Představte si, že hrajete fotbal na velkém travnatém hřišti. Hra končí a vy si dáte pauzu, a v tu chvíli si všimnete, že někde vypadla mince, kterou jste měli v kapse. Pokud se ho vydáte hledat sami, bude vám to trvat dlouho a pravděpodobně se vám to ani nepodaří. Ale pokud pro tento úkol naverbujete všechny své přátele a rozdělíte se do různých částí pole, brzy to najdete.
Toto je analogie, kterou profesor Bombajské univerzity Ananda Hota dává své skupině na Facebooku, když společně skenují oblohu, aby našli vzácné nebeské objekty.
Dr. Hota a jeho spolupracovníci provozují skupinu RAD@home od roku 2013. Dnes se může pochlubit zhruba 4 700 členy. Většina z nich nejsou profesionální astronomové, přesto se zabývají důležitou rolí při skutečných astronomických objevech.
Například 2. října skupina oznámila a velmi neobvyklý objekt poprvé identifikován teprve v roce 2019 — odd radio circle (ORC) — pomocí dat ze sítě teleskopů LOFAR v Evropě. ORC jsou velmi velké, ale velmi slabé kruhové rádiové zdroje typicky obklopující vzdálenou galaxii. Převládající teorie naznačují, že ORC jsou pozůstatky supermasivních sloučení černých děr nebo obrovských galaktických rázových vln a patří mezi nejméně pochopené objekty v hlubokém vesmíru.
Kromě tohoto titulního objevu tým pravidelně objevuje významné informace o nových galaxiích a přechodných astronomických jevech. RAD@home tak předvádí sílu výzkumu řízeného s pomocí občanské vědy plus schopnou asistenci jednoho z nejvýkonnějších radioteleskopů na světě, Giant Metrewave Radio Telescope (GMRT) poblíž Pune.
Blíží se celý kruh
V závislosti na jejich tvaru a struktuře se galaxie dělí na jeden ze čtyř hlavních typů: spirální, eliptické, nepravidelné a lentikulární. Spirální galaxie, jako je Mléčná dráha, s charakteristickými klikatými rameny, obsahují mnoho horkých, mladých, modřejších hvězd – zatímco eliptickým galaxiím, které jsou charakteristicky podlouhlé, dominují starší, chladnější, červenější hvězdy.
Většina hmotných galaxií také ve svém středu hostí supermasivní černou díru, která je milionkrát až miliardkrát větší než naše Slunce. A zatímco ve většině galaxií jsou tato monstra tichá, v některých jsou mimořádně aktivní. Živí se plynem, prachem a dalšími úlomky, které je obklopují, a uvolňují obrovské množství energie. Říká se, že takové galaxie jsou aktivní. A když jejich černé díry vypustí výtrysky plazmy, které jasně září na rádiové frekvenci, nazývají se rádiové galaxie.
Tyto výtrysky se mohou rozšířit na miliony světelných let na obě strany galaktické roviny. Na koncích těchto trysek jsou dva obrovské „rádiové laloky“. Vzhled není nepodobný dvěma balónkům přivázaným tenkými nitěmi na obě strany koule.
Protože se tyto výtrysky obvykle tvoří v masivních eliptických galaxiích, astronomové dlouho věřili, že spirální galaxie je nemohou hostit. Tento předpoklad byl vyvrácen, když Hota a kol. objevil během svého postdoktorského studia výjimku: vzácný případ spirální galaxie produkující velké rádiové laloky.
„Byl to náhodný objev,“ řekl.
Psal se rok 2011 a internet začal pronikat do každodenního života prostřednictvím sociálních sítí. Občanské vědecké projekty jako „Zooniverse“ získávaly na popularitě svými vědeckými objevy. Když Dr. Hota sdílel zprávu o svém objevu na platformě sociálních médií, byl překvapen otázkami a komentáři, které jeho příspěvek vyvolal.
„Když děláte vědu, je pro obyčejného člověka technicky tak obtížné pochopit, že my astronomové máme někdy pocit, že nejsme pro veřejnost téměř užiteční,“ řekl Dr. Hota.
