorém:

Máte-li špatné údaje, ale dokonalou logiku, pak jsou vaše závěry zcela jistě mylné. Dopřejete-li si tudíž sem tam nějakou trhlinu v logickém uvažování, můžete díky náhodě dospět ke správnému závěru.

Simonův zákon osudu:

Sláva je pomíjivá, zaslepenost věčná.

Řešení z minulého čísla

V minulém čísle Trpaslíka vyhlásil Mirek Plavec soutěž o americkou moderní učebnici astronomie. Byla snadná (a velmi poučná). Stačilo jen vypočítat pár základních charakteristik Siria A a jeho bílého trpasličího průvodce Siria B. Všechna došlá řešení byla správná, řešení, jež poslal Pepa Kapitán, bylo nejen správné, ale tak podrobné, že bylo hned rozhodnuto, kdo Mirkovu báječnou cenu dostane (už je někde na lodi uprostřed Atlantiku). Pepa si doopravdy vyhrál. Ve svých výpočtech vzal v úvahu i excentricitu dráhy, která není u Štěněte zanedbatelná, a díky níž se mění vzdálenost mezi oběma hvězdama od $A(1+e) do $A(1-e)$. Zároveň s tím se samozřejmě mění i další parametry, jako hvězdná velikost a úhlové rozměry. Takže ještě jednou: Gratulujeme, Pepo! A jestli přijedeš někdy do Brna, vezmi tu knížku s sebou. Rádi si ji prohlídneme. * JD *

PS: Pro ty z vás, kterým se zdála Mirkova úloha příliš obtížná, jsme připravili trochu jednodušší hádanku. Najdete ji na straně 19 a její řešení nám posílat nemusíte.

Clarkův zákon převratných myšlenek:

Každá převratná myšlenka - ve vědě, v politice

v umění i všude jinde - vyvolává tři etapy reakcí:

1. "To je nesmysl - neotravujte s tím"

2. "Je to možné, ale nestojí to za to udělat"

3. "Vždyť jsem vám to říkal od začátku, že je to výborný nápad"

OBSAH tisk  


Spektra stokrát jinak aneb Emise i absorpce v kompaktním disku

Někteří brněnští astronomové, některá čísla Bílého trpaslíka a i některé brněnské semináře se stále nesou ve znamení amatérských spektroskopů, spektrografů a spektrohledů... Na jednom z dnes již tradičních brněnských ita diskusních večerů\/ se však Jeník Hollan letmo zmínil, že v rámci svého pedagogického působení na francouzském gymnáziu přišel na myšlenku velice jednoduchého "spektroskopického zrcátka", ve kterém jsou nádherně viditelné prakticky všechny čáry ve spektru Slunce, kompletní absorpční i emisní spektra pouličních výbojek a příručních doutnavek a snad i tmavé absorpční pásy ve spektru hvězdy alfa Orionis!

Tímto kouzelným zrcátkem není samozřejmě nic jiného, než obyčejný kompaktní disk, se kterým se dnes většina z nás setkává prakticky na každém kroku. Tato speciální optická mřížka existuje ve dvou mutacích: buď jako nosič hudební nahrávky, nebo jako rm CD-ROM$. Oba druhy jsou prakticky totožné, pro naše účely je ovšem výhodnější přeci jen běžnější kompakt hudební - lze si jej ke spektroskopickým účelům pořídit za levný peníz ve výprodeji, nebo o nějaký poškozený poprosit tam, kde se tyto disky prodávají. My to úspěšně vyzkoušeli u Popronu.

Náš dnešní článek si neklade žádné mimořádné vysvětlovací ani kompilační ambice, jen bychom vás jeho prostřednictvním rádi seznámili s někdy až fascinujícím světem viditelného elektromagnetického záření, se světem barev, který je všude kolem nás, o kterém však naprostá většina nefyzikálních smrtelníků nemá ani ponětí. odkazpodčarou A chceme si tak také připravit půdu pro plánované a strašně dlouho slibovaného spektroskopické číslo Bílého trpaslíka.

Pokud jste si tedy již pořídili svůj vlastní kompaktní disk, můžete se s ním ihned pustit do pozorování. Ze začátku však budou vaše zážitky spíše chladnější, je totiž třeba naučit se do tohoto "zrcátka" správně dívat. K tomuto účelu si večer vyhlédněte na konci ulice nějakou výbojku, pokud možno rtuťovou a takovou, která je relativně osamělá - pak vaše spektrum nebude rušit světlo z okolních zdrojů. Našli jste? Dobrá, vezměte do ruky své ita cédéčko\/ a postavte se asi dvacet až třicet metrů od lampy. Když budete kompakt držet tak, aby s vodorovnou rovinou svíral úhel přibližně $45 ° (daleko lépe je tento úhel definovat a při pozorování najít vždy tím způsobem, že na spodním okraji disku musíte v dané poloze vidět normální, nebarevný obraz zdroje, na jehož spektrum se chcete podívat), měli byste v horní polovině disku spatřit jasné, emisní, čáry v různých spektrálních barvách. Při správném způsobu dívání se do cédéčka jsou spektrální čáry viditelné jako části kružnice se středovým úhlem alespoň pi/3 rad - někdy lze dosáhnou dokonce "spektrální půlkružnice", zde je však naše zrcátko již velmi citlivé na správné nastavení. odkazpodčarou Za to, že spektrum je v kompaktu vidět jako část kružnice, může samozřejmě samotná podstata kompaktního disku. Informace je na něm zaznamenána v podobě mikroskopických bodů či důlků, umístěných právě v soustředných kružnicích (nebo ještě lépe v kružnicové spirále). Během dalšího experimentování s nakláněním kompaktu si také brzy všimnete, že kromě spektra prvního řádu, které je ke zkoumání většinou nejvhodnější, v něm lze spatřit také již podstatně roztaženější a slabší spektrum řádu druhého odkazpodčarou Pro neznalé, spektrum se na kompaktu nezobrazuje jen v jednom směru, ale hned několika. V tzv. nultém řádu úhel odrazu nezáleží na vlnové délce a vy vidíte jen obraz původního zdroje, v těch dalších už na vlnové délce záleží a vy spatříte "duhu"}. Matematicky to lze vyjádřit $d.(\sin\phi_1 + \sin\phi_2) = m\lambda$, kde d je mřížková konstanta (velikost jednoho vrypu mřížky), phi_1$ úhel dopadu (je konstantní) a phi_2 úhel odrazu, m řád (0, 1, 2) a lambda vlnová délka.a v mezní poloze i krátkovlnější část spektra řádu třetího.

