17.12.2024 09:49

Čeští vědci se podílejí na vývoji ekologických solárních článků

[https://www.avcr.cz/cs/pro-media/tiskove-zpravy/Cesti-vedci-se-podileji-na-vyvoji-ekologickych-solarnich-clanku/]
Nová technologie je srovnatelná s křemíkovými panely, výhodou je ale její nižší ekologická zátěž i výrobní náklady. V organických článcích se nevyskytují těžké kovy a k jejich výrobě nejsou třeba toxická rozpouštědla. Díky nižší hmotnosti je navíc možné jejich využití i v místech, kde tradiční solární panely nejsou vhodné - například jako průhledné fólie na okna nebo ve formě střešní krytiny, kde by se jednotlivé články mohly snadno zaklapnout do sebe podobně jako tašky na střeše. Vědci k jejich výrobě použili revoluční přístup využívající polymery a funkční organické materiály. „Jedná se o složité vícesložkové systémy obsahující polymerní složku a malé organické molekuly, které vzájemně interagují, čímž pomáhají k přenosu náboje,“ vysvětluje Libor Kobera z oddělení Strukturní analýzy Ústavu makromolekulární chemie AV ČR. Tým z Ústavu makromolekulární chemie AV ČR přispívá ke spolupráci strukturní analýzou pomocí spektroskopie nukleární magnetické rezonance (NMR). „Naším úkolem je odhalit, jakou má zkoumaný materiál strukturu a jak jsou jednotlivé složky vzájemně uspořádány. Následně se snažíme nalézt vztah mezi strukturou a vlastnostmi těchto materiálů,“ vysvětluje Jiří Brus, vedoucí oddělení strukturní analýzy. Spolupráce s Linköpingskou univerzitou Laboratoř NMR spektroskopie v pevné fázi ÚMCH úspěšně spolupracuje s týmem profesora Feng Gao z Linköpingské univerzity již více než pět let. Ústředním tématem dlouholetého výzkumu jsou solární články. Tým profesora Gao se zaměřuje na hledání nových materiálů a přístupů pro zvýšení účinnosti a ekologické šetrnosti. Speciální pozornost je věnována problematice perovskitových materiálů, které mají atraktivní vlastnosti, ale zatím také nedostatky, jako je nízká stabilita a ekologická zátěž kvůli obsahu těžkých kovů. Spolupráce s Linköpingskou univerzitou je také součástí aktuálního projektu uděleného Grantovou agenturou ČR (GA24-10199S), který je zaměřen na vývoj NMR spektroskopie v pevné fázi pro paramagnetické systémy. Zhang, R., Chen, H., Wang, T. et al. Equally high efficiencies of organic solar cells processed from different solvents reveal key factors for morphology control. Nat Energy (2024). https://doi.org/10.1038/s41560-024-01678-5 Kontakt:Leona PejcharováÚstav makromolekulární chemie AV ČR+420 774 174 113pejcharova@imc.cas.cz

16.12.2024 14:21

Vidět znamená věřit. Altermagnetismus dokazují první mikroskopické snímky

[https://www.avcr.cz/cs/veda-a-vyzkum/matematika-fyzika-a-informatika/Videt-znamena-verit-00001.-Altermagnetismus-dokazuji-prvni-mikroskopicke-snimky/]
Pražští výzkumníci spolupracovali na aktuální studii se svými kolegy z Velké Británie, Švédska, Švýcarska a Německa. Použitá mikroskopie s vysokým rozlišením je dostupná pouze na nejmodernějších měřicích zařízeních na synchrotronech a kromě experimentálních dovedností vyžaduje přípravu vysoce kvalitních vzorků a detailní teoretické znalosti altermagnetismu. Mikroskopické snímky znázorňují uspořádání střídajících se severních a jižních magnetických pólů v krystalu teluridu manganatého (MnTe). Tento materiál věda dříve považovala za antiferomagnet, protože magnetická pole na sousedních atomech manganu míří opačně a kolem materiálu nevytvářejí vnější magnetické pole. Vědci ale na synchrotronu naměřili tzv. pásové struktury (mapy, které se používají k popisu vlastnosti elektronů v krystalech), s jejichž pomocí dokázali, že navzdory absenci vnějšího magnetického pole jsou elektronické stavy v MnTe silně spinově rozštěpené. Ukázalo se, že škála a tvar spinového štěpení neodpovídají ani antiferomagnetu, ani feromagnetu, ale patří do nové, altermagnetické větve magnetických materiálů. (Více o tomto objevu ve studii z února 2024 taktéž v časopise Nature, případně v tiskové zprávě). „V aktuálním článku náš tým se spolupracovníky ukazuje mikroskopické obrazy uspořádání střídajících se severních a jižních magnetických pólů v MnTe v reálném prostoru,“ dodává Dominik Kriegner z Fyzikálního ústavu AV ČR. Vědci tak přinesli důkaz altermagnetismu přímou mikroskopickou metodou, která navazuje na zmíněný předchozí článek. Různé druhy magnetismu„Altermagnety kombinují přednosti feromagnetů a antiferomagnetů, které byly považovány za principiálně neslučitelné, a navíc mají také další jedinečné přednosti, jež se v ostatních větvích nevyskytují,” vysvětluje Tomáš Jungwirth z Fyzikálního ústavu AV ČR. O různých druzích magnetismu a o výzkumné cestě týmu kolem Tomáše Jungwirtha jsme psali v popularizačním časopise A / Magazín 4/2023. Nový svět pro IT technologieMagnetizace ve feromagnetech nabízí řadu fyzikálních jevů, které se používají mimo jiné pro výrobu vestavěných paměťových bitů v pokročilých integrovaných obvodech. Spintronická technologie doplňuje polovodičové bity v procesorových čipech. Altermagnetická spintronická zařízení mají potenciál řádově zvýšit výkon a snížit energetickou náročnost současných informačních technologií budoucnosti. Před vlastními experimentálními objevy zveřejnil od roku 2020 tým z Fyzikálního ústavu AV ČR spolu se svými spolupracovníky sérii článků teoreticky identifikujících a popisujících novou větev altermagnetických materiálů. Kromě spintroniky upoutala předpověď altermagnetismu pozornost v mnoha oborech fyziky kondenzovaných látek, přičemž za poslední dva roky vědci z celého světa zveřejnili více než pět set studií navazujících na původní práce týmu z Fyzikálního ústavu AV ČR. Velká věda není sólo projektPřestože získat grant Evropské výzkumné rady ERC Advanced grant se daří přibližně jednomu procentu vědců v Evropě, Tomáš Jungwirth z Fyzikálního ústavu AV ČR obstál ve velké mezinárodní konkurenci už podruhé (poprvé v roce 2010). Na projekt Altermagnetismus a spintronika bez magnetizace a relativity získal v roce 2023 maximální možnou podporu ve výši 2,5 milionu eur (v přepočtu přes 61 milionů korun). O svých osobních zásluhách ale příliš mluvit nechce. Rozhodující podle něj není snaha jednotlivce, ale práce celého týmu. ERC grant navíc není jedinou větší finanční podporou, na kterou tým dosáhl. „Kolegyně Helena Reichlová získala významnou podporu k založení centra Dioscuri iniciovaného Společností Maxe Plancka a dva velké granty dostal také Dominik Kriegner - JUNIOR STAR od Grantové agentury ČR a prémii Lumina quaeruntur od Akademie věd," říká Tomáš Jungwirth. „Každý z těchto grantů je kamínkem do mozaiky financování naší vědecké práce. Díky nim jsme v mimořádně dobré situaci, umožňují nám svobodně pracovat na tom, co chceme rozvíjet,“ dodává vědec s tím, že další velkou podporu přináší také významný grant z operačního programu Jan Amos Komenský. V roce 1991 vystudoval Tomáš Jungwirth fyziku na Univerzitě Karlově, kde o šest let později absolvoval také doktorské studium. Jako doktorand a postdoktorand získával zkušenosti na americké Indiana University (1994-1995 a 1997-1999) a v letech 2000-2004 působil jako vědecký pracovník na University of Texas. Na začátku nového milénia se vrátil do České republiky a stal se seniorním vědeckým pracovníkem Fyzikálního ústavu AV ČR. Od roku 2007 v něm vede oddělení spintroniky a nanoelektroniky. Zároveň je od roku 2004 profesorem na britské univerzitě v Nottinghamu. Je držitelem Akademické prémie (2008), ceny Neuron (2018) a ceny ministra školství (2020), 24. listopadu 2024 obdržel Národní cenu vlády Česká hlava. (CC) Letošní vědecké články vědců z Fyzikálního ústavu AV ČR a jejich kolegů o altermagnetismu: Amin, O.J., Dal Din, A., Golias, E. et al. Nanoscale imaging and control of altermagnetism in MnTe. Nature 636, 348-353 (2024). doi.org/10.1038/s41586-024-08234-x Krempaský, J., Šmejkal, L., D’Souza, S.W. et al. Altermagnetic lifting of Kramers spin degeneracy. Nature 626, 517-522 (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-023-06907-7 Text: Leona Matušková, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR, s využitím tiskové zprávy AV ČRFoto: René Volfík (Fyzikální ústav AV ČR), Jana Plavec, Divize vnějších vztahů SSČ AV ČR Na úvodní fotografii jsou Libor Šmejkal z Univerzity Johannese Gutenberga, Peter Wadley z Nottinghamské univerzity a Tomáš Jungwirth z Fyzikálního ústavu AV ČR Text a fotografie označená CC jsou uvolněny pod svobodnou licencí Creative Commons.

