Астронет > Исторические сверхновые. Наиболее достоверные исторические сверхновые

Астронет: Д. А. Грин, Р. Ф. Стивенсон Исторические сверхновые
http://variable-stars.ru/db/msg/1186669/node2.html

<< Введение | Оглавление | Возможные исторические сверхновые до 1000 года нашей эры >>

Наиболее достоверные исторические сверхновые

Сверхновая Кеплера 1604 года

Новая звезда, появившаяся на небе осенью 1604 года, была замечена в Европе 9 октября, а день спустя - в Китае; первые упоминания ее в корейских источниках относятся к 13 октября. Сверхновая, которая оставалась видимой на протяжении года, интенсивно наблюдалась европейскими астрономами, в том числе - Иоганном Кеплером; ее часто называют сверхновой Кеплера. Китайские и корейские астрономы также проводили регулярные наблюдения, до наших дней дошли очень ценные систематические данные в корейских записях, а также часть китайских. Упоминаний же ее в арабских или японских источниках не обнаружено. Европейские измерения координат сверхновой по точности существенно превосходят восточноазиатские (примерно 1 угловая минута и один градус соответственно). Открытию сверхновой сопутствовали благоприятные обстоятельства - она вспыхнула всего в трех градусах к северо-западу от планет Юпитера и Марса, которые как раз были в соединении. Это соединение внимательно изучалось европейскими астрономами в начале октября 1604 года; также оно отмечено в Китае. Скорее всего, наибольшего блеска сверхновая достигла лишь в конце октября, так что она была открыта задолго до максимума.

Рис. 1. Кривая блеска сверхновой 1604 года по европейским (светлые кружки) и корейским (темные кружки) данным. Приведен верхний предел на звездную величину 8 октября по европейским данным.

Данные о китайских наблюдениях сверхновой почерпнуты из двух источников той эпохи - из летописи "Минг Шензонг Шилу" и единственной записи в династических документах "Мингши". Звезду-гостью обнаружили в Китае 9 октября 1604 года; она исчезла лишь спустя 12 месяцев, 7 октября 1605 года. Хотя ее и не замечали в Корее до 13 октября, затем она усиленно здесь изучалась. До наших дней дошли регулярные ежедневные записи о ее наблюдениях в течение первых 6 месяцев, а также регулярные оценки ее блеска, согласующиеся с европейскими - см. рис. 1. Примерно сотня различных наблюдений звезды-гостьи приводятся в "Соньо Силлок"; еще некоторое их количество находится в "Чангбо Манхон Пиго", сборнике, датирующемся 1770 годом.

Наиболее важным современным вспышке источником является работа Иоганна Кеплера "De Stella Nova in Pede Serpentarii", опубликованная в 1605 году; кроме того, информацию о ней можно найти во множестве иных источников (см. их перечень в [3]). Европейские данные включают в себя точные позиционные измерения, проводимые Кеплером, а также информацию об изменении блеска сверхновой на протяжении всех 12 месяцев ее видимости.

Можно с уверенностью утверждать, что датой обнаружения сверхновой является 9 октября, так как несколько европейских астрономов наблюдали соединение Марса и Юпитера 8 октября и не отметили ничего необычного. Из-за плохой погоды Кеплер не проводил наблюдений до 17 октября. Он измерял угловое расстояние от новой звезды до нескольких планет и опорных звезд с помощью секстанта. Несколько европейских астрономов оценивали яркость сверхновой в дни, предшествовавшие максимуму. Возможно, мы можем заключить лишь то, что по яркости она заметно превосходила Юпитер, а ее предельный блеск примерно был равен $-3$ . И хотя сверхновая Кеплера была идентифицирована как сверхновая I типа на основании кривой блеска, мы не можем быть в этом полностью уверенными, так как кривые блеска сверхновых I и II типов могут быть очень похожи (см. [4]). Если максимум кривой блеска приходился примерно на 28 октября 1604 года, то сверхновая была обнаружена примерно за 12 дней до максимума. Используя положение новой звезды, определенное по наблюдениям Кеплера, Бааде[3] смог обнаружить остаток вспышки - оптическую туманность - с помощью 2.5-метрового рефлектора обсерватории Маунт-Вилсон. Затем этот остаток - G4.5+6.8 - был обнаружен как оболочка с ярким ободком по данным в рентгене и радио.

