Tähtede omaliikumine — määratlus, põhjused ja näited
Uuri tähtede omaliikumist: määratlus, põhjused ja näited — kuidas tähed Maalt liiguvad, Barnardi täht ning mis aitab määrata tähe kaugust ja liikumist.
Omaliikumiseks nimetatakse seda, kuidas tähed tunduvad Maalt vaadatuna üksteise suhtes väga aeglaselt liikuvat.
Liikumine tekib sellest, et praktiliselt kõik tähed (sealhulgas Päike) liiguvad läbi kosmose suurtel kiirustel — sageli sadades kilomeetrites sekundis. Kuna tähed asuvad meist väga kaugel, on nende näiv omaliikumine taevastel kaartidel äärmiselt väike ja selle märkimiseks on vaja pikki ajavahemikke või väga täpset astromeetriat. Seetõttu arvasid inimesed pikka aega, et tähed on fikseeritud. Isegi vanad kreeklased, kes teadsid palju tähtede kohta ja tuvastasid näiteks tähtede pretsessiooni, ei registreerinud omaliikumist (kuigi nad seda tõenäoliselt kahtlustasid).
Omaliikumise olemasolu tõestati esimesena 1718. aastal, kui Edmond Halley võrdles oma tähepositsioone antiiksete kaartidega ja leidis, et Sirius, Arkturus ja Aldebaran olid nihkunud võrreldes Hipparchose umbes 130 eKr koostatud tähiskaartidega. Isegi peale enam kui 1800 aastat oli nende liikumine siiski väiksem kui pool kraadi.
Omaliikumine on astronoomias oluline tööriist: see aitab eristada lähedasi ja kaugeid tähti ning koos teiste mõõtmistega määrata tähte ruumiline liikumine ja kaugus. Lähedal asuvatel tähtedel on tõttu nende suhtelisest lähedusest tavaliselt suurem näiv omaliikumine (st nad liiguvad taevas kiiremini) kui väga kaugetel tähtedel. Näiteks Barnardi tähe omaliikumine on umbes 10,3 kaaresekundit aastas. See tähendab, et selle positsioon muutub taevas ligikaudu veerandkraadise nurga võrra umbes 87 aasta jooksul — see on suurusjärgus pool Kuu näiva diameetri. Barnardi täht asub Maast umbes 5,98 valgusaasta kaugusel. Samuti kuulub enamik kümnest suurima omaliikumisega tähest lähikonna täheisikute hulka: kaheksa neist on vähem kui 15 valgusaasta kaugusel.
Põhjused, mõõtühikud ja kuidas omaliikumist hinnatakse
Omaliikumist põhjustab peamiselt tähe liikumine suhtes Päikesesüsteemile. Selle nähtava nurkkiiruse suurus sõltub nii tähte tegelikust (tangentsiaalsest) kiirusest kui ka kaugusest. Omaliikumise ühikuks on tavaliselt kaaresekund aastas ("/a) või millikaaresekund aastas (mas/a = 1/1000 kaaresekundit aastas).
Tangentsiaalse (taevapinnal mõõdetava) kiiruse vt kilomeetrites sekundis saab arvutada valemiga:
- vt (km/s) ≈ 4,74 × μ (kaaresekund/a) × d (parseki)
kus μ on omaliikumine ja d tähtede kaugus parsekites. Radiaalne kiirus (liikumine mööda vaateliini) määratakse Doppleri efekti kaudu; mõlemad komponendid annavad koos tähe ruumilise (kolmemõõtmelise) kiiruse.
Oluline on eristada omaliikumist ja parallaksi: parallaks on Maa orbiidi tõttu tekkiv aastane näiv nihe ja selle abil määratakse kaugus; omaliikumine on tähte tegelikust liikumisest põhjustatud püsiv, lineaarselt kuhjuv nihkumine kauemal ajalihul.
Mõõtmismeetodid ja kaasaegsed tulemused
Varem põhinesid omaliikumise leidmised ajaloolistel võrdlustel (nt Halley ja Hipparchose andmed). 20. sajandi lõpus tegi suure läbimurde satelliit Hipparcos, mis mõõtis tuhandete tähtede omaliikumisi täpsusega millikaaresekundites. Alates 2010. aastatest on tööstusharu juhtiv missioon Gaia, mis on andnud miljardeid täpselt paiknevate tähepositsioonide, parallakside ja omaliikumiste mõõtmisi miljonite tähtede kohta, võimaldades uurida Linnutee struktuuri ja pöörlemist ning avastada lähitähtede liikumiste alusel uusi objekte ja keemilisi rühmi.
Miks omaliikumine on tähtis
- See aitab kaardistada kohaliku tähtede kinemaatikat ja mõista Linnutee dünaamikat.
- Suure omaliikumisega tähed on head kandidaadid lähedastele tähtedele või eripärastele liikuvatele rühmadele ning neid kasutatakse lähimasse naabruskonna uuringutes.
- Omaliikumise keerukused võivad paljastada saatjaobjekte (nt kaaslasi, planeete või pruun-hiiresid) läbi väikeste gravitatsiooniliste kõrvalekallete.
Näited
- Barnardi täht — üks tuntumaid ja suurima näiva omaliikumisega tähti (~10,3″/a), asub ligikaudu 5,98 valgusaasta kaugusel.
- Paljud teised kiireliikuvad tähed asuvad meie lähikonnas; kümne suurima omaliikumisega tähe hulgas on enamik vähem kui 15 valgusaasta kaugusel.
Omaliikumise täpne mõõtmine on tänapäeval akadeemilise astrofüüsika ja galaktilise astronoomia põhialus: see annab teavet tähtede vanuste, päritolu, rühmituste ning Linnutee mineviku ja tuleviku kohta.
Barnardi täht on 1985. aastast kuni 2005. aastani oma liikumise tõttu nähtavalt liikunud.
Küsimused ja vastused
K: Mis on õige liikumine?
V: Korrektseks liikumiseks nimetatakse seda, kuidas tähed tunduvad Maalt vaadatuna üksteise suhtes aeglaselt liikuvat.
K: Kuidas toimub omaliikumine?
V: Korraline liikumine tekib seetõttu, et kõik tähed (kaasa arvatud Päike) liiguvad läbi ruumi sadade kilomeetrite kiirusega sekundis, kuigi meil kulub palju aega, et näha, et nad on liikunud.
K: Millal avastati esmakordselt omaliikumine?
V: Edmond Halley märkas esimest korda, et tähed Sirius, Arkturus ja Aldebaran on Hipparchose poolt umbes 130 eKr. koostatud tähistaevas liikunud. 1718. aastal märkas ta esimest korda, et tähed Sirius, Arkturus ja Aldebaran on liikunud oma positsioonilt.
K: Kui kaugele olid need tähed 1800 aasta pärast liikunud?
V: 1800 aasta pärast olid need tähed liikunud vaid vähem kui pool kraadi.
K: Milleks on omaliikumine kasulik?
V: Korrektsest liikumisest on astronoomidele kasu, kui kaugel on täht Maast, sest lähedal asuvatel tähtedel on tavaliselt suurem omaliikumine (see tähendab, et nad liiguvad kiiremini üle taeva) kui kaugemal asuvatel tähtedel.
K: Milline täht on suurima omaliikumisega?
V: Barnardi tähe omadusliikumine on kõige suurem, liikudes 10,3 kaaresekundit aastas, mis on võrdne veerandkraadiga ehk poolega Kuu läbimõõdust 87 aasta jooksul.
Otsige