Supernoovajäänuk ja planetaarudu

Suurepärane tabamus saksa astrofotograafilt Andreas Cordtilt, kus on näha kolme erinevat tüüpi udukogu Persuse ja Veomehe tähtkujudes. Need tähtede elu erinevate etappidega seotud udukogud on taevas suured (mitu täiskuud), kuid ka ülimalt nõrgad, mistõttu pidi Cordt antud foto jaoks valgust koguma kokku 80 tundi. Ei taha oletatadagi, et kui kaua läheks sama säri kogumiseks aega pilvises Eestis, kuigi sarnaselt Saksamaaga ei looju need objektid meie taevas kunagi.

Kaks suuremat udu on mõlemad seotud tähtede surmaga. Vasakpoose puhul on tegemist supernoovajäänukiga, ehk igipaisuva tolmu- ja gaasipilvega, mis sai alguse kujutlematult võimsast täheplahvatusest. Supernoovad jagunevad laias laastus kahte tüüpi - plahvatavad valged kääbused ja plahvatavad massiivsed tähed. Paraku ei õnnestunud otsides leida, et kummaga on antud juhul tegemist. Võimalik, et seda ei ole õnnestunud veel kindlaks teha.

Supernoovajäänuk kannab tähist Sh 2-221, asub meist umbes 1760 valgusaasta kaugusel ning reaalsetelt mõõtmetelt on see umbes 60-70 valgusaastat lai. See tähendab, et süttis see meie taevas kusagil 4000-7000 aastat tagasi. Täiesti võimalik, et toona nägid seda inimesed taevas kui uut silmaga nähtavat tähte, mis mõne kuu möödudes nähtamatuks tuhmus.

Parem suur udukogu on niinimetatud planetaarudu Sh 2-216. Tegemist on uduga, mis on tekkinud Päikesega võrreldava massiga tähe aeglasel surmal, kui selle välimised kihid on hajunud ümbritsevasse maailmaruumi. Kunagisest tähest on alles jäänud endiselt tulikuum tähetuum - valge kääbus, mis ioniseerib eemalduvat gaasi isegi valgusaastate kauguselt ning paneb selle erivärviliselt heledama. Supernoovaga võrreldes asub see meile oluliselt lähemal kusagil 416 valgusaasta kaugusel ning läbimõõdult on see umbes 12 valgusaastat. Kusjuures Sh 2-216 peaks olema meile lähim planetaarudu (kuigi millegipärast kannab kirjanduses seda tiitlit Helixi planeetarudu, mis asub meist 655 valgusaasta kaugusel). Sh 2-216 on väga nõrga pinnaheledusega. Selle põhjuseks on selle kõrge 300 000 aastane vanus, mis tähendab, et see on jõudnud hajuda väga-väga hõredaks. See paisub endiselt kusagil 4 kilomeetrit sekundis.

Supernoova kohal on näha kaht punast heledat kera, mis on sisuliselt kauged (umbes 13 tuhat valgusaastat) tähtede sünnipaigad. Seal pressib gravitatsioon vesinikgaasist ja tolmust kokku uusi tähti, millest mõned lõpetavad miljonite või miljardite aastate pärast oma elu sarnaselt fotol suuremate ududega. Samamoodi on tähtede hälliks kaadri alumises servas asuv kerajas emissiooniudu, mis asub meile tõenäoliselt lähemal kui eelmised, kuid palju kaugemal kui supernoovajäänuk ja planetaarudu. 

Kepleri supernoova 25 aasta jooksul

NASA Chandra röntgenobservatooriumi vaatluste põhjal kokku pandud klipp, kus on näha Kepleri supernoovajäänuki paisumist 25 aasta jooksul. Röntgenvaatlused pärinevad aastatest 2000, 2004, 2006, 2014 ja 2025. Video allikas: Röntgenkiirguses: NASA/CXC/SAO; nähtav valgus: Pan-STARRS

Kepleri supernoova on meie Linnutees viimasena silmaga näha olnud supernoova, mis muutus nähtavaks 1604. aasta oktoobris. Pealtnäha uue heleda tähe tekkimist öötaevasse kirjeldas detailselt toonane Saksa matemaatik ja astronoom Johannes Kepler oma 1606. aasta raamatus De Stella Nova in Pede Serpentarii (tõlkes: Uuest tähest Maokandja jalas).

Tänaseks arvatakse, et Kepleri supernoova kujutas endast valgeks kääbuseks kutsutud tähejäänuki plahvatust, peale seda kui selle mass suurenes kaaslaselt pärineva materjali arvelt kusagil 1,44 Päikese massini. Taolist massilimiiti kutsutakse selle avastaja Subrahmanyan Chandrasekhari järgi Chandrasekhari limiidiks*. Sama füüsiku järgi on nimetatud ka antud vaatlused teinud NASA röntgenobservatoorium.

Tänaseks on meist umbes 16 tuhande valgusaasta kaugusel asuvast supernoovast igasse suunda laiali lendav gaasipilv ehk supernoovajäänuk meie jaoks** paisunud umbes 23 valgusaasta laiuseks. Mõõtmised näitavad, et selle "alumine" serv paisub kiirusega kuni 6200 kilomeetrit sekundis ehk umbes 2 protsenti valguse kiirusest. Videos jäänuki ülemine serva kiirus on aga neli korda aeglasem, mis näitab, et sealne keskkond on tõenäoliselt tihedam. Sellisel kiirusel tähtedevahelise gaasiga kohtudes kuumutatakse materjal kümnete miljonite kraadide juurde ning see hakkab kiirgama röntgenkiirguses. Nähtavas valguses on Kepleri supernoova võrdlemisi tagasihoidliku välimusega.

