Spirála němého úžasu

Foto David FarinicMráz nemilosrdně zalézal pod nehty, prodíral se skrz nepříjemně svědivou kůží obličeje a mučivě dorážel na rozpadající se boty. Choulili jsme se k sobě, zachumláni do homeopatického oblečení ultratenké bundy, sledovali nekonečně vzdálený obzor utopený v ranní mlze a netrpělivě čekali na první studeně oranžové paprsky vycházejícího Slunce. Nehřálo, oslňovalo a přece bylo neočekávaně nádherné...

Svým způsobem monotónní výjev, který stále ještě vyvolává příjemně bouřlivé emoce. I když je zaručeno, že se každý den Slunce znovu objeví, pokaždé na něj někdo čeká. Možná proto, aby se přesvědčil, že se tak skutečně stane. Možná proto, že je to úchylka zděděná po našich předcích z dob dávnověku, kdy východ denní hvězdy zaplavil studené jeskyně a prohřál zkřehlé kosti. Možná proto, že jde o vyvrcholení zpěněné krve z celonočního čekání na prchavou událost -- první fotony, které se proderou skrz škvíry u rozostřeného obzoru. Možná...

Na extatický východ Slunce jsem čekal na různých místech. U vikýře zaplivaného hotelu v indickém Darjeelingu, kdy do oranžova obarvilo sněhově vrcholy Himalájí. Na místě, kde Stvořitel předal Mojžíšovi deset přikázání. V kamenité poušti za marockým pohořím Atlas a nebo třeba jen na rozhledně nedaleko úpické hvězdárny. Taky jsem mnohokrát slyšel, že právě na tom -- onom místě, kam se musíte vyšplhat nejméně několik hodin před svítáním, je ten pravý záviděníhodný rozhled. Jenom tam a nikde jinde totiž můžete zažít skutečně ten nejlepší, nejpůsobivější, nejkrásnější, nejbarevnější, nejexplozivnější východ Slunce.

Upřímně řečeno je to úplně jedno. Ať už stojíte na prorezivělém balkóně oprýskaného činžáku nebo na špici žulové hory pouště jižní Ameriky, vždy nesledujete nic jiného, než východ obyčejné koule horkého plazmatu. Vždy jde o okamžik, kdy se na zlomek vteřiny zastaví čas, a vy stoupáte po spirále němého úžasu.

 

Červenec

Neméně senzační je i západ Slunce. Pokud kliknete na obrázek, pak si můžete přehrát záznam jedné takové události nad Středozemním mořem. Autorem pěkného videa je David Farinič (mpeg, 2 min 30 s, 2,1 MB)

Představte si, že se prostřednictvím nějakého zázraku zúčastníte pitvy naší Galaxie -- vesmírného ostrova, do kterého patří mlhavý pás Mléčné dráhy, všechny hvězdy viditelné na nočním nebi bez dalekohledu, veškeré mlhoviny, celá Sluneční soustava, naše planeta a samozřejmě i my lidé. V takovém okamžiku vám Galaxie nejspíš připomene ohromný plochý disk s dvojicí zavíjejících se ramen, doplněný nesčetným množstvím světlých i tmavých skvrnek. Vzdálený mimozemský pozorovatel by se dokonce přiklonil k podobenství o ohromujícím víru, který do sebe nasává nejen oblaka horkého plynu, ale také celé hvězdy, hvězdokupy a snad i trpasličí galaxie.

Tato představa není svým způsobem daleko od pravdy. Jakkoli je naše Galaxie na první pohled strnulá, v rozmezí milionů roků žije skutečně bouřlivým životem: na řadě míst se zde rodí nové hvězdy, naopak jiné stálice zde pozvolna pohasínají a nebo umírají při cirkusových explozích supernov. V bezprostředním okolí se navíc pohybuje řada menších galaxií, ze kterých ta naše -- jako ohromný kosmický kanibal -- vysává mezihvězdný plyn a prach, stejně jako jednotlivé hvězdy. A navíc, ve středu Galaxie leží ohromná černá díra.

Astronomové se dnes shodují v názoru, že průměr naší Galaxie přesahuje 100 tisíc světelných roků, přičemž Slunce leží v rovině jejího disku zhruba v polovině mezi jejím středem a okrajem, asi dvacet sedm tisíc světelných roků od jádra. Celkem Galaxie obsahuje zhruba pět set miliard hvězd, její úhrnná hmotnost činí více než dva tisíce miliard Sluncí a kolem dokola se otočí jednou za zhruba čtvrt miliardy roků.

Několik málo řezů vesmírným skalpelem by vám snadno odhalilo, že se Galaxie skládá ze tří částí:

zářivého jádra,
plochého disku
a velmi nenápadného oblaku slabých hvězd, tzv. hala.

Jádro Galaxie, jenž leží při pohledu od Slunce směrem do souhvězdí Střelce, není nic jiného než ohromná kulová hvězdokupa o průměru asi deset tisíc světelných roků poskládaná z méně hmotných hvězd podobných červeným trpaslíkům a červených obrů s věkem asi deset miliard roků. V centru tohoto podivuhodného útvaru trůní ohromná černá díra o hmotnosti převyšující několik milionů Sluncí.

Škoda jen, že nám výhled na jádro Galaxie při pohledu ze Země zakrývají neprůhledná oblaka mezihvězdné látky, takže k nám odtud pronikne jen asi každý biliontý foton viditelného světla. Kdyby tomu tak nebylo, sledovali bychom na nočním nebi v souhvězdí Střelce ohromující světlou skvrnu o průměru přes dvacet stupňů!

 

Astronomové dnes centru Galaxie sledují jednotlivé hvězdy a dokonce se jim podařilo přinést další důkaz, že v srdci našeho hvězdného ostrova trůní obří černá díra. Nenasytná, leč hladovějící.

