Standardni kosmologicka teorie velkeho tresku se opira o nekolik zakladnich udaju, zjistenych astronomickymi pozorovanimi. V r. 1929 nalezl Edwin Hubble linearni zavislost mezi vzdalenosti a cervenym posuvem ve spektru galaxii. To lze nejjednoduseji objasnit jako dusledek rozpinani vesmiru podle Fridmanovych-Lemaitrovych relativistickych modelu. V r. 1965 objevili Arno Penzias a Robert Wilson mikrovlnne zareni kosmickeho pozadi, jez se da stejne jednoduse vysvetlit pomoci Gamowova modelu horkeho velkeho tresku vesmiru z r. 1948 jako zbytkove (reliktni) zareni, ktere vlivem rozpinani vesmiru vychladlo na teplotu necele 3 K. Kolem r. 1970 ukazali astrofyzikove, ze pomer zastoupeni vodiku a helia ve vesmiru je blizky hodnote 3:1 (podle hmotnosti), ve shode s Gamowovou predpovedi o stavu hmoty vesmiru v prvnich trech minutach po velkem tresku. Pres tyto nesporne uspechy ma vsak standardni kosmologicky model nemale obtize. Ty se v poslednich mesicich roku 1994 zretelne zvysily diky objevu promennych hvezd, zvanych cefeidy, v nejblizsi cizi kupe galaxii v souhvezdi Panny.
Jiz v r. 1912 objevila Henrietta Leavittova zavislost mezi zarivym vykonem (astronomickou svitivosti) cefeidy a delkou jeji periody promennosti. Porovnanim zariveho vykonu hvezdy s jeji pozorovanou jasnosti lze pak za predpokladu o pruhlednosti mezihvezdneho prostoru vypocitat vzdalenost cefeidy v linearni mire. Kdyz se o 15 let pozdeji podarilo Edwinu Hubblovi odhalit na snimcich 2,5 m reflektorem na Mt. Wilsonu v Kalifornii cefeidy v blizkych galaxiich, umoznilo mu to stanovit jejich vzdalenosti prave na zaklade vztahu Leavittove. Stacilo totiz zmerit pozorovane jasnosti cefeid a urcit periodu jejich svetelnych zmen. Byl to vlastne prvni krok na ceste k objevu rozpinani vesmiru - tehdy vsak Hubble narazil na problem, ze ve vzdalenejsich galaxiich nemohl cefeidy rozpoznat a musel proto vzdalenosti techto galaxii odhadovat mene spolehlivymi cestami.
Neni divu, ze hodnota tempa rozpinani vesmiru, ktere dnes rikame Hubblova konstanta (HO), vysla samotnemu Hubblovi docista chybne: 550 km s-1 Mpc-1 (Mpc = megaparsek, tj. asi 3.1019 km, cili 30 trilionu km) - dnes uz vime, ze zdrojem chyb bylo prave systematicky nespravne urceni vzdalenosti vzdalenejsich galaxii. Pokrok pozorovaci techniky po druhe svetove valce umoznil stupnici vzdalenosti galaxii zlepsit zvlaste zasluhou Waltera Baadeho, ktery se stal na observatori Mt. Wilson bezprostrednim Hubblovym nastupcem, a sve udaje dale zpresnil diky nove zbudovanemu petimetrovemu Haleovu teleskopu na observatori Mt. Palomar.
Jeho pozorovani pak kolem r. 1965 vyuzil Alan Sandage k prosazeni podstatne nizsi hodnoty konstanty HO, kolem 50 km s-1 Mpc-1. To znamena, ze kdyz se v prostoru v mysli presuneme o jeden megaparsek, zvysi se rychlost vzdalovani galaxii od pozorovatele o 50 km s-1. Fridmanovy-Lemaitrovy modely umoznuji ze zmerene hodnoty Hubblovy konstanty urcit tzv. stari vesmiru, cili interval od velkeho tresku az po soucasnost, jak ji vnimame na Zemi. Vysledek ovsem jeste zavisi na stanoveni stredni hustoty hmoty vesmiru v tom smyslu, ze pro danou hodnotu HO dostaneme nejvyssi stari (tzv. Hubbluv cas) v pripade, ze stredni hustota hmoty ve vesmiru je presne rovna nule. To je prirozene jen matematicka fikce, jelikoz vesmir prece evidentne nejakou hmotu obsahuje. Pak ovsem plati, ze v realnem vesmiru vychazi stari vzdy o neco nizsi nez je zmineny Hubbluv cas - pro pravdepodobnou hodnotu stredni hustoty vesmiru cini pak jeho stari asi 2/3 Hubblova casu.