Kepleri supernoova nähtavas valguses. Hubble kosmoseteleskoobi vahendusel.

*Kuna taolised valge kääbuse supernoovad (tüüp Ia) saavad alguse enam-vähem sama massiga valgetest kääbustest ning on seega enam-vähem sama heledad, saab neid väga edukalt kasutada väga suurte vahemaade ning universumi paisumiskiiruse mõõtmiseks.

**Kui jäänuk asub meist umbes 16 tuhande valgusaasta kaugusel, siis meie näeme seda sellisena nagu see oli 16 tuhat aastat tagasi. 

Vähetuntud supernoovajäänuk

Ülipikkade säriaegadega fotodega kuulsust kogunud astrofotograaf ja nii mõnegi uue süvataeva objekti avastaja Bray Falls (Astrofalls) on jäädvustanud järjekordset supernoovajäänukit. Seekord on tegemist objektiga CTA1, mis avastati juba 1960. aastal raadioteleskoopide abil, kuid mille pildistamiseks nähtavas valguses puudus pikalt tehniline võimekus. Nüüd on see võimekus olemas nähtavasti isegi harrastajatel.

Mitmekümne valgusaasta laiune CTA1 asub Keefeuse tähtkujus, meist umbes 4500 valgusaasta kaugusel. Gaasidest ja tolmust pilve keskel on ammustest tähest alles jäänud vaid pulsar ehk väga kiiresti pöörlev neutrontäht. Supernoova, mis selle tekitas oleks pidanud meie jaoks süttima umbes 10 tuhat aastat tagasi. Nagu teised supernoovajäänukid, paisub ka CTA1 endiselt veel kunagisest plahvatusest üha laiali ja hõredamaks, kuigi tähtede ja nende parvede gravitatsioon ja magnetväljad on selle algse sfäärilise kuju ammu rikkunud. Varem või hiljem leiavad supernoova käigus tekkinud raskemad elemendid ennast uute tähtede ja planeetide koosseisust. Nii nagu suur osa meie planeedist ja meist endist (välja arvatud vee koosseisus leiduv vesinik) pärineb ammustest täheplahvatusest.

Foto on tehtud kahe teleskoobi, kahe kaamera ja terve portsu erinevate kitsasribafiltritega. Selle kogusäriks on 165 tundi. Pikemalt saab selle kohta teada Bray Fallsi Astrobini kontol: https://www.astrobin.com/8zqn5i/?force-classic-view

PS Kui keegi tahaks sellele jäänukile arusaadavatel põhjustel hüüdnimeks panna Euromärgi udu, siis seda nime kasutatakse juba NGC 6888 udu puhul. Kuigi CTA1 meenutab euromärki oluliselt rohkem.

Kahekordne supernoova

Esmakordselt on saadud visuaalne kinnitus, et osad supernoovad tekivad kahekordse plahvatuse käigus. Jutt käib Suureks Magalhaesi pilveks kutsutud kääbusgalaktikas leiduvast sajandeid vanast supernoovajäänukist tähisega SNR 0509-67.5, millest on värskete VLT teleskoobiga tehtud vaatlustega leitud kaks kaltsiumi sisaldavat plahvatuskesta - täpselt see mida tähefüüsikud on ennustanud, et me kahekordse plahvatuse puhul nägema peaksime.

VLT fotol on kaltsiumi sisaldav materjal (võltsvärvis) sinine ja vesinik (vesinik-alfa) oranž.

Supernoovasid ehk sisuliselt täheplahvatusi, mille heledus ületab mõneks nädalaks terve galaktika, on laias laastus kahte tüüpi. Neist esimene tekib siis kui massiivse (vähemalt 8-12 Päikese massi) tähe tuumas lõppeb kütus ning see ei suuda ennast enam iseenda raskuse all üleval hoida. Tulemuseks tähe kokkuvarisemine ehk kollaps, millega kaasneb ülienergeetiline supernoova. Sellist tüüpi täheplahvatusi kutsutakse tüüp II supernoovadeks.

Teist tüüpi supernoova (tüüp Ia) leiab aset binaar- ehk kaksiksüsteemis, kus üks tähtedest on jõudnud oma elu lõppu ning sellest on alles jäänud tihe valgeks kääbuseks nimetatud tähejäänuk. Kui kahe tähe omavaheline kaugus on piisavalt väike, võib tekkida olukord, kus veel "elusalt" tähelt hakkab valgele kääbusele voolama heeliumi. Kui selle tulemusel kasvab valge kääbuse mass umbes 1,44 Päikese massi juurde (Chandrasekhari limiit) plahvatab see supernoovana ning hävib täielikult. Kuna plahvatus toimub enam-vähem alati sama massi juures, on sellist tüüpi supernoovade heledus praktiliselt identne ning lubab astronoomidel mõõta kosmilisi kaugusi.

Sama supernoova nähtavas valguses (Hubble) ja röntgenkiirguses (Chandra röntgenobervatoorium).

