SN 1054 é uma supernova que foi observada pela primeira vez em 4 de julho, e permaneceu visível até 6 de abril.
O evento foi registrado pela astronomia chinesa contemporânea, e referências a ele também são encontradas em um documento japonês posterior (século XIII) e em um documento do mundo islâmico. Além disso, há várias referências propostas de fontes europeias registradas no século XV, bem como um pictograma associado à cultura Anasazi, encontrado próximo ao sítio de Peñasco Blanco no Novo México, Estados Unidos. As pirâmides em Cahokia, no meio-oeste dos Estados Unidos, podem ter sido construídas em resposta ao aparecimento da supernova no céu.
O remanescente de supernova da SN 1054, que consiste nos detritos ejetados durante a explosão, é conhecido como a Nebulosa do Caranguejo. Está localizada no céu próximo à estrela Zeta Tauri (ζ Tauri). O núcleo da estrela que explodiu formou um pulsar, chamado de Pulsar do Caranguejo (ou PSR B0531+21). A nebulosa e o pulsar que ela contém estão entre os objetos astronômicos mais estudados fora do Sistema Solar. É uma das poucas supernovas galácticas cuja data da explosão é bem conhecida. Os dois objetos são os mais luminosos em suas respectivas categorias. Por essas razões, e devido ao importante papel que desempenhou repetidamente na era moderna, a SN 1054 é uma das supernovas mais conhecidas da história da astronomia.
A Nebulosa do Caranguejo é facilmente observada por astrônomos amadores devido ao seu brilho, e também foi catalogada cedo por astrônomos profissionais, muito antes de sua verdadeira natureza ser compreendida e identificada. Quando o astrônomo francês Charles Messier aguardava o retorno do Cometa Halley em 1758, ele confundiu a nebulosa com o cometa, pois desconhecia a existência da primeira. Motivado por esse erro, ele criou seu catálogo de objetos nebulosos não cometários, o Catálogo Messier, para evitar tais equívocos no futuro. A nebulosa é catalogada como o primeiro objeto Messier, ou M1.
Identificação da supernova
A Nebulosa do Caranguejo foi identificada como o remanescente de supernova da SN 1054 entre 1921 e 1942, inicialmente de forma especulativa (década de 1920), com alguma plausibilidade em 1939, e além de qualquer dúvida razoável por Jan Oort em 1942.
Em 1921, Carl Otto Lampland foi o primeiro a anunciar que havia observado mudanças na estrutura da Nebulosa do Caranguejo. Esse anúncio ocorreu em um momento em que a natureza das nebulosas no céu era completamente desconhecida. Sua natureza, tamanho e distância eram objeto de debate. Observar mudanças em tais objetos permite aos astrônomos determinar se sua extensão espacial é "pequena" ou "grande", no sentido de que flutuações notáveis em um objeto tão vasto quanto a nossa Via Láctea não podem ser vistas em um curto período de tempo, como alguns anos, enquanto mudanças substanciais são possíveis se o tamanho do objeto não exceder alguns anos-luz de diâmetro. Os comentários de Lampland foram confirmados algumas semanas depois por John Charles Duncan, astrônomo do Observatório Monte Wilson. Ele se beneficiou de material fotográfico obtido com equipamentos e emulsões que não haviam mudado desde 1909; como resultado, a comparação com imagens mais antigas foi fácil e destacou uma expansão geral da nuvem. Os pontos estavam se afastando do centro e faziam isso mais rapidamente à medida que estavam mais distantes.
Também em 1921, Knut Lundmark compilou dados sobre as "estrelas visitantes" mencionadas nas crônicas chinesas conhecidas no Ocidente. Ele baseou-se em trabalhos mais antigos, analisando várias fontes, como o Wenxian Tongkao, estudado pela primeira vez sob uma perspectiva astronômica por Jean-Baptiste Biot em meados do século XIX. Lundmark listou 60 novas suspeitas, termo genérico para uma explosão estelar na época, cobrindo, na verdade, dois fenômenos distintos, novas e supernovas. A nova de 1054, já mencionada pelos Biot em 1843,Édouard Biot, "Catalogue des étoiles extraordinaires observées en Chine depuis les temps anciens jusqu'à l'an 1203 de notre ère", publicado em Connaissance des temps ou des mouvements célestes, à l'usage des astronomes et des navigateurs, pour l'an 1846. 1843. faz parte da lista. Em uma nota de rodapé, Lundmark especifica a localização dessa estrela visitante como "próxima a NGC 1952", um dos nomes da Nebulosa do Caranguejo, mas não parece estabelecer uma ligação explícita entre elas.
