Skip to header Skip to main navigation Hyppää pääsisältöön Skip to footer

Main navigation

  • Etusivu
  • Aihealueet
    • Avaruus
    • Tiede
    • Tekniikka
    • Luonto ja ympäristö
    • Terveys ja lääketiede
    • Ihmiset
    • Taide
    • Paikkoja
    • Arvioita
  • Videot ja podcastit
  • Uusimmat jutut listana
  • Jutturuletti
  • Tiedekiinnostavuuskartta
Tiedetuubi

Tässä ovat Cereksen oudot valot

Occator-kraatteri
Occator-kraatteri
Cereksen pinnan koostumuskartta
Jari Mäkinen

Ceres-kääpiöplaneettaa kiertävän Dawn-luotaimen tutkijaryhmä esitteli tänään uusia kuvia, joissa näkyy myös yhä vain tarkemmin ja paremmin myös hämmästystä herättäneet kirkkaat pisteet kraatterin sisällä.

Valitettavasti vain uudetkaan kuvat eivät vielä paljasta pisteiden salaisuutta: Occatoriksi nimetty kraatteri sisuksineen näkyy kyllä paremmin, kuten myös kirkkaat laikut sen sisällä, mutta mistä paikoitellen kirkastuminen johtuu, on edelleen epävarmaa.

Teorioita toki, on ja niistä johtava – ja yhä enemmän todennäköinen – on jää. Kirkkailla alueilla on pinnalle pilkistävää vesijäätä, joka heijastaa voimakkaasti valoa, ja etenkin sopivasti valotetuissa ja käsitellyissä kuvissa laikut hohtavat huomiota herättävän kirkkaina. Tosin ne ovat kirkkaita juuri siksi, että niiden paremman tutkimisen vuoksi ne on näin saatu näyttämään kirkkailta.

Dawn-luotain kiertää parhaillaan Cerestä noin 1500 kilometrin etäisyydellä olevalla radalla ja alkaa nyt lokakuussa hivuttautua vieläkin lähemmäksi. Joulukuussa luotaimen on tarkoitus olla enää 375 kilometrin korkeudessa kääpiöplaneetan pinnasta, joten tiedossa on lähiaikoina kuvia ja mittaustietoja, jotka varmasti paljastavat kirkkaiden pisteiden olemuksen. Salaisuuden aika on siis pian ohitse.

Occator-kraatteri kirkkaine läikkineen ei kuitenkaan ole ainoa Cereksen pinnan kiinnostava kohde.

Nyt julkistetuissa koko Cereksen pinnan kattavissa topografisissa (korkeuden näyttävissä) kartoissa on kaikkiaan 12 jännittävää kohdetta, joille on annettu nyt myös nimet. Alla olevassa kartassa olevat nimet on otettu kaikki eri maiden ja kulttuurien maatalouteen liittyvistä juhlista ja merkkipäivistä, sillä Rooman mytologiassa Ceres oli maanviljelyn ja viljavuuden jumalatar.

Kerroimme tarkemmin Cereksen pinnan nimistöstä aiemmassa jutussamme.

Yllä oleva kuva on aiemmassa jutussa olleeseen karttaan verrattuna tarkempi ja siinä on samaan tapaan paikannimien lisäksi väreinä tieto Cereksen pinnan korkeuseroista: sinisimmät alueet ovat noin 7,5 km keskiarvoa matalammalla ja punaiset alueet ovat noin 7,5 km korkeammalla. Valkoinen ilmaisee kaikkein korkeimpia paikkoja, mutta vaaleita ovat myös Occatorin kirkkaat pisteet, jotka ovat oikeasti vihreällä merkityllä koskeusalueella. Otsikkokuva on tästä suurennettu ja 3D-muokattu yksityiskohta.

Cereksen pinnan koostumuskartta

Toisessa kartassa (yllä) näkyy puolestaan pinnan koostumuksessa olevat erot. Eroavaisuudet ovat huomattavasti pienempiä kuin Vesta-kääpiöplaneetalla, jota Dawn tutki ennen Cerestä, mutta toisaalta Cereksen pinnalla on kiinnostavan paljon erikoisia kohteita – kuten neljä kilometriä korkea pyramidin muotoinen vuori sekä kirkkaat pisteet, joita on muuallakin kuin Occator-kraatterissa.

Kuvassa on yhdistettynä infrapunaisella (920 nanometriä), punaisella (750 nanometriä) ja sinisellä (440 nm) suotimella otettuja kuvia, jotka on vääräväritetty siten, että punainen väri osoittaa infrapunaisessa kirkkaita alueita, sininen lyhyempiä valon aallonpituuksia hyvin heijastavia alueita ja vihertävä näyttää paikat, jotka yleisesti ottaen heijastavat hyvin valoa. 

Värit ovat siis kaikkea muuta kuin luonnollisia, mutta ne näyttävät hyvin pinnan värissä olevat pienet eroavaisuudet sekä auttavat päättelemään millaisia mineraaleja ja muita aineita kullakin alueella Cereksen pinnalla on. Lisäksi tiedosta voidaan päätellä pinnan ikää.

Kartoitusta tehtäessä luotaimen Cereksen pinnasta tulevaa gammasäteilyä ja sinkoavia neutroneita havaitseva spektrometri havaitsi kolmasti omituisia piikkejä varattujen elektronien määrässä. Se viestii siitä, että havaintopaikalla pinnan sähköjännitys oli normaalia korkeampi. 

