3 Cassiopeia

3 Cassiopeiae (3 Cassiopeiae, 3 Cas)  je jméno, které dal britský astronom John Flamsteed hvězdě , kterou, soudě podle jeho poznámek, pozoroval v roce 1680 v souhvězdí Cassiopeia . V současné době neexistuje žádná stopa této hvězdy na místě označeném Flamsteedem, takže samotná existence a povaha tohoto objektu je předmětem debaty. Všechny hypotézy předpokládají chybu v měření provedených Flamsteedem během fixace astronomického jevu v naznačeném směru. V této souvislosti by nejpravděpodobnějším kandidátem byl pozůstatek supernovy , který je velmi blízko souřadnicím zaznamenaným Flamsteedem ve svých komentářích a čas výbuchu supernovy je v polovině druhé poloviny sedmnáctého století [1] .

Flamsteedova pozorování

V roce 1676 začal John Flamsteed vytvářet svůj astronomický katalog . Dokončení katalogu trvalo více než 15 let a nakonec byl ve své konečné podobě vydán v roce 1725 pod názvem Historia Coelestis Britannica , šest let po smrti Johna Flamsteeda. Katalog obsahoval asi 3000 hvězd, téměř dvakrát tolik, než obsahoval předchozí katalog Jana Hevelia . V katalogu byla každá hvězda označena číslem a latinským názvem souhvězdí (nebo jeho zkratkou), ve kterém se nacházela. Čísla byla přiřazena ve vzestupném pořadí rektascenze hvězdám v každém souhvězdí.Tato jména se dodnes používají jako označení Flamsteed . Název 3 Cassiopeia neodpovídá jasnosti hvězdy, ale jednoduše naznačuje, že jde o třetí hvězdu od pravého okraje souhvězdí.

V srpnu 1680 začal Flamsteed katalogizovat hvězdy v souhvězdí Cassiopeia . Tento proces trval čtyři dny: 13., 17., 26. a 28. srpna. Během pozorování Flamsteed změřil úhlové vzdálenosti mezi hvězdami a souřadnice referenčních hvězd ( rektascenze a deklinace ) na nebeské sféře . Tento přístup měl výhodu v tom, že nebylo nutné čekat, až hvězda projde poledníkem jarní rovnodennosti , aby bylo možné měřit rektascenci nebo znát přesný čas průchodu poledníku, ale samozřejmě vyžadovalo, aby polohy referenčních hvězd byly známy pomocí velká přesnost.

Pozorování 3 Cassiopeii bylo provedeno 26. srpna spolu s pozorováním řady dalších hvězd: φ Cassiopeii , χ Cassiopeii , ι Cassiopeii , τ Cassiopeii , ρ Cassiopeii , σ Cassiopeii η Cassiopeii , υ 1 Cassiopeii , υ 1 Cassiopeii , γ Cassiopeii , κ Cassiopeii , μ Cassiopeia , θ Cassiopeia , ο Cassiopeia , π Cassiopeia , ξ Cassiopeia v Cassiopeia . Ke každé z těchto hvězd Flamsteed přiřadil číslo a název souhvězdí v genitivu (viz Seznam souhvězdí a jejich latinský název (genitiv) ). Referenčními hvězdami toho dne byly β Pegasus , β Perseus a β Trianguli . Při katalogizaci hvězdy číslo 3 byla provedena dvě měření, oddělená časovým intervalem asi půl hodiny (21:36 a 22:10): vzdálenosti dvou referenčních hvězd β Pegasus ( Scheat Pegasi , jak to zaznamenal Flamsteed) a P Perseus ( Algol medusa ). V obou případech Flamsteed popisuje polohu hvězdy vzhledem k referenční hvězdě, ale tyto popisy se mírně liší: první est supra τ exigua a druhý quae supra τ , což lze přeložit jako mírně nad τ a nad τ v tomto pořadí. [2] . V obou případech byly definice o něco vyšší a vyšší před hvězdou τ Cassiopeiae . Dva úhly naměřené Flamsteedem byly 30°48'25" a 38°45'05". Z těchto dvou měření a přesných znalostí poloh referenčních hvězd Flamsteed vypočítal souřadnice 3 Cassiopeia, což po korekci na precesi pro epochu J1690.0 dává hodnoty 23h 20m  28s 56 °  58 ′ 30,00″ pro rektascenci a deklinaci . Flamsteed také odhadl zdánlivou velikost hvězdy na 6 m .