Unikátní pozorování nám zprostředkovávají ty největší dalekohledy světa -- například Keckův dalekohled na Havaji či Velmi veliký dalekohled na chilské hoře Paranal, které pomocí ultrafialových kamer prohlédnou skrz rozsáhlá oblaka mezihvězdné látky a v kombinaci s důmyslným počítačovým vybavením dosahují úhlového rozlišení až 0,05"!

Přímo v centru Galaxie 25 tisíc světelných let daleko leží rádiový zdroj Sagittarius A, kolem kterého Slunce oběhne jednou za 230 milionů roků. Detailní pozorování ovšem ukazují, že jej ve skutečnosti tvoří dva oddělené objekty Sagittarius A - východ a Sagittarius B - západ. Ve směru toho prvního se přitom podařilo v roce 1974 objevit i nápadný bodový zdroj Sagittarius A*. Má úhlový průměr jen několik setin vteřiny a jeví se mírně protáhlý. Většina astronomů jej považuje za dynamický střed Galaxie a neobyčejně masivní černou díru.

Týmy astronomů v jejím okolí sledují pohyb až stovky zářivých hvězdných obrů, několik z nich se dokonce pohybuje jenom deset světelných dní od černé díry Sgr A* -- tedy ve vzdálenosti 130 miliard kilometrů. Při pohledu ze Země se proto nedostanou dál než 0,4 úhlové vteřiny. V kontrastu s tím je nezbytné připomenout, že Jupiter obíhá kolem Slunce jednou za 11,8 roku ve vzdálenosti 770 milionů kilometrů -- tj. 40 světelných minut. (Když kliknete na přiložený obrázek, shlédnete animaci pohybu těchto stálic v letech 1991 až 2001 sestavenou na Evropské jižní observatoři.)

Jelikož zmíněného hvězdy obíhají kolem Sgr A* rychlostmi až 1400 km/s, vychází při jednoduché úvaze hmotnost centrálního objektu -- nemůže jít o nic jiného než o supermasivní černou díru o hmotnosti 2,6 milionů Slunci a velikosti Sluneční soustavy. Úhlová velikost tohoto zkolabovaného obra je přitom menší než 0,05 vteřiny, tedy 0,006 světelného roku, tj. 380 astronomických jednotek.

Většinu podobně masivních černých děr "zviditelňuje" záření přicházející z tzv. akrečního disku složeného z materiálu hvězd i nehvězdných objektů roztrhaných slapovými silami. Plyn je v disku ohřátý na značně vysokou teplotu a jak se po spirále přibližuje k černé díře, září. V okolí Sagittarius A* je ovšem materiálu, který by do něj mohl spadnout, velký nedostatek. Existenci nenasytné černé díry ve středu Galaxie tak prozrazuje jenom pohyb hvězd, které se náhodou ocitnuly v její těsné blízkosti.

 

Druhou část Galaxie tvoří disk. Je tlustý přes tisíc světelný roků, končí ve vzdálenosti asi 50 tisíc světelných roků od jádra a patří do něj i naše Slunce. Disk obsahuje zářivé hvězdy, rozsáhlá oblaka mezihvězdné látky a jeho součástí jsou spirální ramena, která na pozemské obloze vykreslují jemně mlhavou Mléčnou dráhu. Hvězdy v disku obíhají kolem středu Galaxie -- například Slunci trvá jeden oběh asi 230 milionů roků. Právě zářivý disk dává Galaxii -- stejně jako jiným spirálním ostrovům -- její charakteristickou podobu. Leží v něm totiž většina svítivých hvězd, které jemnou dokonalost galaxií vykreslují nejlépe.

Bezesporu nejméně nápadnou částí Galaxie je halo, které v podobě neviditelné koule obklopuje celý zářivý disk. Během kosmologické pitvy byste v jeho nenápadných útrobách objevili červené trpaslíky, vyhaslá jádra zaniklých hvězd -- tzv. bílé trpaslíky a také krásně symetrické na hvězdy bohaté kulové hvězdokupy. Všechny tyto objekty se zde pohybují po koncentrických drahách, tzv. neuzavřených "banánových" křivkách. Proto také zástupce těchto hvězd najdeme i v bezprostředním okolí Slunce, při náhodném průletu rovinou Galaxie. Typickým příkladem je hvězda Arcturus z Pastýře nebo Barnardova hvězda z Hadonoše.

Aby byla naše prohlídka Galaxie kompletní, musíme k ní ještě přidat několik menších satelitů. Dva z nich jsou známy již od starověku: Velký Magellanův oblak je asi 170 tisíc světelných let daleko a představuje tzv. spirální galaxii s příčkou. Malý Magellanův oblak je pro změnu zástupcem tzv. nepravidelných galaxií -- leží asi dvě stě tisíc světelných roků daleko. Zajímavé je, že Velký Magellanův oblak obsahuje soustavu nápadných mlhovin, které vznikly během období překotné tvorby hvězd spuštěné zhruba před stovkou milionů let při největším přiblížení k naší Galaxii.

Obě "oblaka" jsou pojmenovaná po slavném mořeplavci a vypadají jako odtržené části Mléčné dráhy o průměru několika stupňů a viditelná jsou pouze od protinožců z jižní polokoule.

Tuto výraznou dvojici doplňuje desítka dalších, podstatně slabších trpasličích galaxií, které doprovázejí naši Galaxii na cestě vesmírem. Jedna z nich se nachází v souhvězdí Sextantu, ve vzdálenosti 280 tisíc světelných roků. Její průměr se odhaduje na pouhých několik tisíc světelných roků. Jiným případem je SagDEG ve Střelci, o kterém jsme si něco řekli už v květnové procházce. Všechny tyto miniaturní galaxie jsou natolik nevýrazné, že je nemůžeme bez speciálních zařízení spatřit. Není tedy divu, že řada dalších podobných průvodců naší Galaxie na objev teprve čeká.

