Teravaim vaade Päikesele

Autor: Üllar Kivila

Hawaii Maui saarel Haleakalā observatooriumis asuv Daniel K. Inouye nimeline päikeseteleskoop on oma 4-meetrise läbimõõduga maailmas kõige suurema lahutusvõimega Päikese uurimiseks loodud observatoorium. Hiljuti avaldatud piltidel ja aegvõtetel õnnestus selle teleskoobiga lahutada Päikese pinnal kuni 20 km suuruseid detaile. Võrreldes Päikese 1,4 miljoni kilomeetrise läbimõõduga on see päris hea teravus - see on sama hea kui eraldada Maalt vaadates Kuu pinnal umbes 50-meetrist objekti. All: Rekordilise umbes 20 km lahutusvõimega jäädvustus Päikese pinnast. Lähivõtted näitavad valikut Kelvini-Helmholtzi lainepööristest.

Erakordse teravusega vaatluste abil õnnestus Päikese pinnal olevate graanulite - suurte soojusliku konvektsiooni mullide - äärtel näha Kelvini-Helmholtzi laineid, mille olemasolu oli juba varasemalt arvutuslike ja teoreetiliste mudelite põhjal ennustatud. Need tekivad gaasilises või vedelas (Päikese puhul plasma)keskkonnas erineva kiirusega liikuvate ainehulkade piirpinnal. Päikese puhul on need pöörised arvatavasti üheks peamiseks algpõhjuseks Päikese pursetele või loidetele. Et Päike koosneb plasmast - väga kuumast ja seetõttu ioniseeritud gaasist - tekitavad selle elektrit juhtiva ainemassi liikumised magnetvälju, mille jõujooned pööriselise liikumise (Kelvini-Helmholtzi lainete) tõttu põimuvad ja sõlme lähevad. Omavahel põimunud ja krussikeerdunud magnetväljade taasühinemine või sirgenemine vabastab suures koguses energiat, mis avaldubki päikesepursetena.

Pikemas perspektiivis võivad sellised vaatlused võimaldada seni veel üsna kaootilist ja raskestiennustatavat kosmoseilma ja päikesepurskeid paremini prognoosida, aga kui see eeldab pidevalt kogu Päikese jälgimist sellise rekordilise lahutusvõimega, et tulevaste loidete algeid tuvastada, siis sinnamaani on praktikas veel üsna pikk tee minna.

Päikese jäädvustuse mõõtkava võrdlus Hawaii saarestikuga, kus Inouye päikeseteleskoop asub. Eesti võrdluses - meie riik on ida-lääne suunal umbes 500 km pikkune, ehk umbes sama suur kui pildi ülal kujutatud mõõtkava joon.

Daniel K. Inouye teleskoop (vasakpoolne kõige suurem hoone) Hawaii Maui saare mäetipul Haleakalā obsrevatooriumis.

Kelvini-Helmholtzi lainepilvi esineb ka Maa ja teiste planeetide atmosfäärides - siin pildistatuna USAs Virginia osariigis 2019. aastal.

Eelneva vaate kontekst kogu Päikese peal.

Saturn hobiteleskoobis

Autor: Üllar Kivila Tänapäeva tehnika võimaldab amatöörastronoomidel saavutada tulemusi, mida vaid paari aastakümne eest poleks suutnud ka maailma tippobservatooriumid.

Selle umbes tunniajase aegvõtte Saturnist jäädvustasid Makrem Larnaout ja Daniel H. Driss Tuneesias 1. augusti hommikul. Kasutatud on punase ja infrapunase valguse filtreid, mis näitavad Saturni muidu üsna ilmetus atmosfääris paistvaid pilvevööndeid selgemalt. Näha on ka viis planeedi suuremat kaaslast, videos vasakul ülevalt alla Tethys ja Rhea ning paremal Dione, Enceladus ja Mimas.