Sellelt VLT fotolt on näha paisuva supernoovajäänuki ainult kaltsiumi sisaldavat materjali.

Pikalt on aga oletatud, et teatud olukordades võib tüüp Ia supernoova toimuda veidi enne seda kui valge kääbus kriitilise massi saavutab. Sellisel juhul tekib valge kääbuse pinnale kogunenud heeliumiookeanis ahelreaktsioon, mis saadab lööklaine nii kääbusest eemale kui ka selle poole. Viimane paneb kääbuse supernoovana plahvatama. Kui selline mehhanism oleks tegelik, peaks supernoovajäänukites olema võimalik vaatlustega näha kaht kaltsiumi sisaldavat kihti. Üks esimesest heeliumidetonatsioonist ja teine supernoovast. Ja täpselt seda Tšiilis asuv VLT teleskoop nüüd esimest korda näinud ongi.

SNR 0509-67.5 asub meist umbes 160 tuhande valgusaasta kaugusel.

Avastati veider supernoovajäänuk

Astrofotograaf ja harrastusastronoom Bray Falls (Astrofalls) on andnud teada uuest tema poolt avastatud supernoovajäänukist Neitsi tähtkujus. Tähisega G320+42 objektile on ta andnud hüüdnimeks Okaskrooni udukogu (inglise keeles The Crown of Thorns Nebula). Kuigi objekt meenutab veidi veidra kujuga supernoovajäänukit ehk ammuse massiivse tähe plahvatusest järele jäänud ja nüüdseks tähtedevahelises keskkonnas kujult moondunud gaasipilve, tekitab selle asukoht taevas küsimusi selle tegeliku olemuse kohta. Nimelt asub see Neitsi tähtkujus ning 42 kraadi Linnutee tasandi kohal. Praktiliselt kõik seni avastatud supernoovajäänukid asuvad taevas Linnutee tasandist 10 kraadi ühel või teisel pool, kuna enamus massiivseid tähti, mis oma elu supernoovaga lõpetada saavad, asuvad peamiselt meie kodugalaktika õhukeses ja tihedas tasandis. Kuuldavasti peaks vastavastatud objekti nüüdseks uurima ka professionaalsed observatooriumid ja astronoomid, kes loodetavasti toovad küsimusse peagi selgust.

Sini-lillalt vastselt avastatud objekt G320+42 ehk Okaskrooni udukogu. Vasakul kõrgemal asub üks kauge galaktika ja paremal keskel planetaarudu Abell 36.

Foto ulatuse võrdlus taevas täiskuuga. Ehk siis Kuu on fotole lisatud mõõtkavaks.

Okaskrooni udukogu.

Antud objekti avastas ta pildistades kahe kuu jooksul Neitsi tähtkujust üles pika säriajaga ja niinimetatud Oiii filtriga kaadreid ning otsides neilt märke senitundmatutest objektidest. Kord midagi leidnult säritas ta huvipakkuvat piirkonda kokku 185 tundi. Foto tegemiseks kasutatud teleskoobi, kaamera ja filtrite kohta saab lugeda tema Astrobini kontolt: https://app.astrobin.com/u/astrofalls?i=1e4jlv#gallery

Bray Falls on saanud kuulsaks oma ülipika säriajaga astrofotodega, millelt on ta nüüdseks avastanud juba päris mitu uut supernoovajäänukit ja isegi objekte, mille iseloom ei ole veel selge.

Supernoovajäänukid Veomehes

Sellel võrdlemisi laia haardega vaatelt Veomehe tähtkuju suunas paistab muuhulgas kaks ümara kujuga pallilaadset moodustist, mis on tekkinud tähtede suurejooneliste plahvatuste käigus. Tegemist on supernoovajäänukitega ehk sellega, mis jääb alles kui surevad massiivsed tähed või siis valgeks kääbuseks kutsutud tähejäänukid supernoovana plahvatavad ning sellest igipaisuvad ja hõrenevad gaasimullid alles jäävad.

Tähtedevahelise gaasi ja tolmuga põrkudes nende algne sfääriline kuju moondub ning sadade tuhandete ja miljonite aastate möödudes on nende olemasolu üha raskem ja raskem tuvastada. Igasse suunda laiali haljuv materjal leiab ennast lõpuks uute tähtede, nende ümber tiirlevate planeetide ja miks mitte nendel planeetidel elutsevate organismide koosseisust. Ütlus, et "me koosneme tähetolmust" ei ole vaid kaunis idee; see on teaduslik fakt.

Sellel Stéphane Vetteri fotol paistab suuremana supernoovajäänuk Simeis 147, mida kutsutakse ka Spageti uduks. Meist asub see umbes 3000 valgusaasta kaugusel ning süttis see (meie jaoks) umbes 40 tuhat aastat tagasi. Sellest vasakul ja pisemana paistab supernoovajäänuk SNR G179.0+02.6, millel kaugust 11 tuhat valgusaastat ja vanust umbes 50 tuhat aastat. Ehk siis kaks jäänukit on tegelikkuses umbes sama vanad* ja sama suured.

Nende ümber paistab veel teistsuguse sünnilooga objekte ja värvilisi udusid. Neist ilmselt silmatorkavam on üleval vasakus nurgas asuv M37 hajusparv, mis koosneb tuhandetest noortest tähtedest ning asub meist umbes 4500 valgusaasta kaugusel.