Na tomto místě však nejsou žádné hvězdy srovnatelné velikosti a ani v okruhu půl stupně nejsou žádné . Ale přesto, na 10,8 minutách oblouku , je v Cassiopeii zbytek supernovy známý jako Cassiopeia A (Cas A). Odhadované stáří pozůstatku se pohybuje mezi 300 až 350 lety [1] . Z toho lze usuzovat, že kolem roku 1680 světlo z exploze této supernovy dorazilo na Zemi . Neexistují však žádné astronomické texty z tohoto období, které by zmiňovaly událost, která by se dala přirovnat k pozorování supernovy v této oblasti oblohy (nebo v jakékoli jiné): poslední historická supernova v naší Galaxii byla pozorována v roce 1604  - proto Pozorování Flamsteeda s opatrností lze považovat za potenciální pozorování této supernovy .

Argumenty pro pozorování supernov

Informace o hvězdě 3 Cassiopeia byla zveřejněna v roce 1712 v první verzi Flamsteedova katalogu a znovu v roce 1725 . V roce 1835 astronom Francis Bailey znovu vydal Flamsteedův katalog jako „opravené a rozšířené“ vydání [3] . Bailey poznamenal, že na pozici uvedené jako 3 Cassiopeia nebyly žádné hvězdy. Využil této příležitosti k opravě řady chyb v katalogu, převážně typografických. Nakonec si uvědomil, že mezi 2925 hvězdami nemohl identifikovat ani spojit žádnou planetu , hvězdu nebo jiný astronomický objekt čtyři hvězdy [4] . Mezi nimi byly 3 Cassiopeias. V roce 1845 vydal Bailey zprávu o Flamsteedově katalogu, ve které však neuvedl 3 Cassiopeia, u kterých nemohl určit polohu. V důsledku toho se postupně zapomnělo na hvězdu zmiňovanou Flamsteedem .

V roce 1980 William B. Ashworth znovu skenuje rádiový zdroj Cassiopeia A , který byl poprvé detekován radioteleskopy před více než 30 lety. Poukazuje na blízkost mezi rádiovým zdrojem a 3 Cassiopeia a uvádí, že pouze toto může být spojeno se supernovou [5] . Hlavním problémem je však úhlová vzdálenost mezi dvěma objekty, více než deset obloukových minut nebo asi jedna třetina zdánlivého průměru Měsíce v úplňku , a tato chyba není v souladu s obvyklou přesností měření provedených Flamsteedem [ 6] . Ashworth však označil několik hvězd, jejichž souřadnice Flamsteed určil s větší chybou, včetně 23 Malých medvědů (chyba 12 minut oblouku ) a 66 Lva (chyba 25 minut oblouku ). Ashworth tvrdil, že tato chyba Flamsteedova pozorování je velmi malá, a dospěl k závěru, že „lze zcela jistě říci, že v roce 1680 Flamsteed skutečně pozoroval supernovu, která může být spojena s Cassiopeia A.“

