I když se dívá do hlubin vesmíru hlavně jako profesionál, dodnes se rád nechá fascinovat obyčejným pohledem na noční hvězdnou oblohu úplně stejně jako každý druhý. Astronom Zdeněk Mikulášek patří neodmyslitelně k české astrofyzice. Stál u jejího rozvoje na Přírodovědecké fakultě Masarykovy univerzity a také byl dlouhá léta ředitelem brněnské hvězdárny.
Proč jsou lidé fascinováni hvězdami?
Každý se rád obrací k něčemu, co ho přesahuje a co je nad ním – obrazně i ve skutečnosti. Když jsme byli děti, mohli to být naši rodiče, ke kterým jsme vzhlíželi jako k určité jistotě. Také jako dospělí, když se chceme cítit šťastní a v bezpečí, obracíme své zraky nahoru a k nebi. Ostatně řekl to i slavný astronom Ambarcumjan, že člověk se liší od vepřů mimo jiné tím, že občas zvedá hlavu, aby vzhlížel ke hvězdám. Hleděním na oblohu lidé přichází na jiné myšlenky a přestávají být jen těmi přízemními tvory.
Je proto astronomie tak populární?
Zřejmě to tak bude. Astronomie je ale především jedna z nejstarších přírodních věd. Lidé se na oblohu dívali a všímali si, že se na ní něco děje, už od pradávna. Přinášela jim ukázku jakéhosi řádu, něčeho, co je vypočitatelné a dá se předpovědět. V normálním životě to tak není, v něm jsme obětí všelikých náhod. Tu na nás něco vyskočí, tu vyběhne. Na obloze je to ale jak nalinkované. Slunce vychází, zapadá, v tom není žádná výjimka. Měsíc má své fáze, putuje mezi hvězdami. Astronomie prostě dala lidem jakousi šanci, aby se svým vlastním rozumem začali zmocňovat přírody a rozuměli jí.
Na brněnské hvězdárně jste pracoval už jako chlapec. Co vás tam táhlo?
Prostě jsem se rád v noci díval na oblohu, jen jsem se tomu někdy ve dvanácti letech začal věnovat o něco vážněji. Chodil jsem na hvězdárnu a stal se demonstrátorem. To je funkce, která ještě pořád existuje – jsou to většinou mladí lidé, kteří návštěvníkům ukazují hvězdy, planety a mlhoviny a povídají jim, co o těchto objektech vědí. Byly to velice pěkné chvilky, které mi hodně přinesly – a doufám, že i návštěvníkům. Získal jsem díky tomu zkušenosti s vystupováním před lidmi a přestal jsem se ostýchat o vědě lidem vykládat.
Váš příběh má vlastně snový průběh. Z demonstrátora na hvězdárně jste vyrostl v jejího ředitele.
Tak přímočaré to nebylo. Mezitím jsem studoval, ale nikoliv astronomii a astrofyziku, v Brně to tehdy ještě nešlo, nýbrž odbornou fyziku. Pak jsem se stal učitelem fyziky na vysoké škole, z níž jsem ale byl v době normalizace vyhozen a profese učitele mi byla zapovězena. Vzal jsem tenkrát zavděk tím, že jsem se mohl vrátit na hvězdárnu. Bylo to tedy východisko z nouze, ale nakonec jsem si z toho udělal profesi na docela dlouhou dobu. A jak říkáte, po sametové revoluci na mě spadlo i to ředitelovaní, kterému jsem se nakonec věnoval snad dvanáct let.
Pak jste odešel na univerzitu.
Vždycky mě lákala spíš věda a učení na vysoké škole. Po řadě let, které jsem si odkroutil jako ředitel, jsem si řekl, že by mohl být ten správný čas na změnu. A můj sen se vyplnil. Vrátil jsem se na Masarykovu univerzitu, přivedl tam řadu schopných lidí a vybudoval oddělení astrofyziky.
Takže jste se vlastně až někdy v roce 2001 dostal k tomu, co jste chtěl dělat celý život.
Někdo by řekl na stará kolena, ale lepší pozdě než později.
Jak dnes vypadá práce astronoma? Předpokládám, že moc nevysedáváte po nocích u dalekohledu.
Ale to víte, že občas ano. Pokud jste výzkumník observačního typu jako já, a ne vysloveně teoretik, tak se nějak musíte k výsledkům pozorování oblohy dostat. Možností je spousta. Mohu někomu říct, aby mi něco odpozoroval, můžu převzít nějaké publikované výsledky a porovnat je s něčím z archivů, ale občas pozoruji i já sám. Hodně se zabývám třeba tím, že dávám dohromady rozsáhlé časové řady pozorování nějakého objektu. Často jde o velice různorodý materiál, protože byl vytvořený různými pozorovateli s různou technikou a v různých dobách. Nicméně občas se dají vykutat opravdu pozoruhodné informace. Věci, které nebyly pozorovány z minulosti, už dnes nikde nedoženete a jsou naprosto unikátní i navzdory tomu, že získaná data nejsou tak přesná jako ta dnešní. Umožňují vám ale porovnat stav vesmírného tělesa třeba v roce 1935 se stavem současným. Z toho, jakým způsobem spolu minulý a současný stav souvisí, se toho dá hodně vytěžit.
Vždycky mě fascinovalo, jak je možné toho tolik říct o vesmírných tělesech, i když se na ně díváme z takové dálky.
Člověk musí mít jistou fantazii a schopnost představit si, jak hvězdy doopravdy vypadají. Naprostá většina z nich se nám jeví jen jako bezrozměrné body na obloze. Naším jediným pojítkem s nimi je jejich světlo, kterému navíc trvá desítky, stovky nebo i miliony let, než k nám dorazí. Z něho ale lze mnohé vyčíst, musíme jen vědět, jak na to. Klíčové je pořídit si světelné spektrum hvězdy, které je pro nás jako otisk palce. Každá hvězda ho má jiné a je jím jedinečná. Vyčíst se toho z něj dá celá spousta: Jaké má hvězda povrchové chemické složení nebo teplotu, jak rychle se otáčí a tak dále.
Hodně se zabýváte takzvanými chemicky pekuliárními hvězdami. O co jde?
To jsou hvězdy, které mají velmi silné magnetické pole a na svém povrchu nejsou homogenní co do chemického složení. To ovlivňuje spektrální složení světla, které prochází ven, což se projevuje tím, že na nich vidíme barevné skvrny. Někdy těmto hvězdám říkám zmalované slečny. Ony jsou jinak docela normální, ale když se na povrchu načančají, přitahují naši pozornost.
Blížíme se zkoumáním těchto objektů k pochopení podstaty vesmíru? Velkými tématy jsou v posledních letech temná hmota a temná energie.
Proces poznávání vesmíru velice rychle graduje. V posledních letech se objem informací zvětšuje téměř geometrickou řadou. Učebnice, které byly o stavbě vesmíru vydány před patnácti lety, bychom mohli v podstatě zahodit. Dnes už víme, že žijeme ve vesmíru, v němž hmota složená z atomů a molekul představuje jen nepatrnou část. Víme, že tu máme co do činění s jakousi temnou hmotou, která sice není vidět, ale s viditelnou složkou vesmíru docela pěkně cvičí. A pak je tu temná energie jako převažující faktor ve vývoji vesmíru, která je charakteristická tím, že působí gravitačně odpudivě a vesmír se díky ní rozpíná stále rychleji.
Jaké máte výkumné ambice?
Vím, že když budu svou práci dělat poctivě a nepředpojatě, objevy se dostaví samy. To máte podobné jak při houbaření. Dvacet lidí projde místem v lese, kde se za pařezem skrývá krásný hřib, ale stejně ho objeví až ten jedenadvacátý, který se na místo dokáže podívat z trochu jiného úhlu.
Stalo se vám už něco podobného?
To víte, že ano. Když pozorujete proměny chemicky pekuliárních hvězd, můžete velmi přesně určit, jak rychle se otáčí. Mě ale napadlo, co když se rotační perioda hvězd mění. Myšlenka je to docela šílená, protože hvězda je řádný kus hmoty, který je velice obtížné nějak roztočit či naopak zbrzdit. Navzdory tomu jsem ale několik takových hvězd našel.
Jak je to možné?
Pořád se to přesně neví. Otázkou totiž je, jestli se to týká celé hvězdy. Kdyby ano, bylo by to proti zákonům fyziky. Spíš se ale zdá, že naše představa hvězdy jako něčeho kompaktního, nemusí být tak úplně pravdivá. Nejspíš to bude tak, že ta skutečně celistvá hvězda je kdesi uvnitř schovaná pod vnější tenoučkou slupkou. Ta po hvězdě klouže, a může se tak zpožďovat či urychlovat oproti rotaci vnitřku. Alespoň vidíte, jak dokáže příroda překvapovat, protože něco podobného nikoho ani ve snu nenapadlo.
Co říkáte na hypotézy o multiversu? Tedy na to, že kromě našeho vesmíru existuje ještě řada dalších paralelních.
Vychází to ze zajímavé úvahy. Vesmír se řídí několika málo fyzikálními zákony a ty v sobě, kromě základních vztahů, obsahují i některé konstanty. Stačilo by, kdyby se jen o maličko lišily, a vesmír by byl úplně jiný. Třeba by v něm nebyly hvězdy. Ty jsou ale velice důležité, protože vyrábějí například těžké chemické prvky, ze kterých kolem sebe další generace hvězd vytvářejí planetární soustavy. V některých z nich jsou pak planety, které jsou vhodné nositelky života. K tomu, aby se na nich život opravdu vyvinul, ovšem potřebujete ještě hvězdu typu našeho Slunce, které hřeje a svítí tak akorát. Bez toho všeho by to nešlo, jinak by byl vesmír jen z vodíku a hélia. Když se nad tím tedy zamyslíte, těch náhod je poměrně dost. Kdyby se tento řetězec někde přerušil, tak nebude nic, žádní lidé a žádní astronomové, kteří by nad tím vším mohli přemýšlet. Východiskem z toho je tedy úvaha, co když vesmír není jenom ten náš, ale jsou tu i jiné vesmíry, s jinými fyzikálními zákony. Má to však jeden háček. Aby se tato hypotéza stala součástí vědy, muselo by to všechno být nějak prokazatelné. A to zatím není. Zatím je to jen zajímavá filozofická spekulace.
Pozorujete hvězdy i doma?
Doma ne. Tedy ne že bych si práci nenosil domů, ale to zpravidla sedím u počítače. Ono totiž na hodinu pozorovacího času je potřeba strávit pět, šest a někdy i více hodin zpracováváním dat. Nepociťuji tedy úplně touhu si doma zapozorovat. Někdy to ale na člověka přijde ve chvílích, kdy ocitne v místech, kde je obloha obzvláště pěkná. A to si dokážu hodně užít i já, navzdory tomu, že po těch letech už znám hvězdnou oblohu skoro nazpaměť. Není totiž hezčí pohled na vesmír, než pouhýma očima. Zažil jsem to třeba před pár lety v jižní Africe, kde jsem poprvé na vlastní oči viděl, jak vypadá hvězdná obloha na jižní polokouli. Bylo to skutečné dobrodružství jen si tak lehnout do trávy a zírat, co mi obloha ještě ukáže.
Kromě dívání se na oblohu také rád hrajete na klarinet. Dokonce jste založil malý orchestr. Jak se to stalo?
Začal jsem hrát sice až někdy v osmnácti letech, ale klarinet mi opravdu sedl a hned se dostavily úspěchy. Po roce už jsem byl v amatérském symfonickém orchestru a od té doby vlastně hraji nepřetržitě. Orchestr bohužel s postupem času zanikl, a tak jsem z jeho zbytku sestavil deceto – Komorní dechovou harmonii.
Prolíná se tento koníček nějak i s vaším astronomickým povoláním?
To víte, že ano. Hodně mě baví vytváření transkripcí klasických děl, kdy jde hlavně o to, aby si posluchač-laik nevšiml, že k němu nehovoří velký symfonický orchestr s 60 členy, ale jen deset muzikantů s dechovými nástroji. Znamená to udělat si jakýsi model předlohy, a to je v podstatně stejná činnost jako ta, které se věnuji v astronomii. Nemám proto moc problém s přepínáním mezi oběma kontexty. Jen jednou pracuji s matematickými vztahy a podruhé s notami.
A kde na to berete čas? Stíháte to?
No nestíhám. Mám plány ještě na několik životů dopředu.