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

Mustat aukot sysivät ainetta universumin tyhjiin onkaloihin

Kosmista "saippuavaahtoa"
Kosmista "saippuavaahtoa"
Markus Hotakainen

Maailmankaikkeus muistuttaa rakenteeltaan saippuavaahtoa. Galaksit ja niiden muodostamat joukot ovat ryhmittyneet valtaviksi rihmoiksi ja seinämiksi, joiden välit ovat tyhjää täynnä. Tai niin on kuviteltu.

Uuden tutkimuksen mukaan vaahdossa olevia "kuplia" vastaavilla tyhjinä  pidetyillä alueilla onkin paljon ainetta, jopa viidennes kaikesta maailmankaikkeuden "tavallisesta" eli näkyvästä aineesta. Galaksien osuus universumin ainesisällöstä olisikin ainoastaan 1/500.   

Nykykäsityksen mukaan tätä tavallista ainetta olisi koko maailmankaikkeudesta ainoastaan 4,9 prosenttia, kun pimeän aineen osuus olisi 26,8 prosenttia ja pimeän energian, joka saa maailmankaikkeuden laajenemisen kiihtymään, 68,3 prosenttia.

Markus Haiderin johtama ryhmä on tarkastellut maailmankaikkeuden rakennetta sekä massan jakaumaa Illustris-simulaatiolla, jossa lasketaan suurella tarkkuudella galaksien syntyä ja kehitystä.

Simulaatio kuvaa kuutionmuotoista avaruuden aluetta, jonka yhdellä sivulla on mittaa noin 350 miljoonaa valovuotta. Alkupisteenä on 12 miljoonan vuoden ikäinen maailmankaikkeus, jonka massan – sekä tavallisen että pimeän aineen – ja gravitaation vuorovaikutusta seurataan laskennallisesti tähän päivään saakka.

Tutkijoiden mukaan noin puolet maailmankaikkeuden kokonaismassasta on alueilla, joille galaksit sijoittuvat, mutta ne muodostavat kokonaistilavuudesta ainoastaan 0,2 prosenttia. 44 prosenttia massasta on galakseja ympäröivien rihmojen verkostossa. 

Universumin tyhjät onkalot vievät kokonaistilavuudesta peräti 80 prosenttia, mutta niissä olevan massan osuus on ainoastaan kuusi prosenttia. Yllätys oli se, että tavallisesta aineesta jopa viidennes, noin 20 prosenttia, on kulkeutunut näihin tyhjinä pidettyihin onkaloihin. 

Syypäänä tähän kosmiseen "siivoukseen" pidetään supermassiivisia mustia aukkoja, jotka piileskelevät galaksien keskustoissa. Osa niihin syöksyvästä aineesta muuttuu energiaksi, joka saa ympäröivän kaasun kiivaaseen liikkeeseen.

Ainevirtaukset ulottuvat satojentuhansien valovuosien etäisyydelle mustista aukoista eli kauas galaksien ulkopuolelle. Lopulta kaasu päätyy galaksijoukkojen välillä oleviin onkaloihin, piiloon maailmankaikkeuden rakennetta selvitteleviltä tutkijoilta. 

Ongelmana on se, että onkaloihin kertynyt aine on hyvin harvaa ja äärimmäisen kylmää, joten se ei juurikaan säteile. Siksi sitä on hyvin vaikea havaita. Eikä sitä nytkään ole siis havaittu: arviot aineen määrästä perustuvat ainoastaan tietokonesimulaatioon.

Tutkimuksesta kerrottiin Royal Astronomical Societyn uutissivuilla ja se on julkaistu seuran Monthly Notices -tiedelehdessä.

Kuva: Markus Haider/Illustris collaboration

Nopean radiopurkauksen etäisyys onnistuttiin mittaamaan ensi kerran

Compact Array Telescope
Compact Array Telescope
Markus Hotakainen

Tutkijat ovat saaneet ensimmäisen kerran määritettyä niin sanotun nopean radiopurkauksen (Fast Radio Burst eli FRB) etäisyyden. Havainto varmisti purkausten tapahtuvan hyvin etäällä.

Tätä ennen mystisiä radiopurkauksia oli havaittu vuodesta 2007 lähtien vasta 16 kappaletta. Niiden on arveltu olevan kaukaisia ilmiöitä, mutta aiemmin etäisyyttä ei ole onnistuttu mittaamaan. 

Australialaisen CSIROn (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation) radioteleskoopeilla ja japanilaisella Subaru-teleskoopilla tehtyjen havaintojen perusteella FRB 150418 -tunnuksen saanut purkaus tapahtui noin kuuden miljardin valovuoden etäisyydellä. 

FRB 150418 havaittiin viime vuoden huhtikuun 15. päivänä Parkesin radioteleskoopilla. Kaksi tuntia myöhemmin Compact Array Telescope (kuvassa) käännettiin samaan suuntaan. Usean teleskoopin muodostamalla järjestelmällä seurattiin kuuden vuorokauden ajan radiopurkauksen jälkihehkun himmenemistä. Pitkän ajanjakson ansiosta havaintoja pystyttiin tekemään noin tuhat kertaa tarkemmin kuin aikaisemmista purkauksista.

