Olomoucká stopa v projektu Pierre Auger Observatory

/ 03.12.2025 /

Přednáška „OLOMOUCKÁ STOPA V PROJEKTU PIERRE AUGER OBSERVATORY“ byla první akcí pro veřejnost, kterou jsme si připomněli 60. výročí od otevření naší hvězdárny. Přednášet k nám přijel Mgr. Jan Tomáštík, Ph.D., fyzik ze Společné laboratoře optiky Univerzity Palackého a Fyzikálního ústavu Akademie Věd (SLO) v Olomouci. V první části jsme se seznámili s principy sledování částic kosmického záření na observatoři Pierra Augera v Argentině a s příspěvkem olomouckých vědců k tomuto projektu. Na této observatoři jsme schopni detekovat ty nejvíce energetické částice ve vesmíru (řádově desítky EeV), s energiemi až milionkrát větší, než ty maximální, které dokážeme uměle vyrobit na urychlovači v Cernu. Takovéto částice jsou ovšem velice vzácné a abychom je mohli vůbec zachytit, potřebujeme je snímat na ohromné ploše. K dispozici mají vědci na Observatoři Pierra Augera asi 3000 kilometrů čtverečních, takže je to v podstatě největší trvale pracující teleskop na světě, největší astronomické „oko do vesmíru“. Jedná se o tzv. hybridní teleskop se dvěma různými technikami detekce kosmického záření, tzn. velice urychlených jader atomů, které se v atmosféře projevují kosmickými sprškami. Tyto spršky se detekují jednak pozemními nádržemi s vodou, uvnitř kterých vzniká reakcí sekundárních částic, které doletí až na zem, Čerenkovovo záření a dále pomocí širokoúhlých optických teleskopů, které sledují prostor nad pozemními detektory a které jsou schopny pozorovat tyto spršky přímo v atmosféře. Není bez zajímavosti, že optické prvky asi poloviny těchto obřích fotokomor byly vyrobeny přímo ve SLO v Olomouci. Hlavní zrcadla dalekohledů o průměru 3,6m jsou složeny ze šestiúhelníkových segmentů, z nichž jeden věnovala SLO naší ždánické hvězdárně. Byl zde slavnostně odhalen Janem Tomáštíkem právě u příležitosti této přednášky. Vzhledem k tomu, že se jedná o optiku určenou pro sledování krátkovlnného ultrafialového záření, je to jedna z vůbec nejhladších skleněných ploch v naší republice.

Rekordní detekované částice na observatoři Pierra Augera mají energie asi 3.10²⁰ eV a doposud neznáme fyzikální mechanismus, který by produkoval takto extrémně urychlené částice. Navíc, tyto zdroje nemohou být dál než asi 70 Mpc, což je z kosmologického hlediska docela blízko, a tak se zde možná skrývá úplně nová fyzika a odpovědi na doposud nezodpovězené otázky, které trápí současné fyziky. Existuje teorie všeho a mohou být tyto částice vodítkem, které jednou propojí makrosvět a mikrosvět? A z čeho se vlastně skládá vesmír?

V závěrečné části přednášky nás Jan Tomáštík zasvětil do tajů výroby unikátních zrcadel ve SLO v Olomouci i do praktické práce na observatoři Pierra Augera v Argentině. Popsal nám též budoucí plány pro rozvoj této observatoře, např. instalaci muonových scintilačních detektorů na všech nádržích, nebo přidání nových detektorů na rádiové složky. SLO se podílí rovněž na dalším velkém projektu - observatoři CTA (Cherenkov Telescope Array), která je určena ke sledování nikoliv hmotných částic kosmického záření, ale vysoce energetických fotonů.

Když navštívíte naši hvězdárnu, nezapomeňte si prohlédnout jeden zrcadlový segment z fotokomory na observatoři Pierra Augera. Extrémní hladkosti zrcadla si možná na první pohled ani nevšimnete, i když je obraz díky kvalitě povrchu až neuvěřitelně "živý", ale vzhledem k tomu, že se jedná o duté kulové zrcadlo, uvidíte se v něm zvětšeni a v poloměru křivosti budete dokonce zvětšení nekonečněkrát. Přestože jsme jen malý národ, je dobré vědět, že jsou mezi námi velice chytří a šikovní lidé, kteří se dokáží podílet na špičkovém vědeckém výzkumu vesmíru a že máme být na co hrdí.

Dr. Tomáštík nás pozval do světa vysokoenergiové astrofyziky s výraznou stopou našich vědců.

Přednáška byla velice zajímavá a Jan Tomáštík, alias „Vědátor“ ji přednesl strhujícím a velice vtipným způsobem.

Ve Společné laboratoři optiky v Olomouci se vyrábí superhladká zrcadla.

Konstrukce Schmidtových komor pro sledování spršek v UV oboru, vybavených unikátní korekční deskou.

Montáž superhladkých zrcadel do Schmidtových komor na observatoři v Argentině.

Již mnoho roků studují naši vědci na Observatoři Pierra Augera energetické částice přicházející z vesmíru. Jedním z vědců, který zde také zanechal svoji stopu je nestor naší astronomie RNDr. Jiří Grygar, CSc. a každý, kdo tuto observatoř navštívil určitě ochutnal argentinský steak.

Observatoř Pierra Augera posouvá hranice lidského poznání dál.

Po přednášce se cestou z planetária mohli návštěvníci zastavit v pozorovatelně a pokochat se pohledem na Měsíc blížící se do první čtvrti. Právě tato fáze je k pozorování podrobností na jeho povrchu nejpříhodnější.

Závěr večera patřil slavnostnímu odhalení jednoho segmentu ze složeného sférického objektivu Schmidtovy komory o průměru 3,6 m. Jedná se o největší Schmidtovy komory na světě.

Zrcadla vyrobená ve SLO vynikají svou hladkostí, pouhých 4 – 5 nm, a jedná se tím pádem o jedny z nejlépe opracovaných a nejhladších skleněných ploch v naší republice.

Krátké video ukazující odhalení zrcadla si můžete prohlédnout na odkazu: https://youtu.be/N4SrJ_hto64.