Časopis e-Perseus

Abstrakt: Krátký popis mého astronomického pobytu v Jihoafrické republice.
 
 V červnu letošního roku se mi naskytla možnost strávit dva týdny v červenci pozorováním na Jihoafrické astronomické observatoři (SAAO, www.saao.ac.za) pro projekt PLANET (Probing Lens Anomalies Network, planet.iap.fr). Ten disponuje sítí dalekohledů rozmístěných na jižní polokouli tak, aby bylo možné detailní a nepřetržité sledování mikročočkových událostí směrem ke galaktické výduti. K mikročočkování dochází, když se mezi pozorovatele a vzdálený zdroj dostane jiný hmotný objekt, nejčastěji též hvězda. V takovém případě pozorujeme zvýšení jasnosti zdroje a vzájemný pohyb zdroje a čočky způsobuje časovou proměnnost zjasnění. Pokud se čočka neskládá pouze z jedné hvězdy, ale z více objektů (např. dvojhvězda nebo soustava hvězda-planeta), dojde k měřitelné změně tvaru světelné křivky. A právě lov na exoplanety obíhající hvězdu v čočce je hlavním cílem projektu PLANET. Jako postranní produkty vznikají rovněž užitečná měření okrajového ztemnění hvězd, studium struktury Galaxie apod.
 
 Mým úkolem bylo po dva týdny obsluhovat dalekohled o průměru zrcadla 1 m umístěný v polopoušti (viz obrázek) poblíž městečka Sutherland (nejchladnější oblast JAR) asi 400 km severovýchodně od Kapského města. Na kopci jsou ve výšce asi 1800 m nad mořem umístěny i další dalekohledy. Kromě majestátního 11 m teleskopu SALT (příbuzný Hobby-Ebberley v Arizoně) se zde nachází 1.9 m dalekohled především pro spektroskopii, 0.75 m a 0.5 m dalekohledy pro fotometrii a polarimetrii, 1.4 m IRSF teleskop pro infračervenou polarimetrii a několik menších dalekohledů, z nichž mi přišel nejzajímavější SuperWASP South pro hledání tranzitujících exoplanet. „Můj“ dalekohled na ekvatoreální montáži (viz obrázek) byl kromě zrcadla o průměru 1.0 m a světelnosti f/16 vybaven CCD kamerou (back-illuminated) v Cassegrainově ohnisku o velikosti 512x512 pixelů a výsledném zorném poli asi 3x3 úhlové minuty. Tekutý dusík pro chlazení doplňoval dvakrát denně místní technik. Vyčítací čas činil asi 10 sekund. O navádění dalekohledu během expozic se staral off-axis guider prostřednictvím počítače ovládajícího též montáž a ostření. Další počítač ovládal kameru a třetí zpracovával data.
 
 Pozorovací program spočíval v monitorování asi 20 vybraných polí obsahujících mikročočku. Seznam polí a jejich vzájemných priorit se průběžně mírně obměňoval podle toho, jak se která mikročočka jevila zajímavá nebo slibná. Pro každé pole bylo potřeba vykonat tento sled činností. Nejprve jsem přibližně nastavil polohu dalekohledu venku v kopuli (někdy obtížné při teplotách okolo nuly a větru kolem často přes 40 km/h). Přesné nastavení polohy proběhlo uvnitř kontrolní místnosti pomocí autoguidingové hvězdy a ručního tastru. Po spuštění guidingu jsem zadal expozici ve filtru I dlouhou 80 sekund až 10 minut podle jasnosti události (typicky 13 až 19 mag). Výsledného snímku se ihned po zpracování chopila pipeline a po základním zpracování (bias, flatfield) změřila jasnost mikročočky pomocí diferenční fotometrie (balík ISIS od C. Alarda) a výsledek odeslala na centrální server PLANETu, kde byl bod ihned viditelný na on-line plotteru. Každou noc jsem získal asi 70 snímků, o nichž se vedlo několik pozorovacích deníků. Pro správný průběh pozorování bylo důležité udržovat správné zaostření dalekohledu (měnící se v závislosti na teplotě a hodinovém úhlu i nečekaně z neznámých příčin) a monitorovat seeing pomocí FWHM hvězd na pořízených snímcích. Typický seeing činil asi 1.4 arcsec, ale pohyboval se v rozmezí od 1.0 arcsec po 3.0 arcsec, kdy měření už nebyla užitečná. V hustých polích středu Galaxie se totiž při horším seeingu hvězdy slévají do jednolité masy pozadí a ani diferenční fotometrie už nedokáže produkovat rozumné výsledky. V mezičase mezi nastavováním dalekohledu jsem přezpracovával starší data, když byla zapotřebí kvalitnější fotometrie s lepším referenčním snímkem, nebo komunikoval se „základnou“, která určovala objekty a priority, a pozorovateli u 1.54 m dánského dalekohledu v Chile, kteří po mě objekty „přebírali“.
 