Kun Havaijilla sijaitseva 8,2-metrinen Subaru-teleskooppi suunnattiin samaan kohteeseen, saatiin näkyviin himmeä elliptinen galaksi. Sen punasiirtymän perusteella etäisyydeksi määritettiin noin kuusi miljardia valovuotta.

Galaksi on kehityksessään hyvin pitkällä, joten siinä ei enää synny tähtiä kovin tiuhaan tahtiin. "Odotimme jotain aivan muuta", toteaa Simon Johnston. "Saattaa olla, että purkaus on seurausta esimerkiksi kahden neutronitähden törmäyksestä eikä liity mitenkään tähtien syntyprosesseihin."

Nopeiden radiopurkausten tutkimus saattaa mullistua, kun niitä aletaan etsiä 36 radioteleskoopin muodostamalla ASKAP-järjestelmällä (Australian Square Kilometre Array Pathfinder). "Pääsemme etsimään radiopurkauksia ASKAPilla vielä tämän vuoden kuluessa", Johnston arvioi. "Oletamme löytävämme niitä useita viikossa, mikä muuttaisi tilanteen täysin."

Nopeissa radiopurkauksissa voi vapautua millisekunnissa saman verran energiaa kuin Aurinko säteilee 10 000 vuodessa, mutta niiden syntymekanismista ei ole selvyyttä. Vaikka purkauksia on havaittu vasta vajaat kaksikymmentä, niitä on arvioitu tapahtuvan jopa 10 000 vuorokaudessa eri puolilla taivasta.

Tutkimus osoittaa, että radiopurkauksista tehtäviä havaintoja voidaan käyttää myös maailmankaikkeuden rakenteen selvittämiseen. Niiden avulla voidaan "punnita" universumi eli määrittää tavallisen aineen kokonaismäärä. Sitä arvioidaan olevan vain viisi prosenttia koko maailmankaikkeuden massa- ja energiasisällöstä, mutta siitäkin noin puolet on vielä "hukassa" eli siitä ei voida tehdä suoria havaintoja.  

Tutkimuksesta kerrottiin CSIROn uutissivuilla ja se julkaistaan Nature-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: CSIRO

Haluatko lähettää taideteoksesi avaruuteen? Nyt se onnistuu.

OSIRIS-REx-luotain Bennu-asteroidilla
OSIRIS-REx-luotain Bennu-asteroidilla
Markus Hotakainen

NASA on käynnistänyt kampanjan, jossa kuka tahansa voi lähettää OSIRIS-REx-luotaimen mukana tekemänsä piirustuksen, maalauksen, valokuvan, runon, laulun tai lyhyen videon Bennu-asteroidille.

#WeTheExplorers-kampanjassa toivotaan yleisöltä teoksia, jotka kuvaavat, miten itse kunkin elämässä tulee esiin tutkimusmatkailun luonne ja henki. Lähetetyt taideteokset talletetaan muistisirulle, jonka rinnalla matkaan lähtee toiselle sirulle tallennetut yli 442 000 nimeä. Ne kerättiin vuonna 2014 osana “Messages to Bennu” eli ”Viesti Bennulle” -kampanjaa.

Koko nimeltään Origins, Spectral Interpretation, Resource Identification, Security-Regolith Explorer on määrä laukaista matkaan kuluvan vuoden syyskuussa, jolloin se saapuisi määränpäähänsä vuonna 2018 ja toisi ottamansa noin 60 gramman näytteen takaisin Maahan vuonna 2023.

Bennu on noin puolen kilometrin kokoinen, hieman pitkulainen asteroidi. Se on niin sanottu lähiasteroidi (NEA eli Near-Earth Asteroid): Bennu kiertää radalla, jonka keskietäisyys Auringosta on 1,13 kertaa Maan keskietäisyyttä suurempi. Asteroidin rata on kuitenkin soikea, joten lähimmillään se tulee noin 15 miljoonaa kilometriä Maan radan sisäpuolelle. Bennun kiertoaika on 437 vuorokautta.

Nimensä Bennu on saanut egyptiläisen mytologian jumalhahmolta. Bennu-lintu liitettiin Aurinkoon, luomiseen ja uudestisyntymiseen. Se on ollut mahdollisesti esikuvana antiikin Kreikan Feeniks-tarulle. 

"Avaruustutkimus on luonteeltaan luovaa toimintaa", toteaa Dante Lauretta, OSIRIS-REx-projektin päätutkija. "Kutsumme koko maailman osallistumaan tähän huimaan seikkailuun lähettämällä taideteoksensa OSIRIS-REx-luotaimen mukana avaruuteen, missä se säilyy vuosituhansien ajan."

Oman teoksensa voi lähettää twitterin tai instagrammin kautta. Aikaa on 20. maaliskuuta saakka. Tarkemmat ohjeet löytyvät tästä linkistä.

Lisätietoja OSIRIS-Rex-luotaimesta ja sen tulevasta lennosta löytyy NASAn sivuilta.

