Supernova SN 1006 – Hvězdárna v Rokycanech a Plzni

Poslední dubnový den si připomeneme jedno z dávných astronomických výročí. Před 1 005 lety, 30. dubna 1006, mohli naši předci spatřit v souhvězdí Vlka, v blízkosti hranic se souhvězdím Kentaura velmi jasnou „novou hvězdu“. Z dobových záznamů vyplývá, že byla jasnější než planeta Venuše, ale slabší než Měsíc v úplňku. Například káhirský astrolog Ali ibn Ridwan ve svém popisu uvádí, že „Intenzita světla byla o trochu větší než intenzita od Měsíce v první čtvrti.“ Z tohoto a dalších pramenů se odhaduje, že v maximu mohl objekt dosáhnout asi -7,5 mag (některé zdroje uvádí až -9,5 mag), což znamená, že se jednalo o nejjasnější pozorovanou supernovu vůbec.
Nejpodrobnější záznamy pocházejí z Číny, kde supernovu ve Vlku pojmenovali „Zhou-Bo“ a píší o ní mimo jiné, že „Byla podobná půlměsíci a zářila tak jasně, že objekty na zemi byly osvětleny.“ Je tedy pravděpodobné, že světlo bylo tak intenzivní, že objekty na Zemi vrhaly stíny a bylo možné při něm i číst. Někteří pozorovatelé uvádí, že hvězda měla zlatavou (nažloutlou) barvu a jak dokládají záznamy, byla na obloze vidět po velmi dlouhou dobu. Nejprve ve večerních hodinách od května do září 1006, pak tato část oblohy kvůli Slunci přestala být pozorovatelná. Supernova se znovu vynořila v listopadu a byla viditelná do září 1007. Pouhým okem se dala pozorovat minimálně do roku 1009, podle některých zpráv není vyloučeno, že definitivně přestala být viditelná až deset let po explozi, v květnu 1016.

Protože šlo o velmi neobvyklý jev, dochovalo se o něm poměrně dost zpráv. Díky nim víme, že supernovu spatřili lidé z území dnešního Egypta, Iráku, Jemenu, Číny nebo Japonska. V Evropě byla zaznamenána možná ve Francii, ale určitě v Itálii a také ve Švýcarsku, odkud pochází zajímavý popis od mnicha z kláštera v St. Gallen Hepidannus. Ten uvádí, že hvězda byla „…někdy malá a ostře ohraničená, téměř bodová, jindy rozplizlá a navíc někdy pohasínala.“ Z dalšího textu vyplývá, že byla vidět těsně nad jižním obzorem, takže je pravděpodobné, že popisované chování bylo způsobeno rušivými vlivy zemské atmosféry, které jsou právě u obzoru nejsilnější. Švýcarsko je také nejseverněji položenou zemí, kde byla supernova zaznamenána. Pro případné pozorovatele, nacházející se ještě více na sever, se už kvůli své poloze na obloze nacházela pod obzorem. Spekuluje se také o tom, zda nemohla být vidět z území dnešního státu Nové Mexiko, ležícího v jihozápadní části USA. V oblasti Hohokam již před tisíci lety žili lidé a byl zde poblíž Chaco Canyon nalezen kámen, na kterém je kresba znázorňující zřejmě supernovu. Původně se předpokládalo, že je na ní zachycena supernova, která vzplanula roku 1054 v souhvězdí Býka, ale někteří vědci tvrdí, že by se mělo jednat spíše o „novou hvězdu“ z roku 1006. Teoreticky by z daného místa mohla být viditelná nízko nad obzorem.

Jako vše nečekané a neobvyklé, co se v té době na obloze objevilo a lidé si nedokázali vysvětlit, i tento jev byl vykládán jako špatné znamení, které mělo přinést válku, mor, hlad, smrt a další katastrofy. Nejhorší pověst v tomto ohledu měly zejména komety. V době vzplanutí supernovy byl čínský císařský astrolog Zhou Ke-Ming na cestách a než se vrátil, uplynulo několik týdnů. Za tu dobu se ukázalo, že „Zhou-Bo“ se po obloze nepohybuje, tudíž se o kometu nemůže jednat. Proto Ke-Ming ujistil císaře, že není zapotřebí se zneklidňovat, protože se naopak jedná o „šťastnou hvězdu“, která přináší prosperitu zemi, nad kterou se rozzářila. Zároveň jej poprosil, aby povolil vojenským důstojníkům i civilním úředníkům oslavit příchod nové hvězdy, od které žádné nebezpečí nehrozí. Císař tento návrh přijal a astrologa povýšil.

