Tähtitieteessä heijastussumu on pölypilvi, joka heijastaa tähden tai useiden tähtien valoa. Läheisten tähtien valo ei ole tarpeeksi kuumaa ionisoidakseen tähtisumun kaasun, jotta siitä tulisi emissiosumu. Se riittää kuitenkin tekemään pölystä näkyvää, koska valo heijastuu pölystä. Heijastussumut koostuvat pääasiassa mikrometrin kokoisista pölyhiukkasista (silikaatit, hiilipartikkelit ja jääkerrokset kylmissä olosuhteissa), jotka sironnan kautta lähettävät takaisin tähden valoa. Heijastussumu ei itsessään yleensä säteile voimakkaasti erillisillä emissiospektriviivoilla, vaan näkyvä valo on pääosin hajautettua ja suodattunutta valoa lähdetähdestä.
Miksi heijastussumut ovat usein sinisiä?
Heijastussumut ovat yleensä sinisiä, koska sironta toimii paremmin sinisessä kuin punaisessa valossa (tämä on sama syy, miksi taivas on sininen ja auringonlaskut punaisia). Pienen pölyhiukkasen tapauksessa hallitseva sironta on samanlainen kuin Rayleigh-sironta: lyhytaaltoinen (sininen) valo siroutuu tehokkaammin kuin pitkäaaltoinen (punainen) valo. Jos pölyhiukkaset ovat kuitenkin kooltaan lainepituuteen verrattavissa tai suurempia, sironta muuttuu Mie-sironnaksi ja väritys voi olla neutraalimpi tai jopa punertava, erityisesti jos valon reitti pilven läpi on pitkä ja pöly vaimentaa sinistä valoa.
Suhde emissio- ja pimeisiin sumuihin
Heijastussumut ja emissiosumut nähdään yleensä yhdessä, ja joskus niitä kutsutaankin hajasumuiksi. Hyvä esimerkki tästä on Orionin tähtisumu. Lisäksi heijastussumujen edessä tai sisällä voi esiintyä pimeitä eli absorptiosumuja, joissa tiheä pöly estää taustavalon näkyvyyden. Kun kohteen eri osissa vallitsee erilainen lämpötila ja ionisaatiotila, samasta tähtialueesta voi löytyä samanaikaisesti heijastavaa, emissio- ja absorptiosumua.
Rooli tähtien muodostumisessa ja tutkimuksessa
Heijastussumut voivat olla myös tähtien muodostumispaikkoja. Nuoret tähdet valaisevat ympäröivän pölyn ja tekevät protostellaarisia ympäristöjä näkyviksi näkyvässä valossa ja infrapunassa. Infrapuna- ja radiohavainnot paljastavat usein pilven sisällä piilottelevat muodostuvat tähdet, koska infrapuna läpäisee pölyä paremmin kuin näkyvä valo. Heijastussumujen spektri näyttää yleensä jatkuvaa, sironnasta peräisin olevaa säteilyä, ja siinä voi näkyä tavoiltaan samankaltaisia absorptio-ominaisuuksia kuin lähdetähdessä.
Havaitseminen ja tunnusmerkit
- Pölyen sironnan takia heijastussumut erottuvat parhaiten optisessa sinisessä valossa, mutta infrapuna‑havaintoja käytetään, kun halutaan nähdä pilven sisällä olevia nuoria tähtiä.
- Heijastussumien valo on usein polarisoitunutta: polarisaatiokartat auttavat määrittämään valon sironnan suunnan ja pölyhiukkasten asennon.
- Spektroskopisesti heijastussumu ei yleensä näytä voimakkaita emissiolinjaja (kuten Hα), vaan sen spektri seuraa usein sitä tähteä, joka sitä valaisee.
- Väri ja kirkkaus kertovat pölyhiukkasten koosta, tiheydestä ja etäisyydestä sekä valaistuksen voimakkuudesta.
Heijastussumut ovat tärkeitä kohteita galaktisen tähtienmuodostuksen ja tähtienvälistä pölyä koskevassa tutkimuksessa. Niiden tarkkailu eri aallonpituuksilla (optinen, infrapuna, submillimetri) antaa kokonaiskuvan pilven rakenteesta, kemiallisesta koostumuksesta ja siellä syntyvien tähtien ominaisuuksista.
