Ο υπερκαινοφανής του Tycho Brahe (16ος αι.)
Ο Tycho Brahe θεωρείται ένας από τους μεγαλύτερους παρατηρητές του ουρανού πριν επινοηθεί και χρησιμοποιηθεί το τηλεσκόπιο. Γεννήθηκε στις 14 Δεκεμβρίου 1546 στο Skane της Δανίας. Έδειξε την αγάπη του για την αστρονομία από νωρίς, σε ηλικία 13 ετών, επηρεασμένος από την παρατήρηση μiας μερικής έκλειψης Ηλίου. Ο Τycho Brahe θεωρείται ένας από τους θεμελιωτές της αστρονομικής οργανολογίας, καθώς κατασκεύασε μεγάλης ακρίβειας όργανα, με τη χρήση των οποίων μπόρεσε να φτιάξει πλήρεις καταλόγους των θέσεων των πλανητών. Μέχρι τότε οι κατάλογοι των πλανητών αναφέρονταν στα πιο σημαντικά τμήματα της τροχιάς τους. Η πληρότητα των καταλόγων του και η πολύ μεγάλη τους ακρίβεια για την εποχή βοήθησαν αργότερα τον Kepler να ανακαλύψει ότι οι πλανήτες κινούνται σε ελλειπτικές τροχιές.
Εικόνα 1: Tycho Brahe (1541-1601)
Σε ηλικία 26 ετών, στις 11 Νοεμβρίου 1572, έτυχε να παρατηρήσει ένα σπάνιο αστρονομικό φαινόμενο. Κατά τη διάρκεια ενός περιπάτου έξω από το αλχημείο του θείου του, διέκρινε ένα λαμπρό αστέρι στον ουρανό, που η λαμπρότητά του έφτανε αυτήν της Αφροδίτης. Δεν το είχε ξαναδεί ποτέ και δεν μπορούσε να το πιστέψει, καθώς υπέθεσε ότι έκανε κάποιο λάθος. Στη συνέχεια όμως φώναξε εργαζόμενους του αλχημείου και αγρότες που δούλευαν εκεί κοντά για να του επιβεβαιώσουν το γεγονός. Η λάμψη του νέου άστρου ήταν τόσο δυνατή που φαινόταν και την ημέρα. Το φαινόμενο αυτό διήρκησε αρκετούς μήνες, ήταν ορατό με γυμνό μάτι μέχρι τον Μαρτίου του 1574. Ο νέος αυτός αστέρας ήταν κοντά στον αστερισμό τη Κασσιόπης και δεν παρατηρήθηκε μόνο από τον Brahe, αλλά κι από άλλους αστρονόμους. Μάλιστα έγινε μια προσπάθεια παρατήρησης και μέτρησης της μετακίνησής του σε σχέση με τους απλανείς αστέρες από τους Micheal Maestlin και Thomas Diggs, παρ’ όλα αυτά όμως δεν μπόρεσαν να δουν καμία μεταβολή της θέσης του. O Brahe, χρησιμοποιώντας όργανα πολύ μεγαλύτερης ακρίβειας, δεν μπόρεσε ούτε ο ίδιος να δει κάποια μετακίνηση. Τί σήμαινε αυτό;
Αν και ο Κοπέρνικος είχε ήδη αναπτύξει το μοντέλο του για την ηλιοκεντρική θεωρία, επικρατούσε ακόμα η άποψη του Αριστοτέλη, που είχε και τη στήριξη της εκκλησίας, σύμφωνα με την οποίαν ο κόσμος μας αποτελείται από ομόκεντρες σφαίρες κι οι απλανείς αστέρες ανήκουν στην όγδοη κρυστάλλινη σφαίρα που παραμένει άφθαρτη και αμετάβλητη. Η δημιουργία του νέου άστρου που παρέμενε ακίνητο σε σχέση με τους απλανείς αστέρες ανάγκαζε τον Brahe κι άλλους αστρονόμους να το τοποθετήσουν στην 8η σφαίρα. Όμως αυτό ήταν αντιτίθετο με το γεγονός ότι η σφαίρα παραμένει αμετάβλητη, καθώς ένα νέο άστρο δημιουργήθηκε. To 1573 ο Brahe εκδίδει ένα βιβλίο με τίτλο “De Novaet Nullius Aevi Memoria Prius Visa Stella”, όπου παρουσιάζει και αναλύει τις μετρήσεις που έκανε σχετικά με τον νέο αστέρα. Τί ήταν όμως αυτό το νέο άστρο;
Εικόνα 2: Το βιβλίο που εξέδωσε ο Tycho Brahe σχετικά με τον “νέο αστέρα” (“De Nova et Nullius Aevi Memoria Prius Visa Stella”, Κοπενχάγη, 1573) και απεικόνιση της θέσης του “νέου αστέρα” ως προς τον αστερισμό της Κασσιόπης από τον Τycho Brahe στο ίδιο βιβλίο.