*tekstist võib esmapilgul jääda mulje, et supernoovade vahe ajas on umbes 10 tuhat aastat. Tegelikkuses on see aga pigem 18 tuhat aastat. Miks? Sest ruumis lahutab neid meie vaatesihis 8000 valgusaastat ning seega on ka valgus kaugemalt supernoovajäänukilt ajas 8000 tuhat aastat vanem. Ruum ja aeg on üksteisega lahutamatult seotud.

Süvataeva objektid ja nende suurused taevas

USA astrofotograaf Nicholas Large fotomosaiigid 47 tuntuma süvataeva objektiga on ideaalsed visuaalsed võrdlused saamaks aimu nende näilisest suurusest taevas. Objektide seast leiab meile kõigile tuntud Kuu kõrvale seatuna galaktikaid, udukogusid, planetaarudusid, peegeldusudusid, kerasparvi, hajustäheparvi ja supernoovajäänukeid. Olgugi nende tegelikud mõõtmed ulatuvad paarist valgusaastast planetaarudukogude puhul kuni sadade tuhandete valgusaastateni galaktikate näol, varieeruvad samal määral ka nende kaugused meist.

Näiteks umbes kuue valgusaasta laiune Heeliksi planeetaarudu (esimesel mosaiigil tähisega n) asub meist "vaid" 650 valgusaasta kaugusel siinsamas meie enda Linnutee galaktikas. Samas r tähist kandev Tuuleratta galaktika läbimõõt on ligemale 170 tuhat valgusaastat, kuid see asub meist ka umbes 20 miljonit valgusaasta kaugusel. Selle tulemusel paistavad kaks väga erinevat objekti meie taevas enam-vähem sama suurtena. Pole siis midagi imestada, et kuni alles sadakond aastat tagasi arvati nüüdseks meie lähinaabruskonna galaktikatena tuvastatud saaruniversumid olevat lihtsalt veidrat tüüpi udukogud Linnutees. Paljudele toonastele astronoomidele ei tahtnud kuidagi pähe mahtuda universumi tegelikud mõõtmed. Tänaseks on isegi miljardite valgusaastate kaugusel asuvate galaktikate uurimisest saanud astronoomiline igapäev.

Suuremalt: https://i.redd.it/chart-apparent-size-comparison-deep-sky...

a) Plejaadid või Taevasõel
b) Delfiinipea udukogu
c) Suur Orioni udukogu ja Jooksva mehe udukogu
d) Leegi ja Hobusepea udukogud
e) Rosetti udukogu
f) Trifiidi udukogu
g) Krabi supernoovajäänuk
h) Kolmnurga galaktika
i) Andromeeda galaktika
j) Suur Amburi täheparv
k) Rõnga planetaarudu
l) Luige udukogu
m) Herkulese kerasparv
n) Heeliksi planetaarudu
o) Hantli planetaarudu
p) Põhja-Ameerika udukogu
q) Veekeerise galaktika
r) Tuuleratta udukogu
s) Perseuse kaksikparv
t) Kotka udu (sh Loomise sambad)
u) Kalifornia udukogu
v) Bode ja Sigari galaktikad
w) Laguuni udukogu

Suuremalt: https://i.redd.it/chart-apparent-size-comparison-deep-sky...

a) Rho Ophiuchi pilvekompleks
b) Millimallika supernoovajäänuk
c) Leegitseva tähe udukogu
d) Sinise hobusepea udukogu
e) Koonuse ja Rebasekarva udukogu
f) Varjatud galaktika
g) Lõvi udukogu
h) Konnakullese udukogu
i) Spagetti supernoovajäänuk
j) Ingli udukogu
k) Kajaka udukogu
l) Vähi udukogu
m) Kassikäpa udu
n) Kassiopeia vaim
o) Hinge udukogu
p) Casperi udukogu
q) Loweri udukogu
r) Poolkuu udukogu
s) Elevandilondi udukogu
t) Südame udukogu
u) Nõiapea udukogu
v) Loori udukogu

Mosaiigil kujutatud objektid on kõik jäädvustatud nelja aasta jooksul sama kaamera ja teleskoobiga ning hiljem hoolikalt üksteise kõrvale asetatud ja tähistatud. Nende keskel olev täiskuu (läbimõõt 30 kaareminutit) annab üsna hea ettekujutuse nende mõõtmetest taevas. Kui üksikud täheparved ja näiteks Andromeeda galaktika hele tuum välja arvata, ei ole neist objetidest enamike võimalik näha palja silmaga ning isegi nende teleskoobiga nägemiseks tuleb omada võrdlemisi kogukat vaatlustehnikat. Nähtavaks muutuvad need alles tundide viisi teleskoobi ja kaameraga valgust kogudes.

Nicholas Large kasutas nende pildistamiseks võrdlemisi tagasihoidliku tehnikat: monteering IOptron SkyGuider, kaamera Nikon D5300 (astromod) ja teleskoop William Optics Zenithstar 61II + flattener (360mm). Fotode töötlemiseks programm nimega PixInsight.

Nicholas Large oma tehnikaga.

