Võimalik lahendus kahe aastatuhande pikkusele täheheleduse mõistatusele

Autor: Üllar Kivila

θ Eridani (theeta Eridani) või araabiakeelse nimega Acamar on Eestist vaadeldamatu täht taeva lõunapoolkeral Eriidanuse tähtkujus. Praegusel ajal särab see taevas umbes kolmanda tähesuurusega*, olles seega võrreldav näiteks Suure Vankri seitsmest tähest kõige nõrgema, Megrez’iga (δ Ursae Majoris). Kui vaadata aga antiikaja allikaid, täpsemalt Vana-Kreeka Hipparchose (2. sajand e.m.a), Ptolemaiose (2. sajand) ja Pärsia al-Sufi (10. sajand) tähekatalooge, on see täht märgitud enam kui kahe tähesuuruse jagu, ehk umbes 10 korda heledamaks kui see meile praegu paistab. Oma tänapäevase heledusega on θ Eridani esmakordselt tähekataloogi kantud 16. sajandil Hollandi meresõitjate poolt. Et kõigi kolme vanaaja autori poolt tehtud ühesugust eksimust oleks keeruline selgitada, on astronoomid üritanud välja selgitada, kas selle tähe heledus on tõepoolest suurel määral muutunud.

Kunstniku illustratsioon lähedase kaksiktähe vahel toimuvast aine ülevoolust. Antud juhul toimus see protsess vaid astronoomiliselt lühikest aega (1000-2000 aastat) ning piisavalt vähesel määral, mistõttu jäid mõlemad tähed selle lõpuks enam-vähem samasuguseks kui algselt. Mitmete teiste sarnaste tähesüsteemide puhul võib see protsess aga kesta seni, kuni doonortäht on valdava osa oma kogumassist kaotanud.

Iisraeli astronoomid Idel Waisberg ja Boaz Katz kasutasid mitmete maapealsete ja kosmoseteleskoopide andmeid, et θ Eridani süsteemi lähemalt uurida. Kuigi palja silmaga vaadeldes paistab see üksiku tähena, on tegelikult tegemist kolmiksüsteemiga, mille kaks lähemat komponenti tiirlevad teineteise ümber vaid 12 miljoni kilomeetri kaugusel (umbes 1/5 Merkuuri kaugust Päikesest) iga nelja päevaga. Mõlemad tähed on Päikesest suuremad, enam kui kaks korda massiivsemad ning umbes neli korda suurema läbimõõduga hiiud. See tähendab, et oma raskusjõuga moonutavad need teineteise kuju ning piisava läheduse korral võib käivituda ka aine ülevool ühe tähe atmosfäärist teisele tähele. Just sellist aine ülevoolu perioodi peavadki Waisberg ja Katz tähe varasema suurema heleduse põhjustajaks. See võis toimuda eeldusel, et tähepaari orbiit oli varasemalt rohkem elliptiline kui praegu, mis võimaldas orbiidi lähemas punktis ainevoolu kettal moodustuda. Ajapikku muutus orbiit kettas toimuva hõõrdumise tulemusel rohkem ringikujuliseks ning ülevoolu jätkumiseks sobivad tingimused kadusid. Koos sellega kadus ka massiivne hele täheaine ketas, mis süsteemile heledust juurde andis. Tänapäeval selles süsteemis enam aktiivset ainevoolu ei toimu.

θ Eridani asukoht Eriidanuse tähtkujus.

* Tähtede (ja kõigi muude taevakehade) näivat heledust mõõdetakse ajalooliselt tähesuurustes, mis on tagurpidine logaritmiline skaala, kus iga järgnev väärtus vastab eelmisest umbes 2,5 korda väiksemale heledusele. Selle skaala autor on eelmainitud tuntud Vana-Kreeka astronoom Ptolemaios, kelle tähekataloog jagas kõik taevatähed kuue heledusklassi vahel, kus esimesse klassi kuulusid kõige heledamad tähed ning kuuendasse palja silmaga vaevunähtavad. Hilisemad astronoomid defineerisid tähesuuruste skaala nii et Ptolemaiose täheklassid jäid arvuliselt enam-vähem samaks, mis andis tulemuseks selle matemaatiliselt veidi kummalise skaala.