NÓVÁK AZ ÚJKORBAN

1838-ban Dél-Afrikában John Herschel (1792-1871) angol csillagász az éggömb déli pólusa körül elhelyezkedő csillagokat tanulmányozta, amelyek sohasem láthatók az európai szélességekről. Eközben a Hajógerinc (latin nevén: Carina) csillagképben egy fényes, 1-es magnitúdójú csillagot vett észre, amely Éta Carinae néven volt ismert. Azok a csillagászok, akik korábban a déli féltekén jártak, csak gyönge, 4-es magnitúdójú csillagként tettek róla említést.

Nóva lett volna? Annak tűnt. Ahogy az évek múltak, lassan elhalványodott, de aztán 1843-ban ismét fölragyogott, és rövid időre elérte a -1-es magnitúdót, csaknem olyan fényessé válva, mint a Szíriusz. Azután fokozatosan elhalványult, egészen 6-os magnitúdóig. Nem valódi nóva volt ez, inkább egy szokatlan típusú, nagyon szabálytalan változó (az ilyenekre még majd visszatérünk).

A távcső föltalálása utáni első, vitathatatlan nóvát 1848-ban figyelte meg a Kígyótartó csillagképben John Russell Hind (18231895) angol csillagász. Ugyanabban a csillagképben volt ez is, mint amelyikben Kepler nóvája, de a helyzete határozottan más volt, így nem lehetett a korábbi nóva újabb föllobbanása. Mi több, az új nóva (Kepleré óta az első) nem volt valami látványos: legnagyobb fényessége sem érte el a 4-es magnitúdót.

A századfordulóig még három vagy négy, kevésbé nevezetes nóvát figyeltek meg. Az egyiket (neve Nova Aurigae) egy skót pap, T. D. Anderson fedezte föl 1891-ben a Szekeres (latin nevén: Auriga) csillagképben.

Műkedvelő csillagász volt, aki az amatőrök nevéhez fűződő, számtalan jelentős csillagászati fölfedezés egyikét mondhatta magáénak. A Nova Aurigae-ra annak ellenére figyelt föl, hogy az csak egy gyönge, 5-ös magnitúdójú csillag volt. Ahhoz, hogy egy ilyen csekély sugárzású új csillagot észrevegyen, szinte minden látható csillag égi elhelyezkedésére emlékeznie kellett.

Mire a huszadik század beköszöntött, már csaknem három évszázada nem láttak (ha az Éta Carinae kétséges esetétől eltekintünk) 1-es magnitúdójú nóvát.

1901. február 21-e éjszakáján aztán, miközben épp hazafelé sétált, Anderson fölfedezte a második nóváját! Ez a Perzeusz csillagképben fénylett föl, ezért a Nova Persei nevet kapta. Anderson azonnal értesítette a Greenwichi Obszervatóriumot, és a hivatásos megfigyelők rögtön a csillagra irányították távcsöveiket. Csodálatosképpen Anderson idejekorán csípte el, amikor fényereje még egyre fokozódott. Két nappal később a Nova Persei 0,2 magnitúdójú csúcsértéket ért el, és olyan fényes lett, mint a Véga.

Ekkorra már a csillagászok számára is kezdetét vette a fényképezés korszaka, így sokkal kedvezőbb helyzetben voltak, mint elődeik. Vajon készült-e fénykép a Nova Persei megjelenése előtt az égboltnak arról a részéről, amelyben az fölfénylett?

Szerencsére igen. A Harvard Obszervatóriumban mindössze két nappal Anderson fölfedezése előtt fölvételt készítettek az ég ugyanezen tartományáról. Ott, ahol most a Nova Persei ragyogott, a harvardi fényképek egy nagyon halvány, 13-as magnitúdójú csillagot mutattak, körülbelül 1/630-ad akkora fényességgel, mint amekkora az éles szem számára szükséges ahhoz, hogy távcső nélkül meglássa.

Négy nap alatt a Nova Persei tizenhárom magnitúdóval lett fényesebb, vagyis fényereje mintegy 160000-szeresére nőtt. Szinte azonnal szabálytalan módon halványulni kezdett, és néhány hónap múltán szabad szemmel ismét láthatatlanná vált. Végül újra 13-as magnitúdójú lett.

