Sensaatio varmistui - naapuritähden elämänvyöhykkeellä planeetta

Kuva: Ricardo Ramirez & James Jenkins (Department of Astronomy, Universidad de Chile).
Kuva: Ricardo Ramirez & James Jenkins (Department of Astronomy, Universidad de Chile).

Proxima Centaurilla on hivenen Maata suurempi kiertolainen. Lähin eksoplaneetta sijaitsee sopivasti elämän vyöhykkeen keskellä.

Lähimmältä tähdeltä on löytynyt kiertolainen. Asia varmistui tutkijoiden kerrottua asiasta 24.8.2016. Tutkimus julkaistiin samana päivänä tiedelehti Naturessa.

Löytö tehtiin Euroopan eteläisen observatorion ESOn 3,6 -metrisen teleskoopin sekä VLT -teleskooppijärjestelmän yhteispelinä.

Planeetan nimi on normaalin käytännön mukaan Proxima Centauri b. Se kiertää tähteä noin 11,2 vuorokauden jaksolla. Tuo on sen "vuosi".

Selvyyden vuoksi jutussa puhutaan tähdestä pelkkänä Proximana, ja planeetasta Proxima b:nä.

Millainen Proxima b on?

Proxima b on hieman suurempi kuin Maa, massaltaan noin 1,3-kertainen. Planeetan tiheyttä ei tiedetä, mutta se lienee samaa luokkaa Maan kanssa. Tällöin planeetan halkaisija olisi noin 13 000–14 000 kilometriä. Maan läpimitta on 12 742 kilometriä.

Pinnalla tallustelu onnistuisi ihmiseltä vaivattomasti, sillä painovoima on siellä vain noin 10 % suurempi kuin meillä. Jos pystyt kotona hyppäämään metrin korkeuteen, Proxima b:n pinnalla yltäisit 90 senttiin. Ja tallusteltavaa riittäisi: pinta-alaa pallolla olisi noin viidenneksen enemmän kuin Maalla.

Taivaalla komeilisi suuri ja häikäisevän punainen valopallo. Läpimitta olisi huikaisevat kolme kertaa suurempi kuin miltä Aurinko näyttää meidän taivaallamme.

Proxima b kiertoaika emotähden ympäri on tarkalleen 11 vuorokautta 4 tuntia ja 28 minuuttia. Parin minuutin tarkkuudella.

Planeetan keskietäisyys tähdestä on noin seitsemän miljoonaa kilometriä (0,05 AU), eli vain kahdeksasosa Merkurius-Aurinko -välimatkasta. Radan yksityiskohtia ei kuitenkaan vielä tiedetä. Se voi olla joko maankaltaisella lähes täysin pyöreällä tai sitten voimakkaan elliptisellä radalla. Suurimmillaan etäisyys tähteen saattaa vaihdella jopa 4,7 ja 9,8 miljoonan kilometrin välillä.

Planeetta sijaitsee kauniisti himmeän Proxima-tähden elämänvyöhykkeellä. Tämä tarkoittaa, että Proxima b:n pinnalla voi hyvinkin olla vettä.

Planeetan laskennalliseksi lämpötilaksi saadaan vain -42 astetta, mikä on hieman suurempi kuin Marsilla. Todellisuudessa monet asiat, kuten tarkka kiertorata ja pyörimistahti voivat nostaa käytännön olosuhteita miellyttävämmiksi. Proxima b:n suuri kokokin auttaa asiaa: se voi hyvin omata mittavan kaasukehän, ja planeetan sisäinen aktiivisuus voi tuoda lisälämpöä. Vertailun vuoksi Maalla laskennallinen lämpötila on vain nollan tienoilla, mutta kasvihuoneilmiön vuoksi keskilämpötila on 15 astetta plussalla.

Planeetan laskennallinen lämpötila tarkoittaa käytännössä mustan kappaleen tasapainolämpötilaa kyseisellä etäisyydellä tähdestä.