Tak by tedy mohla -- alespoň na první pohled -- proběhnout pitva viditelné části Galaxie. Jak ale dnešní astronomové moc dobře vědí, náš hvězdný ostrov vypadá nejspíš úplně jinak! Zářivé objekty, které dokážeme sledovat pomocí dnešních dalekohledů, tedy hvězdy, mlhoviny a oblaka horkého plynu, tvoří pouhou desetinu z celkové hmotnosti Galaxie! Celých devadesát procent se připisuje na vrub tzv. neviditelné látky!

Po stopách této astronomické záhady se jako první vydal ve třicátých letech dvacátého století americký astronom Fritz Zwicky, který objevil řadu galaxií rotujících jinak než by se dalo usuzovat z jejich pozorované hmotnosti. Nesrovnalosti elegantně vysvětlil vyšší hmotností těchto objektů, které obsahují velké množství látky neviditelné běžně dostupnými prostředky.

I když jsme se od té doby o podstatě neviditelné látky o moc víc nedozvěděli, na základě jejích gravitačních účinků se odborníkům podařilo odhalit, že se rozkládá až někam k Magellanovým oblakům a je nejspíš symetricky seskupena kolem celého zářivého disku Galaxie -- podobně jako halo kulových hvězdokup. Zvláštní ingredience, která určuje gravitační běh celé Galaxie, je nejspíš namíchána z hnědých trpaslíků, chladného plynu a dalších kdovíjakých bizardních objektů. Neviditelná látka se přitom vyskytuje i ve vesmírném prostoru mezi galaxiemi. Její povaha je však zřejmě jiná, každopádně ale hraje klíčovou roli v budoucím vývoji vesmíru jako celku.

 

V polovině roku 2003 objevili astronomové zbytky po malé trpasličí galaxii, kterou náš výrazně větší, dominantní vesmírný ostrov roztrhal na malé části a více méně už také zcela pohltil. Trpasličí galaxie Canis Major se přitom nachází mnohem blíže centra Galaxie než všechny dosud známé případy. Mezinárodní tým astronomů odhaduje, že střed této soustavy leží asi 25 tisíc světelných roků od Sluneční soustavy a zhruba 42 tisíc světelných roků od středu Galaxie.

Skutečně podivuhodný je ale její vzhled. Rozhodně se nám totiž nijak nepodobá. Naopak: sestává z malého počtu hvězd, které slapové působení roztáhlo do nepravidelného prstence obklopujícího celou Galaxii. Celková hmotnost soustavy nepřevyšuje jednu miliardu Sluncí, což je pro srovnání asi setina hmotnosti naší Galaxie. Nejhustší část tohoto trpaslíka přitom sledujeme v souhvězdí Velkého psa -- střed leží u hvězdy d CMa a pokud by se nám galaxii podařilo zviditelnit, měla by na délku asi 15 stupňů a na šířku zhruba pět stupňů.

A jak se vlastně na tohoto trpaslíka přišlo? Dost bizardním způsobem. Rozsáhlá infračervená prohlídka 2MASS, která mapuje oblohu v infračerveném oboru spektra, odhalila nepravidelné rozložení řady velmi chladných obřích hvězd spektrální třídy M. Numerickou simulací se pak ukázalo, že by se mohlo jednat o jakýsi fosilní zbytek po galaxii, kterou pohltil náš systém. Dokonce se ukázalo, že by k tomuto "nebožákovi" dokonce mohly patřit čtyři zimní kulové hvězdokupy -- NGC 1851, NGC 1904, NGC 2298 a NGC 2808. To by ovšem znamenalo, že na zimní obloze není jediná "čistokrevná" kulová hvězdokupa...

I když si musíme na potvrzení existence tohoto trpaslíka ještě počkat, již teď je zřejmý nový trend v astronomii. Díky rozsáhlým přehlídkám oblohy a ještě rozsáhlejším statistickým souborům objeví astronomové celou řadu vesmírných objektů, které nejsou v prostoru nijak výrazně ohraničeny.

Učebnicovým příkladem je kulová hvězdokupa Palomer 5 ze souhvězdí Hada, která je jako drobná skvrnka 12. velikosti patrná i většími dalekohledy Leží asi 60 tisíc světelných roků daleko, vysoko nad rovinou Galaxie, a astronomům se v jejím okolí podařilo objevit asi deset stupňů(!) dlouhý chvost hvězd, které hvězdokupa trousí podél dráhy svého letu. Skutečná délka útvaru je kolem deseti tisíc světelných roků a jeho celková hmotnost dosahuje asi 1,3násobku hmotnosti kulové hvězdokupy!

Stálice uniklé z hvězdokupy se podařilo objevit díky statistickému rozboru rozsáhlé Sloan Digital Sky Survey, která pořizuje zatím nejpodrobnější mapu hvězdné oblohy všech dob. Navíc se ukazuje, že Palomar 5 nečeká příliš radostná budoucnost. Za zhruba 100 milionů roků projde hustými oblastmi středu Galaxie a pod gravitačním náporem se nejspíš zcela rozpadne. Nakonec tedy po ní zůstane stále řídnoucí proud hvězd, které budou ještě stovky milionů roků létat na periferii našeho systému. Tedy podobná stopa jako možná zůstala po trpasličí galaxii Canis Major.

 

Pod hladinou nebeské Laguny

Noci se zkrátily na minimum. Slabší hvězdy a jemné mlhoviny lze sledovat nanejvýš pár hodin kolem půlnoci, ale i v té době nad severním obzorem ruší nepřehlédnutelná čepice slunečního světla rozptýleného v zemské atmosféře. Častými návštěvníky se staly umělé družice a v kraťasech můžete u dalekohledu postávat téměř celou noc. Pravý okamžik ponořit se do souhvězdí Střelce, kudy vede cesta až do samotného středu Galaxie.

Čajová konvice -- tak se někdy familiérně říká obrazci, jenž vykreslují nejjasnější hvězdy Střelce. A není divu: stačí si spojit j, r, t a z Sagittarii, které tvoří ouško, e, g a d Sagittarii -- hubičku a d, j a l -- malou pokličku. Střed Galaxie leží hned vedle ústí hubičky, pár stupňů směrem od g Sagittarii, zcela paradoxně v místech, kde můžete v Mléčné dráze zahlédnout nápadnou temnou skvrnu. Jádro našeho vesmírného ostrova se totiž ukrývá za řadou oblaků plynu a prachu. Z jižných zeměpisných šířek, třeba někde od rovníku, však v této části oblohy "vystoupí" zřetelné indicie potvrzující výsadní postavení tohoto místa: právě ve Střelci se Mléčná dráha nápadně rozšiřuje, navíc se zde rozpadá na celou řadu světlých i tmavých skvrnek. Tato část hvězdné oblohy tak poskytuje jeden z nejpodmanivějších vizuálních zážitků, během kterého si i začínající pozorovatel zřetelně uvědomí komplikovanou strukturu našeho vesmírného prostoru.

Při pohledu z České republiky jsme sice o tento výjimečný pohled ochuzeni, i tak se ale máme na co dívat. Bezesporu nejpozoruhodnějším místem Střelce je jasná mlhovina Laguna (M 8, NGC 6523) doplněná o hvězdokupu NGC 6530. Laguna je totiž za průměrných podmínek patrná i bez dalekohledu. Dokonce i za svitu Měsíce vypadá jako oválné zjasnění v Mléčné dráze.

Pokud si na tuto nebeskou perlu vezmete malý dalekohled, pak vám do oka jako první padne hvězdokupa NGC 6530. V triedru vypadá jako malá protáhlá skvrnka s nápadným středovým zjasněním, na okraji ozdobená hvězdou 9 Sagittarii. Vpravo pak leží dvojice hvězd, z nichž jedna je Sagittarii (5,5 mag). Ze skvrny se po náležitém zvětšení vyloupnou tři desítky hvězd osmé až desáté velikosti v oblasti o průměru asi deset úhlových minut (třetiny průměru měsíčního disku), které představují poměrně bohatou hvězdokupu NGC 6530.

S Lagunou, tedy samotnou mlhovinou, to však bude poněkud těžší. V prvním okamžiku ji nejspíš zachytíte jihozápadně od hvězdy 9 Sgr, od které vybíhá oválná skvrnka o délce asi tři úhlové minuty. Na tmavé obloze, například v Sometu binaru 25x100, se k této nejjasnější části M 8 přidá i mlhovina na pozadí hvězdokupy NGC 6523. Obě části plynné mlhoviny odděluje temné rozhraní, který dal celému útvaru ono krásně romantické jméno -- Laguna. Pokud bychom se ale striktně drželi vizuální podoby, měla by se M 8 nazývat spíše "průliv" či "kanál".

Ve větším dalekohledu (s průměrem objektivu nad 20 cm) si prohlédněte i nejsvětlejší část Laguny -- západně od hvězdy 9 Sagittarii. Vypadá jako oválná skvrna o velikosti 10" x 30'', na okraji s hvězdou slabou devět a půl magnitudy. Podle vzhledu se nazývá Přesýpací hodiny, nejspíš vám ale připomene neforemný cukrářský piškot.

Protože Laguna leží zhruba pět tisíc světelných roků daleko, musí mít nejméně padesát světelných roků v průměru. Před mlhovinou se přitom nachází řada menších oblaků neprůhledného prachu, které na světlém pozadí zářícího plynu vytváří hluboké zálivy. Astronomové předpokládají, že Laguna představuje velmi rozsáhlou oblast plynu a prachu, kde bouřlivě vznikají nové hvězdy. Mlhovina je totiž na okraji velkého molekulového oblaku, do něhož se pozvolna "prokousává". Za sebou pak zanechává jednotlivé hvězdy, což je mimo jiné i případ hvězdokupy NGC 6530.

Současná Laguna je stará asi dva miliony roků. Poblíž jejího geometrického středu leží hvězda 9 Sagittarii, která spolu s drobnou hvězdou na okraji Přesýpacích hodin ohřívá okolní plyn. Pod náporem ultrafialových fotonů se zde rozpadají atomy vodíku na kladná jádra (protony) a volné elektrony. Při zpětné rekombinaci, poslušny zákonů kvantové fyziky, se vzápětí na přesně definovaných vlnových délkách uvolňují fotony viditelného záření. Právě toto záření má na svědomí i charakteristické červené zabarvení -- nejvíc záření totiž odchází v červeném oboru viditelné části elektromagnetického spektra. Na vlastní oči ale Lagunu barevně nespatříte. Fotografické portréty totiž zviditelňují červené záření přicházející na vlnové délce 656 nanometrů, na nějž nejsou lidské oči prakticky vůbec citlivé. Stejně jako všechny ostatní mlhoviny bude tedy i M 8 při pohledu dalekohledem černobílá.

Obě zmiňované horké hvězdy ale přinášejí Laguně až nečekané problémy. V záplavě ultrafialových fotonů se totiž vypařují okolní oblaka jemného prachu a zkázu umocňují i ohromné turbulentní proudy plynu. Už za pár milionů roků tak současná mlhovina podlehne vesmírné erozi a zcela zanikne. Za oponou vzdálenějšího neprůhlednou mezihvězdného plynu a prachu však už dnes vznikají nové hvězdy. Zdá se tedy, že se oblast horkého vodíku posune dál do nitra molekulového mračna a dnešní Laguna po sobě zanechá další otevřenou hvězdokupu.

V názoru, kdo vlastně mlhovinu objevil, se dochované písemné záznamy poněkud rozcházejí. Prvenství se ale všeobecně připisuje britskému královskému astronomovi Johnu Flamsteedovi, kterému vděčíme za "Flamsteedova čísla" u označení hvězd. Ve svém precizně vypracovaném katalogu hvězd z počátku osmnáctého století se totiž u 7 Sgr zmiňuje o "mlhovině předcházející luk Střelce".

