Sirkli galaktika ja selle supermassiivne must auk

James Webbi kosmoseteleskoop on puurinud oma vaate sügavale Sirkli galaktika südamesse, mis helendab tugevalt infrapunakiirguses. Tänu selle spektrivahemiku omadusele läbida nähtava valgusega võrreldes oluliselt hõlpsamalt tähtedevahelist tolmu, on Webb suutnud pildistada galaktika südames asuva supermassiivse musta augu vahetut ümbrust. Kui varasemalt arvati, et Sirki galaktika tuuma suur heledus on põhjustatud musta augu poolt eemale heidetud ülikuumast gaasist ja tolmust, siis värsked vaatlused näivad vihjavat vastupidisele - kuum ja hele tolmu- ja gaasipilv suundub pigem musta augu orbiidile ning toidab seda.

Meist "vaid" umbes 13 miljoni valgusaasta kaugusel paiknev Sirkli galaktiktika asub lõunapoolkera taevas samanimelises tähtkujus. Linnutee tasandist on see vaid nelja kraadi kaugusel, mistõttu on seda vaatamata suurele näivale heledusele keeruline samas suunas asuvatest tähtedest eristada. Sellel põhjusel avastati see alles 1977. aastal. Tüübilt kuulub Sirkli galaktika niinimetatud Seyferti galaktikate hulka ehk selle tuum on väga hele (peamiselt infrapunas) tänu selle keskmes asuva aktiivse musta augu tõttu. Neist võib mõelda kui väga nõrkadest kvasaritest.

Laiem foto on tehtud nähtavas valguses Hubble kosmoseteleskoobi poolt. Väiksem kast on tehtud Webbi kosmoseteleskoobi NIRISS (Near-Infrared Imager and Slitless Spectrograph) instrumendiga. Allikas: NASA, ESA, CSA, E. Lopez-Rodriguez, D. Thatte; töötlus: A. Pagan (STScI)

Kosmoseteleskoop Pandora asub uurima eksoplaneetide atmosfääre

Pühapäeval jõudis Falcon 9 raketiga orbiidile NASA uhiuus väikeobservatoorium Pandora, mille eesmärgiks saab olema valitud eksoplaneetide atmosfääride mõõtmine. Esialgu aastase missiooni käigus loodetakse selle abil varasemalt oluliselt täpsemalt kindlaks teha 20 eksoplaneedi atmosfääri koostis ning otsida tuleviku jaoks teisi häid kandidaate.

Eskoplaneetide ehk teiste tähtede orbiidil asuvate planeetide uurimine on igas mõttes keeruline väljakutse, kuna tähed on väga kaugel, planeedid pisikesed ja võrreldes oma tähtedega ülimalt nõrga heledusega. Aastakümneid on eksoplaneetide atmosfääride uurimiseks kasutatud niinimetatud ülemineku meetodit. Selleks vaadeldakse hetki, mil planeedid liiguvad meie vaatenurgast läbi oma ematähe eest. Sellel ajal läbib tähe valgus planeedi atmosfääri ning kannab informatsiooni selle koostise kohta. Seda informatsiooni saab valgusest välja nuputada spektroskoopiaks kutsutud tehnika abil. Paraku on selle juures üks suur probleem. Nimelt ei ole kauged tähed täiesti ühtlased valgusallikad. Nii nagu Päikesel, võib ka neil esineda ootamatuid plekke, purskeid ja üldisi aktiivsustsükleid, mis võivad meieni jõudvat valgust juba eos moonutada ning meie spektroskoope lollitada.

