Modra-Piesok a Zochova chata. Presne tam končia linky autobusovej dopravy a začína sa cesta po červenej značke k rozhľadni Veľká Homoľa. Asi po pätnástich minútach chôdze dorazíte k značeniu pod hvezdárňou. Nie je to však úplne presná informácia, pretože v skutočnosti ide o Astronomické a geofyzikálne observatórium Fakulty matematiky, fyziky a informatiky Univerzity Komenského v Bratislave.

Text Zuzana Mitošinková, RNDr. Štefan Gajdoš, PhD., foto Zuzana Mitošinková, ilustrácie Nastia Sleptsova

Rozdiel je podstatný. Kým hvezdáreň slúži verejnosti, observatórium plní predovšetkým vedeckú a pedagogickú funkciu. Ide o profesionálne pracovisko s dôrazom na výskumnú činnosť.

„Astronomické observatórium je v podstate hvezdárňou podľa starých kritérií, no observatórium znie lepšie, značí to, že ide o vyšší stupeň. Kedysi existovali na Slovensku iba ľudové hvezdárne, dnes je to iné a hvezdárne plnia skôr osvetovú činnosť vo vzťahu k ľuďom,“ začína rozprávať vedecký pracovník oddelenia astronómie a astrofyziky Katedry astronómie, fyziky Zeme a meteorológie FMFI UK RNDr. Štefan Gajdoš, PhD.

hviezdy_observatorium_01Nazrieť do vnútra kupoly a areálu observatória, ktoré sa rozprestiera v lese Malých Karpát, je možné iba počas nedele v popoludňajších hodinách. Každú noc sa tu pracuje a pozoruje obloha. Zamestnanci sa striedajú po týždňových službách.

„Na Slovensku sú iba dve profesionálne astronomické pracoviská – na Skalnatom plese a tu u nás. Všetko ostatné sú bývalé ľudové hvezdárne“ pokračuje doktor Gajdoš. „V našom areáli je niekoľko pracovísk. Zásadná pre našu činnosť je hlavná budova s osemmetrovou kupolou, pod ktorou je umiestnený astronomický ďalekohľad Carl Zeiss Jena s priemerom 60 cm vybavený CCD kamerou.  Bohužiaľ, vzhľadom na  jeho vek (bol vyrobený v roku 1925, pozn. redakcie) s ním máme občas mechanické problémy, aj keď prešiel viacerými rekonštrukciami.“

ŽIVOT HVIEZDY

Hviezdy sú stále, každá má svoj individuálny život, vyvíja sa. Na posúdenie ich aktuálneho stavu sa používa farebná klasifikáca, zjednodušene možno povedať, že sú radené a triedené podľa farby.

„Každá hviezda je práve v nejakej etape svojho vývoja, ktorá má charakteristické prejavy a popisuje sa presnými parametrami. Sú nimi svietivosť, povrchová teplota a polomer hviezdy. Ich vzájomný vzťah veľmi „farbisto“ a názorne vyjadruje jeden z najdôležitejších a pritom najkrajších grafov hviezdnej astronómie – Hertzsprungov-Russelov diagram (používa sa aj pojem farebný alebo skrátene H-R diagram). Každá hviezda po H-R diagrame putuje v súlade so svojím vývojom. Rozloženie hviezd v H-R diagrame nie je náhodné. Chladné hviezdy sú červené a horúce sú modro-biele,“ vysvetľuje doktor Gajdoš.

Farba hviezdy je taktiež jednou z fyzikálnych vlastností, vďaka ktorej sa dá určiť vzdialenosť hviezdy od Zeme. Pre naše pozorovanie hviezd zo zeme má vplyv viacero faktorov. Zjednodušene by sme mohli povedať, že ide o geometrické a atmosférické faktory. Geometrické vyplývajú z polohy pozorovateľa na zemi, ale aj z času, či ročného obdobia. Atmosférické podliehajú neustálym zmenám, atmosféra Zeme je premenlivá. V neposlendom rade platí, že najlepšia viditeľnosť je tam, kde je najmenej vizuálneho smogu alebo parazitného svetla. Pôvodcom je výlučne človek so svojou činnosťou.

