Mezi menšími státy světa patříme do astronomické extraligy

Jaký význam má pro astronomii Herschelova vesmírná observatoř, která měla vzlétnout do vesmíru letos v dubnu?
Start Herschelovy kosmické observatoře ze základny Evropské kosmické agentury (ESA) ve Francouzské Guyaně byl odložen z technických důvodů na květen, protože raketou Ariane budou ve skutečnosti vypuštěny dvě vědecké družice - tou druhou je evropská mikrovlnná observatoř Planck. Úkolem Herschelovy observatoře je zkoumat blízký i vzdálený vesmír v oboru dlouhovlnného infračerveného a submilimetrového záření, tj. v principu zkoumat jednak velmi chladné objekty ve vesmíru (komety, mezihvězdný plyn a prach), a také objekty rekordně vzdálené. V tomto případě je totiž běžné optické záření hvězd a galaxií vlivem rozpínání vesmíru posunuto do pásma velmi dlouhých vlnových délek.
Herschelova observatoř dále vyniká tím, že má na kosmické poměry obří zrcadlo o průměru 3,5 m (dosud největší zrcadlo má Hubbleův kosmický teleskop, „pouhých“ 2,4 m). To znamená, že bude velmi citlivá i pro velmi slabé rekordně vzdálené objekty. Proto se očekává, že přispěje k řešení otázek vývoje vesmíru v první miliardě let jeho existence, k objevu prahvězd a také ke studiu kosmické chemie, popřípadě i biologie.

Na oběžné dráze Země se nachází ohromné množství kosmických těles. Všechna se bedlivě monitorují, aby nedošlo ke srážce. Přesto se v nedávné době střetly dvě družice, což odborníky překvapilo. Je možné očekávat podobné situace i v budoucnu?
Myslím, že odborníci příliš překvapeni nebyli, protože tyto srážky jsou nevyhnutelné s ohledem na počet těles různých rozměrů, jež se nacházejí na nízkých oběžných drahách kolem Země. Jsou to jak funkční družice, které případně mohou manévrovat, aby se srážkám vyhnuly, ale hlavně již neovladatelné vysloužilé družice a tzv. kosmické smetí. To vzniká jednak řízenými srážkami (takové zkoušky zasáhnout družici pomocí naváděného projektilu provedly v minulosti USA a Čína), jednak také následkem různých havárií, zejména výbuchy družic nebo nosných raket, v nichž se vznítily odpařené zbytky nespotřebovaných pohonných látek. Jakmile se na oběžné dráze vyskytnou takové úlomky, navzájem se srážejí a tím lavinovitě přibývá drobných úlomků, které sice naše přístroje nevidí, ale které stále nesou dostatečně velkou kinetickou energii na poškození nebo i zničení aktivních družic, ba dokonce i raketoplánu nebo Mezinárodní kosmické stanice.
Po únorové kosmické srážce aktivní americké družice Iridium a neovladatelné vysloužilé ruské družice Kozmos 2251 se nebezpečí takové nehody zvýšilo, protože obě tělesa se rozprskla na stovky nebezpečných úlomků, které se dále navzájem srážejí a dál drtí. Ohrožen je mj. i Hubbleův kosmický teleskop a četné další umělé družice Země včetně pilotovaných.
Aktivní družice se dokáže, obrazně řečeno, vyhnout srážce s tělesem větším než fotbalový míč, ale i daleko menší úlomky mohou být příčinou katastrofy, protože dokáží rozbít plášť kosmické stanice nebo raketoplánu. Už vícekrát se stalo, že čelní sklo kabiny raketoplánu dostalo zásah a k neštěstí nedošlo jen proto, že toto sklo je vrstvené a tvrzené, takže nedošlo k průrazu. Situace v příštích letech se tedy bude ještě zhoršovat, protože kosmické smetí vydrží ve výškách kolem 600 km, kde krouží Hubbleův teleskop, desítky roků.

