Toulky horkým a energetickým vesmírem

/ 08.04.2026 /

Osudové setkání, které ovlivnilo budoucí směřování Norberta Wernera proběhlo na přednášce RNDr. Jiřího Grygara v Rožňavě. Tento náš znamenitý astronom, který inspiroval celou generaci současných skvělých astronomů, totiž doporučil Norbertovi Wernerovi, aby během studia astronomie na univerzitě v Košicích v rámci programu Erasmus a odjel na studijní pobyt na univerzitu do holandského Utrechtu. Zde však místo studia astronomie Sluneční soustavy dostal nabídku, aby se po dobu tří měsíců zabýval zpracováním dat z družice BeppoSAX, která sledovala vesmír v rentgenovém oboru spektra. A tato příležitost pro něj byla mezníkem. Během této doby se totiž také setkal s člověkem, kterému se povedlo jako prvnímu na světě lokalizovat gama záblesk a zde napsal i svůj první vědecký článek, který vyšel v časopisu Astronomy and astrophysics., Věnoval se pozorování procesu poblíž jádra naší Galaxie, kdy látka z hvězdy padá na povrch neutronové hvězdy a přitom velmi intenzivně září na extrémně krátkých vlnových délkách. Po návratu na Slovensko do Košic dostal Norbert Werner nabídku studovat v rámci Ph.D. kosmickou pavučinu. Co je kosmická pavučina? Hmota ve vesmíru je ve škálách velkých asi do půl miliardy světelných let rozložena díky gravitačnímu působení podél stěn jakési „pivní pěny“. Temná hmota tvoří vlákna a v uzlech této pavučiny se tvoří kupy galaxií. Naše Galaxie není v žádné takové kupě, ale spolu s místní skupinou galaxií se nachází v jednom z vláken. I když pomineme temnou hmotu, je i z té normální látky viditelná ve formě hvězd jen asi sedm procent, ostatní tvoří nezářící mezihvězdný plyn a prach a současně rovněž žhavý mezigalaktický plyn zářící v rentgenovém oboru. Když se pořídí rentgenové spektrum těchto mezigalaktických oblaků, ukáží se chemické prvky pocházející ze supernov a jak ukázala práce Norberta Wernera, tyto se tam určitě dostaly před více než 10 miliardami let, ještě dřív, než vznikly samotné galaktické kupy. Rovněž se Norbertovi Wernerovi dokonce podařilo detekovat velmi řídký plyn ve vláknech i mimo kupy galaxií. Trik spočíval v tom, že pozoroval vlákno mezi kupami Abell 222 a Abell 223, které je k nám natočené téměř radiálně. Další objevy při mapování kosmické pavučiny přinese určitě příští mnohem citlivější generace rentgenových družic, například čínský HUBS.

Další oblast, které se Norbert Werner věnuje, jsou supermasivní černé díry v jádrech galaxií a jejich výtrysky (jety) táhnoucí se daleko za hranice samotných galaxií. Po tom, co byl vypuštěný kosmický dalekohled Jamese Webba, ukázalo se, že obří černé díry vznikly už velmi krátce po velkém třesku. To však bylo v rozporu s doposavad uznávanou teorií, že obří černé díry vznikají slučováním menších hvězdných černých děr. Spíš se zdá, že na počátku vývoje vesmíru materiál přímo kolaboval do obřích černých děr a prvotní galaxie potom rostly kolem nich. Výtrysky z těchto galaktických centrálních černých děr dokáží vyfoukat ve žhavém mezigalaktickém plynu obrovské dutiny. Někdy se tyto dutiny jeví i symetrické a tyto potom „stoupají“ jako bubliny od samotné galaxie a přitom jsou ještě strhávány například pohybem tohoto žhavého plynu v rámci kupy. Černá díra o velikosti Sluneční soustavy tak dokáže ovlivňovat materiál řádově milion světelných roků daleko! Je to stejné, jako by něco o velikosti hrášku ovlivňovalo prostor o velikosti Zeměkoule… Když se Norbert Werner zabýval na Stanfordově univerzitě v USA dutinami ve žhavém mezigalaktickém materiálu, chystal se na svoji misi japonský rentgenový satelit Hitomi (ASTRO-H) a Norbert Werner měl to štěstí, že se stal odpovědným vědeckým pracovníkem za pozorování kupy galaxií v Perseovi. Spektrální rozlišení této družice bylo třicetkrát lepší než jakékoliv pořízené dříve. Nedlouho po vypuštění však došlo k nehodě tohoto satelitu a tak měl Norbert Werner k dispozici unikátní přesná data z jejího pozorování, ze kterých se povedlo poprvé změřit rychlosti pohybu v mezigalaktickém plynu. Zjistilo se, že výtrysky z černých děr promíchávají mezigalaktický plyn skoro jako nějaká ohromná vařečka.

Po rozpadu satelitu Hitomi (ASTRO-H) v roce 2016 se začal Norbert Werner zabývat myšlenkou vypustit svoji vlastní malou družici, resp. celou flotilu malých družic. Trvalo něco přes čtyři roky, než se týmu kolem prof. Wernera společně s kolegy z Maďarska a Japonska a brněnské firmy Spacemanic podařilo zkonstruovat a vypustit první satelit MUNI – nanosatelit pro detekci gama záblesků GRBAlpha. Tomuto technologickému demonstrátoru o velikosti 10x10x10 cm se od roku 2021 do jeho zániku v prosinci 2025 podařilo zachytit úctyhodných 240 detekcí! Následovaly pak družice VZLUSAT-2 a GRBBeta. Není též bez zajímavosti, že 22 října 2022 došlo k nejjasnějšímu gama záblesku historii. Družice Fermi byla saturovaná a právě GRBAlpha měla to štěstí, že se jí povedlo tuto událost rovněž zaznamenat. Vzhledem k menší citlivosti GRBAlpha se po analýze dat povedlo skupině Norberta Wernera určit skutečnou intenzitu tohoto záblesku a tak se cubesat GRBAlpha ocitl ve vědeckém článku po boku velkých a drahých satelitů NASA – Fermi a Swift! Velmi zajímavý je rovněž satelit MUNI GRBBeta. Kromě detektoru gama záblesků má totiž na své palubě jako technologický demonstrátor rovněž malý ultrafialový dalekohled o průměru 2cm. Povedl se mu například udělat zřejmě historicky první ultrafialový obrázek Měsíce. Dnešní velké ultrafialové observatoře, jako například Hubbleův vesmírný dalekohled, jsou totiž velice citlivé a na Měsíc, nebo na jasné hvězdy se prostě dívat nesmí. Další počin MUNI bude BRNOsat, který bude vybaven mnohem lepším a citlivějším UV dalekohledem o průměru 6 cm, ale to vše je pouze příprava na historicky první český kosmický dalekohled. Bude se jmenovat QUVIK a tato družice bude zkoumat supernovy, kilonovy a další objekty, které doposud tímto způsobem studovány nebyly. Velikost QUVIKu bude asi jako pračka (0,7x0,7x1,1 m), hmotnost asi 200 kg, dva dalekohledy o průměru 25 cm a na jeho přípravě se podílí kromě MUNI také ESA a další partneři. Start se předpokládá v roce 2030.

Je úžasné, že cena za vynášení družic klesla v poslední době natolik, že si svůj vlastní satelit mohou dovolit i jednotlivé fakulty univerzit. Říká se tomu demokratizace vesmíru. Věda se v současnosti obecně vyvíjí tak, že se jednotlivec v podstatě ztrácí v obrovských kolaboracích vědeckých týmů. Nicméně Norbert Werner má rád, když si svůj vytyčený cíl dokáže dotáhnout od začátku až do konce. Díky demokratizaci vesmíru to dnes možné je a jak ukázal Norbert Werner, i s malými satelity lze dělat velkou vědu! A to je možná ten jeho úplně největší objev, napříč celou astrofyzikou.

Přednáška prof. Norberta Wernera proběhla v rámci celorepublikové akce "Den hvězdáren a planetárií", jejímž garantem je Česká astronomická společnost. Přednáška byla naprosto úžasná a těšila se velikému zájmu. V Brně na Masarykově univerzitě se v současnosti dělá špičková věda a Norbert Werner je jednou z jejích hlavních osobností.

V prosinci loňského roku obdržel prof. Norbert Werner velice prestižní ocenění České astronomické společnosti „Kopalova přednáška“. Zdeněk Kopal byl jeden z historicky nejvýznamnějších českých astronomů a tato cena se uděluje českým astronomům a astronomkám za významné vědecké výsledky, dosažené v několika posledních letech a uveřejněné ve světovém vědeckém tisku.

Rentgenová družice BeppoSAX znamenala zásadní zlom ve vědeckém životě prof. Norberta Wernera.

Nad škálou půl miliardy světelných let se vesmír jeví homogenní a izotropní. Ovšem pod touto hranicí můžeme pozorovat strukturu, kterou prof. Norbert Werner označil „Kosmická pavučina“.

„Kovy“ označujeme v astronomii všechny prvky těžší než Helium…

Kupy galaxií Abell 222 a Abell 223 spojné podél vlákna kosmické pavučiny oblakem žhavého plynu.

Výtrysk ze supermasivní černé díry v jádře galaxie VirgoA (M87) se stal také cílem ždánických astrofotografů (na dolní fotografii je vlevo zachycen tento výtrysk Karlem Kossem pomocí ždánického dalekohledu RC 406 a jeho porovnání se snímkem z Hubbleova vesmírného dalekohledu).

Na první pohled vcelku nenápadná galaxie Hercules A, v rentgenovém oboru se však ukáže mezigalaktický oblak žhavého plynu s protilehlými dutinami a v rádiovém oboru zase výtrysky z centrální černé díry, které tyto dutiny vyfoukávají.

Velká věda se dá dělat i malými satelity. Takto vypadá například záznam nejintenzivnějšího gama záblesku v historii.

Zatím poslední přírůstek do rodiny malých satelitů Norberta Wernera.

Uprostřed dole je historicky první obrázek Měsíce pořízený v ultrafialovém oboru z vesmíru.

Toto je nejnovější představa, jak by měl vypadat první český kosmický dalekohled QUVIK, s jehož vypuštěním se počítá v roce 2030.

Prof. Norbert Werner na hvězdárně ve Ždánicích.