Astronomický ústav Akademie věd České republiky, v. v. i.

Astronomický ústav Akademie věd České republiky, v. v. i., (dále jen ASÚ) je jednou z nejstarších vědeckých institucí v českých zemích. Je totiž přímým pokračovatelem klementinské hvězdárny, jejíž stavba byla dokončena r. 1722. Po zrušení jezuitského řádu přešla klementinská hvězdárna pod státní správu a po vzniku Československé republiky z ní byla vytvořena Státní hvězdárna v Praze. Velký význam pro další rozvoj astronomie v českých zemích měl pak vznik hvězdárny u Ondřejova, ležícího 35 km na jihovýchod od Prahy, v nadmořské výšce 528 m. Roku 1898 zde zakoupil J. J. Frič, pražský továrník, pozemek, na kterém vybudoval soukromou hvězdárnu. Tu pak v roce 1928 věnoval československému státu pro potřeby Karlovy univerzity. Od počátku však byla využívána a spravována Státní hvězdárnou, a tak při vzniku Československé akademie věd tyto dvě instituce splynuly a k 1. 1. 1954 vznikl Astronomický ústav ČSAV se sídlem v Praze v Budečské ulici. Koncem roku 1992 se Astronomický ústav stal pracovištěm Akademie věd České republiky (AV ČR) a v roce 1993 bylo sídlo přeneseno do Ondřejova a pražské pracoviště bylo přemístěno z Vinohrad na Spořilov, do budovy Geofyzikálního ústavu AV ČR. Od roku 2007 je ASÚ veřejnou výzkumnou institucí (v. v. i.). Hvězdárna je koncipována jako arboretum se vzácnými keři a dřevinami. Od května do září se na observatoři konají každý víkend exkurze pro veřejnost. Veřejnosti jsou nabízeny i dvě mimořádné prohlídky – květnové Dny otevřených dveří a zářijová Evropská noc vědců.

Vědecká činnost ASÚ zahrnuje široký okruh témat, od výzkumu těles a jevů v bezprostředním okolí Země (včetně Země samé) až po vzdálený vesmír. Výzkumné aktivity jsou tematicky soustředěny do čtyř vědeckých oddělení, z nichž každé má několik pracovních skupin.

Oddělení sluneční fyziky (vedoucí RNDr. F. Fárník, CSc.) studuje Slunce, naši nejbližší hvězdu, a zaměřuje se na aktivní i klidné procesy ve sluneční atmosféře. Aktivní procesy (tzv. kosmické počasí) ovlivňují celý meziplanetární prostor včetně Země a jejího okolí. V Ondřejově se pozoruje Slunce v optickém a radiovém oboru elektromagnetického záření a tato pozorování jsou doplněna v rámci mezinárodní spolupráce družicovými daty, která poskytují informace o slunečním záření v ultrafialové, rentgenové a gama-oblasti spektra.

Skupina fyziky slunečních erupcí a protuberancí analyzuje a interpretuje data získaná na ondřejovské observatoři i ze satelitů. Využívány jsou patrolní dalekohledy pro pozorování v bílém světle a v čáře vodíku Hα, mnohokamerový vysokodisperzní spektrograf a radiospektrograf v pásmu 100–4000 MHz ke studiu vzplanutí slunečních erupcí, který je doplněn citlivým přijímačem na frekvenci 3 GHz s velmi vysokým časovým rozlišením. Z kosmických experimentů je to pak český rentgenový spektrometr na palubě amerického satelitu MTI, podíl na přípravě měkkého rentgenového spektrometru SphinX pro ruský satelit CORONAS a české zapojení do budoucího velkého projektu Solar Orbiter, který má v roce 2017 vypustit ESA.

Skupina dynamiky sluneční atmosféry se zabývá fyzikálními podmínkami ve sluneční atmosféře, v aktivních oblastech a ve slunečních skvrnách. Využívána jsou pozorování se středním prostorovým rozlišením ve viditelné oblasti spektra (Ondřejov) a s rozlišením velmi vysokým (Kanárské ostrovy). Skupina se podílí na vývoji velkých evropských slunečních dalekohledů na Kanárských ostrovech, zejména jsou to Gregor (1,5 m) a EST (evropský sluneční dalekohled o průměru přes 4 m). Skupina heliosféry a kosmického počasí se zabývá dynamickými jevy ve slunečním větru, především stavbou a šířením koronálních výronů hmoty a s nimi spojených magnetických oblaků a interakcí slunečního větru s tělesy Sluneční soustavy. Na základě patrolních pozorování v Ondřejově vydává skupina týdenní předpověď sluneční aktivity pro řadu institucí a denní předpověď pro Českou televizi.

V oddělení meziplanetární hmoty (vedoucí RNDr. Pavel Spurný, CSc.) probíhá výzkum malých těles Sluneční soustavy, zvláště meteoroidů a asteroidů. Studují se interakce meziplanetárních těles různých velikostí se zemskou atmosférou. V tomto oddělení probíhá také fotometrický výzkum asteroidů. Skupina fyziky meteorů pozoruje meteory a pracuje na teoretických interpretacích pozorování. Základním observačním systémem je Evropská bolidová síť, ale také se skupina podílí na projektu bolidové sítě v Austrálii. Pro pozorování slabých meteorů se používají citlivé televizní kamery. Skupina fyziky asteroidů se zaměřuje zvláště na binárnost asteroidů a na jejich rotační a objemové parametry. Nejdůležitějším pozorovacím přístrojem je dalekohled 0,65 m s CCD kamerou, který je provozován společně s Astronomickým ústavem MFF UK. Zvláštní pozornost je věnována blízkozemním asteroidům, které mohou v krajním případě představovat pro Zemi jisté nebezpečí. Uvažuje se o možnosti vybudovat ve vhodné lokalitě v Čechách speciální robotický dalekohled pro jejich systematické sledování.

Stelární oddělení (vedoucí RNDr. Jiří Kubát, CSc.) se zabývá studiem vzdálenějšího vesmíru, především hvězd a dvojhvězd (resp. vícenásobných hvězdných soustav), a to v širokém rozsahu spektra elektromagnetického záření. „Dvoumetrový dalekohled“, který oddělení využívá, je největší optický přístroj ve střední Evropě. Dalekohled s průměrem zrcadla 2 m pracuje převážně v coudé ohnisku 60 m, kde jsou umístěny dva spektrografy. Provoz obou spektrografů je plně automatizován, záznam spekter obstarávají detektory CCD. V roce 2007 byl dalekohled plně robotizován na bázi nejmodernější průmyslové automatizace. Skupina fyziky horkých hvězd se zaměřuje zejména na hvězdy spektrální třídy B. Jde o hmotné, velmi svítivé hvězdy, přičemž významná část těchto hvězd vykazuje přítomnost hvězdného disku. Výzkum lze rozdělit na praktické studium hvězdných spekter a teoretické studium atmosfér hvězd a hvězdného větru s využitím náročných numerických simulací. Skupina astrofyziky vysokých energií se zabývá výzkumem galaktických a extragalaktických kosmických zdrojů záření vysokých energií ve viditelném světle, v oboru X a gama-záření.

Oddělení galaxií a planetárních systémů (vedoucí prof. RNDr. Jan Palouš, DrSc.) se zabývá studiem vývoje izolovaných galaxií nebo galaxií ve skupinách a kupách, tvorbou hvězd a hvězdných soustav. V rámci obecné teorie relativity jsou analyzovány a modelovány vlastnosti kompaktních objektů, jako jsou černé díry, jádra aktivních galaxií, neutronové hvězdy nebo mikrokvasary. V oddělení se dále studuje rotace Země, její gravitační pole a gravitační pole ostatních těles Sluneční soustavy. Zejména se zkoumá dynamika asteroidů a transneptunických těles a připravuje se astrometrický hvězdný katalog. Skupina fyziky galaxií se zabývá dynamikou a vývojem ve skupinách galaxií nebo galaktických kupách, vznikem a vývojem hvězd a hvězdokup a dynamikou plynu v galaxiích. Skupina relativistické astrofyziky se věnuje fyzice kompaktních objektů (neutronových hvězd a černých děr) a studuje procesy, které se odehrávají v jejich blízkosti. Skupina planetárních soustav se zabývá dynamikou přirozených i umělých těles v Sluneční soustavě a planetárními soustavami u blízkých hvězd.

V roce 2006 vzniklo Centrum teoretické astrofyziky (CTA – vedoucí prof. RNDr. Jan Palouš, DrSc.) sdružením skupiny předních teoretiků působících v ASÚ s pracovníky význačných teoretickofyzikálních pracovišť na dvou dalších fakultách českých univerzit, Matematicko-fyzikální fakultě Univerzity Karlovy v Praze a Filozoficko-přírodovědecké fakultě Slezské univerzity v Opavě. Předmětem činnosti Centra je teoretický výzkum v astrofyzice a kosmické fyzice. Druhým centrem, na jehož činnosti se ústav podílí, je Centrum dynamiky Země (CEDR). Příspěvek ASÚ tkví především ve studiu gravitačního pole Země a zemské rotace.

ASÚ se aktivně podílí na magisterském a doktorském studiu na několika českých univerzitách, především na MFF UK v Praze, s níž má akreditaci v oboru astronomie a astrofyzika. Řada pracovníků působí jako docenti nebo profesoři, vedou přednášky a jsou školiteli diplomantů a doktorandů.

ASÚ se také významně podílí na integraci české astronomie do evropských výzkumných struktur v rámci Evropského výzkumného prostoru (ERA). Po nedávném vstupu České republiky do Evropské jižní observatoře (ESO) se pracovníci ústavu připojili k činnosti této špičkové evropské organizace a připravují programy pozorování na velkých optických a radiových dalekohledech. Atacama Large Millimeter Array (ALMA) je vůbec nejvetším astronomickým projektem na světě (jde o radiový interferometr v Chile), jedno z evropských center ALMA je budováno v Ondřejově. Na podzim 2008 se stala Česká republika také řádným členem Evropské kosmické agentury (ESA), k čemuž přispěla i významná účast ústavu v kosmických astrofyzikálních projektech ESA v rámci programu PECS – ústav řeší celkem pět těchto grantů. Nyní je pozornost věnována novým velkým projektům ESA – Gaia a Solar Orbiter. ASÚ připravuje vybudování Centra pro spolupráci s ESO a ESA jakožto vědeckého centra excelence v rámci Evropského výzkumného prostoru.

ASÚ je moderní vědeckou institucí na evropské i světové úrovni. Výrazem toho byla nabídka uspořádat v roce 2006 celosvětový kongres Mezinárodní astronomické unie (IAU) v Praze. V letošním roce hraje ústav klíčovou roli také v projektu UNESCO nazvaném Mezinárodní rok astronomie (IYA 2009), který je připomenutím 400. výročí prvého teleskopického pozorování nebeských objektů Galileem Galileim (viz www.astronomie2009.cz).