Jeho vlastní zájem o vědu a astronomii se rozvinul na střední škole, když poslouchal rozhlasové pořady a četl o galaxiích, černých dírách a výkonných dalekohledech.
„Byl čas to vrátit,“ řekl, a tak založil skupinu na Facebooku a pozval studenty, aby se připojili, naučili se astronomii a přispěli k výzkumu.
Vzácné věci
Každé hledání začíná virtuálními přednáškami o víkendu, kde Dr. Hota a další výzkumníci školí účastníky, aby rozeznali standardní barvu a struktury galaxií na ultrafialových, optických, infračervených a rádiových snímcích.
Rádiové galaxie lze klasifikovat podle jejich tvaru a jasu. V široce používané klasifikaci Fanaroff–Riley (FR) jsou zdroje FR I méně svítivé, s tryskami, které slábnou, když se pohybují směrem ven, a zdroje FR II jsou výkonnější, s jasnými aktivními body na koncích jejich laloků. Astronomové také identifikují speciální podtypy, jako jsou rádiové galaxie ve tvaru X, dvojité dvojité nebo obří rádiové galaxie, z nichž každá odhaluje odlišné epizody aktivity jetů.
Jakmile účastníci pochopí, jak vypadá typická rádiová galaxie, budou vyzváni, aby hledali zdroje, které naplňují očekávání.
„Cokoliv, co v datech vypadá slabě, rozmazaně a nepravidelně, je známkou minulé aktivity černých děr,“ řekl Dr. Hota.
Jejich nejnovější objev, vzácný „dvojitý ORC“, byl zveřejněn měsíce poté, co Prasun Machado, student RAD@home, zahlédl v datech LOFAR dvě slabé kruhové struktury v nestandardní rádiové galaxii. Ukázalo se, že tyto kruhy, mnohem větší než samotné galaxie, jsou párem ORC, pouze druhým známým příkladem takového dvojčete. Brzy bylo zjištěno, že jde o jednu z nejvzdálenějších a nejvýkonnějších ORC, jaké byly kdy zaznamenány.
„Když najdete něco extrémně vzácného nebo velmi odlišného od normálního, najednou dostanete příležitost zahájit nové vyšetřování neznáma,“ řekl Dr. Hota.
Během následujících měsíců Dr. Hota a jeho spolupracovníci dále zkoumali nález pomocí archivních dat z různých radiových a optických dalekohledů.
Každý astronom
Stále neexistuje široce přijímaná definice ORC. Jejich skutečná povaha zůstává nejistá a astronomové zkoumají několik možností.
Dr. Hota řekl jeden nápad, že když se galaxie srazí, mohou generovat silné rázové vlny, které se šíří ven do mezigalaktického prostoru. Během miliardy let mohly tyto vlny vytvořit velké kruhové struktury, viditelné pouze na rádiových vlnových délkách. Další možností je, že ORC jsou následky silných výbuchů, možná když se spojí dvě supermasivní černé díry.
V případě dvojčat ORC Dr. Hota spekuloval, že plazmové prstence by se mohly rozpínat v opačných směrech a vytvářet dva velké kruhy umístěné na obou stranách galaxie.
„Musíme objevit a charakterizovat mnohem více takových objektů,“ řekl Dr. Hota. „Teprve pak můžeme začít chápat jejich pravou povahu.“
Prozatím se on a jeho spolupracovníci snaží využít obrovské množství dat shromážděných prvotřídním zařízením GMRT, které je jedním z největších a nejcitlivějších nízkofrekvenčních radioteleskopů na světě.
„Naše vlastní GMRT může kdokoli používat zdarma, ale tato energie je nedostatečně využívána,“ říká Dr. Hota. „Lidé si stále myslí, že vzdělávání a výzkum jsou dvě oddělené fáze: nejprve studujete, pak děláte výzkum. Tento model je u konce. V jakékoli fázi své kariéry se můžete připojit k výzkumu, pokud najdete dobrého mentora a dobrý projekt. Jakmile vytvoříme tento kombinovaný model učení a objevování prostřednictvím různých projektů občanské vědy, indická astronomie poroste rychleji.“
Monika Mondal je nezávislá novinářka z oblasti vědy a životního prostředí.
