Zákryt otevřené hvězdokupy Plejády Měsícem: Čtyřletý cyklus nebeských setkání Kuřátek a lunárního disku

Širokoúhlý detailní pohled na otevřenou hvězdokupu Plejády (Messier 45) v souhvězdí Býka s modrými reflexními prachovými mlhovinami obklopujícími nejjasnější mladé stálice. Kredit: NASA / ESA / STScI / AURA

Otevřená hvězdokupa Plejády (Messier 45), v českém lidovém názvosloví od pradávna známá jako Kuřátka, je bezesporu nejznámějším, nejjasnějším a esteticky nejpůsobivějším hvězdným seskupením celé severní noční oblohy. Šest až sedm nejjasnějších modrobílých hvězd – Alcyone, Electra, Maia, Merope, Taygeta, Celaeno, Asterope a jejich mytologičtí rodiče Atlas a Pleione – tvořících miniaturní vůz, bez obtíží spatří i naprostý laik pouhým okem.

V průběhu roku 2024 vstoupil zemský souputník do mimořádného orbitálního období: zahájil čtyřletou sérii měsíčních zákrytů Plejád, která potrvá až do roku 2029. Během tohoto cyklu Měsíc🪐 AstroWiki EncyklopedieMěsícMěsíc je jediný přirozený satelit Země, pátý největší měsíc Sluneční soustavy, těleso vzniklé obřím impaktem protoplanety Theia a dosud jedi...Otevřít heslo v encyklopedii → při každém svém siderickém oběhu kolem Země (přibližně jednou za 27,3 dne) prochází přímo přes plochu této mladé otevřené hvězdokupy. Pro pozorovatele vybavené triedry či menšími dalekohledy jde o jedno z nejdynamičtějších a nejnapínavějších nebeských divadel, jaké může moderní astronomie nabídnout.

Nebeská mechanika cyklu: Nodální precese a perioda 18,6 roku

Proč Měsíc nezakrývá Plejády každý měsíc a proč se tyto úkazy objevují ve vlnách trvajících několik let, po nichž následuje více než dekádu dlouhá pauza? Odpověď leží v jemných detailech lunární nebeské mechaniky.

Oběžná dráha Měsíce kolem Země neleží v rovině ekliptiky (rovině oběhu Země kolem Slunce🪐 AstroWiki EncyklopedieSlunceSlunce je centrální hvězdou naší planetární soustavy, žlutý trpaslík spektrální třídy G2V, který svou gravitací váže všechna tělesa od plane...Otevřít heslo v encyklopedii →), ale je vůči ní skloněna pod úhlem přibližně 5° 09'. Rovina měsíční dráhy navíc nezůstává v prostoru nehybná. Pod vlivem gravitačního slapového působení Slunce a zploštění zemského tělesa podléhá jevu zvanému regrese uzlů neboli nodální precese:

• Průsečíky dráhy Měsíce s ekliptikou – vzestupný a sestupný uzel – se pozvolna posouvají po ekliptice směrem na západ (proti směru oběhu Měsíce).
• Celý jeden cyklus otočení uzlů o 360 stupňů trvá přesně 18,61 roku.
• V průběhu tohoto cyklu se mění sklon dráhy Měsíce vůči zemskému rovníku. Rozsah měsíčních deklinací na obloze tak osciluje mezi minimální hodnotou plus minus 18,5 stupně (malá lunastice) a maximální hodnotou plus minus 28,5 stupně (velká lunastice neboli zastavení Měsíce).

Plejády se nacházejí v souhvězdí Býka na ekliptikální šířce přibližně plus 4 stupně. Z toho vyplývá, že lunární disk může plochu hvězdokupy protínat výhradně v období, kdy se vzestupný uzel nachází v blízkosti jarního bodu a deklinace Měsíce dosahuje svých vyšších hodnot.

Tato zákrytová sezóna trvá vždy přibližně 4 až 5 let, během nichž nastane několik desítek zákrytů (viditelných z různých částí zemského povrchu). Následuje zhruba čtrnáctileté období klidu, kdy Měsíc prochází buď příliš vysoko na severu, nebo naopak klesá příliš k jihu, a Plejády na své pouti zcela míjí.

Vizuální fascinace: Zánik za tmavým lunárním okrajem

Zatímco zákryt hvězdy jasně osvětleným okrajem Měsíce bývá pro pozorovatele náročný kvůli oslňující záři lunárního regolitu, zákryty za neosvětleným, temným okrajem představují dechberoucí zážitek.

Pokud je Měsíc ve fázi dorůstajícího srpku (před první čtvrtí), postupuje po obloze směrem na východ svým neosvětleným limbem napřed:

1. Pozorovatel v okuláru sleduje zářící modrobílou hvězdu v Plejádách a zdánlivě prázdný, černý prostor noční oblohy těsně vedle ní.
2. V tomto prostoru se však neviditelně sune temná silueta lunárního disku osvětlená pouze slabým zemským svitem (popelavým světlem).
3. Náhle – bez jakéhokoliv předchozího varování či pohasínání – hvězda během pouhých několika milisekund bleskově zhasne. Působí to, jako by někdo v jediném okamžiku vypnul vypínač.
4. Přibližně o hodinu později pak hvězda stejně bleskově a nečekaně vytryskne zpoza oslnivého osvětleného okraje na protilehlé straně Měsíce.

