Täheparv

Messier 92 on kerasparv, mis asub Herkulese tähtkujus

Täheparv on tähtede rühm, millel on ühine päritolu, mis moodustusid ligikaudu samal ajal ja kohas, ning mida gravitatsioon seob kokku miljoneid või isegi miljardeid aastaid.

Tähed sünnivad hiiglaslikes gaasi- ja tolmupilvedes gravitatsioonilise kokkutõmbumise kollapsi tulemusel. Kui tingimused on ühe tähe tekkeks sobivad, moodustub sageli mitu tähte, mis moodustavad täheparve. Aja jooksul lahkuvad mõned tähed parvest kas aeglaselt hajudes või paiskudes välja, teised aga surevad parves. Lisaks võivad tähtede ultraviolettkiirgus, tähetuuled ja supernoovaplahvatused täheparvest gaasi ja tolmu välja puhuda, peatades uute tähtede tekke.

Erinevat tüüpi tähtedel on erinev eluiga, seega muutuvad parved aja jooksul tähtede arenedes. Mõned parved võivad sisaldada massiivseid ja kuumi tähti, mis kiiresti läbi põlevad ja plahvatavad miljonite aastate jooksul supernoovadena. Teised võivad sisaldada väiksemaid ja jahedamaid tähti, mis vananevad ja muutuvad miljardite aastate jooksul. Täheparvedes võib olla tosinast tähest kuni miljoniteni, parvede mõõtmed võivad olla mõnest valgusaastast kuni sadade valgusaastateni.

Mitmeid lähedasi täheparvi on võimalik Maalt näha ka palja silmaga, tuntumate hulka hulka kuuluvad Plejaadide ja Hüaadide hajusparved ning kerasparved omega Centauri, Messier 13 ja 47 Tucanae.

Kuigi täheparved koosnevad tähtedest, võib nendes olla ka nebuloossust, tolmu ja gaase, mida on võimalik näha, nagu näiteks Plejaadides.

Täheparvede tüübid

Kerasparved

Kerasparved sisaldavad kümneid tuhandeid kuni miljoneid tähti, mis on tihedalt koos pakitud 50 kuni 450 valgusaasta läbimõõduga sfäärilise kujuga tähekogumiteks. Kerasparved asuvad enamasti nn. sfäärilises allsüsteemis ümber Linnutee galaktika mõhna. Need tähed tekkisid massiivsetes gaasipilvedes umbes 8 kuni 13 miljardit aastat tagasi. Pärast moodustumist jäid need ligikaudu kerasparved ilma gaasi ja tolmuta, mis toidaksid uusi tähti. Mõnedes kerasparvedes on avastatud mitme tähepõlvkonna olemasolu, kui seni ei ole veel selgust, kas põhjuseks on mitme tähetekkeperioodi olemasolu või mitme taevakeha ühinemine.

Kerasparved on seotud igat tüüpi galaktikatega. Linnutee sisaldab umbes 150 teadaolevat kerasparve, millest paljud asuvad retrograadsetel orbiitidel, mis tähendab, et nad tiirlevad galaktika keskpunkti ümber enamiku Linnutee objektide vastassuunas. See viitab sellele, et meie galaktika võis need parved teise galaktikaga vastastikmõjul kinni püüda. Need parved on sündinud nii tihedad ja massiivsed, et nad võivad parvena püsida ka pärast seda, kui gravitatsioon neid aja jooksul tükkideks tõmbab. Üldiselt asuvad kõik kerasparved Linnutees Päikesest kaugel.

Kuna kerasparved sisaldavad väga palju tähti, on need hoolimata suurest kaugusest sageli kõige paremini nähtavad täheparved. Taevavaatlejad saavad mitmeid neist näha palja silmaga. Linnutee galaktika suurim ja heledam kerasparv Omega Centauri (NGC 5139) on üks parvedest, mis on teleskoobita nähtav.

Hajusparved

Kerasparvedest väiksemad hajusparved on lõdvemalt seotud rühmad, mis tavaliselt sisaldavad kümneid kuni tuhandeid tähti. Hajustäheparvedel on tavaliselt mõne valgusaasta läbimõõduga tuumaosa, mida ümbritseb kroon, ehk kõige välimine osa, mis võib ulatuda keskpunktist kümnete valgusaastate kaugusele.