Tähelepanelikumal vaatamisel võib märgata tumedaid laike Saturni rõngastel planeedi paremal küljel. Nende laikude (inglise keeles nimetatakse "spokes") täpne olemus on teadmata - oletatakse, et tegu võib olla peene rõngatolmuga, mis hõljub elektrostaatilise tõukumise abil ülejäänud rõnga kohal. Neid laike nähti esmakordselt Voyageride möödalennul planeedist ning sellest ajast saati on need end regulaarselt ilmutanud Saturni pööripäevade paiku, mis toimuvad umbes iga 15 Maa-aasta järel. Viimane pööripäev oli 2025. aasta maikuus, ehk neid laike saab tõenäoliselt veel aasta-paar näha.

Raketiaste tabab Kuud

Autor: Üllar Kivila Vähem kui 24 tunni pärast, 5. augustil Eesti aja järgi umbes-täpselt kell 9:35:37 peaks Kuule kukkuma SpaceX Falcon 9 raketi ülemine aste.

William Jo jt Texase Ülikoolist Austinis simuleerisid kokkupõrkel tekkivat võimalikku tolmupilve ning järeldasid, et see võiks maapealsetele vaatlejatele, kel käepärast üle keskmise võimekas teleskoop, isegi nähtav olla. Kuigi Kuu on sel ajal ka Eestist nähtav, on meil paraku juba Päike tõusnud ning päevavalguses taeva taustal see kokkupõrge tõenäoliselt vaadeldav ei ole. Teisel pool Atlandi ookeani on taevas aga sel ajal veel pime ning ootame huviga, kas ja mida sealsed vaatlejad näha saavad.

Tasub märkida, et videol kujutatud värvid vastavad tolmuosakeste tihedusele (vt skaalat), mitte ei näita tolmupilve visuaalset välimust.

Aegvõte startivast SpaceX Falcon 9 raketist

Autor: Üllar Kivila Kaunis aegvõte startivast SpaceX Falcon 9 raketist, filmituna parve pealt, millele raketi põhiaste naaseb. Videol saab 30 sekundi jooksul kiirendatuna näha nii raketi starti, esimese astme pidurdusmanöövrit kui ka selle maandumist.

Helendava meduusi või millimallika kujuline pilv, mida startiva raketi järel taevas näha saab, on üsna levinud nähtus varahommikuste või hilisõhtuste startide korral - see on raketi mootoritest väljunud gaasijuga, mis päikesevalguse käes helgib. See nähtus esinebki hommikuti või õhtuti, mil maapinnal asuv vaatleja on veel pimeduses, kuid paarikümne ja enama kilomeetri kõrgusel lendava raketi peale paistab juba päikesevalgus.

Gyulbudaghiani udukogu

Autor: Üllar Kivila

Gyulbudaghiani udukogu on omapärane väike kiirgus- ja peegeldusudu Kefeuse tähtkujus, mida valgustab udukogu keskel asuv muutlik täht PV Cephei. Nii tähe muutliku heleduse kui ka selle ümber tiirleva ebasümmeetrilise kujuga tolmupilvede heidetud varjude tõttu muutub udukogu välimus märgatavalt aastate ja isegi kuude lõikes. Mõnikord paistab see kitsa triibuna, teinekord laiema lehvikuna ning aeg-ajalt kaob hoopiski ära.

Lai vaade Gyulbudaghiani udu ümbrusele astrofotograaf Itto Ogami poolt. See paikneb pildi tsentrist üleval asuvate tihedamate pruunide tolmupilvede alumises vasakus nurgas. Pildil kõige heledam sinaka südamega udu on astrofotograafidele tuntud Iirise udu.

Gyulbudaghiani udu 2013. aastal Hubble'i teleskoobis. Udukogu valgustav muutlik täht PV Cephei asub paremal lehvikukujulise udu tipus.

See udu on oma muutlikkusega põnev jälgimisobjekt amatöörastronoomidele ja astrofotograafidele, kuid udu väiksuse ja vähese heleduse tõttu on selleks vaja pigem üle keskmise võimekat tehnikat. Eestist on see loojumatu taevakeha ning seega soodsalt vaadeldav, asudes palju tuntuma ja heledama Iirise udukogu vahetus läheduses. All: Astrofotograafid Bart Delsaert, Bernhard Zimmermann, Jerry Macon, Thomas V. Davis, Lloyd "Deep Sky West" ja Leo Shatz koostasid selle aegvõtte Gyulbudaghiani udu muutuvast välimusest aastatel 2008-2019.