Mintegy hét hónappal a Nova Persei fölvillanása után a fényképezés újabb bizonyságát adta használhatóságának. A szem számára, még távcsövön keresztül is, a csillag csak csillagnak látszott. Ha viszont szem helyett egy fényképészeti filmet helyeztek a távcső fókuszába és hosszú expozíciós időket alkalmaztak, akkor elegendő fény gyűlt össze, hogy egy halvány fényfátyol váljék láthatóvá a Nova Persei körül, amelynek mérete heteken-hónapokon át fokozatosan növekedett. Ezt a tágulást a csillag fölfénylő fázisában kibocsátott fény okozta, amely fénysebességgel terjedt kifelé minden irányban, és megvilágította a csillag körüli ritka por- és gázfelhőt. 1916-ban, tizenöt évvel később, már egy halvány, ritka gázgyűrűt lehetett megfigyelni a csillag körül; magát a gázt a csillag dobta ki fölvillanásakor, és az most minden irányban tágul, bár a fényénél lényegesen kisebb sebességgel.

Egyértelművé vált, hogy a csillag egy titáni robbanáson ment át, amely gázokat dobott ki és fényfölvillanást is okozott. Ez kétségbevonhatatlan volt, még ha a csillagászok nem is tudtak semmit a csillag belsejében végbement eseményekről, vagy arról a mechanizmusról, amely egy csillag fölrobbanását képes előidézni. Nevet viszont tudtak adni a jelenségnek: a Nova Persei a kitörési változók vagy robbanó változók egy példája volt. Lehet, hogy minden nóva egy-egy kitörési változó, s ezzel a kifejező és pontos névvel kellene helyettesíteni a „nóva” megjelölést. Mindegy: a „nóva” elnevezés attól a naptól kezdve él, hogy Tycho először használta, és minden jel szerint életben is marad.

Számos megfigyelő észlelt egymástól függetlenül egy még fényesebb nóvát 1918. június 8-án a Sas (latinul: Aquila) csillagképben. Ekkor 1-es magnitúdója volt, és két nappal később érte el a csúcspontot, amikor -1,1 magnitúdóval ragyogott, majdnem olyan fényesen tehát, mint a Szíriusz.

A Nova Aquilae az első világháború idején jelent meg. A korábbi évszázadokban ezt sokan rossz előjelnek tekintették volna. Valójában még a huszadik században is akadtak, akik annak tartották. A háború befejezéséhez közeledett, és 1918 tavaszán a németek nagy offenzívát indítottak Franciaországban, egy végső erőfeszítést a győzelemért. Utolsó tartalékaikat is bevetették, és sikerült is fenyegetően előrenyomulniuk, ám ez sem bizonyult elegendőnek. Június elejére a német támadás kifulladt, a franciák és az angolok pedig a növekvő létszámú amerikai csapatok segítsége folytán hirtelen új erőre kaptak. Világossá vált, hogy Németországnak vége, és valóban, öt hónapon belül megadta magát. A Nova Aquilae-t a fronton a szövetségesek katonái „a győzelem csillagának” nevezték.

A Harvard Obszervatóriumnak a kitörés előtt készült fényképei ezúttal is igen halvány égitestnek mutatták a csillagot, amely valahol 10-11 magnitúdó között változott. A fényerő öt nap alatt 50 000-szeresére nőtt, de amint várható volt, gyorsan el is halványodott. Szeptemberre már alig volt látható szabad szemmel, nyolc hónap elteltével pedig már csak távcsővel lehetett észrevenni.

A Nova Aquilae volt a legfényesebb nóva az égbolton 1604 óta, és az azóta eltelt időben sem követte egyetlen hasonló sem. Mindazonáltal a fényesség nem az egyetlen módja annak, ahogy egy nóva hírt adhat magáról.

Egyre terjedt az a meggyőződés, hogy a nóvák gyönge, észre sem vehető csillagokból keletkeznek. Ha valaki egyszerűen ránéz egy csillagra, amely később nóvává válik, ezen a pre-nóván semmi figyelemre méltót sem talál. Csakhogy annál többet is tehetünk, mint hogy ránézünk egy csillagra.

A csillagászok az 1800-as évek vége óta rendelkeznek színképelemző készülékkel, úgynevezett spektroszkóppal, amely a fényhullámokat hullámhosszuk szerinti rendben képes fölbontani. Ez a szivárvány színeit eredményezi: vöröset, narancsot, sárgát, zöldet, kéket és ibolyát (csökkenő hullámhossz szerint). A fényintenzitás eloszlásából és a hiányzó hullámhosszakból (amelyek fekete sávokként jelentkeznek a spektrumban) a csillagászok immár meg tudják mondani, hogy egy csillag közeledik felénk vagy távolodik tőlünk; hogy forró vagy hideg; hogy milyen a kémiai összetétele, és így tovább.

