Teleskooppi on mestari kaikilla etäisyyksillä
Rubin-teleskoopin kuvat paljastavat kohteita kaikilta etäisyyksiltä – Aurinkokunnan pienistä asteroideista ja komeetoista kaukana kaikkeudessa sijaitseviin galakseihin. Tutkijat odottavat löytävänsä vain kymmenen vuoden kuluessa yli 37 miljardia kohdetta.
samasta taivaan osasta. Tietokoneilta kuvan analysointi vie vain minuutin. Jo siinä ajassa ne pystyvät havaitsemaan tuhansia eroja, jotka voivat vaikuttaa kaikkiin tähtitieteen alueisiin – Aurinkokunnan sisäosista kaukaisimpiin galakseihin. Kuvat voivat esimerkiksi paljastaa asteroideja, jotka ovat tulossa naapurustoomme ja saattavat jopa olla törmäyskurssilla Maan kanssa. Näin teleskooppi voi varoittaa ajoissa, jotta voimme välttää tuhoisan törmäyksen, kuten sellaisen, joka hävitti dinosaurukset maapallolta 66 miljoonaa vuotta sitten.
Aurinkokunnan kaukaisimmilta alueilta teleskooppi tuo esiin komeettoja, joita ei ole koskaan ennen nähty. Ja ehkä kuvat antavat myös lopullisen todisteen siitä, että tuntematon planeetta – niin sanottu Planeetta 9 – kiertää Aurinkokunnan ulkoreunalla, kuten jotkut tähtitieteilijät uumoilevat.
Kuvat esittävät galaksin historian
Pidemmällä aikavälillä Rubin-teleskooppi valottaa tutkijoille myös Linnunradan historiaa. Kymmenen vuotta kestävä taivaanseuranta paljastaa, mitkä tähdet ovat syntyneet Linnunradassa ja mitkä ovat peräisin Linnunradan sieppaamista galakseista.
Pienen galaksin tähdet, jotka suurempi galaksi on nielaissut, menettävät alkuperäisen pyörimisliikkeensä ja päätyvät tähtivirtaan, joka levittyy pitkäksi nauhamaiseksi tähtien joukoksi suuremman galaksin ympärille.
Toistaiseksi tähtitieteilijät tuntevat Linnunradan ympäriltä 24 tähtivirtaa, mutta Rubin-teleskooppi saattaa löytää niitä paljon enemmän. Näin saadaan lisää tietoa siitä, miten galaksimme – ja suuret kierteisgalaksit yleensäkin – ovat
kehittyneet miljardien vuosien aikana. Rubin-teleskoopin näkymät ovat kuitenkin paljon laajemmat. Kymmenen vuoden seurannan aikana paikannetaan eteläisen pallonpuoliskon yötaivaalta todennäköisesti jopa 20 miljardia galaksia. Ja piirtämällä niistä tarkkoja kolmiulotteisia karttoja tähtitieteilijät voivat määrittää pimeän aineen jakautumisen maailmankaikkeudessa.
Vallitsevan teorian mukaan pimeän aineen painovoima oli ratkaisevan tärkeää, jotta näkyvä aine saattoi maailmankaikkeuden historian alkuvaiheessa kasaantua ja muodostaa galakseja. Sittemmin painovoima on toiminut liimana, joka on pitänyt pimeän ja näkyvän aineen kasassa kaikkeuden jatkuvasti laajentuessa.
Tähtitieteilijät ovat havainneet, että laajeneminen ei ajan myötä hidastu, vaan kiihtyy. Siksi on oltava olemassa voima, joka toimii vastakkaiseen suuntaan kuin painovoima ja joka vahvistuu ajan myötä.
Tuntematon voima on nimetty pimeäksi energiaksi, ja se jatkaa maailmankaikkeuden paisuttamista. Alueilla, joilla on tiheässä näkyvää ja pimeää ainetta, painovoima voi vielä pitää pintansa pimeää energiaa vastaan, kun taas toiset alueet muuttuvat yhä tyhjemmiksi. Tämän seurauksena maailmankaikkeus on suuressa mittakaavassa hattaran kaltainen rakenne. Siinä galaksit ja galaksijoukot takertuvat pimeän aineen tahmeisiin säikeisiin, joita yhä laajenevat tyhjiöt venyttävät.
Supernovat mittatikkuina
Pimeän aineen jakautumisen kartoittamiseksi tähtitieteilijöiden on määritettävä etäisyys kuhunkin galaksiin.
Tässä yhteydessä erityinen räjähtävien tähtien tyyppi, Ia-supernova, on tärkeä työkalu, koska tyypin Ia supernovien säteilemä kirkkaus tunnetaan. Koska tiedetään, kuinka paljon valon voimakkuus vähenee etäisyyden kasvaessa, voidaan helposti laskea, kuinka kaukana supernova ja siten myös galaksi on.
Vain muutaman kuukauden kuluessa Rubin-teleskooppi löytää todennäköisesti enemmän tyypin Ia supernovia kuin niitä tähän mennessä on nähty. Teleskooppi voi siis tuoda uutta yksityiskohtaista tietoa siitä, miten pimeän aineen ja pimeän energian välinen taistelu on muokannut kaikkeutta miljardien vuosien aikana.
Tarkka kartta pimeän aineen jakautumisesta voi myös auttaa tutkijoita ymmärtämään, mitä ominaisuuksia sillä on ja mistä se koostuu. Jos tehtävä onnistuu, teleskooppi jää tähtitieteen historiaan – samoin kuin sille nimen antanut avarakatseinen uranuurtaja Vera C. Rubin.