„Nové hvězdy“ na obloze

„Nové hvězdy“ narušují zdánlivou neměnnost hvězdné oblohy. Jejich zkoumání fascinuje lidstvo odnepaměti, ale teprve v posledním století jsme výrazně pokročili v porozumění těmto vesmírným výbuchům. Rychlost našeho poznání dramaticky vzrostla v posledních letech díky datům z automatických přehlídek oblohy. Dnes víme, že astronomická vzplanutí patří k nejenergičtějším procesům ve vesmíru a že značná část chemických prvků těžších než uhlík vznikla při různých výbuších hvězd.

Astronomické tranzienty jsou neopakující se zjasnění, která astronomové objevují opakovaným snímkováním stejného místa oblohy. Tato vzplanutí mohou trvat několik mikrosekund, ale také několik let. Některá z nich mohou být za vhodných podmínek viditelná i pouhým okem. Jedním z prvních záznamů astronomického vzplanutí je „nová hvězda“ objevená čínskými astronomy v roce 1054. Zbytek po výbuchu této supernovy dnes pozorujeme jako Krabí mlhovinu, v jejímž středu se nachází rychle rotující neutronová hvězda pozorovatelná na rádiových vlnách jako pulzar. Mezi další známé supernovy patří Tychonova supernova z roku 1572 a Keplerova supernova z roku 1604. Kromě supernov rozeznáváme ještě „obyčejné“ novy, kterým říkáme klasické, trpasličí novy a spoustu dalších typů a podtypů astronomických tranzientů. Obr. 5 ukazuje hlavní typy astronomických tranzientů v závislosti na délce jejich trvání a maximální svítivosti.

Energetické astronomické výbuchy silně ovlivňují tvorbu hvězd v galaxiích a chemický vývoj vesmíru. Obr. 2 ukazuje periodickou tabulku prvků, kde jsou zaznačené hlavní způsoby jejich vzniku. Víme, že při velkém třesku vznikl převážně vodík a helium, ale většina těžších prvků vznikla až ve hvězdách a v jejich výbuších.

Původ chemických prvků ve vesmíru. (V tištěném časopise byla tabulka uvedena chybně, zde je její správná verze.)Upraveno podle Jennifer Johnsonové, www.astronomy.ohio-state.edu/~jaj/nucleo

Druhy astronomických tranzientů

Z pozorování výbuchů a dalších indicií se podařilo astronomům sestavit fyzikální modely jejich chování. Ve většině případů je zdrojem energie pro výbuchy buď potenciální energie uvolněná pádem látky v gravitačním poli, přičemž specifické množství energie při pádu z dostatečně velké vzdálenosti je dáno známým vztahem GM/R, nebo termonukleární reakce, které dokážou uvolnit až 8 MeV na jeden baryon. V krátkosti se podíváme na fyzikální procesy zodpovědné za různé druhy výbuchů.