Exploze, které tvoří

Supernovy vytvářejí v mezihvězdném prostředí bubliny. V hustých stěnách bublin vznikají hvězdy. A to, co začalo výbuchem, končí hvězdou.

Když Tycho Brahe v roce 1572 a Johannes Kepler v roce 1604 popisovali své pozorovací zážitky pod názvy „De nova et nullius aevi memoria prius visa stella“ a „De Stella Nova in Pede Serpentarii“, dopustili se chyby. Neměli mluvit o novách, ale o supernovách. Pedant by prohlásil, že právě termín nová hvězda – stella nova – se stal základem pro astronomický termín nova, který se později, ve 20. století, rozrůznil a původní novy se rozčlenily na novy a supernovy, ale to Braheho a Keplera neomlouvá. Měli to předvídat. Ještě starší písemné záznamy o pozorování supernov pocházejí z Číny, kde se jim také neříkalo nové hvězdy (natož supernovy), ale hvězda-host.

Kepler a Brahe ale stejně měli štěstí, ačkoli to netušili. Keplerova supernova (obr. 4) z roku 1604 byla prozatím poslední supernovou v Mléčné dráze pozorovatelnou očima,¹⁾ a to dokonce z Prahy. Dnes máme naštěstí k dispozici dalekohledy,²⁾ takže supernov pozorujeme poměrně dost. V roce 2023 bylo pozorováno asi 20 000 supernov, z toho asi 2000 dostatečně podrobně na to, abychom mohli určit jejich typ. Pouhé 2 byly pozorovatelné dalekohledem s průměrem menším než 10 cm.

Mlhovina Tarantule (30 Doradus) ve Velkém Magelanově mračnu je místo velmi intenzivní tvorby hvězd. Hvězdy vyfukují bubliny v okolním prostředí: stěny jsou tvořeny hustším plynem, který je promíchán s prachem (červená barva),vnitřky jsou plné horkého plynu (modrá).

Snímek NASA, CXC, PSU, L. Townsley et al. (rentgenová oblast spektra); NASA, JPL, PSU, L. Townsley et al. (infračervená oblastspektra)

Ani Kepler, ani Brahe u svých supernov nezměřili paralaxu, tedy změnu polohy způsobenou pohybem Země okolo Slunce, což znamenalo, že se jedná o vzdálené objekty „sféry stálic“, kde by se podle v té době převládající aristotelovské představy nemělo nic měnit. Tato a podobná měření postupně vedla k formulaci nového fyzikálního pohledu na vesmír. Pro většinu populace ale nové hvězdy a hvězdy-hosté, jakožto náhodné a proměnné astronomické úkazy, znamenaly špatné zprávy. Jak se budeme snažit vysvětlit v našem článku, je tento pohled nespravedlivý a supernovy si nezaslouží, aby byly považovány za pouhé nudné ničitele.

Mezi hvězdami

Výbuch supernovy znamená, že se do mezihvězdného prostředí uvolní velké množství energie.³⁾ Mezihvězdné prostředí není prázdné, nýbrž plné plynu a prachu, i když hustota mezihvězdné hmoty je o desítky řádů menší než hustoty, na které jsme zvyklí na povrchu Země.⁴⁾

Plyn tvoří hlavní část mezihvězdné hmoty a vyskytuje se v několika fázích, které se liší hustotou a teplotou od nejchladnějších molekulárních oblaků přes nejběžnější teplou atomární složku až po horký ionizovaný plyn (viz tab. I. v rámečku 1). V plynu je rozptýlen mezihvězdný prach, který se skládá z mikrometrových a menších zrnek, takže připomíná spíše částečky dýmu než zrnka pozemského písku a prachu. V galaxiích s podobným chemickým složením, jako je Mléčná dráha, tvoří prach cca 1 % hmotnosti plynu. Prach významně pohlcuje krátkovlnné elektromagnetické záření, především ultrafialové, viditelné a blízké infračervené. Díky tomu vidíme hustá oblaka, která pohlcují nejvíc, jako temná místa na obloze, naopak prach září na delších vlnových délkách, tedy ve střední a vzdálené infračervené oblasti (viz obr. 3).