Kuva: NASA

 

USA:n sotilaslähteet: suurin meteoroidi sitten Tšeljabinskin törmäsi Maahan helmikuun alussa

Jari Mäkinen


Helmikuun 6. päivänä Atlantin päällä näkyi huima ilmiö: ilmakehään törmännyt meteoroidi räjähti noin 30 kilometrin korkeudessa niin suurella voimalla, että (ainakin) Yhdysvaltain sotilastiedustelu säpsähti.

Tähtitieteilijä Phil Plait kertoo Slate-lehden kolumnissaan tästä tapauksessa, joka tuli tutkijoiden korviin vasta jälkikäteen ja karsittuna.

Vähäisten saatavilla olevien tietojen mukaan räjähdyksen voima vastasi 12 000 TNT-tonnia. Se oli siten suurin tiedossa oleva kosminen törmäys sitten helmikuussa 2013 Tšeljabinskin yllä tapahtuneen räjähdyksen, joka tosin oli arvioiden mukaan 40 kertaa voimakkaampi kuin tämä tapaus. Silti näky olisi ollut huima, jos joku olisi ollut sitä paikan päällä katsomassa. 

Nyt saatavilla olevan tiedon perusteella Atlantin päälle osunut kappale oli kooltaan "vain" 5–7 metriä, kun Tšeljabinskin törmääjä oli noin 19 metriä.

Sotilaslähteet eivät paljasta, miten he ovat tarkalleen tiedon törmäyksestä saaneet ja mitä kaikkea informaatiota siitä heillä on, mutta on tiedossa, että suurvallat tarkkailevat kaikenlaisia ilmakehässä tapahtuvia räjähdyksiä satelliiteilla, seismometreillä ja jopa tarkoilla mikrofoneilla, jotka kuulostelevat ympäri maapallon kantautuvia paineaaltoja.

Näillä menetelmillä voidaan havaita yhtä lailla ydinräjäytyksiä kuin luontaisia tapahtumia, kuten meteoroidien iskeytymisiä maapalloon. Parikymmenmetrisen kivenmurikan osuminen ilmakehään saa aikaan tyypillisesti räjähdyksen, joka vastaa ydinpommia.

Tilastollisesti tapaus ei ole erityisen ihmeellinen, sillä Maahan osuu koko ajan planeettainvälisestä avaruudesta tulevia kappaleita. Näitä listataan muun muassa NASAn tulipallo- ja bolidiseurantasivulla, missä tätä kirjoitettaessa kyseessä oleva Atlantin päällä hajonnut kappale on toisena.

Näin kookkaita törmääjiä on keskimäärin pari kertaa vuodessa, ja jos ne osuvat asuttujen alueiden päälle, tuloksena on näyttävä taivaanilmiö sekä kenties heliseviä ikkunoita. Jos hyvin käy, pinnalle saakka putoaa pieniä kappaleita.

Joka päivä maapallolle tulee satakunta tonnia ainetta avaruudesta, tosin yleensä pienenpieninä hitusina, jotka saavat aikaan vain kauniita tähdenlentoja, kun ilmakehän kitkakuumennus polttaa ne poroksi noin sadan kilometrin korkeudessa.

Suuremmat kappaleet selviävät hieman syvemmälle. Niiden pinta kuumenee ja ne hohtavat kirkkaina alaspäin pudotessaan, kunnes ilmanvastuksen aikaansaama paine rikkoo ne. Tuloksena on räjähdys, joka saa aikaan meteoroidin hajoamisen, ja sen jälkeen osat saattavat räjähdellä erikseen.

Alla on arvioitu putoamispaikka kartalla.

Otsikkokuvassa EI ole kyseessä oleva Atlantin tulipallo, vaan leonidien tähdenlentoparveen kuulunut bolidi vuodelta 2009 Ed Sweedeyn kuvaamana.

Aikamme suurin ja kirkkain supernova

Ainerinkulat supernovan ympärillä
Ainerinkulat supernovan ympärillä
Jari Mäkinen


Tänään 29 vuotta sitten tapahtui se, mitä oli odotettu vuodesta 1604 alkaen: ensimmäinen paljain silmin taivaalla näkynyt supernova. Tämä tähtitieteen jymypaukku sai nimen SN1987A ja siitä puhutaan yhä edelleen.

Päivän kuvaPäivän kuvana on tänään taiteilijan näkemys supernova SN1987A:n ympärillä olevista hohtavista kaasukiekoista.

Tämä uusi tähti ilmestyi Linnunradan pieneen seuralaiseen, kääpiögalaksiksi luokiteltavaan Suureen Magellanin pilveen. Se näkyy selvästi eteläisellä tähtitaivaalla, ja koska se on usvamainen kohde taivaalla, on sen nimessä tuo sana "pilvi", koska siltä se tosiaan äkkiseltään näyttää.

Yksittäisiä tähtiä siitä ei juuri erota, joten kun siihen ilmestyi selvästi paljain silmin näkynyt tähti 23. helmikuuta 1987, oli selvää, että siellä oli supernova.

