Na Kanárech dokončili čtyři obří teleskopy

Na Kanárských ostrovech se podařilo dokončit soustavu čtyř mimořádně výkonných teleskopů, které mají astronomům otevřít nové možnosti při výzkumu nejextrémnějších jevů ve vesmíru. Každý z nich disponuje reflektorem o průměru 23 metrů, váží přibližně 100 tun a dokáže se během pouhých dvaceti sekund zaměřit na jinou část oblohy.

Přesto jejich hlavním úkolem nebude pořizování fotografií galaxií nebo planet. Budou sledovat něco mnohem méně nápadného: nepatrné světelné záblesky vznikající v zemské atmosféře při interakci s vysokoenergetickým gama zářením.

Dokončení čtveřice teleskopů LST, slavnostně představené 15. října 2026, představuje významný milník v budování mezinárodní observatoře Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO). Na projektu se významně podílejí také čeští vědci.

Nové přístroje patří mezi takzvané Čerenkovovy teleskopy. Jejich princip fungování se výrazně liší od klasických astronomických dalekohledů.

Zatímco běžné teleskopy zachycují světlo přicházející přímo od hvězd, planet nebo galaxií, Čerenkovovy teleskopy sledují světelné projevy částicových spršek v zemské atmosféře.

Když do atmosféry pronikne foton gama záření s mimořádně vysokou energií, může vyvolat kaskádu sekundárních částic. Některé z těchto nabitých částic se pohybují rychleji, než se světlo šíří vzduchem. Vzniká tak krátký záblesk takzvaného Čerenkovova záření.

To neznamená porušení Einsteinovy teorie relativity. Částice totiž nepřekračují rychlost světla ve vakuu, ale pouze rychlost jeho šíření v daném prostředí.

Teleskopy zaznamenávají tyto mimořádně krátké světelné stopy a vědci z nich následně rekonstruují energii a směr původního gama záření.

Rozměry teleskopů jsou pozoruhodné. Každý má reflektor o průměru 23 metrů, jeho konstrukce dosahuje výšky přibližně 45 metrů a hmotnost činí kolem 100 tun.

Přesto dokáže přístroj změnit směr pozorování přibližně během dvaceti sekund.

Taková rychlost je pro astronomii mimořádně důležitá. Některé kosmické události, například gama záblesky, mohou během krátké doby prudce zesílit a následně pohasnout.

Pokud by teleskop reagoval příliš pomalu, mohl by nejzajímavější část události zmeškat.

Velké reflektory zároveň umožňují zachycovat slabé světelné stopy, které vznikají při interakcích gama záření s relativně nižšími energiemi v rámci pozemní gama astronomie.

Právě kombinace velikosti a rychlosti dělá z teleskopů LST mimořádně důležité vědecké přístroje.

První teleskop označovaný jako LST-1 již několik let provádí vědecká pozorování ve zkušebním režimu. Nyní jej doplnily další tři přístroje s označením LST-2, LST-3 a LST-4.

Význam této soustavy nespočívá pouze ve větší sběrné ploše. Jednotlivé teleskopy mohou stejnou atmosférickou spršku sledovat z různých úhlů.

Astronomové díky tomu získají přesnější informace o směru, odkud původní gama záření přiletělo, i o jeho energii.

Podobný princip využívá lidské prostorové vidění. Dva různé pohledy umožňují lépe určit polohu pozorovaného objektu.

Společné měření navíc pomáhá rozlišovat skutečné gama události od rušivého pozadí, například spršek vyvolaných jinými kosmickými částicemi.

Jednou z nejzajímavějších oblastí výzkumu budou supermasivní černé díry, které se nacházejí v centrech mnoha galaxií.

Samotné černé díry světlo z oblasti za horizontem událostí nevyzařují. Jejich okolí však může být mimořádně aktivní.

Plyn v blízkosti černé díry se může zahřívat na extrémní teploty a silná magnetická pole mohou přispívat k urychlování částic na obrovské energie.

V některých případech vznikají také mohutné výtrysky hmoty, které zasahují daleko do okolního prostoru.

Právě tyto procesy mohou produkovat vysokoenergetické gama záření.

Nové teleskopy nebudou černé díry fotografovat stejným způsobem jako například projekt Event Horizon Telescope. Místo toho budou zkoumat energetické procesy probíhající v jejich okolí.

Měření by mohla přispět k lepšímu pochopení toho, jak černé díry ovlivňují své okolí a jak mohou vznikat některé z nejenergetičtějších částic ve vesmíru.

Dalším významným cílem observatoře CTAO je výzkum temné hmoty.

Ta podle současných kosmologických modelů tvoří přibližně 85 procent veškeré hmoty ve vesmíru. Její existence se projevuje gravitačními účinky, avšak její skutečná fyzikální podstata zůstává neznámá.

Některé teoretické modely předpokládají, že částice temné hmoty by při určitých interakcích mohly vytvářet gama záření.

Právě takové případné signály by mohly teleskopy pomoci hledat.

Je však důležité zdůraznit, že nové přístroje nebudou temnou hmotu přímo fotografovat ani její existenci automaticky potvrzovat.

Budou testovat konkrétní vědecké hypotézy a hledat projevy, které by s temnou hmotou mohly souviset.

I kdyby žádný přesvědčivý signál neobjevily, jejich měření mohou pomoci vyloučit některé teoretické modely a zpřesnit naše představy o složení vesmíru.

Projekt CTAO není pouze záležitostí zahraničních astronomických institucí. Významně se na něm podílí také Česká republika, která patří mezi zakládající členy observatoře.

Do vývoje a výzkumu se zapojují odborníci z Fyzikálního ústavu Akademie věd ČR, Společné laboratoře optiky Univerzity Palackého a Fyzikálního ústavu AV ČR, Matematicko-fyzikální fakulty Univerzity Karlovy a Astronomického ústavu AV ČR.

Čeští vědci se zaměřují zejména na optické systémy teleskopů, ale také na jejich provoz a následné zpracování vědeckých dat.

Jejich práce tak zahrnuje nejen technologický vývoj, ale i samotná astronomická pozorování.

Účast na projektu představuje důležitý příklad zapojení české vědy do výzkumu nejextrémnějších procesů ve vesmíru.

Čtveřice teleskopů na ostrově La Palma je pouze jednou částí rozsáhlejšího projektu CTAO.

Observatoř bude mít dvě hlavní stanoviště. Severní se nachází na Kanárských ostrovech, zatímco jižní vzniká v chilské poušti Atacama poblíž observatoře Paranal.

Celá plánovaná infrastruktura má zahrnovat více než šedesát teleskopů různých velikostí.

Jednotlivé typy přístrojů budou určeny pro odlišné energetické oblasti gama záření. Společně tak umožní sledovat široké spektrum vysokoenergetických kosmických jevů.

Vedle černých děr a temné hmoty se astronomové zaměří také na pulzary, pozůstatky supernov, aktivní galaktická jádra a gama záblesky.

Podle Akademie věd ČR by za příznivých podmínek mohly teleskopy zachytit i jasné gama záblesky z doby před přibližně dvanácti miliardami let.

To by vědcům umožnilo zkoumat události, které se odehrály v období, kdy byl vesmír ještě velmi mladý.

Ačkoli byla soustava čtyř teleskopů slavnostně představena, neznamená to, že celá observatoř již pracuje v konečné podobě.

Po dokončení konstrukcí následují technické testy, kalibrace a ověřování společného provozu.

Teprve potom bude možné naplno využít schopnosti celé soustavy.

Význam projektu však přesahuje samotnou astronomickou techniku. CTAO bude vytvářet obrovské množství dat, jejichž zpracování si vyžádá pokročilé výpočetní metody a specializovaný software.

Právě kombinace přesných měření, výkonných počítačů a mezinárodní vědecké spolupráce může v následujících letech přinést nové poznatky o nejenergetičtějších procesech ve vesmíru.

Čtyři obří teleskopy na Kanárských ostrovech tak nepředstavují jen další technický úspěch astronomie. Jsou novým nástrojem, který může pomoci odpovědět na otázky o černých dírách, vzniku extrémního záření i dosud neznámé podstatě temné hmoty.

Akademie věd České republiky (19. října 2026): Na La Palmě dokončili nejcitlivější teleskopy svého druhu. https://www.avcr.cz/cs/udalosti/Na-La-Palme-dokoncili-nejcitlivejsi-teleskopy-sveho-druhu/

Instituto de Astrofísica de Canarias (15. října 2026): El Observatorio del Roque de los Muchachos alberga los cuatro telescopios que inician una nueva era en la exploración del universo extremo. https://www.iac.es/en/outreach/news/el-observatorio-del-roque-de-los-muchachos-alberga-los-cuatro-telescopios-que-inician-una-nueva-era-en-la

Cherenkov Telescope Array Observatory: Large-Sized Telescope. https://www.ctao.org/emission-to-discovery/telescopes/lst/

Cherenkov Telescope Array Observatory (2026): The CTAO Advances Towards Early Science in La Palma. https://www.ctao.org/news/ctao-advances-towards-early-science-in-la-palma-as-lst-collaboration-announces-lst-subarray-inauguration/