Zvětšit obrázek

Spitzer zpřesňuje vesmírné měřítko vzdáleností. Kredit: NASA/JPL-Caltech.

Zvětšit obrázek

Wendy Freedman. Kredit: University of Texas, Austin.

Astronom Edwin Hubble ve 20-tých letech prokázal, že se pozorovaný vesmír rozpíná, nejspíš od okamžiku, kdy před 13,7 miliardami let explodoval ve Velkém třesku. Stihlo ho za to pojmenování kosmologické konstanty, která právě rozpínání vesmíru popisuje. Na sklonku 90tých let vcelku šokovaní astrofyzici zjistili, že se vesmír nejenom rozpíná, ale i že jeho rozpínání ve skutečnosti zrychluje. Z povahy rozpínání vesmíru se stalo velké téma a přesné určení jeho rychlosti je hodně zásadní pro naše chápání rozměru vesmírů i jeho konečného osudu.

Nedávno se této kosmologické výzvy důkladně chopil Spitzerův orbitální infradalekohled. Jak jeho jméno prozrazuje, sleduje okolní vesmír v infračervené části spektra. Wendy Freedman z Observatories of the Carnegie Institution for Science v kalifornské Pasadeně společně s dalšími kolegy využila jeho infračervených pozorování k významnému zlepšení odhadu Hubbleovy konstanty a ke snížení míry nejistoty měření na 3 procenta, což je prý pro kosmologická data více než uspokojivé. Nová hodnota Hubbleovy konstanty teď tedy činí 74,3 plus mínus 2,1 kilometrů za sekundu na megaparsek. Megaparsek přitom odpovídá přibližně 3 milionům světelných let. Freedmanová si libuje, že ještě před deseti lety by nebylo příliš myslitelné najít slova „přesnost“ a „kosmologie“ v jedné větě. Časy se ale mění.

Zvětšit obrázek

Klasická cefeida, Delta Cephei. Kredit: Michael Richmond.

Zvětšit obrázek

Delta Cephei v hledáčku Spitzerova teleskopu. Kredit: NASA/JPL-Caltech/M. Marengo.

Vtip je v tom, že Spitzer v infračervených vlnových délkách lépe pozoruje slavné cefeidy, proměnné hvězdy, které se s oblibou využívají jako takzvané standardizované svíčky ke měření vzdálenosti ve vesmíru. Nesmírnou výhodou je, že jejich pozorování prakticky ihned poskytne informaci o jejich skutečné vzdálenosti. Americká astronomka Henrietta Swan Leavittová už v roce 1908 zjistila, že perioda změn záře cefeid je přímo úměrná jejich absolutní hvězdné velikosti. Ta samozřejmě klesá se vzdáleností a proto lze z jejich pozorované hvězdné velikosti odvodit, jak jsou od nás ve skutečnosti daleko. To z nich dělá poklad astrofyziků.

Freedmanová a spol. pozorovali Spitzerovým dalekohledem 10 cefeid v prostoru Mléčné dráhy a 80 cefeid v relativně blízkém Velkém Magellanově oblaku. V infračerveném světle prohlédli skrz mračna mezihvězdného prachu a plynu, která nám jinak často nepříjemně zaclánějí výhled. Díky tomu se jim povedlo přesněji změřit zdánlivou jasnost dotyčných cefeid a vylepšit tak odhad Hubbleovy konstanty. Předešlé měření konstanty měl na svědomí Hubbleův dalekohled, jehož výkon nebyl špatný, přece jenom ale pozoroval cefeidy ve viditelném světle. Michael Werner z Laboratoře tryskových pohonů NASA taktéž v Pasadeně jásá, že orbitální dalekohled Spitzer opět prokázal, jak umí dělat výtečnou vědu daleko za hranicemi, pro něž byl původně navržen. Nedávno příjemně překvapil schopností studovat atmosféry objevených exoplanet a teď se předvedl jako užitečný nástroj pro kosmologii.

Zvětšit obrázek

Delta Cephei v hledáčku Spitzerova teleskopu. Kredit: NASA/JPL-Caltech/M. Marengo.

Prameny:

JPL NASA News 3.10. 2012, Wikipedia (Hubble"s law).