Zaujímavosti z výskumu vesmíru za rok 2016

Vo februári vedci oznámili, že sa im po prvý raz podarilo zachytiť gravitačné vlny, čím po sto rokoch hľadania potvrdili ich existenciu. Tú vo svojej Všeobecnej teórii relativity predpokladal ešte Albert Einstein, ktorý gravitačné vlny definoval ako lokálne deformácie časopriestoru. Vlny zachytili ešte v septembri 2015 dve mimoriadne citlivé zariadenia Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory (LIGO), vzdialené od seba tisíce kilometrov. Zaznamenané vlny pochádzali z kolízie dvoch čiernych dier vzdialených 1,3 miliardy svetelných rokov od Zeme. Jedna mala 36-násobok hmotnosti Slnka, druhá 29-násobok a obe sa v momente splynutia blížili k sebe polovičnou rýchlosťou svetla. Ich výsledkom boli nielen gravitačné vlny, ale aj jedna čierna diera, ktorá je viac než 60-krát hmotnejšia ako Slnko. V júni potom odborníci informovali o druhom pozorovaní gravitačných vĺn, a to znova prostredníctvom LIGO. Tieto vlny pochádzali taktiež z kolízie dvoch čiernych dier, avšak menších než v prvom prípade. Jedna z nich bola 14-násobne väčšia ako Slnko, zatiaľ čo druhá osemnásobne. Ich splynutie vytvorilo čiernu dieru s hmotnosťou 21-násobku Slnka. Týmito pozorovaniami sa okrem toho potvrdila aj teória, že gravitačné vlny sa šíria rýchlosťou svetla.

Z kozmodrómu Bajkonur v Kazachstane vyštartovala 14. marca raketa Proton, ktorá do vesmíru vyniesla sondu Trace Gas Orbiter (TGO). Tá je prvou fázou projektu ExoMars (Exobiology on Mars), pričom na orbitu tejto planéty dorazila 19. októbra. Tri dni predtým sa od nej odpojil pristávací modul Schiaparelli, ktorý sa však pre poruchu padáka a motorov zrútil na povrch Marsu a zničil sa. Koncom novembra potom sonda, ktorej hlavnou úlohou je potvrdiť prítomnosť metánu na Marse a odhaliť jeho pôvod, poslala na Zem prvé snímky planéty. Tie z výšky 250 kilometrov zachytávajú oblasť Hebes Chasma.

Sonda Rosetta 30. septembra nárazom do kométy 67P/Churyumov-Gerasimenko ukončila svoju dvanásťročnú misiu, v rámci ktorej v novembri 2014 vypustila na kométu modul Philae. Ten sa však niekoľko dní po pristátí na mieste, kde bol nedostatok slnečného žiarenia potrebného na nabíjanie batérie, prepol do hibernačného režimu. Z neho sa prebral až po siedmich mesiacoch a následne sa prostredníctvom Rosetty sedemkrát nakrátko skontaktoval so Zemou. Posledný kontakt s ním vedci nadviazali 9. júla 2015. Odvtedy však boli všetky pokusy o komunikáciu neúspešné. Jeho misiu preto tento rok vo februári ukončili. Rosette sa ho potom začiatkom septembra podarilo lokalizovať a odfotografovať.

Americká družica Juno sa po takmer päťročnom lete dostala 5. júla na obežnú dráhu planéty Jupiter. Následne začala 20-mesačné pozorovanie tejto planéty, ktoré by mohlo pomôcť objasniť jej vnútorné zloženie a zároveň pomôcť vedcom pochopiť vznik, vývoj a ďalšie princípy fungovania Slnečnej sústavy.

Predstavitelia amerického Národného úradu pre letectvo a vesmír (NASA) vypustili 8. septembra do vesmíru sondu OSIRIS-Rex (Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer), ktorá ma za cieľ dopraviť na Zem úlomky asteroidu 101955 Bennu. Sonda dorazí k asteroidu v auguste 2018, následne ho bude takmer dva roky mapovať a v júli 2020 potom z neho skúsi odobrať vzorky. Na to použije vysúvacie robotické rameno, z ktorého na päť sekúnd vytryskne plyn, ktorý by mal uvoľniť čiastočky z povrchu asteroidu. Tie sonda zachytí a uloží do návratovej kapsuly, ktorá by mala 24. septembra 2023 pristáť v púšti v Utahu.

Z nového ruského kozmodrómu Vostočnyj ležiaceho v Amurskej oblasti pri čínskych hraniciach odštartovala 28. apríla prvá raketa. Sojuz-2.1a, ktorého štart museli pre technické problémy o deň odložiť, vyniesol na obežnú dráhu Zeme tri satelity.

India vykonala koncom mája úspešnú skúšku svojho prvého malého raketoplánu, ktorý je súčasťou úsilia miestnej vlády o vývoj a výrobu nízkonákladovej, opätovne použiteľnej kozmickej lode. Indická kozmická agentúra (ISRO) oznámila, že raketoplán vyniesla do vesmíru nosná raketa, ktorá odštartovala z kozmodrómu na juhu Indie. Raketoplán absolvoval trinásť minút trvajúci úspešný skúšobný let.