 Díky okamžitému on-line zveřejňování dat mohou další astronomové rychle upřesňovat modely konkrétní mikročočky a následně měnit priority jednotlivých událostí. Nezřídka se stalo, že priority se změnily několikrát během noci. Z dat napozorovaných během mého pobytu v Jižní Africe i u ostatních teleskopů se podařilo zatím odhalit dva kandidáty na exoplanety. Touto dobou probíhají následná pozorování těchto mikročoček pomocí VLT s adaptivní optikou. K finálnímu zpracování a modelování se přistoupí na konci sezóny. Kromě se toho se podařilo zachytit i jeden efekt rozlišeného zdroje (užitečný pro měření okrajového ztemnění) a několik „neplanetárních“ dvojitých mikročoček, z nichž ale jedna je poměrně zajímavá, protože obsahuje hnědého trpaslíka v tzv. „brown dwarf desert“ (oblast <5 AU kolem hvězd slunečního typu, kde se téměř nevyskytují hnědí trpaslíci). Kromě toho projekt MOA zachytil také jednu rychlou mikročočkovou událost, která se celá odehrála během několika desetin dne. Běžné doby trvání se pohybují od dnů až po měsíce. Jedním z možných vysvětlení je, že čočku tvoří tzv. „free-floating planet“, tedy planeta bez mateřské hvězdy volně se pohybující prostorem.
 
 Servis pro pozorovatele byl dokonalý, počínaje služebním autem pro cesty z hostelu k dalekohledu a konče noční večeřemi. V případě jakýchkoliv problémů s dalekohledem stačilo zavolat technikům a ti v kteroukoliv dobu přijeli závadu odstranit. Případné nejasnosti jsem si s techniky vysvětlil během večeře nebo oběda, protože jsem zjistil, že sepsat smysluplný popis závady v angličtině v pět hodin ráno je pro mě krajně obtížné. Počasí během mých dvou týdnů bylo vynikající, pouze dvě kompletně zatažené noci a dvakrát jsem musel pozorování ukončit předčasně z důvodu vysoké vlhkosti a síly větru. Nicméně před a po mém pobytu se přes Sutherland přehnala sněhová bouře.
 
 
 Po návratu ze Sutherlandu jsem strávil ještě 6 dnů v Kapském městě návštěvou zajímavostí v jeho okolí. Kromě nepřehlédnutelné Tabulové hory a centra města jsem navštívil také mys Dobré naděje a jeho unikátní přírodní rezervaci a vinařské oblasti. Bohužel už jsem nestihl plavbu na Robben Island, bývalé vězení Nelsona Mandely a nyní památku UNESCO. Jediným tmavým místem bylo přepadení a krádež mého mobilního telefonu během posledního dne pobytu. Případným zájemcům o pozorování v Jižní Africe či turistiku mohu poskytnout další informace a snímky.
 
 Děkuji dr. Davidu Heyrovskému za zprostředkování mého pobytu.