Nancy Grace Romani nimeline kosmoseteleskoop

Autor: Üllar Kivila Kui hiljuti alustas tööd Vera Rubini observatoorium, mis annab Maa pealt enneolematult terava ja tundliku ülevaate suurest osast lõunapookera taevast, siis tasub rääkida ka võrreldavast uuendusest kosmoseteleskoopide vallas.

Kuu aja pärast, plaani kohaselt 30. augustil 2026, peaks SpaceX Falcon Heavy raketi pardal startima Nancy Grace Romani nimeline kosmoseteleskoop, millel on sarnane lahutusvõime ja tundlikkus kuulsale Hubble'i kosmoseteleskoobile, kuid saavutab seda ligi 100 korda suurema vaateväljal. Üllataval kombel - erinevalt paljudest teistest kosmosemissioonidest - on see valmis tervelt 9 kuud varem algselt planeeritud tähtajast.

Võrdlus Romani ja Hubble'i kosmoseteleskoopide vaateväljast Kotka udukogu ja selles asuvate tuntud "Loomise sammaste" näitel.

Nancy Grace Roman uuris tähtede spektriklasse ja nende liikumist Linnutees, töötas 1960-1970ndatel NASA juhtiva astronoomi ametikohal ning osales Hubble'i kosmoseteleskoobi väljatöötamises. Seni WFIRST (Wide-Field Infrared Survey Telescope) nime kandnud teleskoop sai tema nime 2020. aastal.

Valminud Romani teleskoop montaažihallis.

Teleskoobi vaadeldavate lainepikkuste ulatus (480 nm kuni 2,3 μm) kattub osaliselt nii Hubble'i kui ka James Webbi teleskoopidega, võimaldades vaatlusi nii nähtavas valguses kui ka lähi-infrapunas. Puudu jääb nähtava valguse sinisem ots ning Hubble'i võimekus ultraviolettvalgust vaadelda, samuti James Webbi teleskoobi kaug-infrapuna võimekus. Romani teleskoobi kaamera on 300 megapiksline, ületades tublisti kõiki seniseid kosmoseteleskoope. Sarnaselt James Webbi teleskoobiga ei jää Roman Maa orbiidile, vaid asub oma vaatlusi tegema Maa-Päikese 2. Lagrange'i punktis umbes 1,5 miljoni kilomeetri kaugusel Maa "taga". See tähendab, et vähemalt praeguse kosmosetehnoloogiaga ei ole hooldusmissioonid võimalikud. Missiooni plaanitud kestus on vähemalt viis aastat, kuid tõenäoliselt õnnestub teleskoopi kauem töös hoida. Põhiline piirav tegur on pardalolevad kütusevarud, mida tuleb L2 punkti ümber sobival orbiidil püsimiseks aeg-ajalt vähesel määral kasutada.

Arvutijoonistus valmis kujul Romani kosmoseteleskoobist. Pildil ülemine külg saab L2 punktis olema suunatud Maa ja Päikese poole.

Foto Romani teleskoobi 2,4 meetrise läbimõõduga peapeeglist ja sekundaarpeegli kandurist teleskoobi ehitamise ajast 2024. aastal.

Curiosity vaated Marsile

Autor: Üllar Kivila

Värskeid vaateid Marsile Curiosity kulguri vahendusel, mis on Marsil tänaseks toimetanud veidi vähem kui 13 Maa-aastat (umbes 7 Marsi aastat) ning läbinud selle ajaga üle 37 kilomeetri.

Pikaealine kulgur on juba mitmeid aastaid roninud tasapisi Gale'i kraatri keskmäe (Aeolis Mons või Mount Sharp) nõlvadel järjest kõrgemale. Maandumiskohaga võrreldes on kulgur tänaseks tõusnud umbes 750 meetrit (kogu mägi on jalamilt mõõdetuna 5,5 km kõrgune).

