Radiový koutek: Zvuky z vesmíru

  

Jak je známo již z fyziky pro první stupeň základních škol, zvuky se ve vakuu nešíří. Tento vědecký poznatek často zklame fanoušky výpravných sci-fi snímků a patřičných zvukových efektů doprovázejících vesmírné přestřelky. Elektromagnetické záření však vesmírem bez problémů proniká a při vhodné detekci je možné radiové vlny převést na slyšitelné spektrum. Obyvatelé planety Země naštěstí nevlastní monopol na vysílání radiových vln, nejrůznější frekvence produkuje i množství vesmírných těles.

Počátek radioastronomie souvisí s experimenty inženýra Karla Janskyho. Jansky od roku 1928 zkoumal pro Bell Telephone Laboratories různé druhy atmosférických poruch a šumů. Po několika letech výzkumu se kromě radiových efektů spojených s bouřkami do centra jeho pozornosti dostal i zvláštní šum, nejvýraznější v pásmu okolo 20 MHz. Intenzita se měnila zhruba v denním intervalu a první hypotéza byla taková, že šum pochází ze Slunce. Při detailnějším sledování šumu však Jansky zjistil, že se intenzita šumu mění s periodou otáčení země vůči hvězdné obloze a při zkoumání hvězdářských map se ukázalo, že zdrojem podivného šumu je centrum Mléčné dráhy. Jansky pro příjem vesmírného šumu zkonstruoval důmyslnou směrovou anténu připomínající podivný kolotoč:

koutekvesmir2.jpeg

Hospodářská krize bohužel zabránila na několik let dalšímu rozvoji radioastronomie. Druhým významným experimentátorem byl Grote Reber. První aparát pro příjem vesmírných signálů si postavil na zahradě a poprvé pro tento účel použil parabolickou anténu. Monstrum jistě přispělo k potěšení všech Reberových sousedů:

koutekvesmir3.gif

Reber mimo vlastního experimentování zahájil intenzivní spolupráci s univerzitními vědeckými institucemi a zasloužil se tak o rychlý rozkvět radioastronomie. V souvislosti s poválečným rozvojem technologií se radioastronomie nesmazatelně zapsala jako obor s velkým potenciálem a následně se zasloužila o řadu význačných objevů, např. objev reliktního mikrovlnného záření slouží dodnes jako nejsilnější důkaz teorie Velkého třesku.

Pozdější zdokonalení počítačů umožnilo analýzu získaných signálů pomocí Fourierovy transformace a získané data posloužily k vizualizaci těch oblastí vesmíru, které jsou zahaleny meziplanetárním prachem (např. centrum Mléčné dráhy) a kde optické teleskopy nestačí. Zachycené vlnové délky radiových frekvencí lze pomocí výpočetní techniky jednoduše převést do spektra slyšitelných vln a výsledek je pro ne-radioastronoma mnohem zajímavější než pouhý obrázek ze spektrogramu. Takto zní kupříkladu nahrávka sondy Cassini z blízkosti Saturnu (nahrávka je na Youtube špatně označená, bližší informace jsou na stránkách NASA):

Praskání vznikající interakcí Jupiteru a měsíce Io:

Subbasový sluneční koncert:

Dalšími vesmírnými „broadcastery“ jsou pulsary – neutronové hvězdy, které rotují různými rychlostmi kolem své osy a přitom produkují periodický signál. Přes zájem vědců stále není vznik radiových signálů zcela objasněn. Fyzik Werner Becker z Institutu Maxe Placnka píše: „Teorie o tom, jak pulsary vyzařují svoji radiaci, je stále v počátcích, a to už po čtyřiceti letech práce… Existuje mnoho modelů, ale žádná přijatá teorie. (…) Teprve poslední poznatky nám umožňují vytvoření přesnější představy o vyzařování neutronových hvězd.“

Některé typy pulsarů jsou přesnější než atomové hodiny. Pulsar PSR B0833-45 produkuje solidní vesmírné techno:

Rychlejší kolega PSR B0531+21:

Radiové artefakty z okolí černé díry nasávající hvězdu (systém GRS 1915+105):

O jevech vznikajících v elektromagnetickém poli planety Země si povíme někdy přístě. Stay tuned to universe!