Arvutigraafika Pandorast lahtipakitud kujul. Allikas: NASA's Scientific Visualization Studio

Pandora teleskoobi ja detektorite kirjeldus. Allikas: NASA

Selle probleemi lahendamiseks peaks kaugeid tähti vaatama senisest oluliselt pikemalt. Kui hetkel kasutatakse näiteks James Webbi kosmoseteleskoopi vaid võrdlemisi lühiajaliste üleminekute vaatlemiseks, siis tegelikkuses peaks tähti vaatlema pikalt enne ja pärast selle toimumist ning seda korduvalt. Seda selleks, et tähel endal toimuvat saaks keskmistada ning informatsiooni eksoplaneedi atmosfääri kohta muudest mõjudest puhastada. Kahjuks on James Webbi teleskoope vaid üks ning selle vaatlusaeg kujutlematult väärtuslik.

Pandora on võrreldes Webbiga pisikene - selle teleskoobi peegli läbimõõt on vaid 45 sentimeetrit (Webbil 6,5 meetrit) ning kogu kupatus kaalub 325 kilogrammi (Webb 6,5 tonni). Erinevalt Webbist saab aga Pandora kogu oma aja pühendada ainult eelnimetatud vaatlustele. Aastase missiooni jooksul kavatsetakse Pandoraga vaadelda kahtekümmet eksoplaneeti omavat tähte ning iga tähe kohta kümme eksoplaneedi üleminekut. Iga vaatlus kestab keskmiselt 24 tundi. Teoreetiliselt lubab see kindlaks teha eksoplaneetide atmosfääri täpse koostise ning isegi selle, kas nende planeetide atmosfääris hõljuvad pilved. Mõnes mõttes suudetakse Pandora abil avastada ka potsentsiaalseid elu märke (näiteks gaase ja ühendeid, mida elutu keemia teadaolevalt ei tooda).

Hetk kui Pandora eraldus Falcon-9 raketi ninakoonusest Maa orbiidile. Allikas: SpaceX

Pandora tiirleb Maast 600 kilomeetri kõrgusel niinimetatud päikese-sünkroonsel orbiidil, mis tähendab, et see ületab Maa iga punkti samal kellaajal kohaliku päikeseaja järgi. Selline orbiit lubab päikesejõul töötaval observatooriumil püsida pidevas päikesevalguses ning näha aasta jooksul igasse suunda. Teleskoop töötab nii nähtavas kui infrapunavalguses. Viimase jaoks on Pandora infrapuna detektor jahutatud -163 kraadi juurde. Missiooni maksumus on kõige rohkem 20 miljonit dollarit, mis on võrreldes paljude teiste kosmosemissioonidega peenraha.

Milaano ja äikesepilv kosmosest

Tabamus Rahvusvaheliselt Kosmosejaamast läbi NASA astronaut Nichole Ayersi kaamera. Fotol on näha Milaano linna Itaalias ja sellele lähenevat äikespilve.

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. 

Jupiteri vastasseis 2026

Eile hommikupoolikul liikus Maa läbi Päikese ja Jupiteri vahelt, ehk kaks planeeti asusid Päikese poolt vaadates enam-vähem ühel joonel ehk vastasseisus. See tähendab, et Jupiter on lähiajal nähtav praktiliselt kogu öö ning oma kõige kõrgemasse punkti lõunakaares tõuseb see astronoomilisel südaööl ehk umbes pool üks öösel.

Jupiteri on paljud kindlasti märganud viimastel kuudel ida- ja lõunataevas kõigist tähtedest palju-palju heledamalt särava "tähena", mis erinevalt tähtedest silmanähtavalt ei vilgu. Tähtkujude suhtes asub ta Kakikutes, kuhu ta jääb kuni umbes Jaanipäevani. Vastasseisu ajal, siis kui Päikese ümber kiiremini liikuv Maa aeglasemale Jupiterile niiöelda siseorbiidil järele jõudis, lahutas kaht planeeti "vaid" 633 miljonit kilomeetrit (viis korda rohkem kui Maa-Päikese vahemaa) ning meie vaatenurgast on hiidplaneet täielikult Päikese poolt valgustatud. Tegelikult jõudis Jupiteri ja Maa selle aasta väikseim vahemaa kätte juba reedel, kuna kahe planeedi orbiidid ei ole täpselt ringikujulised.

