Saturn on ikoon. Päikesesüsteemis pole midagi muud nagu see on asi, mida isegi lapsed tunnevad ära. Kuid seal on kaugel olev objekt, mida astronoomid nimetavad Saturni uduks, sest eemalt meenutab see oma hääldatud rõngakujulist planeeti.
Saturni udul pole mingit seost planeediga, välja arvatud kuju. See asub umbes viie tuhande valgusaasta kaugusel, seega meenutab see väikeses tagaaia teleskoobis planeeti. Kuid kui astronoomid treenivad sellel suuri teleskoope, laguneb illusioon laiali.
Hispaania Instituto de Astrofísica de Canariase (IAC) teadlased olid osa Saturni udukogu hiljutisest uuringust. Nende artikkel nimega “Planeedilise udukogu NGC 7009 kujutise spektroskoopiline uuring koos MUSE-ga” avaldati ajakirjas Astronomy and Astrophysics. See on esimene üksikasjalik galaktika udukogu uurimine ESO väga suure teleskoobi (VLT) integreeritud välja-spektrograafiga MUSE (Multi-Unit Spectral Explorer). Uuringu juhtiv autor on VLT kodukoha Euroopa lõunaobservatooriumi (ESO) teadur Jeremy Walsh.
Saturni udukogu on planetaarne udukogu, seda tüüpi objektidele on kahetsusväärne nimi. Planeetide udul pole midagi pistmist planeetidega ja kõige sellega, mis on seotud tähtedega. Planeedi udukogu on tegelikult tähejääk: hele särav laip, mis jääb üle pärast seda, kui täht saab kütusest otsa ja sureb. Järele on jäänud keerulise struktuuriga erineva temperatuuriga gaaside pilved, mille keskel valgustab valge kääbus.
Neid kutsuti planeediliseks uduks, kui neid esmakordselt teleskoopide kaudu nähti, sest kaugelt vaadates näevad nad sarnased meie Päikesesüsteemi gaasihiiglastega. Kahjuks on nimi takerdunud, segades sellest ajast peale astro-uudishimulikku.
Saturni udukogu ehk NGC 7009, nagu ta teada on, on seal üks keerukamaid planeedisubu ja see keerukus muudab selle astronoomide ja astrofüüsikute jaoks huvitavaks uurimisobjektiks. Miks see poleks? Vaadake ainult seda.
See uus uuring on esimene kord, kui MUSE seadet VLT-l kasutatakse galaktilise planeedi udukogu uurimiseks. Uuringusse kaasatud astronoomide sõnul on MUSE ilmutanud Saturni udukogu ootamatut keerukust.
Udu ise koosneb gaasist ja tolmust, mille välja saatis punane hiiglaslik täht oma elu lõpul ja mille keskel süttis vasakpoolne valge kääbus. Astronoomid teavad seda, sest nad näevad kogu protsessi, mida taevalaotuses kasutatakse erinevates eluetappides. Kuid mida nad ei tea, on detail planeedi udukogu moodustumise ajaloos. Ja neile ei meeldi, et nad ei tea.
VLT-l olev MUSE instrument sobib selliseks tööks ideaalselt.
MUSE-l on võimas võime tajuda valguse intensiivsust sõltuvalt selle värvist või lainepikkusest kõigil selle piltidel olevatel pikslitel. Ühe pildi abil saab MUSE saada 900 000 spektrit pisikesi taevalaike. See suudab jäädvustada objektide pilte, nagu näiteks planeedisumu, kolmemõõtmeliselt ning astronoomid kasutasid kogu seda teavet Saturni udukogu ootamatu keerukuse paljastamiseks. Nad leidsid mitmesuguste aatomite ja ioonidega seotud struktuure.
"Uuringust selgus, et need struktuurid esindavad udukogu omaduste tegelikke erinevusi, näiteks suuremat ja madalamat tihedust, aga ka kõrgemat ja madalamat temperatuuri," selgitab Jeremy Walsh, Euroopa Lõunavaatluskeskuse (ESO) teadur ja uuringu esimene autor. Uuring. Walsh teatas, et üks neist tagajärgedest on see, et „ajaloolised ja lihtsamad uuringud, mis põhinevad planetaarsete udukogumite morfoloogilisel väljanägemisel, näivad viitavat olulistele seostele gaasi põhitingimustega”.
Kasutades seadme MUSE ja VLT võimsust, paljastas uuringu taga olev meeskond andmed, mis näitasid, et selle udukogu sees olev gaas pole mingil juhul ühtlane. Nende paberil kaardistatakse nelja temperatuuri ja kolme tihedusega udus olevad gaasi ja tolmu alamformatsioonid.
Ana Monreal Ibero, artikli teine autor ja IAC-i teadlane, märkis vesiniku ja heeliumi olemasolu ja jaotumise kohta Saturni udus. Vesinik ja heelium on kaks kõige rikkalikumat elementi universumis ning nende omadused udus on olulised objekti moodustumise ja selle loonud punase hiiglase surma mõistmiseks.
Vesiniku kohta ütles Ibero: “Tolmu olemasolu udus võib tuletada ka vesiniku eri emissiooniliinide vahelise värvuse muutumisest, mille eeldatavat värvi saab aatomiteooria abil kindlaks teha. Meie meeskond leidis, et tolmu jaotus udus ei ole ühtlane, kuid see näitab tilka sisemise gaasi kesta ääres. See tulemus viitab järskudele muutustele tolmu väljutamisel päikesetüüpi tähe viimaste surmakõrbete ajal või alternatiivina tolmu tekke ja hävimise kohta kohalikul tasandil. "
Kui tegemist on heeliumiga, siis praegune udukogu teooria ütleb, et selle jaotus planeedis udus peaks olema ühtlane. Selle testimiseks kasutasid autorid MUSE andmeid, et kaardistada heelium Saturni udus. Nad leidsid variatsioone, mis järgisid udukogu kesta morfoloogiat. "See tähendab, et heeliumi määramise praegused meetodid vajavad parandamist või tuleks tagasi lükata eeldus, et arvukus on ühtlane." ütleb Monreal Ibero.
Planeetide udukogu on põnevad objektid. Nende helendavad kummituslikud gaasi ja tolmu loorid on silmale vastupandamatud. See on esimene kord, kui MUSE-d kasutatakse planetaarse udukogu uurimiseks ja kuigi objekti ilu on pisut võluv, on selle aluseks olev teadus, mis intrigeerib astronoome ja astrofüüsikuid.
Töö autorid tunnistavad, et nad esitavad mõnes mõttes vaid piiratud koguses analüüse. Kuid nende töö näitab, et MUSE instrument on potentsiaali täis. Nagu nad oma töö kokkuvõttes ütlevad: "Vaatlused näitavad selle instrumendi tohutut potentsiaali laiendatud emissiooniga udukogude optiliste spektroskoopiliste uuringute edendamisel."
- IAC pressiteade: “Saturni udukogu paljastab selle keerukuse”
- ESO pressiteade: “Saturni udukogu kummalised struktuurid”
- Uurimistöö: Kujutise spektroskoopiline uuring MUSE-ga planetaari udust NGC 7009
- Vikipeedia kanne: Saturni udukogu
- ESO veebileht: MUSE mitme ühikuga spektroskoopiline uurija