Dnes víme, že za celým tímto velkolepým divadlem byla exploze supernovy typu Ia. K takovému jevu může dojít v těsné dvojhvězdě, složené z masivní hvězdy (obra) a bílého trpaslíka, pokud jsou splněny další předpoklady. Tím hlavním je, že trpaslík, což je vlastně zhroucená hvězda, která již odhodila své vnější vrstvy a je extrémně hustá, odebírá hmotu svému většímu souputníkovi. Hmota se ukládá na povrchu trpaslíka a díky tomu narůstá jeho hmotnost. Rovnováhu zhroucené hvězdy zajišťuje tlak degenerovaného elektronového plynu, který však je schopen odolávat gravitaci tělesa jen do určité hmotnosti. Pokud bílý trpaslík překročí 1,44 hmotnosti Slunce (Chandrasekharovu mez), dojde k prudkému termonukleárnímu zážehu, který způsobí mimořádně silnou explozi.

Poté, co supernova zmizela z dosahu pozorovatelů neozbrojených dalekohledem, ji déle než 950 let lidské oko nespatřilo. Až v roce 1965 Doug Milne a Frank Gardner použili radioteleskop observatoře Parkes, nacházející se v australském spolkovém státě Nový Jižní Wales v jihovýchodní části Austrálie a pomocí něj odhalili, že by s ní mohl souviset radiový zdroj PKS 1459-1441. Ukázalo se totiž, že tento zdroj má podobu přibližně kruhové obálky o průměru cca 0,5 stupně, tj. asi jako Měsíc v úplňku. Takový vzhled odpovídá hmotě, která byla vyvržena do prostoru při mohutném výbuchu supernovy. I poloha zdroje na rektascenzi 15h 02m a deklinaci -41° 57′ v blízkosti hvězdy β Lupus napovídá, že se jedná o pozůstatek po události z roku 1006. V roce 1976 kanadský astronom Sidney van den Bergh pomocí čtyřmetrového dalekohledu observatoře Cerro Tololo v Chile objevil v severozápadní části radiového zdroje slabé vlákno o délce 10′, které je pravděpodobně jedinou částí, která se dá sledovat v optickém oboru. Ve stejném roce byl pozůstatek po výbuchu nalezen i v rentgenovém spektru záření a roku 2010 z něj zaznamenal systém HESS gama záření o velmi vysoké energii. Zajímavé je, že ačkoli v blízkosti středu pozůstatku bylo nalezeno pět bodových zdrojů rentgenového záření, ani jeden z nich se nepodařilo identifikovat jako zbytek původní hvězdy. Ta se po výbuchu měla proměnit buď v neutronovou hvězdu nebo v černou díru. Na základě dlouhodobého sledování rozpínání obálky se zjistilo, že má průměr přibližně 65 světelných let rozpíná se rychlostí kolem 2 800 km/s, což je téměř 1% rychlosti světla. Díky těmto údajům bylo možné vypočítat také vzdálenost objektu od Země, která vychází na 7 100 světelných let.