Slavný Charles Messier Lagunu popsal následovně: "Kupa hvězd, která vypadá jako mlhovina, když ji prohlížíme obyčejným dalekohledem tří stop [délky]; avšak s výtečným přístrojem bylo zaznamenáno, že je to velké množství malých hvězd; u této kupy je jedna dosti jasná hvězda, obklopená velmi slabým světlem; to je devátá hvězda Střelce [9 Sgr] podle Flamsteeda, sedmé velikosti; tato kupa má tvar protáhlý od severovýchodu k jihozápadu, [leží] mezi lukem Střelce a pravým chodidlem Hadonoše."

William Herschel nám sice zanechal poněkud sušší záznam: "Rozsáhlá světlá mlhovina rozdělená na dvě části; severní je přitom nápadnější. Rozlohou přesahuje 15 úhlových minut; za jižní částí následuje skupina hvězd." Jeho syn John Herschel se však nerozpakoval: "Soubor mlhavých skvrnek doplňuje množství oválných ztemnění. Mlhovina v jednom místě dosahuje takového stupně jasnosti, až vytváří dojem protáhlého jádra. Ve spodní části mlhovinu překrývá bohatá hvězdokupa. Jelikož kupa nevykazuje žádnou koncentraci (na rozdíl od oblasti v Orionu), jako kdyby neměla s mlhovinou žádnou souvislost."

 

Podíváme-li se do historie, pak se ukáže, že pozorovaných supernov bylo jako šafránu. Důvodů je samozřejmě několik: Ne každá supernova, byť exploduje v naší Galaxii, musí být nápadná i při pohledu bez dalekohledu. Řada exemplářů tudíž mohla hvězdářům uniknout. Navíc jsou naše záznamy, pokud jdeme dál do historie, hodně děravé a nejisté. Proto můžeme supernovy pozorované v minulém tisíciletí spočítat na prstech obou rukou. První se objevila v roce 1006 v souhvězdí Vlka, další vzplála v roce 1054 v Býkovi a dala tak za vznik Krabí mlhovině a donedávna jedinému známému pulsaru prokazatelně souvisejícímu s historicky známou supernovou.

Supernovy na pozemské obloze zřejmě zazářily i v letech 1181 (v Kasiopeji) a 1408 (v Labuti), avšak jejich reálnost není stoprocentní. Naopak je velmi jisté, že supernovu v roce 1572 sledoval v Kasiopeji dánský hvězdář Tycho Brahe. V maximu dosáhla -3 magnitud a bez dalekohledu byla pozorovatelná 16 měsíců. Tato událost, stejně jako případ z roku 1604, jenž důkladně popsal Johannes Kepler, výrazným způsobem nabouraly církevně zakořeněnou domněnku o neměnnosti hvězdné oblohy. Díky preciznímu zaměření obou supernov se podařilo nalézt nejen s nimi spojené rádiové zdroje, ale též cáry rozplývajících se obálek supernov.

No a pak zde máme ještě nejisté záznamy o hvězdičce, která nakrátko zazářila v roce 1680 (1667?), opět v Kasiopeji. Pro astrofyziky je zajímavá především proto, že je s ní spojen jeden z nejjasnějších rádiových zdrojů na obloze. Byla to rentgenová observatoř Chandra, která na tomto místě pozorovala nejen rozpínající se obálku horkého plynu, ale v jejím středu i bodový zdroj -- zkolabované jádro hmotné hvězdy: neutronovou hvězdu nebo černou díru. O tom se ale vedou ještě diskuze.

Pokud bychom se vydali dál do minulosti, do prvního tisíciletí, pak můžeme s jistotou mluvit pouze o třech pozorovaných supernovách. Ta první vzplála roku 185 našeho letopočtu v souhvězdí Kentaura, mezi alfou a betou, byla viditelná nejméně osm měsíců a na jejím místě dnes pozorujeme slabou rozpínající se obálku. Další dvě supernovy se odehrály jenom s minimálním odstupem: v roce 386 a 393 našeho letopočtu. A to je asi všechno.

Suma sumárum bylo za poslední dva tisíce roků pozorováno něco kolem desíti supernov. Souvislost jasné supernovy, rozplývající se obálky a uvnitř rotujícího pulsaru však byla zatím prokázána pouze v jediném případě: případu z 1054. Všechny naše úvahy o podivuhodném světě umírajících stálic se tak zakládají na tomto jediném případu. Není proto divu, že hvězdáři hledají i jiné obdobné příběhy.

A daří se jim! Mezinárodní tým odborníků totiž uprostřed drobné mlhoviny v souhvězdí Střelce lokalizoval pomocí observatoře Chandra jasný bodový zdroj, o kterém věří, že je pulsarem vzniklým při explozi supernovy pozorované Číňany před 1600 roky. Jeho vzdálenost se odhaduje na 15 tisíc světelných roků. Výzkum neutronových hvězd se tedy může opřít už o dvě takové události...

A ještě k pulsarům: Jak se jmenuje ten nejmladší v celé naší Galaxii? "Přece ten v centru Krabí mlhoviny, který v roce 1054 stvořila známá supernova," zněla ještě do nedávna správná odpověď. Dnes je tomu jinak. Na jeho místo se dostal PSR J1846-0258, jenž je o celých tři sta roku mladší.

Skutečně, až dosud byla na postu nejmladšího pulsaru v Galaxii neutronová hvězda v centru Krabí mlhoviny -- zbytku po explozi supernovy z roku 1054. Nyní ale astronomové narazili na ještě mladší případ: jmenuje se PSR J1846-0258, vznikl zhruba před sedmi sty roky a leží 60 tisíc světelných roků daleko, na opačné straně Galaxie, v souhvězdí Orla. Obklopují ho přitom stejně staré cáry supernovy, označované Kes 75.