hviezdy_observatorium_02„Existujú aj prírodné faktory, ktoré obmedzujú pozorovateľnosť nebeských objektov. Okrem niekoľkých zriedkavých extrémov, ktoré v našej zemepisnej šírke zažijeme snáď iba raz za život (polárna žiara, piesok doviaty zo Sahary alebo sopečný popol unášaný tisíce kilometrov od domoviny), naše nebo pravidelne osvetľuje premenlivo jasný Mesiac. Pri jeho nove a v nedlhom období okolo neho je obloha tmavá, no jeho intenzívny jas pri splne nočným astronómom prekáža. Musia totiž obmedzovať, meniť alebo dokonca rušiť pozorovacie programy. Pretože ide o známe a pravidelné zmeny, plány možno vopred adaptovať. Za tmavou oblohou sa chodí do riedko obývaných oblastí,“ vysvetľuje pán Gajdoš.

Prirodzenou snahou je budovať astronomické observatóriá na odľahlých miestach, s ohľadom na stavebné a prevádzkové náklady a taktiež odborný prínos. Podľa dokotra Gajdoša najhoršie vychádzajú mestá a priemyselné aglomerácie, svetelne najčistejšie sú naopak lesné a horské oblasti, v prímorských krajinách to zväčša býva vnútrozemie. „V Európe sú to napríklad Pyrenejský polostrov (nie Madrid), juhozápad Francúzska, Írsko a vnútrozemie Škandinávie. Jedným z aspektov je nadmorská výška. Pravidlo čím vyššie, tým lepšie neplatí bezvýhradne všade. Do úvahy treba brať špecifické miestne počasie a jeho nuansy. Jedna stránka mince je tmavé miesta vyhľadávať a druhou stranou je – ak taká možnosť existuje – také lokality zachovávať,“ opisuje doktor.

Na Slovensku už vzniklo za účelom zachovávania tmavej oblohy niekoľko parkov tmavej oblohy.  Ako prvý v roku 2010 vznikol Park tmavej oblohy Poloniny na slovensko-poľsko-ukrajinskom pomedzí. Nasledovala Beskydská oblasť tmavej oblohy v roku 2013. Najčerstvejším prírastkom z júna 2015 je Park tmavej oblohy Veľká Fatra v oblasti Kráľova studňa. Celkovo je to 76. park podobného druhu na svete a tridsiaty v Európe.

hviezdy_observatorium_03HVIEZDY NEPADAJÚ

„Padajúce hviezdy nemajú s hviezdami nič spoločné,“ hovorí s úsmevom na tvári pán Gajdoš. „Dokonca sú svojou podstatou diametrálne odlišné. Kým hviezdy sú plazmové sférické objekty (gule) z ionizovaného plynu, za padajúcu považujeme medziplanetárnu hmotu. Myslím ňou najmä kométy, asteroidy, meteoroidy. K nim sa pridružuje aj medziplanetárny prach a všadeprítomné atómy a molekuly plynu v najrozličnejších množstvách a koncentrácii.

Asteroidy sú väčšinou nepravidelné telesá – veľké (najväčšie majú priemer zhruba 1000 km) i menšie balvany. Vidíme ich len vďaka tomu, že svietia odrazeným slnečným svetlom, pričom hviezdy majú svoj vlastný vnútorný zdroj energie. Kométy sú ľadovo-prachové hrudy špinavého snehu, zmrznutých plynov a vody, s prímesou prachu. Ich veľkosť je od desiatok až stoviek metrov po zopár kilometrov. Vznikli, rovnako ako asteroidy, v prvopočiatkoch zrodu slnečnej sústavy.“

hviezdy_nastia_illuObežné rýchlosti telies okolo Slnka sú dosť veľké (desiatky kilometrov za sekundu) a kinetická enegria pohybu telesa sa premieňa na tepelnú – teleso sa zohrieva, až zhorí. Menšie útvary zhoria úplne, no väčšie kusy to nemusia stihnúť. Ohoria a ich zvyšok dopadne za Zem ako meteorit. Teleso má teda tri životné štádia – meteoroid v medziplanetárnom priestore, meteor horiaci v atmosfére (svetelný úkaz) a meteorit, ktorý predstavuje dopadnuté zvyšky.

Obzvlášť obľúbenými su roje „padajúcich meteorov“, podľa doktora Gajdoša máme za ich každoročným opakovaním sa v rovnakom čase hľadať odpoveď v kométach a prúdoch meteroidov, ktoré z nich vznikajú.

