Proč se některé hvězdy třpytí a jiné ne?

Při pohledu na noční nebe si jistě každý všimne zajímavé věci – světlo některých hvězd mihotá jako plamen svíčky. Jiné naopak svítí podivuhodně stejnoměrně. Čím to je?

Odpověď na hádanku se zdá být jednoduchá – může za to pozemská atmosféra. Proč ale jev působí jen na některé zářivé body na noční obloze?

Mihotavé světlo hvězd

To, že světlo vůbec do našeho oka dopadne, znamená, že se cestou mezi zdrojem záření (typicky je to vzdálená hvězda) a námi nenachází žádná překážka. To je pozoruhodná představa. Vesmír musí být úžasně prázdný! Pouhým okem vidíme hvězdy, které jsou vzdálené několik tisíc roků – několik tisíc světelných roků prázdného prostoru, kde se nenachází nic, co by se hvězdnému světlu postavilo do cesty.

Na své cestě ze svého zdroje do našeho oka musí nakonec světlo překonat přeci jen jednu překážku. Je jí průhledná atmosféra naší Země.

Vrstva vzduchu, kterou světelný paprsek musí proletět, přitom neustále nepatrně mění svou hustotu. Teplý vzduch je lehčí než studený. Proudy vzduchu v atmosféře stoupají a klesají, mísí se a tvoří víry. Atmosféra je tak (na rozdíl od vesmírného vakua) velice proměnlivou a dynamickou oblastí. Co přesně tyto změny hustoty způsobují?

Když se na podíváme na stopu paprsku světla z daleké hvězdy citlivou technikou, zdá se, že tančí na místě, dělí se na menší a větší skvrny, neustále se chvěje. Lidské oko je celkově méně citlivé než daleko větší plocha teleskopu, takže vnímá takové chování jako mihotání.

Proč mihotají jen některé hvězdy?

I tady je odpověď relativně jednoduchá.

Ty vesmírné objekty, které naopak září stejnoměrně, totiž nejsou žádné hvězdy. Svým stabilním a klidným obrazem se na našem nebi předvádějí -  planety naší vlastní Sluneční soustavy.

Vysvětlení tohoto jevu by mohl nabídnout pohled do teleskopu. Veškeré hvězdy, které na nebi vidíme, se i ve velice silných teleskopech zobrazují jako jednotlivé velice malé body. Planety naopak vypadají jako malé kotoučky. Jejich světlo samozřejmě také „trpí“ při průchodu atmosférou. Může se ale díky větší ploše (obrazu planety) ustálit a výkyvy jasu se mohou zprůměrnit.

Proměnné hvězdy?

Mihotání hvězd na naší obloze mimochodem nemá nic společného s chováním tzv. „proměnných“ hvězd, které rády mění intenzitu svého záření. Jejich změny jasnosti totiž probíhají v daleko větších časových intervalech.

Jak se zbavit romantického třpytu hvězd?

Astronomové samozřejmě nevidí mihotání hvězd rádi. Pro své experimenty potřebují stabilní a silný signál. Moderní velké teleskopy využívají počítačové techniky k tzv. „adaptivní korektuře“. Teleskop sbírá světlo hvězd plochou svého primárního zrcadla. V systému s adaptivní optikou je zrcadlo poměrně tenké a zespodu je podepřeno soustavou mnoha elektronicky řízených pístů, které mohou tvar zrcadla mírně měnit mechanickým tlakem. Nerovnoměrnosti v chodu paprsků se tedy vyrovnávají jemnou změnou zakřivení primárního zrcadla. Současné systémy jsou schopné provádět takové změny až tisíckrát za sekundu.

https://commons.wikimedia.org/wiki/Category:Adaptive_optics