Ümbes kümmetkonda neist objektidest oleme ka meie suutnud viimase viie aasta jooksul jäädvustada. Selle arvu väiksuse mugavaks vabanduseks saame tuua eestimaise kliima (talvel pilves, suvel liiga valge), milles viibides tuleks sama kollektsiooni kokku panemiseks vist keskmisest elueast mõned korrad kauem elada. Sellegipoolest pakkusime ja pakume tänaseni kõigil huvilistel võimalust mõnd meie astrofotot lõendtrükis endale seinale tellida ning sellega toetada meie klubile uue teleskoobi soetamist. Lisainfo: https://www.astromaania.ee/.../otsta-pilt-ja-aita-klubil...

Linnutee kõige hilisem supernoova - Cassiopeia A (Cas A)

Mõnikord väidetakse, et viimane supernoova meie galaktikas leidis aset 1604. aasta oktoobris, kui Maokandja tähtkujus süttis äkki pealtnäha üks väga hele uus täht. Ületades heleduse poolest (mag -2,5) kaugelt kõiki teisi tähti, oli see mitu nädalat silmaga eristatav isegi päevases taevas. Objekti ilmumist ja aeglast hääbumist kirjeldas Saksa matemaatik ja astronoom Johannes Kepler oma raamatus De Stella Nova (tõlkes Uuest tähest), mistõttu tuntakse supernoovat nüüdseks peamiselt Kepleri supernoovana. Massiivse tähe plahvatusest alles jäänud supernoovajäänukit - veel endiselt paisuvat ja helendavat gaasimoodustist - tuntakse tähisega SN1064.

Peaaegu kakssada aastat hiljem, 1948. aastal, avastasid inglismaal asuva Cambridge astronoomid Martin Ryle ja Francis Graham-Smith Kassiopeia tähtkujust ühe väga tugeva raadioallika, mida vaadeldi nähtavas valguses kaks aastat hiljem. Tegemist oli välimuselt Kepleri supernoovajäänukile sarnaneva paisuva gaasi- ja tolmutombuga, mis asub meist umbes 11 tuhande valgusaasta kaugusel. Võrdluseks asub SN1064 meist peaaegu kaks korda kaugemal. Supernoovajäänuki paisumiskiirust väga täpselt mõõdistades ja seda ajas tagurpidi modelleerides järeldasid astronoomid, et Cassiopeia A nime kandva objekti pidi tekitama supernoova, mis süttis Maalt vaadates kusagil 1670. - 1680. aastate vahel. Ehk siis aastakümneid peale kuulsat Kepleri supernoovat. Selleks ajaks olid teleskoobid juba leiutatud ja iga endast lugupidava astronoomi poolt kasutusse võetud ning supernoova asukoht Kassiopeia tähtkujus tähendas, et see oleks pidanud olema põhjapoolkeral öösiti hõpsasti vaadeldav (näiteks Eestist ei looju Kassiopeia kunagi). Tuletame meelde, et see süttis meile peaaegu kaks korda lähemal kui ülihele Kepleri supernoova. Ometigi ei leidu selle vaatlemise kohta tähistaevas peaaegu ühtegi ajaloolist allikat.

Kosmoseteleskoop Spitzeriga 2005-2008 aastal tehtud infrapunavaatlustega tuvastati supernoovat ümbritsevatelt kaugetelt gaasipilvedelt ammuse sündmuse valguskaja. Tegemist on sellise nähtusega, kus 11 tuhat aastat tagasi toimunud supernoova valgustab järk-järgult sellest kaugel eemal asuvaid tolmu-ja gaasipilvi. Fotole on erinevate värvidega märgitud erinevatel aegadel jäädvustatud vaatlused. Selle abil on leitud, et Cassiopeia A supernoova pidi olema võrdlemisi ebasümmeetriline.

Üheks võimalikuks erandiks võib olla, et Inglismaa kuninglik astronoom John Flamsteed katalogiseeris 1680. aasta 16. augustil selle lähistel rutiinsel vaatlusel ühe suhteliselt nõrga (mag +6) tähe. Selline objekt/täht oleks olnud silmaga nähtavuse piiril. Mõned pakuvad, et Cassiopeia A supernoova võis olla hoopis kirjanik Edward Matthewi poolt mainitud "päevane täht", mis olla taevas süttinud 29. mail 1630. aastal - päeval kui sündis inglise kuningas Charles II. Enamasti aga ajaloolised nõustuvad, et väidetavast sündmusest kolmkümmend aastat hiljem kokku pandud kirjeldus on tõenäoliselt poeetiline propaganda, mis matkib väidetava tähe ilmumist enne väidetava Jeesuse sündi.

Kindlate vaatluste puudumise seletamiseks pakuvad astronoomid, et supernoovast pärinev (nähtav) valgus neeldus tõenäoliselt tähtedevahelises tolmus või/ja oli supernoova põhjustanud täht ebatavaliselt massiivne ja selle küljest irdus eelnevalt ohtralt täheainet, mis moodustas kohe-kohe plahvatava tähe ümber valgust varjava "kookoni'. Igatahes võib öelda, et kui Kepleri supernoova oli viimane silmaga nähtav ja kindlalt vaadeldud supernoova meie galaktikas, siis Cassiopeia A on teadaolevalt kõige hilisem taoline plahvatus Linnutees.