Tosin se havaittiin vasta seuraavan vuorokauden puolella 24. helmikuuta. Toisistaan riippumatta Ian Shelton ja Oscar Duhalde Chilessä Las Campañasin observatoriossa sekä Albert Jones Uudessa Seelannissa näkivät supernovan ja seurasivat, kun se kirkastui +2,9 magnitudin tähdeksi.

He olivat hyvässä seurassa, sillä edellisen paljain silmin näkyneen supernovan havaitsi Johannes Kepler vuonna 1604.

Löydön jälkeen luonnollisesti lähes kaikki maapallon kynnelle kykenevät observatoriot tekivät havaintoja supernovasta.

Se paikannettiin tarkasti ja yllätykseksi havaittiin, että kyseessä oli 168 000 valovuoden etäisyydellä sijainnut sininen superjättiläinen Sanduleak -69° 202, jonka kirkkaus ennen räjähdystä oli +12 magnitudia. Omituista tässä oli se, että silloisten käsitysten mukaan sinisten superjättiläisten ei pitänyt räjähtää supernovina. Mutta niinpä ne räjähtävät – tai ainakin yksi sellainen räjähti.

Toinen yllätys seurasi myöhemmin: kävi ilmi, että kyseessä oli ensimmäinen kerta, kun todennetusti havaittiin supernovasta tulleita neutriinoita. Jo kolme tuntia ennen kuin tähti havaittiin oli iskeytynyt parikymmentä neutriinoa eri puolilla maapalloa oleviin neutriinoilmaisimiin, ja koska havainnot Japanissa, Venäjällä ja Yhdysvalloissa sijaitsevilla ilmaisimilla tehtiin 13 sekunnin sisällä toisistaan, oli selvää, että kyseessä olivat ilmiselvästi samasta kohteesta tulleet hiukkaset.

Näin SN1987A auttoi hiukkasfyysikoita määrittämään ylärajat neutriinon massalle ja varaukselle.

Vuoden 1987 jälkeen on supernovaa seurattu tarkasti. Jättiläistähti oli puhaltanut ennen räjähtämistään kaasua ympärilleen aivan kuten tähdet tyypillisesti tekevät. Sen ympärillä oli siis ulospäin puhaltavaa tähtituulta, mutta räjähdyksen jälkeen supernovasta lähtenyt voimakas ultraviolettisäteily sai kaasun hohtamaan kirkkaina renkaina.

Renkaiden koosta ja viiveajasta, joka oli kulunut räjähdyksestä renkaiden ilmestymiseen, voitiin laskea supernovan etäisyys trigonometrisesti.

Kun räjähdyksen voimasta nopeasti yli 7000 kilometrin sekuntinopeudella poispäin singonnut materia törmäsi paljon hitaammin etääntyvään renkaaseen, alkoi rengas kirkastua ja säteillä röntgenalueella. Näin kävi vuonna 2001 ja ennusteen mukaan renkaat hiipuvat vuoteen 2030 mennessä.

29 vuotta sitten räjähtäneessä supernovassa on edelleen muutamia avoimia kysymyksiä, joista olennaisin on se, että sen tuloksena ei nähtävästi ole neutronitähteä, kuten teorian mukaan tulisi olla. Sen sijaan tähtitieteilijät uumoilevat, että räjähtäneen tähden keskusta olisi kutistunut omituiseksi kvarkkitähdeksi, missä olisi nimensä mukaisesti vain alkeishiukkasten rakennuspalikoita, kvarkkeja.

Alla on Hubble-avaruusteleskoopilla vuonna 2005 otettu kuva supernovarenkaista.

Kuvat: ESO/L. Calçada ja ESA/Hubble & NASA

Viisiulotteinen musta aukko voi "murentaa" suhteellisuusteorian

Musta rengasaukko
Musta rengasaukko
Markus Hotakainen

Tutkijat ovat osoittaneet, että muodoltaan omalaatuinen musta aukko voi tehdä Albert Einsteinin yleisen suhteellisuusteorian epäkurantiksi. Jotta jännitys ei käy sietämättömäksi, todettakoon samaan hengenvetoon, että moisia kiusankappaleita voi olla olemassa ainoastaan maailmankaikkeudessa, jossa on vähintään viisi ulottuvuutta.

Cambridgen yliopiston ja Lontoon Queen Mary -yliopiston tutkijat ovat mallintaneet mustan aukon, joka on hyvin ohut rengas. Rakenteesta on seurauksena, että renkaaseen voi muodostua pullistumia, joita yhdistävät säikeet käyvät yhä ohkaisemmiksi. Kun säikeet lopulta katkeavat, renkaasta syntyy pieniä erillisiä mustia aukkoja.

Renkaanmuotoiset musta aukot "löydettiin" teoreettisesti jo vuonna 2002, mutta aiemmin sellaisten dynamiikkaa ei ole onnistuttu mallintamaan edes supertietokoneilla.

