How big is Barnardi silmus?

Barnardi silmus on tohutu ja hämar hõõguva vesinikgaasi kaar Orioni tähtkujus. See kõverdub ümber Orioni vöö ja mõõga idapoolse külje ning kaare pikkus otsast otsani on umbes 330 valgusaastat. Valgusaasta on vahemaa, mille valgus läbib ühe aastaga, umbes 9,46 triljonit kilomeetrit. Silmus asub Maast ligikaudu 1 300–1 400 valgusaasta kaugusel.

Suurus

Barnardi silmus on kaar, õhukese gaasikesta serv, mida nähakse küljelt, mistõttu on selle suurus kaugus kaare ühest otsast teise. Maalt vaadates ulatub kaar taevas umbes 14 kraadi. Kui suur see ruumis on, sõltub silmuse kaugusest.

2023. aasta uuring võttis silmuse kauguseks 400 parsekit, kusjuures parsek on umbes 3,26 valgusaastat. Sellisel kaugusel vastab 14 kraadi taevast ligikaudu 100 parsekile ehk umbes 330 valgusaastale. 2011. aasta uuring kasutas kaugust 440 parsekit ja andis pikkuseks 110 parsekit, see on umbes 360 valgusaastat. Mõlemad arvud on ligikaudsed.

Suuruste võrdlused

Taevas on Barnardi silmus umbes 27 korda laiem kui täiskuus Kuu.
Kui Päike oleks kahandatud korvpalli suuruseks, oleks Barnardi silmuse läbimõõt umbes 530 000 kilomeetrit, umbes 1,4 korda suurem kui Maa ja Kuu vaheline kaugus.
Kiilu tähtkuju suur udukogu, Linnuteel asuv hõõguva gaasi hiiglaslik pilv, ulatub umbes 390–650 valgusaasta peale, mis on umbes 1,2–2 korda Barnardi silmuse pikkus.
Tarantli udukogu Suures Magalhãesi Pilves on umbes kolm korda pikem kui Barnardi silmus.
Orioni–Eridanuse mull, palju suurem gaasikest Orioni tähtede ümber, on umbes 380 parsekit (1 240 valgusaastat) pikk, rohkem kui kolm korda silmuse pikkus.

Mis paneb silmuse hõõguma

Orioni vöö ja mõõga kuumad massiivsed tähed kiirgavad tugevat ultraviolettvalgust. See valgus rebib silmuse vesinikuaatomitelt elektronid ära ning gaas hõõgub selle tulemusel vesiniku punase valgusega. Gaas on soe, umbes 6 000 kelvinit (umbes 5 700 kraadi Celsiuse järgi), kuid äärmiselt hõre. Igas kuupsentimeetris, 1 sentimeetri servapikkusega kuubis, on vaid umbes kaks vaba elektroni.

Silmuse hõõgus on nii hämar, et see leiti alles fotodelt: W. H. Pickering leidis selle 1889. aastal ja E. E. Barnard, kelle järgi see on nimetatud, 1894. aastal. See on amatöörastronoomide kaamerate seas populaarne sihtmärk.

Kuidas silmus tekkis

Massiivsed tähed lükkavad ümbritsevat gaasi eemale oma valguse ja osakeste tuultega ning surres supernoova plahvatustega. Barnardi silmust peeti kaua Orioni–Eridanuse mulli heledaks idapoolseks osaks, mille Orioni tähed on miljonite aastate jooksul välja puhunud. Viimase 12 miljoni aasta jooksul võis Orioni piirkonnas plahvatada 10–20 supernoovat. Hiljutised uuringud viitavad sellele, et silmus on eraldi, väiksem kest suurema mulli sees.

2023. aasta uuring kasutas Orioni ümbruse tolmu kolmemõõtmelisi kaarte. Uuring leidis, et silmus vastab suurele õõnsusele noore tähtparve OBP-B1 ümber. Orioni kolm peamist külma gaasi ja tolmu pilve, mida nimetatakse Orion A, Orion B ja Lambda Orionis, asuvad selle õõnsuse kestal.

Uuring jõudis järeldusele, et silmuse kujundasid tõenäoliselt parve valgus, tuuled ja vähemalt üks supernoova. Silmuse täpse päritolu üle vaieldakse endiselt, enam kui 130 aastat pärast selle avastamist.