Kuussa ilmiö on tuttu: aurinkotuulessa olevat varatut hiukkaset törmäävät suoraan ilmattoman Kuun pintaan ja saavat sopivissa olosuhteissa pinta-aineen varautumaan. Silloin sähköisesti varautunutta pölyä saattaa nousta jopa leijumaan pinnan päälle.

Ceresin tapauksessa tilanne voi olla sama, mutta elektronipiikit voivat viestiä myös laajemmin Cereksen sisäisestä rakenteesta ja sen magneettikentän olemuksesta. Magneettikenttä puolestaan  vaikuttaa kuvaan siitä, millainen on Cereksen sisusta.

Tästäkin taatusti keskustellaan tällä viikolla Ranskan Nantesissa pidettävässä Euroopan planeettatiedekonferenssissa, johon liittyen kartat julkistettiin tänään.

Kuvat: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Einsteinin rengas paljasti kaukaisen galaksin massan

Einsteinin rengas
Einsteinin rengas
Markus Hotakainen

Massiivisen kohteen vetovoima muuttaa valonsäteiden kulkusuuntaa. Jos kolme taivaankappaletta sattuu täsmälleen samalle linjalle, väliin jäävä kappale saa aikaan niin sanotun Einsteinin renkaan: taaempana olevasta kohteesta tuleva säteily "kiertää" etualan kohteen joka puolelta siten, että sen ympärille näyttää muodostuvan rengas. Nimi tulee siitä, että valon taipumisen vetovoimakentässä ennusti Albert Einstein suhteellisuusteoriassaan.

Vesikäärmeen tähdistön suunnassa näkyvä SDP.81 on juuri tällainen gravitaatiolinssi. Etäisempi galaksi on 12 miljardin valovuoden etäisyydellä ja ”linssinä” toimivaan galaksiin on matkaa noin neljä miljardia valovuotta. Kauempana olevassa galaksissa on runsaasti pölyä, jota vastasyntyneet tähdet kuumentavat, joten se säteilee voimakkaasti ALMA-radioteleskoopilla tehdyissä alimillimetrialueen havainnoissa (kuvassa oranssina näkyvä rinkula).

 

 

Gravitaatiolinssin muodostamaa kuvaa tutkimalla saadaan tietoa paitsi kaukaisesta galaksista, myös lähempänä olevasta kohteesta. Kun huipputarkkoja havaintoja analysoitiin, Einsteinin renkaan keskellä oleva kaukaisen galaksin kuvajainen osoittautui hyvin himmeäksi. 

Kuvajaisen kirkkaus puolestaan riippuu etualalla olevan galaksin ja etenkin sen keskuksessa piileskelevän supermassiivisen mustan aukon massasta: mitä suurempi massa, sitä himmeämpi kuvajainen. Galaksin massaksi saatiin tällä perusteella laskettua yli 350 miljardia Auringon massaa ja mustan aukon massaksi yli 300 miljoonaa Auringon massaa.

"Olemme pystyneet määrittämään suoraan ainoastaan hyvin läheisten galaksien massat. ALMAn herkkyyden ansiosta voimme nyt etsiä linssien keskellä olevia kuvajaisia, joiden avulla voimme määrittää paljon kaukaisempien kohteiden massoja", arvioi tutkimusta johtanut Kenneth Wong. "Se puolestaan auttaa ymmärtämään mustien aukkojen vuorovaikutusta galaksiensa kanssa ja niiden kasvua aikaa myöten."

Chilessä sijaitseva ALMA eli Atacama Large Millimeter/submillimeter Array on maailman suurin radioteleskooppijärjestelmä. Se rakentuu 54:stä 12-metrisestä antennista ja 12:sta seitsenmetrisestä antennista, joilla päästään huikeaan 0,01 kaarisekunnin erotuskykyyn.

Einsteinin renkaasta kerrottiin Taiwanin Academia Sinican uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Astrophysical Journal -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuvat: ALMA (NRAO/ESO/NAOJ)/Y. Tamura (The University of Tokyo)/Mark Swinbank (Durham University) [Hubble ja ALMA] // ALMA (NRAO/ESO/NAOJ); B. Saxton NRAO/AUI/NSF [oranssi rengas]

 

Tule katsomaan ohikulkukonetta!

Meridiaanisali Helsingin observatoriossa
Meridiaanisali Helsingin observatoriossa
Toimitus

Päivän kuvaPäivän kuva tulee tänään Helsingin observatoriosta ihan siitä syystä, että ensi viikonloppuna siellä pidetään kiinnostava yleisötapahtuma ja koska Tiedetuubin klubi saa koko upean laitoksen omaan käyttöönsä sulkemisajan jälkeen lauantaina.

Silloin voi käydä myös katsomassa paremmin Observatorion kuuluisaa Meridiaanisalia, minne on sijoitettu muun muassa meridiaani- ja ohikulkukoneita. Niillä havaittiin aikanaan tarkasti tähtien tehtiin pohjois-eteläsuuntaisia paikkoja taivaalla, ja tästä tulee myös kaukoputken omituinen nimi: sen avulla havaittiin meridiaanin ohi kulkevia tähtiä.