Ebaregulaarsetes galaktikates ja spiraalgalaktikates, näiteks Linnutees, leiduvad hajusparved sisaldavad nii vanu kui ka noori tähti ning on üldiselt palju nooremad kui kerasparved - tavaliselt alla miljardi aasta vanad. Hajusparvede tähed on ka hajutatumad, seega pole need parved eriti stabiilsed ja tähtedel on kalduvus mõne miljoni aasta pärast hajuda.

Meie galaktikas on neid oluliselt arvukamalt kui kerasparvi. Linnuteel on tuhandeid hajusparvi, kuigi arvatakse, et neid võib olla palju rohkem. Linnutees asuvad nad valdavalt galaktika ketta tasandi lähedal, nii selle spiraalharudes kui ka nende vahel.

Mõned populaarseimad kosmosepildid näitavad Kotka udukogu, mis sisaldab kuulsaid Loomise Sambaid. See udukogu on tohutu gaasi- ja tolmupilv, mis hõlmab paljusid erinevaid tähtede tekkepiirkondi, kus sünnivad tähed ja täheparved. Kotka udukogu on paar miljonit aastat vana ja asub Maast umbes 5700 valgusaasta kaugusel.

Täheassotsiatsioonid

Kuigi kerasparvi ja hajusparvi nimetatakse üldiselt kaheks peamiseks täheparve tüübiks, on olemas ka kolmas täherühmituste vorm, mida nimetatakse tähtede assotsiatsioonideks ja mis on neist kõige hajutatumad. Tegelikult sünnib valdav enamus tähti enne eraldumist tähtede assotsiatsiooni liikmetena.

Linnuteel on tähtede assotsiatsioonide suurim kontsentratsioon galaktika spiraalharudes. Täheühendused on väga lahtised parved, mis koosnevad 10 kuni 10 000 tähest. Kuigi neis võib olla vähem tähti kui teist tüüpi parvedes, kuna tähed on nii hajusalt laiali, võivad tähtede ühendused olla väga suured, keskmiselt 700 valgusaastat läbimõõdus.

Täheassotsiatsioone liigitatakse vastavalt neis sisalduvate tähtede tüübile. OB-assotsiatsioonid koosnevad noortest ja massiivsetest O- ja B-tüüpi tähtedest. B-tüüpi tähed on tavaliselt 2–15 korda massiivsemad kui Päike ja O-tüüpi tähed on tavaliselt 15–90 korda massiivsemad. R-assotsiatsioonid koosnevad noortest, eredatest tähtedest, mille keskmine mass on 3–10 korda suurem kui Päikese mass ja T-assotsiatsioonid sisaldavad enamasti T-Tauri tähti, mis on üsna jahedad, noored tähed, mille väike mass on sarnane meie Päikese massiga.

Täheparvedes olevad tähed on nii laiali hajutatud, et nad ei anna endast „parve“ kuvandit ja seetõttu ei pruugi visuaalselt nendes parvedes olevad tähed üldse omavahel seotud tunduda. See on tingitud asjaolust, et kuigi täheparvedes olevad tähed moodustusid koos ja liiguvad koos läbi kosmose, on nad gravitatsiooniliselt omavahel mitteseotud. Seetõttu on paljud tähtkujude, näiteks Skorpioni, Kentauri eredaimad tähed, aga ka hele täht Antares, osa umbes 400 valgusaasta kaugusel asuvast täheparvest. Kuna need tähed pole nii ilmsed, võib nende tähtedevahelisi seoseid olla raske märgata. Kuid teadlased saavad ikkagi kindlaks teha, kas tähed kuuluvad samasse parve või on neil ühine päritolu, tuginedes sellistele võtmeteguritele nagu tähtede vanus, liikumine ja mõnikord isegi keemiline koostis.

Tuntumaid täheparvesid

Plejaadid

 Pikemalt artiklis Plejaadid

Plejaadid on hele tähtede hajusparv ja populaarne taevavaatlussihtmärk, mis koosneb enam kui 1000 tähest. Parve tähed asuvad Sõnni tähtkujus ja on Maast umbes 410 valgusaasta kaugusel. Teadlaste hinnangul pole kogu parv vanem kui 150 miljonit aastat, aga võib olla 75 miljonit aastat vana. Plejaadide täheparve nurkläbimõõt taevas on umbes 110 kaareminutit, ligi 4 Kuu läbimõõtu.

