Iseloomulikke sihtjooni Tartu Tähetorni astronoomilises uurimistöös


 

{ T.  Rootsmäe TK 24 1947 38-42}

 

Astronoomiline uurimistöö Tartus algas ligi poolteist sajandit tagasi. Juba enne praeguse tähetorni ehituse lõpuleviimist 1810. aastal sooritati siin möödunud sajandi alguses astronoomilisi vaatlusi. Teaduse ajaloo selle küllalt pika perioodi vältel on tähetornil tulnud läbi elada tõusu, õitsengu ja seisaku momente ning sageli aktiivselt kaasa töötada teadusliku uurimise alal ülemaailmses astronoomide pere koostöös.

 

Tähetorni harrastused on olnud selle aja jooksul väga mitmet laadi. Astronoomiateaduse ala on kujunenud niivõrd laiaulatuslikuks, et samal isikul on mitte ainult peaaegu võimatu mitmes eriharus viljakalt töötada, vaid on isegi raske olla korraga kompetentne mitmel erialal ja vastavat kirjandust põhjalikumalt tunda. Metoodilise käsitluse poolest võib meie teaduse ala jagada peamisteks, niiöelda klassilisteks osadeks. Need on astromeetria, taevamehhaanika ja astrofüüsika, milledele  lisandub veel tähestatistika ja kosmogoonia.

 

Astromeetria ülesanne on määrata taevakehade asendeid ehk positsioone taevasfääril ja maailmaruumis, samuti mõõta pinnamoo-dustiste asendeid taevakehade pinnal. Vahel kutsutakse seda astronoomia haru köha- ehk positsiooni-astronoomiaks. Taevakehad, millede asendeid nõnda määratakse, võivad olla planeedid, Kuu, Päike, tähed, meteoorid, udukogud ja teised. Sellele alale kuuluvad näit. ka kaksik-tähtede, päikeselaikude, Kuu kraatrite, samuti kui geograafiliste koordinaatide mõõtmised.

 

Taevamehhaanika on taevakehade liikumiste teoreetiline käsitlus matemaatiliste meetodite abil. Selle teadusharu konkreetseks rakenduseks on näit. meie Maa, mõne planeedi, päikesesüsteemi või tähtede süsteemide, kaksik- ja mitmiktähtede, täheparvede ja lõpuks kogu tähesüsteemi liikumise eritlus. Uurimised sellel alal põhjenevad taevakehade täpseil positsioonimõõtmistel.

Astrofüüsika on võrdlemisi noor teadus, mis tekkis möödunud sajandi teisel poolel spektrilise analüüsi leiutamisega ja hiljem kiirgamise seaduste avastamisega. Astrofüüsika arenes kiiresti ja lõikas oivalise edu vilja, eriti tähtede keemilise koostise, füüsikalise ehituse ja liikumiste tunnetamises. Ta alglätteiks olid eriliste riistade abil saavutatud mõõtmiste tulemused taevakehade kiirgusest.

 

Tähestatistika   taotleb   saada, statistilisi   meetodeid   rakendades, tähtede astromeetriliste ja astrofüüsikaliste tõikade alusel tähemaa-ilma ehitusest, liikumisest . ja arenemisest järk-järgult ikka õigemat pilti. Muide, statistilisi uurimismeetodeid rakendatakse peale suur-maailma, makrokosmose ehituse uurimise ka teiste objektide, näit. meteooride puhul.

 

Kuid meie teadmised suur-maailmast, milleni oli jõutud eespoolmainitud uurimisviiside abil ja mille tulemuseks oli püsiv, muutumatu pilt maailmast, vajavad täiustamist selles mõttes, et tunnetada, kuidas maailm pikaajaliselt oma kujult ja seesmiselt koostiselt muutub. Seda taotleb teaduslik kosmogoonia. Lähtudes andmeist, mida võimaldavad eespool-mainitud distsipliinid, loob ta tegelikkusele üha enam vastava elava pildi suur-maailma arenemisest ja tähtede evolutsioonist.

 

Teisiti võib astronoomiateaduse ala jaotada konkreetse loodusliku eseme järgi. Nii võib käsitleda päikesesüsteemi ja selle üksikuid liikmeid või suurt Galaktika ehk Linnutee tähesüsteemi. Viimasel juhul meie uurimiste summat võib nimetada stellaarastronoomiaks, mis oma esemete uurimiseks rakendab käsitlusviise vastavalt eespoolmainitud üksikuile teadusharudele.

 

Silmas pidades käesolevas ülevaates antud astronoomiateaduse ainestiku jaotust eriliikideks võiks küsida, millistesse neist kuuluvad kogu selle teadusliku uurimise tulemused, mis ligi poolteise sajandi jooksul teostati Tartu Tähetornis. Eritledes seda küsimust saaksime ülevaate kogu uurimistöö suundadest ja üldisest iseloomust. Kuid kõigi üksiktööde loetelu ja liigitus viiks käesolevast teemast liiga kaugele. Et saada tähetorni tööst iseloomustavat üldpilti nii minevikus kui ka olevikus, piirdume sellega, et esitame käesolevaga ainult mõningaid olulisemaid momente.

 

Üldiselt võiks öelda, et tähetorni teaduslikud üritused on olnud väga mitmekesised, ja vaevalt leidub mõni laialdasem astronoomia ala, mida tähetorn poleks aktiivselt viljelnud.

 

Oma aja tippsaavutuseks olid W. Struve poolt tehtud kaksik-tähtede mõõtmised, pioneerlik töö, mis teostus seetõttu, et tähetorn omas tol ajal võimsaima vaatlusriista maailmas, Fraunhoferi akromaatilise pikksilma. Energilise ja andeka astronoomi kätes (1824-1839) võimaldas see koguda seesugust rikkalikku materjali, nagu seda on rohkete kaksiktähtede mõõtmiste kogud, millede väärtus ühes ajaga ei kahane, vaid aina kasvab. Samal ajal toimus kuulus Maakera "kraadi-mõõtmine" Struve juhtimisel. See ei äratanud mitte ainult kaasaegsete imestust, vaid on Maakera meridiaani mõõdetud kaare pikkuselt jäänud seni   suurimaks ja ületamatuks.   Kuid   vaatamata  sellele  suurele   tööle, millel oli praktiline ja metoodiliselt ergutav tähtsus, kuulub Struve peamine teene ja pärand stellaarastronoomia alale. Ta algatas Tartus tähtede positsioonide mõõtmisi suurejoonelises ulatuses meridiaaniringi abil ja hiljem, sajandi lõpupoolel ning vahetusel, nähtavasti tema eeskuju õhutusel, sooritati Astronoomilise Seltsi (AG) kataloogi tähtede tsoonivaatlusi. Struve oli üks esimesi astronoome, kes määras parallaksi mõõtmise põhjal tähe (Veega) kauguse. Kui suure huviga ta mõtles tähtede maailma probleemidele, ilmneb ka tema prantsuskeelses teoses ,,Astronomie stellaire", milles ta käsitleb muuseas maailmaruumi tolmkeskkonna küsimust, rutates niiviisi sel alal oma ajast ette ligi sada aastat. Nii suutis ta Tartu Tähetorni tolleaegsele ja ka pärastisele tegevusele vajutada oma iseloomustava pitseri.

 

Ka pärast Struve lõplikku lahkumist Tartust ja Pulkovo tähetorni direktori vastutusrikkale kohale siirdumist 1839. aastal, püsisid ikka veel tähetorni uurimiste kavas Struve pärandina tähtede astronoomia teemad. H. Mädler määras 1856. aastal Bradley kataloogi 2163 tähe omaliikumise põhjal Päikese liikumise suundpunkti ehk apeksi, mis osutus Herkulese tähtkujus asuvaks tähe æ Herkulise ja Veega vahel umbes võrdses kauguses. Tuntud on ka tema nüüd vaid ajaloolist huvi pakkuvad spekulatiivsed mõtted meie tähesüsteemi pöörlemisest ja selle keskpunktist, mis tema järgi pidi asetsema kuskil Plejaadide ehk Sõela täheparve ligidal, kui mitte just selle sees. Mädler tegutses ühtlasi ka teiste küsimustega. Ta oli meie Maa kaaslase, Kuu maastiku (selenograafia) silmapaistvamaid uurijaid. Temalt pärineb tuntud Kuu kaart ja selle pinnavormide kirjeldused ja modelleeringud. Hiljem tegi Hartwig Tartu heliomeetriga väga täpseid Kuu pinna punktide asendite mõõtmisi, kuid seda mitte niivõrd Kuu maastiku enese, kui Kuu ühe iseäraliku liikumis-vormi, nn. libratsiooni uurimise huvides.

 

Et tähetorni uurimisvahendeid ei saadud majanduslikel põhjustel aja jooksul uuendada, siis vananesid nad ja muutusid osalt iganenuks, mistõttu astronoomilisi vaatlusi polnud võimalik jätkata endises ulatuses ja väärtuses. Aastal 1913 muretseti Zeissi firmalt uus pikksilm-refraktor, objektiivi läbimõõduga 20 cm ja fookuse kaugusega 3,6 m. Uudiseks seejuures oli, et mainitud riista külge oli monteeritud väärtuslik fotoaparaat (Petzval'i objektiiviga) taevaülesvõtteiks. Seesugust riista polnud Tartus enne nähtud. Uue riista saabumise tõttu elavnesid taas vaatlustööd tähetornis, kuigi ka see riist paljude vaatluskavade teostamiseks oli väike. Alates a. 1913 kuni oma lahkumiseni Tartu Tähetorni juhataja köhalt 1917. aastal, sooritas prof. K. Pokrovski siiski väikeste planeetide ja komeetide positsioonimõõtmisi nii visuaalselt kui ka fotograafiliselt.

 

Hiljem, kahekümnendaist aastaist alates, mitmekesistusid vaatlustööd veel rohkem. See kestis kuni saksa okupatsioonini, millal vaatlused pidid üldse lakkama. Kuid ajal enne seda tehti rida astrofüüsikalisi vaatlusi, nagu planeet Neptuni heleduse ja tähtede spektrite fotograafiliste ülesvõtete mõõtmisi, mis oli varema ajaga võrreldes samuti uudiseks. Sarnal ajal tehti Zeissi refraktoriga mikromeetri abil täpseid kaksiktähtede positsioonimõõtmisi, jätkates sel viisil W.Struve pärimust. Kuid teaduslike riistade väiksus ja vähesus ei võimaldanud tööd vaatluste suunas küllaldaselt välja arendada, võrreldes uue aja nõudeile vastavalt sisustatud observatooriumidega. Esilekerkinud raskusi püüti mõnikord sel viisil lahendada, et leidlikud töötajad tähetorni personaali hulgas ehitasid mõningaid uusi riistu, nagu iseregistreeriv elektrofotomeeter, objektiiv-prisma jm. , või kombineerisiel uusi vaatlusvahendeid olemasolevate riistade osadest. Huvitavad on mõned uued katsetused fotomeetrias ja spektroskoopias, nagu näit. tähtede ülesvõtted nn. longitudinaal-spektrograafi abil, Becker'i efekti katse valguse aberratsiooni alal ja uue tähe Nova Herculise (1934) spektri ülesvõtted objektiivprisma abil.

Erilist mainimist pälvivad meteooride vaatlused, mis nn. samaaegset kaksikloenduse meetodit rakendades korraldati Tartus ja mitmes teises vaatluspunktis. Need vaatlused on aluseks meteooride statistilisel uurimisel ja viiakse täide suuremalt jaolt palja (varustamata) silmaga. Rohke vaatlusaines, mis aastate jooksul meil ja mujal sel viisil koguti, töötati läbi ja tulemused avaldati trükis osalt Tartu Tähetorni publikatsioonides. Praegusel ajal on meteoore ja üldse kosmilist tolmainet käsitlevad küsimused teaduses suure aktuaalse tähtsusega. Osutub, et sellist ainet on maailmaruumis palju ja et selle funktsioonidest sõltuvad tunduvalt meie vaated tähtede ja päikesesüsteemi tekkimisele ning süsteemi  pikaajalisele muutumisele.

 

Teaduslike riistade puudumine praegustes sõjajärgsetes oludes kirjutab meile osalt ette uurimistööde iseloomu ja suuna, kusjuures arvesse tulevad ka uurijate eneste huvid ja võimed. Seepärast omavad meil tähtsamad tööd üldteaduslikku, teoreetilist iseloomu. Ka töötatakse siin läbi   teaduslikku   vaatlusainest,   mis mitmes köhas maailmas on kogutud.

 

Nõnda ühtib teaduslike tööde temaatika, mida tähetorn nüüd ning tulevikus üritab ja millega ta ühiskonna kultuuri huvisid teenib, üldiselt tema kindlakskujunenud temaatikaga. Nende tööde üldiseloomustuseks on tähestatistilised uurimised, eriti tähtede liikumise alal, seoses niihästi üksikute täheliikide kui ka kogu meie suure Linnutee tähesüsteemi ehituse ja evolutsiooniga. Neile lisanduvad küsimused kosmiliste väike kehade struktuurist  ja  päritolust, mis haaravad komeetide, meteooride ja kosmilise tolmkeskkonna liikumise olusid ja füüsikalisi omadusi. Tähetorni tööde viisaastaku perspektiivplaanis on peale eespool-mainitud tööde ette nähtud ka koostöö Tartu Riikliku Ülikooli teoreetilise füüsika kateedriga uurimisteemal "Tähtede atmosfääride ja ehituse küsimusi". Samuti kuuluvad siiaa juurde ka vaatlustööd, mis on seotud vastavate teemadega.

 

Eespool-loendatud tööd jääved edaspidi tähetorni peamiseks harrastuseks ta uurimiste edasitungival rindel. Nendel aladel on meie uurijail õnnestunud, nagu sellest refereerivad ,,Tähetorni Kalendri" aastakäigud, leida mõningaid uusi tõiku, avastada huvitavaid perspektiive ja välja töötada algupäraseid ning tõhusaid uurimismeetodeid. Tööd tähtede universumi küsimuste uurimisväljadel tehakse pidevalt ja üksikute uurijate vahel koordineeritult.

 

Nõukogude valitsuse kõrgeimate organite hoolitsusel on loodud ja on juba ka tegutsemas Eesti NSV Teaduste Akadeemia. See on meie rahva ja ühes sellega kogu nõukogude riigi ja ühiskonna üks kultuuri loovaid koldeid, mille eesmärgiks on arendada teadust ning seega teenindada meie riiki, rahvast ja kogu inimkonda. Eesti NSV Teaduste Akadeemia all töötavate uurimisasutuste hulka on teatavasti voetud ka Tartu Tähetorn. Selle edaspidise väljaarendamise kavas on ette nähtud uute riistade muretsemine ja uue, vaatlusteks kohandatud observatooriumi ehitamine väljaspool linna. Tähetorni teaduslike töötajate pere võlgneb kõige selle eest üpris palju ENSV Teaduste Akadeemiale. Meie oleme võinud juba veenduda Teaduste Akadeemia juhtivate jõudude poolt Tähetornile osutatud abi tõhususes ja aktiivses hoolitsuses kõigepealt selle eest, et parandada kiiresti saksa okupatsiooni ja sõja tõttu tekkinud kahjustused. See kõik kohustab meid senisest veel suurema innuga tegutsema ühiskonna ja kultuuri edu huvides teadusliku uurimise aktuaalseil teemadel, mis on kinnitatud ka neljanda stalinliku viisaastaku Tartu Tähetorni tööde perspektiivplaanis.