V čínskej provincii Kuej-čou 25. septembra slávnostne uviedli do testovacej prevádzky rádioteleskop s názvom Five-hundred-meter Aperture Spherical Telescope (FAST), ktorý je najväčším zariadením svojho druhu na svete. FAST má priemer 500 metrov, čím o 195 metrov prekonal doteraz najväčší teleskop Arecibo na Portoriku. Výstavba nového teleskopu trvala iba päť rokov, pričom testovacia fáza by mala trvať tri roky, po ktorej ho uvedú do plnej prevádzky.

Americký astronaut Scott Kelly a jeho ruský kolega Michail Kornijenko sa 2. marca po 340 dňoch strávených na Medzinárodnej vesmírnej stanice (ISS) vrátili na Zem. Kelly a Kornijenko prežili vo vesmíre takmer rok v rámci experimentu, ktorého cieľom bolo získať medicínske údaje a otestovať rôzne metódy na minimalizovanie nepriaznivých účinkov dlhého pobytu vo vesmíre, ako sú napríklad úbytok kostnej a svalovej hmoty, poškodenia zraku alebo zmeny v imunitnom systéme. Tieto poznatky odborníci využijú pri plánovaní budúcich pilotovaných misií na Mars alebo iné vesmírne objekty.

Šesťčlenný tím ukončil ročnú simulovanú misiu na Marse, ktorú absolvoval na úpätí sopky Mauna Loa na Havaji. Skupinu tvorili nemecká fyzička Christiane Heinicke, francúzsky astrobiológ Cyprien Verseux a štyria Američania - pôdna vedkyňa Carmel Johnston, novinárka a vedkyňa Sheyna Gifford, pilot Andrzej Stewart a architekt Tristan Bassingthwaighte, ktorí od 29. augusta 2015 žili v špeciálnom stane, pričom ak z neho vyšli von, museli mať na sebe skafandre.

Predstavitelia Európskej vesmírnej agentúry (ESA) zverejnili v septembri doteraz najpresnejšiu trojrozmernú mapu galaxie Mliečna dráha, ktorú zhotovili na základe údajov z vesmírneho observatória Gaia. To určilo presnú polohu a svietivosť 1,142 miliardy hviezd, z ktorých približne 400 miliónov doteraz vedci nezaznamenali v žiadnom katalógu. Pre viac ako dva milióny hviezd Gaia vypočítala aj ich vzdialenosť od Zeme a rýchlosť pohybu po oblohe.

Americkí astronómovia Mike Brown a Konstantin Batygin z California Institute of Technology prišli v januári s tvrdením, že našli dostatok nepriamych dôkazov o tom, že ďaleko za Plutom sa nachádza masívna deviata planéta. Brown a Batygin analyzovali pohyb objektov v Kuiperovom páse, ktorého súčasťou je aj Pluto. Všimli si, že viaceré z týchto objektov, vrátane dvoch väčších - 90377 Sedna a 2012 VP113, sa pohybujú rovnakým smerom. Najlepším vysvetlením tohto usporiadania je podľa nich práve prítomnosť masívnej planéty, ktorej gravitácia ovplyvňuje pohyb objektov v Kuiperovom páse. Následne preto vytvorili matematický model, podľa ktorého by musela byť táto planéta približne desaťkrát väčšia než Zem. Jej trajektória by bola veľmi výrazne eliptická, pričom v priemere by sa nachádzala 20-krát ďalej od Slnka než Neptún. Dĺžka jej obehu okolo Slnka by bola 10-tisíc až 20-tisíc rokov.

Švajčiarski astrofyzici Esther Linder a Christoph Mordasini z Bernskej univerzity následne pomocou počítačových simulácií vypočítali horné a dolné limity fyzikálnych vlastnostní tejto hypotetickej deviatej planéty. Linder a Mordasini vypočítali, že Planéta 9 by mohla byť menšou verziou Uránu alebo Neptúnu, čiže chladná, plynná planéta tvorená vodíkom a héliom. Ak by bola desaťnásobne hmotnejšia než Zem, ako predpokladajú Brown a Batygin, tak by mala priemer 7,5-násobne väčší než Zem. Teplotu na jej povrchu odhadli švajčiarski vedci na mínus 226 stupňov Celzia.

Astronómovia na čele s Williamom Sparksom zo Space Telescope Science Institute v Baltimore pozorovali pomocou Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu úkaz na povrchu Jupiterovho mesiaca Európa, ktorý by mohol byť výtryskom vodnej pary dosahujúcim výšku až 200 kilometrov. Podobný úkaz pritom vedci pozorovali už v roku 2012. Ak by sa potvrdila existencia týchto výtryskov, Európa by bola po Saturnovom Encelade druhým mesiacom v Slnečnej sústave, kde takýto jav pozorovali.

