Meie külmad naabrid

Urmas Haud | 12.05.2010

Viimased 5-10 miljonit aastat on meie Päike liikunud keskkonnas, mida nimetatakse Kohalikuks Mulliks. See on vähemalt 500 valgusaasta läbimõõduga tähtedevahelise gaasi piirkond, mille tihedus on vaid kümnendik Linnutee keskmisest tähtedevahelise keskkonna tihedusest, kuid kus gaasi temperatuur ulatub miljonite kraadideni. 

Sellise kuuma piirkonna kujunemine algas mitmete supernoovade plahvatuste tulemusena umbes 15 miljonit aastat tagasi. Hinnatakse, et praeguseks on Kohalikus Mullis plahvatanud kuni 19 supernoovat, viimane neist vaid pool miljonit aastat tagasi. Kõigist plahvatustest lähtunud tugevad kiirgusvood ongi praeguse mulli piirkonnast suurema osa seal algselt olnud gaasist laiali puhunud, järelejäänu aga täielikult ioniseerinud ja ülikõrgele temperatuurile kuumutanud. Lähtudes kirjeldatud pildist pole astronoomid pidanud kuigi tõenäoliseks, et Kohalikus Mullis võiks leiduda ka külma neutraalset gaasi, kuid juba 1969. aastal avastas USA teadlane G. L. Verschuur taevas kaks erakordselt külma (gaasi temperatuur vaid 20 K) neutraalse vesiniku pilve ja 2006. aastal tõestas teine USA teadlane D. M. Meyer koos kaastöölistega, et vähemalt üks neist pilvedest peab asuma Kohalikus Mullis. Rohkem niisuguseid külmi objekte mulli sees seni teada ei olnud.
 
Tartu Observatooriumi vanemteadur Urmas Haud on arendanud uudset meetodit erinevate gaasistruktuuride leidmiseks neutraalse vesiniku poolt raadiodiapasooni lainepikkusel 21 cm kiiratava spektrijoone mahukatest vaatlustest. Selle töödetsükli seni viimase uurimusena proovis ta 2005. aastal valminud Leiden-Argentiina-Bonni vesinikuülevaate andmetest eraldada kõige külmemaid neutraalse vesiniku pilvi, milliseid selle andmestiku alusel oleks võimalik üldse leida. See oli esimene seda tüüpi süstemaatiline otsing maailmas, sest seni on niisuguseid pilvi otsitud vaid vesiniku neeldumisjoonte alusel ning need otsingud on olnud võimalikud ainult Linnutee tasandi ümbruses. Seniste otsingute alusel ongi leitud Linnutee tasandi lähedal märkimisväärne külmade (temperatuur alla 50 K) pilvede populatsioon, kuid olemasolevate andmete kohaselt asuvad need pilved väljaspool Kohalikku Mulli ja seega ka Päikesest suhteliselt kaugel. U. Haua poolt pakutud meetod töötab kõige paremini just Linnuteest kaugele jäävates taevapiirkondades ning nii oli võimalik esmakordselt koostada kogu taevast hõlmav külmade pilvede kaart.

Uus külmade pilvede kaart. Külmem gaas on sinisem, veidi soojem aga punasem. Punased nooled osutavad Verschuuri poolt leitud pilvedele. Linnutee kulgeb piki joonise horisontaalselt keskjoont.


Juba põgus saadud kaardi uurimine näitas, et kaardi koostamiseks kasutatud uus meetod oli taasleidnud ka Verschuuri poolt 40 aastat tagasi juhuslikult avastatud pilved, kuid mitte ainult. Kaardilt on selgelt näha, et kaks tuntud pilve moodustavad vaid väikese lõigu märksa pikemast pilvede ahelast. Täpsem uuring näitas, et kõik ahela pilved koonduvad ruumis vähemalt 30° pikkusele ringjoone kaarele. Selle ringi raadius on kuni 350 valgusaastat ja kogu pilvesüsteem liigub ruumis kui üks tervik. Et Päikesele lähimas punktis ei ole pilveahel meist kaugemal kui 100 valgusaastat, siis jäävad kõik ahela pilved Kohaliku Mulli kuuma sisemusse, samas kui mõned ahela osad on tõenäoliselt isegi külmemad kui seni teada olnud Verschuuri poolt leitud pilved.


Kohalikus Mullis leitud pilveahel (vaatluspunktide ruudukesed) ja mudelringi keskjoon (sujuv kõver). Värviga on kodeeritud nii vaadeldud gaasi kui ka mudelist arvutatud kiirused (km/s).

Kaudsemad andmed viitavad, et veel mitmedki ülaltoodud kaardil olevad pilvekompleksid võivad jääda Kohaliku Mulli piiresse, kuid paljude teiste kaugused Päikesest võivad ulatuda enam kui 5000 valgusaastani. Kuidas Kohalikus Mullis olevad külmad pilved sellises kuumas keskkonnas tekkida on saanud ja milline on nende edasine saatus, pole veel selge.