Poznamenejme, ze puvodni Hubblem odvozena hodnota HO znamenala pravdepodobne stari vesmiru "jen" 1,3 miliardy let - ve zrejmem rozporu s tehdejsimi geologickymi udaji o stari Zeme. Naproti tomu hodnota HO, urcena Sandagem, vede k prijatelnemu stari 14 miliard let. Do teto casove stupnice se totiz dobre vejde jak stari Zeme a slunecni soustavy (4,5 miliardy let) tak i stari Galaxie - Mlecne drahy (12 miliard let). Zbyvaji ovsem jiste "potize" se starim tzv. kulovych hvezdokup, pro nez nekteri autori odvozuji stari az 16 miliard let, ale to lze jeste v mezich chyb tolerovat.
V poslednim desetileti se vsak vcelku jasny a jednoduchy obraz vesmiru, ktery trva jiz nejmene 14 miliard let, pocal zamlzovat a komplikovat. Prispeli k tomu cetni astronomove, kteri po peclive revizi stupnice vzdalenosti galaxii pocali dostavat opet vyssi hodnoty Hubblovy konstanty, bezmala dvojnasobne v porovnani s "prijemnou" hodnotou Sandageovou. Vedecka kolokvia a sympozia na tema urceni Hubblovy konstanty se zmenila na opravdova bitevni pole, nebot kuriozne nikomu nevychazeji mezilehle hodnoty. Konzervativci vcelku uspesne haji hodnotu HO "slabe pod padesat", zatimco energicti kaciri se nikdy nedostanou pod "osmdesat". Dusledkem je pak kacirske tvrzeni, ze stari vesmiru neprevysuje 9 miliard let - a to je ve zcela nepochybnem rozporu s dobre zarucenym starim nasi Galaxie i s jinymi astrofyzikalnimi udaji o stavbe a vyvoji vesmiru.
Proto se tolik nadeje vkladalo do vypusteni Hubblova kosmickeho teleskopu (HST). Ac prumerem hlavniho zrcadla 2,4 m nepatrne zaostava za pristrojem, s nimz pracoval Edwin Hubble na Mt. Wilsonu, vykonem melo jit o zarizeni naprosto jedinecne, jelikoz pracuje nad hranici zemske atmosfery. Bohuzel, hruba opticka vada primarniho zrcadla znemoznila az do konce r. 1993 vyuzit pristroje ke sledovani cefeid ve vzdalenych galaxiich.
Mezitim vsak nezahaleli astronomove na pozemnich stanicich. Po odtajneni vojenskeho vynalezu adaptivni optiky, ktera efektivne odstranuje rusivy vliv zemske atmosfery na rozlisovaci schopnost teleskopu, se podarilo diky tomuto systemu u kanadsko-francouzskeho 3,9 m reflektoru na Havaji (CFHT) objevit prvni tri cefeidy v bohate kupe galaxii v souhvezdi Panny. M. Pierce aj. (Nature 371:1994, 385) tak dokazali urcit vzdalenost galaxie NGC 4571 v Panne na 14,9 Mpc, cemuz odpovida HO = (87 ñ 7) v obvyklych jednotkach.
Jen o par tydnu pozdeji pak W. Freedmanova aj. (Nature 371:1994, 757) oznamili, ze na snimcich jine galaxie v Panne, oznacene M 100, nalezli prostrednictvim HST celkem 20 cefeid, a tak dostali vzdalenost galaxie 17 Mpc, cemuz odpovida HO = (80 ñ 17). Dobry vzajemny souhlas obou mereni je zajiste silnym argumentem, ale ve svem dusledku to znamena, ze pravdepodobne stari vesmiru cini stezi 8 miliard let!
Nekde tedy musi vezet chyba, ale v tuto chvili asi nikdo nemuze rici, kde. V zasade jsou tri moznosti:
1) Urceni vzdalenosti galaxii v Panne je navzdory novym merenim z nejakeho duvodu soustavne podcenovano, a tim je pak hodnota HO soustavne precenena. Potrebujeme nove metody pro urcovani vzdalenosti galaxii, nezavisle na cefeidach. Nekolik takovych postupu se nyni rozpracovava.
2) Soucasne tempo rozpinani vesmiru odvozene z HO ( index 0 zduraznuje soucasnost "konstanty", ktera byla v minulosti urcite vetsi, ale nevi se, kolikrat) nelze jednoznacne extrapolovat do minulosti, pokud tzv. kosmologicka konstanta je ruzna od nuly. Standardni kosmologicky model totiz az dosud mlcky predpokladal, ze kosmologicka konstanta se rovna nule. Nicmene jiz Albert Einstein se zprvu snazil zavest do relativisticke kosmologie nenulovou kosmologickou konstantu. Pozdeji vsak tuto svou snahu oznacil za "nejvetsi vedecky omyl sveho zivota". Nuze, neni vylouceno, ze to vubec nebyl omyl, ale nadejna cesta ze soucasne slamastyky. Bohuzel neexistuje zadny nezavisly odhad, jak velkou hodnotu by tato kosmologicka konstanta mohla ci mela mit.