Webbi foto suuremalt: https://stsci-opo.org/STScI-01GWQC2N0MCSM6PX1Z6A8FBYQM.png

Ülal nähtav värviline foto kuulub James Webbi kosmoseteleskoobile, mis vaatles meie jaoks endiselt 5000-6000 kilomeetrit sekundis paisuvat ja läbimõõdult 10 valgusaastat laia Cassiopeia A supernoovajäänukit mitmes erinevas infrapunakiirguse vahemikus. Need inimsilmale nähtamatud lainepikkused on foto tarbeks teisendatud erinevateks nähtavateks värvideks, millest igaüks kujutab erineva koostise ja temperatuuriga piirkondi supernoova poolt laiali paisatud plahvatuses. Näiteks punakad ja oranžid toonid üleval ja vasakul kuuluvad tähtedevahelisele tolmule, mida paisuv lööklaine suurel kiirusel rammides kuumutab. Sellest kestast seespool paistavad heleroosad filamendid ja sõlmed on plahvatanud tähest alles jäänud materjal, mis on rikastatud supernoova käigus sünteesitud raskematest elementidest, nagu hapnik, argoon ja neoon. Rohelisega näidatud piirkondi jäänuki keskel pole suudetud veel päris täpselt tuvastada ning nende keerukas struktuur on esialgu veel mõistatuseks.

Taolised supernoovade vaatlused lubavad astronoomidel mõista kuidas tekib tähtedevaheline tolm ning täpsemalt milliste protsesside käigus supernoovad universumit raskemate elementidega rikastavad. On ju kaltsium meie luudes ja raud meie veres (teiste elu tekkeks vajalike elementide seas) kunagi tekkinud just selliste kosmiliste plahvatuste käigus...

Supernoovajäänuk naabergalaktikas

Hiljuti jäädvustas Hubble kosmoseteleskoop üht kauget supernoovajäänukit tähisega DEM L 190. Esimest korda pildistati seda Hubble poolt juba peaaegu 20 aastat tagasi kasutades selleks teleskoobi väiksemat sorti tiibklaveri mõõtu kaamerat nimega Wide Field and Planetary Camera 2 (WFPC2)*, mis asendati 2009. aastal kosmoseteleskoobi viienda ja viimase teenindusmissiooni käigus palju võimekama Wide Field Camera 3 (WFC3) poolt. Nüüd on kaht vaatlust kombineerides saadud sellest omapärasest moodustisest seni kõige selgem ja detailirohkem kujutis.

DEM L 190 näol on tegemist on meist umbes 160 000 valgusaasta kaugusel Suureks Magalhaesi pilveks kutsutud kääbusgalaktikas asuva supernoovajäänukiga. Nagu nimest aimata võib on see järele jäänud massiivse tähe elu lõpetanud supernoovast ehk tohutust täheplahvatusest, mille valgus võis meieni jõuda kusagil mõni tuhat aastat tagasi (sellele peaks lisama veel 160 tuhat aastat ehk aja, mis kulus valgusel 160 tuhande valgusaastase vahemaa ületamiseks). Silmale võis see toona paista uue tähena lõunataevas, mis mõne kuu möödudes nähtamatuks tuhmus. Nüüdseks näeme selle asemel mitu valgusaastat laia paisuvat ja erinevates lainepikkustes (värvides) heledavat gaasifilamentide kogumit, mis on oma keeruka kuju saanud kohtudes suurel kiirusel tähtedevahelise hõreda gaasiga.

20 aasta tagune, Hubble eelmise kaameraga jäädvustatud foto samast objektist.

Et plahvatanud hiidtäht oli teatud kõrge massiga (10-25 Päikese massi) ei hävinenud see supernoovas täielikult, vaid selle tuumast jäi alles ülitihe peaaegu täielikult neutronitest koosnev neutrontäht, mille läbimõõt on umbes 20 kilomeetrit, kuid mass suurem kui Päikesel. See konkreetne neutrontäht on ühtlasi ka magnetar ehk selline neutrontäht, mis omab magnetvälja tuhandeid triljoneid kordi tugevam kui Maa. Mõõtmised näitavad, et see pöörleb korra umbes iga kaheksa sekundi tagant ning aeg-ajalt kiirgab see tugevalt gammakiirguses. Esimene selline "pehme gammapurse", mis pärines fotol olevast supernoovajäänukist, tuvastati Maa orbiidil tiirlevate gammaobservatooriumite poolt juba 1979. aastal.

*Hubble vana kaamera toodi kosmosesüstik Atlantisega tagasi Maale ning hetkel näeb seda USA-s Smithsoniani muuseumis.

Astronoomiaklubi astrofoto: Lääne-Loori udu ehk Nõialuua udu

Süvataeva pildistamise hooaeg on nädalavahetuse pimedate ja selgete öödega meie jaoks avatud ja peab tunnistama, et loodus on kõige osavam maalikunstnik.

Täissuuruses: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/59/Witchbroom_nebula.jpg

Fotol üks väike killuke ammuse supernoova paisuvatest riismetest. Täpsemalt siis Luige silmuse läänepoolne osa, mida kutsutakse vahel ka Nõialuua uduks (NGC 6960). Rohelisega hapnikust ja punasega vesinikust koosnev plahvatusefragment asub meist umbes 2400 valgusaasta kaugusel ja on mitu valgusaastat pikk. Selle tekitanud supernoova süttis uue heleda tähena meie kaugete esivanemate üllatuseks ja hirmuks umbes 10 000 aastat tagasi.