Plejaadid on tuntud ka kui "Seitse Õde" ja Messier 45, mis on nende ingliskeelne nimetus tuletatud Kreeka legendist, milles tähed sümboliseerivad ookeaninümfi Pleione tütreid.

Hajusparvena sündisid Plejaadide tähed umbes samal ajal hiiglaslikust gaasi- ja tolmupilvest. Parve heledaimad tähed helendavad kuuma sinisena ja on tekkinud viimase 100 miljoni aasta jooksul. Nad on väga suure kiirgusvõimsusega ja kustuvad kiiresti, nende eluiga on vaid paarsada miljonit aastat.

Plejaadide leidmiseks võid alustada kuulsa Orioni ehk jahimehe tähtkuju leidmisest. Tõmba joon Orioni vöö kolme tähe abil ja seejärel järgi seda ülespoole, mööda tema vibu. Esimene ere täht, mida näete on Aldebaran, Sõnni silm. Araabia keeles tähendab Aldebaran "järgijat", kuna see järgneb Plejaadidele üle taeva. Parv ise asub eredast tähest veidi kaugemal ja on nähtav väikese tähtede paigutusena, mis meenutab vankrit.

Plejaadid on nähtavad peaaegu kõikjal maailmas, välja arvatud Antarktikas. Mõlemal poolkeral on asterism nähtav oktoobrist aprillini ja novembris on see nähtav kogu öö.

Kuna Plejaadid on üks Maale lähimaid täheparvi ja öötaevas kõige ilmsemalt nähtav täheparv, siis ei vaja nende vaatlemine erivarustust. Enamik inimesi näeb aga esimesel pilgul Plejaadidele kuut tähte, aga kui lasta silmadel pimedusega harjuda, siis on võimalik näha kuni 14 tähte.

Parve hinnanguline mass on võrdne 800 päikesemassiga ja see sisaldab ka märkimisväärsel hulgal pruune kääbuseid. Arvatakse, et need moodustavad kuni 25 protsenti kõigist parve tähtedest, kuid kuna nende mass on üldiselt alla 8 protsendi Päikese massist, siis moodustavad pruunid kääbused parve kogumassist vähem kui 2 protsenti.

Plejaadide parve eredaimaid tähti ümbritseb nõrk peegeldusudukogu, mida mõnikord nimetatakse ka Maia udukoguks (NGC 1432) ja mis on saanud nime ühe Seitsme Õe udukogu järgi. Udukogu on tolmupilv, mida valgustavad parve kuumad helendavad tähed, mis parasjagu udukogust läbi liiguvad.

Arvatakse, et Plejaadide täheparv eksisteerib veel umbes 250 miljonit aastat, mille järel tähed hajuvad teiste tähtede, molekulaarpilvede ja Linnutee galaktika spiraalharudega vastastikmõju tagajärjel.

Hüaadid

 Pikemalt artiklis Hüaadid

Hüaadid on ere ja suur lahtine täheparv, mis asub Sõnni tähtkujus 153 valgusaasta kaugusel. See on Päikesele lähim hajustäheparv. Selle näiv suurus 330 kaareminutit. Parv on kataloogitud kui Collinder 50, Melotte 25 ja Caldwell 41.

Hüaadide täheparv on oma heleduse ja läheduse tõttu üks paremini uuritud täheparvi taevas. Parv sisaldab sadu tähti, mis moodustavad kergelt sfäärilise kujuga rühma ja millel on ühine päritolu, vanus, keemiline koostis ja liikumine läbi kosmose. Arvatakse, et parv on umbes 625 miljonit aastat vana.

Hüaadide tähed on noored, kuid arenenud. Parves on väga vähe erakordselt suure või väikese massiga tähti ning selle peamise järjestuse pöördepunkt on umbes 2,3 Päikese massi. See tähendab, et parve raskemad tähed on juba arenenud hiiglasteks, alamhiiglasteks ja valgeteks kääbusteks. Astronoomid on parve tuumas tuvastanud 8 valget kääbust. Need on massiivsemate B-tüüpi tähtede jäänused, mis on oma suurema massi tõttu juba oma evolutsioonitsükli lõppu jõudnud.

Parve mitmesajast tähest on heade vaatlustingimuste korral palja silmaga nähtavad umbes 15.Heledamad hüaadide tähed on Prima Hyadum, Secunda Hyadum, Ain ja Chamukuy, mis moodustavad V-kujulise asterismi koos Aldebaraniga, Sõnni heledaima tähega. Asterism visandab taevase härja pea. Kuigi see paistab samas vaateväljas, siis asub Aldebaran meile palju lähemal, vaid 65,3 valgusaasta kaugusel, ega kuulu Hüaadide hulka. Nii hiidtähte kui ka parve leiab Orioni vöö joont loodesse järgides.