Lihtsustatud joonis Maa vastasseisust Jupiteriga.

Kuigi pilved sellel aastal Jupiteri vastasseisu vaatlemist ilmselt segavad, ei ole mõtet meelt heita. Kuigi tehniliselt on Jupiter kõige heledam ja suurem just vastasseisu ajal, ei suurene vahemaa tema ja meie vahel ka tulevate nädalate ja isegi kuude jooksul väga dramaatiliselt. Seega võimalusi selle vaatlemiseks peaks lähiajal avanema veel küll ja küll. Kusjuures lähikuudel on teda isegi mugavam vaadelda, kuna siis tõuseb Jupiter taevas kõrgele juba esimestel pimedatel õhtutundidel. Jupiter jääb hästi vaadeldavaks juunini.

Jupiteri vaatlemiseks kõlbab igasugune suurendav optika. Isegi suhteliselt pisike binokkel või isegi korraliku zoomiga kaameralääts näitab ära, et Jupiter ei tiirle kauges kosmosesügavuses üksi. Tema ümber liiguvad neli suurt kuud- Io, Europa, Ganymedes ja Callisto, mille avastajaks ei olnud keegi muu, kui kuulus teleskoobipioneerist astronoom Galilei Galileo. Tänaseks on Jupiteri ümber kokku avastatud 95 kuud, kuid võrreldes eelnimetatutega on neist enamik vaid mõnekilomeetrise läbimõõduga asteroidid ning hobitehnikaga pole neid lootustki näha.

Natukese korralikuma teleskoobiga ning heade vaatlustingimuste korral (planeet kõrgel taevas, atmosfäär puhas ja rahulik) võib aga osutuda võimalikuks näha pikki planeedi pöörlemistasandit katvaid tumedamaid vööte. Tegemist on piirkondadega, kus Jupiteri turbulentne ja vastassuundades puhuv atmosfäär sügavamale gaasihiiu sisemusse vajub. Tumedam värv tuleneb veidi teistsugusest temperatuurist ja keemilisest koostisest. Juhul kui Jupiter on meie poole vaatlemise ajal pööratud õige küljega (ühe pöörde tegemiseks kulub 10 tundi) võime sellel märgata Suurt Punast Laiku, mis kujutab endast Maast kaks korda suuremat tormisüsteemi, mis on meile teadaolevalt seal möllanud juba viimased 400 aastat. Teistmoodi huvitavaid vaatepilte pakuvad Jupiteri suurte kuude üleminekud oma planeedist, mille ajal on Jupiteril võimalik märgata nende varje.

Jupiter ja selle neli suuremat kuud 12. detsembril. Juhuslikult asusid kuud kõik ühel pool planeeti. Celestron 9.25 EdgeHD, ZWO ir/uv cut filter, ZWO ADC, kaamera ZWO ASI071MC-PRO. Firecapture, Autostakkert, Registax, PIPP, PS.

Jupiter pildistatud 12. detsembril. Tehnika: Celestron 9.25 EdgeHD, ZWO ir/uv cut filter, ZWO ADC, kaamera ZWO ASI678MC-PRO. Firecapture, PIPP, Autostakkert, Registax, PS.

Kuigi Jupiter jääb enamikes hobiteleskoopides pisikeseks vöödiliseks kettakeseks, on selle mõõtmed maisete standardite järgi hoomamatud. Kui rääkida näiteks läbimõõdust, siis selle saavutamiseks peaks ritta panema 11 maakera. Ruumala poolest mahuks selle sisse 1300 Maad. Kusjuures kõik teised Päikesesüsteemi planeedid mahuksid Jupiteri sisse ära ja omajagu ruumi jääks ülegi. Massi on peamiselt vesinikust ja heeliumist koosneval Jupiteril aga koguni nii palju, et see ei pöörle tehniliselt ümber Päikese, vaid Päike ja Jupiter pöörlevad ümber ühise raskuskeskme, mis asub 30 000 kilomeetrit väljaspoolt Päikese pinda.

