Keplerova supernova: Tajemná „nová“ hvězda na obloze ohlásila vědeckou revoluci a změnila pohled na vesmír
Psal se rok 1604. Na nebi se náhle objevila nová jasná hvězda. A jak už to mívají takové hvězdy ve zvyku, i tahle ohlásila příchod nového věku. Astronomové na pražském dvoře císaře Rudolfa II. díky jejímu pozorování úplně změnili dosavadní představy o tom, jak vypadá vesmír.
Roku 1604 se toho moc nedělo, tedy pokud pomineme například to, že podivínský anglický král Jakub I. Stuart vtělil svou zálibu v pronásledování čarodějnic do podoby zákona, který pro ně stanovil trest smrti. Zato astronomové očekávali velké události na obloze. Podle jejich výpočtů mělo koncem roku dojít v souhvězdí Hadonoše ke konjunkci (zdánlivému těsnému přiblížení na obloze) Jupitera, Saturnu a Marsu, což jim poskytne možnost ověřit si přesnost svých měření. Ale nejen to. Takové setkání tří velkých hráčů tehdy oblíbených astrologických předpovědí mělo mít i mimořádný dopad na lidské osudy. Někteří se dokonce domnívali, že stejná konjunkce na počátku letopočtu byla betlémskou hvězdou zvěstující narození Ježíše Krista.
A tak se zraky astronomů a astrologů (dalekohledy ještě neexistovaly) napjatě upíraly k tomuto místu oblohy. To, co se jim tam zjevilo, však předčilo všechna jejich očekávání. V říjnu 1604 tu jasně zazářila úplně nová hvězda. Před jejich užaslýma očima se odehrálo něco, co učené autority, včetně té největší, Aristotelovy, do té doby popíraly!
Bláhová dcera astrologie
V 17. století se mezi astronomií a astrologií moc nerozlišovalo. Většina tehdejších učenců zabývajících se vesmírem se věnovala obojímu, přinejmenším proto, že za horoskopy bohatí a mocní lidé dobře platili, zatímco za astronomická pozorování ne. Dochoval se Keplerův výrok: „Co by se stalo s ctihodnou matkou astronomií, kdyby ji neživila její bláhová dcera astrologie?“
V takové atmosféře dávala „hypotéza“ o betlémské hvězdě v podobě konjunkce planet smysl. Jediná původní zmínka je o ní v bibli, přesněji řečeno v Matoušově novozákonním evangeliu. Tam se uvádí, že když se Ježíš narodil, ptali se po něm blíže nespecifikovaní mudrcové z východu, kterým se u nás většinou říká tři králové, a řekli: „Viděli jsme hvězdu jeho na východě a přišli jsme se mu poklonit.“ Ostatní evangelia hvězdu ani mudrce nezmiňují. Přesto se tímto stručným a vpravdě nepříliš odborným sdělením tehdy vážně zabývaly celé generace astronomů.
Betlémská hvězda se v umění obvykle znázorňuje jako kometa s ohonem, jenže právě pro období kolem začátku letopočtu staré záznamy o vlasaticích svorně mlčí. Ani zpětné propočtení návratů známých periodických komet nic neukazuje. Proti kometám v této souvislosti hovoří i jiný argument: těžko by byly v křesťanském světě pokládány za předzvěsti válek a nemocí, kdyby současně jedna z nich ohlásila příchod Spasitele.
Zjevení v ohnivém trojúhelníku
Johannes Kepler proto vyšel z názoru, že toto znamení nemuselo být viditelné pro běžné smrtelníky (ale ani pro astronomy, kteří neznali astrologickou symboliku vycházející z babylónských tradic), zato však bylo nepřehlédnutelné pro hvězdopravce, jakými jistě byli i oni tři mudrcové. Kepler takovou událost skutečně našel. Byla jí konjunkce, tedy zdánlivé přiblížení, Saturnu s Jupiterem v souhvězdí Ryb roku 7 před naším letopočtem.
Docela pěkně to do sebe zapadá: Saturn je v astrologické symbolice hvězdou Židů, Jupiter je vládce, tedy židovský král. A ryba byla tajným symbolem prvních křesťanů. S Keplerem vypočtenou konjunkcí ostatně souhlasí i klínopisné tabulky, které dosvědčují, že babylónští astrologové (mudrci z východu) si tehdy jevu skutečně povšimli a přikládali mu mimořádný význam.
Pro rok 1604 astronomové vypočítali, že Jupiter a Saturn vstoupí do konjunkce s třetí planetou, jíž je Mars. Ten v astrologii symbolizuje oheň, sílu, energii, ale i konflikt. V kombinaci s Jupiterem a Saturnem tak vytváří konfiguraci, které říkali ohnivý trojúhelník. Když se objevila poprvé, byla znamením narození Ježíše, podruhé označovala nástup Karla Velikého. I teď očekávali, že přinese přelomové věci.
A vesmír je nezklamal, i když jinak, než čekali. V ohnivém trojúhelníku se rozsvítilo jasné světlo, které sice neohlašovalo návrat Spasitele ani příchod nového mocného císaře, ale něco docela jiného.