Jos tällaisia mustia aukkoja todella olisi olemassa, niiden singulariteetti olisi "alaston", jolloin yleisen suhteellisuusteorian lausekkeet eivät enää päde. Vaikka Einsteinin luomus on todettu lukemattomissa kokeissa ja testeissä päteväksi, singulariteetit ovat suhteellisuusteorian kannalta ongelmallisia.

Teorian mukaan singulariteetteja esiintyy mustien aukkojen keskellä, tapahtumahorisontin ympäröiminä.

"Niin kauan kuin singulariteetit pysyttelevät piilossa tapahtumahorisontin tuolla puolen, niistä ei ole harmia ja suhteellisuusteoria toimii – 'kosmisen sensuurin otaksuma' pitää siitä huolen", toteaa Markus Kunesch Cambridgen yliopistosta.

"Kunhan otaksuma pätee, voimme turvallisin mielin laatia ennusteita mustien aukkojen ulkopuolisesta tulevaisuudesta."

Entä jos singulariteetti onkin tapahtumahorisontin ulkopuolella? Silloin se olisi näkyvissä, mutta olisi myös kappale, joka on romahtanut äärettömään tiheyteen. Siinä pisteessä fysiikan lait eivät enää päde. Tällaisia alastomia singulariteetteja on arveltu esiintyvän korkeammissa ulottuvuuksissa.

"Jos alastomia singulariteetteja on olemassa, yleinen suhteellisuusteoria romahtaa", sanoo tutkimuksessa mukana ollut Saran Tunyasuvunakool niin ikään Cambridgesta.

"Ja jos yleinen suhteellisuusteoria romahtaa, kaikki kääntyisi päälaelleen, sillä sen avulla ei enää pystyisi laatimaan ennusteita – sitä ei enää voisi pitää teoriana, jolla voi selittää maailmankaikkeutta."

Einsteinin suhteellisuusteoria ei sanele, montako ulottuvuutta maailmankaikkeudessa voi olla, joten teoreettiset fyysikot ovat tarkastelleet sen toimintaa useammissa ulottuvuuksissa nähdäkseen, päteekö kosmisen sensuurin otaksuma.

Renkaanmuotoisten mustien aukkojen löytyminen viisiulotteisesta maailmankaikkeudesta innosti tutkijoita pohtimaan, voisivatko ne katketa, jolloin syntyisi alaston singulariteetti. Nyt on käynyt ilmi, että niin voi käydä, jos rengas on riittävän ohut.

COSMOS-supertietokoneella tehdyn mallinnuksen mukaan "mustat renkaat" ovat epävakaita. Samalla saatiin laskettua, mitä niille voi aikaa myöten tapahtua. Useimmiten rengas luhistuu palloksi, jolloin singulariteetti pysyy siististi tapahtumahorisontin sisällä.

Ainoastaan hyvin ohut rengas voi muuttua niin epävakaaksi, että siihen muodostuu yhä ohuempien säikeiden yhdistämiä pullistumia. Lopulta ne irtoavat toisistaan, jolloin tuloksena on alaston singulariteetti.

"Jos kosmisen sensuurin otaksuma ei päde useammissa ulottuvuuksissa, meidän täytyy miettiä, mitä erikoista on neliulotteisessa maailmankaikkeudessa, jotta se täällä pätee", pohtii Tunyasuvunakool.

Ellei se päde täälläkään, tarvitaan maailmankaikkeuden selittämiseen toinen teoria. Yksi ehdokas on kvanttigravitaatio. Kaukana singulariteetista sen approksimaationa on Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria, mutta kvanttigravitaation avulla pystyttäisiin selittämään myös singulariteetin lähistöllä esiintyvät ilmiöt.

Simulaatiosta kerrottiin Cambridgen yliopiston uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Physical Review Letters -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: Pau Figueras, Markus Kunesch, Saran Tunyasuvunakool / University of Cambridge

Apollo 10 -lennon outo musiikki: tässä on selitys

Apollo 10 -lennon komentomoduuli
Apollo 10 -lennon komentomoduuli
Jari Mäkinen


Amerikkalainen Science Channel on saanut viime aikoina ilmaista maailmanlaajuista mainosta uudelle TV-sarjalleen, kun tiedotusvälineet Suomea myöten ovat julkaisseet höpöhöpöä 40-vuoden takaisista kuulennoista. "Ihmeellisin" paljastus on Apollo 10 -lennolla kuultu omituinen musiikki.


Apollo oli Yhdysvaltain ammoinen kuulento-ohjelma, jonka puitteissa tehtiin kaikkiaan 11 miehitettyä avaruuslentoa, laskeuduttiin kuusi kertaa Kuun pinnalle (Apollot 11,12, 14, 15, 16 ja 17) , kierrettiin Kuu kolme kertaa sinne laskeutumatta (Apollot 8, 10 ja 13) ja testattiin aluksia vielä kahdella lennolla (7 ja 9). 

Jokainen lento dokumentoitiin hyvin tarkasti ja valtaosa materiaalista on nykyisin saatavilla NASAn erinomaisilta Apollo-sivuilta. Paljon kiinnostavaa, tosin suurelta osin samaa materiaalia on myös Apollo Archive -sivustolla.