Em 1928, Edwin Hubble foi o primeiro a notar que a mudança no aspecto da Nebulosa do Caranguejo, que estava crescendo de tamanho, sugeria que ela era o remanescente de uma explosão estelar. Ele percebeu que a velocidade aparente da mudança de tamanho indicava que a explosão que a originou ocorreu apenas nove séculos antes (conforme observado da Terra), o que coloca a data da explosão dentro do período coberto pela compilação de Lundmark. Ele também observou que a única possível nova na região de Touro (onde a nebulosa está localizada) era a de 1054, cuja idade estimada correspondia a uma explosão datada do início do segundo milênio.
Hubble, portanto, deduziu corretamente que essa nuvem era o remanescente da explosão observada pelos astrônomos chineses.
O comentário de Hubble permaneceu relativamente desconhecido, pois o fenômeno físico da explosão ainda não era compreendido na época. Onze anos depois, quando Walter Baade e Fritz Zwicky destacaram que as supernovas são fenômenos extremamente brilhantes e quando Zwicky sugeriu sua natureza, Nicholas Mayall propôs que a estrela de 1054 era, na verdade, uma supernova, com base na velocidade de expansão da nebulosa, medida por espectroscopia.
Essas conclusões foram refinadas posteriormente, levando Mayall e Jan Oort em 1942 a analisarem mais detalhadamente os relatos históricos sobre a estrela visitante. Os novos registros confirmaram globalmente as conclusões iniciais de Mayall e Oort em 1939, estabelecendo a identificação da estrela de 1054 além de qualquer dúvida razoável.
A maioria das outras supernovas históricas não é confirmada com tanta certeza: as supernovas do primeiro milênio (SN 185, SN 386 e SN 393) são baseadas em um único documento cada, sem confirmação. Por outro lado, as supernovas históricas anteriores ao telescópio (SN 1006, SN 1572 e SN 1604) são confirmadas com certeza.
Registros históricos
A SN 1054 é uma das oito supernovas na Via Láctea que podem ser identificadas graças à existência de testemunhos escritos que descrevem a explosão. No século XIX, os astrônomos começaram a se interessar pelos registros históricos. Eles compilaram e examinaram esses registros como parte de suas pesquisas sobre novas recentes, cometas e, posteriormente, supernovas.
Os primeiros ocidentais a tentar uma compilação sistemática de registros da China foram o pai e filho Biot. Em 1843, o sinólogo Édouard Biot traduziu para seu pai, o astrônomo e físico Jean-Baptiste Biot, trechos do tratado astronômico da enciclopédia chinesa de 348 volumes, o Wenxian Tongkao.
Quase 80 anos depois, em 1921, Knut Lundmark realizou um esforço semelhante, com base em um número maior de fontes. Em 1942, Jan Oort, convencido de que a Nebulosa do Caranguejo era a "estrela convidada" de 1054 descrita pelos chineses, pediu ao sinólogo J.J.L. Duyvendak que o ajudasse a compilar novas evidências sobre a observação do evento.
Astronomia chinesa
Objetos semelhantes a estrelas que apareciam temporariamente no céu eram genericamente chamados de "estrelas convidadas" (kè xīng 客星) pelos astrônomos chineses. A estrela convidada de 1054 surgiu durante o reinado do Imperador Renzong da dinastia Song (960–1279). O ano relevante é registrado nos documentos chineses como "o primeiro ano da era Zhihe". Zhihe era um nome de era chinês utilizado durante o reinado do Imperador Renzong e corresponde aos anos de 1054–1056, de modo que o primeiro ano da era Zhihe corresponde ao ano 1054.
Alguns dos relatos chineses são bem preservados e detalhados. Os mais antigos e detalhados estão nos Song Huiyao e Song Shi, obras historiográficas cujo texto existente pode ter sido redigido algumas décadas após o evento. Há também alguns registros posteriores, redigidos no século XIII, que não são necessariamente independentes dos mais antigos.
Três relatos estão aparentemente relacionados, pois descrevem a distância angular entre a estrela convidada e Zeta Tauri como "talvez a alguns polegares de distância", mas há um aparente desacordo quanto à data de aparecimento da estrela. Os dois mais antigos mencionam o dia jichou 己丑, enquanto o terceiro, o Xu Zizhi Tongjian Changbian, menciona o dia yichou 乙丑. Esses termos referem-se ao Ciclo sexagenário chinês, correspondendo aos números 26 e 2 do ciclo, os quais, no contexto em que são citados, correspondem, respectivamente, a 4 de julho e 10 de junho. Como a redação da terceira fonte é consideravelmente mais tardia (1280) e os dois caracteres são semelhantes, isso pode ser facilmente explicado como um erro de transcrição, sendo a data histórica correta jichou 己丑, ou seja, 4 de julho.
A descrição da localização da estrela convidada como "a sudeste de Tianguan, talvez a alguns polegares de distância" tem intrigado os astrônomos modernos, pois a Nebulosa do Caranguejo não está situada a sudeste, mas sim a noroeste de Zeta Tauri.
A duração da visibilidade é mencionada explicitamente no capítulo 12 do Song Shi e, de forma um pouco menos precisa, no Song Huiyao. A última observação foi em 6 de abril de 1056, após um período total de visibilidade de 642 dias. Essa duração é corroborada pelo Song Shi. O Song Huiyao, por outro lado, menciona apenas 23 dias de visibilidade da estrela convidada, mas isso ocorre após mencionar que ela era visível durante o dia. Esse período de 23 dias se aplica, com toda probabilidade, apenas à visibilidade diurna, que naturalmente foi muito mais curta.
Meigetsuki (Japão) O registro mais antigo e detalhado do Japão está no Meigetsuki, o diário de Fujiwara no Teika, um poeta e cortesão. Existem outros dois documentos japoneses, presumivelmente baseados no Meigetsuki: O Ichidai Yoki do século XIV: A descrição é muito semelhante à do Meigetsuki, mas omite vários detalhes (hora da aparição e, possivelmente, partes errôneas do mês lunar). O texto curto também contém muitos erros tipográficos. O Dainihonshi do século XVII, que contém muito pouca informação. Sua brevidade contrasta com as descrições mais detalhadas das "estrelas convidadas" (supernovas) de 1006 e 1181.
O Meigetsuki situa o evento no quarto mês lunar, um mês antes dos textos chineses. Seja qual for a data exata dentro desse mês, parece haver uma contradição entre esse período e a observação da estrela convidada: a estrela estava próxima ao Sol, tornando impossível a observação tanto durante o dia quanto à noite. A visibilidade à luz do dia descrita nos textos chineses é, assim, validada pelos documentos japoneses e é consistente com um período de visibilidade moderada, o que implica que a duração da visibilidade diurna da estrela foi muito curta. Por outro lado, o dia do ciclo registrado nos documentos chineses é compatível com os meses que eles mencionam, reforçando a ideia de que o mês no documento japonês está incorreto. O estudo de outras supernovas medievais (SN 1006 e SN 1181) revela uma proximidade nas datas de descoberta de uma estrela convidada na China e no Japão, embora claramente com base em fontes diferentes.
O interesse de Fujiwara no Teika pela estrela convidada parece ter surgido acidentalmente ao observar um cometa em dezembro de 1230, o que o levou a buscar evidências de estrelas convidadas do passado, entre elas a SN 1054 (assim como a SN 1006 e a SN 1181, as outras duas supernovas históricas do início do segundo milênio). A entrada relacionada à SN 1054 pode ser traduzida como: