Jahipenide heledaim täht, Alfa Canum Venaticorum, lühidalt α CVn, kannab ladina keeles veel üht nime – Cor Caroli – mis tõlkes tähendab Karli Süda. Selle nime andis Inglise kuninga Charles I auks Sir Charles Scarborough, kes oli kuningas Charles II arst. Scarborough väitis, et see täht säras erakordselt heledalt 29. mail 1660, kui Charles II naasis Londonisse pärast monarhia taastamist.

Teleskoobiga vaadates lahutub Cor Caroli kergesti kaheks komponendiks, mis paiknevad üksteisest 19 kaaresekundi kaugusel. Komponentidest heledam on 2.9 tähesuurusega A-spektriklassi (A0) kääbustäht, mille teevad eriliseks väga tugev magnetväli ja veider keemiline koostis. Ilmselt aitab tugev magnetväli mõningaid keemilisi elemente tähe pinnale tõsta. Cor Caroli nõrgem komponent on 5.6 tähesuurusega F-spektriklassi (F0) kääbustäht. Värvikontrast ei ole teleskoobis suur, kuid on siiski olemas: heledam komponent paistab nõrgemast komponendist sinakam.

Jahipenide tähtkuju. Tähelepanu väärivad kaksiktäht Cor Caroli ja kerasparv M3.

Cor Caroli ja heleda tähe Arktuuruse vahel on palja silma jaoks tühi tähistaevas, kuid kui õnnestub binokkel või teleskoobi otsijapikksilm suunata üsna täpselt nende kahe tähe vahele, näeme seal ümmargust udust laiku. Lähemal uurimisel selgub, et tegemist on kerasparvega, mis kannab nime Messier 3 ehk lihtsalt M3.

Kerasparved on sadadest tuhandetest tähtedest koosnevad kerakujulised täheparved, mis paiknevad galaktika halos. Kerasparv M3 asub meist umbes 34 tuhande valgusaasta kaugusel ja sisaldab ligikaudu pool miljonit tähte. Väikeses teleskoobis ei õnnestu kersaparve üksikuid tähti eristada, kuid keskmises või suuremas teleskoobis on M3 kaunis vaatepilt. 15-sentimeetrise läbimõõduga teleskoop lahutab tähti välimise kahe kolmandiku ulatuses ja 20-sentimeetrine toob välja tähed kogu parve ulatuses, välja arvatud päris keskosas.

Kerasparv M3. Pildistatud 90 mm refraktoriga, säriaeg kokku 52 minutit. Foto: Mart Stöör.

Teleskoobiga visuaalselt vaadeldes ei näe me tavaliselt küll sellist pilti nagu pika säriajaga astrofotodel, kuid juuresolev foto annab siiski küllalt hästi aimu, mida teleskoobiga näha võib.

Vaata lisaks:

• Alpha Canum Venaticorum (Jeremy Perez)
• Cor Caroli (Jim Kaler)
• Canes Venatici (Ian Ridpath’s Star Tales)
• Astronoomiapilt #15: Kaunis kevadine kerasparv M3
• Messier 3 (The Messier Catalog)

Enamike suurte galaktikate, kaasa arvatud Linnutee, keskmes asub supermassiivne must auk. Samuti sisaldavad galaktikad kerasparvi, mis koosnevad tihedalt koos olevatest äärmiselt vanadest tähtedest. Siiski asuvad sellised kerasparved galaktika keskmest kaugel, seega oli nende vahelise korrelatsiooni avastamine võrreldav üllatusega, kui keegi oleks avastanud, et linna kõrgeim pilvelõhkuja on täpselt sama kõrge, kui palju on ümbritsevates metsades puid. Teadlased paljastasid, et mida suurem must auk galaktika keskmes asetseb, seda rohkem kerasparvi galaktika sisaldab.

ESA Väga Suure Teleskoobi poolt tehtud foto M87 galaktikast. Sinist udu seostatakse galaktika keskmes oleva hiiglasliku musta auguga. Foto: ESA

“Harilikult on inimesed üritanud siduda musta augu massi väga ilmsete omadustega. Meie aga mõtlesime, et miks mitte proovida midagi, mis on justkui tühjast õhust võetud. Kus keegi ei arvaks, et nähtuste vahel on seotus”, ütles Andreas Burkert, Müncheni ülikoolist.

Burkert uuris koos Scott Tremaine’iga Princetoni Arenenud uuringute Instituudist, kolmeteist galaktikat viimase sõnul “lihtsalt lõbu pärast.” Üheksa uuritavatest galaktikatest olid elliptilised, üks nendest tihedate haarmetega spiraalgalaktika, mil ülejäänu moodustasid S0 galaktikad. S0 tüüpi galaktikad on omamoodi elliptiliste- ja spiraalgalaktikate hübriidid.

Teadlaste üllatuseks allusid aga kõik 13 galaktikat musta augu massi ja kerasparvede arvu korrelatsioonile. Uus avastatud suhe on isegi otsesem ja selgem, kui teised siiani avastatud seosed. “Ma usun, et see korrelatsioon ütleb meile midagi fundamentaalset. See on niivõrd hea suhe, mis viitab sellele, et kerasparvede ja mustade aukude kasv on seotud”, tunnustas teadlaste uurimust John Kormendy, Texase ülikooli astronoom. Kuna kerasparved ja hiiglaslikud elliptilised galaktikad koosnevad mõlemad harilikult vanadest tähtedest, arvab Kormendy, et nende vaheline seos peitub vahetult pärast Suurt Pauku valitsenud erilistes tingimustes.

Burkert ja Tremaine arvavad, et korrelatsioon võib tuleneda galaktilistest kokkupõrgetest. Kui kaks gaasirikast galaktikat kokku põrkavad, imetakse gaas nende keskmetes olevatesse mustadesse aukudesse, mis kergitab tublisti nende massi. Selliste kokkupõrgete käigus võivad tekkida ka kerasparved, nagu astronoomid Varese tähtkuju kvadrandis paikneva kahe spiraalgalaktika kokkupõrkel leidnud on.

“Ma leian selle väga huvitava oleva. See võib anda meile vihje, kuidas mustad augud galaktikate keskmes tekivad,” ütles Jeremiah Ostriker Princetoni ülikoolist, kes uurimuses ei osalenud. Ostriker pakub samas suhte selgitamiseks veidi teistsuguse teooria. Kui kerasparved ümber galaktika tiirlevad, läbivad nad ka tumeainet, mis “varastab” osa kerasparve orbitaalsest energiast dünaamilise hõõrdumise tõttu. Lõpuks upub seetõttu kerasparv musta auku, suurendades sellega augu massi. Seega on järelikult galaktikas juba algusest peale rohkem kerasparvi ning seega saab ka rohkem neist keskmes olevasse musta auku kaduda, nagu Burkert ja Tremaine leidsid.

Burkert ja Tremaine väidavad, et korrelatsioon ei peegeldu ainult galaktika suuruses ega heleduses. Näiteks ühe uuritud galaktika, M87 keskmes olev must auk kaalub rohkem kui 6 miljardit Päikest ning galaktikas leiduvate kerasparvede arv küünib 15,000. Samas aga Formax A, mille heledus on sama suur kui M87, supermassiivse musta augu mass on kõigest 150 miljonit Päikese massi ja kerasparvede arv 1,200.

Siiski ei kehti uus seos Linnuteel, kuna meie galaktika on hõre spiraalgalaktika. Galaktika keskmes oleva musta augu mass on kõigest neli miljonit Päikese massi ning kerasparvi 160. Samas sobitub Linnutee kaksikõde, tihe Andromeda spiraalgalaktika, korrelatsiooniga ideaalselt.

Allikad:
PhysicsWorld: “Supermassive black holes reveal a surprising clue.”
The Astrophysical Journal: “A correlation between central supermassive black holes and the globular cluster systems of early-type galaxies.”
Teadusuudis Eesti Füüsika Portaalis: Massiivsete mustade aukude ja kerasparvede salasuhted