Osa nyt julki olevasta materiaalista on sellaista, mitä ei ole aikanaan julkistettu normaaliin tapaan. Syitä niin sanottuun salaamiseen oli useita, alkaen astronauttien kannalta noloista sattumuksista, päätyen esimerkiksi tähän Apollo 10 -tapaukseen, jonka oletettiin herättävän kaikki UFO-intoilijat hereille.

The Science Channel on NASA's Unexplained Files -sarjassaan poiminut näistä dokumenteista materiaalia, mistä saa tehtyä raflaavia ohjelmia. Ja niitähän riittää, etenkin kun dokumentteja tulkitsee ja veivaa sopivalla tavalla.

Esimerkiksi tämä Apollo 10 -lentojen omituinen ääni selitettiin jo aikanaan varsin hyvin: kyseessä oli mitä todennäköisimmin kuuhunlaskeutumismoduulin ja komentomoduulin radiolaitteiden välinen interferenssi.

Äänestä ja siitä käydystä keskustelusta komentomoduulissa Tom Staffordin, John Youngin ja Gene Cernanin välillä voi lukea lennon puheiden täydellisestä translitteroinnista.

Kyseinen ääni kuului Apollo-aluksen ollessa Kuun "pimeällä puolella", eli lennonjohto ei voinut olla siihen yhteydessä. Siellä radiolaitteet olivat kuitenkin päällä, jolloin muiden viestien puuttuessa ne alkoivat ottaa toinen toisensa lähettämää signaalia vastaan ja vahvistaa sitä.

Tuloksena oli "avaruusmusiikkia", jota täällä Maan päälläkin tehdään muun muassa juuri samaan tapaan heterodyynistä ääntä synnyttämällä.

Heterodyyniksi sanotaan eri taajuuksilla esiintyvää ilmiötä, jossa kahden eritaajuisen signaalin sekoittuminen tuottaa alkuperäisten signaalien summa- ja erotustaajuudet. 

Tämä toimii niin radioaalloilla kuin normaalilla kuuluvalla äänelläkin, ja Apollo 10:n tapauksessa kyse oli siitä, että radiolaitteiden signaali kuului äänenä kuulokkeiden kautta.

"Siinä ei ollut mitään ihmeellistä, ja tätä osattiin jo välttää seuraavilla Apollo-lennoilla", kertoi Apollo 15:n komentomoduulin ohjaaja Al Worden kirjoittajan kanssa tästäkin aiheesta jutellessaan pari vuotta sitten.

"Harmittaa, kun tällaisista yksityiskohdista nostetaan aina meteliä, kun lennoistamme olisi paljon muuta, oikeasti kiinnostavaa kerrottavaa."

Tässä se on: tuliterä SpaceShipTwo -avaruusturistialus "VSS Unity"

VSS Unity
VSS Unity
Jari Mäkinen


Virgin Galactic -yhtiö paljasti tänään illalla Suomen aikaa uusimman aluksensa, VSS Unity -nimen saaneen SpaceShipTwo-aluksen toisen yksilön. Ensimmäinen alus tuhoutui traagisessa onnettomuudessa lokakuussa 2014, minkä jälkeen yhtiö on selvitellyt onnettomuuden syytä, tehnyt alukseensa muutoksia ja muokannut nyt paljastettua alusta näiden mukaisesti. Lentoon alus päässee jo kevään kuluessa.


Tänään Mojavessa, Kaliforniassa, esitelty toinen SpaceShipTwo -aluksen yksilö tulee jatkamaan Virgin Galactic -yhtiön koelentoja, joiden tarkoituksena on varmistaa turistilentojen turvallisuus, joskin kone on tehty jo sellaiseksi, että sen avulla voidaan aloittaa varsinaiset kaupalliset avaruusturistilennot; kyseessä ei ole siis vain koekone, vaan varsinainen turistilentoihin soveltuva alus – olettaen, että edessä olevat koelennot sujuvat hyvin.

Periaatteessa kone on samanlainen kuin vuonna 2014 tuhoutunut ensimmäinen SpaceShipTwo, VSS Enterprise, joskin sen perussuunnittelussa olleita puutteita on pyritty nyt korjaamaan. Syynä onnettomuuteen näyttää olleen se, että lentäjät vapauttivat koneen kääntyvän pyrstön liian aikaisin, kesken nousukiihdytyksen, jolloin se rikkoi koneen suurilla aerodynaamisilla voimillaan.

Kääntyvän pyrstön tarkoituksena on vakauttaa aluksen lentoa takaisin ilmakehään avaruudesta saavuttaessa, mutta sen kääntämisen paluuasentoon ei olisi pitänyt olla mahdollista ennenaikaisesti; se kuitenkin oli, mutta nyt tämä onnettomuus tuskin tulee toistumaan.

Toinen, jo aiempien koelentojen aikaan huolta aiheuttanut ongelma liittyi aluksen rakettimoottoriin.

Moottori on niin sanottu hybridimoottori, eli se käyttää kiinteää ja nestemäistä ajoainetta (kumimaista polttoainetta ja typpioksidia – eli ilokaasua – hapettimena), mutta moottori ei toiminut niin tasaisesti ja luotettavasti kuin oli toivottu.

