VLT

Jättimäinen tähtivalokuva julkaistu – mukana myös kissan käpälä

Ma, 02/06/2017 - 23:54 Jari Mäkinen
ngct 6334 ja6357 (Kissankäpäläsumu ja Hummerisumu)

Euroopan eteläinen observatorio on julkaissut erään suurimmista koskaan tehdyistä tähtivalokuvista: noin kahdessa miljardissa pikselissä komeilevat kaasusumut NGC 6334 ja NGC 6357, eli Kissankäpäläsumu ja Hummerisumu.

Kummatkin sumut sijaitsevat Skorpionin tähdistössä ja ne ovat kaasusumuja, joissa syntyy uusia tähtiä.

NGC 6334 (hieman kissan käpälää muistuttava, kuvassa oikeassa yläkulmassa oleva sumu) sijaitsee noin 5500 valovuoden etäisyydellä Maasta, kun NGC 6357 (hummeria hieman muistuttava sumu vasemmalla alhaalla) on puolestaan 8000 valovuoden päässä meistä.

Kuva otettiin ESO:n Paranalin observatoriossa olevalla VST-teleskoopilla, johon on asennettu OmegaCAM -niminen kamera.

Kamera on paitsi tarkka ja herkkä, niin myös sen kuvakenttä on hyvin laaja. Sen kuvan koko on 256 megapikseliä, ja nyt julkaistun kuvan koko pikseleinä on 49511 x 39136.

Teleskooppi, missä kamera on asennettuna, ei ole siis VLT (Very Large Telescope), Paranalin kaukoputkijättiläinen, vaan lähes saman niminen VST (Very Large Telescope Survey Telescope), eli taivasta kartoittava kaukoputki. Se toimii ikään kuin VLT:n apukaukoputkena.

Vaikka kuva paljastaa paljon sumun kätkemiä kohteita, on suurin osa kaasupilvien sisustoista kuitenkin piilossa. 

Etenkin Kissankäpäläsumussa (NGC 6334, kuvassa oikeassa yläkulmassa) on paljon syntyviä tähtiä; tuhansia nuoria, kuumia tähtiä. Osa niistä on kymmenenkin kertaa omaa Aurinkoamme massiivisempia, ja ne säteilevät voimakkaasti ultraviolettivaloa.

Usvamaiset kaasupilvet tähtien ympärillä näkyvät hyvin, koska tähtien valo valaisee niitä.

Koko kaunis, mutta valtava kuva on ladattavissa täältä: www.eso.org/public/finland/images/eso1705a. Kuvasta on ladattavissa eri versioita, joista suurimman koko on 5,4 GB – ei kannata siis ladata ihan hitaalla yhteydellä!

Kuvaa voi myös zoomailla itse ESO:n sivuilla.

Ensimmäisten tähtien hautausmaa

Ti, 01/12/2016 - 17:10 Markus Hotakainen

Euroopan eteläisen observatorion ESOn VLT-teleskoopilla (Very Large Telescope) on löydetty kaasupilvi, joka on syntynyt mahdollisesti maailmankaikkeuden ensimmäisten tähtien kuollessa ja levittäessä raskaampia alkuaineita avaruuteen. 

Kuva on simulaatiosta, jossa tarkastellaan tähden räjähdystä varhaisessa maailmankaikkeudessa. Rengasmainen rakenne on kaasupilvi, joka laajenee supernovaräjähdyksen seurauksena ja rikastaa lähistöllä olevaa tiheämpää pilveä (merkitty punaisella).

Löytyneessä kaasupilvessä on äärimmäisen vähän raskaampia alkuaineita kuten hiiltä, happea ja rautaa – alle tuhannesosa Auringossa mitatuista pitoisuuksista. Koska pilvi on hyvin kaukana, näemme sen siinä kuosissa kuin se oli ainoastaan 1,8 miljardia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. 

"Raskaita alkuaineita ei muodostunut alkuräjähdyksessä, vaan niitä syntyi myöhemmin tähdissä", toteaa Neil Crighton Swinburnen yliopistosta. "Ensimmäiset tähdet koostuivat kokonaisuudessaan alkuperäisestä kaasusta ja ne muotoutuivat melko lailla eri tavalla kuin nykyiset tähdet."