Kuvassa on etualalla niin sanottu suuri ohikulkukone takanaan vertikaaliympyrä, heliometri ja meridiaanikone. Ja kyllä, ohikulkukoneella tehtiin havaintoja siten, että tähtitieteilijä oli laitteen alla makaamassa – ja todennäköisesti joskus myös nukkumassa.

Vaikka tähtien sijainteja havaitaa nykyisin monenlaisin eri laittein  ja hyvinkin tarkasti myös avaruudesta, ovat ohikulkukoneet edelleen käytössä. Nykyisin ne tosin on automatisoitu ja havaintoja tehdään CCD-kameran avulla. Robottiteleskooppi tekee havaintojaan väsymättä koko yön, näkee paljon ihmissilmää paremmin ja käsittelee havaintonsa myös itsekseen.

Observatorion Meridiaalisali on avoinna koko viikonlopun ajan, mutta klubi voi tutustua siihen omassa rauhassa lauantaina klo 16 alkaen.

Lisätietoja lauantain klubitapaamisesta on täällä.

 

Noin vuorokautta myöhemmin...

Melkein täysi Kuu
Melkein täysi Kuu
Markus Hotakainen

Päivän kuva

Toissa-aamuinen täydellinen kuunpimennys jäi suuressa osassa Suomea pilvien taakse. Vähän yli 24 tuntia myöhemmin hieman täydestä jo vajentunut Kuu kurkisteli lännen suunnalla puiden katveesta – kuin meille maan matosille ilkkuen.

Pimennystä edeltävänä päivänä ennusteet lupailivat vielä vähintäänkin kohtuullista keliä eteläiseen ja läntiseen Suomeen, mutta illan mittaan alkoi näyttää yhä synkemmältä. Ja vaikka aamuneljältä Kuu kajasti hieman pilvien raoista – ainakin maamme etelärannikolla – pimennyksen edetessä taivas peittyi yhä paksumpaan pilviverhoon.

Aamuöinen odottaminen osoittautui turhaksi. Tyypilliseen tapaan päivemmällä sää alkoi sitten seljetä ja tänä aamuna Kuu möllötti kylmän yön kirkastamalla taivaalla. Tähtiharrastajat ovat tällaiseen tottuneet, mutta median superkuurummutuksesta innostuneet satunnaiset taivaalletähyilijät pettyivät pahemman kerran.

 

Magneettikenttä suojaa maankaltaisia eksoplaneettoja

Eksoplaneettoja
Eksoplaneettoja
Markus Hotakainen

Iso osa tunnetuista eksoplaneetoista kiertää tähteään melko lähellä, jolloin niihin kohdistuu voimakas säteilyvuo ja hiukkasvirta. Olosuhteet ovat tappavan karut elämän synnyn, kehittymisen ja säilymisen kannalta.

Uuden tutkimuksen mukaan pieniä tähtiä kiertävillä maankaltaisilla planeetoilla on kuitenkin magneettikenttä, joka muodostaa suojan avaruuden pommitusta vastaan – samaan tapaan kuin Maalla.

Sen lisäksi, että magneettikenttä suojelee mahdollista elämää, se varmistaa olosuhteiden säilymisen suotuisina. Ilman magneettikenttää tähdestä puhaltava hiukkastuuli raastaisi kaasukehän avaruuteen. Ja vailla kaasukehää planeetta olisi väistämättä kuollut kiertolainen.

Pienimassaiset tähdet ovat maailmankaikkeudessa hyvin yleisiä. Niitä kiertäviä planeettoja on helpompi löytää ja tutkia, koska kulkiessaan tähtensä editse planeetta peittää siitä suuremman osan taakseen – edellyttäen, että se sattuu kulkemaan Maasta katsottuna tähtensä editse. 

Pienet tähdet ovat kuitenkin myös himmeitä, joten niitä ympäröivä elinkelpoinen vyöhyke, jolla kiertävän planeetan pinnalla voi esiintyä nestemäistä vettä, on melko lähellä. 

Silloin mahdolliseen planeettaan kohdistuu voimakas vetovoima, joka voi aiheuttaa pyörimisliikkeen lukkiutumisen: planeetta kääntää aina saman puolen kohti tähteä kuten Kuu kääntää aina saman puolen kohti Maata.

Vetovoima aiheuttaa myös vuorovesivoimia, jotka saavat planeetan sisuksen lämpenemään. Planeetan eri osiin kohdistuva vetovoima vaihtelee hieman, jolloin sen muoto muuttuu kaiken aikaa ja aineen sisäinen kitka vapauttaa lämpöä.

Peter Driscollin johtama tutkijaryhmä kävi selvittämään, miten vuorovesivoimat vaikuttavat planeetan magneettikenttään. Simulaatiossa tarkasteltiin planeettoja, joiden kiertämien tähtien massa vaihteli Auringon massasta kymmenesosaan siitä. 

Aikaisemmin vallitseva käsitys on ollut, että pyörimisliikkeeltään lukkiutuneella planeetalla ei todennäköisesti voi olla suojaavaa magneettikenttää. Näyttää siltä, että olettamus on väärä.

Sen sijaan, että vuorovesivoimat estäisivät magneettikentän muodostumisen, ne ilmeisesti edistävät sen syntyä. Samalla ne parantavat mahdollisuuksia elämän esiintymiselle. 

