SkyFlux
Spiraalgalaktika M83 külm gaas ALMA pildil: seda kujundavad varb ja harud
Avaldatud · Uuendatud
Tšiilis asuva ALMA observatooriumi uus pilt näitab spiraalgalaktikat M83 mitte tähtede valguses, vaid külma gaasi nõrgas raadiokiirguses. Sellest gaasist sünnivad uued tähed. Mõõtmistest selgub, et gaasi olekut kujundavad eelkõige galaktika pöörlemine, keskne varb ja spiraalharud; noored tähed mõjutavad seda ainult oma vahetus ümbruses.
Pilt tähetekke toorainest
M83 asub umbes 15 miljoni valgusaasta kaugusel Hüdra tähtkujus; inglise keeles tuntakse seda ka nime all Southern Pinwheel. Tavalisel fotol paistab see tähtedest ja tolmust koosneva heleda spiraalina. ALMA on raadioantennide võrk Tšiili Andides Chajnantori platool ja see näeb hoopis muud: millimeeterlaineid, mida kiirgavad külmade gaasipilvede molekulid.
Need pilved on olulised, sest peaaegu iga täht sünnib sellise pilve kokkuvarisemisel. Kui tähed on süttinud, soojendavad nad ümbritsevat gaasi ja soojenemine takistab edasist kokkuvarisemist. Samal ajal hoiab galaktika pöörlemine gaasi pidevalt liikumises. Need mõjud koos määravad, kui kiiresti galaktikas uusi tähti tekib.
M83 sobib selle uurimiseks hästi kahel põhjusel. See sarnaneb väga meie Linnuteega, mis on samuti keskse varvaga spiraalgalaktika ehk varbspiraalgalaktika. Lisaks näeme galaktikat peaaegu otse pealt, nii et selle harud, varb ja harudevahelised alad on kõik näha ega kata üksteist.
Gaasi kujundab galaktika ehitus, mitte tähed
Pilt pärineb Jin Koda juhitud uuringust, mis ilmus 2025. aastal ajakirjas The Astrophysical Journal. Külma gaasi jälgivad astronoomid süsinikmonooksiidi (CO) molekulide järgi. Uurijad kaardistasid CO kahe iseloomuliku spektrijoone kiirgust; kaardi lahutusvõime on umbes 150 valgusaastat, nii et sellest väiksemaid detaile ei ole võimalik eristada. Lühema lainepikkusega joon tekib üleminekul molekuli kõrgemalt energiatasemelt, seega kiirgab gaas seda joont tugevalt alles siis, kui on tihedam või soojem. Kahe joone intensiivsuste suhe annab seetõttu märku, kui tihe või soe gaas on.
Joonte suhe peegeldab galaktika ehitust: harude vahel on see väike, harudes ja varva piirkonnas suurem ning päris galaktika keskmes kõige suurem. Seega on harudes ja varva piirkonnas gaasi tihedus, temperatuur või mõlemad umbes kaks kuni kolm korda suuremad kui harude vahel. Suhe on suurem ka neis haruosades, kus tähti ei teki, nii et gaasi muudavad seal harud ise, mitte tähed. Noorte täheparvede ümber on suhe veelgi suurem, kuid see tõus piirdub nende vahetu ümbrusega.
Autorite järeldus on, et M83 ketta suuremas osas määravad gaasi oleku galaktika pöörlemine, varb ja harud, noorte tähtede soojendav mõju aga piirdub nende lähiümbrusega. Kuna varasemad Linnutee ja teiste varbspiraalgalaktikate uuringud on jõudnud sarnasele tulemusele, arvavad autorid, et selline muster on neis galaktikates tavaline.
Kus ja millal M83 taevas paistab
M83 otsetõus on 13 h 37 min ja deklinatsioon −29° 52′. Sellise deklinatsiooniga objekt ei tõuse umbes 60. põhjalaiuskraadist põhja pool üldse horisondi kohale. Eesti jääb sellest piirist veidi lõuna poole, nii et isegi kõige kõrgemas asendis kerkib M83 meil vaid napilt horisondi kohale ja seda on praktiliselt võimatu näha. Ka suuremast osast Euroopast paistab see madalal lõunataevas ja seda on raske tabada. Lõunapoolkeral on M83 aga hõlpsasti vaadeldav: umbes 60. lõunalaiuskraadist lõuna pool ei looju see kunagi ja umbes 30. lõunalaiuskraadil tõuseb see peaaegu seniiti.
Oktoobris on M83 taevas Päikese lähedal ja seda ei saa vaadelda. Aasta lõpu poole ilmub see uuesti hommikutaevasse. Aprilli keskel on M83 Päikesega vastakuti ja öö keskel kõige kõrgemal ning maist septembrini paistab see õhtutaevas.
M83 näiv tähesuurus on umbes 7,5, nii et see on üks taeva heledamaid spiraalgalaktikaid. Kohtades, kus see tõuseb horisondi kohale piisavalt kõrgele, on see näha ka binokliga, kuid ainult väikese ja nõrga udulaiguna, mitte fotodelt tuntud spiraalina. Põhjapoolkera keskmistelt laiustelt on seda raske näha isegi teleskoobiga: Charles Messier, kes vaatles seda 1781. aastal Pariisist, kirjutas, et seda saab näha ainult suurima keskendumisega. NASA hinnangul on M83 kõige lihtsam vaadelda juunis; siis on ta õhtul heas asendis. Pildil kujutatud külma gaasi ei näe aga palja silmaga ega ühegi optilise teleskoobiga: gaas kiirgab millimeeterlaineid, mida suudavad registreerida ainult raadioteleskoobid, näiteks ALMA.
Allikad ja litsentsid
- ALMA observatoorium, A swirling galaxy (5. oktoober 2026) — Pilt ja selle kirjeldus (külma gaasi molekulide valgus, tähetekke toormaterjal), 15 miljonit valgusaastat, M83 sarnasus Linnuteega, vaade peaaegu otse pealt. Pildi litsents CC BY 4.0, vt https://www.almaobservatory.org/en/copyright-notice/ . https://www.almaobservatory.org/en/audiences/a-swirling-galaxy/
- ESO nädala pilt potw2640a (5. oktoober 2026) — Sama pildi algne avaldamine koos lingiga teadusartiklile ja võrdlusega nähtavas valguses. https://www.eso.org/public/images/potw2640a/
- Koda, Egusa, Hirota jt, The Astrophysical Journal 986, 29 (2025), Dynamically Driven Evolution of Molecular Gas in the Barred Spiral Galaxy M83 Traced by CO J = 2–1/1–0 Line Ratio Variations — CO joonte 2–1 ja 1–0 suhte kaart lahutusega 46 pc; suhe madal harude vahel, kõrge varva piirkonnas ja harudes (tihedus või temperatuur 2–3 korda suurem), ka tähetekketa haruosades, kõrgem H II piirkondade lähedal; tähtede mõju on kohalik; gaasi oleku määravad galaktika ehitus ja pöörlemine; tõenäoliselt üldine varbspiraalgalaktikates. https://doi.org/10.3847/1538-4357/add1dc
- NASA Hubble’i Messier’ kataloog, Messier 83 — Hüdra tähtkuju, näiv tähesuurus 7,5, üks heledamaid spiraalgalaktikaid, nähtav binokliga, kõige lihtsam juunis. https://science.nasa.gov/mission/hubble/science/explore-the-night-sky/hubble-messier-catalog/messier-83/
- SIMBAD (CDS), M 83 — Asukoht: otsetõus 13 h 37 min 00,9 s, deklinatsioon −29° 51′ 57″ (J2000), V = 7,52. https://simbad.cds.unistra.fr/simbad/sim-id?Ident=M83
- JPL Horizons — Päikese asukoht 2026. aasta oktoobrist 2027. aasta juulini, mille järgi on arvutatud, millal M83 on vaadeldav. https://ssd.jpl.nasa.gov/horizons/
- SEDS Messier’ andmebaas, Messier 83 — Charles Messier kandis M83 oma kataloogi Pariisis 17. veebruaril 1781 ja kirjutas, et seda saab näha „ainult suurima keskendumisega“; põhjapoolkera keskmistelt laiustelt üks raskemini nähtavaid Messier’ objekte. http://www.messier.seds.org/m/m083.html