Spektrální čáry, které tímto způsobem uvidíte, se samozřejmě můžete pokusit nějak zaznamenat. Jde to i slovně, lépe však bude pořídit nějakou kresbu. Náš obrázek je jen jednou z mnoha možností, jak takové spektrum nakreslit - můžete to provést úplně jinak, navíc se poloha, intenzita i samotná existence jednotlivých čar může u různých výbojek, byť stejného druhu, mírně lišit.

K obrázku: Emisní spektrum oranžové doutnavky ve vypínači. Vlnová délka roste směrem k okraji disku (čím větší poloměr, tím menší frekvence záření). Na první pohled jsou výrazné čtyři čáry: široká difúzní v barvě modrozelené, výrazná, jasná a úzká oranžová, pak dvojitá červená a na okraji jednoduchá červená čára (obě mají stejný, tmavě červený odstín).

Již za malou chvíli získáte v držení disku a sledování spektra v něm dostatečnou praxi, takže pro vás nebude problém projít se s kompaktem po městě a prozkoumat všemožné světelné zdroje, které jen najdete. Kromě dnes již běžnějších oranžových výbojek sodíkových doporučujeme podívat se pro srovnání také na spektrum klasické "vláknové" žárovky. Někdy lze, bohužel, takovou žárovku najít i v pouliční lampě - vyzbrojeni kompaktním diskem ji odhalíte skutečně na první pohled. Největším zážitkem však pro vás zřejmě bude spektrum některých neonových reklamních trubic - v jejich spektru můžete sledovat třeba tři úplně samostatné nápisy, navíc každý v jiné barvě. Kromě toho všeho vám doporučujeme podívat se také na spektrum oranžových doutnavek, které se používají jako kontrolky v různých přístrojích a jako světýlka ve speciálních vypínačích. Spousta odstínů červené a oranžové barvy se zdá být nepřeberná; navíc v některých doutnavkách objevíte také čáru zelenou. (Aby byl výčet úplný, zde jsou některé další světelné zdroje, jejichž spektra můžete sledovat: zářivky, kompaktní výbojky, červené a jiné LED-diody, číslice svítících displayů CD-přehrávačů a videorekordérů, počítačové monitory zelené, oranžové, bílé i barevné, velmi zajímavá je také obrazovka barevného televizoru. U těch posledních je samozřejmě třeba propouštět světlo vhodnou štěrbinou.)

Nyní však opustíme všechny umělé zdroje světla a budeme sledovat spektra nebeská. Úplně nejjednodušší metodou, kterak pozorovat sluneční spektrum, je dívat se na Slunce v noci. Že mi nerozumíte? Inu, stačí se naším zrcátkem podívat na Měsíc, nejlépe na Měsíc kolem jeho čtvrti - později již bývá příliš jasný, velký a úzké tmavé spektrální čáry, které v jeho spektru najdeme, se ztrácejí. Pokud jste již někdy viděli sluneční spektrum, přesvědčíte se takto na vlastní oči, že světlo, kterým svítí náš Měsíc, je skutečně odraženým světlem slunečním.

7. února 1995, 21:35 - 21:43 U.T.

Spektrum Měsíce je úplně dokonalé, skutečně to vypadá, že Měsíc odráží sluneční světlo: vidím výrazné tmavé a velmi úzké spektrální čáry, ty, co byly v dalekohledu u alfa$ Orionis, byly $5\x i víckrát širší. Zde zaujme na první pohled krásná čára sodíku v ideální oranžové, pak další čáry v oblasti zelené a modré, z nich jsou tři či čtyři velmi výrazné (jsou tam skoro u všech hvězd). Ve fialové barvě jsou i dvě silné čáry H a K pana Fraunhofera, navíc je úplně jasno, a když se tak dívám do toho spektra, jsou v něm vidět jako v zrcátku i jasnější hvězdy a celá souhvězdí umístěná vzhůru nohama, a je to moc a moc pěkné umělecké dílo. Ve druhém řádu se dají krásně vidět ty populární čáry v modré a zelené, hlavně teda ty tři v zelené, zbytek spektra je už dosti slabý.

Jiná, již trochu náročnější, ale přece jen podstatně kvalitnější metoda pozorování slunečního spektra, se musí provádět přes den, navíc v tmavé místnosti, do které lze nějakou štěrbinou vpouštět pouze úzký proužek přímého slunečního světla. Vyhovující zatemnění lze naštěstí provést i pomocí běžných žaluzií a kousků kartonu, ze kterého vytvoříme samotnou štěrbinu v potřebné (nejlépe proměnné) šířce. Když potom vezmeme do ruky kompakt, otevře se před námi dosud nevídaný svět uzoučkých absorpčních čar, svět, který si s žádným z výše ani níže zmiňovaným spektrem opravdu nezadá. Čar ve slunečním světle napočítáte hned několik desítek - a jejich počet navíc nepochybně závisí na šířce použité štěrbiny a také na množství parazitního světla v "pozorovací místnosti"}. Pokud je Slunce hodně jasné a vysoko nad obzorem, můžete při velmi úzké štěrbině spatřit zcela zřetelně i známý sodíkový dublet, který většinou ve spektru vidíme jen jako čáru jedinou.