3) Standardni kosmologicky model zcela selhal a mel by byt nahrazen jinym. I kdyz nekteri kaciri povazuji toto reseni rozporu za nejpravdepodobnejsi, princip Occamovy britvy nas nuti k opatrnosti v pripadnem odsouzeni teorie velkeho tresku, ktera se jinak tak bajecne osvedcuje.
Zatim je proto predcasne tvrdit, ze zasluhou CFHT a HST nam vesmir bezmala dvakrat omladl. Je vsak jiste, ze v dosahu pozorovacich moznosti nejvykonnejsich pristroju soucasne astronomie je poskytnout presvedcivejsi podporu pro nektere z nabizenych reseni. Doufejme, ze odpoved dostaneme drive, nez nam vesmir podstatne zestarne.
Druzice COMPTON jiz prekrocila svou planovanou dvouletou zivotnost a navzdory selhani palubnich magnetofonu je stalym dodavatelem novych udaju o zdrojich fotonu gama v blizkem i vzdalenem vesmiru. Pravda, udaje je obcas potrebi ocistit od rusivych signalu, vydavanych radioizotopovymi generatory elektricke energie na palube nekterych spionaznich druzic, ale to se za leta provozu operatori naucili spolehlive odstranovat.
Tim vice prekvapilo sdeleni S. Goodmana aj. (NASA Press Release 94-204), ze v udajich aparatury BATSE, urcene pro vyzkum prechodnym vzplanuti gama, se jim v r. 1994 podarilo nalezt nekolik kratickych fotonovych sprsek, vznikajicich nepochybne v zemske atmosfere! Sprsky mekkeho zareni gama trvaji jen nekolik milisekund a v prumeru jsou zaznamenany jednou za 6 tydnu zhruba nad zemskym rovnikem, zvlaste pak nad Jizni Amerikou nebo nad vychodni Indii. Uvedene zemepisne rozlozeni poukazuje na souvislost s intenzivni bourkovou cinnosti v techto oblastech zemekoule. Podle vseho jde nejspise o doprovod vzacneho typu mocnych bleskovych vyboju, ktere az dosud atmosfericka fyzika vubec neznala.
Jiri Grygar
Jak je mozne, ze tak blizky objekt tesne za hranici Mistni soustavy galaxii nebyl objeven uz davno? Muze za to jeho poloha v tzv. opomijenem pasmu podel roviny nasi vlastni Galaxie. Jak znamo, Slunce se naleza priblizne v rovine Mlecne drahy, na pul cesty od centra Galaxie k okraji galaktickeho disku. Jelikoz v rovine disku se soustreduje temer veskera temna mezihvezdna hmota soustavy, je v techto smerech Galaxie prakticky nepruhledna - pozemsky pozorovatel nema nadeji pozorovat cizi galaxie v opomijenem pasmu. Vidi je pouze ve smeru sikmo ci kolmo k rovine galaktickeho disku. Jedinou nadeji na studium galaxii v opomijenem pasmu poskytuje radioastronomie, pracujici se zarenim o podstatne delsich vlnovych delkach, nez ma viditelne svetlo.
Zminena skupina radioastronomu se v poslednich letech zacala zabyvat soustavnou prehlidkou oblohy radioteleskopem v holandskem Dwingeloo v opomijenem pasmu Mlecne drahy na vlnove delce 211 mm - zde se pozoruje radiova spektralni cara, prislusejici neutralnimu vodiku a jeji pomoci se daji dobre mapovat prave spiralni ramena galaxii.
Koncem r. 1994 zaznamenali prvni uspech, kdyz v uhlove vzdalenosti pouhe 0,1O od roviny Mlecne drahy nalezli primo ucebnicovou spiralni galaxii s prickou, souvisejici s malou skupinkou jiz znamych galaxii IC 342 a Maffei 1 a 2 (tyto dve galaxie byly pred casem objeveny italskym astronomem P. Maffeim na snimcich v infracervenem oboru spektra). Na zaklade radiovych pozorovani byla nove objevena galaxie, oznacena jako Dwingeloo I, zachycena i v cervenem svetle pomoci teleskopu I. Newtona (INT) na Kanarskych ostrovech. Jeji zarivy vykon presahuje zhruba sestmiliardkrat zarivy vykon Slunce a jeji uhrnna hmotnost se odhaduje na 25 miliardnasobek hmotnosti Slunce - to je asi o rad mene nez hmotnost Mlecne drahy.