Juhul kui satute juba õhtul varakult Jupiteri vaatlemiseks teleskoopi üles seadma, siis ära unustage pilku heitmast varaõhtul otse lõunas asuvale Saturnile. Lisaks on meie hilisõhtune taevas nii pime, et ka valik süvataeva objektide seas on üsna lai. Näiteks Jupiteri ümbritsevatest talvistest tähtkujudest leiame Plejaadide täheparve (M45), Orioni suure udukogu (M42), terve taeva heledaim täht Siirius särab madalal lõunas. Läänes ei ole veel hilja vaadelda Andromeeda (M31) ja Kolmnurga galaktikaid (M33) ning kirgest tõusevad Suure Vankri ümber asuvad Tuuleratta (M101) ja Veekeerise (M51) galaktikad. Nende kõigi kätteleidmiseks tähistaevast soovitame kasutada rakendust nimega Stellarium.

Valgussambad Tõrvas

Tõrva kohal üsna võimsad valgussambad. Telefonifoto tehtud hetk tagasi.

Valgussambad tekivad kui näiteks tänavalaternast või autotuledest pärinev valgus peegeldub tagasi tillukestelt tasapinnalistest kuusnurksetelt jääkristallidelt, mis hõljuvad enam vähem horisontaalselt atmosfääris. Mõnikord võib seda sama efekti näha Kuu ja Päikesega.

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. 

Punase Ristküliku udu Ükssarvikus

Ükssarviku tähtkujus, Maast umbes 2300 valgusaasta kaugusel asub udu, mida kutsutakse inglise keeles lihtsalt Red Rectangle Nebula ehk Punase Ristküliku udu. Selle ebatavaliselt korrapärane kuju vajab veidi selgitust.

Foto on tehtud Hubble kosmoseteleskoobiga 2006. aastal. Värske töötlus kodanikuteadlase Judy Schmidti poolt.

Udu südames, meie otsese pilgu eest varjatult asub tõenäoliselt kaksiktähesüsteem, mille üks vanaduspõlve jõudnud tähtedest on asunud materjali enda ümbert minema heitma. Materjal ei lahku selle juurest aga ühtlaselt pideva voona, vaid perioodiliste väljapursete käigus. Asja teeb keerulisemaks tähe pisem ja tihedam kaaslane, mis ilmselt lennutab tähematejali omalt poolt süsteemist spiraalis väljapoole.

Kui muidu oleks taolisel viisil sureva tähe poolt tekitatud udu enam-vähem sfääriline, siis antud juhul ümbritseb kaksiktähti sõõrikukujuline protoplanetaarne ketas, mis koosneb tihedast ja tähevalgust neelavast tolmust. See pisikene ketas, mis asub meie vaatesuunaga peaaegu täpselt risti (fotol vertikaalselt), lubab tähematerjalil lahkuda vaid selle avatud pooluste kaudu. Selle tulemuseks on liivakella meenutav udukogu, mida meie oma vaatenurgast näeme peaaegu täpselt küljelt.

Mõõtmetelt vaid kolmandik valgusaastat laia udukogu punakas värvus tuleneb selles sisalduvate niinimetatud polütsükliliste aromaatsete süsivesinike (PAH) suurest konsentratsioonist. Tegemist on orgaaniliste ühenditega, mis mängisid tõenäoliselt miljardeid aastaid tagasi Maal elu tekke juures asendamatut rolli. PAH-e kohtame Maal kõikjal enda ümber, kuna need tekivad reeglina orgaanilise materjali mittetäielikul põlemisel (näiteks heitgaasides ja sigaretisuitsus). Suur osa PAH-idest on vähkitekitavad.

