Článek
Asociace univerzit pro výzkum vesmíru NASA publikovala jako prestižní geovědecký snímek dne fotografii, jejímiž spoluautory jsou Petr Horálek z Fyzikálního ústavu Slezské univerzity v Opavě a Miloslav Druckmüller z Fakulty strojního inženýrství Vysokého učení technického (VUT) v Brně.
S využitím moderních výpočetních metod zpracování obrazu se pokusili zrekonstruovat snímek zatmění Slunce z 29. května 1919, který vedl k potvrzení Einsteinovy obecné teorie relativity.
Albert Einstein: Génius v těle výstředního vědce, který působil i v Praze
„Lidé tak po více než 100 letech mohou poprvé zhlédnout, jak tento úkaz vypadal v barvách a jaké nezvyklé jevy obklopovaly zakryté Slunce,“ poznamenal Horálek.
Dvě britské výpravy
Einstein svou myšlenkovou revoluci zahájil v roce 1915 sérií přednášek na Pruské akademii věd, byl ale pod nepříjemným tlakem, jelikož jeho silný pacifismus a židovský původ vyvolávaly snahy o diskreditaci jeho osoby. Naštěstí se Einsteinova fyzikální teorie dostala do rukou britských vědců, kteří se ji rozhodli potvrdit experimentem při expedici za pozorováním zatmění Slunce.
Rekonstruovaný snímek úplného zatmění Slunce z 29. května 1919
Jedním z mnoha důsledků obecné relativity je, že světlo vzdáleného zdroje se na své dráze může díky gravitaci jiného hmotného tělesa mírně vychýlit. Podle obecné teorie relativity by mělo Slunce svým gravitačním působením odchýlit světlo hvězd procházejících v jeho blízkosti, což by se na fotografii hvězd projevilo jejich posunem směrem od Slunce. Otázkou bylo, zda lze teorie prakticky ověřit.
Čeští astrofyzici pátrají po červích dírách. Přišli na to, jak je rozeznat
Vědci z Královské observatoře se o to pokusili: využili úplného zatmění Slunce 29. května 1919, kdy oslnivý sluneční disk byl zakryt Měsícem a na pár minut se kolem Slunce objevily slabé hvězdy v souhvězdí Býka. Tyto hvězdy se pak měly podle Horálka teoreticky nacházet vůči zakrytému Slunci o „kousíček“ jinde, než kdyby se mezi nimi a pozorovatelem naše hmotná mateřská hvězda nenacházela.
| Co na snímku vidíme? |
|---|
| Tmavý měsíční disk zakrývá ten sluneční, díky čemuž se ukazuje slabá strukturovaná sluneční koróna – rozevlátá plazmová obálka Slunce tvarovaná jeho magnetickým polem. Je možné rozeznat i sluneční magnetické póly (vlevo nahoře, vpravo dole) a dlouhé rovníkové koronální paprsky. |
| Snímku dominuje narůžovělá protuberance – oblak chladnějšího plazmatu vznášejícího se nad slunečním povrchem. Takto obří protuberance je během úplného zatmění Slunce velmi vzácná a zřejmě jde o tu největší, jaká kdy byla během zatmění fotograficky zachycena. |
| „Co se týká hvězd, tak těsně u Slunce můžeme dvě vidět jasně vpravo dole, jedna je nahoře, jedna úplně vlevo... Snímek je ořez z původní desky, takže hvězd je tam méně,” objasnil pro Novinky Horálek. |
„Na počátku 20. století ale neexistovaly digitální aparáty s velkým megapixelovým rozlišením, ani cestovní kanceláře a přesné předpovědi počasí či družicové snímky, astronomové tak museli vynaložit velkou dávku diplomacie a expedici uzpůsobit, aby se úkaz dal dostatečně kvalitně zaznamenat na fotografické desky,“ vysvětlil Horálek.
Expedice byly dvě, koordinované Frankem W. Dysonem (1868-1939) a Arturem S. Eddingtonem (1882-1944). Právě konec první světové války nakonec vědcům nahrál, pečlivě zabalené přístroje byly odvezeny do Liverpoolu, odkud obě expedice cestovaly společně na palubě parníku Anselm v sobotu 8. března 1919 směrem na Madeiru.
Snímek sluneční koróny vytvořený v Brně je fotkou dne NASA
Jedna z nich, vedená Andrewem C. D. Crommelinem (1865-1939), putovala do brazilského Sobralu. Eddington pak vedl expedici na Princův ostrov ve Guinejském zálivu. Obě měly během zatmění problémy s oblačností, ale nakonec vzniklo několik dostatečně kvalitních záznamů na fotografické desky, které byly posléze i přes cestovní komplikace úspěšně dovezeny zpět do Británie v červenci a srpnu roku 1919.
Snímek zatmění z roku 1919 s nejvyšším rozlišením (s identifikací hvězd)
Výsledky byly nakonec skvělé a zajistily vědecké uznání jak členům expedice, tak samotnému Einsteinovi. Hvězdy obklopující Slunce během zatmění byly dostatečně jasné, aby se daly porovnat s jejich polohami na deskách pořízených později, když se Slunce mezi nimi nenacházelo. Ukázalo se, že jejich poloha je skutečně až o 1,75 obloukové vteřiny odchýlena díky gravitaci Slunce.
Originály se ztratily, nyní máme barevný snímek
Bohužel, originální desky se z onoho zatmění ztratily, naštěstí však byly vytvořeny kopie jedné z nich a rozeslány observatořím po celém světě.
Jedna kopie snímku ze Sobralu se dostala i na observatoř Heidelberg-Königstuhl v Německu, která ji nedávno digitalizovala. Horálek ve spolupráci s mezivládní organizací Evropská jižní observatoř (ESO) získal digitalizovanou kopii původní desky v nejvyšší možné kvalitě.
V Patagonii si mohou užít úplné zatmění Slunce. Agentury nabízejí přímý přenos
„Už na první pohled bylo jasné, že kvalita snímku zdaleka nedosahuje současných možností, navíc sken byl poškrábaný a plný prachových částeček. Je také zcela zřetelné, že v době zatmění skutečně na Sobralu překážela oblačnost,“ popsal.
Bylo tak podle něj nutné upravit digitální podobu skleněné desky, aby zmizely některé artefakty, a naopak vynikly skutečné struktury sluneční koróny. Výsledek byl poté zpracován programem NAFE profesora Druckmüllera z VUT. A nakonec se též povedlo rekonstruovat barevnost celého obrázku, který byl doteď dostupný jen černobíle.