Až vás tento fantastický svět konečně omrzí (o čemž silně pochybuji, protože já sám se na něj vydržím dívat, stejně jako na televizní seriál M.A.S.H., stále dokola), můžete si všimnout ještě jedné pěkné věci. Když vyjdete s kompaktním diskem na světlo denní a na malou chvíli zapomenete, že jste se do něj učili správně dívat, uvidíte v něm různé barvy. A co že má být? Když se podíváte pozorněji, zjistíte, že je tam jedna barva, která do obyčejného spektra nepatří. Ano, je to ta růžovo-fialová, správným slovem řečeno purpurová. Najdete ji na předělu spektra druhého a třetího řádu - obě spektra se zde totiž překrývají, a smícháním barev obou konců (fialové s červenou) zde vzniká barva purpurová. Není tam však po celý den. Ráno, když Slunce vychází, a večer, když zapadá, z jeho spektra naše atmosféra více než kdy jindy odfiltruje modrou a fialovou složku a použije ji na zmodrání oblohy. Červená z druhého maxima se pak nemá s čím smíchat, protože fialová barva, obzvláště pak v maximu třetího řádu, došla, a žádná purpurová zde tedy neexistuje.

K obrázku: Emisní spektrum rtuťové výbojky pozorované jako difrakční maximum druhého řádu v kompaktním disku. Vlnová délka světla roste směrem doleva. Jednotlivé emisní čáry mají tyto barvy: 1 ... fialová, 2 ... sytě modrofialová, 3 ... zelenomodrá, 4 ... jasná světle zelená, 5 ... oranžová, 6 ... načervenale oranžová, 7 ... sytě červená. Mezi čarami 3 až 4 je pás slabého zeleného světla.

Jak jste si pravděpodobně při čtení výpisu z mého pozorovacího deníku všimli, na spektra se dá kompaktním diskem dívat i pomocí dalekohledu. Musí však jít o dalekohled co možná největšího průměru; odhadujeme, že náš dvaceticentimetrový refraktor je asi tím nejmenším použitelným. Pár jasných hvězd, na jejichž spektra se lze takto podívat, se ovšem najde. S tloušťkou vašeho dalekohledu výběr hvězd pomaloučku poroste - majitelé slušnějších zrcadel jsou zřejmě před námi "refraktoristy" ve výhodě.

Tři tmavé čáry jsem díky brněnské dvacítce spatřil už u Siria - byly to vodíkové čáry přesně v těch místech, kde se nacházejí u většiny hvězd hlavní posloupnosti. Díky tomu, že Sirius je přece jen druhou nejjasnější hvězdou pozemské oblohy, jsem měl možnost sledovat tuto část spektra i v maximu druhého řádu, kde byly čáry dle mého názoru o něco výraznější než v maximu řádu prvního. Daleko pěknější však bylo spektrum obří proměnné hvězdy Betelgeuze (alfa$ Orionis), kde jsem napočítal celkem pět či šest širších tmavých oblastí (něco mezi pásy a obyčejnými čarami, těžko říct), rozmístěných po celém spektru barev - od obyčejně červené, kde byly dva pásky, přes oranžovou, která obsahovala nejvýraznější pás z celého spektra, až po předěl modré a zelené, kde byly tmavé čáry samozřejmě v jiných místech, než jsem je objevil ve spektru Siria. Poslední hvězdou, v jejímž spektru jsem spatřil něco určitého, byl Arkturus. Ten se však v době mého posledního pozorování nacházel ještě dost nízko nad východním obzorem, takže jsem díky divoké scintilaci nebyl schopen přesnou polohu jednotlivých čar zaznamenat.

Na všemožná, možná i nemožná, spektra se díval, svá pozorování zaznamenal a první nabyté zkušenosti vám sděloval

"A svět se kulí,

k sobě se tulí,

je na něm lidí jako much a

zkaženej vzduch."

Pepa Nos

OBSAH tisk Tomáš Rezek


Bambulčiny zvídavé otázky

Bambulka byla vždy zvídavé děvče. Při procházkách podzimním Brnem jsme si často a hodně povídali. O přírodě, životě, o hudbě a o světě. O světě jsem si s Bambulkou povídal nejraději. Je tomu již rok. Dnes je Bambulka o něco starší a o světě už se spolu nebavíme. A to je věru škoda, protože Bambulčiny otázky byly vždy zajímavé a už vůbec ne hloupé.

Většinou se Bambulka ptala na věci základní - a dokázala to úplně jinak než ti ostatní, čímž mě často uváděla do role hloupého učitele, který správnou odpověď neví a musí tak řešit otázku, zda se má přiznat, nebo tázajícího "utlouct" spoustou odborných termínů, které on ani nemůže znát. Já jsem většinou volil druhou, hloupým lidem bližší, variantu. Snad proto už se mně dnes Bambulka na nic neptá. A protože mne to mrzí, snažím se ulevit svému srdéčku alespoň zde.

V poslední době jsem se totiž začal nad věcmi, které všichni považujeme za zcela samozřejmé, hlouběji zamýšlet, a zjistil jsem, že není důvodu obcházet je mávnutím ruky. Dnes snad každé malé dítě ví, že Země je kulatá, rotuje kol své osy a obíhá Slunce. Málokdo však dovede vysvětlit, jak to může každý z nás poznat ze zkušeností všedního života, nebo z alespoň trochu systematičtějšího pozorování přírody kolem sebe. Z těchto důvodů bych se s vámi chtěl podělit o trošku toho objevitelského nadšení, které moji snahu provázelo.

Pokud se vám bude někde zdát výklad neúplný a třeba i nepřesný, pak vězte, že nikdo nejsme dokonalý a nevíme úplně všechno. Nic vám potom nebrání si sednout, otevřít nějakou moudrou knihu, vzít si papír a tužku, kreslit si, počítat a klidně příště napsat, že vám lžu a píšu nesmysly. Já budu jedině rád. Protože víc hlav víc ví a mně jde skutečně hlavně o to, najít co možná nejvíc způsobů, jak na základě těch nejjednodušších pohledů na svět může člověk pochopit ty nejneuvěřitelnější věci, které naši předkové zjišťovali celá staletí.