Ve sféře stálic
Hvězda, která se roku 1604 na obloze náhle v souhvězdí Hadonoše rozzářila, má dnes oficiální označení SN 1604 a běžně se jí říká Keplerova hvězda, protože slavný astronom je často vydáván za jejího objevitele a prvního, kdo takový jev popsal. Ale jak to tak (nejen ve vědě) bývá, skutečnost je trochu jiná.
Už o pár let dřív zaznamenal jinou „novou hvězdu“ Keplerův kolega a šéf Tycho Brahe (1546–1601), který o tom roku 1573 napsal: „Minulého roku 11. listopadu večer po západu slunce jsem si podle svého zvyku všiml nové a neobvyklé hvězdy jasně zářící přímo nad mou hlavou. Od dětství dokonale znám všechny hvězdy, a tak vím, že na tom místě nikdy žádná nebyla, aspoň ne takového jasu.“
Brahe byl tedy první, kdo v novověku pozoroval supernovu (dnes nese katalogové číslo SN 1572). A nejen to: v témže spisu De Nova Stella (O nové hvězdě) konstatoval, že podle tehdejších vědeckých autorit je sféra hvězd neměnná, takže v ní nemůže nic vzniknout ani zaniknout, ale současně upozornil, že už věhlasný antický astronom Hipparchos z Níkaie (190–125 př. n. l.) pozoroval „novou hvězdu“ v souhvězdí Štíra. Jenže Hipparchovy spisy se ztratily a něco málo z nich známe jen z pozdějších zmínek u jiných autorů.
Brahe sice ještě neměl k dispozici dalekohled, ale byl dobrý pozorovatel a dokázal zkonstruovat astronomické přístroje mnohem přesnější, než bylo tehdy obvyklé. Změřil proto takzvanou paralaxu (změnu zdánlivé polohy vůči ostatním hvězdám v průběhu roku) své „nové hvězdy“ a došel k závěru, že je dál než Měsíc, komety i planety, což v řeči renesanční vědy znamenalo, že se nachází ve sféře stálic.
Rozbouraná sféra stálic
V tehdejších představách byl vesmír velmi jednoduchý. Můžeme si ho zjednodušeně představit jako řadu soustředných kulových ploch, v jejichž středu je Země. Nad ní se nachází takzvaná sublunární sféra, v níž se pohybují komety, výš jsou sféry Měsíce a planet. Nad tím vším je sféra stálic, v níž se nic dít nemá. Ale když teď Brahe dokázal, že se tu rozsvítilo nové, jasné světlo, otřásl středověkou představu vesmíru vyplývající z aristotelské filozofie. Zjistil, že kosmický řád není neměnný a věčný. De Nova Stella má proto v historii astronomie mimořádně významné postavení.
Nová hvězda z roku 1604 ale vzbudila mnohem větší pozornost než ta, kterou viděl Brahe – jak díky většímu jasu, než vydávala planeta Venuše, tak i díky očekáváním spojeným s ohnivým trojúhelníkem. Už od 9. října ji pozorovalo hodně hvězdářů, ale Keplera na ni až 11. října 1604 upozornil císařský úředník Jan Brunovský. Samotnému Keplerovi se ji kvůli špatnému počasí podařilo spatřit teprve 17. října, kdy také jednoduchým sextantem zaměřil její polohu na obloze. Další, přesnější měření pomocí přístrojů zděděných po Tychonovi Brahe pak provedl v císařské zahradě 27. října 1604 a 21. února následujícího roku.
Syn čarodějnice
Johannes Kepler měl od svého narození, 27. prosince 1571, v životopise škraloup, protože přišel na svět ve zchudlé šlechtické rodině, kterou postihly čarodějnické procesy. Jeho teta, Renate Streicherová, skončila na hranici a právě od ní se Keplerova matka Katharina naučila míchat lektvary a provozovat léčitelství. To sice rodinu do značné míry živilo, když ji opustil Keplerův násilnický otec, současně to ale Katharině později vyneslo životu nebezpečné obvinění z čarodějnictví. Od upálení ji zachránil její tehdy už slavný syn. To byl také důvod, proč se Kepler za svého života zdráhal zveřejnit nejspíš vůbec první dílo sci-fi literatury, povídku Somnium o cestě na Měsíc.
Katharina také svému synovi připravila zážitek, který nejspíš určil celou jeho životní dráhu: když mu bylo šest let, vzala jej v noci na kopec za rodným městem Weil de Stadt a ukázala mu hvězdné nebe ozdobené velkou kometou. Astronomie se pak stala jeho vášní, přestože po prodělání neštovic jeho zrak nestačil na to, aby mohl provádět vlastní pozorování.
Kepler zřejmě neměl jednoduchou povahu. Kromě řady astronomických pojednání po sobě zanechal také zápisky známé pod názvem Selbstzeugnisse (Svědectví o sobě samém), kde rozebírá i svá nejniternější hnutí mysli. To, co jiní nepřiznají obvykle ani sami sobě, on zde na věčnou paměť rozpitvává. Není to příjemné čtení.