Kuinka planeetta löydettiin?

Proxima b:tä ei itseään ole vielä nähty, vaan se löydettiin emotähden liikkeiden ansiosta. Kun tähti vaappuu kappaleiden yhteisen massakeskipisteen ympäri, sen valon spektriviivat siirtyvät välillä punaiseen ja välillä siniseen suuntaan. Siirtymää tutkimalla saadaan selville tähden radiaali- eli säteisnopeus, eli vaappuminen katseen suunnassa. Proxima b:n pienen koon vuoksi liike on hyvin pientä, ja siksi havaitseminen vaati paljon työtä.

Tutkimus osoittaa, että Proxima b havaittiin alunperin jo vuonna 2013. Tuolloin tutkijat eivät kuitenkaan voineet olla varmoja vaappumissignaalin aitoudesta, joka saattoi olla pelkkää satunnaiskohinaa. Nyt käytössä oli paljon pidempi 16 vuoden aikasarja, ja kohinan vaikutus saatiin minimoitua. Tutkimuksessa käytettiin HARPS-spektrografin aineistoja sekä vuoden 2013 tutkimuksesta että intensiiviseltä seurantajaksolta tammi-maaliskuulta 2016. Bonuksena käytettiin myös UVES-spektrometrillä kerättyä aineistoa vuosilta 2000–2007. Tähden säteisheilunta löytyi yhdistetystä aineistosta helposti.

Yllä kaikki tutkimuspisteet 11,2 vuorokauden periodille sovitettuna. Alla vuoden 2016 seurantajakso. Aineiston yleinen kaltevuus johtuu siitä, että Proximan liike tuo sitä koko ajan lähemmäs Aurinkoa.

Kannattaa pitää mielessä, että havainto on vasta planeetan varma löytö. Pallukan ominaisuuksista ei tiedetä juuri mitään muuta kuin etäisyys ja massa-arvio. Loppu on valistunutta arvailua.

Tulevissa tutkimuksissa Proxima b yritetään varmasti saada näkyviin paremmin. Tähden tarkan paikan seuraaminen taivaalla lienee yksi tehtävä: sen kun saisi selville, olisi planeetan radan toinenkin komponentti selvillä. Jossain vaiheessa planeetta voidaan saada kuvattua, ja ehkä sen kaasukehänkin aineet selville. Ja ehkä, jonain päivänä, sinne lähetetään avaruusluotainkin. Matka tosin kestänee vähintään vuosikymmeniä.

Aineistosta löytyi myös toinen, noin 200 vuorokauden jakso. Tutkijat eivät osaa vielä selittää sitä, mutta tähteä voi hyvin kiertää toinenkin planeetta. Selvyyden saamiseksi täytyy tähden liikettä seurata pidempään. Proxima b:n rataan kauempana kiertävä planeetta ei kuitenkaan vaikuttaisi.

Proxima b:n voidaan odottaa saavan uuden nimen lähivuosina. Nimistövalinnoista vastaava taho IAU (Kansainvälinen tähtitieteellinen unioni) on viime aikoina järjestänyt yleisöäänestyksiä, jotta tuhannet jo varmistetut eksoplaneetat saisivat "kunnollisia" ja helppoja nimiä. Näin käynee ennen pitkää myös Proximan planeetalle. Kävisikö nimeksi ehkäpä vaikkapa Pandora?

Muut jutut aihepiiristä: • (1) Huhu Proxima b:stä?(2) Tähti Proxima Centauri • (3) Proximan planeetta varmistettu • (4) Infografiikka • (5) Lähimmät tähdet • 

Juttu perustuu ESOn tiedottustilaisuudessa annettuihin tietoihin sekä ESOn ja Max Planck Instituutin tiedotteisiin.

Otsikkokuva: Ricardo Ramirez & James Jenkins (Department of Astronomy, Universidad de Chile)
Diagrammit: Anglada-Escudé et al. (University of London / Max Planck-Institut für Astronomi)
Maisemakuva: Jarmo Korteniemi /  Flickr (Liz Lawley / Sean MacEntee 

Miten eksoplaneettoja etsitään?