Ihkaensimmäiset eli niin sanotut populaatio III:n tähdet räjähtivät hyvin voimakkaina supernovina, jotka levittivät niiden sisuksissa syntyneitä alkuaineita avaruuden kaasun joukkoon. Niinpä näihin ikivanhoihin pilviin tallentui kemiallinen tieto ensimmäisistä tähdistä ja niiden kuolemasta.

"Aiemmin havaituissa kaasupilvissä on enemmän raskaita alkuaineita, joten myöhemmät tähtisukupolvet ovat 'saastuttaneet' niitä ja häivyttäneet jäljet ensimmäisistä tähdistä", Crighton selittää. 

"Tässä pilvessä raskaiden alkuaineiden osuus on juuri niin pieni kuin ainoastaan ensimmäisten tähtien rikastamassa pilvessä voisi olettaa olevan", toteaa tutkimukseen osallistunut Michael Murphy niin ikään Swinburnesta.

Tutkijat toivovat löytävänsä lisää samankaltaisia pilviä, jotta niistä saataisiin mitattua useiden eri alkuaineiden keskinäiset runsaussuhteet.

"Pystymme mittaamaan tästä pilvestä kahden alkuaineen – hiilen ja piin – suhteen. Sen arvo ei osoita kiistatta, että se olisi vain ensimmäisten tähtien rikastama. Myös myöhemmät tähtisukupolvet ovat voineet rikastaa sitä", arvioi John O’Meara Saint Michael’s Collegesta.

"Jos löydämme uusia pilviä, joissa voimme havaita useampia alkuaineita, pystymme testaamaan olettamuksia runsaussuhteista, joita ensimmäisten tähtien rikastus on tuottanut."

Kaasupilvestä kerrottiin Royal Societyn uutissivuilla ja tutkimus ilmestyy Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -tiedelehdessä.

Kuva: Britton Smith/John Wise/Brian O’Shea/Michael Norman/Sadegh Khochfar

Planeettojen syntykiekossa kiitää mystisiä aaltoja

Ke, 10/07/2015 - 19:41 Markus Hotakainen
AU Microscopiin ainekiekko

Tähtitieteilijät ovat löytäneet ESOn VLT-teleskoopilla (Very Large Telescope) ja Hubble-avaruusteleskoopilla otetuista kuvista lähitähteä AU Microscopii ympäröivästä pölykiekosta suurella nopeudella eteneviä, aaltoja muistuttavia rakenteita.

AU Microscopii -tähti on 32 valovuoden etäisyydellä Maasta ja sillä on ikää ainoastaan 12 miljoonaa vuotta. Tähteä ympäröi laaja pölykiekko, jossa saattaa olla parhaillaan käynnissä planeettojen syntyprosessi.

Kiekosta on etsitty merkkejä tihentymistä tai taipumista, sillä ne voisivat paljastaa mahdollisten planeettojen sijainnin. Vuonna 2014 etsintöjä tehtiin VLT-teleskooppiin vastikään asennetulla SPHERE-instrumentilla, jolla saavutetaan huippuluokan kontrasti. 

"Havaintomme paljastivat jotain odottamatonta", kertoo tutkijaryhmää vetänyt Anthony Boccaletti. "SPHERE-instrumentin kuvissa näkyy selittämättömiä kiekon yksityiskohtia, jotka muistuttavat rakenteeltaan kaaria tai aaltoja. Mitään vastaavaa ei ole havaittu aiemmin.”

Kuvissa erottuu eri etäisyyksillä tähdestä viisi aaltomaista kaarta, jotka näyttävät vedenpinnan aaltoilulta. Kun ryhmä tutki Hubble-avaruusteleskoopilla vuosina 2010 ja 2011 otettuja kuvia, omituiset rakenteet näkyivät niissäkin. Lisäksi yksityiskohtien todettiin liikkuneen – vieläpä hyvin nopeasti.

"Käsittelimme uudelleen Hubblella otetut kuvat ja saimme riittävästi informaatiota, jotta saatoimme seurata outojen yksityiskohtien liikettä neljän vuoden aikana", selostaa ryhmään kuulunut Christian Thalmann. "Totesimme kaarten etääntyvän tähdestä jopa 40 000 kilometrin tuntinopeudella!”

