Už nějaký čas víme, že k nám do Sluneční soustavy proudí částice mezihvězdného prachu. Není to ale žádná prachová bouře. Spíše jenom tu a tam zrnko. Zatím jsme o nich věděli jenom to, co nám prozradily analýzy záření, které prošlo mezihvězdnými mračny. Jinými slovy, docela dost málo. Teď se to ale změnilo, díky doslova heroickému úsilí velkého týmu badatelů a také početné skupině rekreačních vědců z globální sítě, kteří věnovali svůj drahocenný čas hledání přízračně malých zrnek prachu z hvězd.
Andrew Westphal z Kalifornské univerzity v Berkeley a jeho 64 kolegů po osm let pečlivě analyzovali vzorky, které na Zemi dopravila úspěšná kosmická sonda NASA jménem Stardust. Soustředili se hlavně na mikroskopické stopy po dopadu částic prachu na komponentech sběrného zařízení Stardustu, které bylo vyrobeno z extrémně lehkého materiálu aerogelu. Podle Westphala to bylo tak trochu jako řešení legendární hádanky se slepicí a vejcem. Vědci totiž nikdy předtím částice mezihvězdného prachu neviděli. A pak je poněkud komplikované odlišit vzácný mezihvězdný prach od mnohem běžnějšího prachu meziplanetárního.
Badatelé mohli vycházet hlavně ze své představy o trajektorii částic mezihvězdného prachu při jejich průletu heliosférou, tedy oblastí, kterou svým působením ovlivňuje sluneční vítr. Takže hledali prachové částice, které přilétají z určitého směru. Podle Westphala je to jako když se automobil prodírá sněhovou bouří. Vločky se srážejí spíš s čelním sklem, nežli s bočními. Když hledáme mezihvězdný prach, měli bychom ho očekávat hlavně ve směru pohybu Sluneční soustavy, při jejím obíhání kolem centra Mléčné dráhy.
V aerogelu sběrného zařízení sondy Stardust se našla celkem tři větší zrnka prachu, o velikosti kolem dvou mikronů a ve hliníkových fóliích ještě čtyři další, o velikosti pár desetin mikrometru. Celkem tedy sedm zrnek, která jsou kandidáty na mezihvězdný materiál. Vědci prý zatím analyzovali jenom polovinu sběrných ploch sondy Stardust, ale Westphal neočekává, že by celkem našli výrazně víc než dvanáct zrnek mezihvězdného prachu. Osm let čekání už ale asi bylo příliš, a tak teď Westphal a spol. publikovali jeden vítězoslavný článek ve Science a dvanáct další v časopisu Meteoritics & Planetary Science.
Šéf výzkumu sondy Stardust, astronom Don Brownlee z Washingtonské univerzity v Seattle, neskrývá nadšení. Prý netušili, jak to celé dopadne a jestli vůbec něco najdou. Jestli bude fungovat aerogel, hliníkové fólie anebo třeba ani jeden z těchto materiálů. Zatím ještě nikdo žádný mezihvězdný prach, který velkou rychlostí prolétá Sluneční soustavou, nepolapil. Jásot se ozývá i z celé komunity vědců, kteří svůj odborný život zasvětili studiu mezihvězdného prachu. Adolf Witt z Toledské univerzity ve státě Ohio vítá výsledky týmu Stardust jako velký průlom, Priscilla Frisch z Chicagské univerzity v Illinois se zase těší na přepracování modelů popisujících mezihvězdný prach. Teď, když snad máme takový prach poprvé v ruce, si konečně můžeme ověřit, jestli jsou naše závěry z pozorování mezihvězdného materiálu ve hlubokém vesmíru správné. Například, pokud jde doopravdy o mezihvězdný prach, tak je sbírka sondy Stardust mnohem pestřejší, než jsme si mysleli. Což je fascinující.
Velmi významnou roli v celém výzkumu mezihvězdného prachu sondou Stardust sehrálo 30 714 dobrovolníků, kteří se podíleli na projektu občanské vědy Stardust@home. Svého času to vlastně byl jeden z vůbec prvních online vědeckých projektu, na nichž se mohou podílet lidé z celého internetu. Tento veliký tým se stal drtivou výzkumnou silou, která prostudovala více než 100 milionů snímků detailů ze sběrného zařízení Stardustu. A pár z nich mělo to štěstí, že kromě uspokojení z výzkumu doopravdy objevili jedno ze slibných prachových zrn. Britská hledačka mezihvězdného prachu Naomi Wordsworth z Buckinghamshire uspěla vroce 2010, čtyři poté, co ji ke hledání prachu inspiroval pořad na BBC. Prý se cítila, jako když právě vyhrála v loterii. Výhrou v tomto případě bylo právo objevenou částici pojmenovat. Wordsworthová ji pokřtila jménem Hylabrook, podle bydliště Wordsworthovic rodiny.
Výsledky jsou zatím jen předběžné a částice jsou pouhými kandidáty na mezihvězdný prach. Definitivní důkaz by měla přinést hmotnostní spektroskopie, s níž je potřeba v částicích proměřit poměry izotopů kyslíku. Problém je v tom, že částice jsou stále ještě zaražené v aerogelu a bude nutné je dostat ven. Westphal a spol. se ale podle všeho obávají jejich ztráty, což by samozřejmě byla veliká ostuda, i kdyby přišli byť jen o jediné z nich. Jejich cena je pochopitelně naprosto nevyčíslitelná. Budou tedy muset vymyslet technologie, které jim zaručí, že o svá prachová zrnka nepřijdou. Westphal odhaduje, že jim to bude trvat tak asi tři roky.
Stardust Grains May Reveal First Look At Interstellar Space. Kredit: NewsLoop.
Literatura
Nature News 14. 8. 2014, Science 345: 786-791.