Syynä on se, että vuorovesivoimien ansiosta planeetan vaippakerros luovuttaa tehokkaammin lämpöä, jolloin ydin jäähtyy. Ja vaikka se tuntuu nurinkuriselta – ainakin osittain sula ydin on magneettikentän perusedellytys – jäähtyminen edesauttaa kentän syntyä.

Tietokonesimulaatioiden perusteella lukkiutuneille planeetoille syntyvä magneettikenttä on myös pysyvä: se säilyy koko planeetan elinajan, joka on miljardeja vuosia. 

"Oli jännittävää nähdä, että vuorovesivoimien aiheuttama kuumentuminen voi itse asiassa pelastaa planeetan, sillä se jäähdyttää ydintä", kertoo tutkimukseen osallistunut Rory Barnes.

Pienet ja vähämassaiset tähdet ovat aktiivisia erityisesti kehityksensä alkuvaiheissa eli olemassaolonsa ensimmäisten vuosimiljardien aikana, joten "magneettikenttiä saattaa esiintyä juuri silloin, kun elämä kaipaa niitä kipeimmin".

Simulaatiot osoittivat myös, että vuorovesivoimien aiheuttama kuumentuminen on voimakkaimmillaan, jos planeetta kiertää elinkelpoisella vyöhykkeellä hyvin pientä tähteä, massaltaan alle puolet Auringosta.

Jos planeetta on alunperin soikealla radalla, vuorovesivoimien ansiosta rata muuttuu ankarimman kuumennuksen aikana yhä pyöreämmäksi. Kun rata on pyöreä eli planeetan etäisyys tähdestään pysyy koko ajan samana, kuumentumista ei enää esiinny.

Tutkimuksesta kerrottiin Washingtonin yliopiston uutissivuilla ja se on julkaistu Astrobiology-tiedelehdessä.

Kuva: Danielle Futselaar/SETI Institute

 

Ensi viikonloppuna avaruus tulee Helsingin observatorioon

Avaruusviikon tunnus
Avaruusviikon tunnus
Jari Mäkinen

 

Ensi viikolla, siis lokakuun ensimmäisenä viikkona vietetään jälleen ympäri maailman Kansainvälistä avaruusviikkoa. Tämän YK:n suojeluksessa olevan viikon Suomen päätapahtuma pidetään ensi viikonloppuna Helsingin observatoriossa, aivan kaupungin keskustassa, missä ohjelmassa on älyllistä elämää, tutkimusmatkoja aurinkokunnassa ja uudenlainen tiedekuntopiiri.

Avaruusviikon ajankohta on valittu siksi, että maailman ensimmäinen satelliitti, Sputnik 1, laukaistiin lokakuun 4. päivänä 1957, ja kymmentä vuotta myöhemmin 10. lokakuuta vuonna 1967 allekirjoitettiin kansainvälinen YK:n sopimus avaruuden rauhanomaisesta käytöstä.

Vuonna 2015 teemana ovat ”löydöt” ja sen hengessä viikon aikana kiinnitetään huomiota siihen, kuinka jännittävää aikaa nykyisin elämme: avaruusteleskooppien ja tutkimuslaitteiden avulla teemme uskomattomia löytöjä lähes päivittäin. Viimeisen vuosikymmenen aikana olemme oppineet uutta koko maailmankaikkeudesta kenties enemmän kuin koko edeltävän historian kuluessa.

Satelliitit, avaruusluotaimet ja kulkijat muiden planeettojen pinnalla näyttävät meille koko ajan uusia, tuntemattomia maailmoja. Ja kaukoputkilla löydetään jatkuvasti kokonaisia uusia planeettoja, tähtijärjestelmiä, galakseja ja muita jännittäviä kohteita niin läheltä kuin kaukaakin! Emme ole kenties koskaan eläneet näin huimaa aikaa – paitsi että nyt uudet löydöt hukkuvat kaiken muun joukkoon.

Ensi lauantaina ja sunnuntaina Observatoriolle Helsingissä!

Viikon päätapahtuma Suomessa pidetään Helsingin observatoriolla viikonloppuna 3.–4. lokakuuta. Muualla Suomessa pidettävistä tapahtumista saa paikallisista tähtiharrastusyhdistyksistä.

Paitsi että Observatorion yleisönäyttelyyn pääsee silloin tutustumaan ilmaiseksi, on paikalla erikoisohjelmaa alla olevan aikataulun mukaisesti.

Observatorio on avoinna kumpanakin päivänä klo 12-16, planetaariossa pidetään näytöksiä ja Ursan kirjamyynti on avoinna. Observatorion kahvila on myös avoinna.

Huomaa, että kyseessä ei siis ole Kaivopuistossa oleva Ursan observatorio, vaan Kopernikuksentie 1 Unioninkadun päässä, Tähtitorninvuoren puiston keskellä Eteläsataman vieressä oleva nyt vanha Observatorio.

Lauantai 3. lokakuuta

Suomi100Lauantain aiheena on elämä avaruudessa ja sen aikana käynnistetään kaksi jännittävää hanketta:

Klo 13 esitellään Suomi 100 -satelliitti.
Kun Suomi täyttää 100 vuotta vuonna 2017, lähetetään tapausta juhlistamaan avaruuteen hyvin erikoislaatuinen satelliitti. Projektin vetäjä, professori Esa Kallio kertoo hankkeesta ja paikalla on myös Aalto-yliopiston satelliittirakentajia.