Lähivaade Curiosity läbitud teekonnale.

Umbes 6 meetrit kõrge teravatipuline küngas keset Aeolis Monsi nõlva luitevälju.

Curiosity kogu senine teekond Gale'i kraatri põhjas ning Aeolis Monsi nõlval.

Lähivaade maastikule. Gale'i kraater on minevikus olnud järv ning sellist kuivanud ja pragunenud muda meenutavat maastikku on missiooni käigus korduvalt nähtud.

Panoraamvaade Aeolis Monsi nõlvalt, jäädvustatud 19. ja 20. juunil 2026. Taamal läbi atmosfääri hägu paistab Gale'i kraatri serv.

Betelgeuse kaaslane püüti pildile

Autor: Üllar Kivila

Astronoomid on juba mõnda aega kahtlustanud, et Orioni tähtkuju punane hiid Betelgeuse pole üksi. Võimaliku kaaslase olemasolu aitaks seletada perioodilisi muutuseid tähe heleduses ning 2024. aastal tehtud vaatlustes Hawaii saarel asuva Gemini teleskoobiga nähti võimalikust kaaslasest esmakordselt õrna märki. Samal aastal vaatles Betelgeuset ka tunduvalt võimekam Euroopa Lõunaobservatooriumile kuuluv VLT teleskoop Tšiilis ning hiljuti avaldatud tulemustel on Siwarha-nimeline kaaslane üsna selgelt näha. Tegemist tundub olevat B-spektriklassi, ehk kuuma sinise tähega, mille mass on umbes 3 Päikese massi. Betelgeuse ise on arvatavasti 10–20 Päikese massiga punane ülihiid, mille kõrval muidu omaettegi märkimisväärne kuum sinine kaaslastäht on vaevu märgatav.

Euroopa Lõunaobservatooriumi VLT vaatlus Betelgeuse kaaslasest. SPHERE-nimelise instrumendiga, mis on mõeldud tähtede ümbert eksoplaneetide tuvastamiseks, on võimalik ematähe ere valgus pildilt maha lahutada, tuvastamaks palju tuhmimaid objekte tähe läheduses.

Kunstniku kujutis punase hiiu Betelgeuse ümber tiirlevast väiksemast tähest nimega Siwarha. Kaaslane tiirleb Betegeusele sedavõrd lähedal, et läbib oma orbiidil Betelgeuse laiaks paisunud hõredat välist atmosfääri, tekitades selles oma liikumise ja gravitatsiooniga justkui järellainetuse. Seda viimast peetaks Maalt vaadeldavate Betelgeuse heleduse perioodilise muutumise üheks põhjuseks.

Betelgeuse mass, kaugus Päikesesüsteemist ning mitmed teised olulised parameetrid on tähe tuntust arvestades tegelikult üpris kehvasti teada. Euroopa Kosmoseagentuuri Gaia kosmoseteleskoop, mis mõõtis enam kui miljardi Linnutee tähe kauguse geomeetrilise parallaksi meetodil, ei saanud Betelgeuset (ja mitmeid teisi taeva kõige heledamaid tähti) mõõta, sest selle heledus küllastab kaamerasensori. Maapealsete teleskoopidega on analoogset mõõtmist vajaliku täpsusega väga raske teha, sest atmosfääri turbulents ning – Betelgeuse puhul – ka punase hiiu pulseerimisest tingitud määramatused on andnud vastuolulisi tulemusi. Seega teamegi Betelgeuse kaugust üsna ebamääraselt vahemikus 400–600 valgusaastat ning samal määral ebaselge on tähe tegelik heledus ning asukoht oma elukaarel. Võib olla kindel, et varem või hiljem plahvatab Betelgeuse supernoovana, kuid see võib meie tänaste teadmiste kohaselt juhtuda homme või hoopis 100 000 aasta pärast.

Kaaslase olemasolu muudab pilti märkimisväärselt – kui saame jälgida kahte taevakeha üksteise ümber tiirlemas, saame kasutada orbitaalmehaanika seaduspärasid, et vaadeldud orbiidi läbimõõdu ning perioodi põhjal tuletada nende täpsed massid. See võimaldaks Betelgeuse omadusi – ja tulevase supernoova ajalist perspektiivi – senisest palju täpsemalt määrata.

Et kaaslase olemasolu päris kindlaks saaks, tuleb oodata järgmise, 2027. aastani, ehk pool selle arvatavat orbitaalperioodi, mil Siwarha peaks uuesti nähtavale ilmuma teisel pool Betelgeuset. Vahepealsel ajal, mil kaaslane asub oma hiiglasliku ematähe ees või taga, pole meil võimalik seda vaadelda. See välistaks (vähetõenäolise) variandi, et tegemist on mõne juhuslikult samasse vaatesuunda sattunud kaugema või lähema Betelgeusega mitteseotud objektiga.

Vera Rubini observatoorium alustab 10-aastast vaatlusprogrammi.

Autor: Üllar Kivila

2026. aasta juunis alustas oma ambitsioonikat vaatlusprogrammi Tšiilis asuv, kuid USA Riikliku Teadusfondi ning Energeetikaministeeriumi omanduses olev Vera Rubini observatoorium, mille peamine eesmärk on enneolematu lahutusvõime ning tundlikkusega jäädvustada korraga suuri taeva-alasid. Sisuliselt loob see kümneaastane vaatlusprogramm hiiglasliku aegvõtte suuremast osast lõunapoolkera taevast.

Rubini tähemeri - vaatlusprogrammi alguse puhul avaldatud vaade Linnuteele. Täissuuruses saab seda 56 000 x 30 000 piksli suurust pilti interaktiivselt uurida siit: https://noirlab.edu/public/images/noirlab2616a/zoomable/

Mõned väljavõtted eelnevalt pildilt - erinevad galaktikad Linnutee taustal ning galaktikasisesed tähtedevahelise tolmu ja gaasi pilved.

Selle võimeka observatooriumi ehitamine kestis ligi 10 aastat ning kuigi esimesed vaatlused tehti juba 2025. aastal, on nüüd teleskoop viimaks testitud ja kalibreeritud. Observatooriumi südameks on maailma suurim, 3,2 gigapikslise lahutusvõimega digitaalne kaamera, mis katab iga fotoga taevas umbes 3,5 nurgakraadi suuruse ala, ehk umbes 7 täiskuu laiust. Igal ööl jäädvustab see kaamera umbes 700 fotot, mis võimaldab koos suure lahutusvõime ja tundlikkusega lisada taevaülevaadetele ka ajamõõtme – iga punkt vaatluspiirkonna sees saab 10-aastase projekti käigus mitusada korda üle vaadeldud, võimaldades leida liikuvaid objekte, muutlikke tähti, supernoovasid jpm. Sugugi mitte ilmaasjata ei nimeta projekti osalised seda ajaloo suurima filmi filmimiseks.

Kui astronoomiaga tegelevad või sellest huvituvad inimesed peavad varem või hiljem ära harjuma või vähemalt leppima inimlikult hoomamatute suuruste, kauguste ja aegadega, siis selle projekti puhul küündib peadpööritavate arvudeni ka asjassepuutuv andmeteadus ja arvutitehnika. Rubini observatoorium toodab iga vaatlusööga umbes 10 terabaiti andmeid – kogu 10 aasta peale arvatavasti umbes 30 petabaiti (1 PB = miljon GB). Seda tundub üksiku arvutikasutaja seisukohalt küll väga palju olevat, kuid see on tegelikult üsna väike kübe tänapäevase sotsiaalmeedia ja pea kõikjale levinud Interneti kogumassis. Näiteks Facebooki või YouTube’i kogumahtu hinnatakse kümnete eksabaitide suurusjärku (1 EB = 1000 PB), ehk sellesama platvormi taga, millel seda postitust loete, peidab end mitmete tuhandete tulevase Rubini kataloogi suurune andmekogu. Siiski ei ole vähimatki lootust, et ükski inimene või isegi kõik maailma astronoomid üheskoos suudaks kogu Rubini observatooriumi andmevoogu jälgida. Suurema osa analüüsist ja suurest andmehulgast huvitavate objektide ja sündmuste väljasõelumise tööst teevad automaatsed algoritmid ning tehisnärvivõrgud. Hinnanguliselt peaks 10-aastase vaatlusprogrammi käigus kaardistatama kümneid miljardeid galaktikaid ja Linnutee tähti, ning vaadeldama miljoneid supernoovasid ning Päikesesüsteemi väikekehasid, nt asteroide ja komeete.

Vera Rubini observatoorium Tsiilis Cerro Pachóni mäetipul.

Võrdlus suurte taevaülevaadete arengust Neitsi tähtkujus asuva interakteeruva galaktikaparve näitel. Alates ülevalt:
* Sloani digitaalne taevaülevaade (2000-2012) jäädvustas umbes 35% kogu taevast umbes 21. tähesuuruseni.
* Pan-STARRS on 2010. aastal alanud ning jätkuv taevaülevaade, mille nimi on paljudele astronoomiahuvilistele tuttav hulga avastatud komeetide järgi. 2019. aastal avaldati selle viimatine andmekogu, mis katab u 75% taevast näiva tähesuuruseni 22-23. See 1,9 petabaidine andmekogu on praeguse seisuga suurim saadaolev taevaülevaade.
* Rubini taevaülevaate näidis 2025. aasta esmavalguse ajast. Rubini suur 8,4-meetrine teleskoop ja võimas kaamera küündivad kuni 27. tähesuuruseni.

Hispaania maastikupõlengud ohustavad süvakosmose sidevõrku

Autor: Ülalr Kivila

Viimaste päevade jooksul Hispaania keskosas levivate maastikupõlengute tõttu tuli üleeile, 24. juulil evakueerida Madridi lähedal asuv DSSi (Deep Space Networki – Süvakosmose Sidevõrgu) kompleks, mis on üks kolmest ümber maailma paiknevast suurte raadiosaatjate ja-vastuvõtjate kompleksidest, mis suhtlevad väljaspool Maa orbiiti paiknevate kosmosesondidega.

24. juuli foto DSS Madridi lähedale jõudnud põlengutest.

25. juuli foto. Kuigi personal pole saanud kompleksi veel üle vaadata, tundub, et läks enam-vähem õnneks.

Eile (25. juulil) teavitas NASA pressiesindaja, et kuigi põlengud olid kompleksi lähedalt möödunud, tundub hetkeseisuga, et olulisi kahjustustusi siiski tekkinud ei ole. Hetkeseisuga ei ole teada, kas lähiajal on võimalik uuesti tööd alustada.

Madridi kompleks on kolmest DSSi antennipargist suurim, koosnedes ühest 70-meetrise läbimõõduga raadioteleskoobist ning viiest väiksemast 34-meetrisest. Ülejäänud kaks kompleksi USAs Goldstone’is ja Austraalias Canberras koosnevad ühest 70-meetrisest ning kolmest 34-meetrisest antennist. Need kolm asukohta on valitud sedasi, et igast punktist kosmoses oleks vähemalt üks igal ajal nähtav. Madridi kompleksi rivist väljas olemine tähendab, et mingil osal ööpäevast pole osadel sondidel võimalik Maaga sidet saada. Tänu Maa pöörlemisele saab siiski ülejäänud osal päevast teiste jaamadega suhelda.

Hispaania maastikupõlengute suits paistab Madridi lähedal ka ilmastikusatelliitidele. Osa Vahemere kohal paistvast suitsust pärineb lisaks ka Lõuna-Prantsusmaal toimuvatest põlengutest.

Süvakosmose Sidevõrgu seisu saab reaalajas vaadata veebilehelt https://eyes.nasa.gov/apps/dsn-now/dsn.html See näitab mugavalt ära, milline sideantenn parasjagu millise missiooniga suhtleb.