Nestálé stálice

"Minulého roku v listopadu, jedenáctého večer po západu Slunce, když jsem po svém zvyku obdivoval hvězdy na jasném nebi, postřehl jsem, že nová a neobvyklá hvězda, převyšující všechny ostatní jasností, svítí mi právě nad hlavou; a protože skoro od dětství znám hvězdy dokonale (což není nijak zvlášť obtížné), bylo mi zcela zřejmé, že žádná hvězda v těch místech nikdy dříve nebývala, tím spíše žádná tak jasná jako tato.

Byl jsem tak překvapen, že jsem se nestyděl nevěřit svým očím. Ale když jsem jiným ukázal místo a oni tam hvězdu také viděli, nebylo pochyb. Je to skutečně zázrak, buď největší od začátku světa v přírodě vůbec, nebo alespoň zázrak stejně veliký jako ony popsané v Písmu, totiž zastavení se Slunce na nebeské dráze na prosbu Jošuovu a zatmění Slunce při ukřižování.

Neboť všichni filozofové se shodují a fakta to prokazují, že na nebi není žádných změn, vzniku ani zániku; ale že nebe a nebeská tělesa na něm se nemění ani co do počtu, rozměrů, světla, ani v žádném jiném ohledu..."

Tak v publikaci "O nové hvězdě, nikdy dosud nevídané od počátku světa" popisuje dánský hvězdář Tycho Brahe objev supernovy, která vzplála roku 1572 v souhvězdí Kasiopeji. Byť se jednalo o neopakovatelnou událost, představuje podrobný popis jedné z prvních proměnných hvězd. Tycho Brahe ji sice neobjevil, ale jeho přesná měření ukázala, že supernova je od nás mnohem dál než Měsíc, v oblasti vesmíru považované až do té doby za dokonalou a naprosto neměnnou. Pokud by totiž byla tak blízko jako Měsíc, musela by se její poloha vůči hvězdám od večera do rána změnit o celého půl stupně.

Dopad tohoto jevu si na sklonku šestnáctého století uvědomilo jenom několik málo evropských astronomů: Na rozdíl od Aristotelovy představy podléhá hvězdná obloha změnám a uspořádání vesmíru je mnohem složitější, než si lidé do té doby mysleli. Cesta k objevu, že se nejednalo o "novou hvězdu" čili novu, nýbrž tzv. supernovu -- zkolabovanou hvězdu s hmotností více než desetkrát větší než Slunce -- však trvala další tři staletí.

"Když bylo novou hvězdu ponejprv spatřil, zářila jasněji než všechny stálice včetně Vegy a Síria. Byla dokonce jasnější než Jupiter, který tenkráte vycházel zvečera, a jasností se rovnala Venuši v největším lesku... Po celý listopad zůstala jasnost novy vcelku beze změn, za jasných dnů ji mnoho pozorovatelů spatřilo za bílého dne -- i v pravé poledne, což se jinak stává pouze Venuši. V noci pak nova často prosvitla mraky, jež zcela zahalily všechny ostatní hvězdy. Tento lesk si však neuchovala nadlouho, nýbrž záhy počala slábnout, až konečně zmizela z dohledu vůbec."

 

 

Stálice mají nejen rozdílnou hvězdnou velikost a barevný odstín, ale mnohé z nich, bez ohledu na neklid zemské atmosféry, více či méně nápadně mění jasnost. Tyto tzv. proměnné hvězdy každý večer předvádějí bezesporu unikátní nebeská představení, za kterými se ukrývá mimořádně pestrá skupina osamocených stálic i dvojhvězd s rozmanitými příčinami pozorovaných změn a jejich projevy.

Máte-li vhodnou mapu, pokuste se pravidelně odhadnout hvězdnou velikost především d Cephei, h Aquilae a při vhodných příležitostech i b Persei, b Lyrae, l Tauri. Výsledkem pozorování může být světelná křivka, která ukazuje, jak se jejich jasnost (vynášená na svislé ose) měnila s časem nebo dle tzv. fáze (na ose vodorovné).
 

Algol (b Persei)  
   
Jednou z nápadných proměnných hvězd je Algol ze souhvězdí Persea. Patří mezi tzv. zákrytové dvojhvězdy, u kterých při oběhu kolem společného těžiště pravidelně jedna složka nakrátko zakrývá druhou. Každých 2,87 dne (tj. 2 dny 20 hodin a 53 minut) se proto zeslabí z běžných 2,1 mag na 3,4 mag. Celý úkaz trvá asi deset hodin, nejnápadnější je v rozmezí dvou hodin kolem předpověděného středu zákrytu.

Za srovnávací hvězdy můžete použít třeba g And (s hvězdnou velikostí 2,1 mag), e Per (2,9 mag) a k Per (3,8 mag). Jasnost proměnné v době zákrytu odhadujte alespoň dvakrát za hodinu, u každého pozorování přitom nezapomeňte do deníku zapsat čas s přesností na minutu. Už po první takové události můžete zkusit vykreslit průběh světelných změn.


Minima Algolu jsou v přiložené tabulce udána ve tvaru den a čas středu zákrytu ve světovém čas. Ten se oproti občanskému času liší v zimě o jednu hodin, v létě o dvě. (Tj. máte-li v únoru na hodinkách 23:03, je 22:03 světového času, máte-li v července na hodinkách 6:45, je 4:45 světového času.) Uvedeny jsou všechny úkazy, které nastávají v době, kdy je Algol při pohledu z České republiky nad obzorem a naopak Slunce pod obzorem. Z jiných míst naší planety tudíž mohou být viditelné i další zákryty. Tabulka je však platná -- s přimhouřením oka -- pro celou Evropu.

05./06. 01. 2004 23.34 08./09. 01. 2004 20.23
11./12. 01. 2004 17.12 25./26. 01. 2004 01.18
28./29. 01. 2004 22.08 31./01. 01. 2004 18.57
03./04. 02. 2004 16.32 17./18. 02. 2004 00.39
20./21. 02. 2004 21.28 23./24. 02. 2004 18.18
11./12. 03. 2004 23.13 14./15. 03. 2004 20.03
17./18. 03. 2004 16.52 03./04. 04. 2004 21.47
06./07. 04. 2004 18.37 26./27. 04. 2004 20.20
19./20. 05. 2004 18.52 25./26. 06. 2004 01.27
15./16. 07. 2004 03.08 18./19. 07. 2004 23.56
07./08. 08. 2004 01.36 10./11. 08. 2004 22.25
27./28. 08. 2004 03.16 30./31. 08. 2004 00.05
02./03. 09. 2004 20.54 16./17. 09. 2004 04.57
19./20. 09. 2004 01.45 22./23. 09. 2004 22.34
25./26. 09. 2004 19.22 09./10. 10. 2004 03.26
12./13. 10. 2004 00.14 15./16. 10. 2004 21.03
18./19. 10. 2004 17.52 29./30. 10. 2004 05.07
01./02. 11. 2004 01.56 04./05. 11. 2004 22.44
07./08. 11. 2004 19.33 10./11. 11. 2004 16.22
21./22. 11. 2004 03.38 24./25. 11. 2004 00.27
27./28. 11. 2004 21.16 30./01. 11. 2004 18.05
03./04. 12. 2004 14.54 11./12. 12. 2004 05.21
14./15. 12. 2004 02.10 17./18. 12. 2004 22.59
20./21. 12. 2004 19.48 23./24. 12. 2004 16.37
06./07. 01. 2005 00.43 09./10. 01. 2005 21.33
12./13. 01. 2005 18.22 15./16. 01. 2005 15.11
29./30. 01. 2005 23.17 01./02. 02. 2005 20.07
04./05. 02. 2005 16.56 21./22. 02. 2005 21.52
24./25. 02. 2005 18.41 16./17. 03. 2005 20.27
19./20. 03. 2005 17.16 08./09. 04. 2005 19.00
27./28. 06. 2005 01.50 17./18. 07. 2005 03.31
20./21. 07. 2005 00.20 09./10. 08. 2005 02.00
12./13. 08. 2005 22.48 29./30. 08. 2005 03.40
01./02. 09. 2005 00.28 04./05. 09. 2005 21.17
21./22. 09. 2005 02.08 24./25. 09. 2005 22.57
27./28. 09. 2005 19.46 11./12. 10. 2005 03.49
14./15. 10. 2005 00.38 17./18. 10. 2005 21.26
20./21. 10. 2005 18.15 31./01. 10. 2005 05.30
03./04. 11. 2005 02.19 06./07. 11. 2005 23.08
09./10. 11. 2005 19.57 12./13. 11. 2005 16.46
23./24. 11. 2005 04.01 26./27. 11. 2005 00.50
29./30. 11. 2005 21.39 02./03. 12. 2005 18.28
05./06. 12. 2005 15.17 16./17. 12. 2005 02.34
19./20. 12. 2005 23.23 22./23. 12. 2005 20.12
25./26. 12. 2005 17.01 08./09. 01. 2006 01.07
11./12. 01. 2006 21.56 14./15. 01. 2006 18.46
17./18. 01. 2006 15.35 31./01. 01. 2006 23.41
03./04. 02. 2006 20.31 06./07. 02. 2006 17.20
23./24. 02. 2006 22.16 26./27. 02. 2006 19.05
18./19. 03. 2006 20.50 21./22. 03. 2006 17.40
10./11. 04. 2006 19.24 24./25. 04. 2006 03.30
17./18. 05. 2006 02.02 09./10. 06. 2006 00.33
29./30. 06. 2006 02.14 02./03. 07. 2006 23.02
22./23. 07. 2006 00.43 25./26. 07. 2006 21.32
11./12. 08. 2006 02.23 14./15. 08. 2006 23.12
17./18. 08. 2006 20.00 31./01. 08. 2006 04.03
03./04. 09. 2006 00.52 06./07. 09. 2006 21.40
09./10. 09. 2006 18.29 23./24. 09. 2006 02.32
26./27. 09. 2006 23.20 29./30. 09. 2006 20.09
02./03. 10. 2006 16.58 13./14. 10. 2006 04.12
16./17. 10. 2006 01.01 19./20. 10. 2006 21.50
22./23. 10. 2006 18.39 02./03. 11. 2006 05.54
05./06. 11. 2006 02.43 08./09. 11. 2006 23.31
11./12. 11. 2006 20.20 14./15. 11. 2006 17.09
25./26. 11. 2006 04.25 28./29. 11. 2006 01.14
01./02. 12. 2006 22.03 04./05. 12. 2006 18.52
07./08. 12. 2006 15.41 18./19. 12. 2006 02.57
21./22. 12. 2006 23.46 24./25. 12. 2006 20.36
27./28. 12. 2006 17.25 10./11. 01. 2007 01.31
 
   

Sheliak (b Lyrae)  
   
Výraznou zákrytovou dvojhvězdou je i b Lyrae, nazývaná Sheliak. Změny se během několika hodin odehrávají v rozmezí 3,3 a 4,4 magnitudy s periodou 12,9 dne. Za srovnávací hvězdy se nabízí g Lyr (3,3 mag), J Her (3,9 mag), z Lyr (4,1 mag) a k Lyr (4,3 mag), ale pokud vám nebudou vyhovovat, využijte i jiné blízké stálice. Pozorovat začněte asi čtyři hodiny před začátkem předpověděného úkazu a jasnost odhadujte jednou až dvakrát za hodinu. Pro předpověď uvedenou v přiložené tabulce platí stejná pravidla jako u Algolu.

15./16. 01. 2004 17.10 14./15. 04. 2004 02.36
27./28. 04. 2004 00.31 10./11. 05. 2004 22.26
23./24. 05. 2004 20.21 16./17. 09. 2004 01.46
29./30. 09. 2004 23.43 12./13. 10. 2004 21.40
25./26. 10. 2004 19.37 07./08. 11. 2004 17.34
23./24. 01. 2005 05.12 05./06. 02. 2005 03.07
18./19. 02. 2005 01.03 10./11. 07. 2005 02.09
23./24. 07. 2005 00.06 05./06. 08. 2005 22.02
18./19. 08. 2005 19.58 31./01. 08. 2005 17.55
03./04. 05. 2006 02.38 16./17. 05. 2006 00.33
29./30. 05. 2006 22.29 11./12. 06. 2006 20.24
31./01. 10. 2006 21.45 13./14. 11. 2006 19.42
26./27. 11. 2006 17.38 09./10. 12. 2006 15.35
09./01. 12. 2006 15.35 11./12. 02. 2007 05.15
24./25. 02. 2007 03.10 09./01. 03. 2007 01.05
22./23. 03. 2007 23.00 29./30. 07. 2007 02.13
11./12. 08. 2007 00.09 24./25. 08. 2007 22.06
06./07. 09. 2007 20.03 19./20. 09. 2007 17.59
05./06. 12. 2007 05.41 21./22. 05. 2008 02.41
 
   

lambda Tauri  
   
Na zimní večery je pěknou zákrytovou dvojhvězdou l Tauri, u které se zákryty opakují s periodou 3,953 dne. Jelikož se zeslabuje z 3,4 na 3,9 magnitudy, můžete ji jednou až dvakrát za hodinu porovnat s p3 Ori (3,2 mag), g Tau (3,7 mag) a m Tau (4,3 mag). Protože celý jev trvá kolem čtrnácti hodin, zřejmě ho nestihnete prostudovat ani za dlouhých zimních nocí (dva odhady za hodinu).

Mnohem lepší proto bude, když po celou zimu nezávisle na předpovědi uděláte jeden odhad jasnosti l Tauri za noc. Světelnou křivku nakonec poskládejte podle tzv. fáze

11./12. 02. 2004 22.05 15./16. 02. 2004 20.57
19./20. 02. 2004 19.50 23./24. 02. 2004 18.43
27./28. 02. 2004 17.36 10./11. 07. 2004 03.17
14./15. 07. 2004 02.09 27./28. 09. 2004 04.32
01./02. 10. 2004 03.23 05./06. 10. 2004 02.15
09./10. 10. 2004 01.07 13./14. 10. 2004 23.59
17./18. 10. 2004 22.51 21./22. 10. 2004 21.43
25./26. 10. 2004 20.35 29./30. 10. 2004 19.27
31./01. 12. 2004 01.23 04./05. 01. 2005 00.16
08./09. 01. 2005 23.09 12./13. 01. 2005 22.02
16./17. 01. 2005 20.54 20./21. 01. 2005 19.47
24./25. 01. 2005 18.40 28./29. 01. 2005 17.33
01./02. 02. 2005 16.25 21./22. 04. 2005 18.00
02./03. 09. 2005 03.28 06./07. 09. 2005 02.20
10./11. 09. 2005 01.11 14./15. 09. 2005 00.03
18./19. 09. 2005 22.55 22./23. 09. 2005 21.46
20./21. 11. 2005 04.46 24./25. 11. 2005 03.38
28./29. 11. 2005 02.30 02./03. 12. 2005 01.23
06./07. 12. 2005 00.15 10./11. 12. 2005 23.07
14./15. 12. 2005 22.00 18./19. 12. 2005 20.52
22./23. 12. 2005 19.45 26./27. 12. 2005 18.37
30./31. 12. 2005 17.30 03./04. 01. 2006 16.23
07./08. 01. 2006 15.15 11./12. 03. 2006 21.20
15./16. 03. 2006 20.13 19./20. 03. 2006 19.05
23./24. 03. 2006 17.58 27./28. 03. 2006 16.51
04./05. 08. 2006 03.33 08./09. 08. 2006 02.24
12./13. 08. 2006 01.16 16./17. 08. 2006 00.08
18./19. 10. 2006 05.56 22./23. 10. 2006 04.48
26./27. 10. 2006 03.40 30./31. 10. 2006 02.32
03./04. 11. 2006 01.24 07./08. 11. 2006 00.16
11./12. 11. 2006 23.08 15./16. 11. 2006 22.00
19./20. 11. 2006 20.52 23./24. 11. 2006 19.45
27./28. 11. 2006 18.37 01./02. 12. 2006 17.29
05./06. 12. 2006 16.21 02./03. 02. 2007 23.31
06./07. 02. 2007 22.23 10./11. 02. 2007 21.16
 
   

další proměnné hvězdy  
   
Na nebi existuje také řada hvězd, které se mění prakticky nepřetržitě: například d Cephei a h Aquilae, které patří mezi tzv. cefeidy.

Jasnost d Cephei kolísá s periodou 5,367 dne v intervalu 3,5 a 4,5 magnitudy. Při pozorování se proto doporučuje dvakrát až třikrát za noc porovnat její jasnost s z Cephei (3,4 mag), e Cephei (4,2 mag) a b Lacertae (4,4 mag). Světelnou křivku pak po několika týdnech či měsících poskládejte podle fáze.

Ještě snazší je odhalit kolísání hvězdné velikosti h Aguilae, což je velmi pěkná proměnná hvězda letní oblohy. Mění se v rozmezí 3,5 a 4,4 magnitudy s periodou 7,18 dne. Jako srovnávací hvězdy využijte d Aql (3,4 mag), b Aql (3,7 mag) a i Aql (4,4 mag).

Podívat se můžete i po jasných hvězdách, které se mění pomaleji (a nepravidelně), jako třeba R Lyrae, m Cephei, Betelgeuse (a Orionis), c Cygni, Mira (o Ceti) a R Hydrae. U posledních tří si všimněte především toho, zda jsou vůbec vidět.

U delty Cephei i éty Aquilae, ale i v řadě jiných případů periodických proměnných hvězd, je při konstrukci světelné křivky výhodnější skládat odhady hvězdných velikostí spíše podle tzv. fáze než podle času. Abyste fázi zjistili, podělte rozdíl okamžiku pozorování T1 a nějakého "nulového" okamžiku T0 (např. data prvního odhadu) periodou P. To vše ve dnech. Matematicky vyjádřeno  (T1-T0)/P. Fáze je pak část výsledku za desetinnou čárkou.  Při počítání rozdílu času pozorování a vybraného počátku lze použít tzv. juliánského data, které určítě pomocí přiloženého kalkulátoru:

rok  měsíc  den 
hodina  minuta  sekunda 
   

Tuto metodu lze ale aplikovat pouze u periodicky proměnných hvězd (tj. zákrytových dvojhvězd a nebo cefeid). V jiných případech -- tzv. mirid (např. o Cet) či polopravidelných (m Cep) a nebo zcela nepravidelných proměnných (a Ori) hvězd neuspějete.

 

Na přípravě této stránky zásadním způsobem spolupracoval Lukáš Král. Citát pozorování supernovy 1572 pochází z těchto publikací: Miroslav Plavec, Lidé a hvězdy, Orbis 1960 a František Jáchym, Tycho Brahe, Eminent 2001.