Στο τελευταίο στάδιο της αστρικής εξέλιξης ενός αστέρα, μπορεί να έχουμε τη δημιουργία ενός υπερκαινοφανούς. Αυτό το φαινόμενο δεν είναι σπάνιο να το δούμε στον ουρανό με τηλεσκόπια, αλλά είναι αρκετά σπάνιο να το παρατηρήσουμε με γυμνό μάτι. Μάλιστα, πριν εφευρεθεί το τηλεσκόπιο, έχουμε επιβεβαιωμένες αναφορές μόνο για 7 τέτοιες εκρήξεις στον ουρανό. Οι υπερκαινοφανείς διαχωρίζονται ανάλογα με τα φάσματά τους, τον τρόπο δημιουργίας τους και τις καμπύλες φωτός. Στην προκειμένη περίπτωση, ο υπερκαινοφανής ήταν τύπου Ια. Ο τύπος Ια προέρχεται από έναν συμπαγή αστέρα, συνήθως λευκό νάνο, στα τελευταία στάδια της ζωής του, που με προσαύξηση ύλης από γειτονικό αστέρα ξεπερνά ένα συγκεκριμένο όριο μάζας και στη συνέχεια εκρήγνυται και μετατρέπεται σε υπερκαινοφανή. Ο συγκεκριμένος αστέρας τη στιγμή της “έκρηξής” του βρισκόταν σε απόσταση 12.300 έτη φωτός – αρκετά μακριά από το ηλιακό μας σύστημα, αλλά ακόμα μέσα στα όρια της μικρής γειτονιάς του γαλαξία μας, ώστε να φαίνεται τόσο λαμπρός στον ουρανό. Ο υπερκαινοφανής αυτός αστέρας σήμερα έχει την κωδική ονομασία SN 1572, ή υπερκαινοφανής του Tychο. Πήρε το όνομά του όχι επειδή ο Tycho Brahe ήταν ο μοναδικός που τον παρατήρησε, αλλά γιατί ήταν αυτός που τον μελέτησε τόσο διεξοδικά και έγραψε τη σχετική πραγματεία. Στην Eικόνα 3 μπορούμε να δούμε το υπόλειμμα του υπεκαινοφανούς SN 1572 όπως παρατηρείται στις μέρες μας.
Εικόνα 3: Το υπόλειμμα του υπερκαινοφανούς SN 1572. H εικόνα είναι αποτέλεσμα σύνθεσης στο οπτικό, στο υπέρυθρο και στις ακτίνες Χ. Credit: X-ray: NASA/CXC/SAO; Infrared: NASA/JPL-Caltech; Optical: MPIA, CalarAlto, OKrauseetal.
Ο υπερκαινοφανής SN 1572 θεωρείται ένας από τους καλύτερα παρατηρημένους υπερκαινοφανείς χωρίς τηλεσκόπιο. Μάλιστα, με βάση τα δεδομένα της εποχής εμφάνισής του, μπορούμε να δούμε στην Eικόνα 4 την εκθετική μείωση της λαμπρότητας του αστέρα κατά τους μήνες παρατήρησής του στον ουρανό.
Εικόνα 4: Η εκθετική μείωση της λαμπρότητας του SN 1572 με βάση δεδομένα της εποχής. (Copyright: The open Supernova Catalog)
Κλείνοντας, να τονίσουμε ότι η σημαντική αυτή παρατήρηση από τον Βrahe, σε συνδυασμό με την καταγραφή από τον ίδιο της πορείας ενός κομήτη το 1577, αποτέλεσαν σημαντικό παράγοντα για την επικράτηση του Ηλιοκεντρικού Συστήματος, το οποίο -όπως αναφέραμε- το είχε επαναφέρει στο προσκήνιο ο Κοπέρνικος. Όμως ο Brahe ποτέ δεν το υποστήριξε! Αντίθετα μάλιστα, προσπαθώντας να εξηγήσει τις παρατηρήσεις του, δημιούργησε έναν συνδυασμό του γεωκεντρικού και του ηλιοκεντρικού συστήματος, όπου η Γη ήταν το κέντρο, ο Ήλιος και η Σελήνη γυρνούσαν γύρω από αυτήν και οι πλανήτες γύρω από τον Ήλιο. Διατήρησε επίσης την ύπαρξη μιας εξωτερικής σφαίρας πάνω στην οποία βρίσκονταν οι απλανείς αστέρες.
Μπορείτε επίσης να δείτε σε ένα σύντομο video την εξέλιξη του υπολείμματος του υπερκαινοφανούς το χρονικό διάστημα 2000-2015 από το Chandra X-Ray Observatory (Video Credit: NASA, CXC, GSFC, B. Williamsetal).