Klo 14 suunnitellaan viesti lähetettäväksi avaruuteen.
Avaruusviikolla käynnistetään YLE:n Tiede- ja Nuortenohjelmien kanssa projekti, missä yleisö saa ehdottaa millaisen viestin he haluaisivat lähettää avaruuteen. Observatorion itäsiipeen tehdään samanaikaisia työpajoja, joissa yleisö voi kiertää kuin kuntopiirissä ikään: niissä neuvotaan miten viestin voisi tehdä, minne se kannattaisi lähettää, miten viesti voidaan lähettää ja millaisia viestejä maapallolta on lähetetty historian kuluessa. 

Viestin etsiminen jatkuu Yleisradion kanavilla syksyn kuluessa ja huipentuu siihen, että se lähetetään oikeasti avaruuteen.

Klo 15 Vierailu -elokuvan esittely
9.10. elokuvateattereiden ohjelmistoon tulevan SETI-aiheisen Vierailu -elokuvan osatuottaja Sami Jahnukainen kertoo elokuvasta ja sen tekemisestä.

Sunnuntai 4. lokakuuta

Sunnuntaina kerrotaan aurinkokunnan tutkimuksesta. 

PlutoKlo 13 on aiheena Pluto.
Ilmatieteen laitoksen tutkija Ilkka Sillanpää kertoo auditoriossa millaiseksi paikaksi Pluto paljastui heinäkuun ohilennon aikana.

Klo 14 suunnitellaan tutkimusmatka toiselle planeetalle. 
Kyseessä on jälleen ”tiedekuntopiiri”, mutta nyt pohditaan miten planeettoja tutkimaan voidaan laukaista luotaimia, rakennetaan luotain, mietitään mitä planeetan pinnalla kannattaisi laskeutumisen jälkeen tehdä ja tutkitaan aurinkokunnan kohteita kaukoputkilla.

Klo 15 voi kysyä mitä vaan avaruustutkimuksesta.
Tietokirjailija-toimittajat Markus Hotakainen ja Jari Mäkinen, planeettageologi Jarmo Korteniemi ja Ursan tiedottaja, tähtitieteilijä Anne Liljeström vastaavat kaikkiin avaruustutkimusta koskeviin kysymyksiin. Tilaisuus lähetetään myös suorana Periscopessa ja siihen voi lähettää kysymyksiä twitterissä sekä Facebookissa myös etukäteen.

Viikonlopun ohjelmasta vastaavat Ursa, Helsingin observatorio/Yliopistomuseo ja Tiedetuubi-nettilehti. 

Pimeä "häiveaine" voi selittää maailmankaikkeuden puuttuvan massan

Pimeän aineen jakauma
Pimeän aineen jakauma
Markus Hotakainen

Tähtitieteilijöiden vuosisataiset ponnistukset maailmankaikkeuden rakenteen selvittämisessä ovat johtaneet siihen, että 95 prosenttia universumin massasta ja energiasta on kadoksissa.

Tavallista ainetta, josta tähdet, planeetat ja kaikki muu näkemämme – ja myös me itse – koostuu, on alle viisi prosenttia. Pimeä aine muodostaa maailmankaikkeudesta reilun neljänneksen ja pimeä energia runsaat kaksi kolmannesta.

Pimeää ainetta on jopa 83 prosenttia maailmankaikkeuden kaikesta aineesta (tässä energia on jätetty huomiotta), mutta se ei vuorovaikuta tavallisen aineen kanssa sähkömagneettisen, vahvan tai heikon voiman välityksellä. Se ei heijasta valoa eikä tavallisen ja pimeän aineen "törmäys" tunnu missään. 

Toistaiseksi ainoa keino todeta pimeän aineen olemassaolo on sen gravitaatiovaikutus galakseissa ja galaksijoukoissa. Kuvassa on pimeän aineen suuren mittakaavan jakauma, joka perustuu Hubble-avaruusteleskoopilla tehtyihin havaintoihin sen gravitaatiolinssivaikutuksista.

Pimeä energia on täydellinen mysteeri, mutta pimeän aineen jäljillä ollaan hieman paremmin. Tutkijat ovat nyt kehittäneet teorian, joka saattaa selittää, miksi pimeää ainetta ei ole pystytty havaitsemaan maanpäällisillä kokeilla.

Lawrence Livermoren kansallisessa laboratoriossa (Lawrence Livermore National Laboratory, LLNL) on laadittu Vulcan-supertietokoneella tehtyjen laskelmien avulla malli, jonka mukaan pimeä aine on nykyisin luonnostaan yhtä hankala havaita kuin häivehävittäjät (todellisuudessa vielä paljon hankalampi…). 

Varhaisen maailmankaikkeuden korkeissa lämpötiloissa ja suurissa tiheyksissä se olisi kuitenkin vuorovaikuttanut tavallisen aineen kanssa ja ollut helposti havaittavissa. 

Tutkijaryhmää johtanut Pavlos Vranas vertaa häiveaineen neutronia tavalliseen neutroniin. Alhaisissa lämpötiloissa – eli nykyisessä maailmankaikkeudessa – neutronin muodostavat kvarkit ovat tiukasti sidoksissa toisiinsa eikä hiukkasella ole sähkövarausta. Korkeissa lämpötiloissa – eli maailmankaikkeuden varhaisvaiheissa – sähköisesti varatut kvarkit vuorovaikuttivat melkein kaikkien muiden hiukkasten kanssa. 