Nyní si tedy povíme, jak dokázat, že je Země kulatá. Předpokládám, že vás napadne minimálně jeden důvod, jak na to. Asi to bude ten, kdy si všimneme na otevřeném prostranství (pohybujeme-li se), že napřed se zpoza obzoru vynoří vrcholky hor, stěžně lodí nebo dým ohně. Obzvláště pak, jste-li na moři. Tam je to asi nejmarkantnější. Nabízí se však námitka, že to není přímý důkaz. To je samozřejmě pravda, nevylučuje to to, že Země je třeba zvlněná deska. Proto si můžeme vypomoci jinak.

Přibližný tvar Země můžeme určit způsobem, který už 230 let před naším letopočtem vymyslel Eratosthenes (276-194 př.n.l). Tento moudrý filosof v egyptské Syeně (což je dnes město Asuán, které najdete při toku Nilu) náhodou přišel na to, že zde jeho skafé odkazpodčarou To je dutá polokoule, uprostřed které ční hrot. Svítí-li na tento hrot Slunce, na stupnici vyznačené na vnitřní straně určíme (dle místa, kam dopadá stín hrotu) úhlovou výšku Slunce. Obrázek skafé najdete v knize Vesmír, nebo v knize Poznávání vesmíru od Mirka Plavce na straně 52. jistý den v roce nevrhalo žádný stín - Slunce tedy bylo přímo v nadhlavníku' a v Alexandrii, která je asi 800 kilometrů na sever, stín byl. Zde tedy Slunce v zenitu nebylo. Sluneční záření dopadalo na skafé v Alexandrii pod úhlem asi 7.5°. Eratosthenes tehdy s celkem vysokou přesností a s lehkou geometrií změřil obvod Země (poloměr mu vyšel na 6191 km, i když víceméně omylem, protože se při svém měření dopustil chyby v odhadu vzdálenosti obou měst a shodou okolností tato chyba kompenzovala špatně určený úhel) a mě napadlo, že podobný pokus bychom mohli provést i my a přikládám tedy návod, jak na to.

Celá situace je znázorněna na obrázku. Místo skafé se dají použít třeba dva gnómony. Předpokládáme, že vzdálenost bodu $A (město 1) od středu Země $O je stejná jako vzdálenost bodu $S (město 2) od středu Země $O a že obě města leží na témže poledníku. Předpokládejme též, že paprsky přicházející ze Slunce jsou rovnoběžné. Pak úhel alfa$, který svírá úsečka $OS a $OA je stejný jako úhlová vzdálenost Slunce od zenitu. Tu snadno určíme z úhlové výšky Slunce: z délky gnómonu a délky jím vrhaného stínu, užitím vlastností pravoúhlého trojúhelníka. Známe-li úhel alfa a víme-li, jak daleko jsou od sebe místa, kde jsme pokus dělali, nic nebrání tomu, abychom si spočítali i délku jedné ze dvou úseček $OS a $OA$. Provedeme to třeba tak, že úhel alfa$ rozpůlíme. Vzniknou nám tak dva pravoúhlé trojúhelníky $OTS a $OTA$. Pak si vypočítáme vzdálenosti TA, TS a jejich součet $d$. Pomocí vztahu sin(alfa/2) = d/(2.R) zjistíme hodnotu $R$, což je vlastně zemský poloměr. Tímto jsme tedy dokázali, že Země je oblá. Nemusí však mít podobu koule. Protože jsme měřili na stejném poledníku, může mít Země klidně tvar válce. Zbývá tedy dokázat, že Země je zakřivená i ve směru rovnoběžek, tedy od východu k západu a naopak. Nebylo-li by tomu tak, pak by roviny astronomických poledníků téže rovnoběžky byly rovnoběžné a díky obrovským vzdálenostem hvězd by daná hvězda procházela poledníkovými rovinami všech míst současně. To však odporuje zkušenosti, neboť jak víme časový rozdíl mezi kulminacemi na různých místech je úměrný jejich vzdálenosti. (Při psaní tohoto článku mě však Jirka Dušek přivedl k tomu, že i toto není příliš přesvědčivý důkaz, protože jsem bral v úvahu měření na jedné polokouli. Ke spolehlivému tvrzení, že Země je skutečně kulatá, bychom museli provést měření i na jižní polokouli a to na více místech.) No, a nakonec snad jen malé upřesnění. I když píši, že Země je kulatá, doufám, že nemusím zdůrazňovat, že ani to není úplně pravda.

Další způsob, jak se dá tvar naší planety odhalit, se skrývá hodně daleko za hranicemi naší atmosféry. Vykonáte-li sérii pozorování zatmění Měsíce, zjistíte, že tvar stínu, který se po Měsíci, šine určitě nevypadá jako čtverec nebo obdélník nebo vůbec nějak odpudivě. Je prostě kulatý. A když už většina věcí na obloze vypadá víc kulatě než čtveratě, pak je nasnadě se domnívat, že i Země nebude z této šedi průměru nápadněji vystupovat. Jediná námitka by mohla být, že je Měsíc placatý. Pak si všímavý člověk poradí s odpovědí snadno. Pozoruje librace. (Stačí se koukat na Mare Crisium).

Nyní, když už víme, že Země je (téměř) kulatá, můžeme postoupit dál a pokusit se ukázat si, jak přijít na to, že se také otáčí kol své osy. Jak sami asi víte, velmi dlouho se lidé domnívali, že Země je středem Vesmíru, a že vše se točí a obíhá kolem ní. Tento výklad skutečně neodporuje pozorování, když hvězdy i planety vychází na východě a zapadají na západě, kulminují nad jihem. Při prvním pohledu nabudeme skutečně dojem, že tomu tak je. Např. Ptolemaios (asi 90-160) považoval Zemi za kouli, která nehybně stojí ve středu vesmírné sféry, která se kolem ní otáčí. Mikuláš Koperník však přišel s myšlenkou, že úplně stejně by tomu muselo být, i kdyby se otáčela Země a to směrem od západu k východu. Tak tedy Koperník vysvětluje, že Země rotuje kol své osy a obloha se pohybuje jen zdánlivě. (Jako když sedíte ve vlaku a zdá se vám, že kolem ubíhá krajina.) Dokázat tohle tvrzení můžeme více způsoby.