Miten eksoplaneettoja etsitään?

Eksoplaneettoja, eli jotain muuta tähteä kuin Aurinkoa kiertäviä planeettoja voidaan havaita pääasiassa kolmella eri tavalla.

23.08.2016

Ensimmäinen on havaita tähden pieniä liikkeitä. Planeetta heiluttaa tähteä, koska itse asiassa ne kiertävät yhteisen massakeskipisteen ympärillä, ja siten tämän heilumisen tutkimisen avulla voidaan planeetta saada paljastettua.

Tähden liikkeet voidaan havaita joko siten, että sen sijainti muuttuu hieman muiden tähtien suhteen, se viipottaa siis sivusuunnassa. Liike meistä poispäin ja kohti meitä taas paljastuu tähden valon spektriä tutkimalla: spektriviivat siirtyvät välillä punaisen, välillä sinisen suuntaan.

Toinen tapa on havaita tähdenpeittoja, eli mitata tarkasti tähden kirkkautta ja äkätä siinä pieniä kirkkauden vähentymisiä. Kun näitä seurataan tarpeeksi tarkasti ja pitkään, voidaan planeetan koko ja kiertoaika laskea.

Kolmas tapa on ottaa suoraan kuvia. Kirkas tähden valo tekee kuvaamisen hankalaksi, mutta kun kaukoputket ja havaintolaitteet ovat yhä parempia, sitä enemmän planeettoja nähdään suoraan.

Lisäksi on eksoottisempia tapoja, kuten gravitaatiolinssit ja valon polarisaation tutkiminen, mutta nuo edellä olevat kolme tapaa ovat kaikkein tärkeimmät – ja toistaiseksi niillä on löydetty eniten eksoplaneettoja.

Ja lisää löytyy koko ajan, mutta tuskin Proxima Centauria lähempää tullaan eksoja löytämään … yksinkertaisesti siksi, että Proxima Centauri on meitä lähin tähti.

Lisätietoja Proxima Centaurin planeetasta saadaan huomenna – todennäköisesti

Kerroimme 14. elokuuta huhusta, jonka mukaa Aurinkoa lähintä tähteä kiertämästä olisi löydetty mahdollisesti elinkelpoinen planeetta. Huomenna tästä asiasta saadaan hyvin todennäköisesti lisätietoja.

Huhun keskiössä on Euroopan eteläinen observatorio ESO, joka ei pidä useinkaan tiedotustilaisuuksia pääkonttorillaan, saati sitten yllättäen kokoon kutsuttuja sellaisia.

Eilen kuitenkin ESO lähetti kutsun, jossa tiedotettiin hyvin yleisesti muotoillen pääjohtaja Tim de Zeeuwin tiedotustilaisuudesta, joka pidetään keskiviikkona 24.8. klo 14 Suomen aikaa.

Aihetta ei siis mainittu, mutta on varsin selvää, että kyseessä on Proxima Centaurin planeetta. Kerroimme sitä koskevasta huhusta 14. elokuuta julkaistussa jutussamme.

Vastaavaa jo vuonna 2012

ESOn La Sillassa, Chilessä, sijaitsevalla teleskoopilla on tutkittu jo pitkään mm. Alfa Centaurin ympärillä olevaa planeettaa. Vuonna 2012 julkistetun tutkimuksen mukaan Alfa Centauria kiertää Maan massainen planeetta. Silloin tästä uutisoitiin "lähimpää Maata löytyneenä eksoplaneettana".

Otsikkokuvassamme on tuolloin julkistettu taiteilijan näkemys tuosta planeetasta.

Proxima Centauri kiertää Alfa Cantauria, joka sinällään on myös kaksoistähti: siinä ovat isompi Alfa Centauri A ja pienempi Alfa Centauri B. Eli kyseessä on kolmen tähden systeemi.

