Astronoomiaklubi astrofoto: Sombreero galaktika (M104)

Nädala alguses sai kahel (nüüdseks juba lühikesel) ööl püütud üht meie laiuskraadide jaoks eksootilisemat galaktikat. Selleks on M104 ehk astronoomide seas hüüdnimega Sombreero-galaktika. Meie maalt teeb Sombreero väga madalaid kaari, ulatudes praegustel südaöödel Lõuna-Eestist (Tõrvast) otse lõunasse vaadates tipus vaid 20 kraadini. 20 kraadi on kaks välja sirutatud rusika laiust. Kui ta sellel kõrgusel pikalt püsiks, siis polekski nii väga hull, aga see on vaid tipp. Näiteks tund enne seda ja pärast on ta juba neli kraadi madalamal. Ehk siis säriaega kogudes tuleb leppida, et enamus sellest pärineb hetkest, mil galaktika valgus läbib atmosfääri eriti diagonaalselt ja pikuti. Seda sama atmosfääri, mis paneb tähed silmapiiri lähistel vilkuma ja moonutab vaadet. Küll oleks hea (ja surmav), kui saaksime viibida vaakumis, mis valguse levimist teadaolevalt ei sega – nagu orbiidil tiirlevad kosmoseteleskoobid tunnistada võivad.

Täissuuruses: https://www.astrobin.com/yle81q/ Kasutatud tehnika: Celestron 9.25 EdgeHD + Celestron 0.7 reducer, kaamera ZWO ASI071MC-PRO, 73 × 240 sek, gain 90, filter L-Pro, monteering EQ6R-PRO, OAG‑juhitud. PHD2, NINA, PixInsight, PS.

Igatahes, läbi selle eestimaise (ja lõunasse vaadates lätimaise) atmosfääri sihtides õnnestus kahe õhtu peale koguda ligi neli tundi Sombreerot. Kusjuures seda sai tehtud värskelt valminud Tõrva Kaarlimäe observatooriumist. Tuleb meelde, et tõeliselt uhke teleskoobi vaade sellele galaktikale (prindituna Universum nime kandva raamatu kriitpaberist külgedele) oli üks neist fotodest, mis huvi astronoomia vastu siinkirjutaja eel-puberteedi eas täielikult kinnitas. Hubble’i vaatega meie foto muidugi ei võistle, kuid uhke tunne on ikka. Ikkagi lapsepõlve raamatuküljelt tegelikkuseks. Alt näeb fotot raamatust, kus Sombreero esmakordselt Eestis trükis ilmus. Hubble foto ka.

PS: mitmemeetrine väljatrükk kangal sellest galaktikast läbi Hubble’i silma ripub Tõrva Pubi Juudase seinal. Tegemist ei ole päris kokkusattumusega, kuna Pubi Juudas jagab Tõrva Astronoomiaklubiga päris mitut liiget.

Aga siis viimaks ka midagi galaktikast enesest. Sombreero kuju on päris ebatavaline. Esmapilgul näeb see välja justkui keskmest väljapoole hõrenev kera, nagu niinimetatud elliptilised galaktikad. Erinevalt neist ümbritseb Sombreerot aga väga tume, lai ja terav tolmuvöönd ehk “sombreero”. Kui elliptilised galaktikad on tekkinud suure tõenäosusega suurte spiraalgalaktikate ühinemisele järgnevas kataklüsmis, mis on röövinud neist uute tähtede tekkeks vajaliku vaba gaasi ja tolmu, siis näib, nagu Sombreero oleks säilitanud mõlemad. Ehk siis see kerajas struktuur kuulub vanadele tähtedele ja tuhandetele kerasparvedele*, aga tolmuvöönd on täis värskeid tähetekkeid. Sellest tulenevalt liigitatakse Sombreerot vahel spiraalseks(?), elliptiliseks ja lihtsalt ebatavaliseks galaktikaks. Me ei tea ja võib-olla ei saa kunagi teada, miks ta täpselt selline on, aga selline ta on ja sellel peab olema mingi füüsikalis-ajalooline põhjus.

Sombreero asub meist kusagil 31–32 miljoni valgusaasta kaugusel ja sisaldab umbes sadakond miljardit tähte. Meie Linnuteest on see ilmselt väiksem, kuid see-eest on Sombreero hele ja tähtede kõrval kindlasti ka koduks miljarditele planeetidele. Poleks päris fantaasia oletada ja mõelda, et kui tavaliseks peavad sealsed võimalikud elanikud enda taevas paistvat meie tüüpilist varb-spiraalgalaktikat. Neid on ju kõik kohad täis.

*kerasparvede teke on endiselt suures osas mõistatus. Osad neist on tõenäoliselt galatikate (sh Linnutee) poolt kinni püüud kääbusgalaktikate tuumad, kuid mitte kõik. Üks asi on aga tänu vaatlustele selge - kerasparved on väga vanad, olles moodustunud universumi paaril esimesel aastamiljardil ning olles seega üldse kõige vanemad tähekogumid meie galaktikas ja mujal. Linnutees on neid umbes 160. Pisikeses Sombreeros ümmarguselt kaks tuhat. Iga neist sisaldab sadu tuhandeid kuni miljon tähte.

Sombreero raamatukülje ülemises servas. Tegemist raamatuga "Universum", mis ilmus aastal 1997. Seda raamatut on loetud kaanest kaaneni neli korda, kuid soovitades seda peab olema ettevaatlik. Palju sellest on nüüdseks aegunud ning üks ohtlikumaid asju siin maailmas on õpitud väärad teadmised.

Sombreero galaktika ületamatult teravas Hubble kosmoseteleskoobis. Hubblega ei maksa arusaadavalt võistelda.

Sombreero galaktika (M104) James Webbi kaameras

Neitsi galaktikaparve servas asub galaktika M104, mida tuntakse laiemalt Sombreero galaktika nime all. Omapärase kujuga tolmuriba tõttu on see üks astrofotograafide meelisobjekte, mis kahjuks meie talvises taevas Kaarna ja Neitsi tähtkujude piiril üle 20 kraadi lõunahorisondist kõrgemale ei tõuse.

Sombreero on Linnuteest vaid veidi väiksem, kuid asub meist umbes 30 miljoni valgusaasta kaugusel ning on seetõttu isegi kogukates teleskoopides nähtav kui pisike hele pallike, mida läbib tumedam triip. Täpsemate detailide nägemiseks läheb tarvis korralikku astrofototehnikat või siis näiteks kosmoseteleskoopi...

Sombreero Hubble kosmoseteleskoobis. Suuremalt: https://upload.wikimedia.org/.../M104_ngc4594_sombrero...

Sombreero Hubble ja nüüdseks töö lõpetanud Spitzeri kosmoseteleskoopide koostöös.

Kui Hubble kosmoseteleskoop Sombreerot 2003. aastal nähtavas valguses pildistas, sai sellest praktiliselt kohe üks selle legendaarsemaid jäädvustusi. Tõenäoliselt on seda fotot kusagil või millalgi näinud paljud. Meie klubi kodulinnas Tõrvas näeb seda näiteks mitmemeetriseks venitatud kangastrükis kohaliku Pubi Juudase tagaseinas.

Nüüd on seda jäädvustanud järgmine kuulus kosmoseobservatoorium nimega James Webb, mis erinevalt Hubblest vaatas kaugelt galaktikast lähtuvat elektromagnetkiirgust niinimetatud kesk-infrapunas (lainepikkus 4,9 - 28,8 mikronit). See lubab eelkõige näha sealset jahedamat tolmurõngast ilma sadade miljardite tähtede ja nende poolt valgustatud gaasi/tolmu ülevalgustava särata.

James Webbi vaade Sombreero galaktikale. Suuremalt: https://stsci-opo.org/STScI-01JCGZ6RZ1Q80P6R5J90FASFQ3.png

Sombreero kesk-infrapunas (üleval) ja nähtavas valguses (all).

Pikalt on arvatud, et Sombreero hiiglaslik tomurõngas on paigaks, kus toimub aktiivne täheteke. Aimu annaksid sellest infrapunaselt helendavad udukogud. Webbi vaatlused näitavad, et see ei vasta tõele. Kui võrdlemisi rahulikus Linnutees arvatakse tähetekke määraks ümmarguselt kaks tähte aastas, siis Sombreeros on see vähem kui üks täht aastas. Teise üllatusena leiti, et Sombreero tuum ei koosne mitte tihedalt pakitud tähtede kerast, vaid pigem nende kettast. Ketta keskel peitub umbes 9 miljardi Päikese massiga supermassiivne must auk, mis näib aktiivselt kuid mitte liialdavalt "toituvat" sellesse langevast materjalist.

Need kaks uut teadmisekildu võivad esmapilgul tunduda triviaalsetena. Kuid samas eelnevad arvamused (kiire täheteke ja tähtede halo) tuginesid mingitele tollel hetkel arvatavasti õigetele eeldustele. Nüüd tuleb vaatluslikult välja, et need olid ekslikud. Sellises olukorras on automaatne teaduslik reaktsioon küsida, et miks need olid ekslikud, ehk mis on meie eeldustes valesti. Võib olla meie lehe jälgijatele ei pea seda eradi meeldi tuletama, kuid see ongi see, mille nimel ja varal teadus töötab. Kui eksperiment (astronoomias asendab seda vaatlus) ei klapi teooriaga, siis on toimumas midagi huvitavat ning uued avastused on võimalikud.

James Webb asub kuuldavasti Sombreero galaktika puhul varsti uurima selle kolmandat eripära. Tuleb välja, et kõnealune galaktika on oma tüübi ja suuruse kohta ebatavaliselt rikas kerasparvede poolest. Kerasparved kujutavad endast iidseid ja väga tihedaid tähekogumeid, mis arvatakse olevat moodustunud universumi algupäevadel. Kuidas täpsemalt, jääb esialgu vastuseta. Linnutees leidub selliseid kerasparvi ligemale 200 (kuulsaim meie taevas on M13). Sombreeros, mis on Linnuteest väiksem, leiab neid aga vähemalt 2000. Millest selline kerasparvede rikkus just sellises galaktikas, on järjekordselt üks põnev küsimus...

...

NASA ja ESA koostöös valminud James Webbi kosmoseteleskoop, olles sisuliselt inimkonna kõige täpsem vaatlusriist, on arusaadavalt nõutud ressurss. Oktoobri keskel lõppes ettepanekute voor, millega astronoomid üle maailma said endale sellest algavaks aastaks tükikest küsida. Kokku esitati rekordilised 2377 ettepanekut, mis oleks nõudnud kokku umbes 78 000 tundi vaatlusaega. Kuna aastasse mahub vaid 8760 tundi, siis ettepanekute ja reaalsuse vahekord on kurb 9:1.

Küll oleks hea, kui James Webbi sarnaseid teleskoope oleks näiteks kümme. Seda ei oleks tegelikult palju küsitud. James Webbi eelarve 23 aastase ajaperioodi jooksul on kusagil 9,7 miljardit dollarit. Samal ajal on ainuüksi USA eelarve sama perioodi jooksul olnud 101 triljonit dollarit. Kui teha kiire arvutus, siis James Webb hõlmab sellest 0,0095 protsenti.

Astronoomiaklubi astrofoto: M104 ehk Sombreero galaktika

Lisaks eelmises postituses näidatud Markariani keti nimelisele galaktikate ahelale, sai mõned ööd tagasi pildistatud üht kaunimat ja meie laiuskraadi jaoks eksootilisemat galaktikat, mida kutsutakse välimuse järgi Sombreero galaktikaks. Messieri kataloogis tähist M104 kandev lääts-spiraalgalaktika asub Kaarna ja Neitsi tähtkujude piiril ning kuna meie maalt see kunagi kõrgemale kui umbes 20 nurgakraadi ei tõuse, on seda võimalik vaid praegusel aastaajal korraga paaril öötunnil vaadata ja pildistada. Meie suunasime teleskoobi sellele ööl vastu eelmist neljapäeva ja pühapäeva ning kogusime ühtekokku umbes 3 ja pool tundi kasutatavat pildimaterjali. Järgmisel aastal jälle...seda loodetavasti juba pikema fookuskaugusega teleskoobi ja parema kaameraga.

Täissuuruses: https://upload.wikimedia.org/.../4/4f/Sombrero_logoga.jpg

1781. aastal prantsuse astronoomi Pierre Méchaini poolt avastatud Sombreero galaktika asub meist 31 miljoni valgusaasta kaugusel ning on läbimõõdult kusagil veerand Linnuteest ehk umbes 50 tuhat valgusaastat. Sellele vaatamata sisaldab see sadakond miljardit tähte ning tuhandeid sfäärilisi täheparvi ehk kerasparvi. Tänu kompaktsele ja keskmiselt suuremale mõhnale on Sombeero meie lähipiirkonna üks heledamaid galaktikaid ning selle südames tuksub hinnanguliselt miljardi Päikese massiga must auk.

Sombeero omanäolisemaks tunnusmärgiks on kindlasti selle tume ja ühtlane tolmuketas, mis on tugevas kontrastis heleda tuumaga. Sümmeetriline ja galaktika tuuma täielikult piirav ketas sisaldab suure osa galaktika külmast vesinikgaasist ja tolmust ning see on peamine koht, kus Sombreeros veel uusi tähti juurde tekib.

Kasutatud tehnika ja andmed: Teleskoop Orion 8" Astrograph, monteering EQ6R-PRO, kaamera Nikon D5600, 78x180sek(+flat ja bias kaadrid), ISO 1250, filter L-Pro. Gideeritud. PHD2, APT, DSS, Pixinsight, PS.