Сверхновая Тихо 1572 года

Сверхновую, вспыхнувшую в созвездии Кассиопеи на исходе осени 1572 года, наблюдатели Европы и Восточной Азии сравнивали с Венерой, ее было видно даже днем. Так как наиболее детальные наблюдения ее в Европе были выполнены Тихо Браге, эту сверхновую часто называют сверхновой Тихо.

Сохранилось пять китайских свидетельств об этой сверхновой, два из которых - в тех же источниках, что и данные о вспышке 1604 года, "Минг Шензонг Шилу" и астрономической части "Мингшу". Краткие упоминания о ней есть в биографической части "Мингшу", а также в "Минг Шигао", раннем варианте "Мингшу". Пятое упоминание содержится в "Йифэнг Кианджи", провинциальной летописи. В корейских записях сохранилось лишь два кратких упоминания об этой сверхновой. Звезда-гостья была замечена в Корее 6 ноября 1572 года, а спустя два дня - в Китае. Существенно ослабев к марту 1573 года, она совсем исчезла между 21 апреля и 19 мая 1574-го. Таким образом, период ее видимости составил 18 месяцев. Согласно китайским записям, сверхновую было видно днем, тогда как корейцы сравнивали ее по яркости с Венерой. Положение ее определяется по восточным записям не очень точно, хотя она была отмечена как минимум на двух независимых китайских звездных картах.

Эта сверхновая была, возможно, открыта в Европе Моролайкусом (Maurolycus), аббатом из Мессины, 6 ноября 1572 года (если не на день-два раньше); Тихо заметил ее 11-го ноября (хотя он и не был уверен в ее существовании до тех пор, пока это не подтвердили двое бывших с ним слуг и проходящие мимо люди). Тихо сразу же понял, что это новая звезда, и "начал измерять ее положение и расстояния до ближайших звезд Кассиопеи и старательно замечать видимые глазом характеристики - видимый размер, форму, цвет и так далее". На протяжении последующего года он провел множество измерений расстояния от сверхновой до ближайших звезд Кассиопеи, а также до Полярной Звезды. Точные наблюдения Тихо Браге и других астрономов, которые показали, что звезда неподвижна, во-многом помогли современным ученым в другом - в определении ее положения с точностью до нескольких угловых минут. Тихо сделал вывод, что новая звезда находится намного дальше Луны, среди неподвижных заезд, что опровергало широко распространенное учение Аристотеля о том, что изменения могут происходить лишь в подлунном мире. Практически все данные европейских наблюдений этой сверхновой собраны в книге Тихо "Astronomiae instaurate progymnasmata" ("Очерки о новой астрономии"), опубликованной 1602 году. Из того, что китайцы и корейцы сравнивали ее блеск с Венерой, можно сделать вывод, что сверхновая в максимуме достигала $-4.0$ величины. Тихо оказался единственным астрономом, внимательно отслеживавшим падение ее яркости, сравнивая ее через некоторое время сначала с Юпитером, а затем - с более слабыми звездами.

Остаток вспышки сверхновой Тихо был обнаружен лишь в 1952 году [5], когда был открыт радиоисточник неподалеку от известного тогда положения сверхновой; дальнейшие радионаблюдения подтвердили его связь со вспышкой, а также привели к открытию связанной с ним слабой оптической туманности (Минковский, частное сообщение в [6]). В радио и рентгеновском диапазоне этот остаток - называемый часто 3C10 или G120.1+2.1 - имеет вид оболочки с ярким ободком диаметром 8 угловых минут.

Рис. 2.Подробное описание сверхновой 1181 года из "Венсиан Тонкао", составленное примерно через столетие после вспышки.

Сверхновая 1181 года

Новая звезда 1181 года, широко наблюдавшаяся как в Китае, так и в Японии, была видна в течение 6 месяцев. Такое длинное время видимости отмечает в исторических записях сверхновые. До нас дошли три китайских записи о новой звезде 1181 года, как от северной (Цзинь), так и от южной (Сон) китайских империй, существовавших в то время, и пять японских. Ни в одной из этих записей не отмечено движение звезды. Наиболее подробная из дошедших до нас китайских записей содержится в "Венсиан Тонкао" ("Всестороннее изучение цивилизаций"), объемном труде, составленном около 1280 года (см. рис. 2). Согласно этой записи, новая звезда была впервые замечена 6 августа, и видна была в течение 185 дней. Также в ней содержится важная информация о положении звезды - она описывается как "охраняющая" четвертую звезду астеризма Чуанше. Японские записи находятся во множестве источников, в том числе и в написанном в 1230 году обзоре (включающем в себя также информацию о сверхновых 1054 и 1006 годов). Открыта в Японии эта сверхновая была на день позже, чем в Южном Китае. Другими источниками информации о ней являются различные японские летописи и дневники императорских придворных. В отличие от китайских источников, в них не содержится сведений о длительности периода ее видимости, хотя в одном из них отмечается, что она была видна спустя два месяца после открытия.

О звезде-гостье говорилось, что она "вторглась" в астеризм Чуанше и "охраняла" его четвертую звезду. Лю Цзинью (Liu Jinyu [7]) предположил, что этой звездой является SAO 12076, в случае чего положение сверхновой лежит в пределах примерно 1 градуса от нее; соответствующие галактические координаты - $l \approx 130^\circ$ , $b \approx +3^\circ$ . Неподалеку от этого места находится радиоисточник 3C58 (G130.7+3.1), который впервые был предложен как остаток этой сверхновой в 1971 году [8]. В этом остатке сверхновой содержится недавно обнаруженный пульсар с периодом $\approx 65.58$ миллисекунд [9].

Сверхновая 1054 года - прародитель Крабовидной туманности

То, что Крабовидная туманность, известная по наблюдениям в оптике с начала 18 века, является остатком китайской звезды-гостьи 1054 года, впервые предположили в 20-х годах прошлого века (см. [10],[11]). Значительное число записей об этой сверхновой из китайских и японских источников было затем собрано голландским синологом Дювендэком (Duyvendak) в 1942 году [12], после чего отождествление Крабовидной туманности с ее остатком стало общепризнанным. Крабовидная туманность - один из немногих остатков сверхновых, в которых наблюдаются пульсары, что очень важно для объяснения энергетики и структуры всего остатка; Крабовидная туманность является прототипом "заполненных" (filled-centre) остатков сверхновых. В 1963 году было обнаружено радиоизлучение этой туманности, а в 1964 - ее излучение в рентгене; открытие в 1968 году содержащегося в ней пульсара привлекло огромное внимание ученых во всем мире - Крабовидная туманность до сих пор остается самым знаменитым и наиболее подробно изучаемым остатком сверхновой.

До нас дошло множество китайских записей о звезде-гостье 1054 года. Она была замечена на рассвете 4-го июля 1054 года и оставалась видимой до 6 апреля 1056. Известны три упоминания ее в двух независимых японских источниках. Как уже упоминалось, один из них, относящийся к 1230 году, содержит также информацию о сверхновых 1006 и 1181 годов. Китайские и японские источники сходятся в том, что звезда-гостья была расположена рядом со звездой Тянган, которая отождествляется с $\zeta$ Тельца. Нет ни одного упоминания о ее движении, сверхновая оставалась на одном и том же месте на протяжении всего периода видимости. Отмечая, что она была видна днем (возможно, в течение 23 дней), китайские наблюдатели сравнивали ее с Венерой, а японские - с Юпитером.

Также, вероятно, ее видели в Византии. $Ibn Bu\d{t}l{\=a}n$ , христианский физик, оставил краткую запись о видимой в это время новой звезде. Хотя предполагалось, что должны быть свидетельства о наблюдении ее в Европе, до нынешнего времени достоверных свидетельств этого нет. Кроме того, была высказана идея, что эта сверхновая, вспыхнувшая очень близко к эклиптике, изображена на наскальных рисунках северо-запада Америки, на которых виден полумесяц Луны рядом с кружком или символом звезды. Однако, датировка этих изображений весьма неточна (десятое - двенадцатое столетия), хотя одна из картин изображает верное относительное положение полумесяца и звезды. Если даже эти картины запечатлели астрономические явления, все равно они оставляют большой простор для спекуляций - они могут изображать, к примеру, одно из близких прохождений Луны рядом с Венерой в эти два века.

Яркая сверхновая 1006 года

Новая звезда, появившаяся на небе в 1006 году, интенсивно наблюдалась в Китае и Японии, а кроме того - в Европе и арабском мире. Различные дошедшие до нас записи свидетельствуют, что она была огромной яркости и была видима очень долгое время - несколько лет.

Китайские записи наиболее подробны, они дают не только достаточно точное положение сверхновой, но также свидетельствуют, что она была видна как минимум в течение трех лет. Они дошли до нас из множества источников, таких, как династические записи, хроники и биографии. Новая звезда независимо наблюдалась в Японии, где она описывается как "кезинг" - "звезда-гостья" в нескольких независимых источниках. Открыта она была как в Китае, так и в Японии первого мая 1006 года. Согласно китайским источникам, она оставалась видимой примерно до лунного месяца между 27 августа и 24 сентября, пока она не приблизилась к Солнцу. Однако, японские записи возможно свидетельствуют о ее видимости до 21 сентября. Ее вновь видели в Китае с 26 ноября 1006 года по осени (между 14 сентября и 13 октября), когда она скрылась в вечерней заре. Возможно, она вновь была видима на рассвете в конце 1007 или начале 1008, и, после очередного соединения с Солнцем в конце 1008, была, вероятно, все еще видна в 1009 году. Китайцы так выражали яркость этой сверхновой: "большая ... как золотой диск", "она похожа на половину Луны с расходящимися в стороны лучами", "она настолько ярка, что в ее свете все прекрасно видно". В Японских записях единственной прямой оценкой яркости является сравнение с Марсом, хотя тот факт, что она произвела такое глубокое впечатление на императорский двор, свидетельствует, что она была необыкновенным зрелищем.

Краткие арабские записи о новой звезде сохранились в хрониках различных регионов: Египта, Ирака, северо=западной Африки или Испании, и Йемена. Наиболее вероятной датой ее открытия в арабском мире является 30 апреля 1006 года, на день раньше: чем в Китае и Японии. Более того, несколько арабских свидетельств гласят, что она исчезла около 1-го сентября, на несколько недель ранее, чем о ней перестали сообщать в Японии. Два свидетельства из Европы - в хрониках монастырей в Сент Галлене в Швейцарии и в Беневентино в Италии - явно говорят о новой звезде, а из первого из них следует, что она была видна три месяца. Некоторые другие летописи отмечают появление "кометы" около 1006 года. Так как появление комет не отмечено в китайских записях, можно предположить, что эти европейские хроники также говорят о сверхновой, не находя иного термина для описания яркого звездообразного объекта. Записи из Сент Галлена отмечают частое исчезновение этой звезды, что, впрочем, соответствует всего лишь тому, что она скрывалась за горизонтом на севере; это позволяет существенно ограничить по склонению положение звезды на небе.

Отождествление возможного остатка этой сверхновой было сделано в 1965 году [13] при поиске по радиокаталогам в области ее возможного нахождения на историческим данным. Радиоисточник PKS 1459-51 известен также как MSH 14-4 15 или G327.4+14.6 в галактических координатах. Последующие детальные наблюдения подтвердили, что он является остатком сверхновой, имеющим форму оболочки с ярким ободком диаметром в полградуса.

<< Введение | Оглавление | Возможные исторические сверхновые до 1000 года нашей эры >>