„Niektoré kométy križujú dráhu Zeme, a preto sa ich meteorický prúd so Zemou stretáva každý rok. Vtedy hovoríme o meteorickom roji. Takými sú okrem iných aj každoročné najznámejšie Perzeidy, objavujúce sa tesne po prvej augustovej dekáde. Na meteory bohaté sú aj aprílové Lyridy, októbrové Orionidy, novembrové Leonidy, či decembrové Geminidy. Obdobia, keď je rojových meteorov viac, netrvajú dlho – len toľko, koľko trvá Zemi prelet cez meteorický prúd. Pri niektorých rojoch je to pár hodín, pri iných sú to aj celé mesiace. Meteory nebývajú  rovnako jasné, ale prejavy majú podobné: väčšinou ich vidíme na oblohe ako krátko trvajúce svetelné čiarky, pripomínajúce záblesk. Ich jasnosť závisí od veľkosti meteoroidu: malé pri horení sotva zazrieme, no veľké vedia spôsobiť nápadný svetelný úkaz, niekedy zavŕšený jasným výbuchom, občas sprevádzaný hrmotom a dunením. Jasným meteorom hovoríme bolidy a pri nich môžeme pri lete atmosférou vidieť aj farby,“ uzatvára doktor Gajdoš.

SLNKO – ŽLTÝ TRPASLÍK

Naša planéta obieha okolo Slnka a energia z neho (forma elektromagnetického žiarenia) je nevyhnutná pre život na Zemi. Svetlo zo Slnka letí na Zem približne 8 ⅓ minúty. Podľa vývojového štádia zaraďujeme Slnko do kategórie stabilných hviezd s vekom 4,6 miliardy rokov.

Tak ako ostatné hviezdy, aj Slnko je obrovská guľa horúcej plazmy (ionizovaný plyn). V jeho vnútri prebiehajú termonukleárne reakcie, ktorými sa v prvej etape normálneho vývoja premieňa vodík na hélium. Pritom sa uvoľňuje obrovské množstvo energie, ktorá stúpa nahor. Napokon z povrchu hviezdy – Slnka – uniká do kozmického priestoru. Do tohto relatívne stabilného štádia sa musí každá hviezda po svojom vzniku dopracovať cez nepokojnú mladosť.

zivot-slnkaStálice (starosvetský výstižný pojem pre hviezdy, ktoré sú charakterizované tým, že sa na oblohe nehýbu, vidíme ich stále na tom istom mieste medzi inými hviezdami, čím sa líšia od planét, ktoré menia polohu dosť rýchlo) vznikajú pri kolapse protoplanetárnej hmloviny. Predchodcom tejto hmloviny býva medzihviezdne plynno-prachové mračno, v ktorom vplyv okolitého prostredia vyvolá rotáciu. V rotačných procesoch dochádza k stretávaniu a spájaniu malých čiastočiek, ktoré sa postupne zväčšujú a rastú. V strede vzniká stredová kondenzácia, tzv. budúca protohviezda.

Hmotnosť novozrodenej hviezdy je rozhodujúcim faktorom jej ďalšieho vývoja. Príbeh menej hmotných hviezd je iný ako tých ťažkých. Kritickou hodnotou, ktorá zostane hviezde pred záverečným štádiom jej vývoja, je približne 1,4-násobok hmotnosti nášho Slnka. Ľahšie hviezdy žijú pokojnejšie a pomalšie, a naopak, hmotné hviezdy majú búrlivý a krátky život a sú nestabilné.

Vieme, že Slnko by sa malo „dožiť“ veku približne 10 miliárd rokov. Ako „bežná“ hviezda (momentálne ako chladnúci „žltý“ trpaslík) dospeje do štádia červeného obra, ktorého polomer sa zväčší až do vzdialenosti Venuše, a pri rozpínaní možno pohltí aj Zem.

Zásoby hélia sú v jadre vyčerpateľné. Po ich vyčerpaní príde ku gravitačnému kolapsu, Slnko sa scvrkne a zmení na bieleho trpaslíka – malú hustú horúcu hviezdu. Vonkajšie vrstvy Slnka sa oddelia a vytvoria zväčšujúcu sa hmlovinu, ktorá sa bude rozpínať a pomaly pohltí planéty slnečnej sústavy, ktoré nestihlo zničiť Slnko. Biely trpaslík napokon vychladne a hmlovina sa rozptýli.  Neskôr môže slúžiť ako materiál pre vznik novej hviezdy a planetárnej sústavy.