Erona olisi se, että neutronia koossa pitävän, kvanttiväridynamiikan mukaisen vahvan vuorovaikutuksen sijasta häiveneutronissa vaikuttaisi toistaiseksi tuntematon vahva voima, jonka ominaisuudet määrittyisivät "pimeän kvanttiväridynamiikan" mukaan.  

"On huomionarvoista, että ehdokas pimeän aineen hiukkaseksi on satoja kertoja protonia raskaampi ja koostuu sähköisesti varatuista osasista, mutta on silti kyennyt välttämään suorat havainnot niin pitkään", Vranas toteaa.

Protonien tapaan pimeä häiveaine on pysyvää eikä hajoa edes kosmisessa aikaskaalassa. Se voi kuitenkin synnyttää suuren joukon muita alkeishiukkasia, jotka hajoavat pian muodostumisensa jälkeen. Niillä voisi olla sähkövaraus, mutta ne ovat hajonneet jo kauan sitten.

Riittävän suuritehoisella hiukkaskiihdyttimellä, kuten CERNin LHC:llä (Large Hadron Collider), hiukkasia voitaisiin kuitenkin tuottaa ensimmäisen kerran sitten maailmankaikkeuden alkuaikojen. Ne saattaisivat näkyä hiukkasilmaisimissa, koska niillä on mahdollisesti sähkövaraus.

"Maanalaisten ilmaisimien tai LHC:n avulla voidaan kenties piankin löytää todisteita uudelle pimeän häiveaineen teorialle – tai kumota se", Vranas veikkaa.

Uudesta teoriasta kerrottiin LLNL:n uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Physical Review Letters -tiedelehdessä.

Kuva: NASA/ESA/Hubble

 

 

 

NASAn "Mars-mysteerin ratkaisu" lienee vanhan toistoa

Kuva: NASA
Kuva: NASA
Jarmo Korteniemi

USA:n avaruushallinto julkaisi perjantaina suuria lupailevan tiedotteen. Maanantaina on luvassa tiedotustilaisuus, jossa kerrotaan "Marsin salaisuuden ratkeamisesta".

Todellisuudessa kyse ei taida olla mistään ihan noin hulppeasta. Todennäköisemmin kyse on ainakin jonkin tason julkisuustempusta.

Tiedotustilaisuudessa mukana olevilta tutkijoilta julkaistaan pian yhteisjulkaisu Nature Geosciences -julkaisusarjassa. Jutun otsikko on suurpiirteisesti "spektrometrin avulla saatuja todisteita hydraattisuoloista Marsin vuotuisissa nestevirroissa". Tutkimusta on esitelty jo aiemmin esimerkiksi konferensseissa.

Marsista löydettiin jo vuosia sitten ensimmäiset merkit rinteitä jonkin matkaa alas virtaavasta nesteestä (tässä esimerkki vuodelta 2006). Vuosien saatossa ja kuvien kertyessä havainto on varmistunut vuosittain tapahtuvaksi normaaliksi ilmiöksi. Virtauksia esiintyy etenkin päiväntasaajan puoleisilla rinteillä, ja etenkin auringon porottaessa lämpimästi. Kuvat eivät riitä kertomaan mistä nesteestä on kyse, mutta todennäköisin syy on vesi. Koska puhdas vesi ei kuitenkaan selviä pinnalla, vahvin kandidaatti ilmiön aiheuttajaksi on jonkinlainen erittäin väkevä suolaliuos. Asian yksityiskohdista on väännetty kättä tiedeyhteisössä jo vuosia: mitä suoloja vedessä on, mistä vesi tulee, ja niin edelleen. Varmaa näyttöä mistään on vaikea saada, sillä suolojen pitäväksi tunnistamiseksi geologien täytyisi päästä paikan päälle analysoimaan kiviä. Ja sellaista ei ole näköpiirissä.

Hehkutuksesta huolimatta maanantainakaan esiteltävät tulokset siis tuskin tuovat mihinkään täyttä varmuutta. Kyse nimittäin lienee CRISM-spektrometrin aineiston analyysistä. CRISMin avulla tehdyt tulokset ovat kuitenkin usein varsin monitulkintaisia, eikä tutkijayhteisö ole ennenkään täysin vakuuttunut kaikista sen avulla tehdyistä "huikeista" löydöistä.

Yllä kuva Marsin rinteille ilmestymistä valumista. Kuvaa klikkaamalla näkee animaation. Kuva: NASA/JPL-Caltech / UoA

Suomeksi sanottuna maanantain tiedotustilaisuuden aihe lienee siis yksi artikkeli monien joukossa. Siinä saadaan hieman aiempia parempia tuloksia suoloista, muttei mitään varmaa. Vasta pitkä tieteellinen keskustelu osoittaa, onko mikään "mysteeri" todella ratkennut.

Aina sopii kuitenkin toivoa, että kyse on jostain enemmästä.

"Erikoislaatuiset väitteet tarvitsevat tuekseen erikoislaatuisia todisteita"

Väliotsikon lauseen heitti ensimmäisenä ilmaan sosiologian professori Marcello Trucci. Carl Sagan puolestaan popularisoi lauseen.

Juuri ällaisia todisteita NASAn tiedotustilaisuudelta nyt vaaditaan - siis mikäli kyse todella on jonkin suuren "mysteerin ratkaisusta".