 

 

Noc Trifidu

Trifidi, podivuhodně živé rostliny vystřelující jedovatá žahadla, budili ve známém vědeckofantastickém díle oprávněný strach. Trifid na nebesích však představuje skutečný protipól literárních vetřelců -- jemná krása mlhoviny vyzdobená třpytícími se hvězdami představuje jedinečný cíl pro všechny astronomické fotografy. Zcela oprávněně si proto zaslouží i naši pozornost.

Cestu za Trifidem začněte u Laguny. Ve větším binaru nebo běžném dalekohledu se od mlhoviny přesuňte k sousedící hvězdě páté velikosti -- 7 Sagittarii. Pak už se stačí posunout o jeden stupeň směrem na sever a do zorného pole vám vpluje hvězda sedmé velikosti obklopená slabou září -- mlhovina Trifid, řečená M 20 (NGC 6514).

Slovo trifid znamená v latině trojklaný a jako první ho v souvislosti s touto mlhovinou zřejmě použil John Herschel: "trifid; skládá se ze tří jasných a nepravidelně zformovaných mlhovin... na vnitřních okrajích se přibližují, kolem jsou odděleny třemi rozbíhajícími se trhlinami či tmavými oblastmi, které nečekaně a pokrouceně rozdělují světlé mlhoviny."

Vzdálenost M 20 se odhaduje na pět tisíc světelných roků. V jejím středu leží kompaktní skupina několika velmi horkých hvězd, které stejně jako u Laguny ohřívají okolní vodík. Ultrafialové fotony se však skrz řídký plyn prodírají jenom s největšími obtížemi, takže ve vzdálenosti kolem dvaceti světelných roků jejich hustota klesne na tak malou hodnotu, že už vodík nedokážou dostatečně ohřát. Fotony s menší energií (tj. z viditelné části spektra) však pokračují dál v letu a účinně se rozptylují na prachových částicích obklopujících teplý vodík. Proto je M 20 na fotografických snímcích dvojbarevná. Jižní část je červená, tam září horký vodík, kolem se pak rozkládá světle modré halo rozptýleného světla. (I když se v této souvislosti hovoří o hustých mračnech prachu a plynu, ve skutečnosti je jejich hustota stále hodně malá, blízká tomu nejlepšímu vakuu.)

A jak vypadá Trifid v dalekohledu? Neváhejte použít skutečně velký přístroj -- s malým zvětšením poskytujícím velké zorné pole. Teprve v něm totiž uvidíte trojici "trhlin", tedy skutečných oblaků prachu nacházející se před zářícím vodíkem. Patrná může být i slabší severní prachová mlhovina.

Když se opět vrátíte k menšímu přístroji, pak se nezapomeňte podívat i na otevřenou hvězdokupu M 21 (NGC 6531), jenž se nachází pouze tři čtvrtě stupně na severovýchod od Trifidu. V triedru se jeví jako jasnější hvězda sedmé velikosti, kolem které je drobná mlhavá skvrna protáhlá směrem na severozápad. S rostoucím zvětšením se M 21 promění v těsnou skupinku několika desítek hvězd bez mlhavého pozadí.

Všechny dosud zmiňované objekty se vejdou do jednoho zorného pole triedru. Za dobrých podmínek k nim přibude ještě kulová hvězdokupa NGC 6544, položená stupeň jihovýchodně od M 8. V binaru 25x100 je docela nápadná, ve srovnání s Lagunou však lehce přehlédnutelná (má průměr kolem jedné úhlové minuty). Na tmavé obloze se také pozorně zadívejte severoseverovýchodně od Laguny a jihovýchodně od Trifidu, kde je malé "hvězdné mračno" Mléčné dráhy. Tímto směrem je zřejmě molekulový oblak mezihvězdné hmoty související s Lagunou a Trifidem mnohem tenčí, takže umožňuje dohlédnout do větší vzdálenosti, až někam k jádru Galaxie. Tu a tam se dokonce spekuluje, že M 8, M 20 a M 21 spolu s několika nápadnými osamocenými hvězdami tvoří jednou velkou asociaci. Definitivní verdikt v této astronomické hádance však nebyl dosud vyřknut.

 

Vzhůru ke středu Galaxie

O tom, že souhvězdí Střelce překypuje krásnými nebeskými objekty, svědčí i seskupení kolem M 24 -- oválné zjasnění Mléčné dráhy nad Lagunou.

Tento Malý oblak ve Střelci severovýchodně od m Sagittarii je patrný i bez dalekohledu. Dokonce je tak jasný, že si snadno všimnete jeho lomeného tvaru o rozměrech zhruba 1 x 2,5 stupně. V triedru 7x50 se však rozpadne na ohromné množství slabých hvězd na mlhavém podkladu, rozdělené na dvě části -- jasnější severní a slabší jižní. Obě mají průměr kolem jednoho stupně. U severozápadního okraje přitom leží dvě nenápadné temné mlhoviny Barnard 92 a Barnard 93. K jejich zahlédnutí však potřebujete hodně tmavou oblohu. A pozor! Někdy je jako M 24 nesprávně označována hvězdokupa NGC 6603 ležící v jeho středu.

Malý oblak ve Střelci se nachází pouze jeden stupeň od galaktického rovníku a představuje jakýsi průzor nebo tunel mezi neprůhlednými oblaky plynu a prachu, kterým vidíme do vzdálenosti asi patnácti tisíc světelných roků. Podobných průhledů je v souhvězdí Střelce hned několik a astronomové je využívají k vyšetřování vlastností hvězd v centrální výduti Galaxie. Ještě větší oblak a současně i jedno z nejsvětlejších míst Mléčné dráhy -- tzv. Velký oblak ve Střelci -- naleznete nad g a d Sgr. Má úhlovou velikost kolem pěti stupňů a je jím vidět až do centrální oblastí Galaxie. Při pohledu z České republiky se však utápí v rušivě světlém obzoru.

Severovýchodně od M 24 narazíte na mlhovinu s hvězdokupou M 17 (NGC 6618). Je skutečně nápadná, podobná kometě: v obřím binaru 25x100 vypadá jako jasná skvrna umístěná do trojúhelníku hvězd šesté a sedmé velikosti. Jihozápadním směrem má jeden výběžek zhruba stejně velký jako nejjasnější část mlhoviny. Nápadně tak připomíná kovadlinu, labuť, pistoli, dýmku či velké řecké písmeno Omega. Právě tak se také jmenuje.

Pozorování v infračerveném a radiovém oboru spektra přitom ukazují, že Omega je jednou z nejaktivnějších hvězdných porodnic. Přestože v ní uvidíte jenom několik hvězd, ukrývá se v jejím srdci více než několik stovek mladých stálic. Vzdálenost M 17 se odhaduje asi na pět tisíc světelných roků, takže má v průměru asi padesát světelných roků. Její zakřivený tvar vykresluje hranice mezi řídkým svítícím plynem a hustým temným molekulovým oblakem, jenž sahá do vzdálenosti asi dvě stě padesáti světelných roků od Omegy a obsahuje dostatek materiálu ke vzniku několika set tisíc hvězd.

Mezi Omegou a M 24 narazíte na hvězdokupu M 18 (NGC 6613). Je sice slabší a úhlově menší než M 17, přesto však zůstává nápadným objektem. V triedru 7x50 má podobu kruhové zrnité kupy. Ve větším přístroji se rozpadá na tucet slabých hvězd, které jsou chaoticky rozházené v oblasti o průměru sedm úhlových minut.

Tím ale nabídka zdejšího zátiší rozhodně nekončí: v Ocasu hada, tři stupně severně od M 17, najdete hvězdokupu M 16 (NGC 6611), vnořenou do mlhoviny IC 4703. Striktně vzato se tedy označení M 16 vztahuje pouze na skupinu hvězd, nikoli na slabou mlhovinu. V triedru se celý komplex tváří jako kruhová skvrna s několika dobře viditelnými hvězdami, z nichž nejjasnější leží u severozápadního okraje. V obřím binaru 25x100 je za velmi dobrých podmínek patrná i samotná IC 4703, obzvlášť na severozápadě hvězdokupy. Na fotografiích se jedná o krásnou mlhovinu s nejjasnější částí v podobě letícího orla. Proto se i M 16 často říká Orlí mlhovina.

Z centra tohoto velmi mladého útvaru přitom pochází jeden z nejslavnějších astronomických snímků všech dob: tzv. Sloupů stvoření v podání Hubblova kosmického dalekohledu. Ve skutečnosti zde ale pozorujeme něco úplně jiného...

Ony sloupy, či "sloní choboty" představují povrch hustších částí molekulového oblaku osvětleného ultrafialovým zářením horkých hvězd (barvy jsou umělé a je nutné je brát s velkou rezervou). Malé zhustky na povrchu sloupů se nazývají "vejce", z anglického Evaporating Gaseous Globules (zkr. EGG), a podle nedávných představ pozemských hvězdářů jde o stlačený plyn, v jehož středu vznikají málo svítivé hmotné hvězdy. Pátrání po těchto nově narozených hvězdách však dosud nepřineslo žádný uspokojivý výsledek, takže je dost možné, že zde žádné "stvoření" neprobíhá. Naopak. Choboty jsou nejspíš pouze odolnější vůči vesmírné erozi, ale i tak časem zaniknou. Namísto sloupů stvoření tak sledujeme pozvolnou destrukci molekulového oblaku.

Pět stupňů západně od M 24 najdete hvězdokupu M 23 (NGC 6494). Má úhlový průměr půl stupně a je kruhovou zrnitou kupou, ve které je triedrem 10x50 zřetelných několik drobných hvězd. Ve větším dalekohledu je krásnou a výraznou skupinou padesáti až šedesáti hvězd různé jasnosti, které jsou náhodně rozházené po celé ploše hvězdokupy. Vidět také bývá slabé mlhavé pozadí, mírně se zjasňující směrem do středu, a hvězdy kolem centra, které tvoří drobný prstýnek.

Opačným směrem od M 24 narazíte na hvězdokupu M 25 (IC 4725). Je sice výrazná, ale řídká a nepříliš pohledná. Její hvězdy tvoří deformované písmeno U s nápadnou základnou, kde jsou soustředěny ty nejjasnější objekty. Při bližším ohledání můžete zjistit, že nejjasnější hvězda kupy není stálá co do jasnosti. Představuje tzv. cefeidu, která mění jasnost od 6,3 do 7,1 magnitudy s periodou 6,745 dne.

 

Chvála kulových hvězdokup

Souhvězdí Střelce je skutečně pozoruhodné místo, které překypuje nejrůznějšími typy nebeských objektů. Pohled směrem ke středu naší Galaxie zajišťuje výsadní postavení také co do počtu kulových hvězdokup: v úhrnu se jedná o dvě desítky pozorovatelných objektů, přičemž nejméně tři z nich stojí za důkladnější prohlédnutí. K vyhledání vám přitom postačí i běžný triedr.

Nalézt první dvě -- M 22 a M 28 -- není vůbec těžké. M 22 (NGC 6656) se totiž nachází asi dva a půl stupně severovýchodně od hvězdy l Sagittarii, zatímco M 28 najdete od necelý stupeň na severozápad od téže stálice.

Kulová hvězdokupa M 22 je natolik jasná, že je na tmavé obloze patrná i bez dalekohledu. V něco skutečně krásného se však promění až ve větším přístroji: jasná velká kulová hvězdokupa, jen málo se zjasňující do středu, výrazně zrnitá, na okrajích i ve středu jsou viditelné jednotlivé hvězdy; nejjasnější místo (hvězda nebo skupinka hvězd) leží u jejího západního okraje. Ve větších zvětšeních vůbec nevypadá kulově -- halo i středová oblast mají nepravidelný obrys.

M 22 se řadí mezi nejjasnější kulové hvězdokupy pozemské oblohy -- w Centauri (NGC 5139), 47 Tucanae (NGC 104) a M 13. Při vzdálenosti deset tisíc světelných roků je jednou z nejbližších svého druhu. Navíc, stejně jako u Laguny a Trifidu prochází poblíž hvězdokupy M 22 ekliptika. Proto je možné v její blízkosti tu a tam nalézt některou z planet Sluneční soustavy.

Oproti M 22, která je v triedru nápadně "mlhavá", je kulová hvězdokupa M 28 (NGC 6626) výrazně kompaktnější, takže ji lehce zaměníte s hvězdou sedmé velikosti (její úhlový průměr je nanejvýš několik úhlových minut). Odhady vzdálenosti M 28 se pohybují kolem 20 tisíc světelných roků, takže kulová hvězdokupa leží hodně blízko středu samotné Galaxie. Ze stejného důvodu je také o zhruba dvě a půl magnitudy zeslabena mezihvězdným prachem.

Svým způsobem je jedinečná i M 55 (NGC 6809). Zatímco M 28 se nápadně zjasňuje směrem k centru, u M 22 už není nárůst příliš patrný a u M 55 dokonce zcela chybí. Tato kulová hvězdokupa vypadá v triedru "jen" jako kruhová mlhovina o úhlovém průměru asi deset úhlových minut. Přesto všechno je natolik nápadná, že si ji pozorovatelé všimli již v polovině osmnáctého století. Charles Messier ji popsal následovně: "Je bělavou skvrnkou o velikosti 6 úhlových minut, její světlo je stejnoměrné a není patrno, že by obsahovala nějaké hvězdy." Jak se mýlil! Pokud se podíváte triedrem na stativu, pak zjistíte, že obsahuje nejméně jednu hvězdu. Ano, nejjasnější členka kupy má devět magnitud. Zbytek je však mnohem méně výrazný.

 

Top ten kulových hvězdokup
Subjektivní žebříček nejzajímavějších kulových hvězdokup.
w Centauri
Nejjasnější a úhlově největší objekt svého druhu na pozemské obloze. Jako kruhová světlá skvrna je lehce patrná i bez dalekohledu a už v triedru se přímo vpíjí do sítnice. Na jednotlivé hvězdy ji přitom rozloží i menší dalekohled. Omega Centauri je natolik extrémní objekt, že ji astronomové považují za jádro malé galaxie, kterou před dávnými časy pohltila naše Galaxie. Abyste zahlédli její impozantní západ za vzdálený obzor, musíte se vydat alespoň do kamenitých pouští Maroka nebo Egyptu.
M 13
Nejznámější objekt svého druhu -- "hvězdokupu z Herkula" zná přece každý. Skutečně, je hodně jasná, ale superlativy ji lze zasypat jenom stěží. V triedru vypadá jako mlhavá skvrna, která se nápadně zjasňuje směrem do středu. Ve velkých dalekohledech se však rozloží na krásnou pavučinku drobných hvězd. V její blízkosti leží slabá galaxie NGC 6207.
47 Tucanae
Kulová hvězdokupa, která bohužel není z České republiky patrná. Není úplně největší, ani nejjasnější, ale každý pravověrný pozorovatel by ji měl alespoň jednou spatřit. Většina kosmoplavců se totiž shoduje v názoru, že je prostě nejkrásnější... Možná proto, že se nachází v těsném sousedství Malého Magellanova oblaku.
NGC 6752
Ani tato kulová hvězdokupa ze souhvězdí Páva není od nás patrná. Navíc ji handicapuje "anonymní" NGC označení. Ve skutečnosti se ale jedná o rozlehlou hvězdokupu, která je za lepších podmínek snadno patrná i bez dalekohledu. V triedru se jeví jako jasná lehce nažloutlá koule o průměru pět úhlových minut.

M 22
Vévodí souhvězdí Střelce. Většinou je tedy utopena ve světlé špíně obzoru, po dešti je však jednoduchým terčem. Většina astronomů ji řadí mezi ty skutečně nejhezčí. První hvězdy, které obsahuje, přitom zahlédnete už v obřích triedrech. Za dobrých podmínek je však patrná i bez dalekohledu.

M 5
Překrásná, snadno dostupná, navíc ozdobená úhlově blízkou dvojhvězdou 5 Ser. Krásný cíl k pozorování během nocí končícího jara a nastávajícího léta. V triedrech vypadá jako světlá zářící "koule", která se zjasňuje směrem do středu. S rostoucím zvětšením se objeví řada hvězd, především pak na okrajích M 5.

M 4
Jelikož se nachází nedaleko hvězdy Antares (1,5 stupně směrem na západ), hledá se více než snadno. Ve větších dalekohledech (dokonce už v obřím binaru 25x100) ji zdobí řetěz hvězd, jenž se táhne přes střed hvězdokupy. Někdy tak připomíná spíše hustou otevřenou hvězdokupu.

M 55
Další z výrazných hvězdokup souhvězdí Střelce. Je natolik nápadná, že si ji pozorovatelé všimli již v polovině osmnáctého století. Pokud se podíváte triedrem na stativu, pak zjistíte, že obsahuje nejméně jednu hvězdu. Ano, nejjasnější členka kupy má 9 magnitud. Zbytek je však mnohem méně výrazný.
M 15
Je v hlavě Pegase, jenom čtyři stupně severozápadně od Enifu ( Pegasi). Zátiší dotváří dvě hvězdy sedmé velikosti v její těsné blízkosti. V běžném triedru vypadá jako mírně rozostřená hvězda.
NGC 2808
Rozplizlá skvrna o průměru kolem deseti úhlových minut. Ačkoli jednotlivé hvězdy spatříte stěží -- jejich jasnost kolísá mezi 13 a 15 magnitudami dohromady vytváří objekt šesté velikosti. Bohužel, hvězdokupa je ukryta v jižním souhvězdí Carina (Lodní kýl).