  • Kdyby měly hvězdy a vůbec všechny objekty oběhnout Zemi za dvacet čtyři hodin, musely by být jejich rychlosti ohromné. (určitě větší než je rychlost světla)
  • Je nanejvýš nepravděpodobné, aby hvězdy které mají různé vzdálenosti měly přesně tytéž oběžné doby. (Když ovšem připustíme, že jsou hvězdy různě vzdálené a že neleží na povrchu jediné sféry.)
  • Tělesa, která můžeme pozorovat v dalekohledech (Jupiter, Saturn, Mars) se otáčejí.

Nicméně tyto důkazy nejsou přímé, a proto můžeme tvrdit, že k vysvětlení problému nestačí. Mezi důkazy přímé se dá zařadit projevy Coriolisových sil, nebo pohyb Foucaultova kyvadla. Taktéž i důkaz pádový. Ten pokládám za proveditelný, a proto začneme právě s ním. Je pozoruhodné, že lidé jej dříve používali spíše jako důkaz proti rotaci Země. Předpokládali totiž, že pokud se Země otáčí pod padajícím tělesem od západu na východ, mělo by toto dopadnout západněji od místa upuštění (tzn. Země se pod ním "podtočí"}). Dnes už však víme, že podle zákona setrvačnosti si padající těleso podrží rychlost, kterou se pohybuje díky rotaci Země a dopadne tak o něco východněji, než je upuštěno. (Musí však být upuštěno z nějaké výšky nad ostatním povrchem, samozřejmě co největší). Těleso však spadne vychýleno nejen východně, ale i jižně. (Jsme-li na severní polokouli. Na jižní by spadlo severněji a na rovníku by spadlo o něco později).

Jistě jste slyšeli o tom, že rakety, které jsou vypouštěny na oběžnou dráhu okolo Země, většinou startují ve směru rotace Země. (Popřemýšlejte také, proč je výhodnější stavět raketodromy co nejblíže rovníku.) Abych byl ale přesný, občas jsou rakety vypouštěny i opačně, na tzv. retrográdní dráhy.

První, kdo se pokusil těchto projevů využít, byl na základě myšlenky Isaca Newtona roku 1680 R. Hooke, který neuspěl. O sto let později konal podobné pokusy Giovanni Guglielmini ve věži degli Asinelli v Bologni a z jeho pokusů vyplynul odklon 18 mm východně a 11 mm jižně. (Upustil nějaké hmotné těleso v jisté vzdálenosti od věže a změřil vzdálenost po dopadu od i u paty věže) Další, kdo se bavil podobným způsobem, byl J. H. Benzenberg roku 1801, ten po zprůměrování 31 pokusů dostal hodnotu 8.8 mm východní odchylky a 3.3 mm jižní. (Podle níže uvedeného vzorce vychází východní odchylka 8.6 mm. Pěkná shoda, že?)

Řada dalších konala své pokusy v uhelných šachtách, na různých věžích celého světa a všem vycházely odchylky velmi blízké teoretickým. Sami si můžete spočítat, je-li ve vašem okolí nějaké vhodně vysoké místo, ze kterého byste mohli upustit těleso, pozor však na chodce pod vámi. Pro východní odchylku v tedy platí: v=0.000032522.h.sqrt(h)*cos(fi)Přičemž $h je výška místa odkud vrháte a úhel phi je zeměpisná šířka stanoviště. Pro jižní odchylku platí vztah mnohem složitější. Chytří z vás na něj ale určitě přijdou. Jak odchylka padajícího tělesa na jih, tak i na východ jsou tedy velmi přesvědčivými důkazy rotace Země kolem své osy. Obzvlášť, kdyby jste měřili v různých časech a místech na naší planetě.

Ale je tady ještě jeden projev Corriolisových sil. Setkali jste se s ním bezpočtukrát ve vaně. Už vám to došlo? No schválně. Běžte se vykoupat a napusťte si vanu. Pak vylezte ven, vytáhněte špunt a sledujte, kterým směrem se bude otáčet vír vzniklý při vypouštění. Pro jistotu proveďte experiment několikrát. V drtivé většině případů se bude točit po směru hodinových ručiček (na severní polokouli). Důvod je stejný jako ve výše popisovaném případě s padajícím tělesem. Výsledkem působení těchto sil je také opotřebování kolejí, stáčení proudů řek a následné vymílání koryt těchto řek.

K obrázku: Ještě v roce 1535 si lidé představovali svět takto. Za pozornost obzvlášť stojí Severní Amerika, Austrálie, ostrovy Mexického zálivu a jižní Asie.

Druhý způsob, jak dokázat rotaci Země (neměříme-li na rovníku), je tzv. Foucaultův kyvadlový pokus. Tento pokus provedl francouzský fyzik Jean Bernard Léon Foucault (1819-1868) roku 1851. V pařížském Pantheonu nechal kmitat 30 kg těžkou kouli zavěšenou na 67 m dlouhém laně. Na konci koule byl špičatý hrot, který vždy udělal do písku značku, kudy se pohyboval.

Využívá se zde vlastnosti kyvadla, které se snaží zachovávat rovinu kyvu. Pozorovateli na povrchu Země se tak zdá, že se kyvadlo hýbe, a to ve směru pohybu hodinových ručiček. Země se totiž pod kyvadelm otáčí. Na severním pólu by se kyvadlo otočilo za jednu hodinu o patnáct °, za den tedy o 360°. To však platí pouze pro zemské póly. Například v Praze už by tento úhel činil pouze jedenáct ° a na rovníku by byl samozřejmě nulový. Hodinové vychýlení, jak jistě správně tušíte, závisí na zeměpisné šířce místa.

Mnoho jsem opsal a mnoho vynechal. Je podle mě zbytečné kopírovat celé pasáže knih, ze kterých jsem čerpal, proto si je tu raději uvedeme. Vězte však, že otevřít oči a pozorovat přírodu okolo je zajímavé a vzrušující. V pokračování (asi příští BT) si budeme povídat o tom jak se měřili rozměry sluneční soustavy a jak poznat, že Země obíhá okolo Slunce a centra Galaxie.