Ve vesmíru existuje tzv. skrytá hmota, která je podle vědců jednou z nejdůležitějších složek vesmíru a zároveň je pro ně velkou neznámou. Můžete čtenářům objasnit, co to vlastně skrytá hmota je?
Kdybych to uměl objasnit, měl bych slušnou naději na Nobelovu cenu. Je to velká záhada soudobé astrofyziky. O skryté hmotě se dozvídáme z astronomických pozorování nepřímo, podle účinků skryté hmoty na hmotu zjevnou (zářící). K zářící hmotě patří zejména hvězdy, planety, komety, mezihvězdný prach a plyn. Zářící hmota neznamená jen hmotu viditelnou opticky, ale také pomocí rádiového, infračerveného, ultrafialového a rentgenového záření.
Skrytá hmota se skládá ze dvou složek. První z nich je již dávno odhalená skrytá látka, která obklopuje hvězdné soustavy (galaxie) a vyznačuje se podobně jako zářící látka běžnou gravitací. Na rozdíl od zářící látky je však dokonale průhledná - není tedy pozorovatelná ani jako silueta na světlém pozadí Mléčné dráhy. Z velikosti její přitažlivosti astronomové zjistili, že skryté látky je ve vesmíru téměř pětkrát více než hmoty zářící. Druhou složku představuje skrytá energie, jež se vyznačuje odpudivou silou, která se s rostoucí vzdáleností objektů zvyšuje! Skrytá energie proto způsobuje, že tempo rozpínání vesmíru se postupně zvyšuje, jak prokázala pozorování. Skrytá energie je rozložena v kosmickém prostoru naprosto rovnoměrně a navzdory rozpínání vesmíru se její objemová hustota nemění s časem. Jelikož zářící hmota i skrytá látka se rozpínáním vesmíru zřeďuje, má skrytá energie tím větší podíl na celkové hmotě vesmíru, čím je vesmír starší. V současné době je hmotnost skryté energie asi třikrát vyšší než hmotnost skryté látky a dokonce téměř patnáctkrát vyšší než hmotnost zářící hmoty!

V roce 2008 byla dokončena výstavba první fáze argentinské observatoře Pierra Augera, která měří kosmické záření. Akademie věd ČR na projektu spolupracovala. Vy jste Pierra Augera několikrát navštívil. Jaké bylo Vaše poslání? Máte nějaké zajímavé vzpomínky na cestování do Jižní Ameriky?
Byl jsem u této mezinárodní akce od samého počátku, protože v roce 1999 jsem získal grant Akademie věd ČR na zabezpečení účasti českých fyziků na vybudování obří mezinárodní observatoře pro výzkum extrémně energetického kosmického záření na jižní polokouli a v roce 2003 jsem dostal grant MŠMT ČR na hlavní financování české účasti v projektu. Fyzikální ústav AV ČR v Praze, v němž pracuji, se stal garantem české účasti a naše malá skupinka se díky tomu postupně rozrostla na čtvrt stovky pracovníků a studentů zejména ze Společné laboratoře optiky Fyzikálního ústavu UP v Olomouci a dále z Matematicko-fyzikální fakulty UK v Praze.
Naším hlavním úkolem bylo zabezpečit výpočet a výrobu zrcadlové optiky pro upravené obří Schmidtovy světelné komory, jež v Argentině slouží k zaznamenávání krátkých fluorescenčních záblesků, které vznikají v zemské atmosféře při průletu částic energetického kosmického záření. Podíleli jsme se však také na instalaci zařízení pro kalibraci těchto záblesků. Od roku 2006 tak v argentinské pampě pod Andami pracuje 12 komor vybavených složenými českými zrcadly, která mají průměr 3,5 m a jejichž zorné pole má průměr 30 stupňů. Jde o největší světelné komory svého druhu na světě. Observatoř společně vybudovali fyzikové, astronomové a inženýři ze 17 členských států z 5 kontinentů.
Zážitek podílet se v relativně pusté pampě na konstrukci a provozu největšího vědeckého zařízení na světě, které zabírá neuvěřitelně rozsáhlé území o ploše 3 000 čtverečních kilometrů, lze slovy jen těžko popsat. Pampa je totiž rozsáhlá nad jakoukoliv středoevropskou představu a od západu je chráněna hradbou majestátních And s nejvyšší horou obou Amerik Aconcaguou. Češi mají v Argentině dobrou pověst zejména díky Václavu Havlovi a Pražskému Jezulátku (Bambino di Praga).

Každá země přistupuje k práci i řešení problémů jiným způsobem. Jaký je rozdíl mezi českou a zahraniční astronomií?
To je obtížná otázka, protože zahraniční astronomie je velmi různorodá a v každé zemi to tedy vypadá jinak. Česká astronomie však není na mezinárodní scéně žádnou popelkou. Nejvýznamnější světovou vědeckou organizací v astronomii je Mezinárodní astronomická unie (IAU), která byla založena v roce 1919 a již na svém prvním kongresu v roce 1922 přijala nově vzniklé Československo za člena. Dosud se konalo jen 26 takových kongresů a z toho dva (v roce 1967 a 2006) byly svěřeny Praze, přičemž IAU má dnes asi 80 členských zemí. O rok později bylo Česko jako teprve třináctý stát a zatím jediná postkomunistická země přijato do svazku Evropské jižní observatoře (ESO), která provozuje několik observatoří na jižní polokouli v poušti Atacama v Chile. Tyto observatoře představují v této době špičku pozemní optické astronomie. Observatoř ESO má v úmyslu si toto postavení dále upevnit, když hodlá do roku 2018 vybudovat největší dalekohled světa o průměru složeného zrcadla o neuvěřitelném průměru 42 metrů. Když k tomu připočteme českou účast na nejlepším pozemním dalekohledu pro studium energetického záření gama (HESS v Jižní Africe) a náš podíl na rovněž špičkové světové observatoři Pierra Augera, tak mám pocit, že mezi menšími státy světa patříme do astronomické extraligy.

Od roku 1952 se každoročně uděluje cena Kalinga. Vy jste ji obdržel v roce 1996. Za co jste ji konkrétně dostal a co pro Vás tato cena znamená?
Cenu uděluje UNESCO každoročně za popularizaci vědy. Ve zdůvodnění se uváděla moje publikační a přednášková činnost, jakož i vystupování v rozhlase a televizi. O existenci této ceny jsem věděl několik desetiletí a když mi někteří přátelé říkali, že bych ji mohl jednou dostat, považoval jsem to za čirou utopii, už kvůli tomu, že v té době by eventuální návrh na cenu podléhal schválení strany a vlády naší země. Nicméně ani po sametové revoluci jsem si nikdy nemyslel, že bych mohl Kalingu získat, protože jsem znal seznam předešlých laureátů; bylo to jedno z největších překvapení mého života.

Při příležitosti Vašich šedesátých narozenin po Vás byla pojmenována planetka. Věděl jste, že se něco takového chystá, nebo jste byl překvapen? Jakým způsobem se planety pojmenovávají, existuje nějaký systém?
Nevěděl jsem o tom a ani jsem to netušil. Sdělila mi to v e-mailu ředitelka hvězdárny na Kleti Ing. Jana Tichá, ale návrh podal - jak jsem se posléze dozvěděl - český exilový astronom dr. Luboš Kohoutek, který planetku č. 3336 objevil v roce 1971 v Hamburku. Systém pojmenovávání planetek zavedla již zmíněná Mezinárodní astronomická unie a je poměrně složitý. Podstatné je, že planetka nemůže být pojmenována po svém objeviteli, ale objevitel má přednostní právo navrhnout komisi IAU její jméno a krátce to zdůvodnit. Planetky mohou být pojmenovány i po žijících osobách, ale hodně planetek se jmenuje také podle geografických objektů, jako jsou města, hory, řeky, země anebo státy. Celkový počet objevených planetek již přesáhl 200 tisíc, ale pojmenovaných je jen něco kolem 15 tisíc.

Hluboko v podvědomí veřejnosti je zakořeněn nekonečný rozpor mezi vědou a vírou. Jde skloubit vědu a víru, dokáže veřejnost porozumět věřícímu vědci? Vy sám jste věřící, jaký na to máte názor?
Česká veřejnost je v tomto ohledu netypická, protože u nás se skloubení vědy a víry považuje většinou za nepřístojné a nemožné. V zahraničí je tomu zcela jinak, a to nejenom na tzv. Západě, ale i na Východě včetně Ruska. Velmi dobře to vystihuje výrok Alberta Einsteina, že náboženství bez vědy je slepé, kdežto věda bez náboženství je chromá. Podle mého soudu lze vědu s náboženskou vírou docela dobře a dokonce výhodně spojit, protože to vidím tak, že zatímco věda odpovídá překvapivě úspěšně na otázky typu: JAK něco funguje?, náboženská víra má zase podstatně lepší odpovědi na otázky typu: PROČ to tak je?
Otázky tohoto typu nazývám dětskými, protože je soustavně kladou už docela malé děti, sotva začnou souvisle mluvit. Moje zkušenost ukazuje, že takový zvídavý špunt, který na vaše čím dál tím váhavější odpovědi opakovaně klade otázku: „A proč?“, zažene po sedmi kolech tázání do kouta i nositele Nobelovy ceny za fyziku.

Je v oboru astronomie hodně věřících?
Nějaká statistika neexistuje, ale vlastní zkušenost mi napovídá, že mezi astronomy je více věřících než v obecné populaci. Údajně relativně nejvíce věřících vědců najdete mezi matematiky a fyziky.

V České republice je celkem populární astrologie, mnoho lidí čte horoskopy. Lze brát horoskopy vážně? Má postavení planet vliv na lidské životy?
Horoskopy lze brát vážně, pokud si tím chcete vydělávat na živobytí, protože široká veřejnost astrology dobrovolně a docela slušně platí. Z vědeckého hlediska je to celé humbuk a nesmysl. Postavení planet má na lidské životy rozhodně menší vliv než jedno mávnutí křídly motýla v San Francisku na počasí v Praze o měsíc později.

Který vesmírný objekt je pro Vás osobně nejzajímavější nebo který obdivujete ze všeho nejvíce?
Z těch objektů, které byly rozpoznány za mého života, nejvíce obdivuji černou veledíru v jádře naší Galaxie. Už jenom pro skutečnost, že se podařilo získat důkaz o existenci objektu, který zásadně nelze spatřit, ale jehož gravitace má dobře měřitelný vliv na hvězdy, které kolem veledíry obíhají. Když si navíc připomenu, že toto úžasné divadlo je od nás vzdáleno plných 25 tisíc světelných let, tak nemám slov. Dokonce se na tu dálku podařilo stanovit hmotnost veledíry na čtyřmilionnásobek hmotnosti Slunce. Je to přitom jediný údaj, který potřebujeme znát, protože z hmotnosti veledíry odvodíme prakticky všechno, co se chce fyzik dozvědět o jakémkoliv zkoumaném objektu. To nelze říci o žádném jiném typu fyzikálních objektů v přírodě, kde musíme k jejich realistickému popisu znát velmi přesně mnoho neobyčejně různorodých parametrů.

Každý z nás určitě někdy přemýšlel o tom, zdali existuje inteligentní život ve vesmíru. Věříte na mimozemskou civilizaci?
Správně se ptáte, zda věřím. Není totiž zatím žádná možnost, abychom existenci mimozemšťanů potvrdili, nebo na beton vyvrátili. V tuto chvíli však na existenci zelených pidimužíků spíš nevěřím, protože beru vážně tzv. Fermiho paradox. Slavný italský fyzik Enrico Fermi položil svým spolustolovníkům v Los Alamos v roce 1950 zvláštní otázku, když se přeli právě kvůli mimozemšťanům. Zeptal se totiž: „Jestliže mimozemšťané existují, tak kde k čertu jsou? Proč nás už dávno nenavštívili?“ Ta otázka zní divně pro příznivce Ericha von Dänikena, který na tvrzení, že mimozemšťané tu už dávno byli, postavil svůj publicistický věhlas. Jenže fakta jsou neúprosná: na Zemi nejsou žádné známky po zelených pidimužích ani v minulosti, ani v současnosti. Fermi totiž vysvětlil, že za předpokladu existence více obydlených světů by byly některé mimozemské civilizace nutně starší než ta naše pozemská. Jelikož technický pokrok se obecně urychluje, tak například mimozemská civilizace vývojově starší o deset tisíc let než my by dávno prozkoumala celou Galaxii, objevila naši civilizaci na Zemi a poslala sem na návštěvu a průzkum nějaký ten hvězdolet. Existuje sice asi 50 rozličných vysvětlení Fermiho paradoxu, ale ten nejjednodušší zní: nepřistáli, protože nejsou.

Někdo už od útlého věku ví, čím se bude živit. Jiní naopak nemají představu ani po ukončení studia. Jak to bylo u Vás? Kdy jste se rozhodl věnovat se astronomii?
Když mi bylo necelých devět roků, dostal jsem k Vánocům pod stromeček populárně-vědecký astronomický spis pro mládež. Když jsem tu útlou knížku dočetl, sdělil jsem rodičům, že budu hvězdářem. Myslím, že to tehdy nebrali nijak vážně, protože vždy, když jsem dočetl nějakou populárně-vědeckou nebo i vědecko-fantastickou knížku, tak jsem chtěl být tím, čím byl hrdina knihy. Jenže tenkrát se karta obrátila. Od té doby jsem dělal vše pro to, abych byl jednou astronomem.

Jak vypadá Váš pracovní den?
Neexistuje žádný průměrný pracovní den. Chodím do práce do Fyzikálního ústavu AV ČR, kde řeším pracovní úkoly, ale mám také řadu porad či schůzí, píšu oponentní posudky nebo někde doma či v cizině přednáším, konzultuji se svými doktorandy, čtu novou literaturu z oboru, píšu články, odpovídám na dotazy po internetu, věnuji se zahraničním návštěvám, vystupuji v rádiu a televizi atd. Nosím si práci domů a převážně nejvíc pracuji o víkendu doma, kdy mne nikdo neruší (rodina je ohleduplná).