Autori soudi, ze behem prehlidky, ktera zahrne opomijene pasmo az do galakticke sirky 5O, se podari objevit jeste nekolik takto ukrytych blizkych galaxii. To muze mit za nasledek podstatnou revizi nasich nazoru na rozlozeni galaxii v prostoru a zejmena na vzajemne dynamicke pusobeni s nasi vlastni Mistni soustavou.
Jiri Grygar
V novodobe literature o meteoritech se proslavilo americke mestecko Wethersfield ve state Connectitut, kde v dubnu 1971 dopadl 6 kg meteorit do obyvaciho pokoje, v nemz spalo nekolik lidi, kteri se vpadem meteoritu ani neprobudili! Nacez skoro presne o 11 let pozdeji dopadl dalsi, tentokrat 3 kg meteorit jen o par bloku dal rovnez do obyvaciho pokoje - i zde doslo pouze k materialnim skodam. U nas doslo v r. 1847 v Broumove k zasahu meteoritu do loznice, kde spaly tri deti, ktere rovnez vyvazly bez zraneni. Patrne nejvetsi stesti meli dva hosi ve veku 9 a 13 let, kteri se v srpnu 1991 zastavili na okraji chodniku v Noblesville ve state Indiana v USA, kdyz mezi nimi prosvistel meteorit a vyryl v prilehlem travniku mensi krater.
Zato se meteority jiz dvakrat uspesne strefily do automobilu. Poprve to bylo 9. rijna 1992 v mestecku Peekskill ve state New York, kde vice nez 12 kg meteorit zdemoloval kufr zaparkovaneho vozu Chevy Malibu - majitelka ojeteho vozu studentka M. Knappova vsak v tu dobu byla doma a slysela ranu, "jako by se pred domem srazila nejmene tri auta". Paradoxne se tak ojeta sunka za 100 dolaru razem zhodnotila o dva rady jako "prvni vuz sveta, poskozeny meteoritem".
Naproti tomu druhy takovy pripad z 21. cervna 1994 jen zazrakem neskoncil tragicky. Ridic Jose Martin s manzelkou jeli z Madridu do Marbelly zahrat si golf, kdyz jizne od mestecka Getafe rozbil 1,4 kg meteorit celni sklo, deformoval volant a zranil ridicuv malicek na prave ruce, nacez jeste proletel mezi hlavami obou manzelu a dopadl na zadni sedadlo. vozu. V okoli incidentu nalezli pozdeji odbornici na 50 kg dalsich ulomku!
Tyto pripady naznacuji, ze temer jiste dochazi obcas k zabiti cloveka meteoritem - velikost rizika vsak lze pro nedostatek dobre dokumentovanych pripadu urcit pouze neprimymi odhady. V r. 1992 odhadli C. Spratt a S. Stephensova na zaklade ne zcela overenych historickych udaju, ze prumerny interval mezi zasahem cloveka meteoritem cini asi 9 let (ne kazdy zasah vsak vede k usmrceni obeti).
Nyni vsak K. Yau aj. (Meteoritics 29:1994, 864) podrobne prozkoumali cinske zaznamy v oblastnich archivech od r. 700 pr. n. l. do r. 1920 n. l. Objevili v nich celkem 337 zprav o pozorovanych dopadech meteoritu na uzemi Ciny, pricemz nejstarsi pochazi z 24. prosince r. 645 pr. n. l. Autori uvadeji, ze kvalita a tedy i uplnost zaznamu se vyrazne zlepsila pocatkem 14. stol. n. l. - plnych 274 zprav o dopadech meteoritu pochazi z pozdejsi doby. Nejstarsi zprava o umrti obyvatel po dopadu meteoritu pochazi z r. 616 n. l., kdy se uderem meteoritu zritila vez a zabila alespon 10 osob. Nejvetsi spoust zpusobil dest kamennych meteoritu r. 1490, kdy zahynuly udajne desitky tisic lidi! Z techto udaju autori odvozuji, ze v prepoctu na cele sledovane obdobi dochazi v Cine k jednomu umrti nasledkem padu meteoritu v prumeru za 52 let. V prepoctu na celou sous a soucasny pocet obyvatel cini pak interval mezi smrtelnymi urazy nasledkem padu meteoritu pouhe 3,5 roku !! S rustem pozemske populace toto riziko zrejme i nadale poroste. Fakt, ze zadne prime zpravy o takovych nestestich za cele dvacate stoleti nemame, lze nejspise pricist na vrub male informovanosti o tom, ze takove riziko vubec existuje.
Jiri Grygar