Největší sluneční dalekohled GREGOR

Jeřáb zvedá kopuli dalekohledu GREGORFoto:  Astrophys. Inst. Potsdam

Na Kanárských ostrovech se staví největší dalekohled na světě, určený pro sledování Slunce. Vzniká v německo-španělsko-české spolupráci, bude mít průměr 1,5 metru a dokáže na povrchu Slunce rozlišit detaily, které dosud astronomové nikdy neviděli. První pozorování by se mělo provést už letos.

Kanárské ostrovy rájem astronomie
Kanárské ostrovy leží jen několik set kilometrů od západních břehů Afriky. Přesto jsou evropským územím, protože od roku 1495 patří Španělsku. Pro evropskou astronomii to má obrovské výhody, neboť právě zde jsou nejlepší pozorovací podmínky v celé Evropě. Můžeme být vděčni za sopečný původ ostrovů, jejichž vrcholy ční do výšky několika tisíc metrů. Nejvyšší horou je Pico de Teide na Tenerife (3.714 m n. m.). 

Budova dalekohledu GREGOR na TenerifeFoto:  Astrophys. Inst. Potsdam

O tom, že jsou Kanárské ostrovy rájem astronomů, se přesvědčí každý, kdo na ně přilétá. Nad vrstvou mraků se vynořují tmavé vrcholky ostrovů a na první pohled je na nich vidět bílé skvrny různých tvarů. To jsou budovy astronomických observatoří. Je jich tam kolem dvaceti od menších až po budovu největšího evropského desetimetrového dalekohledu. 

Stabilní počasí, vysoká nadmořská výška, nízké světelné znečištění (které je regulováno i zákonem) - to vše dělá z Kanárských ostrovů ideální místo pro pozorování vesmíru. Španělská vláda přikládá astronomii na Kanárských ostrovech velký význam, o čemž svědčí i přítomnost španělského krále na slavnostní inauguraci komplexu observatoří. Není divu, že sem začaly investovat i další evropské státy a vzniká tu celá řada společných projektů. 

Sleduje se tu celé spektrum vesmírných objektů a velká pozornost je věnována naší nejbližší hvězdě. Na centrálním hřbetu ostrova Tenerife najdeme observatoř Teide. Stojí na ní hned čtyři bílé sluneční věže: vakuový věžový dalekohled VTT o průměru objektivu 70 cm, Newtonův 40 cm reflektor (oba patří Německu) a francouzský Themis - reflektor o průměru 90 cm. Na vrcholu čtvrté věže se dokončuje stavba dalekohledu GREGOR. 

Počítačový návrh konstrukce dalekohledu GREGORFoto:  Astrophys. Inst. Potsdam

GREGOR na Tenerife
GREGOR bude se svým průměrem 1,5 metru největším slunečním dalekohledem na světě. Dokáže na Slunci rozlišit útvary o velikosti pouhých 70 km. Projekt je veden čtyřmi německými astronomickými ústavy, jedním španělským a účastní se ho i naše hvězdárna v Ondřejově. Čeští sluneční fyzici tak budou mít nárok na pozorovací čas na tomto unikátním přístroji. Astronomický ústav AV ČR v Ondřejově se o původně německý projekt GREGOR začal zajímat v roce 2000. Již v minulosti probíhala s německými kolegy dobrá spolupráce, a tak se stalo, že ke GREGORu byli přizváni i naši odborníci. 

Na stejném místě, kde se nachází GREGOR, stával třikrát menší dalekohled. Pro vědecké účely ale pomalu přestával dostačovat. Vše, co mohli odborníci z jeho pozorování o Slunci zjistit, už prozkoumali, a tak přišel čas na stavbu většího bratra. Dnes se provádí dva základní typy pozorování Slunce. Buď se sleduje celý sluneční kotouč, nebo jeho vybraná část. Pro tu je potřeba dosáhnout co největšího prostorového rozlišení. Za tím účelem je třeba budovat větší dalekohledy. 

Hlavní náplní pozorovacího programu dalekohledu GREGOR bude sledování magnetických polí a rychlostí na Slunci, a to vše s rozlišením pod 100 km. Ukazuje se totiž, že základní procesy na Slunci vznikají právě v těchto malých prostorových škálách. K měření magnetického pole je zapotřebí velké přesnosti, protože se měří za pomoci polarizace světla. Ta je mnohem citlivější na množství světla, než jaké potřebuje klasická fotografie. 

GREGOR by měl pomoci vyřešit záhady slunečních skvrnFoto:  NASA

Vyřeší záhady Slunce?
Sluneční fyzikové doufají, že jim GREGOR pomůže vyřešit některé záhady kolem slunečních skvrn. Zatím například nevědí, proč jsou sluneční skvrny tak teplé, jak se to u nich pozoruje. Skvrny vznikají v místech, kde magnetické pole brání průniku teplých proudů z nitra Slunce na povrch, a podle teoretických výpočtů by sluneční skvrny měly být chladnější, než ve skutečnosti jsou. Zároveň vědci přesně neví, jak sluneční skvrna vzniká a jak se rozpadá. Další otázka je, jak vypadá její magnetická struktura, která je velmi komplikovaná. 

Magnetické pole ovlivňuje všechno dění na Slunci a zdaleka není jen ve slunečních skvrnách. Objevuje se na povrchu v malých koncentracích, které mají velikost asi 100 km, a ty se neustále objevují a zase zanikají. Pokud se objeví vedle sebe dva magnetické objekty s opačnou polaritou, tak se vyruší. Někdy se tomuto sytému magnetických objektů říká "magnetický koberec". V některých místech magnetické objekty zesilují a vzniká magnetická oblast a později skvrna. GREGOR by měl pomoci zjistit proč a za jakých podmínek může na Slunci tato magnetická oblast přetrvávat. 

Hlavní zrcadlo dalekohledu GREGORFoto:  Astrophys. Inst. Potsdam

Další otázkou je, jak funguje ohřev vyšších vrstev atmosféry. Fotosféra má teplotu kolem 5.000 stupňů, ale chromosféra, která je nad ní, má už kolem 10.000 stupňů a v koróně jdou teploty do milionů stupňů. Je vyloučeno, aby se horní vrstvy ohřívaly od spodních, když jsou ty spodní chladnější. Tím by byl porušen jeden ze základních fyzikálních zákonů o přenosu tepla. Princip musí být jiný a pravděpodobně opět souvisí s magnetickým polem. I zde astronomové doufají v pomoc GREGORa. 

Podle původního plánu měl být dalekohled už v provozu, ale výstavba má zpoždění kvůli problému se zrcadlem. Přesto astronomové věří, že se dalekohled podaří brzy uvést do provozu a ještě letos by se s ním mohlo začít pozorovat.