maanantai 25. kesäkuuta 2018

Hieman tähtitaivaan sumuista

Meille suomalaisille tutuimpiin tähtitaivaan sumumaisiin kohteisiin kuuluu talven öissä loistava Orionin suuri kaasusumu (M42, NGC 1976). Se on 1344 ± 20 valovuoden etäisyydellä sijaitseva mainiosti paljain silmin näkyvä tähtien syntyalue. Fyysisesti se kuuluu laajempaan kokonaisuuteen, jonka osia ovat mm. Barnardin luuppi (Sharpless 2-276) ja Hevosenpääsumu (Barnard 33). Kaukoputkella paljastuu mm. Trapetsina tunnettu neljän tähden rykelmä sekä aivan M42:n pohjoispuolella erottuu M43, jonka pimeä sumu erottaa pääkohteesta.

Orionin sumukin kalpenee Eta Carinae -sumulle NGC 3372. Se sijaitsee niin syvällä etelässä, että se nousee päiväntasaajallakin vain 30 asteen korkeuteen. Kohteen laajuus on peräti neljä neliöastetta. Nicolas Louis de Lacaille löysi sumun vuonna 1751 Hyväntoivonniemellä. Pienelläkin kiikarilla näkyviin sumun yksityiskohtiin kuuluvat tummina pölyjuovina kohdetta halkovat pimeät sumut. Linnunradassa Jousimiehen haarassa sijaitsevan kohteen etäisyys on 6500-10000 valovuotta. Saman haaran pohjoisemmassa osassa on monia muita sumuja, kuten Trifidsumu M20 ja Laguunisumu M8. Nämä hienot kohteet näkyvät aivan Linnunradan vyön leveimmän ja runsastähtisimmän alueen tuntumassa ja erottuvat aivan horisontin tuntumassa Etelä-Suomessa alkusyksyllä ja loppukeväällä. Paremmin havaittavissa on näistä hieman pohjoiseen sijaitseva Omegasumu M17, jolla on suuri pintakirkkaus. Läheinen kotkasumu M16 on laajempi, mutta ei niin silmiinpistävä.

Planetaariset sumut ovat syntyneet kuolleiden pienten ja keskikokoisten tähtien ympärille. Tähti päästää punaiseksi jättiläiseksi paisumisen jälkeen ulko-osistaan vapaaksi laajenevan kaasukuoren, joka nähdään sumuna. Tyyppiesimerkki tällaisesta on yksi syksyisen taivaan helmistä, Lyyran rengassumu M57. Tätä kosmista donitsia on sen pienen koon vuoksi vaikea erottaa tähdistä kiikarilla, mutta pienelläkin kaukoputkella se näkyy selvärajaisena komeana ilmestyksenä. Monien havaitsijoiden mielestä vieläkin komeampi on saman taivaansuunnan Nostopainosumu M27 Ketun tähdistössä. Suodattimien avulla kohde erottuu vaikka keskellä kaupunkia. Matalalla Vesimiehessä samaan vuodenaikaan erottuva Helixsumu NGC 7293 on toista maata: halkaisija ylittää täysikuun mutta pintakirkkaus on lähellä olematonta. Kohde on yksi lähimmistä planetaarisista sumuista etäisyyden ollessa 714 +88/-68 valovuotta. Pienempi, mutta helpommin havaittavissa on omalaatuisen muotoinen Kissansilmäsumu NGC 6543 ekliptikan pohjoisnavan lähellä ja niin ikään veikeä Pöllösumu M97 Otavan Merak-tähdestä kaakkoon.

Monet emissiosumut kuten Joutsenen laaja ja melko tasainen Pohjois-Amerikkasumu NGC 7000 ja sitä himmemmät Yksisarvisen Rosettesumu (NGC 2237-2239, 2244, 2246) ja Perseuksen Kaliforniasumu (NGC 1499) näyttävät valokuvissa syvänpunaisilta. Syynä tähän on, että ne säteilevät pääasiassa vedyn alfa-spektriviivan valoa 656,3 nm:n aallonpituudella. Vetyä on 75 % maailmankaikkeuden näkyvästä aineesta ja vaikka suurin osa muusta osuudesta on heliumia, se ei jalokaasuna muodosta ioneja kovin herkästi. Niinpä elektronit eivät pääse virittymään ja siirtymään alemmille energiatasoille samalla sähkömagneettista säteilyä vapauttaen. Heijastussumut puolestaan ovat pitkälti samanvärisiä kuin tähdet. Planetaarisissa sumuissa ja supernovajäännöksissä on suhteellisen paljon raskaita alkuaineita, joiden spektrit näkyvät paikoin hyvinkin monipuolisina sävyinä valokuvissa. Ikävä kyllä visuaalihavaitsija jää niistä paitsi.

Hejastussumut ovat tavallisesti melko pieniä ja vaatimattoman näköisiä. Niiden valo on läheisistä tähdistä heijastunutta, sillä lämpötila ei ole suotuisa emissiosumuille tyypilliselle atomien ionisaatiolle. Vähän Orionin vyöstä itään sijaitseva M78 (NGC 2068) on ainoa Messierin luetteloon päässyt tämän kategorian kohde. Muodoltaan komeettaa muistuttava Yksisarvisen NGC 2261 (Hubblen muuttujasumu) on yksi harvoista syvän avaruuden kohteista, joissa pystyy havaitsemaan selvää muodon kehitystä jo muutaman vuoden ajanjaksolla. Pienelläkin kaukoputkella kohde on hyvin komeettamainen. Seulasten eli Plejadien (M45) tähtien ympärillä on useita sinisiä heijastussumuja, joita on erittäin vaikea havaita visuaalisesti. Suodattimistakaan ei ole apua, koska heijastussumujen spektri on hyvin leveäkaistainen.

Supernovajäännösten synty liittyy massiivisten tähtien räjähdyksiin. Tunnetuin supernovajäänne on Härän tähdistön Rapusumu (M1, NGC 1952). Tähti päätti päivänsä vuonna 1054 ja kiinalaiset pystyivät havaitsemaan sen rippeet päivätaivaalta useiden viikkojen ajan. Nyt kohteen näennäinen magnitudi on 8,4. Pintakirkkaus laskee kohteen laajetessa. Joutsenen itäisessä siivenkärjessä sijaitseva Harsosumu (NGC 6960, 6992, 6995, 6974, 6979) liittyy 5000-8000 vuoden takaiseen tähden kuolemaan, joten kaasupilvi on ehtinyt levitä jo usean asteen läpimittaiselle alueelle. Kohde ei ole kovin hankala nähdä, etenkään jos käyttää UHC- tai O-III-suodattimia. Harsosumun vastine eteläisellä taivaalla on Purjeen supernovajäännös, jonka aiheutti tähden räjähdys 11000-12300 vuotta sitten. Kohteen halkaisija on noin 8 astetta. Myös Joutsenen Sadrin alueen emissiosumujen liepeillä sijaitsevaa Sirppisumua on usein virheellisesti kuvailtu supernovajäännökseksi sen muodon vuoksi. Todellisuudessa kohde muodostui, kun nopeamman tähtituulen törmäys hitaampaan synnytti shokkiaallon.

Pimeät sumut ovat harmillisen vähälle huomiolle jääneitä havaintokohteita. Niiden tummuus aiheutuu taempana sijaitsevien tähtien valon absorptiosta pöly- ja kaasupilvessä. Lajin edustajista laajin on Linnunradan suuri repeämä, joka alkaa NGC 7000:n eteläpuolelta ja jatkuu kymmenien asteiden matkalla kohti galaktista keskusta. Tämän valtavan kompleksin pienempiä osia, joilla on omat luettelonumeronsa, voi havaita vaikka paljain silmin pimeällä maaseudulla. Vastaavasti Etelän ristin vieressä näkyy noin 7x5 asteen laajuinen Hiilisäkki. Sen kontrasti runsastähtiseen Linnunrataan verrattuna on mykistävä. Hevosenpääsumu IC 434 sijaitsee hieman Orionin Alnitak-tähdestä etelään. Se näkyy emissiosumua vasten ja on vaikea erottaa edes vähäisen valosaasteen keskellä. Tämä on yksi harvoja kohteita, joihin voi visuaalihavainnoissa sujuvasti käyttää tähtikuvaajien suosimaa H-Beta-suodatinta.

Sumuista löytyy lukuisia visuaalihavaitsijoille ja valokuvaajille - sekä keltanokille että edistyneille - sopivia kohteita. Kohteiden näkemisestä tai kuvaamisesta itse syntyvä tunne on sellainen, että sitä ei mitenkään voi verrata Hubble-kuvien katseluun. Monet sumut sijaitsevat avoimien tähtijoukkojen yhteydessä tai muuten runsastähtisillä alueilla. Eipä muuta kuin havaitsemaan, ja raportoimaan havainnoista myös Taivaanvahtiin.

Orionin kaasusumu M42/M43 ja sen pohjoispuolella sijaitseva heijastussumu (NGC 1973, 1975, 1977).

Trifidsumu M20 ja eteläisempi Laguunisumu M8 Kreikasta kuvattuina.

Nostopainosumu M27 on valokuvissa aika lailla samanmuotoinen kuin visuaalisesti.

Pohjois-Amerikkasumu (NGC 7000) ja siitä pimeän sumun erottama Pelikaanisumu (IC 5070, 5067).

Plejadien (M45) kirkkaiden nuorten sinisten tähtien ympärillä on paljon heijastavaa sumuainesta.

Joutsenen emissiosumuja. Lähellä alareunaa oikealla puoliskolla Sirppisumu NGC 6888. Sadr lähellä vasenta yläkulmaa.

Hevosenpääsumu (Barnard 33) piirtyy punertavaa vetysumua vasten. Kuvaan mahtuu myös muita sumuja, kuten keltainen pimeiden sumujen halkoma Liekkisumu (NGC 2024).

Harsosumussa on useita osia, joiden loistoa Linnunradan runsas tähtikenttä hieman vie piiloon.