Většina z hvězd ve vesmíru je malých a nenápadných
a na konci vyhasnou bez dramatických scén.
Některé ale při svém zániku pořádně rozsvítí oblohu
a přitom nám nejen řeknou mnohé o životě hvězd -
také tvoří stavební kameny života
a pomáhají nám rozplést celou historii vesmíru.
Epizoda 64: Na konci je vždycky třesk!
...zapálení doktora J
Uvádí Dr. J, alias Dr. Joe Liske
V naší Galaxii - Mléčné dráze - je asi 200 miliard hvězd.
Ve skutečnosti nikdo neví kolik přesně.
Jedno však víme jistě: malá skupina hvězd
si přisvojuje nepřiměřený vliv na zbytek Galaxie.
Podobné hvězdy v cizích galaxiích nás poučily v mnohém co víme
o vývoji vesmíru.
Jsou to hvězdy, které svůj život končí jako supernovy.
To je téma, k němuž Hubblův teleskop výrazně přispěl už po
vynesení do vesmíru v roce 1990.
Supernovy dnes dělíme do dvou kategorií.
Abychom pochopili první kategorii,
musíme si říci, že hvězda je ve skutečnosti věc křehké rovnováhy.
Tlak pocházející od nukleárních reakcí v jádru hvězdy
je v rovnováze s gravitací.
Když velmi hmotné hvězdě dojde jaderné palivo,
prudce v jejím jádru klesne tlak,
hvězda se začne hroutit
a nakonec exploduje!
V dalším typu supernov hrají roli bílí trpaslíci.
Jsou to zbytky hvězd podobných našemu Slunci.
Bílý trpaslík je obvykle docela stabilní,
ale pokud se nachází blízko jiné hvězdy,
může si sousedka z bílého trpaslíka přitahovat látku,
čímž postupně narůstá její hmotnost
...až nakonec...
...dosáhne kritické hranice pro termonukleární...
explozi!
Supernovy jsou vzácné.
V galaxie jako je ta naše jich můžeme očekávat několik za století.
Zatím poslední byla v Mléčné dráze pozorována v roce 1604
slavným astronomem Johannem Keplerem několik roků před vynalezením dalekohledu.
Víme, že od té doby došlo k mnoha explozím
supernov v Mléčné dráze.
Protože můžeme pozorovat pozůstatky, jež po sobě zanechaly.
Ale nikdy jsme neviděli přímo samotné exploze,
protože nám je zahalil prach
a tak platí skutečnost, že v Mléčné dráze nebyla
od doby vynálezu dalekohledu pozorována žádná supernova.
Astronomové se namísto čekání s rukama v klíně
rozhodli zvýšit svoje šance
rozšířením pozorování mimo naši Galaxii.
A protože mluvíme o pozorování malých a vzdálených jevů,
potřebujeme dalekohled, který poskytuje mimořádně ostrý obraz:
jako Hubblův teleskop.
Nejznámější supernova, kterou Hubblův teleskop pozoroval,
doprovázela zánik hvězdy ve Velkém Magellanově mračnu.
Světlo exploze dosáhlo Země v roce 1987,
několik let před vypuštěním Hubblova teleskopu.
Ale od té doby Hubble už po čtvrt století sleduje vývoj supernovy.
Jeho snímky jsou zlatým standardem při studiu tohoto jevu.
Astronomové mohli velmi detailně zkoumat složitý průběh exploze,
sledovat, jak rázová vlna explodující hvězdy interaguje s okolním plynem,
a nutí jej vydávat záření.
Vzdálenější supernovy nemohly být pozorovány stejně detailně jako 1987A,
ale i v jejich případě je Hubble velkým přínosem.
Například: protože je Hubble na oběžné dráze více než 20 roků,
mohli astronomové pořídit snímky galaxií před a po explozích
a díky tomu pátrat po předchůdcích supernov.
Tyto typy pozorování nám mohou hodně říci
o podmínkách v okolí předchůdců bezprostředně před explozí.
Stejně tak nás poučí o hvězdách, jež právě zanikají.
Supernovy jsou mocný nástroj zkoumání kosmu.
Supernovy způsobené explodujícími bílými trpaslíky
mají jednu zvláštní vlastnost: vždycky mají stejnou vlastní jasnost.
To znamená, že jasnost, kterou pozorujeme, je měřítkem vzdálenosti.
Je to podobné jako s pouličními lampami - ty blízké jsou jasné, ty vzdálené slabé.
Supernovy jsou extrémně jasné.
Jsou ve skutečnosti tak svítivé, že obvykle přezáří celou galaxii
a díky tomu je můžeme snadno zaznamenat i ve velkých kosmologických vzdálenostech.
V roce 2011 dostaly Nobelovu cenu za fyziku dva týmy,
jež pomocí měření jasnosti supernov zjišťovaly jejich vzdálenosti
a zjistily, že vzdálené supernovy jsou překvapivě slabé,
což může znamenat jedině to, že jsou mnohem dál než se předpokládalo.
Tehdy jsme už věděli, že se vesmír rozpíná,
ale z tohoto výzkumu plyne, že expanze ve skutečnosti zrychluje.
A to bylo naprosté překvapení.
Je to opravdu špičková věda
a astronomové pokračují ve studiu vzdálených supernov,
aby lépe porozuměli rozpínání vesmíru.
A Hubble v tom hraje velkou roli.
Nedávno překonal další milník, když objevil dosud nejvzdálenější supernovu tohoto typu.
Je tak daleko, že její světlo k nám letí 9 miliard roků -
to jsou asi dvě třetiny stáří vesmíru.
V blízkém okolí zase Hubble hrál velkou roli při zobrazování trosek zanechaných supernovami.
I když supernova zasvítí jen na krátkou dobu
a postup její rázové vlny můžeme sledovat jen pár let,
zaprášené zbytky plynu vydrží po tisíciletí.
Vliv na okolní mezihvězdný plyn přetrvává ještě déle.
Ačkoli žádnou explozi supernovy v naší galaxii nebylo možné pozorovat dalekohledem,
spousta pozůstatků supernov pozorována byla.
Ostré obrazy jejich složité struktury pořízené Hubblovým teleskopem
nám pomáhají zmapovat procesy, které probíhají při jejich vzniku.
A navíc, pozůstatky jsou důležitou připomínkou velké role, již hrají supernovy ve všem okolo nás.
Nukleární reakce uvnitř hvězd a při jejich explozích jsou zdrojem většiny chemických prvků v přírodě.
Včetně uhlíku v našich tělech, kyslíku jejž dýcháme,
a železa a křemíku v planetě, na níž žijeme.
A tak, kromě toho, že nás učí o minulosti i budoucnosti expanze vesmíru,
učí nás supernovy i něco mnohem důležitějšího.
Říkají nám, odkud jsme vzešli.
Dr. J se loučí a končí i dnešní Hubblecast.
Opět jsme viděli, že příroda překonala naši představivost.
Hubblecast produkuje ESA/Hubble na Evropské jižní observatoři v Německu.
Projekt Hubblova teleskopu vznikl na základě mezinárodní spolupráce NASA a Evropské kosmické agentury.
www.spacetelescope.org
Text titulků ESA/Hubble. Překlad: Jan Veselý, Hvězdárna a planetárium v Hradci Králové