Infračervená vesmírná observatoř Herschel Evropské kosmické agentury ESA nalezla jako první v historii nesporné stopy existence molekul kyslíku ve vesmíru. Molekuly kyslíku byly nalezeny v blízkosti Velké mlhoviny v Orionu, v oblasti, kde probíhá intenzivní tvorba nových hvězd.
Logo mise Herschel
|
Herschel – sonda ESA, která byla vynesena do vesmíru 14. května 2009. Jde o obří infračervenou observatoř se zrcadlem o průměru 3,5 metru, která byla umístěna do Lagrangeova bodu L2 soustavy Země-Slunce. Observatoř pokrývá obor vlnových délek od 55 μm do 672 μm a je pojmenována po vynikajícím anglickém astronomovi a objeviteli infračerveného záření Williamu Herschelovi. V současnosti jde o vůbec největší dalekohled umístěný lidstvem ve vesmíru. ESA – European Space Agency, Evropská kosmická agentura. ESA spojuje úsilí 18 evropských zemí na poli kosmického výzkumu. Centrální sídlo je v Paříži, pobočky v mnoha členských zemích. ESA byla založena v roce 1973 jako přímý následovník organizací ESRO a ELDO. Nejznámější nosnou raketou využívanou ESA je Ariane. Česká republika vstoupila do ESA v listopadu 2008. Kyslík – Oxygenium, plynný chemický prvek, tvoří druhou hlavní složku zemské atmosféry. Je biogenním prvkem a jeho přítomnost je nezbytná pro existenci většiny živých organizmů na naší planetě. V atmosféře tvoří plynný kyslík 21 objemových %. Kromě obvyklých dvouatomových molekul O2 se kyslík vyskytuje i ve formě tříatomové molekuly jako ozon O3. Produkty hoření se nazývají oxidy, dříve kysličníky. Kyslík je třetím nejhojnějším prvkem ve vesmíru. |
Existence atomárního kyslíku byla prokázána již mnohem dříve. Jeho výskyt se potvrdil hlavně v horkých oblastech vesmíru. Hledání vázaného kyslíku v molekulách ale doposud vycházelo naprázdno. Kyslík vzniká v nitru hvězd při termojaderné fúzi a je po vodíku a heliu třetím nejhojnějším prvkem ve vesmíru. Přesto je nalezené množství, a to i atomárního kyslíku, mnohem nižší, než se očekává. Je tedy otázkou, kde se skrývá. Kosmické sondy hledaly molekulární kyslík již dříve a zjistily, že jeho množství je výrazně menší, než se předpokládalo (švédská sonda Odin byla sice první, která zaznamenala existenci molekulárního kyslíku v souhvězdí Hadonoše již v roce 2007, ale její měření nebylo znovu potvrzeno).
Jedním z vysvětlení, proč kyslík není pozorován ve větším množství je, že se váže na vodík a je „uschován“ ve zmrzlých prachoplynných mlhovinách v podobě vodního ledu. Pokud by to byla pravda, mohli bychom molekulární kyslík pozorovat v teplejších oblastech vesmíru, kde by se formoval z roztátého ledu a vodních par.
Mezinárodní tým vědců se pokusil tuto domněnku potvrdit pomocí observatoře Herschel. Jedním z přístrojů Herschelu je velmi citlivý spektrometr HIFI, pomocí kterého je možné určit chemické složení látky v okolí infračervených zdrojů. Tento přístroj byl namířen do mlhoviny v souhvězdí Orionu, oblasti která je na poměry v mlhovinách relativně horká. Je to místo, kde stále vznikají nové hvězdy a jsou obklopeny prachem a plynem, materiálem ze kterého se tvoří. Tým s názvem HOP (Herschel Oxygen Project) byl úspěšný. S použitím tří infračervených frekvencí nalezl v této mlhovině jednu molekulu kyslíku na každý milion molekul vodíku. Podle člena vědeckého týmu Paula Goldsmitha to objasňuje, kde se může skrývat část molekulárního kyslíku. Proč jsme ho zatím nenalezli skutečně velké množství, a co je tak zvláštního právě na místech, kde se vyskytuje, je ale zatím neodhaleným tajemstvím.
Sonda Herschel tímto průlomovým pozorováním nesporně potvrdila existenci molekulárního kyslíku ve vesmíru, a protože její mise stále pokračuje, je pravděpodobné, že se dočkáme i dalších překvapujících objevů v této oblasti.
Komplex mlhovin v souhvězdí Orionu. Zdroj: STSci/DSS.
Spektrum, které odhaluje známky kyslíkových molekul v Mlhovině v Orionu. Zdroj: ESA/NASA/JPL-Caltech.
Umělecká koláž, molekulární kyslík je znázorněn v podobě dvojitých kuliček v Mlhovině v Orionu.
Zdroj: ESA/NASA/JPL-Caltech
Zdroje:
- ESA Herschel News: Astronomers searching for oxygen can breathe more easily; 1 Aug 2011
- NASA Herschel News: Herschel Telescope Detects Oxygen Molecules in Space; 1 Aug 2011
- Václav Andrš: Infračervená observatoř Herschel; AB 42/2005
- Petr Kuhlánek: Herschel a Planck – velký start se blíží; AB 35/2007
- Petr Kulhánek: Herschel a Planck ve vesmíru!; AB 21/2009
- Petr Kulhánek: Herschel a Planck po prvním roce pozorování; AB 17/2010
