Orion: Tähtkuju, mille täht on rekordiliselt nõrga heledusega

Jaanuaris 2020 juhtus midagi kummalista Orioni õlavahema märkiva tähega. Betelgeuse oli muutunud umbes 2,5 korda nõrgemaks ja paarisaja päeva jooksul langes ta heledusastmele +1.614 — tema nõrgeim, külmim näit 25 aasta jooksul jälgimisel. Mõned kuud arutasid astronoomid tõsiselt, kas Jahimehe õlavahemega juhtuma puhkenema.

Orion ei vajanud halvatunud tähte, et saavutada kuulsust. See on üks 84 tähtkujust, mida tunnustavad kaasaegsed astronoomid, ja see oli juba tuntud taevavaatlejate seas, kui 2. sajandi astronoom Ptolemaios tegi selle oma algses loendis 48 kaastähtkujudest. Vähesed tähemustrid on tavalikud: kolm tähte korralik rida, mille ümber on kaar supergigantkid, mis on piisavalt heledus, et läbida linnade valgusaknega.

See, mis järgneb, on tuuri numbrite taga selle kuulsa kontuuriga — kuidas Orioni mõõdetakse ja kaardistamisel, mis teeb tema kõige heledamad tähed ebatavaliseks ning kuidas laiapildiline fotograafia piirkonnast võtab palju rohkem kui silm üksinda kunagi võinuks.

Orion katab 584 ruutdraadi taevast, mis teda paigutab 26. kohale suuruse järgi 88 kaasaegse tähtkuju hulgas — austusväärne taeva osa, kuigi kaugelt suurim. Tema kontuur tundub iganev, kuid täpne piir on suhteliselt uus leiutis: 1930. aastal joonistas Belgia astronoom Eugène Delporte Orioni ametliku piiri 26-poolse hulknurgana, osana projektist, mis andis igale tähtkujule taevakaardisel fikseeritud, kattumatu joone.

See formaalsusjoon on see, mis lubab astronoome öelda kindlusega, millised tähed kuuluvad Orionile ja millised naabritele, kuigi tähtkuju ise on vaid inimese poolt joonistaht muster tähtede kohal, millel puudub omavaheline ühendus.

Orion istub piisavalt lähedal taeva ekvaatorile, et ilmuda peaaegu igalt asustuslikul laiuskraadilt, ning isegi äärmuslikum vaatepunkt ei saa seda täielikult peita. Amundsen-Scotti Lõunapooluse jaama vaatlejad näevad Rigeli tõusvat vaid 8 kraadi horisondi kohal, Orioni vöö pühkides sama madala joone pidi. See on kestimatu, libisev vaade, mitte korralik tõus — kuid see tähendab, et Kreeka jahimehe järgi nimetatud tähtkuju ilmub lühikeselt ka maailma põhjas.

Betelgeuse on tähtede standardite järgi vaid keskealine, alla 10 miljoni aasta vana, kuid tema tohutus mass on sundinud teda tema elutskli lõpul kiiresti. Astronoomid ootavad, et see kiire areng lõpeb supernoovaga järgmise 100 000 aasta jooksul — silmapilk kosmilisel ajaskalal, kuigi peaaegu kindlasti mitte kelle tahes elus, kes täna elab.

Isegi ilma plahvatuseta jääb Betelgeuse harvemalt vaikima. Tavalistes tingimustes hõivab ta 11. kohta taeva kõige heledamaste tähtede hulgas, kuid 2019. aasta lõpuks oli see reaaling kõigutanud 10. kohast 23. kohani, võnkumne piisavalt ebatavalises, et professionaalsed ja amatöörvaatlejad asuksid palju tähelepanu pöörama.

See tähelepanu ei jäänud kasuta. Betelgeuse heledus langes paarisaja päeva jooksul umbes 2,5 korda nõrgemaks kui tavapärane ja veebruariks 2020 oli ta stabiliseerunud rekordalusele heledusastmele +1.614 — tema nõrgeim, külmim olek 25 aasta jälgmisel. Uudistemedias ilmusid pealkirjad peatsest supernoovast, kuigi muutus lõpuks tagasi pöördus ja täht jälle helendas tavalisemate väärtuste suunas.

Astronoomidel oli juba elutsükli ette tulossa nii kummalise tähe mõistmisekil. 1995. aastal oli nõrkade objektide jaoks ehitatud Hubble' kosmoseteleskoobil olevalt kaamera tootnud Betelgeuse kettale ultravioletfoto, mis oli teravdapilt maa-alustele interferomeetritele võimeliste asjade ees — esimene kord, kui ükski tavateleskoob oli otseselt pildistanud ühegi teise tähe pinda kui Päikese. See algsel juhul tegi 2020. aasta muutuse midagi, mida teadlased saatsid mõõta, mitte müsteeriumit, mis algab nullist.

Betelgeusen vastasküljel tähtkuju istus Rigel, Orioni jalga märkiv. Palja silmaga näeb see välja ühe sinimustvetes punktina, kuid tegelikult on see süsteem kõige heledaim ja massiivneim liige, mis koosneb vähemalt neljast omavahel seotud tähest. See, mis Maalt näeb lihtsana, on lähedalt väike rahvahulk.

Rigeli seakaaslane ei olnud sajandeid ilmselge. William Herschel nägi seda, kinnitas Rigel kahendtähe, 1. Oktoobril 1781 ja registreeris leiu oma kahendtähtede kataloogis. Tuli teleskoop, valus mõõtmine ja Herscheli treenitud silm et jagada see, mida palja silmaga vaatlejad olid pidanud ühe täheks jada tuhandete aastate.

Orioni vöö kolm tähte on selle kõige tuntuim tunnus ja igaühel on oma isiksus. Alnitak istub umbes 800 valgusaastat kaugel ja paistab heledusastmega 1,8, helendades 100 000 korda Päikese heledust — kuigi nii palju seda energiat läheb ultravioletseks valguseks, et inimese silm tabab vaid murru selle tõelisest väljundist. Mintaka, neist kõige läänepoolnem, asub kaugemal 915 valgusaastat ja paistab heledusastmega 2,21.

Alnilam, vöö keskmine täht, kannab nime, mille taha on tõelised ajaloolised teatised: määratletud kui Epsilon Orionis, võtab oma nime araabia fraasist, mis tähendab "pärlite rida" — sobiv kirjeldus tähele, mis istub korralikult kahe naabri vahel selles kuulsas kolme-tähe reas.

Üks Orioni laiapildiline astrofoto võib ulatuda peaaegu 25 kraadi taevale, piisavalt lai, et jäädvustada tähtkuju peast jalateni ühes kaadris. See pildiliik teeb rohkemat kui tuntuds tähtede jäädvustamist — sama vaade jäädvustab ka Hobujapa Udukogud, M78 hajusa heleduse ja Orioni vöö tähtede täisrea üksteise suhtes.

Piirkond võlgneb selle rikkuse tähest tagapool olevale: kasvandusele, kus sünnituvad uued tähed, kallistatud kosmilises tolmus ja helendavas vesinikus, asetatud umbes 1500 valgusaasta kaugusel asetseva molekulaarse pilve servale. Orioni Udukogud ja tähtkuju kõige heledamad tähed on palja silmaga piisavalt lihtne leida, kuid nõrgemad tolmupilved ja nende ümber olev tähtedevaheline gaas on palju keerulisem jäädvustada — nad vajavad pikki ekspositsioonid ja tundlikat seadistust üldse ilmumiseks.

Igal valgusaastal arv, mis on kinnitatud tähele selles artiklis — Alnitaku 800, Mintaka 915, Udukogue 1500 — sõltub kauguse mõõtmismissioonidest, mis aja jooksul täpsustuvad. Hipparcos satelliidi astroomeetriliste andmete uus vähendamine parandas mõõtmise täpsust 2,2 kordselt võrreldes 1997. aastal avaldatud kataloogiga, teravdades tähtede heleduse ja galaktikasel liikumise numbreid, millel astronoomid valdkonnas nüüd üles ehitavad.

See on meeldetuletus, et tähtkuju numbrid ei ole kivisse hakitud. Kujud jäävad aastast aastasse samaks, kuid nende taha jäävad mõõtmised muutuvad teravamaks — mis on täpselt, kuidas täht nagu Betelgeuse võib taustaliku kurioos osta tiitli lehele muutuse peaaegu õitsest.

• APOD: 2010 October 23 - Orion: Head to Toe
• arXiv: Validation of the new Hipparcos reduction