Ei siis ole mikään ihme, että samalla 3,6-metriseen teleskooppiin asennetulla HARPS-eksoplaneettojen etsintälaitteella on katsottu myös muita Centaurin tähtiä, myös Proxima Centauria. 

Alfa Centauri ympäristöineen ESOn koostekuvassa.

HARPS on aivan erinomaisen herkkä ja tehokas havaintolaite. Sen nimi tulee sanoista High Accuracy Radial velocity Planet Searcher, ja se käyttää hyväkseen periaatteessa doppler-ilmiötä. Kun tähti ja/tai sitä kiertävä kappale tulevat lähemmäksi meitä tai etääntyvät meistä, sen pystyy huomaamaan valon taajuuksien pienenä siirtymänä. Siis samaan tapaan kuin ohi menevän junan pillin ääni muuttuu korkeammasta matalammaksi. 

Kun näitä valon taajuusvaihteluita tutkitaan tarkasti, saadaan selville se, miten havaintokohteet liikkuvat, ja tästä voidaan päätellä puolestaan esimerkiksi se, miten tähteä kiertävä planeetta muuttaa tähden rataa. Ja näin eksoplaneetta paljastuu, vaikka sitä ei nähtäisikään suoraan. 

Mitä monimutkaisempi systeemi on, eli mitä enemmän siinä on tähtiä tai planeettoja, sitä hankalampaa tämän pyörimisen selvittäminen on, mutta nykytietokoneilla erilaisten mahdollisuuksien laskeminen onnistuu kohtalaisen kätevästi. Ja mitä kauempana Maasta kohde on, sitä vaikeampaa taajuusmuutosten löytäminen on – tosin Proxima Centaurin tapaus on helpoin mahdollinen tässä suhteessa, sillä se on meitä lähin tähti (kun omaa Aurinkoamme ei lasketa mukaan). Etäisyyttä sinne on "vain" 4,25 valovuotta.

Tiedetuubi seuraa luonnollisesti huomista tilaisuutta ja kertoo siitä saman tien.

(Juttuun on alkuperäisen julkaisun jälkeen lisätty tietoja ja kuva Alfa Centaurista.)

Video: Linnunradan läpilento tähtimatkaajan silmin

Video: Linnunradan läpilento tähtimatkaajan silmin

Jos joskus tuntuu siltä, että olet vain pienenpieni palanen tässä suuressa maailmassa, niin se pitää täsmälleen paikkansa.

27.07.2016

Etenkin tämän videon katsomisen jälkeen avaruuden mittakaava asettuu paikalleen, sillä videolla kiidetään Auringon luota Linnunradan läpi ylös- ja ulospäin siten, että lopulta näkyvissä on pelkkää galaksivaahtoa.

Kuulostaa oudolta?

Ei ihme, sillä se onkin varsin ihmeellistä.

Euroopan eteläisen observatorion julkaisema video on tehty todellisten havaintojen perusteella, joiden avulla on muodostettu virtuaalinen malli maailmankaikkeudesta. Tietokoneen avulla voimme laskea millainen maisema olisi tietystä kohdasta katsottuna – ja tällä videolla kuvakulma osoittaa "alas" kohti Aurinkoa samalla kun etäännymme siitä valtavalla nopeudella.

Ensin näkyvissä on siis Aurinko, eli maapallo ja me sen pinnalla eivät edes ole kuvassa. Maa olisi vain pieni piste Auringon pinnalla. Etääntymisen aluksi ohi vilahtaa mitä lähinnä oleva Linnunradan kierteishaara, jonka kaasupilvet välillä sumentavat näkymää, välillä loistavat kauniina hattaroina. Ohitse vilahtaa myös tähtiä.

Linnunrata on galaksi, kaasusta ja tähdistä muodostunut järjestelmä, jonka aine on jakautunut spiraalimaisesti haaroihin. Ne pyörivät hitaasti galaksin tiheämmän keskiosan ympärillä, ja Aurinko sekä Maa sijaitsevat yhden kierteishaaran laidalla. Se on meille turvallinen ja suojaisa paikka.

