Tieteen Kuvalehti

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.

 ?? ??
 ?? ?? Naisena miesten hallitsema­ssa maailmassa Vera C. Rubin (1928–2016) joutui taistelema­an ankarasti saadakseen arvostusta – kunnes hän todisti universumi­n sisältävän outoa pimeää ainetta.
Naisena miesten hallitsema­ssa maailmassa Vera C. Rubin (1928–2016) joutui taistelema­an ankarasti saadakseen arvostusta – kunnes hän todisti universumi­n sisältävän outoa pimeää ainetta.
 ?? ??

Newspapers in Finnish

Newspapers from Finland