Kosmiline tornaado ja kauge galaktika

Kui enamuse ajast tegeleb ligi 10 miljardit dollarit maksma läinud james Webbi kosmoseteleskoop vaatlustega, mis paistavad võibolla kaunid vaid neid läbiviivatele astronoomidele, tehakse sellega vahel ka niinimetatud ilupilte, mida saavad nautida kõik. On ju inimesed visuaalsed loomad ja ka astronoomidele meeldib näha milliseid kauneid objekte ja struktuure universumis leidub.

Täissuuruses: https://stsci-opo.org/STScI-01JNGVAQKT0ATWEE89D918J3HF.png

Üleval on näha Webbi värsket fotot lõunataevas asuvas pisikese Kameeleoni tähtkujus paiknevast objektist tähisega Herbig-Haro 49/50, mille tipus on juhuse tahtel paistmas üks kauge spiraalgalaktika. Herbig-Haro objektid on sisuliselt äsja süttivad tähed, mis tõmbavad oma pöörlemisega ümbritsevast tolmu- ja gaasipilvedest kaasa materjali ning purskavad seda oma poolustelt sadu kilomeetreid sekundis välja. Seal kohtub see suurel kiirusel tähtedevahelise ainega ning hakkab erivärviliselt hõõguma.

Sellel fotol on esiplaanil meist umbes 625 valgusaasta kaugusel asuva prototähe prototäht Cederblad 110 IRS4 tekitatud väljapurske üks pool. Astronoomid on sellele juba andnud hüüdnimeks Kosmiline tornaado. Tornaado tipus paistab aga täiesti juhuslikult üks tõenäoliselt meist sadu miljoneid kilomeetreid kauge spiraalgalaktika. Tänu James Webbi infrapunasilmadele, mis suudab näha läbi nähtavat valgust blokeeriva gaasi ja tolmu, paistab see meile küll veidi harjumatutes värvitoonides. Foto taustal on aga näha tervet kaugete galatikate merd.

Sama objekti pildistas aastaid tagasi Spitzeri kosmoseteleskoop, mis nägi enne pensionile asumist universumit samuti peamiselt infrapunas. Spitzeri peapeegli läbimõõt oli vaid 85 sentimeetrit, James Webbil on see aga 6,5 meetrit.

Moodustuv tähesüsteem Sõnni molekulaarpilves

All on näha üht parimat näidet niinimetatud Herbig-Haro objektist ehk vastsündinud või pigem vastselt sündivast tähest, mis purskab oma poolustelt välja osaliselt ioniseeritud gaasi. Antud sellise objekti tähis on HH 30 ning foto koosneb tegelikult neljast erinevast vaatlusest Hubble ja James Webbi kosmoseteleskoopidega ning ALMA raadiovõrgustikuga. See asub meist umbes 500 valgusaasta kaugusel Sõnni molekulaarpilves, mis on koduks paljudele moodustuvatele tähtedele. HH 30 laiuseks on umbes 300 AÜ-d ehk Maa-Päikese vahemaad.

HH 30 Hubble, James Webbi ja ALMA vahendusel.

HH 30 seletusega.

Tegemist on prototähega (tähega, mille südames veel ei toimu tuumareaktsioone), millele langeb ümbritsevast tolmu- ja gaasikettast materjali. Kohtudes kiiresti pöörleva tähepinna ja selle võimsate magnetväljadega, heidetakse materjal suurel kiirusel tähe kahelt pooluselt heledate jugadena eemale. Täht ise on antud juhul meie pilgu eest tolmukettaga (protoplanetaarse kettaga) varjatud. Herbig-Haro objektide juures on veel palju mida astronoomid ei mõista, kuid võib üsna julgelt väita, et ka moodustuv Päikesesüsteem läbis oma väga varjases nooruses sarnase etapi.

Herbig-Haro objektidest oleme kirjutanud ka varem: https://www.astromaania.ee/search/label/Herbig-Haro%20objekt

Foto koosneb tegelikult neljast erinevast vaatlusest erinevates elektromagnetspekri vahemikes.

Hubble laiem foto piirkonnale, mille alumises paremas nurgas on näha HH 30 objekti.

Herbig-Haro objekt Purjete tähtkujus

James Webbi kosmoseteleskoobi foto 1140 valgusaasta kaugusel lõunapoolkera Purjete (Vela) tähtkujus asuvast objektist või õigemini objektide paarist, mida tuntakse ühiselt tähisega HH 46/47. HH on lühend terminist Herbig-Haro, mis tuleneb omakorda taolisi objekte esimestena umbes samal ajal uurinud astronoomide George Herbigi (USA) ja Guillermo Haro (Mehhiko) perekonnanimedest.

Tegemist on kosmises mõttes verinoorte prototähtedega, mis viskavad ümbritsevat gaasi ja tolmu liialt kiirel kogudes oma poolustelt välja suurel kiirusel liikuvaid kitsaid jugasid ioniseeritud gaasi - gaasi, mis on nii kuum, et selle aatomid on kaotanud oma elektronid ning muutunud elektriliselt laetuks (tavaoludes on aatomis võrdne arv positiivselt laetud prootoneid ja negatiivselt laetud elektrone). Liikudes sadu kilomeetreid sekundis põrkub gaas moodustuvaid tähesüsteeme ümbritseva gaasi ja tolmuga, tekitades oma teel iseloomulikke poolkaarjaid lööklaineid. Kuigi jugade tekke täpne mehhanism ei ole veel päris selge, on tegemist tähe eluiga silmas pidades lühiajalise nähtusega, mis kestab vaid mõned kümned või sajad tuhanded aastad.

Nagu ikka, tasub pilk peale heita foto täislahutuses (14559x8481px) versioonile, mille leiab siit: https://stsci-opo.org/STScI-01H5309J2AAYSABKVQ89R7V44T.png

Peale seda, kui äsjatekkinud täht on oma vahetu ümbruse tolmust ja gaasist materjalist puhastanud, lakkavad ka joad ning täht saab asuda nautima oma miljardeid aastaid kestvat suhteliselt rahulikku eluperioodi, mida nimetatakse tähtede peajadaks. Sellest tulenevalt peaks olema ka arusaadav, et miks Herbig-Haro objektid on meiesuguste universumi vaatlejate suhteliselt haruldased - selline vaatemänguline faas kestab tähtede eluiga arvesse võttes vaid hetke.

Antud objektide paar on tõenäoliselt vaid mõni tuhat aastat vana ning valmis tähed saavad neist alles miljonite aastate pärast. Seni kestvad pursked, millest vanemad on fotol punased ning hiljutisemad sinised niitjad moodustised objektide vahetus läheduses, määravad muuhulgas ära kui massiivseks on tähed võimelised kasvama. Pool-läbipaistev sinakas ala objekti ümber on udukogu, millest prototähed oma gravitatsioonilist kokkulangemist alustasid.

Foto taustal paistavad punakalt kauged galaktikad ja sinakalt tähed Linnutees, mis kannavad James Webbi teleskoobi ehituslikest iseärasustest tulenevalt 8-harulisi diffraktsiooniriste. Foto alumises ääres võib märgata üht kauget, tõenäoliselt omavahel põrkuvat või lähedalt mööduvat galaktikapaari, mis paistab meile kangesti otsekui kosmiline küsimärk. Vaadeldava universumis sisalduvate galaktikate sadadesse miljarditesse või isegi triljonitesse küündivat arvu meeles pidades poleks midagi imestada, kui siin-seal näeme me varem või hiljem ära kõikide kirjakeelte tähestikke ja kirjavahemärke meenutavad moodustised.

Herbig Haro objekt HH111

Mõned nädalad tagasi pildistas Hubble kosmoseteleskoop uuesti (ja senisest paremini) objekti tähisega HH111, mis on üks enimtuntud näiteid niinimetatud Herbig-Haro objektist. Neid esimestena umbes samal ajal uurinud astronoomide George Herbigi (USA) ja Guillermo Haro (Mehhiko) järgi nime saanud moodustised tekivad, kui noored prototähed või äsjasüttinud tähed viskavad oma poolustelt suurel kiirusel välja kitsaid jugasid ioniseeritud gaasi - gaasi, mis on nii kuum, et selle aatomid on kaotanud oma elektronid ning muutunud elektriliselt laetuks (tavaoludes on aatomis võrdne arv positiivselt laetud prootoneid ja negatiivselt laetud elektrone). Liikudes sadu kilomeetreid sekundis põrkub gaas moodustuvat tähesüsteemi ümbritseva gaasi ja tolmuga, tekitades oma teel iseloomulikke poolkaarjaid lööklaineid. Kuigi jugade tekke täpne mehhanism ei ole veel päris selge, on tegemist tähe eluiga silmas pidades lühiajalise nähtusega, mis kestab vaid mõned kümned või sajad tuhanded aastad. Peale seda, kui äsjatekkinud täht on oma vahetu ümbruse tolmust ja gaasist materjalist puhastanud, lakkavad ka joad ning täht saab asuda nautima oma miljardeid aastaid kestvat suhteliselt rahulikku eluperioodi, mida nimetatakse peajadaks. Sellest tulenevalt peaks olema ka arusaadav, et miks Herbig-Haro objektid on meiesuguste universumi vaatlejate suhteliselt haruldased - selline vaatemänguline faas kestab tähtede eluiga arvesse võttes vaid hetke.

Hubble poolt nähtavas ja infrapunavalguses jäädvustatud HH111 asub meist 1360 valgusaasta kaugusel Orioni tähtkuju suunas paiknevas molekulaarpilves. Fotolt nähtavad gaasijoad, mille pikkus on umbes 2,6 valgusaastat, on tekitanud suhteliselt noor prototäht ehk täht, mis veel kogub endasse ümbritsevat materjali ning mille südames ei valitse tõenäoliselt veel piisavad tingimused tuumasünteesiks (prootonite liitumiseks heeliumituumadeks). Prototäht ise seetõttu veel mässitud tumedasse gaasi- ja tolmuketasse, milles tõenäoliselt juba moodustuvad või hakkavad peagi moodustuma tihedamad ainekogumid, millest saavad lõpuks planeedid. Vastasuundades kihutavad gaasijoad liiguvad kiirusega 300-600 kilomeetrit sekundis. Infrapunas ehk soojuskiirguses tehtud vaatlustega on avastatud, et lisaks heledatele jugadele purskuvad samast piirkonnast välja kaks palju tuhmimat juga, mis on teistega 61 kraadise nurga all. See annab mõista, et me oleme tunnistajaks mitte üksiku vaid pigem (vähemalt) kaksiktähesüsteemi sünnile.