Nakonec bych chtěl poděkovat za cenné připomínky a podněty Jirkovi, Tomáši Rezkovi, Jeníku Hollanovi a nepřímo mnohým autorům, jejíchž díla jsem vykrádal. Na odezvu od vás se těším a vůbec...

Použitá literatura: M. Plavec, Z.Horský, Poznávání vesmíru

M. Plavec, Člověk a hvězdy

V. Vanýsek, Základy astronomie a astrofyziky

Z. Pokorný, Z. Mikulášek, Z. Horský, 100 astronomických omylů uvedených na pravou míru

P. Parenago, Hvězdná astronomie

OBSAH tisk Karel R. Novák


IC 4665 po roce

V loňském roce jsme v Bílém trpaslíku vyhlásili soutěž o nejlepší kresbu a fotografii známé otevřené hvězdokupy IC 4665 v souhvězdí Hadonoše. První výsledky jsme zveřejnili již na podzimním setkání pozorovatelů APO, ovšem s tím, že vše je stále ještě otevřeno a zúčastnit soutěže se můžete až do konce roku 1994. odkazpodčarou Připomínáme ještě, že seminární, pralinkovou, cenu si odtud za svoji vcelku povedenou fotografii odnesl (nebo spíše neodnesl, protože jsme mu ji snědli) Martin Lehký.

Do konce roku se mi dostalo do rukou ještě několik dalších kreseb, ovšem již ani jedna fotografie. Přesně tak, jak jsem slíbil - na samém počátku nového i Nového roku zasedla porota a pomocí Martinovy fotografie a několikastupňových mapek z MegaStaru vyhodnotila všechny kresby a určila vítěze jedné z mnoha našich trpasličích soutěží. Stal se jím Tomáš Havlík z Ostravy se svou kresbou, pořízenou Sometem binarem v noci ze 3. na 4. srpna 1994 na hvězdárně v Úpici. Jeho kresba má průměr zorného pole přes jeden stupeň a obsahuje 100 až 110 hvězd.

Speciální a především víceúčelová - ita viz právě toto číslo Bílého trpaslíka - cena, podle mých informací zatím poslední CD-singl skupiny Status Quo s názvem Restless (Polydor, 1994), Tomáše zřejmě nemine. Zašleme mu jej poštou přibližně ve stejné době, kdy budeme rozesílat toto číslo Bílého trpaslíka.

Aby to však vám ostatním nepřišlo zase moc líto, nabízíme kromě mapky zmiňované hvězdokupy (pořízena samozřejmě na základě MegaStaru s mezní hvězdnou velikostí 13 magnitud, velikost 1° a čísla u některých hvězd udávají jejich hvězdné velikosti v decimagnitudách) také stručnou astrofyzikální charakteristiku otevřené hvězdokupy IC 4665.

Jedná se totiž o jednu nepříliš typickou otevřenou hvězdokupu, jakých je na naší hvězdné obloze pouze několik. Podle posledních měření je od nás vzdálena asi 350 parseků, což je u otevřených hvězdokup celkem normální vzdálenost, tato však navíc leží dost daleko od roviny naší Galaxie - ve vzdálenosti 100 pc a v galaktické šířce +17°. Kupa postrádá zřetelnou centrální kondenzaci jednotlivých hvězd, a právě všechny tyto vlastnosti ji činí nadmíru zajímavou: její stáří se odhaduje na 30 až 40 milionů let, což spadá právě do mezery mezi staršími otevřenkami, jako jsou Plejády, Jesličky či Hyády, a mezi mezi velmi mladými hvězdnými asociacemi a hvězdami typu T Tauri. Podobné vlastnosti mají již jen hvězdokupy IC 2391 a IC 2602, které jsou pro změnu dostupné pouze pro pozorovatele na jižní polokouli.

OBSAH tisk Tomáš Rezek


Zajímavá pozorování

Takže jsem tady zase. Po pravdě řečeno se mi to ale vůbec nehodí. Času mám tak zoufale málo. Musím napsat diplomku a ještě k tomu mne pořád uhání Roman Piffl s Noční oblohou do Kozmosu. Měl jsem mu ji poslat už ve čtvrtek a dneska máme sobotu a já zatím nenapsal ani čárku. No, ale teď už k vašim pozorováním.

Na úvod tady mám dvě chuťovky. Leoš Ondra kdysi navázal dobré kontakty s maďarským pozorovatelem Gasparem Bakosem, který nejenže má dobrý zrak, ale také dalekohled 445/2020. Takže vidí věci nám obyčejným smrtelníkům schované.

Z jeho poslední zásilky jsem pro vás vybral kresby dvou galaxií M 64 (NGC 4826) - Monokl alias Ďáblovo oko - a NGC 4565. V obou případech má zorné pole velikost 21' a použité zvětšení 229x. (Sever nahoře, západ vpravo.)

Jsou moc pěkné, že? Snad se nějakých takových dočkáme i od Kamila Hornocha, který má obdobně velký přístroj. Co ty na to, Kamile?

NGC 4565, jak jsem si u ní přečetl v Burnham's Celestial Handbook, najdete 1.7° východně od hvězdy 17 Com a méně než tři stupně od severního galaktického pólu. Je velmi zajímavá i pro malé dalekohledy. Už v 15 cm vypadá jako protáhlá skvrna 7'x1.5' ve směru jihovýchod-severozápad. Za velmi dobrých podmínek si možná všimnete i tmavého pásu. Jeden a půl minuty severovýchodně od středu najdete hvězdu 13.5 mag. Další leží jihozápadním směrem. Bočním viděním má dokonce velikost 20'x1'. Jasná středová bulka má pak rozměry 4'x1'.

Sir Rosse si ji prohlédl celkem třikrát. Doslova: 17. dubna 1855. Překrásný objekt, velmi dobře viditelný v hledáčku; celá mlhovina je nejzřetelnější v centru než kdekoli jinde, zužuje se nenadále, a jádro se promítá před temnou oblast; bezpřostředně na opačné straně předcházející oblast je širší a jasnější. Mlhovina je dlouhá 12' až 14' a předchází ji, na opačné straně od středu ve vzdálenosti okolo dvou třetin šířky, je hvězda (pan Stoney byl u toho).

Dívali jste se o Silvestra na oblohu? Já ano. I když jen z večera. (Pak jsme začali provozovat rozhlasovou stanici Úpice.) Mezi mraky jsem viděl nápadné naoranžovělé zářící těleso. Ale nechme raději promluvit Martina Lehkého:

Večer 31. prosince 1994 počasí pozorování mnoho nepřálo. Na královehradecké hvězdárně, těsně po setmnění bylo sice úplně jasno, ale s postupem času se začalo od západu zatahovat nízkou, rychle se pohybující oblačností. Nejprve jsem před ní "utíkal" do stále větších výšek nad západní obzor, ale nakonec jsem přece rezignoval a předčasně jsem přerušil Vizuální Přehlídku Oblohy, pátrání po nových kometách. Zvedl jsem hlavu od binokuláru 25x 100 a pustil se do uklízení všech věcí na terase. Jen jsem ale začal, upoutalo mou pozornost zvláštní světlo, jiné než jaké vydávaly světlice a rakety hojně poletujíc na noční obloze posledního dne roku.

Na rozhraní souhvězdí Vodnáře a Pegase jsem zaregistroval v 17:25 UT jasnou "kuličku", jasnější než Venuše, která se velmi rychle pohybovala od ZSZ na VJV přes Ryby, Velrybu a Eridana až do Oriona, kde nizoučko u obzoru zmizela v oparu. V bodu nejvyšší dráhy jsem odhadnul rychlost na 10° až 15° za sekundu, celou dráhu tedy proletěl záhadný objekt během chvilky. Barvu měl po celou dobu výrazně červenou a žlutou.

Co to bylo? Těžko říci. Letadlo určitě ne, neboť takovou rychlostí by se nemohlo pohybovat a ani jasnost by tomu neodpovídala. Také se zcela určitě nejednalo o silvestrovskou "rachejtličku", když objekt vlétl do mraku, tak zeslábl, což značí, že letěl nad oblačností. Z možných kandidátů můžeme vyřadit i bolid (jasný meteor). Proti mluví stále konstantní jasnost a velmi dlouhá dráha letu od obzoru k obzoru. Zbyly nám tedy dvě možnosti. Jednalo se buď o zánik družice, nebo jsme byli svědky přeletu létajícího talíře. Já osobně se přikláním k první možnosti.

Správně děláš. Někde jsem totiž slyšel, že to byl zánik nějakého posledního stupně kosmické rakety. Ještě se po tom podívám. Každopádně ufisté mají opět smůlu. Jinak Martin poslal i zepár obyčejných pozorování. Vybral jsem z nich popis známé planetárky v Orionovi.

31. ledna 1995 Sb $25x100 R200/3500 mhv 6.0 mag NGC 2022 Ori - Sb: Slabší hvězdička, která nedokáže upoutat; není patrný žádný náznak, že by se jednalo o planetárku. R200/3500 zv. 88x: Na první pohled. Jasná mlhovinka s trochu difúzními okraji. Tvar má přibližně kruhový a vypadá jako malá, "chlupatá" kulička, ale jiná než vídáme u některých komet a kulových hvězdokup. V centru jí totiž chybí klasická zhuštěnina. Je proto zvláštní. Jas je rozložen po celé ploše téměř rovnoměrně. zv. 140x: Je více difúzní a rozpadlá do okolí. Zdá se, že jas ustoupil ze středu do okrajů. Výraznější a jasnější je JV, J, JZ část. zv. 280x: Ano, teď je to vidět ještě lépe. Celá mlhovina má vzhled prstýnku. Při důkladnějším zahledění je možno v jižní části oblouku spatřit zhuštění, přičemž v JV části je tak velké, že se občas jeví jako hvězda zabalená do mlhy. V severní, ne moc výrazné, partii je patrné jedno slabé zhuštění. Mlhovinka je opravdu překrásná. Za pomoci Micro Guide Eyepiece jsem změřil přibližný úhlový průměr planetárky na 4.5 dílku = 26.5''.

Po dlouhé době se ozval i Tomáš Maruška. Mimo jiné vloni v srpnu během dne při hledání Jupitera spatřil bolid, jehož hvězdnou velikost odhadl na -4 mag. Tady je ale jeho popis M 4 ve Štíru:

2. července 1994 Newton 170/717 mhv 4.8 mag M 4 (NGC 6121) Sco - (bez udání zvětšení): Po krátkom pohľade na Antares som ostal v nemom úžase, a teraz som pochopil, prečo ho toľko ospevujú. Turbulencia vzduchu zp\ {o}sobila, že toto mihotajúce sa obrovské srdce skutočne pulzovalo a nadskakovalo. Chvíľami som v ňom rozoznal i iné farby, ktoré vznikli pravdepodobne refrakciou. Modrá, zelená, žltá... Potom som ale predsa prešiel k pozorovaniu deep-sky a zahľadel so sa do miest, kde mala byť M 4. Mala nepravidelný tvar. To som schopný odprisahať i napriek tejto turbulencii. Pri jednom z vrchlov (tvar trojúholníka alebo značky Mercedesu) sa nachádzala malá hviezdička. Pri ktorom, to neviem povedať, vlastne ani to, či bola pri nejakom vrchole. Poskakovala ako besný zajac. Hmlovinka má strašne malý kontrast pri presvetlenej oblohe. Pri zv\"{a}čšení $44\x som ju takmer ani nevidel.

Podívali jste se na Mars? Já doufám, že ano. Je totiž jen krátkou dobu po opozici a tak má docela slušné úhlové rozměry a jen možné na něm sledovat spoustu zajímavých albedových útvarů. Co je ale naprosto anomální, je tmavý lem kolem výrazné severní polární čepice. Z mých sporadických pozorování je také vidět, že nejtmavší je východně od severního vrcholu Syrtis Major. Ostatně viz moje kresba pořízená z 22. na 23. února 1995 od 19:50 do 20:03 UT brněnskou patnáctkou při zvětšení 375x. - 5 cm

A na závěr si jako oddychovku dáme jednu moc zajímavou úlohu, kterou jsme napsali pro "Rady":

Objevte infračervené záření

V předcházejícím jsme zmínili, že hlavním zdrojem informací o vlastnostech hvězd jsou jejich spektra. Pod tím jsme ale nerozuměli jen onu barevnou duhu, kterou je možné spatřit při letních přeháňkách. Světlo je pouze malou částí tzv. elektromagnetického záření, do které patří i rádiové vlny, mikrovlny, infračervené, ultrafialové, rentgenové a gama záření. Ty ovšem našimi smysly vnímat nemůžeme.

Přesto si existenci jednoho z nich, obdobně jak už to roku 1800 udělal William Herschel, můžete snadno dokázat. Nepotřebujete k tomu nic jiného než Slunce, skleněný hranol a teploměr - nejlépe rtuťový - se začerněným koncem (namočte ho třeba do tuše, kterou lze po pokusu lehce seškrábat).

Hranol upevněte do držáku a na bílý papír si promítněte - nejlépe na rovnou desku stolu - spektrum Slunce. Pak vezměte teploměr a začněte od modré až po červenou barvu měřit jeho teplotu. Uvidíte, že bude pozvolna vzrůstat (dejte si pozor, aby byla v místnosti, kde měříte, pořád stejná teplota). Když nyní dáte teploměr až za červenou oblast, do míst, kam už žádné sluneční světlo nedopadá, měli byste logicky naměřit teplotu nižší. Avšak ouha - jak zjistíte, bude těsně za červeným koncem spektra teplota ještě o něco vyšší! (Sám Herschel zjistil rozdíl v modré barvě a v oblasti za červeným koncem 7°F.)

Objevili jste tak existenci infračerveného záření, které je sice pro lidské oko neviditelné, ale ohřívá nás stejně jako světlo.

Na opačném konci spektra, za modrým okrajem, nic takového pozorovat nebudete. Zde totiž začíná oblast ultrafialového záření. Objeveno bylo zhruba ve stejné době R. W. Ritterem, avšak díky svým účinkům na sloučeninu chloridu stříbřitého (což byl vlastně předobraz fotografie).

Znamená to, že ultrafialové záření nehřeje? Vůbec ne. To jenom hranol roztahuje záření kratších vlnových délek na větší kus stolu, kdežto červené světlo a zejména infračervené záření zůstává mnohem koncentrovanější - tzv. disperze hranolu roste s rostoucí frekvencí světla. (Kromě toho vyzařuje Slunce ultrafialového záření o dost méně než infračerveného, ale to je podružné).

OBSAH tisk Jiří Dušek


Peter Fabian: Roztoky, noc 27./28. července 1992

Prológ:

Nádherná noc. MHV v zenite až 6.4 mag! Obzor bol síce väčšinou zlý, ale Štít bolo vidno veľmi krásne - oslepujúco nápadný oblak v Mliečnej ceste. ...

Intermezzo I.

Doteraz som používal Coelík. Spomenul som si však, že mám Janovu južnú Uranometriu, tak som tam začal hľadať Štít Sobieského. Našel som však len jediný list, ostatné chýbali. What a pity - tieto končiny firmamentu sú naozaj nádherné.

...

Intermezzo II.

Dal som si trochu pauzu. Dnes sme tu až štyria - okrem mňa a Mouchy ešte dvaja zo Svidníka - tak sme trochu pokecali, dnu som však nešiel. Pomedzi trojnožky sa im obšmetajú mačky. Asi im je samým smutno. Ku mne hore však nejdú. Potom sa chvíľu pozerám na oblohu a vidím dosť meteorov, najmä z Vodnára. Dnes som videl aj krásnu mínusku s výbuchom v Herkulovi, ale to už predtým. Práve rozmýšľam čo budem ešte pozorovať, keď prichádza Jano a hovorí, že 31-ka je taká nádherná, ako ešte nikdy - takmer celé zorné pole. Tak ho na ňu zamierim.

...

Epilóg

Týmto objektom som skončil, svitanie už dosť pokročilo. Odniesol som veci do chaty, najedol sa (pred spaním) a ešte raz som vyšel von. A čo som nevidel - spomedzi stromov vychádzal práve uzučký kosáčik Mesiaca! Pozerám na hodinky: 4:02 SELČ. V tom čase som narátal na oblohe už len 17 hviezd. Asi tak za dva dni bude v novu, odhadujem. Mesiac stúpa a hviezdy se ztrácajú. Nakonec ostali len tri hviezdy a Saturn, no ten mizne kdesi v oblakoch (4:17), po chvíli odpadá aj Deneb a ostáva len Vega a Aldebaran. 26 a 68 svetelných rokov, nie? V chate ktosi svieti. Že by Peťo? Ktorá hviezdička to vydrží dlhšie? Výhody sú na strane Vegy, no v tom prichádzajú mraky a ja idem spať. 4:22 letného času.

OBSAH tisk  


Peter Fabian, dvacetiletý student Vysoké školy dopravy a spojů ve slovenské Prievidze, jeden z prvních pozorovatelů Amatérské prohlídky oblohy a výborný pozorovatel komet, nás tragicky opustil v listopadu roku 1994.

Bílý Trpaslík je dvouměsíčním zpravodajem sdružení Amatérská prohlídka oblohy (IČO 49467905) vydávaný ve spolupráci s Hvězdárnou a planetáriem Mikuláše Koperníka v Brně. Adresa redakce: Jiří Dušek, Kubešova 8, 612 00 Brno, tel. 05-75 32 23, nebo Jiří Dušek, Hvězdárna a planetárium Mikuláše Koperníka, Kraví hora 2, 616 00 Brno, tel, 05-41 32 12 87, E-mail: dusek@sci.muni.cz. Sazba LaTeX (textová část 66 514 bytů). Zdrojové texty a některé další materiály vydávané sdružením jsou též k dispozici na anonymním ftp serveru psycho.fme.vutbr.cz (147.229.32.10). Copyright APO 1995