Americkí vedci na čele s Patrickom Peplowskim z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory prišli s tvrdením, že Merkúr mohol mať v minulosti vonkajšiu vrstvu tvorenú grafitom. Táto teória podľa nich vysvetľuje nezvyčajne tmavý povrch tejto planéty. Peplowski s kolegami analyzovali údaje zo sondy Messenger, pričom zistili, že najtmavšie oblasti Merkúru obsahujú veľké množstvo uhlíka a zároveň sa nachádzajú v oblasti s veľkými impaktnými krátermi. Podľa vedcov môže za tmavé sfarbenie práve grafit, ktorý by mohol byť pozostatkom prvotnej vonkajšej kôry. Tá pravdepodobne vznikla po ochladení globálneho magmatického oceánu v ranom období po vzniku planéty. Túto kôru však neskôr prekryla vulkanická činnosť a iné geologické procesy. Grafit sa dostal znova na povrch práve po dopadoch väčších vesmírnych telies a spôsobil tak tmavé sfarbenie planéty.

Medzinárodný tím astronómov na čele s Guillemom Anglada-Escudém z Queen Mary University of London objavil doteraz najbližšiu známu exoplanétu, ktorá sa nachádza približne 4,2 svetelného roka (40 biliónov kilometrov) od Slnka. Planéta má pevný povrch, podobnú veľkosť ako Zem a obieha hviezdu Proxima Centauri, ktorá je najbližšou hviezdou od Slnečnej sústavy. Planéta s názvom Proxima Centauri b má hmotnosť minimálne 1,3-násobku Zeme a od svojej materskej hviezdy sa nachádza približne 7,5 milióna kilometrov, pričom ju obehne raz za 11,2 dňa. Vzdialenosť medzi planétou a hviezdou je omnoho menšia než vzdialenosť medzi Zemou a Slnkom, avšak Proxima Centauri je červený trpaslík, čiže žiari 1000-násobne slabšie než Slnko. Na Proximu Centauri b preto dopadá iba 70 percent energie, ktorú získava Zem zo Slnka, takže sa nachádza v takzvanej obývateľnej zóne.

Americkí astronómovia na čele s Veselinom Kostovom z Goddard Space Flight Center objavili pomocou teleskopu Kepler doteraz najväčšiu známu exoplanétu obiehajúcu okolo dvojhviezdy. Planéta dostala názov Kepler-1647b, keďže dvojhviezda, ktorú obieha, sa volá Kepler-1647. Tento binárny hviezdny systém sa nachádza 3700 svetelných rokov od Zeme a jeho vek je približne 4,4 miliardy rokov. Jedna z jeho hviezd je trochu väčšia než Slnko, druhá zas trochu menšia. Samotná planéta Kepler-1647b má hmotnosť a polomer takmer ako Jupiter, čím sa stala najväčšou známou exoplanétou obiehajúcou okolo dvojhviezdy.

Medzinárodný tím astronómov objavil zatiaľ najväčší solárny systém pozostávajúci z červeného trpaslíka a veľkej plynnej exoplanéty, ktorá svoju hviezdu obieha vo vzdialenosti približne bilión kilometrov. To je 140-násobok vzdialenosti Pluta od Slnka. Planéta 2MASS J2126-8140 tak obehne hviezdu TYC 9486-927-1 iba raz za takmer milión rokov. Novoobjavený solárny systém je tak takmer trikrát väčší než doteraz najväčší známy. Vedci si pritom pôvodne mysleli, že 2MASS J2126-8140 je hviezdou typu hnedý trpaslík. Keď však porovnali jej pohyb s trajektóriou hviezdy TYC 9486-927-1, zistili, že sa pohybujú spoločne. Planéta 2MASS J2126-8140 sa nachádza približne 100 svetelných rokov od Zeme a je približne 12 až 15-krát väčšia než Jupiter.

Britským astronómom pod vedením Angelosa Tsiarasa z University College London sa ako prvým podarilo vykonať priamu analýzu zloženia atmosféry exoplanéty typu superzem. Vedci zistili, že atmosféra planéty 55 Cancri e sa skladá predovšetkým z vodíku a hélia, prítomnosť vodnej pary nezistili. Planéta 55 Cancri e má dvojnásobok veľkosti Zeme, je však 8,63-krát hmotnejšia a teplota na jej povrchu je približne 2000 stupňov Celzia. Svoju materskú hviezdu 55 Cancri, ktorá sa nachádza 40 svetelných rokov od Zeme, obehne raz za 18 hodín.

Medzinárodný tím astronómov na čele s Pascalom Oeschom z Yale University objavil najvzdialenejšiu známu galaxiu, ktorej vek určili na 13,4 miliardy rokov, čo je iba 400 miliónov rokov po Veľkom tresku. Galaxia s názvom GN-z11 sa nachádza v súhvezdí Veľká medvedica a vedci ju objavili a zmerali pomocou Hubblovho vesmírneho ďalekohľadu. Ide zároveň o najvzdialenejší známy vesmírny objekt. Predchádzajúci rekord držala galaxia EGSY8p7 vzdialená od Zeme 13,2 miliardy svetelných rokov.