Roku 1599 ho Tycho Brahe pozval do Prahy, aby mu dělal asistenta. Lidsky sice byly jejich vztahy spíš komplikované, ale odborně se vzácně doplňovali: Brahe dokázal dělat přesná pozorování, ale výpočty mu už tolik nešly. Naproti tomu Kepler byl mimořádný matematik a kolegovi sloužil jako počítač. Jenže jeho ambice směřovaly výš.
De Stella Nova
Už roku 1596, ještě během studií ve Štýrském Hradci, Kepler zveřejnil dílo Mysterium Cosmographicum, v němž rozpracovává svou představu sluneční soustavy. Většina jeho tehdejších předpokladů se sice ukázala být chybná, ale už tenkrát tu popsal Slunce ve středu, zatímco ostatní planety kolem něj obíhají. Když se roku 1604 objevila nová hvězda, byl už Tycho Brahe tři roky po smrti a Kepler zastával jeho místo dvorního astrologa a astronoma císaře Rudolfa II. Bez svého šéfa se mohl pozorování neobvyklého jevu intenzívně věnovat a roku 1606 o tom vydal práci De Stella Nova in Pede Serpentarii (Nová hvězda v souhvězdí Hadonoše).
Způsob psaní vědeckých textů byl za Keplerových časů velmi odlišný od současného. Učenci v nich kromě zkoumaného předmětu naprosto nestrukturovaně semleli kdeco, od náboženských úvah přes lichotky mecenášům a mocipánům až po polemiky se svými předchůdci a vyřizování účtů s oponenty a nepřáteli. Keplerova De Stella se v tomto ohledu příliš neliší: musíte se prokousat sáhodlouhými a dnes už téměř nesrozumitelnými úvahami o astrologii, ohnivém trojúhelníku, datu narození Krista a názorech zapomenutých učenců, abyste se konečně dostali ke stručným pasážím o nové hvězdě. Přesto jde o spis, který je považován v historii astronomie a vývoje názorů na vesmír za přelomový. Kepler při opakovaných měřeních jednoznačně potvrdil, že nová hvězda se vůči hvězdnému nebi nehýbe. Názor o neměnnosti sféry stálic vzal definitivně zasvé a otevřela se cesta k dalším revolučním objevům.
První z nich udělal sám Johannes Kepler na základě měření pohybů planet zděděných po Tychonu Brahe. Dokázal, že planety se kolem Slunce nepohybují v kruzích, což neodpovídalo měření astronomů a bylo hlavní námitkou vůči Koperníkovu heliocentrickému systému, ale po elipsách. Teorie konečně začala souhlasit s praxí a jednou provždy pominuly důvody k církevnímu šikanování zastánců myšlenky, že Země obíhá kolem Slunce. Podle Keplerových zákonů se dnes vypočítávají i dráhy kosmických lodí a sond. Myšlenka povídky Somnium se stala skutečností.
Superexploze supernovy
To všechno by se nejspíš nestalo, kdyby tou dobou zrovna v Praze nevládl Rudolf II. Habsburský (1552–1612), císař římský, král chorvatský a uherský a rakouský arcivévoda, podle titulů jeden z nejmocnějších mužů tehdejšího světa, který však po moci nijak zvlášť netoužil. Považoval se víc za vědce a učence, a když už musel vládnout, což činil se zjevnou nechutí, tak jen proto, aby si zajistil klid, v němž se daří jeho milovaným múzám. Jednou z nich byla astronomie. Kromě Keplera, Brahe a mnoha dalších patřil do jeho týmu také Tadeáš Hájek z Hájku (1525–1600). Hájek vystudoval astronomii, matematiku a medicínu a působil jako dvorní lékař císařů Maxmiliána a Rudolfa. Ten ho postupně začal pověřovat také dohledem nad císařskou vědeckou a alchymistickou stájí. Právě on k panovníkovi přivedl Tychona Brahe, s nímž si už dříve dopisoval.
Tadeáš Hájek také publikoval vědecké práce. Pivaře nejspíš zaujme, že jeden z nich byl o tomto nápoji. Z hlediska vědy je ale významnější spis Dialexis de Novae et Prius Incognite Stellae (Rozprava o nové a dříve neznámé hvězdě). Zatímco většina tehdejších autorů tvrdila, že jde o kometu, Hájek se přiklonil ke Keplerovu tvrzení, že se nachází daleko za planetami. Jde o jeden z nejstarších astronomických spisů českého původu.
Po zářivém nástupu na kosmickou scénu Keplerova hvězda slábla, až po roce očím tehdejších astronomů zmizela. Později silné dalekohledy na stejném místě našly její rozplývající se zbytky. Dnes víme, že se jednalo o supernovu ve vzdálenosti 20 000 světelných let od Země. Původně šlo o dvě hvězdy obíhající kolem společného těžiště, z nichž ta větší kradla materiál menší, až právě roku 1604 překročila kritickou hmotnost. Následně došlo k jaderné explozi, kdy na krátký okamžik vyzářila víc energie než celá Galaxie.