On suoraan sanoen ikävää, että NASA käyttää instituution vaikutusvaltaansa tiettyjen löytöjen hehkuttamiseen. Tällä kertaa artikkeli toki on käynyt läpi vertaisarvioinnin, ja tutkimus julkaistaan tieteellisesti vakuuttavassa lehdessä. Vaikka kyse ei olekaan täysin puhtaasta tieteenteosta pressikonferenssin kautta, ollaan ikävän lähellä sitä. Suurin osa Nature-julkaisuista ei saa osakseen tällaista huomiota.

Toisaalta on kyllä aina hyvä, että planeettatutkimus saa positiivista medianäkyvyyttä.

Yhtä kaikki, suuria lupaileva tiedote sai totuttuun tapaan heti tuulta alleen mediassa. Suomessakin asiasta uutisoitiin. "NASA julkaisee mullistavia uutisia Marsista", hehkutti viihdelehti Stara. Asiasta kertoivat myös Ilta-Sanomat sekä MBnet.

"Mysteerin" ratkaisu oli kuitenkin varsin helppo löytää. Nature Geoscience -sarjan in press -juttu löytyy nimittäin listattuna ainakin konferenssissa istuvan Lujendra Ohjan netistä löytyvässä julkaisuluettelossa.

Artikkelin viite on kokonaisuudessaan Ojha, Wilhelm, Murchie, McEwen, Wray, Hanley, Massé, Chojnacki: “Spectral evidence for hydrated salts in recurring slope lineae on Mars.” Nature Geosci., in press, doi:10.1038/ngeo2546. Julkaisu löytynee tämän linkin takaa jossain vaiheessa maanantaina.

Kirjoittaja on planeettageologi.

Punertuneessa Kuussa voi näkyä myös sinistä

Täydellinen kuunpimennys
Täydellinen kuunpimennys
Markus Hotakainen

Huomisaamuna kannattaa herätä tavallista aikaisemmin – tai jos maanantaipäivän on vapaalla, voi tänä iltana jättää menemättä nukkumaan: aamuyöllä Kuu pimenee täydellisesti.

Pimennys alkaa jo kello 3.10. Silloin Kuu alkaa lipua hitaasti Maan puolivarjoon, mutta sitä ei juurikaan huomaa. Vasta jonkin verran ennen osittaisen vaiheen alkua Kuun toinen reuna tummuu selvästi. 

Maan täysvarjoon Kuun reuna osuu kello 4.07, mutta täydellisen vaiheen alkuun on siitäkin vielä yli tunti: se alkaa kello 5.11. Sinä aikana Kuu himmenee yhä enemmän ja alkaa samalla saada punaista sävyä. Syynä on auringonvalo, jota tihkuu jopa keskelle täysvarjoa.

Maan ilmakehä taittaa valoa, mutta samalla sirottaa sitä. Sironnan voimakkuus riippuu aallonpituudesta eli väristä: sininen valo siroaa voimakkaimmin, punainen heikoimmin.

Siksi täysvarjoon lankeava himmentynyt auringonvalo on voimakkaasti punertunutta. Kuu näkyy täydellisen vaiheen aikanakin taivaalla kuparin- tai verenpunaisena kiekkona.

Osa Maan varjoon taittuvasta valosta kulkee kuitenkin ilmakehän ylempien kerrosten läpi. Siellä oleva otsoni absorboi eli imee itseensä punaista valoa, joten stratosfäärin yläosien läpi kulkenut valo onkin sinisävyistä.

Siksi Maan punaisen täysvarjon reunoilla voi näkyä aavistus sinistä. Ilmiö ei ole kovin voimakas eikä sininen reunus näy pitkään, mutta täydellisen vaiheen alku- ja loppuhetkillä sen voi erottaa. Parhaiten siinä onnistuu katselemalla pimentyvää Kuuta kiikarilla tai pienellä kaukoputkella.

Maan täysvarjon tummuus ja värisävy vaihtelevat pimennyksestä toiseen. Siihen vaikuttaa esimerkiksi vulkaaninen tuhka, jota voi leijua korkealla ilmakehässä voimakkaan tulivuorenpurkauksen seurauksena. Silloin täydellisesti pimentynyt Kuu on tavallista himmeämpi. 

Etukäteen on kuitenkin vaikea ennustaa, miltä Kuu täydellisen vaiheen aikana näyttää. Sama pätee siniseen reunukseen: sen näkyminen on tuurista kiinni.

Aamuvarhaisen pimennyksen syvin vaihe on kello 5.47. Punaisena hohtavan Kuun alareuna on hieman vaaleampi, sillä Kuu kulkee Maan täysvarjon alaosan poikki. 

Kuu alkaa jättää täysvarjon taakseen kello 6.24. Taivas alkaa silloin jo selvästi vaalentua, sillä auringonnousuun on aikaa enää tunnin verran. Kuu on myös matalalla läntisessä horisontissa, sillä se laskee taivaanrannan taakse puoli kahdeksan aikoihin.

Pimennyksen loppuvaiheita on siten vaikea tai mahdoton havaita. Osittainen vaihe päättyy kello 7.28 ja lopullisesti Kuu poistuu Maan puolivarjosta 8.24. Silloin Kuu ei ole ollut toviin enää taivaallakaan.

Maanantaisen pimennyksen tekee erikoiseksi se, että samalla on niin sanottu superkuu. Monissa medioissa hehkutettu ilmiö ei ole erityisen näyttävä spektaakkeli. Superkuu sattuu silloin, kun Kuu on täydenkuun aikaan kiertoratansa Maata lähimmässä pisteessä tai lähellä sitä. 

Silloin Kuu näyttää taivaalla läpimitaltaan noin seitsemän prosenttia suuremmalta ja 30 prosenttia kirkkaammalta kuin ollessaan ratansa etäisimmässä pisteessä. Ongelmana on se, että superkuun aikana taivaalla ei ole "tavallista" Kuuta, johon sitä voisi verrata. Superkuun "maagisuus" on muistikuvien varassa.

Superkuun koosta saa jonkinlaisen käsityksen, jos euron kolikkoa katselee ensin kahden metrin etäisyydeltä ja siirtyy sitten parikymmentä senttiä lähemmäs. ”Supereuro” ei näytä kovin paljon tavallista kookkaammalta.

Siitä huolimatta maanantaina kannattaa laittaa herätyskello soimaan tavallista aikaisemmin ja vilkaista taivaalle. Jos pilvet ovat suvainneet pysyä poissa, voi katsella länsilounaassa pimentyvää Kuuta. Seuraavan kerran Kuu nimittäin pimentyy täydellisesti vasta 31. tammikuuta 2018.

Kuva: Joshua Valcarcel/United States Navy (3.3.2007)

 

Liian iso kokoisekseen: gigalomaaninen musta aukko

Musta aukko kertymäkiekkoineen
Musta aukko kertymäkiekkoineen
Markus Hotakainen

Kuinka suuri voi supermassiivinen musta aukko olla? Ilmeisesti paljon suurempi kuin aiemmin pidettiin edes mahdollisena.

SAGE0536AGN-nimellä tunnetun galaksin keskustassa on musta aukko, joka uhkaa pistää uusiksi teoriat galaksien kehityksestä. 

Itse galaksi (alla olevassa kuvassa keskellä) löytyi infrapuna-alueella havaintoja tekevällä Spitzer-avaruusteleskoopilla. Yhdeksän miljardin valovuoden etäisyydellä sijaitsevalla tähtijärjestelmällä on aktiivinen ydin, jonka kirkkauden on arveltu olevan peräisin supermassiivista mustaa aukkoa ympäröivästä kertymäkiekosta.

 

 

Tutkijat ovat nyt saaneet varmistettua, että galaksin keskustassa todella lymyää musta aukko: sitä kiertävän kaasun nopeus on niin suuri, että se selittyy ainoastaan hyvin kompaktilla ja hyvin massiivisella kappaleella.

Etelä-Afrikassa sijaitsevalla kymmenmetrisellä SALT-teleskoopilla (Southern African Large Telescope) tehtyjen havaintojen perusteella galaksin spektrissä esiintyvä vedyn emissioviiva on leventynyt huomattavasti, mikä kertoo kaasun liikkuvan suurella nopeudella sekä meitä kohti että meistä poispäin: mustan aukon kertymäkiekko pyörii vinhasti.

Spektrihavaintojen perusteella tutkijat määrittivät mustan aukon massan ja yllättyivät. Aukko on 350 miljoonaa kertaa Aurinkoa massiivisempi. Siinä ei vielä ole mitään erityisen poikkeuksellista, mutta galaksin itsensä massa on ainoastaan 70 kertaa suurempi eli noin 25 miljardia kertaa Auringon massa. 

Vallitsevien käsitysten mukaan musta aukko on noin 30 kertaa massiivisempi kuin tämänkokoisen galaksin keskustassa voisi ylipäätään olla.

"Galaksit ovat massiivisia, samoin niiden keskustoissa olevat mustat aukot. Tämä yksilö on kuitenkin ihan liian iso kokoisekseen – sen ei pitäisi edes voida olla niin suuri", ihmettelee Jacco van Loon, joka johti tutkijaryhmää.

Yleensä galaksien mustat aukot kasvavat samaa tahtia galaksien kanssa, mutta tässä tapauksessa musta aukko on kasvanut paljon kiivaammin. Toinen vaihtoehto on, että galaksin kasvu on jostain syystä pysähtynyt.

SAGE0536AGN löytyi sattumalta, joten samanlaisia kohteita voi olla enemmänkin. Se ei siis välttämättä ole mikään kummajainen vaan ainoastaan uuden galaksiluokan ensimmäinen tunnettu edustaja.

Tutkimuksesta kerrottiin Royal Astronomical Societyn uutissivuilla ja se on julkaistu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -tiedelehdessä.

Kuvat: NASA/Dana Berry/SkyWorks Digital [musta aukko], ESO [galaksi]

 

 

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 104
  • Seuraava sivu ››
Tilaa aihepiirin Avaruus RSS-syöte

AIHEALUEET

Avaruus ja ilmailu
Tiede ja tekniikka
Luonto ja ympäristö
Lääketiede ja terveys
Ihmiset ja paikat
Kirjat, elokuvat ja taide

ERIKOISTA

Tiedekiinnostavuuskartta
Jutturuletti
Suorana labrasta
eTuubi
Videot

TIEDETUUBI

Tiedetuubin esittely
Toimitus
Tiedetuubi ja tekoäly
Yhteistyökumppanit
Mediakortti
Tietosuojaseloste / Privacy prolicy
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved