Tajemství supernov
Černé díry a neutronové hvězdy jsou nejkompaktnějšími objekty ve vesmíru. Průměrná hustota je taková, že hrací kostka vyrobená z látky neutronové hvězdy by vážila miliardu tun. Pro názornost: asi jako dvě stě milionů slonů afrických… A tolik jich možná dohromady nebylo ani za celou dobu existence druhu. Omlouvám se, mně ty „názorné“příklady nikdy moc nešly. V případě černé díry ani nemůžeme mluvit o látce, takže to shrňme tvrzením, že koncentrace hmoty v tak malém objemu je nepředstavitelná.
Tyto opravdu zvláštní objekty vznikají při explozích supernov, jak se dočteme v populární literatuře i v mnoha učebnicích. Moment! A mohli bychom to vidět? Vtip je v tom, že astronomové jsou si naprosto jisti, že tomu tak je, ale nikdy vznik neutronové hvězdy ani černé díry neviděli. Pojďme v tom udělat trochu pořádek. Exploze supernovy je nepřesný termín: není to vesmírné těleso jako třeba hvězda nebo planeta. Je to proces, kterým zanikají velké hvězdy. Při něm dochází k rozmetání plynné obálky hvězdy, zhroucení jádra a uvolnění energie ve formě tepla a záření, jež pozorujeme jako krátkodobé zjasnění. V historických dobách se takový jev většinou odehrál na obloze v místě, kde před tím žádná hvězda pozorovatelná očima nebyla. Proto vznikly pojmy „nová hvězda“, „nova“, „supernova“. To, co po supernově zůstane, samozřejmě vesmírným tělesem nebo objektem nazvat můžeme.
Tyto zvláštní objekty vznikají při explozích supernov, jak se dočteme v populární literatuře i v učebnicích... Moment! A mohli bychom to vidět?
Supernov a jejich pozůstatků už astronomové pozorovali nepočítaně, o souvislosti není pochyb. Umíme je popsat a modelovat na základě fyzikálních zákonů a poznatků z analýzy uvolněného záření. Nicméně, přísně vzato jsme vznik neutronové hvězdy nebo černé díry přímo nezaznamenali – nemůžeme si pustit záznam z kamery ani časosběrnou řadu snímků, na kterých by byl tento proces vidět.
Ve čtvrtek 5. května 2022 zaznamenali astronomové supernovu v cizí galaxii vzdálené 90 tisíc světelných roků, jež se nám promítá do souhvězdí Velryby. Dostala kódové označení SN2022jli a stala se středem pozornosti proto, že jasnost postupně slábnoucího záblesku kolísala s periodou dvanácti dní. Astronomové přišli s vysvětlením, že k supernově došlo ve dvojhvězdě. Objekt, jenž po zaniklé hvězdě zbyl, prolétá plynnou obálkou sousedky, jejíž atmosféru energie uvolněná supernovou načechrala. Materiál, který jí takto „krade“, vydává záření, jež se projevuje jako zjasnění opakující se při každém kole vzájemného oběhu. Simulace a výpočty ukázaly, že pozorované oscilace lze vysvětlit jedině tak, že pozůstatkem supernovy je neutronová hvězda či černá díra. Autoři článku to prohlásili za odhalení chybějícího článku v řetězci, který vede od supernovy ke vzniku mimořádně kompaktních objektů.
Je to ale opět jen nepřímý důkaz. Film ani časosběr zachycující průběh celé akce stále nemáme. Snad nám pomohou teleskopy příští generace. A určitě by pomohla blízká supernova v naší Galaxii. Na tu čekáme už více než čtyři století.