Mitä nämä ovat: äärimmäisen kirkkaita räjähdyksiä kaukaisissa galakseissa?

Suomalaistähtitieteilijä Erkki Kankareen johtama kansainvälinen tutkijaryhmä on löytänyt koko joukon uudenlaisia äärimmäisen kirkkaita räjähdyksiä etäisistä galakseista. Kyseessä voivat olla kirkkaimmat koskaan havaitut supernovaräjähdykset.

Belfastissa Queen's University:ssä työskentelevän tutkijatohtori Erkki Kankareen johtama tutkijaryhmä on julkaissut juuri Nature Astronomy -lehdessä jännittävän tutkimuksen, jonka avainroolissa on Havaijilla sijaitsevalla teleskoopilla löydetty äärimmäisen kirkas supernova.

Robottiteleskooppi Pan-STARRS1 havaitsee koko ajan tähtitaivasta etsien sieltä asteroideja, komeettoja ja kaikenlaisia muita normaalista poikkeavia ilmiöitä – kuten supernovia eli massiivisten tähtien räjähdyksiä.

Yksi näistä räjähdyksistä on saanut nimen PS1-10adi ja se kiinnitti Kankareen tutkimusryhmän huomion. Tämä supernova tapahtui galaksissa, joka on yli kolmen miljardin valovuoden etäisyydellä Maasta. Se on erittäin mielenkiintoinen muun muassa kirkkautensa ja emogalaksin ydinalueelle sijoittumisensa vuoksi. Kohdetta on seurattu useita vuosia.

”Kohteen säteilemä kokonaisenergia on tuhatkertainen verrattuna normaaleihin supernovaräjähdyksiin", kertoo Kankare Suomen Akatemian lähettämässä tiedotteessa. 

"Kohteen emogalaksi on myös aktiivinen niin sanottu Seyfert-galaksi, jonka ytimessä on noin kymmenen miljoonan Auringon massainen supermassiivinen musta aukko. Kohteen spektroskooppiset ominaisuudet, sekä hidas ja tasainen kirkkauden evoluutio osoittivat kuitenkin, että kyseessä ei ole normaali aktiivisen galaksin supermassiiviseen mustaan aukkoon liittyvä purkaus."

Tarkalleen ottaen PS1-10adi:n laskennallinen energia oli 2,3 x 1045 Joulea. Vertailun vuoksi voi mainita, että LIGO-gravitaatioaaltohavainnossa tapahtuneessa kahden massiivisen mustan aukon törmäyksen tuottama energia oli noin 5,4 × 1047 Joulea.

Toistaiseksi ainoastaan aktiiviset galaksiytimet (ns. AGN:t) ovat ainoa tunnettu luonnollinen ilmiö. jonka tiedetään tuottavat tällaisia energioita. Aktiiviset galaksiytimet ovat galaksien keskustoissa olevia alueita, missä oletettavasti jättisuuren mustan aukon ympärillä kiihtyvä kaasu säteilee erittäin voimakkaasti.

Voi olla, että nyt tehdyllä havainnolla ja aktiivisilla galaksiytimillä on jotain yhteistä, kuten tutkimusryhmässä mukana ollut professori Seppo Mattila kollegoineen arvelee toisessa tutkimuksessa.

Mistä oikein on kyse?

Havaintoanalyysin pohjalta tutkijaryhmä päätyi kahteen eri vaihtoehtoon PS1-10adi:sta ja vastaavista kohteista.

Jos kyseessä on yksi kaikkien aikojen kirkkaimmista supernovaräjähdyksistä, se on lähtöisin äärimmäisen massiivisesta tähdestä, jonka massa on vähintään useita kymmeniä tai jopa satoja Auringon massoja. Kyseessä voi myös olla tähden hajoaminen galaksiytimen supermassiivisen mustan aukon aiheuttamien vuorovesivoimien vaikutuksesta. Molemmissa tapauksissa havainnot viittaavat siihen, että kohteessa räjähdysmäisesti laajeneva materiaali törmäsi ympäröivässä avaruudessa olevaan tiheään kaasuun.

"Mikäli kyse on mustan aukon hajottamasta tähdestä, havainnot kertovat jotain uutta tällaisten kohteiden mekanismista", kiteyttää Kankare.

Tutkimuksessa esiteltiin myös viisi muuta löydettyä kohdetta, joilla on samankaltaiset ominaisuudet.

”Tulevat havainnot uusista samankaltaisista kohteista mahdollistavat näiden erittäin suurienergisten räjähdysten paremman ymmärtämisen. Kohteiden valtavan kirkkauden ansiosta niitä voidaan myös käyttää tulevaisuudessa työkaluina luotaamaan galaksien ominaisuuksia kaukaisessa maailmankaikkeudessa”, kertoo Turun yliopistossa oleva Mattila.

Suuri osa jatkohavainnoista tehtiin 2,56 metrin yhteispohjoismaisella NOT-teleskoopilla La Palmalla, Kanarian saarilla. 

Suomesta tutkimuksessa ovat mukana myös tohtori Tuomas Kangas sekä tohtorikoulutettavat Jussi Harmanen ja Thomas Reynolds Turun yliopiston fysiikan ja tähtitieteen laitoksen Tuorlan observatoriosta.

Jutun pohjana on Suomen Akatemian lähettämä tiedote.


Juttu jatkuu mainoksen jälkeen