Uute tähtede sünnist • Uudiskiri #3
Londid ja sambad
Käesoleva postituse keskmes on Webbi kosmoseteleskoobi ülesvõte kosmilise gaasi- ja tolmusammastest Kotka udukogus. Tegu on uute tähtede sünnikohaga, mis avastati Mount Wilsoni observatooriumis (USA) 1920. aastal—ajal, mil astronoomias kasutati taevakehade jäädvustamiseks fotoemulsiooniga kaetud klaasist plaate. Kuju tõttu kutsutakse sarnaseid objekte ka elevandi lontideks; kes ütles, et teadlased pole loomingulised?
Hubble'i kosmoseteleskoop jäädvustas sama piirkonda esimest korda aastal 1995 ning hilisemalt 2014. Vaatepildi hüüdnimeks sai ‘‘Loomise sambad’’ (ingl Pillars of Creation)—lontidega võrreldes natuke pikema taustaloo ja usuõpetusega seotud nimi.
Senistest suurim, Webbi-nimeline kosmoseteleskoop alustas NASA, Euroopa ja Kanada Kosmoseagentuuride koostööna astronoomilisi vaatlusi eelmise aasta juulis ning taaskülastas lummavaid sambaid.
![[inglise keeles] At the bottom left of this vertical image are the thickest regions of brown and rusty red gas and dust. There are many layers of semi-transparent gas and dust overlaying one another. A peak rises about a third of the way from the bottom, and becomes far darker brown with two bright red areas toward the tip. The light brown dust becomes more diaphanous about halfway up the screen. There’s a slight gap in the dust, which allows the blue background to come into view clearly. About 60% of the background in this image is set in shades of blue and littered with tiny yellow and blue stars. The brown pillars continue, taking the shape of a shoulder at the base, with three prominent columns rising out toward the upper right. The top left pillar is the largest and widest. The peaks of the second and third pillars are set off in darker shades of brown and have red outlines.](https://substackcdn.com/image/fetch/f_auto,q_auto:good,fl_progressive:steep/https%3A%2F%2Fbucketeer-e05bbc84-baa3-437e-9518-adb32be77984.s3.amazonaws.com%2Fpublic%2Fimages%2Fc2b0cab3-4100-4f8f-939d-8184a8499471_1155x1488.png "[inglise keeles] At the bottom left of this vertical image are the thickest regions of brown and rusty red gas and dust. There are many layers of semi-transparent gas and dust overlaying one another. A peak rises about a third of the way from the bottom, and becomes far darker brown with two bright red areas toward the tip. The light brown dust becomes more diaphanous about halfway up the screen. There’s a slight gap in the dust, which allows the blue background to come into view clearly. About 60% of the background in this image is set in shades of blue and littered with tiny yellow and blue stars. The brown pillars continue, taking the shape of a shoulder at the base, with three prominent columns rising out toward the upper right. The top left pillar is the largest and widest. The peaks of the second and third pillars are set off in darker shades of brown and have red outlines.")
Võrreldes kahte pilti näeme Webbi lähi-infrapunakaamera (NIRCam) võimet vaadata läbi tolmu ning tuua esile erakordsed detailid. Märkima peab ka uskumatut tähtede arvu, mis vaatevälja ilmusid.
Kui soovite erinevusi lähemalt avastada, siis järgneval ESA lehel saab liuguriga üle piltide liikuda: esawebb.org/images/comparisons/weic2216/.
Pilt on tervikuna muljetavaldav, kuid asi läheb eriti huvitavaks kui detaile suurendada. Sammaste pildi mh ülemises pooles torkavad silma erkpunased, laava-sarnased kogud ja jutid. Mis need on?
Kiirülevaade tähe tekkest
Tähe teke on keerukas protsess, mille kirjeldamine täidab terveid õpikuid. Siin on aga üldjooned, mis on teemas orienteerumiseks kasulikud.
Tähed tekivad molekulipilvedest (ingl molecular cloud), mille levinuim koostisosa on vesinik. Erinevad sündmused, nt lööklained supernoova plahvatusest, võivad põhjustada pilve gravitatsioonilise kokkuvarisemise.
Pilv jaguneb kokkuvarisemise tagajärjel väiksemateks ja tihedamateks piirkondadeks. Pilveosades jätkub gaasi gravitatsiooniline kokkutõmbumine kuni pilve südamikus tekib prototäht.
Prototähe tekkest jääb järgi aine, mis ümbritseb tähte pöörleva kettana (ingl accretion disk, kusjuures see ei ole sama mis protoplanetaarne ketas). Sellest kettast saab prototäht materjali juurde ning kogub massi.
Teatud juhtudel võib materjal kettast tähe pinnale sattudes eemale paiskuda. Selle tagajärjel tekivad ülihelikiirusel levivad gaasijoad (ingl jets).
Jugade täpseid mehhanisme uuritakse, kuid arvatavasti on see seotud tähe magnetväljaga.Kui need joad põrkuvad kokku vesinikugaasi pilvedega—nagu nende sammastegagi—hakkab gaas kiirgama valgust, mille lainepikkus jääb spektri punasesse ossa.
Prototähest saab ‘‘päris’’ täht kui temperatuur ja rõhk selle tuumas jõuavad kriitilise piirini termotuumareaktsioonide süttimiseks.
Astronoomide jaoks on punane helendus (vaadelduna spektri konkreetsetes kiirgusjoontes) suurepärane viis tähetekke protsessile jälile saada ja seda uurida.
Siinkohal jätan välja sammud planeetide tekkest tähe ümber—sellest tuleb täpsemalt tulevikus juttu.
Astronoomi töö tagamaa
Webb on alates juulist 2022 vaadelnud hulganisti taevakehi. Kuidas sai aga selle töögraafik paika?
Selleks, et astronoomid saaksid kõrgetasemelisi teleskoope uute andmete kogumiseks kasutada, tuleb esmalt täita taotlus. Vastavalt teleskoobile või teleskoope haldavale organisatsioonile kuulutatakse aastas kord või rohkem välja konkurss, mille raames saavad astronoomid taotlusi esitada. Neid hindab žürii ning osadel konkurssidel annavad oma hinnangu ka teised osalejad (sel juhul tehakse kindlaks, et hindaja ei oleks ise projektiga seotud).
Taotluses tuleb selgitada, miks oleks teatud taevakeha(de) vaatlemine valdkonnale oluline; millistele olulistele küsimusele aitaksid vaatlused vastata ning kuidas võimaldab konkreetne instrument vaatlusi tehniliselt läbi viia. Peale teadusliku ülevaate on vajalikud ka tehnilised üksikasjad: õigustus selle kohta, kui palju aega kuluks sihtmärgi vaatlemiseks, selle asukoht taevakaardil, mõõtmiste lainepikkused ja optilised vahendid, millised on ideaalsed ilmastikutingimused ning muudki.
Webbi puhul saadeti uue töötsükli planeerimisel 1600 taotlust üle maailma, millest vaatluste läbiviimiseks ühe aasta jooksul valiti 249 tööd.
Aitäh lugemast!
Kui see postitus oli meeltmööda, kutsun Sind uudiskirja oma ringkonnaga jagama. Nii jõuan paremini informatiivse sisuga ka teisteni.