Mõne miljoni aasta pärast, siis kui Punasest Ristküliku udu tekitanud vananev täht surema hakkab, paisub selle ümber valgusaastaid lai värviline planetaarudu, mille kuju ja värve võime praegu vaid ette kujutada.

Maa periheel Päikesega 2026

Parem hilja kui mitte kunagi. Täna, kell 19:15 jõudis Maa oma veidi piklikul orbiidil ümber Päikese punkti, kus selle kaugus oma kodutähest oli aasta väikseim. Teisisõnu saavutas Maa periheeli.

Täpsemalt asus Maa sellel hetkel Päikesest 147 099 894 kilomeetri kaugusel ehk ümmarguselt 5 miljonit kilomeetrit lähemal kui poole aasta pärast (6. juuli) afeelis, kui tiirleme oma kodutähest 152 087 774 kilomeetri kaugusel. Maisete standardite järgi võib 5 miljonit kilomeetrit tunduda kujutlematu vahemaana (12x Kuule ja tagasi), aga suhtelise arvuna on muutus üsna tühine - meie planeedi orbiit ümber Päikese on praktiliselt ümmargune.

Saksa astronoom Johannes Kepleri planeetide liikumist kirjeldavatele seaduste kohaselt peab Maa Päikesele lähemal asudes liikuma kiiremini kui kaugemal. Tõepoolest, Maa orbitaalkiirus jaanuari alguses on 30,3 kilomeetrit sekundis ehk ligi 1 kilomeeter sekundis kiiremini kui juulis. See tähendab, et põhjapoolkera talv on ka keskmiselt viis päeva lühem kui suvi. Kuigi kindlasti paljudele see nii ei tundu.

Päikesele lähemal asumine teeb ta meie taevas ka 3,3 protsenti läbimõõdult suuremaks kui juulis ning Maa saab tervikuna kusagil 7 protsenti rohkem päikesekiirgust. Näilise suuruse muutumist on võimalik ka ise koduste vahenditega testida. Näiteks kui teha täna ja juuli alguses päikesekettast sama kaamera, objektiivi ja suurendusega foto ning neid hiljem võrrelda.

Meil pole õnnestunud veel Päikest periheelis pildistada, kuid all näeb see välja võiks näha. Illustratsiooni aluseks on üks meie foto Päikesest, mis on poolitatud ja üks pool 3,3 protsenti väiksemaks kahandatud.

Phobos Marsi kohal

Lõppenud aasta suvel jäädvustas juba 2003. aastast Marsi orbiidil tiirlev ESA Mars Express nime kandev sond kuidas planeedi suurem kuu Phobos planeedi pinna kohal liigub. Fotod töötles värviliseks ja videoklipiks kodanikuteadlane Andrea Luck.

Kreeka mütoloogiast pärit hirmujumala järgi nime saanud Phobos on Marsi kahest pisikuust suurem, ulatudes läbimõõdult kõige rohkem 27 kilomeetrit. Kujult meenutab see kartulit. Marsi pinnast tiirleb see vaid 6000 tuhande kilomeetri kõrgusel ja teeb ühe tiiru planeedile vaid 7 tunni ja 39 minutiga. Fotod teinud Mars Express tiirleb planeedist 298 kuni 10 000 kilomeetri kaugusel, mis tähendab, et vahel asub Phobos selle ja planeedi vahel. 

Marsi kolm Tharsise platoo vulkaani (vasakult Arsia Mons, Pavonis Mons ja Ascraeus Mons) ja nende kohal Marsi kuu Phobos. Kuust all ja paremal on näha Noctis Labyrinthus nimelist piirkonda. Sellest paremala ja all paistab Päikesesüsteemi suurim kanjon - Valles Marineris.

Täissuuruses: https://www.flickr.com/photos/192271236@N03/54997401734/

Phobos Marsi kohal. Foto alumises servas paistab Kasei Valles nimeline org, mis on planeedile kulutatud tõenäoliselt miljardeid aastaid tagasi voolava vee poolt.