16.12.2024 14:21

PLATOSpec, nový spektrograf v Chile pro lov exoplanet

[https://www.avcr.cz/cs/pro-media/tiskove-zpravy/PLATOSpec-novy-spektrograf-v-Chile-pro-lov-exoplanet/]
PLATOSpec se připojí k plejádě dalších specializovaných přístrojů podporujících misi PLATO Evropské kosmické agentury (ESA). Ta plánuje spustit misi PLATO (PLAnetary Transits and Oscillations of stars) v roce 2026. Jedním z jejích cílů je najít exoplanety velikosti Země a dokonce i jejich měsíce. PLATO bude pozorovat tisíce hvězd. Hvězdy, které mohou mít planetárního souputníka, musí být následně prověřeny, aby bylo možné vybrat ty, které budou pozorovány podrobněji. Extrasolární planety o rozměrech Země mohou odhalit pouze velké dalekohledy se spektrografem s velmi vysokým rozlišením. Čas na velkých pozorovacích zařízeních, jako například Evropské jižní observatoře (ESO), je velmi žádaný, a proto je nutné předem vybrat nejslibnější kandidáty pomocí přístrojů jako je PLATOSpec. Pozemní pozorování hvězd z mise PLATO Velká část pozorovacího času PLATOSpec je vyhrazena pro pozemní pozorování cílů kosmické mise PLATO. Nový přístroj bude sledovat hvězdy z hlavní sady cílů mise PLATO s přesností radiální rychlosti až 2 metry za sekundu (pro úspěšnou detekci našeho Jupitera je třeba přesnost kolem 5 m/s po 11 let). Rozlišovací schopnost nového spektrografu je R=70 000 a umožňuje tím pádem rozlišit i velmi úzké spektrální čáry plynů v atmosféře hvězdy, ale i planety. PLATOSpec pozoruje v rozsahu vlnových délek od 380 do 700 nanometrů, protože byl navržen tak, aby byl citlivý na modrých vlnových délkách, kde jsou spektrální čáry užitečné zejména pro měření úrovně aktivity hvězdy. Aktivita hvězdy komplikuje detekci extrasolárních planet, proto je pro nalezení malých extrasolárních planet zásadní pochopit aktivitu hvězdy a její změny v čase. PLATOSpec je navíc vybaven několika kalibračními režimy pro měření Dopplerova jevu hvězd. Měření Dopplerova jevu je důležité pro proces prověřování, protože umožňuje vědcům vypočítat hmotnost průvodce. Čím větší je posun čar ve spektru kvůli Dopplerovu jevu, tím hmotnější je planetární průvodce. Zvláštní vlastností spektrografu je, že kalibrační režim lze přizpůsobit jasnosti pozorované hvězdy. Přístroj proto přispěje k mnoha oblastem vědy. PLATOSpec byl vytvořen konsorciem PLATOSpec – vyjmenované instituce najdete na konci tiskové zprávy. Nový spektrograf je umístěn na dalekohledu o průměru 1,52 metru na chilské observatoři La Silla, která patří Evropské jižní observatoři (ESO). Česká společnost ProjectSoft HK, a.s. renovovala řídicí systémy dalekohledu. Centrum TOPTEC - oddělení Ústavu fyziky plazmatu AV ČR modernizovalo přední část dalekohledu pomocí speciálních oktogonálních optických vláken s inovativním systémem injekce světla. Dalekohled a spektrograf bude dálkově ovládán buď z českého Ondřejova či Brna, z německého Tautenburgu nebo z chilského Santiaga de Chile. Petr Kabáth, vědecký pracovník Astronomického ústavu Akademie věd ČR a vedoucí projektu vyjadřuje potěšení, že PLATOSpec je nyní plně funkční: „PLATOSpec je skvělým příkladem toho, jak mohou být starší dalekohledy stále velmi užitečné. Dalekohled o průměru 1,52 metru začal pracovat v 60. letech minulého století a v roce 2002 byl vyřazen z provozu. Nyní mu náš nejmodernější spektrograf poskytne nový a velmi zajímavý program“. Pavel Pintr, vedoucí týmu TOPTEC z Ústavu fyziky plazmatu AV ČR, vysvětluje důvody optické modernizace 1,52 metrového dalekohledu: „Optická modernizace zvýšila účinnost dalekohledu, a proto lze pozorovat slabší hvězdy s vysokou přesností spojenou se spektrografem. Námi navržený a vyrobený systém injekce světla z dalekohledu do vlákna je nová inovativní část dalekohledu a podle prvních měření se ukazuje, že je velmi účinný.“ „Jsem velice rád, že se i Masarykova univerzita připojila k tomuto úžasnému projektu a studenti všech stupňů studia astrofyziky na Přírodovědecké fakultě budou moci použít získaná data při psaní svých závěrečných prací“, říká Jan Janík, vedoucí týmu na Ústavu teoretické fyziky a astrofyziky PřF MU. Marek Skarka ze skupiny výzkumu exoplanet Astronomického ústavu AV ČR  dodává: “Celý projekt je ukázkou perfektně fungující mezinárodní spolupráce. Nicméně je také ukázkou toho, že v České republice existuje dostatek excelentních ústavů a firem, které jsou schopné dodat součásti moderního automatického dalekohledu.” Artie Hatzes, vědecký pracovník Durynské státní observatoře v Tautenburgu, vysvětluje, proč je PLATOSpec pro všechny partnery konsorcia tak důležitým přístrojem: „Většina partnerů konsorcia se nachází na severní polokouli. PLATOSpec nám poskytuje přístup k noční obloze jižní polokoule a umožňuje nám provádět pozemní podporu pro misi PLATO, která bude pozorovat hvězdy na jižní obloze.“ Leonardo Vanzi, profesor na Pontificia Universidad Católica de Chile, Santiago, Chile, vytvořil optický design PLATOSpec a dohlížel na jeho konstrukci: „První světlo jsme získali v plánovaném termínu. Nyní jsme připraveni podrobně studovat hvězdnou aktivitu a podporovat misi PLATO.“ Kontakt:  Dr. Petr KabathStelární oddělení, skupina výzkumu exoplanetAstronomický ústav AV ČRpetr.kabath@asu.cas.cz Pavel Suchantiskový tajemník Astronomického ústavu Akademie věd České republikysuchan@astro.cz737 322 815

16.12.2024 07:49

Archeologové odkryli u Prahy sídliště staré 7000 let

[https://www.avcr.cz/cs/pro-media/tiskove-zpravy/Archeologove-odkryli-u-Prahy-sidliste-stare-7000-let/]
Záchranný archeologický výzkum v dalším úseku plánované dostavby Pražského okruhu, konkrétně v katastru obcí Lipany, Kuří a Nupaky, přinesl četné nálezy datované od mladší doby kamenné až po vrcholný středověk. Pravěké sídliště s dílnou Nejstarší odkryté objekty zastupuje osm dlouhých sloupových staveb, které jsou předběžně datované do konce neolitu až počátku eneolitu (ca 2. polovina 6. tisíciletí př. n. l.). Na sídlišti se vyskytovaly i běžné sídlištní skladovací jámy, některé z nich druhotně použité jako odpadní. „Četné kamenné sekerky nebo sekeromlaty, jejich polotovary, vývrtky ze sekeromlatů, nepovedené výrobky navíc dokládají přítomnost místní dílny na zpracování broušené kamenné industrie,“ popisuje Monika Psohlavcová, vedoucí výzkumu tohoto úseku z Archeologického ústavu AV ČR, Praha. Každodennost i významný člen halštatské komunity Archeologové také prozkoumali část vesnice z pozdní doby halštatské/časné doby laténské (5. st. př. n. l.). V tomto období byly domy částečně zahloubené do země – odkryto bylo celkem 10 polozemnic, ale také množství dalších sídlištních jam, žlábků a pozůstatků nadzemních konstrukcí. Vedle hrubší kuchyňské keramiky se dochovalo i jemnější stolní keramické zboží, v některých případech opatřené působivou kolkovou výzdobou. Každodenní život dále dokládají přesleny, drobné železné i bronzové nástroje, a také hliněné či skleněné korálky. Pozoruhodný je nález ouška z kylixu – oblíbené nádoby k pití vína v adriatické oblasti, který společně se skleněnými korálky dokládá (byť spíše zprostředkovaný) kontakt zdejších obyvatel se Středomořím. Společně s nálezem bronzových koňských falér (ozdob) tak dosvědčuje přítomnost výše společensky postaveného člena zdejší pozdně halštatské/časně laténské komunity.  Za doklad kovozpracovatelské výroby lze považovat poměrně četné fragmenty strusky (vedlejší produkt vznikající při tavbě kovů) nebo část keramické dyzny. „Dyzna byla součástí měchu použitého pro vhánění vzduchu do pyrotechnického zařízení tak, aby se zvýšila teplota. Nejčastěji právě při zpracování kovů,“ doplňuje Monika Psohlavcová. Hluboké jámy možná souvisely se zlatem V další části zkoumaného úseku odborníci odkryli několik desítek jam nejčastěji kruhového průměru o rozměrech 2–5 m. Jejich hloubku zjišťovali v několika případech pouze pomocí vysvahování bagrem, protože se jámy zahlubovaly i do hloubky přes 4 metry a nebylo tak možné je kopat ručně až ke dnu. „Velmi sporadický datovatelný materiál z výplně nám umožnil vročit je do 13. století. Je velmi pravděpodobné, že tyto jámy souvisely s prospekcí či přímo těžbou zlata ve štěrkopískových terasách Pitkovického potoka. Tato předběžná interpretace vychází z konzultace s našimi předními montánními archeology a geology, nahrává jí však i skutečnost, že se lokalita nachází zhruba 15 km vzdušnou čarou od Jílového u Prahy, které bylo historicky nejdůležitějším českým zlatým dolem, především pak pro 13.–14. století,“ upřesňuje Monika Psohlavcová. Záchranný archeologický průzkum pokračuje Archeologové v součinnosti s Ředitelstvím silnic a dálnic (ŘSD) pokračují se záchranným archeologickým výzkumem v trase plánované dostavby Pražského okruhu v úseku D1-Běchovice. Od letošního května, kdy na chybějící úsek Pražského okruhu zamířila těžká technika, už prozkoumali více 9000 archeologických objektů. Připravovaná trasa D1 – Běchovice vede oblastí, kterou procházeli a osídlovali lidé už od pravěku, a tak ji nejdříve musejí prozkoumat archeologové. Výzkum vedou pracovníci pražského Archeologického ústavu AV ČR ve spolupráci s Ústavem archeologické památkové péče středních Čech a společností Osina Archeo. Dostavba Pražského okruhu v úseku D1 – Běchovice Stále probíhá záchranný archeologický výzkum a související zemní práce. Souběžně 16. prosince 2024 začne samotná dostavba chybějící části Pražského okruhu v úseku mezi Běchovicemi a dálnicí D1. Na realizaci projektu v hodnotě 9,76 miliardy korun bez DPH se bude podílet sdružení firem Eurovia CZ, Stavby mostů, Porr a Porr Bau. Stavba zahrnuje dva tunely a čtyři mimoúrovňové křižovatky. Nový úsek Pražského okruhu propojí dálnice D1, D11 a D10, čímž uleví přetížené Jižní spojce, Štěrboholské radiále a dalším dopravním tahům v Praze. Po jeho dokončení v roce 2027 by se měla odklonit kamionová doprava z vnitřních částí města, což přispěje k lepší dopravní situaci i kvalitě života místních obyvatel. „První řidiči by se po novém úseku Pražského okruhu mohli projet v roce 2027,“ uzavírá tiskový mluvčí ŘSD Jan Rýdl. Pražský okruh, klíčová dopravní stavba České republiky, bude po svém dokončení měřit 83 kilometrů a propojí deset dálnic. Aktuálně je v provozu zhruba polovina jeho délky. Kontakt: Monika PsohlavcováArcheologický ústav AV ČR, Prahapecinovska@arup.cas.cz

13.12.2024 12:14

Odhalena nová tajemství černých děr

[https://www.avcr.cz/cs/pro-media/tiskove-zpravy/Odhalena-nova-tajemstvi-cernych-der-00001/]
Nový objev O existenci rentgenového binárního systému Swift J1727.8–1613 se až do srpna loňského roku nevědělo. Tmavé místo na obloze začalo z čista jasna zářit na všech vlnových délkách a upoutalo celosvětovou pozornost astronomů zejména v rentgenovém oboru, kde byl objekt po několik měsíců jasnější než jiný známý zdroj rentgenového záření uvnitř naší Galaxie – Krabí mlhovina. Náhlé vzplanutí je pro dvojhvězdné systémy typické, ale zřídkakdy je tak jasné a relativně blízko. Proto se na tento objekt zaměřily všechny významné rentgenové observatoře včetně družice IXPE, což je společný projekt NASA a Italské kosmické agentury. Na palubě IXPE je speciální teleskop, který umožňuje měřit polarizaci rentgenového záření. Polarizace určuje množství vln světla kmitající v daném směru. Ukazuje se, že to je klíčový nástroj pro porozumění procesům probíhajícím např. v blízkosti černých děr, které mají silnou gravitaci, jež ovlivňuje okolní materiál a záření. Polarizace nám pomáhá objasnit, jaká je struktura hmoty v blízkosti černé díry. Změny ve spektrech doprovázeny změnami v polarizaci rentgenového záření První studie, vedená Jiřím Svobodou z Astronomického ústavu Akademie věd České republiky, se zaměřila na dramatické změny v polarizaci rentgenového záření pozorované během různých fází vzplanutí systému Swift J1727.8−1613 od srpna 2023 do února letošního roku. „Náš výzkum ukázal, že během přechodu mezi tzv. tvrdým a měkkým spektrálním stavem rentgenového záření, dochází rovněž k významným změnám v polarizaci,“ vysvětluje Jiří Svoboda. V počáteční fázi vzplanutí dominovala záření tzv. koróna, která je hlavním zdrojem tvrdého rentgenového záření v systému. V následném měkkém stavu, kdy je pozorované záření méně energetické, vychází více rentgenových fotonů přímo z akrečního disku. Astronomové nejprve navrhli nová pozorování, na jejichž základě pak zjistili dramatický pokles polarizace. To, že změny v energetickém spektru, tedy v jeho barvě, jsou doprovázeny změnami v polarizaci, potvrzuje, že struktura akrečního disku a koróny se během této fáze významně mění. „Je to právě polarizace, která prokazuje geometrické změny v rozložení hmoty u černých děr,“ podotýká Jiří Svoboda. Obnovení polarizačního stavu: překvapivé zjištění Druhá studie objektu Swift J1727.8−1613, kterou vedl Jakub Podgorný opět z Astronomického ústavu AV ČR, se zabývala obnovením polarizace rentgenového záření po přechodu zpět z měkkého do tvrdého stavu. Tvrdý stav znamená, že záření vzdáleného zdroje je mnohem energetičtější. Pozorovaná binární soustava se do tohoto stavu vrátila v dubnu letošního roku po několika měsících, ovšem se zhruba stonásobně utlumenou jasností oproti prvotnímu vzplanutí v srpnu 2023. „Vůbec poprvé jsme zaznamenali rentgenovou polarizaci u binárního systému v tomto přechodovém období,“ říká Podgorný a dodává: „Zjistili jsme, že polarizace se vrátila k hodnotám zaznamenaným během počáteční fáze výbuchu u téhož zdroje, což znamená, že geometrie koróny se pro tento tvrdý stav výrazně nemění, i když rentgenový jas významně klesne.“ Přestože pokles rentgenové jasnosti byl predikován, současné úplné obnovení polarizačního stavu bylo nečekané. Toto zatím poslední pozorování zdroje s IXPE naznačuje, že struktura koróny a disku je u binárních systémů po návratu z měkkého stavu mnohem stabilnější, než se dříve myslelo. Protože dominantní směr kmitů světla je v takovém případě u Swift J1727.8−1613 identický s dříve pozorovaným výtryskem hmoty, lze se domnívat, že se horké plazma v koróně opět rozpíná ve směru roviny disku podobně jako u původního tvrdého stavu s vysokou jasností. Význam objevů Tyto výsledky představují významný krok vpřed v našem porozumění tomu, jak černé díry interagují s okolním materiálem a dokazují, že analýza pomocí rentgenové polarizace je ideálním nástrojem. „Pro úplné určení konfigurace v blízkosti černých děr v binárních systémech jsou nezbytná další pozorování s IXPE pro více zdrojů. Úspěšná první pozorovací kampaň Swift J1727.8−1613 v různých stavech je tak tím nejdůležitějším začátkem nové kapitoly,“ uzavírá Michal Dovčiak z Astronomického ústavu Akademie věd České republiky, který se na publikacích rovněž podílel a který je vedoucím pracovní skupiny IXPE, která se zaměřuje právě na černé díry hvězdné hmotnosti. Studie byly publikovány v odborných periodikách The Astrophysical Journal Letters a Astronomy & Astrophysics a jsou k nahlédnutí pro další informace zde:  https://iopscience.iop.org/article/10.3847/2041-8213/ad402e https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2024/06/aa50566-24/aa50566-24.html Na webu NASA: https://www.nasa.gov/missions/ixpe/nasas-ixpe-details-shapes-of-structures-at-newly-discovered-black-hole/ Kontakt pro média: RNDr. Jiří Svoboda, Ph.D., Astronomický ústav Akademie věd České republikyjiri.svoboda@asu.cas.cz Pavel Suchantiskový tajemník Astronomického ústavu Akademie věd České republikysuchan@astro.cz737 322 815

12.12.2024 11:14

Čeští vědci dosáhli průlomu ve sledování zemětřesení v Etiopii

[https://www.avcr.cz/cs/pro-media/tiskove-zpravy/Cesti-vedci-dosahli-prulomu-ve-sledovani-zemetreseni-v-Etiopii/]
„Tento projekt je průlomem pro pochopení seismické aktivity v jižní části Etiopské příkopové propadliny. S lepšími daty můžeme lépe posoudit reálnou hrozbu vzniku zemětřesení a snad i stanovit místa, kde může mít seismická aktivita nejhorší následky. Závěry tak mohou být užitečné pro krizové řízení samospráv v rychle rostoucí městské oblasti Arba Minch. I když ze zatím neznámých důvodů mají v posledních dvaceti letech zemětřesení v Etiopii relativně nízká magnituda, jsou častá a narušují každodenní život obyvatel a vyvolávají obavy z potenciálních rizik,“ řekl Jan Valenta, vedoucí výzkumník z Ústavu struktury a mechaniky hornin Akademie věd ČR (ÚSMH AV ČR). Projekt, vedený vědci z ÚSMH AV ČR, Univerzity Karlovy a Arba Minch University, spočíval ve zbudování tří nových seismických stanic v Arba Minch, Dorze a NechSar National Park. Díky této síti se mimo jiné podařilo zpřesnit polohu epicentra zatím největšího letošního zemětřesení v oblasti o magnitudě 4,9 z 12. května 2024, které bylo původně světovými monitorovacími systémy situováno zhruba o 100 km jižněji. „Kromě monitorování zemětřesení umožňuje nová síť seismických stanic také zjistit přesnější umístění hlubokých zlomových struktur, které mohou být potenciálním zdrojem zemětřesení,“ doplnila členka týmu Lucia Fojtíková z ÚSMH AV ČR. Výzkumný tým plánuje novou síť rozšířit a propojit ji s regionálními i světovými seismickými datovými centry. „Posílení kapacity pro monitorování zemětřesení je zásadním krokem pro ochranu našich obyvatel,“ zdůraznil význam tohoto projektu člen týmu Tariku Degife z Arba Minch University. Seismická data zaznamenaná nově instalovanými stanicemi (ARBM, DORZ a NECH) jsou zatím volně dostupná na vyžádání od výzkumného týmu. Budoucnu budou snadno k dispozici přes mezinárodní seismologické databáze pro všechny zájemce. Tento výzkum finančně podpořil Czech-UNDP Challenge Fund, partnerství mezi Programem OSN pro rozvoj (UNDP) a Českou republikou. Projekt byl financován v rámci Czech Challenge Fund 2023 UNDP-IRH-00048, který podporuje udržitelný rozvoj prostřednictvím vědecké spolupráce. Kontakt: Jan ValentaÚstav struktury a mechaniky hornin Akademie věd ČRvalenta@irsm.cas.cz Zážitky a práci týmu z poslední expedice v Etiopii najdete na Facebooku AV ČR s hastagem #zavodoudoEtiopie

12.12.2024 10:14

V ÚOCHB AV ČR se otevírá unikátní zázemí pro kryogenní elektronovou mikroskopii

[https://www.avcr.cz/cs/pro-media/tiskove-zpravy/V-UOCHB-AV-CR-se-otevira-unikatni-zazemi-pro-kryogenni-elektronovou-mikroskopii/]
 „Kryogenní elektronová mikroskopie umožňuje zkoumat biomolekuly, jako například bílkoviny, nukleové kyseliny a jejich komplexy v téměř atomárním rozlišení a vytvářet 3D modely těchto molekul. Dále se takto dají pozorovat i viry, bakterie nebo buněčné struktury,“ vysvětluje Tomáš Kouba. To vše se děje na principu velmi rychlého zchlazení zavodněného vzorku na kryogenní teplotu. Vzorek se ponoří do kapalného ethanu chlazeného kapalným dusíkem o teplotě cca -180 °C tak, aby se při mražení vzorku nestihla vytvořit krystalová mřížka. Vše lze poté sledovat v prostředí amorfního ledu, s nadsázkou můžeme říct, že se vzorek jeví, jako by byl zalitý ve skle. Kromě prostor pro přístrojové vybavení vznikly v nové budově ÚOCHB i laboratoř pro mikroskopii skenovací sondou, podpůrná pracoviště, další zásobník na kapalný dusík i nezbytné technologické zázemí. Do budoucna se počítá se zařízením na rekuperaci hélia, na němž ústav spolupracuje s Fyzikálním ústavem AV ČR a s Matematicko-fyzikální fakultou UK. „Otevření nové budovy K je skvělou příležitostí dál rozšířit potenciál vynikající vědy v našem ústavu. Jen málokterá investice je lepší než do technologického zázemí výzkumu, který můžou využít vědci a vědkyně z ÚOCHB,“ říká ředitel ústavu, prof. Jan Konvalinka. Neotřelé stavební řešení nové budovy navrhl vedoucí technického úseku Karel Šobíšek: „Kromě technologických nároků musela stavba vyhovět i přísnému dohledu úřadů. Tento fakt a potřeba odstínit pracoviště od vnějších vlivů jsou hlavními důvody, proč není možné spatřit „Káčko“ z ulice,“ popisuje. Výjimečné je také to, že stavba vzniká primárně jako zázemí pro kryogenní elektronovou mikroskopii. Pomocí důmyslného řešení se navíc prostory dvoupatrové budovy, z velké části zahloubené pod zem, daří izolovat od vnějších vlivů a vibrací. To je pro tento druh pozorování klíčové. Ráz interiéru určí zejména pohledový beton a zvenku objekt obklopí zeleň, takže se její povrch stane přirozenou součástí zahrady a relaxačních zón pro zaměstnance ÚOCHB. Kontakt: Veronika SedláčkováÚOCHB – Komunikaceveronika.sedlackova@uochb.cas.czmob: +420 602 160 135

12.12.2024 08:14

Genetické vzorky zvířat z muzeí rozkryly některé evoluční záhady afrických savců

[https://www.avcr.cz/cs/pro-media/tiskove-zpravy/Geneticke-vzorky-zvirat-z-muzei-rozkryly-nektere-evolucni-zahady-africkych-savcu/]
Díky moderním genetickým technologiím a odhodlání vědců z Ústavu biologie obratlovců Akademie věd ČR se podařilo rozluštit evoluční záhady vzácných afrických savců, kteří byli známi pouze ve formě starých muzejních exponátů. Publikované články v předních zoologických časopisech ukazují, že práce se starou DNA otevírá nové možnosti pro pochopení evoluce biodiverzity. „Analýza starých vzorků DNA trochu připomíná Jurský park. Přestože jsou vzorky odebírány ze zvířat uchovávaných stovky let v zaprášených muzejních depozitářích, dokážeme z nich získat cenná data, která zásadně mění naše chápání evolučních vztahů mezi organismy,“ vysvětluje Josef Bryja z Ústavu biologie obratlovců AV ČR, vedoucí výzkumné skupiny zaměřené na výzkum biodiverzity savců v subsaharské Africe. Leimacomys: Ztracený savčí rod s novou identitou První publikace se zaměřila na tajemný druh hlodavce Leimacomys buettneri. Celý rod Leimacomys je znám jen na základě dvou jedinců, které přivezl do Berlína plukovník Büttner z tehdejšího Toga v roce 1890 (údajně naložené v láhvi s rumem). Po více než 130 let se vědci nemohli shodnout, kam v evolučním stromě tento savčí rod patří. Od prvotního nálezu se rovněž nepodařilo tyto hlodavce znovu v přírodě objevit, přestože za nimi bylo vypraveno několik speciálních expedic. Čeští vědci jako první přečetli jejich genetickou informaci, konkrétně sekvenovali celou mitochondriální DNA (mitogenom) Leimacomys buettneri. Na základě analýz vzorků pocházejících z muzea v Berlíně umístili vědci tento druh mezi myšovité hlodavce (čeleď Muridae) jako samostatnou evoluční linii, která nemá žádné jiné žijící příbuzné. „Tento výsledek přepisuje dosavadní klasifikaci a ukazuje, že Leimacomys je posledním zástupcem starobylé linie hlodavců, snad ještě i dnes přežívající v západní Africe,“ říká Josef Bryja. Evoluční hádanka rozřešena Druhá studie se zabývala rozřešením evolučních vztahů malých šplhavých myšek z rodu Dendromus. Mnoho populací „dendromyší“ v různých částech subsaharské Afriky bylo popisováno jako druh Dendromus mystacalis, nicméně dřívější genetické analýzy nově odchycených jedinců neobjevily žádný takto široce rozšířený druh. Tudíž nebylo zřejmé, kterému druhu vlastně toto pojmenování náleží. Jedinou možností, jak to zjistit, byla sekvenace tzv. holotypu (jedince, podle kterého byl druh popsán). Ten je od roku 1863 vypreparován v přírodovědném muzeu ve Stuttgartu. Po složitém vyjednávání se podařilo kousek jednoho článku prstu z holotypu získat a v laboratoři ÚBO AV ČR přečíst jeho genetickou informaci. Díky tomu už dnes víme, že Dendromus mystacalis je endemickým ohroženým druhem, který se vyskytuje pouze v okrajových částech Etiopské vysočiny. „Staré vzorky uchovávané v muzeích představují nenahraditelný zdroj informací. Díky nejmodernějším metodám můžeme tyto stoleté poklady oživit a přinést objevy, které mohou být zásad ní pro ochranu biologické rozmanitosti,“ dodává Josef Bryja. Náročná analýza staré DNA Výsledky ze Studence, kde se molekulární laboratoř nachází, jsou významným krokem k pochopení evolučních procesů na africkém kontinentu. Práce se starými vzorky DNA však vyžaduje vysokou úroveň odbornosti, speciální laboratorní podmínky a moderní technologie. „Staré biologické vzorky obsahují jen malé množství genetického materiálu, bývají kontaminovány cizorodými mikroorganismy a jejich DNA bývá často velmi fragmentovaná. Musíme pracovat v přísně kontrolovaných podmínkách, používat specializované přístroje a postupy. K analýze starého genetického materiálu používáme metodu tzv. genomového skimmingu. To v našem případě afrických savců zjednodušeně znamená, že se metodami vysokokapacitního sekvenování přečte pouze tolik genomu, abychom mohli poskládat sekvenci kompletní mitochondriální DNA. Získanou genetickou informaci poté porovnáváme s naší velkou databází sekvencí z čerstvého materiálu dovezeného z Afriky. To nám pomáhá klasifikovat jednotlivé vzorky a pochopit evoluční vztahy,“ vysvětluje Anna Bryjová z Ústavu biologie obratlovců AV ČR. „Celý proces od izolace DNA až po analýzu dat je časově i technicky velmi náročný, ale výsledky za tuto námahu rozhodně stojí.“ Úspěch české laboratoře Obě studie potvrzují špičkovou úroveň českého výzkumu při práci s historickými vzorky a význam této metody pro taxonomii i ochranu biodiverzity. Po publikování prvních výsledků se na vědce ÚBO AV ČR nyní obracejí zoologové z předních přírodovědných muzeí v Paříži, Londýně či Chicagu, neboť obdobné analýzy mohou definitivně vyřešit přetrvávající staleté taxonomické otázky. DOI: https://doi.org/10.1007/s13127-024-00659-6 DOI: https://doi.org/10.1515/mammalia-2024-0040 Kontakt: Prof. Mgr. et. Mgr. Josef Bryja, Ph.D.Ústav biologie obratlovců AV ČRe-mail: bryja@ivb.cz

12.12.2024 08:14

TALENT: kritický přehled odborné literatury na téma nadání

[https://www.avcr.cz/cs/pro-media/tiskove-zpravy/TALENT-kriticky-prehled-odborne-literatury-na-tema-nadani/]
Rozvoj lidského talentu a vzdělanosti může představovat obrovský společenský přínos, ať už prostřednictvím lepších životních rozhodnutí jedinců, vyšší občanské angažovanosti, nižší kriminality nebo vyšší míry inovativnosti, jež je hnacím motorem hospodářského růstu. Empirická data potvrzují, že rozdíly v úrovni vzdělanosti mohou vysvětlit až 73 % rozdílů v hospodářském růstu mezi zeměmi. Ukazuje se, že pro rozvoj plného potenciálu nadaných jsou klíčové včasná identifikace a následné vzdělávání pomocí intervenčních programů. Důležité je také řízení tohoto procesu na všech úrovních vzdělávacího systému a průběžné vyhodnocování. Rozvoj nadání vyžaduje vytvoření podpůrného prostředí, k čemuž jsou ve světě využívány různé strategie. Mezi efektivní a relativně levné metody patří obohacení učebních osnov pro nadané žáky a akcelerace, která je v ČR většinou realizována možností přeskakovat ročník. Další formu intervence představuje selekce žáků podle schopností, nicméně její dopady jsou sporné. "Selekce žáků na základě schopností sice může usnadnit výuku a její akceleraci v homogennějších třídách, ale zároveň může prohlubovat nerovnosti ve vzdělávání, zejména v případě rané selekce žáků dle schopností, kdy hraje klíčovou roli rodinné zázemí,” vysvětluje sporné účinky selekce spoluautorka studie Miroslava Federičová.Mnozí nadaní jedinci čelí v průběhu svého vývoje sociálním a ekonomickým jež brání rozvoji jejich plného potenciálu. Odborná literatura hovoří o těchto opomenutých nadaných dětech jako o “ztracených Einsteinech”. Nejčastěji se vyskytují v nízkopříjmových rodinách a regionech a lokalitách, kde chybí vzory úspěšného a aspirativního chování. Významnou skupinu mezi “ztracenými Einsteiny” tvoří nepřekvapivě ženy. Nadaní a talentovaní mladí lidé představují pro společnost velkou příležitost rozvoje. Z tohoto pohledu jsou na základě zahraničních studií klíčová následující doporučení na úrovni škol a vzdělávacího systému: Ve školách by se vzdělávání nadaných mělo týkat všech pedagogů a vedení školy by mělo poskytovat supervizi a systematicky usilovat o zlepšování kvality ve všech oblastech výuky. Rozdíly v kvalitě učitelůmezi školami jsou zásadní a rozdíly v dopadu dobrých a špatných učitelů na žáky mohou být obrovské. Vzdělávání nadaných je nutné více začlenit do formálního vzdělávání učitelů i do jejich dalšího profesního rozvoje. Školy potřebují lepší podporu při identifikaci nadaných žáků, která by měla probíhat již v raném věku, být aplikována univerzálně na všechny žáky a založena na potenciálu spíše než na prokázaných studijníchvýsledcích. Lepší alokaci talentu je možné podpořit poskytováním spolehlivých informací o výsledcích studentů, kvalitě škol a přínosech vzdělání. Klíčová je celková kvalita vzdělávacího systému na všech úrovních. Nedostatky a neefektivity ve vzdělávacím systému jako celku se promítají do všech oblastí, tedy i do případných opatření na podporu nadaných. Každá intervence do vzdělávání nadaných by měla procházet pravidelným hodnocením dopadů. Údaje shromažďované pro administrativní účely by měly být použitelné a měly by se používat k dalšímu rozvoji vzdělávacího systému. Studie vznikla s podporou Akademie věd ČR v rámci programu Strategie AV21 Společnost v pohybu. Kontakt: Miroslava Federičová, miroslava.federicova@cerge-ei.czTomáš Protivínský, tomas.protivinsky@cerge-ei.cz

11.12.2024 17:14

Vidět znamená věřit. Altermagnetismus dokazují první mikroskopické snímky

[https://www.avcr.cz/cs/pro-media/tiskove-zpravy/Videt-znamena-verit.-Altermagnetismus-dokazuji-prvni-mikroskopicke-snimky/]
Výzkumníci spolupracovali na snímcích s vědci z Nottinghamské univerzity, synchrotronových zařízení ve Velké Británii, Švédsku a Švýcarsku a Max Planckova institutu a Univerzity Johannese Gutenberga v Německu. „V aktuálním článku náš tým se spolupracovníky ukazuje mikroskopické obrazy uspořádání střídajících se severních a jižních magnetických pólů v MnTe v reálném prostoru,“ uvádí Dominik Kriegner z Fyzikálního ústavu AV ČR. Vědci tak přinesli další důkaz altermgnetismu tentokrát přímou mikroskopickou metodou, která navazuje na předchozí článek v časopise Nature. Ten popisoval spektroskopická měření kvantových energetických hladin v prototypickém altermagnetickém materiálu MnTe. Použitá mikroskopie s vysokým rozlišením je dostupná pouze na nejmodernějších měřicích zařízeních na synchrotronech a kromě experimentálních dovedností vyžaduje přípravu vysoce kvalitních vzorků a detailní teoretické znalosti altermagnetismu. „Vynaložené úsilí se však vyplatilo, protože vidět znamená věřit,“ uvedl Tomáš Jungwirth, vedoucí koordinátor práce z Fyzikálního ústavu AV ČR. Prezentované mikroskopické snímky představují milník, který by měl iniciovat rozsáhlý experimentální výzkum altermagnetů, stejně jako vývoj altermagnetických spintronických zařízení směrem k budoucím vysoce škálovatelným IT. Nový svět pro IT technologie Magnetizace ve feromagnetech nabízí řadu fyzikálních jevů, které se používají mimo jiné pro výrobu vestavěných paměťových bitů v pokročilých integrovaných obvodech. Tato tzv. spintronická technologie je první v historii IT, která doplňuje polovodičové bity v procesorových čipech. Altermagnetická spintronická zařízení mají potenciál řádově zvýšit výkon a snížit energetickou náročnost současných IT technologií. Před vlastními experimentálními objevy zveřejnil od roku 2020 tým z Fyzikálního ústavu AV ČR spolu se svými spolupracovníky sérii článků teoreticky identifikujících a popisujících novou větev altermagnetických materiálů. Kromě spintroniky upoutala předpověď altermagnetismu pozornost v mnoha oborech fyziky kondenzovaných látek, přičemž za poslední dva roky vědci z celého světa zveřejnili více než pět set studií navazujících na původní práce týmu z Fyzikálního ústavu AV ČR. Odkaz na publikaci:Amin, O.J., Dal Din, A., Golias, E. et al. Nanoscale imaging and control of altermagnetism in MnTe. Nature (2024). https://doi.org/10.1038/s41586-024-08234-xhttps://www.nature.com/articles/s41586-024-08234-x Více informací:prof. Tomáš JungwirthFyzikální ústav AV ČRjungw@fzu.cz TZ ke stažení zde. Podrobně o výzkumu Tomáše Jungwirtha také zde v článku A / Magazín:Přitažlivá nepřitažlivost. Vědci experimentálně potvrdili novou formu magnetismu - Akademie věd České republiky