150 aastat Veega kauguse mõõtmist


 

{ P.Traat, käsikiri }

 

clip0329

clip0225

Suurem

 

 

 

"Stellarum duplicium..." Observatooriumi raamatukogus.

 

Möödunud sügisel täitus järjekordse juubeli jagu aastaid tähtsündmusest astronoomia ajaloos, mis on sootud meie instituudi vahetu eelkäija – Tartu Tähetorniga. Nimelt on 1837. a. Peterburis Teaduste Akadeemia kirjastatud ja siin vitriinis eksponeeritud raamatus "Stellarum duplicium et multiplicium mensurae miorometricae ..." ("Kaksik- ja mitmiktähtede mikromeetrilised mõõtmised ...") muuhulgas toodud esimesea suhteliselt usaldusväärsed tulemused ühe tähe kauguse kohta. Täheks, mille kaugus määratud, oli põhjataeva heledamaid tähti Veega, vaatluste teostajaks ja teose autoriks aga teadlane, kelle nime kannab meie observatoorium - Tartu Ülikooli kauaaegne (aastatel 1813-1839) astronoomiaprofessor ja Peterburi Teaduste Akadeemia akadeemik Friedrich Georg Wilhelm Struve.

 

Põhiidee, millel tähtede kauguse mõõtmine baseerub, on lihtne - selleks on tarvis mõõta nurk, nn. parallaks, mille võrra muutub tähe asukoht taevas, kui Maa liikudes orbiidil ümber Päikese jõuab ühest orbiidi diameetri otspunktist poole aasta pärast teise. Mida kaugemal on täht, seda väiksem on asendi muutus ja seda väiksem on parallaks. Parallaksimõõtmise mõte tekkis XVII sajandi alguses, mil Galilei, hinnates tollal levinud seisukohtadest lähtudes tunduvalt alla tähtede tegelikke kaugusi, tuli välja ideega teostada eri aastaaegadel tähtede asendi mõõtmisi kaugel silmapiiril asuva torni suhtes. Tähtede tegelikud parallaksid osutusid aga niivõrd väikesteks ja kaugused nii suurteks, et rohkem kui kahesaja aasta vältel, kuni Struve tööleasumiseni Tartu Tähetorni, olid nad jäänud tabamatuks, kuigi vaatlustäpsus oli viidud juba kaaresekundist allapoole.

 

clip0140

Suurem

clip0146

Suurem

clip0162

Suurem

clip0201

Suurem

clip0223

Suurem

clip0224

Suurem

 

Lehekülgi "Stellarum Duplicium..."-i käsikirjast observatooriumi arhiivis

 

Nagu nähtub Tartu Publikatsioonide esimestest köidetest, pakkus parallakside määramise probleem Struvele suurt huvi juba tema teadustegevuse algperioodil. Väljaande 2. köites, mis ilmus 1820. aastal, on esitatud heledate tähtede paaride vaatlemise programm määramaks nende parallakse ja toodud esialgsed tulemused. Selleks on mõõdetud Tähetornis asuva passaažiriista abil tähepaaride komponentide omavahelise kauguse perioodilist muutumist ühes koordinaadis. Tähtede parallaksi nn. absoluutne määramine ainult tema enda asendi ülitäpse fikseerimise abil ei tulnud kõne alla nii teleskoopide väiksuse kui ka selle tõttu, et sel juhul on vajalik teleskoobi ja atmosfääri omaduste muutumist täpselt teada, ja ega seda tehta üldiselt praegugi. Eriti huvitav resultaat on aga publitseeritud 1822. ilmunud 3. köites - tähe Altairi parallaksina on esitatud väärtus 0".181, mis tegelikust (0".198) erineb väga vähe, nii et põhimõtteliselt võiks sedagi pidada esimeseks tõeliseks parallaksi mõõtmiseks.

 

Struve pöördus uuesti nende probleemide juurde tagasi 1830-ndate aastate keskpaiku, millal tema käsutada oli juba toonane maailma võimsaim teleskoop - Fraunhoferi refraktor. Kuna taevas üksteisest üsna kaugel paiknevate objektide vahekauguse täppismõõtmine sisaldab ikkagi küllaltki suurte vigade võimalust, siis valis ta maksimaalse täpsuse saavutamiseks uuritava tähe asukoha mõõtmise temaga korraga teleskoobi vaateväljas näha oleva tähe suhtes. Nii talitas ka Struve kolleeg ja sõber Bessel, kes sama probleemi püüdis lahendada Königsbergis ja ehitas selleks spetsiaalse teleskoobi. Novembris 1835 ja juulist detsembrini 1836 tegi Struve 17 Veega asendi mõõtmist temast ca 43" kaugusel asuva nõrga, 11. tähesuuruse tähekese suhtes. Hende põhjal sai ta Veega parallaksi väärtuseks 0",125 ± O".O55, milline ongi ära trükitud "Kaksik- ja mitmiktähtede mikromeetrilistes mõõtmistes". Veega kaugus osutus seega 1 666 000 korda suuremaks Maa orbiidi läbimõõdust ehk võrdseks 26.1 valgusaastaga. Veega tegeliku parallaksiga O".123 ja kaugusega 26.5 valgusaastat langevad need tulemused ülihästi kokku. Vaatlusseeria lühiduse ja suure vaatlusvea tõttu on oma kaal olnud ka juhusel, seda enam, et jätkates vaatlusi publitseeris Struve 1840. aastal ajakirjas "Astronomische Nachrichten" Veega parallaksi lõpliku väärtusena 0",2613 ± 0".0254, mis on esimesest määrangust kui ka tegelikust parallaksist kaks korda suurem.

 

Poolteist aastat hiljem, 1838. a. aetsembris avaldas ka Bessel oma tulemused - tema mõõtis Luige tähtkuju tähe 61 Cyg parallaksiks O".3136 (tegelik on O".299). Veidi hiljem, 9. jaanuaril 1839, esinedes Briti Kuninglikus Ühingus, informeeris kolmaski mees - šoti astronoom - Henderson - teadusavalikkust oma edukast parallaksimõõtmisest. Kronoloogiliselt esimene neist kolmest oli kahtlemata Struve, kuid suurima täpsuseni jõudis Bessel, Hendersonile kuulub aga esimese absoluutse parallaksimõõtmiso au, nii et nende kõigi töö ning selle tagajärg - esimesed tõeliste täheparallakside ja -kauguste määrangud - väärib ühesugust austust. Nende kolme üheaegne töö tähendas astronoome aastasadu kimbutanud probleemi lõpliku lahendamise algust - esimest lüli kosmiliste objektide kaugusteskaala konstrueerimisel.

 

 

Poolteise aastasaja eest ilmunud "Kaksik- ja mitmiktähtede mikromeetrilised mõõtmised" kinnitab meie Instituudi eelkäijate - toonase Tartu Tähetorni ja temas töötanud teadlaste - juhtivat rolli astronoomia sõlmküsimuste uurimisel ja omab silmapaistvat kohta meie teadus- ja kultuuriloos. Meie päevini on säilinud ka selle Struve teose originaalkäsikiri, mis tuli ilmsiks mõni aasta tagasi teostatud Tähetorni kõrvalises panipaigas paiknenud endistest astronoomiaprofessorltest mahajäänud materjalide korraldamisel arhiivifondiks.