Infračervené zdroje

Z Wikina

Přejít na: navigace, hledání

Kosmické objekty, které vysílají infračervené záření. Jejich studiem ve vesmíru se zabývá infračervená astronomie pomocí infračervených dalekohledů.

Nejjasnější infračervené zdroje v planetární soustavě. Povrch Venuše pohlcuje sluneční záření, které projde její atmosférou. Skleníkový jev atmosféry zadržuje infračervené záření rozpáleného povrchu, který se zahřívá na teplotu téměř 500 °C. Za této teploty je rovnováha mezi vlastním infračerveným zářením vyzařovaným z Venuše a pohlcovaným slunečním zářením. Na infračervených snímcích oblaků (pořízených sondou Galileo) je vidět mnohem více detailů než ve světle.

Obsah

Jupiter

Jupiter vyzařuje asi 2 více energie ve formě infračerveného záření, než pohlcuje slunečního záření. Pravděpodobným zdrojem tepla je jeho pozvolné smršťování, přičemž narůstá jeho jádro z kovového vodíku. Snímky Jupitera v infračerveném záření jsou zdrojem informací o stavbě jeho atmosféry a jeho oblacích. Jsou „negativem“ snímků světelných. Tmavé pruhy jsou teplejší oblasti nízkého tlaku a bílá pásma jsou chladnější oblasti vysokého tlaku.

Saturn

Rovněž Saturn vysílá ze stejné příčiny jako Jupiter 2x více vlastního infračerveného záření, než dostává sluneční energie. Družice ISO určila ze spektra Saturna množství obyčejného a těžkého vodíku v jeho atmosféře. Tato měření poskytují informace o chemickém složení protoplanetárního disku, z něhož před 4,5 mld. let vznikaly planety.

Titan

Titan má rozsáhlou methanovou atmosféru se zákalem, který nedovoluje pořídit snímky povrchu ve světle. Hubbleův dalekohled v blízkém infračerveném zdroji pořídil snímky Titanova povrchu. Rozsáhlá bílá oblast velikosti Austrálie je zřejmě pevnina v moři tekutých uhlovodíků. K Titanu míří sonda Huygens nesená lodí Cassini , která by měla přinést bližší informace.

Planetky

Planetky mají malé albedo, takže je Slunce silně zahřívá. Jsou proto jasnými infračervenými zdroji Družice IRAS pozorovala 2004 planetek a (jako první vůbec) získala údaje o velikosti, albedu, složení, tvaru a rotaci mnohých z nich.

Komety

Komety jsou zaprášené ledové koule. Pozorování v i. záření ukázala, že obsahují více prachu, než se předpokládalo. Prach v povrchové vrstvě komety, v komě a v prachovém ohonu je zahříván slunečním zářením a teplo takto získané kometa vyzařuje jako infračervený zdroj. IRAS byla prvou družicí, která objevila kometu (IRAS-Araki-Alcock). Celkem objevila 6 nových komet a získala infračervená data o 25 známých kometách. V infračervených zdrojích byl pozorován dopad zlomků komety Shoemaker–Levy 9 do Jupitera.(viz obr. K17).

V meziplanetárním prostoru je prach, který se nám jeví jako zodiakální světlo(zvířetníkové). Ve vzdálenosti 2,2-3,5 AU objevila družice IRAS výrazný pás infračervené emise. Pás se prostírá po obou stranách ekliptiky, a protože se nachází v pásu planetek mezi Marsem a Jupiterem, jde zřejmě o odštěpky a prach po srážkách planetek. Teplota částic v pásu je 165-200 K.

Nejjasnější infračervené zdroje ve vesmíru. Hvězdy jsou zdrojem infračerveného záření, a to tím vydatnějším, čím jsou větší a čím je jejich teplota vyšší. To vyplývá z Planckova zákona, který vyjadřuje rozdělení zářivé energie ve spektru černého tělesa (viz obr.). Je však mnoho hvězd, které mají přebytek infračerveného záření: v jejich spektru od 1 µm do 20 µm měříme mnohem více energie, než by odpovídalo jejich spektrální třídě. Příčinou je prach v jejich okolí, který mění záření hvězdy na infračervené záření. Velikost, tvar, hustota i původ prachového oblaku u hvězdy jsou různé. K vlastnímu infračervenému záření prahvězdy se přičítá infračervené záření prachu, který ji obklopuje. Když se z prahvězdy stane hvězda (tj. dospěje na hlavní posloupnost HR-diagramu), je prach rozpouštěn jejím ultrafialovým zářením (tzv. fotonová eroze). Když záření hvězdy pronikne oblakem, zůstává v jejím spektru přebytek infračerveného záření, dokud zcela nesublimuje všechen prach. V tomto vývojové období (charakterizovaném infračerveným přebytkem) jsou různé druhy objektů: Becklinovy–Neugebauerovy objekty, hvězdy typu T Tauri, Herbigovy–Harovy objekty, hvězdy s protoplanetárním diskem aj. Družice IRAS zaznamenala tisíce takových objektů spojených se vznikem hvězd. Obří molekulové oblaky jsou zdrojem infračerveného záření v intervalu vlnových délek 60-200 µm. Obsahují asi 1 % prachu, který záření vysílá. K infračerveným zdrojům v mezihvězdném prostoru patří dva druhy infračervených mlhovin, lišící se podstatně stářím své budicí hvězdy. Jsou to oblasti H II osvětlované mladými hvězdami a planetární mlhoviny vyvržené v nedávné minulosti starými hvězdami na sklonku života. Rozpínající se planetární mlhovina chladne a z jejích atomů se tvoří prachová zrnka. Ta září v infračervené oblasti (viz obr.).

Infračervené záření galaxií závisí na jejich typu. Eliptické galaxie nevysílají žádné nebo jen slabé infračervené záření, neboť jejich prach byl spotřebován při tvorbě hvězd. Naopak spirální a nepravidelné galaxie obsahují mnoho prachu, a proto jsou infračervené zdroje Například infračervená zářivost Galaxie je 109 Lo, tedy 100x nižší než světelná (1011 Lo). Nejjasnější infračervené galaxie mají až 1000x větší infračervenou zářivost než Galaxie. Zdrojem jejich energie jsou buď početné oblasti překotného zrodu hvězd, nebo aktivní galaktická jádra s obří černou dírou. K nejmohutnějším infračerveným zdrojům ve vesmíru patří Seyfertovy galaxie, kvazary, blazary.

V r. 1996 zkoumala družice ISO v infračerveném záření Hubbleovo hluboké pole. Mnohé z jeho slabých galaxií září především v infračerveném záření. Jejich vznik (zhruba před 9-10 mld. let) provázel v obrovském měřítku překotný zrod první generace hvězd. Vzniklé žhavé hvězdy vysílaly mohutné toky ultrafialového záření. Od té doby se vesmír přibližně 100x rozepnul a 100 se prodloužily všechny vlnové délky: tehdejší ultrafialové záření nově zrozených hvězd má dnes formu infračerveného záření (které pozorovala ISO).

Od rekombinačního období vesmíru se vesmír rozepnul přibližně 10 000x a stejně se zvětšily vlnové délky. Ze záření světelného se stalo reliktní záření - od infračerveného až po decimetrové. Měření intenzity reliktního záření v infračerveném oboru (uskutečněná v r. 1975 z balonů) dokázala, že jeho spektrum odpovídá záření černého tělesa. Rozpínáním vesmíru se forma spektra (Planckova křivka) sice neměnila, ale její základní parametr (teplota) pozvolna klesal z 5000 K na 2,7 K. Rozpínáním vesmír chladne.

Odkazy

Reference

Velká encyklopedie vesmíru

Související témata

Literatura

Internetové odkazy

Osobní nástroje
Jmenné prostory
Varianty
Akce
Navigace
Stránky
Nástroje
[CNW:Counter]