Argumenty pro chybu měření

Ve stejné době američtí astronomové RP Broughton [7] a Karl W. Kamper [8] byli k Flamsteedovým měřením kritičtější než Ashworth. Zejména poznamenali, že měření spojená s 3 Cassiopeia byla provedena pomocí sextantu , jehož čtení je mnohem méně náchylné k chybám než jiné přístroje používané Flamsteedem, protože sextant je vybaven dvojitou stupnicí. Broughton navíc znovu analyzoval všechna další pozorování, která Flamsteed učinil večer 26. srpna, a dospěl k závěru, že chyby měření, s výjimkou 3 Cassiopeia, byly menší než jedna oblouková minuta a obvykle mnohem menší. Porovnání 3 Cassiopeia a Cassiopeia A proto vyžaduje vysvětlení, proč pouze pro tento případ a pouze pro něj byla chyba měření více než desetkrát vyšší než u všech ostatních měření provedených ve stejný večer. Nakonec zde byl předpoklad, který v roce 1798 učinila Caroline Herschel (sestra Williama Herschela , objevitele Uranu ) při analýze Flamsteedova katalogu: poznamenala, že v bezprostřední blízkosti τ Cassiopeia je poměrně jasná hvězda s deklinací 30° 48′25″: toto je zákrytový násobek AR Cassiopeia ( SAO 35478 ) (její zdánlivá velikost  je 4,88). Rozdíl ve vzdálenosti mezi hvězdou a β Perseem se liší o méně než úhlovou minutu, což je v souladu s typickými chybami Flamsteedova měření. Kromě toho tito autoři poznamenávají, že v blízkosti τ Cassiopeia je další hvězda , jejíž deklinace by v tuto chvíli mohla odpovídat 38° 52'57". Jde o SAO 35386 , podstatně méně jasnou hvězdu než AR Cassiopeia ( zdánlivá magnituda  - 6, osm).

Flamsteed tedy podle Kempera a Broughtona zahájil měření s AR Cassiopeie a zaznamenal je do svého katalogu (který zahrnoval hvězdy až do šesté magnitudy). Nejprve změřil vzdálenost od β Pegasa ke hvězdám v souhvězdí Cassiopeia a použil ji jako referenční hvězdu. Když začal měřit vzdálenosti k druhé referenční hvězdě, β Perseus , pak si spletl hvězdy a spletl si AR Cassiopeia s jinou hvězdou, konkrétně SAO 35386 . Provedl dvě měření, ale pro dvě různé hvězdy, přičemž vzal rektascenci od jedné hvězdy a deklinaci od druhé. Tato hypotéza může vysvětlit rozdíl v poznámkách o 3 Cassiopeia provedených těmito dvěma pozorováními: AR Cassiopeia se nachází blíže k τ Cassiopeia než SAO 35386 . V souladu s tím bylo o první hvězdě napsáno, že je mírně vyšší , ao druhé byla prostě vyšší . Flamsteed tedy nepozoroval supernovu, ale náhodně spojil pozorování dvou různých hvězd (AR Cassiopeia a SAO 35386) do jedné, z nichž ani jedna nespadla do jeho katalogu. Vzhledem k tomu, že je možné identifikovat Flamsteedovu hvězdu s jinými slabými hvězdami s jeho typickými chybami měření, je nepravděpodobné, že by pozoroval supernovu.

Poznámky

  1. 1 2 Hughes DW Viděl Flamsteed supernovu Cassiopeia A? (anglicky)  // Nature . - 1980. - Sv. 285 , č.p. 5761 . - S. 132-133 . - doi : 10.1038/285132a0 . — .
  2. V době Flamsteeda, kdy byla tato pozorování provedena, byla poloha oblasti odpovídající údajům pro 3 Cassiopeia nad τ Cassiopeia
  3. Francis Baily , Zpráva o Rev. John Flamsteed (první královský astronom), ke kterému je přidán jeho British Catalog of Stars, Corrected and Enlarged  (anglicky) , Londýn , 1835.
  4. Flamsteed pozoroval jednu z těchto hvězd v roce 1690 , ale nerozpoznal ji jako planetu Uran a do jeho katalogu vstoupila jako hvězda 34 Taurus
  5. ↑ William B. Ashworth, A Probable Flamsteed Observations of the Cassiopeia-A Supernova , Journal for the History of Astronomy , 11 , 1 (1980) [1] 
  6. David A. Green, Richard F. Stevenson. Pozoroval Flamsteed v roce 1680 supernovu Cassiopeia A? . Historické supernovy . Astronet . Archivováno z originálu 24. srpna 2014.
  7. R.P. Broughton, Flamsteed's 3 Cassiopeia = Ar-Cassiopeia + SAO35386  (Angl.) , Société royale d'astronomie du Canada , 73 , 381-383 (1979)
  8. Karl W. Kamper, Existují historické záznamy o supernově Cas A?  (anglicky) , The Observatory , 100 , 3-4 (1980)