Mit mondhatunk most már a pre-nóvák spektrumáról?

Sajnos, egy halvány csillag spektrumát rendkívül nehezen lehet megkapni, ráadásul halvány csillagból nagyon sok van. Még számítógépekkel is borzasztó feladat lenne fölvenni az égbolt összes csillagának spektrumát, ténylegesen pedig csak igen csekély hányaduké áll rendelkezésünkre. Amikor a csillagászok érdeklődni kezdtek a Nova Aquilae iránt, megtalálták annak az eredeti csillagnak a spektrumát, amelyből az föllángolt. Máig is a Nova Aquilae az egyetlen olyan nóva, amelynek fölvették a spektrumát, mielőtt fényesedni kezdett.

A spektrum azonban semmi szokatlant sem mutatott a Nova Aquilae pre-nóva állapotában, kivéve hogy a csillag forró volt, 12 000 °C körüli felszíni hőmérséklettel (a mi Napunké 6000°). Ezért aztán (anélkül, hogy részletesen ismernék a csillag belsejében végbemenő folyamatokat, és azt, hogy miként vezetnek ezek robbanáshoz a nóvává váláskor) a csillagászok azt várják, hogy a forró csillagok fölrobbanásának nagyobb lesz a valószínűsége, mint a hidegek esetében.

1934 decemberében a Herkules csillagképben jelent meg egy nóva, amelyet Nova Herculisként emlegetnek. Korábban a Nova Herculis gyöngén változó csillag volt, 12-14 magnitúdó között ingadozva. A később kielemzett fényképek tanúsága szerint december 12-én, amikor fölfénylett, még mindig túl halvány volt ahhoz, hogy szabad szemmel észrevehető legyen. December 13-án azonban már 3-as magnitúdójú volt, és egy angol amatőrcsillagász észlelte.

Nóvához képest elég lassan növekedett a fényessége, de december 22-re 1,4 magnitúdójú csúcsértéket ért el. Utána szabálytalanul visszaesett, kissé gyengülve, majd valamelyest újra erőre kapva, és április 1-jén már épp csak hogy észrevehető volt szabad szemmel. Azután gyorsan gyengült, május 1-jére 13 magnitúdó körül járt, körülbelül ott, ahol induláskor lehetett.

A csillagászok már (teljes joggal) más csillagok tanulmányozására tértek át, csakhogy a Nova Herculis szinte rögtön újra fényesedni kezdett. Június 2-re 9-es magnitúdóval világított. Fényessége elég lassan nőtt szeptemberig, amikor is 6,7-nél tartott, közel járva ahhoz, hogy szabad szemmel is észre lehessen venni. Ekkor nagyon lassan megint halványulni kezdett, és csak 1949-ben, tizenöt évvel első jelentkezése után érte el ismét a 13-as magnitúdót.

Egyre nyilvánvalóbb, hogy a nóvákat nem úgy kell elképzelnünk, mint amiknek csak egyszer növekedhet meg a fényereje. Valóban ismeretesek ilyen visszatérő nóvák. Az Északi Korona (latin nevén: Corona Borealis) csillagképben egy nóva 2-es magnitúdójú csúcsértéket ért el 1866-ban, majd ugyanez pontosan megismétlődött 1946-ban. Akadnak olyan nóvák, amelyek három, sőt négy csúcsot is mutattak. Lehet, hogy az Éta Carinae is visszatérő nóva, bár, mint látni fogjuk, még ennél érdekesebb lehetőségek is vannak.

A legutóbbi fényes nóva 1975. augusztus 29-én jelent meg a Hattyú csillagképben. (A könyv megírása utáni fejleményekről lásd a Függeléket - A szerk.) A Nova Cygni szokatlan hirtelenséggel villant föl, mintegy tizenkilenc magnitúdóértéknyi növekedéssel egészen 2-es magnitúdóig. Fénye egyetlen nap alatt harmincmilliószorosára nőtt, aztán viszont gyorsan kialudt, és három héten belül eltűnt a szemünk elől. Úgy látszik, minél gyorsabb és erősebb a fényességnövekedés, annál gyorsabb és erősebb az elhalványulás is, bár az utóbbi mindig lassúbb, mint az előbbi volt.