Udud kosmoses – üks universumi imedest, mis rabab oma ilu poolest. Need on väärtuslikud mitte ainult visuaalselt. Udude uurimine aitab teadlastel selgitada kosmose ja selle objektide toimimise seaduspärasusi, korrigeerida teooriaid Universumi arengu ja tähtede elutsükli kohta. Tänapäeval teame nendest objektidest palju, kuid kaugeltki mitte kõike.
Gaasi ja tolmu segu
Üsna pikka aega, kuni üle-eelmise sajandi keskpaigani, peeti udukogusid täheparvedeks, mis asuvad meist märkimisväärsel kaugusel. Spektroskoopi kasutamine 1860. aastal võimaldas kindlaks teha, et paljud neist koosnevad gaasist ja tolmust. Inglise astronoom W. Heggins leidis, et udukogudest tulev valgus erineb tavaliste tähtede kiirgusest. Esimese spekter sisaldab eredavärvilisi jooni, mis on segatud tumedatega, teisel juhul aga selliseid musti ribasid ei täheldata.
Edasised uuringud on näidanud, et Linnutee ja teiste galaktikate udukogudkoosneb peamiselt kuumast gaasi ja tolmu segust. Sarnaseid külmmoodustisi kohtab sageli. Selliseid tähtedevahelisi gaasipilvi nimetatakse ka udukogudeks.
Klassifikatsioon
Sõltuv alt udukogu moodustavate elementide omadustest on neid mitut tüüpi. Kõiki neid esitatakse suurel hulgal kosmose avarustes ja need on astronoomidele ühtviisi huvitavad. Ühel või teisel põhjusel valgust kiirgavaid udukogusid nimetatakse tavaliselt hajusateks või heledateks. Nende vastas on põhiparameetris muidugi tumedad. Hajusid udusid on kolme tüüpi:
- peegeldav;
- probleem;
- supernoova jäänused.
Emissiooniudud jagunevad omakorda uute tähtede tekke piirkondadeks (H II) ja planetaarseteks udukogudeks. Kõiki neid tüüpe iseloomustavad teatud omadused, mis muudavad need ainulaadseks ja väärivad põhjalikku uurimist.
Tähekujunemispiirkonnad
Kõik emissiooniudud on erineva kujuga helendavate gaaside pilved. Nende peamine element on vesinik. Udu keskel paikneva tähe mõjul ioniseerub ja põrkub pilve raskemate komponentide aatomitega. Nende protsesside tulemuseks on iseloomulik roosakas sära.
Kotka udukogu ehk M16 on seda tüüpi objektide suurepärane näide. Siin on tähtede moodustumise piirkond, kus on palju noori, aga ka massiivseid kuumi tähti. Kotka udukogu on kohtkus asub tuntud kosmosepiirkond, Loomise sambad. Need tähetuule mõjul tekkinud gaasiklombid on tähtede tekkevöönd. Valgustite teke on siin põhjustatud gaasi- ja tolmusammaste kokkusurumisest gravitatsiooni mõjul.
Hiljuti said teadlased teada, et me saame Loomise sammasid imetleda veel vaid tuhat aastat. Siis nad kaovad. Tegelikult toimus sammaste hävitamine umbes 6000 aastat tagasi supernoova plahvatuse tõttu. Kuid valgus sellest kosmosepiirkonnast on meieni jõudnud umbes seitse tuhat aastat, nii et astronoomide poolt meile arvutatud sündmus on vaid tuleviku küsimus.
Planeedi udukogud
Järgmist tüüpi helendavate gaasi- ja tolmupilvede nime võttis kasutusele W. Herschel. Planetaarne udukogu on tähe elu viimane etapp. Valgusti poolt heidetud kestad moodustavad iseloomuliku mustri. Udu meenutab ketast, mis väikese teleskoobiga vaadates tavaliselt planeeti ümbritseb. Praeguseks on teada rohkem kui tuhat sellist objekti.
Planeedud udukogud on osa punaste hiiglaste muutumisest valgeteks kääbusteks. Kihistu keskmes on O-klassi valgustitele oma spektri poolest sarnane kuum täht, mille temperatuur ulatub 125 000 K. Planetaarsed udukogud on enamasti suhteliselt väikese suurusega – 0,05 parseki. Enamik neist asub meie galaktika keskel.
Tähe poolt maha paisatud gaasiümbrise mass on väike. See on kümnendikud Päikese sarnasest parameetrist. Gaasi ja tolmu segu eemaldatakseudukogu keskpunkti kiirusega kuni 20 km/s. Kest on eksisteerinud umbes 35 tuhat aastat ja muutub seejärel väga haruldaseks ja eristamatuks.
Funktsioonid
Planeedi udukogu võib olla erineva kujuga. Põhimõtteliselt on see nii või teisiti palli lähedal. Seal on ümmargused, rõngakujulised, hantlikujulised ebakorrapärase kujuga udukogud. Selliste kosmoseobjektide spektrid hõlmavad helendava gaasi ja kesktähe kiirgusjooni ning mõnikord ka tähe spektri neeldumisjooni.
Planeedi udukogu kiirgab tohutul hulgal energiat. See on palju suurem kui kesktähe oma. Kihistu tuum kiirgab oma kõrge temperatuuri tõttu ultraviolettkiiri. Nad ioniseerivad gaasiaatomeid. Osakesed kuumutatakse, ultraviolettkiirguse asemel hakkavad nad kiirgama nähtavaid kiiri. Nende spekter sisaldab emissioonijooni, mis iseloomustavad kihistut tervikuna.
Kassisilma udu
Loodus on meister ootamatute ja kaunite vormide loomisel. Selles suhtes väärib tähelepanu planetaarne udukogu sarnasuse tõttu, mida nimetatakse kassisilmaks (NGC 6543). See avastati 1786. aastal ja see oli esimene, mille teadlased tuvastasid helendava gaasi pilvena. Kassisilma udukogu asub Draco tähtkujus ja sellel on väga huvitav keeruline struktuur.
See moodustati umbes 100 aastat tagasi. Seejärel heitis kesktäht oma kestad maha ja moodustas objekti mustrile iseloomulikud kontsentrilised gaasi- ja tolmujooned. pealTänapäeval on udukogu ilmekaima keskstruktuuri tekkemehhanism ebaselge. Sellise mustri ilmumist seletab hästi kaksiktähe asukoht udukogu tuumas. Seni aga puuduvad tõendid selle olukorra toetamiseks.
NGC 6543 halo temperatuur on ligikaudu 15 000 K. Udu tuum kuumutatakse temperatuurini 80 000 K. Samal ajal on kesktäht mitu tuhat korda heledam kui Päike.
Kolossaalne plahvatus
Massiivsed tähed lõpetavad sageli oma elutsükli suurejooneliste "eriefektidega". Tohutu võimsusega plahvatused põhjustavad valgusti kõigi väliste kestade kadumise. Keskmest eemalduvad nad kiirusega üle 10 000 km/s. Liikuva aine kokkupõrge staatilisega põhjustab gaasi temperatuuri tugeva tõusu. Selle tulemusena hakkavad selle osakesed hõõguma. Sageli ei ole supernoova jäänused sfäärilised moodustised, mis tundub loogiline, vaid erineva kujuga udukogud. See juhtub seetõttu, et suurel kiirusel väljutatav aine moodustab ebakorrapäraselt trombe ja kobaraid.
Tuhande aasta tagune jälg
Võib-olla kuulsaim supernoova jäänuk on Krabi udukogu. Tema sünnitanud täht plahvatas peaaegu tuhat aastat tagasi, 1054. aastal. Täpne kuupäev määrati kindlaks Hiina kroonikate järgi, kus selle sähvatus taevas on hästi kirjeldatud.
Krabi udukogu iseloomulik muster on supernoova poolt väljapaisatud gaas, mis pole veel tähtedevahelise ainega täielikult segunenud. Objekt asub 3300 valgusaasta kauguselmeile ja laieneb pidev alt kiirusega 120 km/s.
Keskmes asub Krabi udukogu supernoova jäänuk – neutrontäht, mis kiirgab elektronide vooge, mis on pideva polariseeritud kiirguse allikad.
Peegeldusudukogud
Teist tüüpi need kosmoseobjektid koosnevad külmast gaasi ja tolmu segust, mis ei suuda iseseisv alt valgust kiirata. Peegeldusudud helendavad läheduses asuvate objektide mõjul. Need võivad olla tähed või sarnased hajusad moodustised. Hajutatud valguse spekter jääb samaks kui selle allikate spekter, kuid vaatleja jaoks domineerib sinine valgus.
Seda tüüpi väga huvitav udukogu on seotud Merope tähega. Plejaadide klastrist pärit valgusti on mitu miljonit aastat hävitanud mööduvat molekulaarpilve. Tähe mõju tulemusena reastuvad udukogu osakesed kindlas järjestuses ja tõmmatakse selle poole. Mõne aja pärast (täpne aeg pole teada) võib Merope pilve täielikult hävitada.
Tume hobune
Hajutatud moodustised vastandatakse sageli neelavale udukogule. Linnutee galaktikas on neid palju. Need on väga tihedad tolmu- ja gaasipilved, mis neelavad valgust nende taga asuvatest emissiooni- ja peegeldusudukogudest ning tähtedest. Need külmad kosmilised moodustised koosnevad enamasti vesinikuaatomitest, kuigi sisaldavad ka raskemaid elemente.
Selle tüübi suurepärane esindaja on Hobusepea udukogu. See asub Orioni tähtkujus. Udu iseloomulik kuju, mis on nii sarnane hobuse peaga, tekkis tähetuule ja kiirguse mõjul. Objekt on selgelt nähtav tänu sellele, et selle taustaks on hele emissioonimoodustis. Samal ajal on Hobusepea udukogu vaid väike osa laiendatud, peaaegu nähtamatust, neelavast tolmu- ja gaasipilvest.
Tänu Hubble'i teleskoobile on udukogud, sealhulgas planetaarsed, tänapäeval tuttavad paljudele inimestele. Fotod ruumipiirkondadest, kus need asuvad, avaldavad hinge sügavusele muljet ega jäta kedagi ükskõikseks.