Kunhan koko Linnunrata koko loistossaan on tullut näkyviin ja etääntyminen jatkuu, nähdään pian myös Magellanin pilvet, eli kaksi pienempää Linnunradan seuralaisgalaksia. Ja sitten mukaan liittyy Andromedan galaksi, meitä lähin toinen kunnollisen kokoinen tähtijärjestelmä.

Sitten näkyviin tulee lisää galakseja, joka liittyvät ensin ns. paikalliseen galaksiryhmään, eli noin 60 galaksista koostuvaan ryppääseen, joka on kotinurkkauksemme maailmankaikkeuden mittakaavassa. 

Paikallinen ryhmä on puolestaan osa Neitsyen superjoukkoa, johon kuuluu useita tällaisia galaksijoukkoja. Superjoukon nimi tulee siitä, että taivaan kaasusumuja 1800-luvun puolivälissä ensi kerran kartoittaneet William ja John Herschel havaitsivat, että Neitsyen tähtikuvion tienoilla oli tavanomaista enemmän sumuja. Myöhemmin ne paljastuivat galakseiksi, jotka liittyvät juuri tähän superjoukkoon. Nyt tiedämme myös, että joukkoja on satakunta.

Neitsyen superjoukko on taas vain yksi ns. Kalojen-Valaskalan superjoukkoryhmästä. Sen nimi tulee myös tähtikuvioista, joiden suunnalla suurin osa galakseista näyttää olevan.

Superjoukkoja on miljoonia, ja kuten video näyttää, kauempaa katsottuna muodostavat vaahtomaisen rakenteen.

Mitä sen jälkeen tulee?

Tunnetun maailmankaikkeuden reuna, ja sen ulkopuolisesta menosta ei voi sanoa mitään – ainakaan tieteen keinoin.

Video: ESO / M. Kornmesser ja L. Calçada

Tuomiokirkkoakin suurempi teleskooppi

EELT verrattuna Turun tuomiokirkkoon
EELT verrattuna Turun tuomiokirkkoon

Päivän kuvassa on tänään Turun tuomiokirkko ja rakenteilla oleva E-ELT, maailman suurin optinen kaukoputki, jota Euroopan eteläinen observatorio tekee Chileen.

E-ELT, eli koko nimeltään European Extremely Large Telescope valmistuu näillä näkymin vuonna 2024 ja sen tekeminen on jo hyvässä vauhdissa. Sen rakennuspaikkaa Chilessä Atacaman autiomaassa Cerro Armazones -vuorella ollaan valmistelemassa jo varsinaisen suojarakennuksen tekemiseen, ja itse teleskoopin osien valmistaminenkin on jo alkanut – tosin tosin  esimerkiksi tuhansien peilien tekeminen pääsee kunnolla vauhtiin vasta lähivuosina.

Jättiläisen pääpeilin halkaisija on reilut 39 metriä, ja teleskooppi varustetaan niin äreällä adaptiivisella, aktiivisella optiikalla, että sen kuvan laatu on sama kuin teleskooppi olisi ilmakehän ulkopuolella avaruudessa. 

Kun tähän lisätään vielä superkuivan Atacaman ylänköautiomaan normaalistikin erittäin hyvät havainto-olosuhteet, on E-ELT:stä tulossa niin huiman hyvä havaintolaite, että superlatiivit loppuvat kesken. Tosin suunnitteilla oli vieläkin jättiläismäisempi jättiläinen: alkuperäisen suunnitelman mukaan peili olisi ollut halkaisijaltaan satametrinen, mutta ihan siihen ei raha riittänyt.

Kenties se tehdään sitten seuraavaksi – ellei sitä rakenneta jo vaikkapa Kuun "pimeälle" puolelle...

