Nebe nad pouští Atacama: V ráji astronomů a velkých dalekohledů
Snad každý astronom sní o tom, strávit jasnou noc na jedné z hor v chilské poušti Atacama. Panují tam totiž natolik příznivé pozorovací podmínky, že v místě vyrostly nejvýkonnější optické dalekohledy světa. Jak vypadá obloha nad zmíněným astronomickým rájem?
Laik by si mohl myslet, že astronomové stavějí své „chrámy“ daleko od lidí jen proto, aby měli klid na práci. Není to však pravda: Pro svá pozorování totiž potřebují především tmu, dobrý rozhled a čisté nebe. Jejich současné požadavky výstižně popsal známý americký fyzik a kosmolog Lawrence M. Krauss, který prohlásil: „Když astronom zaslechne slova ‚tma‘ a ‚sucho‘, začne se doslova tetelit blahem.“
A skutečně – kromě tmy vyžadují astronomická pozorování i maximum jasných nocí a atmosféru pokud možno zbavenou vody v kapalné i pevné podobě. Na její přítomnost jsou totiž obzvlášť citlivá infračervená pozorování. Za hvězdami je proto potřeba vyrazit směrem vzhůru, a čím výš, tím líp.
Ve vyprahlé pustině
Nejvýkonnější přístroje dnes tudíž najdeme například na vrcholcích hor v chilské poušti Atacama, která platí za nejsušší místo na Zemi. Vzdušná vlhkost z východu Jižní Ameriky nedokáže překonat bariéru And a vláha tam neproniká ani z východního Pacifiku, protože horký vzduch nad plošinou Atacama nepustí studenější vzdušné hmoty dál na východ. K formování suché pouště přispívá také zemská rotace, která mraky z východního Pacifiku odklání zpět nad oceán. Míra tamního sucha je tedy až zarážející. Široko daleko neroste žádná tráva, keř ani strom, nebzučí hmyz, nezpívají ptáci. Uslyšíte jen poryvy větru. Než vyrazíte ven, musíte se natřít opalovacím krémem s vysokým UV faktorem, zakrýt si hlavu, nasadit sluneční brýle, přibalit vodu a někomu na observatoři nahlásit, kam a na jak dlouho jdete.
Jinak řečeno, žít byste na takovém místě nechtěli, protože se tam ani žít nedá. Slunce vás sežehne na škvarek, jelikož kromě větších balvanů široko daleko nic nevrhá sebemenší stín. Veškeré zásoby vody a jídla se na observatoř Paranal na vrcholu stejnojmenné hory dovážejí ze 120 kilometrů vzdáleného pobřežního města Antofagasta. Pro astronomická pozorování však podobné sucho znamená požehnání a po setmění nastává pořádná tma, i když ne úplná. V okolí přece jen svítí pár kontrolek a v dálce bohužel i několik povrchových dolů.
Budiž tma
Mnoho předních světových astrofotografů vám potvrdí, že mezi nejúžasnější místa pro zvěčňování hvězdného nebe v poušti Atacama patří plošina se soustavou dalekohledů VLT. Nejenže se z ní nabízí dokonalý výhled do všech stran, ale také máte na dosah veškeré výdobytky civilizace, jež v podobné pustině skutečně oceníte. Přesto tam opravdu dokonalou tmu nezažijete. Proč? I když na Paranalu platí přísná pravidla pro noční osvětlení, přece jen občas něco svítí. Od rezidence, kde většina astronomů a techniků bydlí, se například až nahoru k plošině klikatí stužka oranžových světýlek: Ohraničují asfaltovou silnici, po níž pendluje obsluha observatoře v autech se zhasnutými reflektory. U samotných dalekohledů pak občas blikne nějaká kontrolka a u rezidence tlumeně svítí servisní budovy.
I v srdci pouště navíc nad horizontem rozeznáte světelné znečištění, přičemž to nejvýraznější se klene nad již zmiňovanou Antofagastou s 350 tisíci obyvatel. Zdaleka však nejde o tak nápadnou „čepici“, jakou spatříte třeba z Beskyd nad Ostravou. Na obzoru pak z Paranalu uvidíte ještě další světlé oblouky, vycházející z povrchových měděných dolů. Nicméně nejúžasnější důvod, proč v poušti Atacama nepanuje v noci úplná tma, spočívá v samotném nebi. Uprostřed vyprahlé pustiny vás totiž ozařuje všechno, co svítí na bezměsíčné obloze – včetně hvězd, a především Mléčné dráhy. Její jas je díky okolní tmě tak nápadný, že pokud se vám klene přímo nad hlavou, vykreslí dvojice jejích ramen na zemi hned dva vaše stíny. A když se k tomu zvečera či zrána přidá zodiakální svit, mohou vás po kamenité poušti provázet dokonce i tři stíny!
Páteř noci
Z měst máme běžně šanci spatřit nanejvýš pár stovek hvězd a spíš jen náznak pásu naší Galaxie. Nicméně v Atacamské poušti se „páteř noci“, jak Mléčné dráze přezdívali naši předkové, jeví natolik nápadná, že si jí prostě nelze nevšimnout. V jejím pásu pak rozeznáte fascinující množství detailů, včetně různých zjasnění, obláčků a ostře vyrýsovaných temných mlhovin. Dokonalému prožitku nahrává i fakt, že lokalita leží na jižní polokouli, odkud se na Mléčnou dráhu naskýtá lepší výhled než od nás. Souhvězdí Střelce, v němž se centrum Galaxie nachází – a tudíž i její nejjasnější partie – můžeme totiž ze střední Evropy vidět v létě jen nízko nad jižním obzorem. V Chile se však tento klenot oblohy dostává až přímo nad hlavu.
Navíc jižní nebe zdobí ještě dva galaktické objekty, jež se nad evropským horizontem nikdy neobjeví: Velké a Malé Magellanovo mračno se podobají světlým oblakům, desetkrát, respektive pětkrát větším než úplněk. Jedná se o největší satelitní galaxie Mléčné dráhy, jež kolem ní obíhají ve vzdálenosti 170 tisíc a 200 tisíc světelných roků. Když pak do nejjasnějších partií našeho galaktického domova namíříte dalekohled, čeká vás skutečně nevšední zážitek.
V neuvěřitelných detailech totiž spatříte jak důvěrně známé objekty včetně Velké mlhoviny v Orionu či Laguny a Trifidu ve Střelci, tak ty, které z Česka bohužel vidět nejsou – třeba Carinu čili NGC 3372 v souhvězdí Lodního kýlu coby nejjasnější mlhovinu na nebi nebo pro změnu nejjasnější kulovou hvězdokupu oblohy Omega Centauri alias NGC 5139, případně fascinující mlhovinu Tarantuli neboli NGC 2070, jež na nebi zaujímá plochu odpovídající šedesáti úplňkům.
Obři mezi dalekohledy
Atacamská poušť se stala domovem těch nejvýkonnějších přístrojů k pozorování vesmíru ve viditelném světle. Evropská jižní observatoř provozuje na hoře Paranal především skupinu teleskopů VLT alias Very Large Telescope, dále přehlídkové dalekohledy VST a VISTA a také základnu s mnoha výkonnými přístroji na La Silla. Navíc se tam staví budoucí největší dalekohled světa ELT neboli Extremely Large Telescope. Na náhorní plošině Chajnantor pak ESO provozuje rekordní soustavu radioteleskopů ALMA. Blízko pouště Atacama, v chilských Andách, se nacházejí i observatoře Cerro Tololo, Vera Rubin, Gemini South a řada dalších.
Zažít chod zmíněných technologických obrů na vlastní oči znamená velký zážitek, a pro soustavu VLT to platí dvojnásob. Budete-li mít totiž v noci štěstí, spatříte, jak z jedné z jejích kopulí míří k nebi laserové paprsky. Abychom pochopili důvod, proč zde astronomové využívají silné lasery, stačí vzít větší dalekohled a podívat se třeba na Měsíc. Pokud použijete výraznější zvětšení, brzy poznáte velkého „zrádce“ v podobě neklidné zemské atmosféry, která obraz vesmírných objektů rozmazává. Čím výkonnější přístroj pak použijete a čím větší detaily budete chtít vidět, tím víc vás bude neklid vzduchu omezovat.
Způsobů, jak s ním bojovat, existuje celá řada. U nejmodernějších dalekohledů se využívá systém adaptivní optiky, jejíž pomocí se chvění atmosféry monitoruje a podle toho se optika koriguje. Není to ovšem tak jednoduché: Nejprve se musejí deformace obrazu způsobené chvěním vzduchu změřit, přičemž je výkonné počítače v reálném čase zpracují a pošlou tzv. aktuátorům. Ty pak mají za úkol deformovat zrcadla, jež obraz přijímají. V poslední době slouží k eliminaci vlivu neklidu vzduchu především systém LGS: Výkonné lasery namířené na nebe excitují ve výšce kolem 90 kilometrů atomy sodíku a jejich záření pak vytvoří umělou „hvězdu“, na níž se neklid monitoruje. Systém LGS využívá i čtveřice dalekohledů VLT se zrcadly o průměru 8,2 metru.
Měsíc a Slunce v záběru
Výhled do dalekého okolí a průzračná obloha nabízejí v poušti Atacama mnoho jedinečných příležitostí i pro astrofotografy, kteří se specializují na snímky východů či západů Slunce a Měsíce. Do karet jim mimochodem hraje i náhoda týkající se umístění dvou velkých observatoří. Už letmý pohled do mapy totiž prozradí, že se VLT na Cerro Paranal a ELT na Cerro Armazones nacházejí vůči sobě téměř ve východo-západním směru, zhruba ve vzdálenosti dvaceti kilometrů. Občas lze tedy z Paranalu sledovat východ Slunce nad Cerro Armazones a odtud naopak jeho západ za horu Paranal. Je přitom samozřejmě vždy pouhou otázkou času, kdy se do popsané pozice trefí i Měsíc.
Astrofotografové si pochopitelně počkali také na dramatické záběry obřího slunečního a měsíčního kotouče, jak prosvítají konstrukcí budoucího největšího dalekohledu světa. Pořídit takové záběry není díky místním klimatickým podmínkám nijak složité: Stačí se s kvalitním teleobjektivem obrnit trpělivostí. Odměna, jež na milovníky astronomie v poušti Atacama čeká, má zkrátka opravdu pestrou podobu – od temné oblohy přes obří dalekohledy až po úžasné výhledy na Měsíc nízko u obzoru.