47 Tucanae

 Pikemalt artiklis 47 Tucane

47 Tucanae on hele kerasparv, mis asub 14 500 valgusaasta kaugusel lõunapoolses Tuukani tähtkujus. Näiva heledusega 4,09 tähesuurust on parv selgel ööl palja silmaga nähtav. See on taevas ​heleduselt teine kerasparv pärast Omega Centaurit Kentauri tähtkujus.

47 Tucanae läbimõõt on 120 valgusaastat ja näiv läbimõõt taevas 43,8 kaareminutit, mis on heades tingimustes võrreldav täiskuu suurusega. Parv paistab Linnutee satelliitgalaktika Väikese Magalhãesi Pilve kõrval. Kuigi nad paistavad taevas lähestikku, on parv meile üle 15 korra lähemal kui kääbusgalaktika ja need kaks ei ole füüsiliselt seotud.

Kerasparv sisaldab miljoneid tähti ja on üks Linnutee massiivsemaid tähekogumikke. Selle hinnanguline mass on 700 000 Päikese massi. Kõige massiivsemad tähed asuvad parve väikeses, tihedas ja heledas tuumas.

Teleskoobid suudavad selles parves näha umbes 10 000 tähte. Paljud neist tähtedest asuvad parve keskel. 47 Tucanae täheparve heledaimat tähte nimetatakse tavaliselt „Heledaks Täheks“. See on kuum sinine hiidtäht spektriklassiga B8III, mille efektiivne temperatuur on 10 850 K ja heledus 1100 korda suurem kui Päikesel.

47 Tucanae parves asub vähemalt kaks erineva vanusega tähtede populatsiooni. Nagu teisedki massiivsed kerasparved, sisaldab ka see keerukat tähepopulatsiooni. Parve tuumas asub arvukalt eksootilisi tähti, sealhulgas siniseid mahajäänud tähti. Need on tähed, mis on kuumemad, sinisemad, massiivsemad ja heledamad, kui nende evolutsioonilise etapi kohta arvatakse. Arvatakse, et need on kahe või enama tähe tihedalt pakitud keskkonnas toimuvate vastastikmõjude ja kokkupõrgete saadused. Parves asuvad ka väikese massiga röntgenkaksiktähed, mis sisaldavad neutrontähti ja akreteeruvaid valgeid kääbuseid.

47 Tucanae oli esimene kerasparv, mida gammakiirguses tuvastati. Parve gammakiirguse tuvastas Fermi gammakiirguse kosmoseteleskoop 2009. aastal. See pärineb parve millisekundilistest pulsaritest.

Täheparvede olulisus

Tähtede evolutsioon, kuidas tähed ajas muutuvad, on astronoomia oluline valdkond. Kuigi me ei saa jälgida üksikute tähtede kogu eluiga, saame nende füüsikaliste omaduste ja neid reguleerivate füüsikaseaduste põhjal teha teadlikke oletusi selle kohta, mis nendega juhtub. Täheparvedel on mõned olulised omadused, mis muudavad need ideaalseteks laboriteks tähtede evolutsiooni uurimiseks ja teooriate testimiseks.

Täheparved on hetktõmmis tähtede evolutsioonist teatud ajahetkel. Täheparve vanuse saame määrata selle tähtede omaduste, näiteks temperatuuri, heleduse ja keemilise koostise põhjal. Erineva vanusega täheparvi uurides saame jälgida, kuidas tähtede omadused aja jooksul muutuvad ja õppida rohkem tundma tähtede evolutsiooni reguleerivaid füüsikalisi protsesse.

Paljud hajusparved asuvad Maale suhteliselt lähedal, mistõttu on neid lihtsam jälgida. See lähedus võimaldab teadlastel teha parve üksikute tähtede detailseid uuringuid ja jälgida nende omaduste erinevusi.

Täheparved on suhteliselt homogeensed, mis tähendab, et parve kuuluvad tähed on sarnase vanuse ja keemilise koostisega. See homogeensus vähendab tähesüsteemide keerukust, muutes tähtede evolutsiooni reguleerivate füüsikaliste protsesside isoleerimise lihtsamaks.