Suomessa hankkeessa on mukana myös useita yhtiöitä ja tutkimuslaitoksia, ja ESO-yhteistyötä maassamme koohdinoi Turun luona Tuorlan observatoriossa sijaitseva Suomen ESO-keskus. (Kenties tästä syystä E-ELT:n mittakaavaa havainnollisrtavan kuvan vertailukohdaksi otettiin juuri Turun tuomiokirkko.)

Kuva: ESO

Ensimmäisten tähtien hautausmaa

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

Tähtitorni chillailee Chilessä

NTT La Sillassa
NTT La Sillassa

Päivän kuva

Tiedetuubin päivän kuvana on Euroopan eteläisen observatorion ESOn viikon kuva. 3,6-metrinen NTT eli New Technology Telescope on valmiina illan ja yön havaintoihin. Aurinko on juuri laskenut La Sillan horisontin ja kuvan vasemman laidan taakse, ja Kuu seuraa ennen pitkää perässä.

Kulmikkaan NTT-kupolin seinät ovat kiiltävää peltiä, jotta torni ja teleskooppi eivät kuumene päiväsaikaan Auringon porottaessa yleensä pilvettömältä taivaalta. Siten pimeän laskeuduttua kaukoputki on nopeammin valmiina tositoimiin, kun sen jäähtymistä ei tarvitse odotella.

Samasta syystä rakennukset, niiden ympärillä olevat tasanteet ja pysäköintialueet on maalattu valkoisiksi, jotta ne heijastaisivat mahdollisimman tehokkaasti niihin lankeavaa auringonvaloa. Muutoin tornin ympäristö hohkaisi lämpöä vielä pitkälle iltaan, mikä heikentäisi havaintojen kannalta oleellista seeingiä. 

Kuva: ESO/B. Tafreshi (twanight.org)

 

Lähikuvassa kuolleen tähden haamu

Euroopan eteläinen observatorio ESO on julkaissut kaikkien aikojen yksityiskohtaisimman kuvan aiemmin kehnohkosti tunnetusta kohteesta ESO 378-1. Kohteen nimi viittaa luetteloon, joka koottiin 1970- ja -80-luvuilla ESOn metrisellä Schmidt-kaukoputkella otettujen kuvien perusteella. Tuore kuva on otettu Chilessä sijaitsevalla VLT-teleskoopilla (Very Large Telescope), joka rakentuu neljästä 8,2-metrisestä peilikaukoputkesta.

Kuvassa hohtava kupla on Vesikäärmeen tähdistössä oleva planetaarinen sumu, jonka lempinimi on "Eteläinen pöllösumu". Se muistuttaa pohjoisen taivaan Pöllösumua, joka on Ison karhun tähdistön suunnassa. Hyvällä mielikuvituksella sumussa näkyvät tummemmat alueet voi mieltää pöllön ymmyrkäisiksi silmiksi.

Planetaarinen sumu syntyy, kun Auringon kokoluokkaa oleva tähti kehityksensä loppuvaiheissa syytää osan massastaan avaruuteen. Laajenevan kaasupilven keskelle jää valkoinen kääpiö, suunnilleen maapallon kokoinen, mutta liki Auringon massainen tähden jäänne. 

Valkoinen kääpiö jäähtyy hitaasti, sillä sen sisuksissa ei enää tapahdu energiaa vapauttavia fuusioreaktioita. Alkuun sen säteilemä ultraviolettisäteily saa ympäröivän kaasupilven hohtamaan planetaarisena sumuna. Pilven laajentuessa ja säteilyn hiipuessa planetaarinen sumu himmenee, ja katoaa lopulta kokonaan.

Planetaarisen sumun elinaika on tähden elinkaareen verrattuna suunnilleen sama kuin saippuakuplan elinaika verrattuna kuplan puhaltaneen lapsen ikään. Siinä missä Auringon kokoisen tähden elinkaari kestää kymmenisen miljardia vuotta, planetaarinen sumu haihtuu muutamassa kymmenessätuhannessa vuodessa.

Kauniisti hohtavat planetaariset sumut eivät ole pelkkiä kosmisia koristeita, vaan ne ovat keskeisessä asemassa myös meidän itsemme olemassaolon kannalta. Tähtien sisuksissa myllertävissä fuusioreaktioissa syntyy vetyä ja heliumia raskaampia alkuaineita aina rautaan saakka (rautaa raskaammat alkuaineet syntyvät supernovaräjähdyksissä). 

Kun tähti ehättää elämänsä ehtoolle, sen tuottamat alkuaineet puhaltuvat avaruuteen tähden ulkokerrosten mukana. Ja nuo ulkokerrokset näemme planetaarisina sumuina, joiden kaasu vähitellen sekoittuu tähtienväliseen aineeseen seuraavien tähtisukupolvien ja planeettojen rakennusmateriaaliksi. Ilman planeraarisia sumuja maailmankaikkeus olisi eloton paikka.

Kuva on julkaistu osana ESOn "Kosmiset jalokivet" -ohjelmaa (Cosmic Gems), jonka tarkoituksena on tuottaa opetus- ja tiedotustoimintaa varten näyttäviä kuvia mielenkiintoisista tähtitaivaan kohteista.

Lisätietoja kuvasta ja kohteesta löytyy ESOn uutissivuilta.

Kuva: ESO

 

 

Rakenna oma jättiläisteleskooppisi

Lego-EELT
Lego-EELT

Näillä näkymin vuonna 2024 valmistuva maailman suurin optisen tähtitieteen havaintolaite, eurooppalainen Extremely Large Telescope (E-ELT), eli jättimäisen suuri teleskooppi, on parhaillaan jo tekeillä Chilessä, Atacaman autiomaassa, kun sen sijoituspaikan Cerro Armazonesin huippua ollaan tasaamassa rakennustöiden aloittamista varten. Teleskooppia on tekemässä ESO, Euroopan eteläinen observatorio, jonka jäsenmaa myös Suomi on.

Vaikka 39-metrisellä peilillä varustettu jättiläinen on olemassa toistaiseksi vain suunnitelmissa, valmistui siitä tehty varsin jännittävä pienoismalli nyt syyskuussa. 5274 Lego-palikasta (tai täsmälleen sanottuna LEGO© -osasta) tehty pienoismalli luovutettiin eilen ESOn pääjohtajalle ja se tullaan laittamaan esille ESOn pääkonttorin viereen tekeillä olevaan vierailijakeskukseen.

Mallin on rakentanut hollantilainen tähtitieteilijä Frans Snik. Käytännössä koko viime kesän kestänyt rupeama maksoi Snikille noin 600 euroa osina, jotka hän tilasi bricklink -nettikaupasta. Apuna suunnittelussa Snik käytti ldraw- ja bricksmith-ohjelmia ja tuloksena on komea ja monilta osin toimiva mallikappale E-ELT:stä mittakaavassa 1:150.

Työnsä aikana Snik kirjasi työvaiheet ja materiaalit ylös, joten kuka tahansa pystyy nyt tekemään oman jättiläisteleskooppinsa näillä helpoilla ohjeilla ja osalistauksella. Aikaa rakentamiseen menee useampi päivä, tosin siitä voi hieman nipistää jättämällä pois esimerkiksi pihalla olevan kuorma-auton ja suoraviivaistamalla viiden peilin rakennetta. Ohjeiden mukaan peilitkin kootaan osista hyvin tarkasti oikean kaltaisiksi, paitsi luonnollisesti optisen lasin sijaan materiaalina ovat muoviosat. Samoin havaintolaitteet ja ohjaustähtilaser kuuluvat mukaan ohjepakettiin.

Mikäli ohjeista jotain jää epäselväksi, niin malliin voi käydä tutustumassa Münchenin luona Garchingissa – mutta valitettavasti vasta vuonna 2017, kun ESOn huima Supernova-rakennus planetaarioineen ja näyttelyineen avautuu.