Hele täht esiplaanil on üks Luige tähtkuju tiivatähtedest. Päikesest on see küll tuhatkond kraadi jahedam, aga see-eest 2 korda massiivsem, 14 korda laiem ja 90 korda heledam. Temani jõudmiseks peaksime valguse kiirusel kihutama "vaid" 291 aastat.

Teleskoop Orion 8" Astrograph, monteering EQ6R-PRO, kaamera Nikon D5600, Baader MPCC Mark III kooma korrector, 127x160sek(+flat ja bias kaadrid), ISO 1250, filter L-Enhance. Gideeritud. PHD2, APT, DSS, Pixinsight.

Ammuse supernoova jäänuk Luiges

See värviline astrofoto tundub esmapilgul üsna veider, kuna sellelt puuduvad tähed. Tegemist aga ei ole mingisuguse imeliku tähevaba piirkonnaga meie galaktikas, vaid tähed on fotolt meelega eemaldatud, lubamaks selle fookuses oleval rabaval moodustisel paremini välja paista. Meist 1400 valgusaasta kaugusel asuva Luige silmuse näol on tegemist ammuse supernoova jäänukiga, mille süttimist võisid meie kauged esivanemad tunnistada umbes 20 000 aastat tagasi. Mida nad võisid sellest arvata?

Alguse saanud ühest ainsast surevast massiivsest tähest, on see nüüdseks paisunud läbimõõdult umbes 120 valgusaasta laiuseks, hõlmates enda "sees" tuhandeid Linnutee tähti. Meie taevas vastab see kusagil 3 nurgakraadile ehk kuuele täiskuu kettale.

Silmale ja isegi suhteliselt kogukatele teleskoopidele praktiliselt nähtamatut moodustist mitmeid (kümneid) tunde pildistades saab eristada selle hõredast paisuvast kestast erinevaid elemente. Näiteks punane vastab ränile, sinine hapnikule ja roheline vesinikule. Kuna tegemist on meie taevas väga laia objektiga, jagatakse seda tavaliselt veel erinevateks osadeks nagu Loori, Nahkhiire ja Nõialuua udud.

Foto autoriks on Craig Stocks ja pildistamise asukohaks Utah kõrb USAs.

Mõistatuslik Tulepeekri udukogu

Möödunud aastal avastasid amatöörastronoomid Marcel Drechsler and Xavier Strottner Kolmnurga tähtkujust ühe väga tuhmi objekti, mis on nii mõnegi astronoomi kukalt kratsima võtnud. Avastajate järgi StDr 56 tähist kandev objekt sai hüüdnimeks Tulepeekri udukogu.

StDr 56 ehk Tulepeekri udukogu

Drechsler ja Strottner on tuntud üsna viljakate planetaaruduküttidena, kes kammivad läbi erinevaid taevavaatlusandmeid eesmärgiga leida nende seast mõni seniavastamata planetaarudu*. Taoliste udude näol on tegemist moodustustega, mis tekivad kui päikesesarnased tähed paisuvad oma elu lõpus punaseks hiidtäheks, nende välimised gaasikihid irduvad ning paljastatud ülikuum tähetuum (valge kääbus) ergastab suurel kiirusel kaugenevat peamiselt vesinikust ja hapnikust koosnevat gaasimulli oma tugeva ultraviolettkiirgusega. Kataloogidest leiab taolisi objekte sadu ja tuhandeid ning enamasti on nad "vaid" paar valgusaastat laiad. Võrreldes hiiglaslike udukogudega, kus gravitatsiooni poolt kokkusurutud gaasist ja tolmust tekivad uued tähed, on planetaarudukogud suhteliselt lühiealised nähtused. Valgest kääbusest kümneid kilomeetreid sekundis kaugenev gaas muutub kiiresti üha hõredamaks, selle võime oma ematähe kiirgust püüda langeb ning vaid kümnekonna tuhande aasta pärast muutub see praktiliselt nähtamatuks. Gaas ise liitub lõpuks tähtedevahelise meediumiga, et ennast ehk kauges tulevikus leida uute tähtede (ja planeetide) koosseisust. Sama juhtub meie Päikesega kusagil viie-kuue miljardi aasta pärast.

Siiani veel täielikult mõistetamatul põhjusel on planetaarudud väga eriilmelised. Mõned näevad välja nagu ideaalsed kosmilised mullid, teised on jällegi väga keerukate ülekattuvate kujude ja sopistustega.

Vastavastatud Tulepeekri udukogu sarnast ei ole aga astronoomid varem planetaarudude puhul kohanud. BadAstronomy nimelist blogi pidava astronoomi Phil Plaiti sõnul on udu kõige veidramaks omaduseks fotolt nähtavad püstised gaasifilamendid (punane-vesinik, sinine-hapnik), mis näivad moodustavat suhteliselt korrapärase ühesuunalise mustri. Plait spekuleerib, et sellise mustri taga peaksid olema ülitugevad magnetväljad, mis vormivad valge kääbuse poolt ioniseeritud gaasi asetust ruumis. Kuigi valged kääbused võivad omada selliseid võimsaid välju, on tema arvates ebatõenäoline, et nii tuhmi ehk vana ja suure udu puhul ulatuksid need nii kaugele. Teiseks ja tõenäolisemaks võimaluseks peab ta Linnuteed läbivate kumulatiivsete magnetväljade mõju.

Siinkohal peab rääkima selle udu hinnangulisest suurusest. Suhteliselt ainus viis seda kindlaks teha on leida udust üles pisike, umbes Maa mõõtu aga ülitihe valge kääbus, mille heledust või parallaksi mõõtes saab teada selle kauguse ja selle järgi udu tegeliku ulatuse. Drechsler ja Strottner on Tulepeekri udu puhul välja pakkunud kaks sellist kääbuse kandidaati. Esimene neist asub 1130 valgusaasta kaugusel, millest saab järeldada, et udu on kümme valgusaastat lai. Teine kandidaat asub nii kaugel, et udu peaks olema 33 valgusaasta laiune. Tuletades meelde, et tüüpiline planetaarudu on vaid paari valgusaasta laiune, ei ole teine kandidaat peaaegu kindlasti õige. Aga ka kümme valgusaastat tundub ebatavaliselt suur mõõde. Selle seletamiseks tasub Plaiti sõnul arvesse võtta selle asukohta Linnutee sees. Nimelt asub Tulepeeker Kolmnurga tähtkuju suunas, mis asetab selle Linnutee kitsa ja tiheda ketta kohale. Kui selle ketta sees paisuvate planetaarudude suurust piirab suhteliselt tihe gaasine ja tolmune keskkond, ei pruugi Tulepeekri puhul see probleemiks olla ning sellel põhjusel saab see teistest ka suuremaks puhutud.

Tulepeekri udukogu tekitanud valge kääbuse kandidaadid

Plait ütleb, et ootab huviga aega, kui Tulepeekri udukogu jäädvustatakse suuremate teleskoopidega. Näiteks allolev foto on tehtud Austria astrofotograaf Robert Pölzi poolt 25 sentimeetrise teleskoobi ja 60 tunnise säriajaga, mis tähendab, et taevas umbes täiskuu mõõtu paistev udukogu on tõeliselt tuhm. Võimsama optikaga peaks olema võimalik kätte saada udu spektri, milles leiduvate neeldumisjoonte nihkumise järgi spektri punase või sinise osa poole saab kindlaks teha selle paisumiskiiruse. Kui tuleb välja, et see kiirus jääb paarikümne kilomeetri kanti sekundis, on tegemist tõepoolest eriti veidrat tüüpi planetaaruduga. Kui see aga ulatub tuhandetesse kilomeetritesse sekundis, on selle tõenäoliselt tekitanud hoopis supernoovana plahvatanud massiivne täht. Selline päritolu tekitaks aga terve jada uusi ja keerulisi küsimusi...

Igatahes, jääme põnevusega ootama.

*termin planetaarudu on ajalooline igand, millel ei ole mingit seost planeetidega. Esimestes teleskoopides meenutasid need osade arvates planeete ja nimi on siiani külge jäänud.

Kauge supernoovajäänuk

Selle foto Kassiopeia ja Keefeuse tähtkujude piiril asuvast supernoovajäänukist "klõpsas" astrofotograaf Russell Croman Ühendriikide New Mexico osariigist. Vaatamata sealsele selgele kõrbetaevale, mis ajaks iga eestimaise astrofotograafi kadedusest roheliseks, kulus tal selle foto tegemiseks poolteist kuud ajavahemikus oktoobrist detsembrini. Kahe teleskoobiga (Takahashi FSQ-106 EDX4, PlaneWave 14" CDK) samaaegselt pildistades tuli foto säriajaks kokku 131 tundi.

Pea 10 tuhande valgusaasta kaugusel asuva moodustise katalogiseeris esimesena USA astronoom George Abell arvates, et tegemist on Päikesesüsteemile suhteliselt lähedal asuva planetaaruduga. 60ndatel ja 70ndatel tehti aga kindlaks, et nüüdseks Abell 85* või CTB-1 tähist kandev kosmiline mull on tegelikult umbes 10 tuhat aastat tagasi lahvatanud supernoova jäänuk. Massiivse tähe lühikese eluea lõpetanud kataklüsm on nüüdseks (meie jaoks) paisunud pea saja valgusaasta laiuseks ning paisub tõenäoliselt tuhandeid kilomeetreid sekundis edasi. Oma teel on ammune lööklaine kohanud tähtedevahelist ebaühtlaselt jaotunud gaasi ja tolmu, mis on selle "pinna" vorminud meenutamaks veidike kosmilist meduusi. Laiemal võttel on näha, et CTB-1 lähistel leidub ka hulgaliselt teisi gaasifilamente, mis on ilmselt vanemad ja juba oma selgema struktuuri kaotanud supernoovajäänukid. Fotol nähtavad erinevad värvid (jäädvustatud kasutades erinevaid lainepikkuste vahemikke läbi laskvaid filtreid) tähistavad erinevate keemiliste elementide konsentratsiooni. Kollane on väävel, punane vesinik ja sinine hapnik.

Sama fotot saab laiemalt ja lähemalt uurida siinselt astrofotograafi kodulehelt, kust leiab soovi korral veel hulgaliselt imelisi kosmosevaateid: https://www.rc-astro.com/photo/id1221.html

*Abell 85 tähist kannab ka üks galaktikaparv