Supernova z roku 1006 není úplně první událostí tohoto typu, o které se dochovaly záznamy. Abychom našli historicky úplně první zmínku o něčem takovém, musíme se přesunout ještě o mnoho století do minulosti, do období, kdy v Číně panovala dynastie Chan (206 př. n. l. až 220 n. l.). V době, kdy již pomalu končilo období její vlády, se na obloze nečekaně objevila „hvězda-host“. Bylo to roku 185 (n. l.) a tato hvězda se rozzářila v souhvězdí Kentaura, nedaleko hvězdy Toliman (α Centauri). Podle dnešního rozdělení oblohy to bylo v blízkosti hranic se souhvězdím Kružítka. Objekt měl jasnost přibližně 3 až 4 mag a dal se pozorovat pouhým okem asi 8 měsíců (někde se uvádí až 20 měsíců). Za pozůstatek této exploze se považuje plynná obálka s označením RCW 86 a některé rentgenové zdroje, nacházející se v okolí. Další podobný úkaz byl zaznamenán roku 386 v souhvězdí Střelce a jeho jasnost byla přibližně 1,5 mag. V tomto případě ale není jasné, zda se nejednalo spíše o novu. Následující pozorování pochází z roku 393. Tentokrát byla „nová hvězda“ velmi výrazná – její jasnost se odhaduje na 0 mag a byla vidět zhruba 7 měsíců v souhvězdí Štíra. Po ní následovala supernova ve Vlku z roku 1006 a nedlouho poté mohli naši předci sledovat další explozi. V ranních hodinách 4. července 1054 se v souhvězdí Býka objevil objekt jasnější než Venuše. Byl viditelný i během dne déle než 20 dní a neozbrojeným okem se dal spatřit téměř dva roky, až do začátku dubna 1056. Maximální jasnost byla asi -5 až -6 mag a pozůstatkem této exploze je známá Krabí mlhovina. Méně výrazná supernova se objevila začátkem srpna roku 1181 v souhvězdí Kasiopeji. Byla pozorovatelná asi půl roku a maximální jasnost se uvádí kolem 0 až -1 mag. Po ní následovalo období téměř 400 let, kdy nebyla pozorována žádná další supernova. Až v listopadu 1572 se rozzářila další v Kasiopeji, její nejvyšší jas dosáhnul -4 mag a dala se sledovat až do března 1574. Protože se jí hodně věnoval dánský astronom Tycho Brahe, bývá nazývána také Tychonova supernova či hvězda. Jen o 32 let později se na obloze objevila další „nová hvězda“, která dostala jméno po slavném astronomovi. Říká se jí Keplerova supernova (hvězda) a poprvé byla spatřena ze severní Itálie 9. října 1604 v souhvězdí Hadonoše. Byla o trochu slabší než předchozí, odhady jasnosti se pohybují mezi -2 a -3 mag a z dosahu lidského oka zmizela v březnu 1606.

Keplerova hvězda byla poslední pozorovaná supernova, pocházející z Mléčné dráhy. Sice existuje ještě jeden novější záznam o možném pozorování takového jevu, ale ten je velmi sporný. Anglický astronom John Flamsteed 16. srpna 1680 zanesl do svého katalogu mimo jiné i hvězdu 6 mag v souhvězdí Kasiopeji, kterou označil číslovkou 3. Tuto hvězdu se později nepodařilo ztotožnit s žádným známým objektem. Poté, co byl objeven radiový zdroj Cassiopeia A, který je pozůstatkem supernovy, astronomové vypočítali také přibližnou dobu, kdy mělo dojít k její explozi. Ta vychází na druhou polovinu 17. století a poloha zdroje není příliš vzdálena od souřadnic, které udal Flamsteed pro hvězdu 3 Cassiopeiae. Není proto vyloučeno, že tato slabá hvězda mohla být právě explodující supernova. Na druhou stranu se v blízkosti nachází hvězda τ Cas a je možné, že Flamsteed ji chybně změřil a uvedl nepřesné souřadnice. Supernova, která dala vzniknout radiovému zdroji Cassiopeia A se nejčastěji označuje jako SN 1680, někdy se udává letopočet 1658 nebo 1667 podle nejpravděpodobnější doby, kdy měla být teoreticky pozorována. Z této doby však není znám žádný spolehlivý popis takové události. Existují i jiné pozůstatky supernov, které podle výpočtů mohly být pozorovatelné v uplynulých stoletích, ale u žádného z nich se nepodařilo najít záznam o pozorování.

První supernovu, kterou spatřilo lidské oko, nyní již vyzbrojené dalekohledem, po roce 1604, byla S Andromedae (SN 1885A). Objevil ji irský astronom-amatér Isaac Ward 19. srpna 1885, měla 6 mag a dala se dokonce krátce pozorovat pouhým okem. Ta však nepatřila do Mléčné dráhy, ale do galaxie M31 v souhvězdí Andromedy. S postupným rozvojem techniky byla v pozdějších letech pozorována řada dalších supernov, ale všechny již mimo naši galaxii. Poslední „naší“ supernovou tak stále zůstává Keplerova hvězda a další podobný úkaz nás nebo naše potomky čeká až v budoucnosti.

Vybrané zdroje: