Další úspěch české astronomie!

2 Lis

Česká republika se od loňského roku může pochlubit tím, že má objevitele, který se věnuje nesrovnatelně obtížnějšímu úkolu vyhledávání nov ve známé spirální galaxii M 31 v souhvězdí Andromedy ve vzdálenosti asi 2,5 milionu světelných let od Země. Díky vtipně připravenému pozorovacímu programu a také zásluhou pokroku digitální zobrazovací techniky dokázal Kamil Hornoch v průběhu roku objevit čtyři novy a dosáhl tak nevídaného úspěchu.

V průběhu své dosavadní pozorovací kariéry se Kamil Hornoch věnoval nejrůznějším druhům astronomických pozorování. Již více než 10 let pozoruje především komety, meteory a proměnné hvězdy. O své práci a současně zábavě Kamil Hornoch říká: „Mým hlavním pozorovacím programem se stalo měření jasností a přesných pozic komet, především pomocí kamery CCD a zrcadlového dalekohledu o průměru optiky 35 cm. Jelikož jde o rutinní získávání mnoha set snímků komet měsíčně, chtěl jsem si pozorování zpříjemnit něčím neobvyklým, pokud možno objevem dosud neznámého objektu. Při dnešní konkurenci velmi dobře vybavených profesionálních astronomů a velkého množství astronomů- -amatérů to však není snadný úkol. Aby byla možnost objevu reálná, je třeba obětovat značné množství pozorovacího času. V jedné letní noci roku 2001 jsem si pro radost pořídil několik snímků okolí jádra galaxie M 31 v souhvězdí Andromedy. Napadlo mě, že by tam teoreticky mohla být zachycena nova, ale neměl jsem dostatek času na detailní prohlídku snímků a rovněž jsem neměl k dispozici žádné referenční snímky.“

Neuběhl ani den a z cirkuláře Mezinárodní astronomické unie jsem se dozvěděl, že američtí astronomové objevili novu v této galaxii. Za použití jimi uveřejněných souřadnic jsem ji vyhledal i na vlastním snímku z předešlé noci. K prvnímu objevu tedy nechybělo mnoho. Trvalo další rok, než jsem se odhodlal pořídit další sérii snímků této galaxie, a to již s jasným záměrem hledat dosud neobjevené novy. A právě na snímcích z noci z 3. na 4. srpna 2002 se mi podařilo nalézt 60 000x slabší objekt než nejslabší okem viditelné hvězdy na tmavé obloze, který nebyl zachycen na snímku z předešlého roku.

Na potvrzení a následném výzkumu objektu se podílelo několik observatoří jak z České republiky (především Ondřejov), tak z Itálie, Japonska a USA. Více než měsíc po objevu se americkým astronomům podařilo pomocí třímetrového dalekohledu na Lickově observatoři rozložit světlo této novy na spektrum a z jeho vzhledu pak definitivně potvrdit, že se skutečně jedná o novu v galaxii M 31. Zpráva o objevu byla publikována v cirkuláři Mezinárodní astronomické unie č. 7970 dne 14. září 2002. Po tomto prvním úspěchu jsem pořizoval snímky vybraných polí galaxie M 31 každou jasnou noc, samozřejmě pouze jako doplněk k hlavnímu pozorovacímu programu zaměřenému na výzkum komet. Jak už to v astronomii a vědě obecně bývá, objevy střídají období s negativními výsledky.“

Mimořádný úspěch letošního léta

Další novu se Kamilu Hornochovi podařilo najít až po mnoha desítkách pozorovacích nocí a pořízení více než tisíce vyhledávacích snímků v ranních hodinách 26. června 2003. Nova byla asi 40 000x slabší než nejslabší okem viditelné hvězdy na tmavé obloze. Po výměně několika e-mailů s ředitelem Centrály pro astronomické telegramy v Cambridge a zaslání doplňujících údajů byl objev ještě týž den publikován v cirkuláři Mezinárodní astronomické unie č. 8157. Tato nova je velmi zajímavá tím, že po hlavním „výbuchu“, při kterém byla objevena, následovala ještě dvě další výrazná zjasnění, což je pro novy neobvyklé chování. Navíc pokles jasnosti po těchto zjasněních byl extrémně rychlý. Byla několikrát pozorována i z observatoře v Ondřejově a 1.8metrovým dalekohledem z italské observatoře Asiago.

Neuběhly ani tři týdny a 14. července 2003 pozdě večer K. Hornoch objevuje další novu, která byla v době objevu asi 50 000x slabší než nejslabší okem viditelné hvězdy. Na následných pozorováních tohoto objektu se podíleli i pozorovatelé z observatoře v Ondřejově. Čtvrtou a zatím nejslabší novu (byla ještě přibližně 4x slabší než předešlé) se mu podařilo objevit na snímcích předchozí novy, které pořídil v noci z 18. na 19. července 2003. O noc později ji nezávisle objevil na svých snímcích italský astronom Marco Fiaschi v Padově. Objev třetí a čtvrté novy byl společně publikován v cirkuláři Mezinárodní astronomické unie č. 8165 dne 27. července 2003. A na závěr opět Kamil Hornoch: „Jednalo se o naprosto výjimečné období, kdy se mi během 22 dnů podařilo objevit tři novy. V těchto pozorováních budu pokračovat i nadále, takže je pravděpodobné, že se podaří i další objevy. Kdy k nim ale dojde, to je skutečně ,ve hvězdách‘…“

Historie objevů nov v České republice

První novu objevil v červnu 1936 v Modřanech u Prahy tehdy 16letý student gymnázia a později přední československý astronom Záviš Bochníček. Spatřil ji pouhým okem v souhvězdí Ještěrky, což vyžadovalo vynikající znalost vzhledu souhvězdí. V době, kdy astronomie byla z dnešního pohledu v plenkách, to byl velký úspěch oceněný mezinárodní astronomickou veřejností, ale i doma – objevitel byl přijat prezidentem Benešem a obdržel od něho věcný dar. Šlo totiž o jednu z nejjasnějších nov XX. století. Dr. Bochníček svůj úspěch zopakoval ještě v roce 1946, kdy se stal nezávislým spoluobjevitelem další novy. V roce 1967 byl uveden do chodu největší československý dalekohled – dvoumetrový reflektor na observatoři v Ondřejově. Hned první spektra pořízená novým strojem byla věnována tehdy vzplanuvší jasné nově v souhvězdí Delfína, která zachytila postupný vývoj výbuchu této novy s vysokou rozlišovací schopností – dalekohled tehdy patřil k největším na světě. Také vývoj spektra další novy, která v roce 1968 vzplanula v souhvězdí Lištičky, byla v Ondřejově soustavně sledována – jedno z nejlepších spekter této novy bylo pořízeno v smutně proslulou noc z 20. na 21. srpna 1968, zatímco nad Ondřejovem duněly motory sovětských letadel směřujících na ruzyňské letiště.

Tímtéž přístrojem se podařilo díky dobré spolupráci s amatérskými objeviteli zachytit první fáze výbuchu velmi jasné novy v souhvězdí Labutě v létě 1975. Naposledy zde byla v roce 1992 sledována další mimořádně jasná nova, rovněž v souhvězdí Labutě. Všechny zmíněné novy byly tak jasné, protože vzplanuly uvnitř naší Galaxie, ve vzdálenostech několika tisíc světelných let od Země.

Nova jako hvězdný ohňostroj

Na neměnném hvězdném pozadí pozorovali už starověcí astronomové čas od času očima viditelnou hvězdu navíc – byla to pro ně tedy nová hvězda, latinsky nova. Očima viditelné novy se objevují naprosto nepředvídatelně a náhle, z noci na noc. V dalších dnech pak jejich jasnost většinou ještě stoupne, dosáhne maxima a pak začíná poměrně rychle klesat, až se po několika dnech či týdnech z oblohy opět vytratí. Až ve druhé polovině XX. století se díky pozorováním velkými dalekohledy zjistilo, že vůbec nejde o hvězdy nové; naopak jde o hvězdy zestárlé, kterým říkáme bílí trpaslíci – takovou scvrklou starou hvězdou se asi za 6 miliard roků stane i naše Slunce. Bílí trpaslíci vyčerpali v předešlém hvězdném životě zásoby vodíku, takže v nich již neprobíhají termonukleární reakce. Proto je jejich zářivý výkon nízký – dosahuje nanejvýš několika setin zářivého výkonu Slunce. Aby mohl bílý trpaslík vzplanout jako jasná nova, musí však být splněna další nutná podmínka: v jeho těsné blízkosti se musí nacházet další hvězda s normálními rozměry a chemickým složením, která na povrch bílého trpaslíka plynule předává vodík ze svého plynného obalu; musí tedy jít o tzv. těsnou dvojhvězdu. Jinými slovy, Slunce nikdy nevybuchne jako nova. Výpočty na superpočítačích ukázaly, že bílý trpaslík trpělivě snáší po desítky tisíc roků ukládání vodíku ve slupce na svém povrchu, ale tato trpělivost má své meze: jakmile tloušťka vodíkové slupky přesáhne kritickou hranici, hvězda se vzbouří, neboť na dně slupky začne překotně rychlá termonukleární reakce přeměny vodíku na hélium. Zatímco v nitru běžných hvězd probíhá tato reakce pomalu a stabilně po miliardy let, ve vodíkové slupce bílého trpaslíka dochází fakticky k výbuchu a rozmetání slupky. Plynné cáry novy se rozpínají od bílého trpaslíka všemi směry rychlostmi až několika tisíc km/s a zářivý výkon bílého trpaslíka stoupne na krátkou dobu na řádově stotisícinásobek svítivosti Slunce, což na dálku pozorujeme jako novu.

Po několika letech však celý výbuch odezní a bílý trpaslík, který tuto výbušnou epizodu hladce přežije, se opět navrátí k původnímu klidovému režimu – nova se vytratí i z dosahu velkých dalekohledů, ale stejné divadlo se připravuje po dalších desítkách tisíc let znovu, jelikož sousední hvězda stále vytrvale pokračuje v dodávce vodíku na bílého trpaslíka. Jelikož je však interval mezi výbuchy tak dlouhý, neměli astronomové dosud možnost přistihnout téhož bílého trpaslíka při opakovaném výbuchu – proto se nedají výbuchy nov předvídat.

K čemu jsou novy dobré?

Tak úžasné kosmické ohňostroje zajímají astronomy z řady důvodů. Především se tím ověřuje teorie hvězdného vývoje pro těsné dvojhvězdy, přičemž dvojhvězd je ve vesmíru mnohem více než osamělých hvězd. Za druhé je to jedinečná příležitost zkoumat explozivní variantu termonukleárních reakcí, což se velmi hodí při návrhu pokusů s řízenou termonukleární reakcí na Zemi. Mimořádná jasnost nov v maximu pak umožňuje sledovat takové výbuchy do velké vzdálenosti od Země, tj. nejenom uvnitř naší vlastní hvězdné soustavy Mléčné dráhy, ale i v cizích galaxiích. Tak se daří jednak srovnávat vývoj hvězd v různých hvězdných soustavách, jednak měřit nezávisle vzdálenost galaxií, což je kriticky důležité pro určování rozměrů, stáří i rozpínání vesmíru, čili pro ověřování teorie velkého třesku.

Jak se novy objevují?

Zmíněná nepředvídatelnost výskytu nov představuje vážný problém, jelikož ty nejzajímavější části kosmického ohňostroje se odehrávají v prvních hodinách či dnech po začátku výbuchu. Proto astronomové – profesionálové, byť vybavení moderními přístroji na Zemi i v kosmu, potřebují spolupráci s mnohem početnějšími astronomy-amatéry i laickou veřejností, neboť často jde doslova o hodiny, kdy je zapotřebí objev učinit a zprávu o něm rozšířit po celém astronomickém světě. K tomu slouží světová centrála Mezinárodní astronomické unie pro astronomické telegramy (dnes vesměs rozesílané elektronickou poštou na všechny světové hvězdárny) v americké Cambridgi, která musí každý objev ověřit, aby nedocházelo k planým poplachům, a pak co nejrychleji předat zájemcům.

Leave a Reply