Onnettomuuden jälkeen syyksi koneen hajoamiseen oletettiin ensin moottorin räjähtämistä, mutta näin ei käynyt: moottoriongelmista on koitunut lähinnä epämukavuutta. Silti moottoritekniikkaakin on kehitetty eteenpäin yli tässä puolentoista vuoden ajan kestäneen tauon aikana.

SpaceShipTwo on 18 metriä pitkä ja kykenee lennättämään kuusi matkustajaa sekä kaksi lentäjää noin 120 kilometrin korkeuteen. 

Kone nousee matkaan WhiteKnightTwo -aluksen mahan alla ja irtoaa siitä noin 15 kilometrin korkeudessa. Sen jälkeen se nousee rakettimoottorin voimin ylemmäs ja lentää heittoliikkeen tapaan avaruuden puolelle ja palaa sieltä takaisin ilmakehään. Lopuksi kone liitää purjekoneen tapaan takaisin lentokentälleen ja laskeutuu kiitoradalle lentokoneen tapaan.

Kokonaisuudessaan lento kestää noin kaksi tuntia, mistä avaruuslentoa on noin 30 minuuttia. Tästä noin seitsemän minuutin ajan koneen sisällä vallitsee painottomuus.

Lennon aikana kiihtyvyydet ovat välillä 6g – 3,5g, eli matkustajat kokevat kohtalaisen suuren kiihtyvyyden ylös noustessa ja suuremman hidastuvuuden alas saavuttaessa. Siksi koneessa on mukavat ja vaakatasoon kääntyvät istuimet, jotka vähentävät kiihtyvyysrasitusta.

Suurimmillaan koneen nopeus on noin kahdeksan minuutin kuluttua rakettimoottorin sytyttämisestä, jolloin kone kiitää 3,5-kertaisella äänen nopeudella.

Nimen VSS Unity on tälle toiselle koneelle antanut kuuluisa fyysikko Stephen Hawking suuren yhtenäisteorian mukaan.

Viivytyksiä, viivytyksiä

Kun SpaceShipOne teki ensimmäiset yksityisellä rahalla tehdyt pomppaukset avaruuteen vuonna 2004 ja voitti suuren mediahuomion lisäksi X Prize -palkinnon, arveltiin kaupallisten avaruusturistilentojen alkavan vuoden 2010 tienoilla.

Aluksena näillä lennoilla olisi tuolloin lennot tehneen aluksen uusi, suurempi versio, joka oli räätälöity erityisesti rutiininomaisia avaruushyppylentoja varten. Koneet nousisivat yli 100 kilometrin korkeuteen hybridirakettimoottorin kyydittäminä WhiteKnightTwo -lentokoneiden alta.

Lentoja varten Virgin Galactic rakensi jopa uuden lentoaseman, Spaceport American New Mexicoon, mutta toistaiseksi asemalla on ollut vielä hiljaista.

Yhtiö on onneksi edennyt kohti avaruuslentoja kylmän rauhallisesti kiirehtimättä. Ensimmäisille avaruusturisteille tapahtuva onnettomuus voisi lopettaa hankkeen alkuunsa.

Jo nyt sattunut onnettomuus oli paha paikka: yhtiön turvallisuuskulttuuria on kyseenalaistettu ja sen käyttämä tekniikka on suurennuslasin alla. Se vaikuttaa kuitenkin toimivalta ja yhtiön hitaalta tuntunut koelentotahti on ollut merkki siitä, että alusta halutaan testata kunnolla ennen kaupallisten lentojen aloittamista.

Virgin Galactic menetti muutamia asiakkaitaan onnettomuuden jälkeen, mutta suurin osa lennon varanneista on halunnut pitää varauksensa. 

Tämän nyt paljastetun aluksen rakentaminen alkoi jo vuonna 2012 ja seuraava, kolmas SpaceShipTwo on jo tekeillä. 

Nähtävästi hidas taivallus kohti avaruusturistilentoja jatkuu taas lähitulevaisuudessa. Tosin voi olla, että raketteja käyttävä kilpailija Blue Origins ennättää lennättämään ensimmäiset maksavat matkustajat New Shepard -kapselikonseptillaan avaruuteen ennen Virgin Galacticia.

Myös kolmas kilpailija, Lynx-pikkusukkulaa kehittävä XCOR Aerospace ottaa askelia eteenpäin, mutta se on selvästi kahta Virginiä ja Blue Originsia jäljessä.

Voi olla, että vuodesta 2016 tulee hyvinkin ratkaiseva avaruusturismin kannalta.

Gravitaatioaallot tulivat täältä - tai tuolta

Gravitaatioaaltojen tulosuunta
Gravitaatioaaltojen tulosuunta
Markus Hotakainen

Viime viikolla julkistettu LIGO-observatorioiden havainto gravitaatioaalloista kohautti sekä tiedemaailmaa että mediaa.

Päivän kuva

Tällä viikolla uutisoitiin, kuinka "samalla suunnalla" havaittiin vain 0,4 sekuntia myöhemmin voimakas gammapurkaus. Joidenkin arvioiden mukaan havainnot liittyisivät toisiinsa.

Kuvasta voi päätellä, kuinka tarkasti voidaan puhua "samalla suunnalla" esiintyneistä ilmiöistä. Gammapurkauksen havainnut Fermi-avaruusteleskooppi pystyy määrittämään säteilyn tulosuunnan parhaimmillaan asteen kymmenesosien tarkkuudella, mutta LIGO-laitteistoilla tilanne on toinen.

Koko taivasta esittävään kuvaan erivärisin viivoin merkityt alueet kuvastavat todennäköisyyksiä, joilla gravitaatioaallot ovat tulleet kultakin suunnalta. Pinkki viiva rajaa aluetta, jolta signaali on peräisin 90 prosentin todennäköisyydellä ja sisin eli vaaleankeltainen aluetta, jolla todennäköisyys on vain 10 prosenttia.

Gravitaatioaaltojen tulosuunnan määritys perustuu seitsemän millisekunnin aikaeroon, joka oli Louisianassa sijaisevan Livingstonin ja Washingtonissa sijaitsevan Hanfordin observatorioiden havaitsemien signaalien välillä.

Pelkän aikaeron perusteella saatiin laskettua koko taivaan kiertävä rengas, jonka kohdalta aallot tulivat. Kun lisäksi tarkasteltiin signaalien voimakkuuksia ja niissä esiintyneitä vaihteluita, voitiin osa renkaasta eliminoida, jolloin jäljelle jäivät kuvan esittämät alueet.

Jos käytössä olisi ollut kolmas tai mieluummin vielä useampi observatorio, suunta olisi saatu määritettyä huomattavasti tarkemmin. Onneksi uusia havaintolaitteita on jo valmisteilla.

Kuva: LIGO/Axel Mellinger

Hubble mittasi pyörähdysajan eksoplaneetalle, jonka kaasukehässä sataa rautaa ja lasia

2M1207b ja 2M1207
2M1207b ja 2M1207
Markus Hotakainen

Tutkijat ovat onnistuneet määrittämään ensimmäisen kerran eksoplaneetan pyörähdysajan suoraan eli tekemällä havaintoja sen kirkkaudenvaihteluista.

2M1207b on noin neljä kertaa Jupiteria massiivisempi planeetta, joka kiertää noin 170 valovuoden etäisyydellä Maasta sijaitsevaa ruskeaa kääpiötä eli niin sanottua "epäonnistunutta" tähteä. Eksoplaneetan etäisyys tähdestä on noin kymmenen kertaa suurempi kuin Jupiterin etäisyys Auringosta.

Planeetan kaasukehässä on pilvimuodostelmia samaan tapaan kuin Jupiterissa, joten sen kirkkaus vaihtelee riippuen siitä, kuinka vaaleita tai tummia alueita on Maata kohti olevalla pallonpuoliskolla.

Eksoplaneetta löytyi jo kymmenen vuotta sitten ja silloinkin havaintolaitteena oli Hubble-avaruusteleskooppi. Sen kaasukehän lämpötila on niin korkea, 1 200–1 400 celsiusastetta, että pilvistä sataa höyrystyneestä kiviaineksesta kiteytyneitä silikaattisiruja ja metallipisaroita. 

"Korkeammalla kaasukehässä sataa siis lasia, alempana rautaa", selventää Yifan Zhou Arizonan yliopistosta. 

Super-Jupiterin kuumuus johtuu siitä, että sillä on ikää vasta noin 10 miljoonaa vuotta: se on edelleen kutistumassa ja jäähtymässä. Korkean lämpötilan seurauksena planeetta "näkyy" kirkkaimmillaan infrapuna-aallonpituuksilla. 

 

 

Hubblella tehtyjen havaintojen mukaan eksoplaneetan pyörähdysaika on noin 10 tuntia eli samaa luokkaa kuin Jupiterin. Näiden kahden jättiläisen syntyhistoriat ovat kuitenkin erilaiset. 

Jupiter ja kaikki muutkin Aurinkokunnan planeetat syntyivät Aurinkoa ympäröineestä protoplanetaarisesta kiekosta, kun taas ruskea kääpiö 2M1207 ja sitä kiertävä 2M1207b ovat kumpikin syntyneet omasta ainekiekostaan. 

Nyt tehdyt havainnot ovat lupaavia. "Tutkimuksemme osoittaa, että sekä Hubblella että sen seuraajalla, Webb-avaruusteleskoopilla, pystytään laatimaan eksoplaneettojen pilvimuodostelmista karttoja havaitsemalla niistä heijastuvaa valoa", toteaa tutkimusta johtanut Daniel Apai.

Havainnoista kerrottiin Hubblen uutissivuilla ja tutkimus on julkaistu Astrophysical Journal -tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: NASA/ESA/STScI

 

 

Sivutus

  • Edellinen sivu ‹‹
  • Sivu 86
  • 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
Information in English

Copyright © 2012-2026 Tiedetuubi - All rights reserved