Hvězdy v prostoru a čase: Jak se mění poloha a jasnost hvězd v průběhu historie (1.)

Pokud žijeme níž než na 83. stupni severní zeměpisné šířky, pak je pro nás nejjasnější hvězdou na obloze Sirius ze souhvězdí Velkého psa. Hvězda první velikosti představuje pátý nejjasnější objekt na nebi a pozorovat ji lze v zimě: například v únoru se ve večerních hodinách nachází vysoko nad jižním horizontem.

Sirius dělí od Země 8,6 ly (světelného roku; z anglického „light year“) a někdy jej můžeme na temně modrém nebi spatřit, i když je Slunce stále ještě nad obzorem – pokud přesně víme, kde ho hledat. Zářící Sirius hrál také důležitou roli v kalendáři starověkých Egypťanů, jenž stavěl na prvním letním výskytu zmíněné hvězdy na obloze za svítání (tzv. heliaktický východ).

Osmnáctkrát kolem Galaxie

Titul „nejjasnější hvězdy severní oblohy“ však Sirius postupně předá Veze ze souhvězdí Lyry, a to v důsledku pohybů hvězd. Slunce i celý náš solární systém krouží rychlostí 250 km/s kolem středu Galaxie, přičemž jeden oběh trvá asi 250 milionů let. Za předpokladu, že naše planeta vznikla před 4,5 miliardy roků, absolvovala teprve 18 takových oběhů. Kromě toho dráha Slunce kolem centra Galaxie osciluje nahoru a dolů vůči galaktické rovině, přičemž mezi oběma maximy uplyne 93 milionů let. Všechny okolní hvězdy se pak pohybují obdobně, i když každá jinou rychlostí a navíc chaoticky – zejména v rámci dlouhého časového úseku. 

Například již zmiňovaný Sirius nebo Alfu Centauri vidíme v současnosti jako „dálková světla“, protože se nacházejí blízko. Rigel či Deneb zas vypadají jasně, jelikož se jedná o svítivé hvězdy: září intenzivně, i když je od nás dělí velká vzdálenost. Porovnáváme tedy veličinu, kterou nazýváme zdánlivá magnituda neboli jasnost. O absolutní magnitudě pak astronomové hovoří v případě, že bychom teoreticky umístili všechny hvězdy do vzdálenosti 10 parseků (32,6 ly): Deneb by byl snadno viditelný i na denní obloze při magnitudě −8,4 (viz Jasnost hvězd) a zářil by téměř jako Měsíc v poslední čtvrti.

Když exploduje supernova

Nepředvídatelnou změnu jasnosti hvězd představují výbuchy supernov. Příkladem se stala exploze, kterou v souhvězdí Býka pozorovali čínští astronomové v roce 1054. Extrémně jasná supernova pak byla celý měsíc běžně vidět i na denním nebi. Hvězda, jež se na obloze objevila z ničeho nic, se označovala jako „nová“ nebo jako „host“. Dnes můžeme coby pozůstatek dávné události spatřit dalekohledem mlhavý obláček zvaný Krabí mlhovina.

Jiná blízká supernova explodovala před 2,8 milionu let, o čemž svědčí radioaktivní izotop železa nalezený na Zemi. Vědci jej objevili jako produkt supernovy ve vrstvách půdy, jež se datují právě do zmíněného prehistorického období. Hvězda, která vybuchla nedaleko naší planety, byla několikrát hmotnější než Slunce a její exploze uvolnila v krátkém čase tolik energie jako celá Galaxie. Většina vyvrženého materiálu a nově vytvořených prvků se stala součástí mezihvězdného prachu a plynu, ale menší podíl pronikl až do Sluneční soustavy.

Odborníci odhadují, že v Mléčné dráze by měla v průměru vybuchnout jedna supernova za sto let. Pravděpodobnost, že se tak stane v blízkosti Sluneční soustavy, odpovídá jednomu případu každých 5–10 milionů let. Nedávno se podařilo nalézt první důkazy, že k tomu skutečně došlo: inkriminovaný výbuch byl tak jasný, že musel být snadno pozorovatelný i ve dne. Supernova vzplála 30–300 ly od Země, přičemž takto hrubý odhad vzdálenosti souvisí s faktem, že neznáme přesnou hmotnost explodující hvězdy ani množství vyprodukovaného izotopu železa. Zdá se však, že minimální hodnota 30 ly byla určena správně, protože při menší vzdálenosti by mohl život na naší planetě zaniknout.

Další hvězdu, která má blízko ke stadiu supernovy, představuje Betelgeuze ze souhvězdí Orionu. Pokud by explodovala v dohledné době, šlo by zcela určitě o mimořádný vizuální zážitek. Rozzářila by se jako extrémně svítící bod, jehož jasnost by mohla dosáhnout až svitu měsíčního úplňku, což by trvalo i několik měsíců. Ve dne by byla Betelgeuze na obloze vidět jako výrazný zářící objekt, postupně by však zeslábla a vzhled Orionu by se nápadně změnil: jedna hvězda by v něm totiž chyběla – Betelgeuze by časem nebyla bez přístrojů viditelná. Přímé ohrožení Země ze vzdálenosti 640 ly je ovšem vyloučeno. 

Nestálé stálice

Hvězdy se zdají být po dobu našeho krátkého života neměnné. Orion vypadal krásně, když jsme se narodili, a bude zřejmě stejný i v okamžiku naší smrti. Nicméně sledování hvězd v průběhu staletí ukazuje, že se pomalu pohybují s ohledem na naše pozorovací stanoviště. Tuto změnu označujeme jako vlastní pohyb a jedná se o zdánlivý přesun hvězd na obloze. Nejrychleji mění polohu Barnardova šipka – konkrétně o 10″ (úhlových vteřin) za rok. Uvedený drobný pohyb znali astronomové již dávno a tušili, že tyto rychle se pohybující hvězdy, ačkoliv nejsou nejjasnější, se k nám nacházejí nejblíž.

Delta Scuti ze souhvězdí Štítu má dnes magnitudu +2,4, ale za milion let převýší s hodnotou −1,8 jasnost Siria. A pokud bychom se mohli vrátit 4,7 milionu roků do minulosti, viděli bychom na tehdejší obloze zářit Adharu v souhvězdí Velkého psa tak jasně, že při magnitudě −4 (jako Venuše) byla snadno pozorovatelná i ve dne.

Dokončení: Jak se mění poloha a jasnost hvězd v průběhu historie (2.) (vychází 15. dubna)

Další rychle se pohybující hvězdou, která v současné době pronikla hluboko do našeho blízkého galaktického okolí, je Arktur. Její poloha se přitom mění o 2″ za rok a její jasnost atakuje maximální hodnotu, neboť se stálice přibližuje ke Slunci. Asi za 4 000 let však začne pozvolna slábnout – bude se od nás vzdalovat.