Madonreiässä
kurkistetaan tällä kertaa kaasusumujen maailmaan. Nämä värikkäät
syvän taivaan kohteet ovat juuri niitä, joita esimerkiksi lehdet
käyttävät etusivuillaan houkutellakseen lukijoita. Ei siis ihme,
että erilaiset kaasusumut ovat tänä päivänä myös useiden
tähtikuvaajien suosikkiaihe. Nämä monipuoliset ja värikkäät
kohteet tarjoavat mahdollisuuksia visuaaliseen leikittelyyn ja
internetiä selaamalla löytää helposti mitä upeampia taideteoksia
erilaisista sumupilvistä. Kauneuden lisäksi sumuilla on toki myös
tärkeä rooli maailmankaikkeuden, galaksien ja aurinkokuntien
kehityksen ymmärtämisessä. Tämän lyhyen alutuksen jälkeen
voidaankin siirtyä suoraan kaasusumujen ihmeelliseen maailmaan.
![]() |
Rosettesumu on
malliesimerkki näyttävästä kaasusumusta. Kevola, Paimio,
21.2.2017.
|
Avaruuden tyhjiöstä
puhuttaessa tulee helposti mieleen ääretön olemattomuus, joka ei
koostu oikeastaan mistään. Tähtienvälinen avaruus ei kuitenkaan
ole aivan tyhjä, vaan se sisältää erilaisia kaasuja (lähinnä
vetyä) ja pölyä. Toisaalla kaasumolekyylit ovat hyvin harvassa,
kun taas toisaalla ne voivat muodostaa tiheämpiäkin kokonaisuuksia,
molekyylipilviä. Nämä molekyylipilvet voivat olla helposti
satojenkin valovuosien kokoisia ja massaltaan satoja tuhansia kertoja
Auringon massaisia. Molekyylipilvien lämpötila on noin 10-20
astetta absoluuttisen nollapisteen yläpuolella. Suurin osa pilvien
aineesta on vetyä, mutta myös muita molekyylejä pilvistä löytyy.
Maasta katsottuna molekyylipilvet sijaitsevat Linnunradan tason
suunnassa. Valtavasta koostaan huolimatta ne ovat kuitenkin niin
himmeitä, että paljain silmin niitä ei voi havaita. Useimmat
molekyylipilvet ovat varsin vakaita, mutta aina silloin tällöin
jonkin pilven läheisyydessä voi esimerkiksi jokin tähti päättää
päivänsä supernovana ja käynnistää mullistuksen kaasun
käyttäytymisessä. Tällöin osa pilvestä voi alkaa tiivistyä ja
käynnistää uuden tähtitehtaan. Monet kaasusumuista tunnetaankin
juuri uusien tähtien syntymäpaikkana.
![]() |
Lähikuva Velhosumun
alueesta paljastaa sumujen rakenteelle ominaisen monimuotoisuuden. ©
Mikko Heino. Kevola, Paimio, 20.1.2015. Kuvan käsittely omaa
työtä.
|
Se miten sumut meille
näyttäytyvät riippuu lähinnä sen asemasta avaruudessa
lähitähtien suhteen. Yksinkertaisimmillaan kaasusumu on vain
tähtienvälistä kaasua ja pölyä, joka ei loista meille millään
tavalla. Se vain makaa pimeänä sumuverhona taustansa edessä.
Tällaisia sumuja kutsutaan pimeiksi sumuiksi ja ne näkyvät vain,
jos niiden tausta on riittävän kirkas. Käytännössä se
tarkoittaa niiden näkyvän vain Linnunradan kirkkaiden osien tai
muiden kirkkaiden sumujen edustalla. Pimeät sumut voivat olla
erittäin laajoja eli käytännössä koko molekyylipilven kokoisia,
mutta luonnollisesti ne voivat olla toki myös erittäin pieniä.
Pimeitä sumuja lienee Linnunradallamme kaikkein eniten, vaikka
niiden havaitseminen onkin hyvin vaikeaa.
![]() |
Hevosenpääsumu
Orionin tähdistössä on ehkäpä tunnetuin pimeä sumu. Myös
vierellä näkyvän Liekkisumun keskiö on pimeän pölypilven
täyttämä. Kevola, Paimio, 14.2.2017.
|
Heijastussumut ovat
puolestaan sumuja, jotka saavat valonsa jonkin niitä lähellä
olevan tähden vaikutuksesta. Heijastuksen aiheuttaa tähtienvälisen
kaasun sisältämä pöly. Sumun väri riippuu sen lähellä olevan
tähden ominaisuuksista. Käytännössä sumut ovat kuitenkin yleensä
sinertäviä, sillä nuoret valovoimaisimmat tähdet ovat juuri tämän
värisiä ja kaasua esiintyy useimmiten juuri nuorien tähtien
ympärillä. Heijastussumu ei säteile itse minkäänlaista valoa.
Tunnetuin esimerkki heijastussumuista on Seulasten tähtien ympärillä
loistava sininen hehku.
![]() |
Seulasten tähtien
ympärillä on laaja heijastussumujen alue. Kevola, Paimio,
27.12.2016.
|
Suurin osa näkyvistä
laajoista ja värikkäistä sumuista on kuitenkin emissiosumuja. Myös
ne ovat tähtienvälisestä kaasusta ja pölystä koostuvia pilviä.
Ne poikkeavat kuitenkin pimeistä ja heijastussumuista niin, että ne
säteilevät itse valoa. Loiste aiheutuu niitä lähellä
sijaitsevista kuumista tähdistä, jotka usein ovat nuoria
vastasyntyneitä tähtiä. Emissiosumujen pilvet koostuvat pääasiassa
vedystä, jolloin tähtien säteily ionisoi kaasua irrottaen siis
elektronit atomeista. Kun virittynyt tila laukeaa, syntyy säteilyä,
jonka näemme valona. Koska pilven kaasu on pääasiassa vetyä,
näkyy se meille pääasiassa punertavana hehkuna. Emissiosumujen
spektrin aallonpituus näkyy vain hyvin kapealla aallonpituuksien
kaistalla, joten niitä valokuvatessa käytetään usein erilaisia
suodattimia kuten esimerkiksi H-alfaa, joka on tarkoitettu
erityisesti vetypilvien kuvaamista varten. Ionisoituneen vedyn vuoksi
emissiosumuja kutsutaan myös usein HII-alueiksi.
![]() |
Sydän- ja sielusumujen
alue Kassiopeian tähdistössä on hyvin laaja ja vetyrikas alue
taivaalla. © Mikko Heino.
Kevola, Paimio, 7.12.2015. Kuvan käsittely omaa työtä.
|
Emissiosumut sisältävät
toisinaan myös erilaisia pienempiä yksityiskohtia, sillä
toimivathan ne usein myös uusien tähtien syntyalueina. Eräänlaisia
pimeitä tihentymiä ovat esimerkiksi globulit, jotka ovat taustaansa
tummempia kohteita ja kooltaan yleensä noin yhden valovuoden
kokoisia. Globulien alkuperää tai käyttäytymistä ei tunneta
vielä täysin varmasti, mutta ne lienevät muodostumassa olevien
tähtien esivaiheita. Globulit katoavat prototähden ympäriltä, kun
uuden tähden ydinreaktiot käynnistyvät.
![]() |
Globulit ovat sumujen
sisällä olevia tummia tiivistymiä. Tämä Hubblen kuvaama globuli
sijaitsee noin 10 000 valovuoden päässä Kassiopeian tähdistön
suunnalla.
|
Tummien globulien
vastakohtana voi emissiosumuissa nähdä myös poikkeavia
kirkastumia, ns. Herbig-Haro kohteita. Näidenkin kohteiden osalta on
myös vielä runsaasti tutkittavaa, eikä toimintamekanismia tunneta
vielä täysin varmasti. Näyttäisi kuitenkin siltä, että kyseessä
on kaasusuihku, joka sinkoutuu juuri syntyneestä tähdestä napojen
suunnasta avaruuteen. Kun suihku törmää muuhun tähtienväliseen
aineeseen, hohtaa se selvästi muuta ympäristöä kirkkaampana.
![]() |
Avaruusteleskooppi
Hubble ottamassa kuvassa näkyy selvästi Herbig-Haro kohteiden
(tässä HH 47) luonne, kaasusuihku, joka törmätessään kirkastuu
selvästi.
|
Melko usein kaasusumut
ovat jonkinlainen yhdistelmä kaikista edellä mainituista ilmiöstä.
Tästä johtuen myös niistä otetut valokuvat ovat varsin
vaikuttavia ja monimuotoisia. Lisäksi sumujen kuvaamisessa voidaan
käyttää erilaisia suodattimia, jotka korostavat tiettyjä
aallonpituuksia. H-alfan, joka kerää siis vedyn aallonpituuksia,
lisäksi käytetään myös ns. OIII – ja SII-suodattimia.
Suodattimia sanotaan myös kapeakaistasuodattimiksi, sillä ne
blokkaavat suuren osan muiden aallonpituuksien valosta pois.
Lopputuloksena saadaan kuva, jossa itse sumu korostuu taustastaan.
Kapeakaistasuodattimien tuottama kuva poikkeaa myös väreiltään
tavanomaisesta. Usein käytetään ns. Hubble-paletin tuottamia
värejä. Nimen alkuperää en tunne sen tarkemmin. Sumuja voi toki
kuvata myös tavanomaisella kameralla, jolloin vedyn punainen väri
korostuu kuvissa. Lisäksi kuvatessa tulee muistaa, että lähes
kaikki kaasusumut ovat niin himmeitä, että valotusikojen tulee olla
suorastaan massiivisia. Konkarikuvaajat saattavat kuvata jotain
kohdetta useana yönä yhteensä jopa 20 – 30 tunnin ajan.
Kuvaaminen poikkeaa siis aika paljon normaalista.
![]() |
Joutsenen tähdistössä
sijaitsevaa Perhossumun aluetta kapeakaistasuodattimilla kuvattuna ja
yhditettynä Hubble-paletin värein. ©
Mikko Heino. Kevola, Paimio, 11.4.2016.
|
Kuvat,
ellei kuvan yhteydessä toisin mainita: © Jani Laasanen
Ei kommentteja:
Lähetä kommentti