Tečné zákryty (Grazing Occultations): Když hvězda bliká mezi horami

Naprostým vrcholem zákrytové astronomie jsou takzvané tečné zákryty (grazing occultations). Ty nastávají podél úzkého pruhu na zemském povrchu (často širokého jen několik set metrů), kde hvězda neprojde pod středem Měsíce, ale mine jeho severní či jižní okraj:

• Z pohledu pozorovatele na správném místě se hvězda pohybuje těsně podél členitého lunárního horizontu.
• Hvězda postupně mizí za vrcholky lunárních hor a kráterových valů a znovu se rozzáří v hlubokých měsíčních údolích.
• Během dvou až tří minut tak může jediná hvězda pětkrát až desetkrát bleskově zhasnout a znovu se rozsvítit.
• Organizované pozorovací expedice amatérských i profesionálních astronomů rozestavěné s dalekohledy po několika desítkách metrů napříč zemským pásem tečného zákrytu tak dokážou s neuvěřitelnou přesností zrekonstruovat přesný topografický profil měsíčních pohoří.

Vědecké žně: Měření průměrů hvězd a objevování neviditelných průvodců

Ačkoliv dnes disponujeme obřími kosmickými teleskopy, měsíční zákryty Plejád si uchovávají vysokou vědeckou hodnotu v astrofyzice:

1. Fresnelův ohyb a přímé měření úhlových průměrů: Protože světlo je elektromagnetické vlnění, při přechodu světelných paprsků kolem ostré neprůhledné hrany měsíčního horizontu dochází k difrakci (Fresnelovu ohybu světla). Při vysokorychlostní fotometrii (stovky až tisíce měření za sekundu) nezhasne hvězda skokem, ale její světelná křivka vykáže charakteristické difrakční oscilace. Z tvaru a frekvence těchto interferenčních vln dokážou astrofyzici přímo změřit úhlový průměr hvězdy s rozlišením pod jednu tisícinu úhlové vteřiny (miliarcsec).
2. Odhalování těsných spektroskopických dvojhvězd: Pokud zakrývaná hvězda není osamoceným tělesem, ale těsnou binární soustavou, fotonásobič zaznamená dvoustupňový pád jasnosti: nejprve zmizí primární složka, o několik desítek milisekund později složka sekundární. Tímto způsobem byla u řady jasných hvězd v Plejádách odhalena přítomnost těsných průvodců, které nelze rozlišit ani těmi největšími pozemskými dalekohledy.

Jak zákryt Plejád úspěšně pozorovat a fotografovat?

K úspěšnému sledování zákrytu Plejád nepotřebujete nákladnou techniku:

• Klasický triedr (např. 7x50, 10x50): Nabízí široké zorné pole (kolem 6 až 7 stupňů), do kterého se pohodlně vejde celý lunární disk i všechny hlavní hvězdy Kuřátek. Umožní pohodlné sledování celkového průchodu Měsíce hvězdokupou.
• Malý astronomický dalekohled (čočkový či zrcadlový, zvětšení 40x až 80x): Poskytne dostatečné rozlišení pro sledování okamžiku zániku konkrétních hvězd na přesných koordinátách lunárního limbu.
• Astrofotografie s teleobjektivem (ohnisko 200 až 400 mm): Nejkrásnější snímky vznikají při fázi úzkého srpku, kdy je neosvětlená polovina Měsíce vykreslena popelavým svitem a kontrastuje s modrými stálicemi Plejád. Použití expozice v řádu 1 až 2 sekund při citlivosti ISO 800 až 1600 umožní zachytit popelavý svit Měsíce i slabší hvězdy hvězdokupy bez výrazného rozmazání.

„Sledovat Plejády mizející jednu po druhé za temným okrajem Měsíce je fascinující zážitek plný napětí. Člověk s očima na okuláru čeká na přesný okamžik a vteřiny ubíhají v tichém soustředění. Je to hmatatelný důkaz neúprosného chodu nebeského orloje,“ uzavírá David Pěkník.

Současná zákrytová sezóna potrvá až do roku 2029 a nabídne českým pozorovatelům ještě několik příznivých nocí. Nezapomeňte sledovat astronomické kalendáře a připravit své dalekohledy.

Reference

[1] Meeus, J. (1998). Astronomical Algorithms (2nd ed.). Richmond, VA: Willmann-Bell. ISBN: 978-0943396613.

[2] White, N. M. (1979). Lunar Occultation Angular Diameters of Pleiades Stars: Direct Physical Measurements. The Astronomical Journal, 84(6), 872–876.
https://doi.org/10.1086/112487

[3] International Occultation Timing Association (2024). Pleiades Passage and Grazing Occultation Prediction Maps 2024–2029. IOTA Occultation Newsletter, Monograph Series 44, Topeka, KS.
https://www.lunar-occultations.com/iota/pleiades.htm

[4] Richichi, A., et al. (2005). CHARM2: An Updated Catalog of High Angular Resolution Measurements of Stellar Diameters and Binary Systems. Astronomy & Astrophysics, 431(2), 773–777.
https://doi.org/10.1051/0004-6361:20042037

[5] Česká astronomická společnost (2024). Devatenáctiletý nodální cyklus měsíční dráhy a pozorovací bulletin zákrytů hvězd. Ondřejov: ČAS.
https://www.astro.cz/clanky/ukazy/mesic-zakryva-plejady-cyklus.html