Kauempana tähdestä olevat yksityiskohdat näyttävät liikkuvan nopeammin kuin lähempänä olevat. Ainakin kolme kaarta etääntyy niin suurella nopeudella, että ne voivat hyvinkin olla pakenemassa tähden gravitaatiokentästä. 

Suuret nopeudet tekevät mahdottomaksi, että kyse olisi tavanomaisista rakenteista, joita tähteä kiertävät planeetat voisivat saada aikaan ainekiekossa. Taustalla täytyy olla jotain muutakin, joka on saanut aaltojen vauhdin kiihtymään.

"Kaikki tähän löytöön liittyvä on ollut melkoisen yllättävää!" toteaa ryhmään kuulunut Carol Grady. "Koska mitään tällaista ei ole aiemmin havaittu tai ennustettu teoreettisesti, voimme vain arvailla, mitä oikein näemme ja miten se on syntynyt.”

Tutkijaryhmä ei pysty varmuudella sanomaan, mikä on saanut aikaan tähteä ympäröivät mystiset aallot. Yhtenä mahdollisuutena on pohdittu kahden massiivisen, asteroidia muistuttavan kappaleen törmäystä, jossa olisi vapautunut suuria määriä pölyä. Toisena vaihtoehtona on ollut esillä, että järjestelmän gravitaatiokentässä esiintyvät häiriöt olisivat synnyttäneet spiraalimaisia aaltoja.

Nämä selitykset on kuitenkin jouduttu hylkäämään. 

"Yksi outojen rakenteiden selitys kytkee ne tähden flare- eli roihupurkauksiin. AU Mic on tähti, jossa niitä esiintyy paljon – usein sen pinnalla tai pinnan läheisyydessä tapahtuu valtaisan suuri, äkillinen energiapurkaus", selittää ryhmään kuulunut Glenn Schneider

"Tällainen roihupurkaus on kenties aiheuttanut jollakin planeetalla – mikäli tähdellä on planeettoja – esimerkiksi aineen nopeaa karkaamista avaruuteen, jolloin se kulkeutuisi nyt kiekossa ulospäin roihupurkauksen voimasta."

Ryhmän on tarkoitus jatkaa AU Mic -järjestelmän tutkimista SPHERE-instrumentin lisäksi myös muilla havaintolaitteilla, kuten ALMA-radioteleskoopilla, jotta arvoitukselliselle ilmiölle löytyisi selitys.

Tutkimuksesta kerrottiin sekä ESOn että Hubblen uutissivuilla ja se on julkaistu Nature-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: ESO/ESA/NASA

Tässä on Chury, Rosettan kohdekomeetta

Ma, 03/10/2014 - 14:05 Jari Mäkinen

Kohti komeetta 67P/Churyumov–Gerasimenkoa jo vuosikymmenen matkannut Rosetta-luotain saapuu viimein tänä vuonna kohdekomeettansa luokse ja aloittaa sen tutkimisen. Rosetta heräsi 31 kuukautta kestäneestä horroksestaan tammikuun 20. päivänä ja on valmistautunut sen jälkeen tulevaan työhön: pitkän, kylmän tauon jälkeen sen laitteita on käynnistetty varovasti ja sen tutkimislaitteet sekä kamerat alkavat pian etsimään komeettaa. Kuten ammoiset tutkimusmatkaajat, joutuu Rosetta katsomaan ympärilleen ja löytämään määränpäänsä, ennen kuin se pystyy hivuttautumaan lähelle sitä ja asettumaan radalle komeetan ympärillä.

Komeetan sijainti toki tiedetään, mutta ei niin tarkasti, että luotainta voitaisiin ohjata turvallisesti sen lähellä. Myös komeetasta mahdollisesti suihkuavat kaasut voivat tehdä liikkumisen lähellä sitä hankalaksi tai jopa vaaralliseksi. Churyumov–Gerasimenkoa, eli tuttavallisesti Churyä, tutkitaankin aktiivisesti jo nyt maanpäällisin teleskoopein, sillä myös se alkaa vähitellen herätä liikkuessaan radallaan lähemmäksi Aurinkoa.

Ohessa on paras tuore kuva Churystä. Se otettiin 27. helmikuuta Euroopan eteläisen observatorion VLT-teleskoopilla Chilessä (siis kuvausaika oli jo 28.2. yöllä Euroopan aikaa) ja kyseessä on ensimmäinen jättiteleskoopin katsaus Churyyn sitten lokakuun 2013. Komeetta näyttää kirkastuneen jo nyt noin 50% tuosta edellisestä havainnosta, ja on mahdollista, että sen jäinen ydin on alkanut jo nyt kaasuuntua Auringon lämmittäessä sitä.

Ensinnä vasemmanpuoleisessa kuvassa otettiin useita kuvia, jotka laitettiin päällekkäin, jotta takana olevat tähdet näkyisivät hyvin. Niiden avulla voidaan määrittää komeetan tarkkaa sijaintia niin hyvin kuin täältä kaukaa voidaan; se ei riitä sinällään kuitenkaan ratamanöveereihin komeetan ympärillä, mutta auttaa Rosettaa omissa havainnoissaan. Oikeanpuoleisessa kuvassa on puolestaan Chury ilman taustalla olevia tähtiä. Sen ympärillä näyttää olevan jo sumua, mutta usva johtuu ilmakehän väreilystä, ei komeetasta purskuavasta kaasusta.

Komeetan tarkkailua jatketaan, mutta nyt huomio kääntyy jo Rosettan itsensä ottamiin kuviin kohteestaan – niitä odotellaan aivan lähiaikoina.

Tiedetuubin aikaisempia Rosetta-juttuja:

ALMA vihittiin

To, 03/14/2013 - 21:15 Toimitus

Maaliskuun 13. päivänä vihittiin virallisesti käyttöön ALMA eli Atacama Large Millimeter/submillimeter Array. Se on millimetri- ja alimillimetrialueilla eli 0,32–3,6 millimetrin aallonpituuksilla toimiva radio-observatorio – oikeastaan valtava teleskooppi, joka koostuu kymmenistä yksittäisistä antenneista.

ALMA sijaitsee Chajnantorin ylängöllä Atacaman autiomaassa, noin 50 kilometrin päässä San Pedro de Atacamasta. Se on noin viiden kilometrin korkeudessa eli melkein 2,5 kilometriä korkeammalla kuin Cerro Paranal -vuorella sijaitseva ESOn VLT-teleskooppi.

Alue on maailman kuivimpia ja kilometrien korkeudessa suurin osa vähäisestäkin ilmankosteudesta jää havaintopaikan alapuolelle. Se on tärkeä seikka millimetrialueen havainnoissa, sillä vesihöyry imee tehokkaasti lyhyitä radioaallonpituuksia.

ALMA on maailman laajamittaisin tähtitieteellinen hanke. 16 kilometrin läpimittaisella alueella on 66 radioteleskooppia, joista yli 50 on jo toiminnassa; ensimmäiset havainnot tehtiin syyskuussa 2011. ALMA on paitsi suuri, myös hyvin kansainvälinen projekti. Siinä ovat ESOn jäsenmaiden lisäksi mukana Chile, Yhdysvallat, Kanada, Taiwan ja Japani.

ALMAn viisikymmentä 12-metristä antennia muodostaa interferometrian keinoin yhden ainoan “teleskoopin”, jonka toimintaa tukee neljän 12-metrisen ja kahdentoista seitsenmetrisen antennin järjestelmä. Antenneja voidaan siirrellä siten, että laitimmaisten antennien välimatka vaihtelee 150 metristä 16 kilometriin. Sillä päästään radioaallonpituuksilla jopa kymmenkertaiseen tarkkuuteen Hubble-avaruusteleskooppiin verrattuna.

ALMAlla voidaan tutkia niin tähtienvälisiä molekyylipilviä, tähtien syntyä, galaksien pölyä kuin kosmista taustasäteilyäkin – eli kaikenlaista kylmänviileää, mitä maailmankaikkeudesta löytyy. Teleskooppien keräämää havaintoaineistoa käsittelee maailman korkeimmalla toimiva supertietokone, jossa on laskentatehoa saman verran kuin kolmessa miljoonassa läppärissä.

PDF-muotoinen kuvakirja ALMAn rakentumisesta löytyy täältä: http://www.eso.org/public/products/books/alma-photobook