Messierin luettelo 250 vuotta Markus Hotakainen Pe, 22/11/2024 - 08:42
Messierin luettelon kohteet
Messierin luettelon kohteet
Charles Messier ja Rapusumu
Nasan Messier-selain

Charles Messier tuskastui tähtitaivaalle sirottuneisiin utuläiskiin, jotka hämäsivät häntä komeetanmetsästyksessä. Niinpä Messier laati luettelon kohteista, joihin ei kannattanut uhrata aikaa eikä vaivaa.

1700-luvulla komeetat olivat kova sana. Vuonna 1758 Aurinkokunnan sisäosiin palasi kiertolainen, jonka paluun Edmond Halley oli ennustanut. Itse hän ei sitä ehtinyt nähdä, sillä Halley kuoli vuonna 1741. Nimestä tuli kuitenkin kuolematon: kiertolainen tuli tunnetuksi Halleyn komeettana. Sen myötä sekä suuri yleisö että alan ammattilaiset kiinnostuivat komeetoista, ja uusia pyrstötähtiä alettiin etsiä suurella innostuksella.

Pariisin observatoriossa työskennellyt Charles Messier (1730–1817) oli yksi Halleyn komeettaa tarkkailleista tähtitieteilijöistä. Etsiessään sitä öiseltä taivaalta hän äkkäsi sumuläikän, joka ei kuitenkaan voinut olla komeetta, sillä se pysyi tähtien suhteen paikallaan. Messier merkitsi sen paikan muistiin, jotta ei erehtyisi toista kertaa. Siitä sai alkunsa luettelo, joka kantaa hänen nimeään. Messier’n ensimmäinen muistiinmerkitty kohde on Härän tähdistön suunnassa sijaitseva supernovajäänne Messier 1 eli M1. Sittemmin se sai nimekseen Rapusumu.

Charles Messier ja Rapusumu

Charles Messier onnistui löytämään Halleyn lisäksi myös uusia komeettoja, mutta hänet tunnetaan paremmin kokoamastaan ”kiusankappaleiden” luettelosta. Kaikki sen kohteet eivät suinkaan ole Messier’n itsensä löytämiä, sillä osan on bongannut hänen työtoverinsa ja ystävänsä Pierre Mechain. Joitakin kohteita ovat ensimmäisenä havainneet myös muut astronomit, esimerkiksi Johann Bode.

Ensimmäinen versio luettelosta ilmestyi vuonna 1774, siis 250 vuotta sitten. Silloin siinä oli 45 kohdetta. Kuusi vuotta myöhemmin Messier julkaisi laajennetun 70 kohteen luettelon, ja ”lopullisen” muotonsa se sai vuonna 1781, jolloin kohteita oli 103. Myöhemmin listaan on lisätty Messier’n muistiinpanojen pohjalta vielä seitsemän kohdetta, joten nykyisellään luettelossa on kaikkiaan 110 kohdetta.

Parhaiten luettelossa ovat edustettuina tähtijoukot, joita on yhteensä 55 – avoimia 26 ja pallomaisia 29. Galakseja on 46, joista enemmistö eli 28 on spiraaligalakseja. Elliptisiä galakseja on kymmenen ja epäsäännöllisiä kahdeksan. Loput kohteet ovat kaasusumuja ja planetaarisia sumuja tai kaksoistähtiä ja asterismeja, tähtien muodostamia kuvioita. Supernovajäänteitä on vain yksi, luettelon ykköspaikkaa pitävä Rapusumu.

Sittemmin Messierin (nimen kirjoitusasu on vakiintunut luettelon yhteydessä tähän virheelliseen kirjoitusasuun) luettelosta muodostui tähtiharrastajien aarreaitta. Ranskalaisastronomi teki aikoinaan havaintoja pääasiassa kymmensenttisellä linssikaukoputkella. Saman kokoluokan ja paljon tehokkaampiakin teleskooppeja on käytössä monilla harrastajilla ja tähtiyhdistyksillä. Jotkut kohteet, kuten M45 eli Plejadit ja M31 eli Andromedan galaksi, erottuvat paljain silminkin.

Pariisin leveysasteelta näkee yli kymmenen astetta syvemmälle eteläiselle tähtitaivaalle kuin maamme etelärannikolta, joten kaikki Messierin kohteet eivät näy Suomesta ja osa on parhaimmillaankin hyvin matalalla. Eteläisemmissä maissa on mahdollista toteuttaa Messier-maraton, jossa yhden yön aikana pyritään käymään läpi koko luettelo. Mihin tahansa vuodenaikaan se ei onnistu: maratonin voi toteuttaa ainoastaan maalis–huhtikuussa, kun kaikki luettelon kohteet ovat öisellä taivaalla.

Kuvat: NASA, Public Domain

Katso Messier-kohteita kotisohvalta Nasan sovelluksen avulla

Nasan Messier-selain

Aurinko kuin kirppu: Hubble kuvasi jättiläistähtiä

R136
R136

R136 on avoin tähtijoukko naapurigalaksissamme Suuressa Magellanin pilvessä. Sen sisuksissa lymyää yli 100 kertaa Aurinkoa massiivisempia tähtiä.

Tähtijoukolla on läpimittaa vain muutamia valovuosia ja se sijaitsee Tarantella-sumussa. Etäisyyttä sillä on 170 000 valovuotta, joten ihan lähitähdistä ei ole kyse.

Yhdistämällä Hubble-avaruusteleskoopin näkyvän valon kameralla ja spektrografilla tehdyt havainnot tutkijat ovat saaneet selvitettyä, millaisista tähdistä joukko koostuu. Jo aiemmin on tiedetty, että voimakkaasti ultraviolettialueella (kuva alla) säteilevät tähdet ovat suuria, mutta nyt selvisi niiden todellinen koko ja runsaus.

 

 

Joukossa on tusinoittain tähtiä, joiden massa on yli 50-kertainen Aurinkoon verrattuna, mutta niiden lisäksi siihen kuuluu yhdeksän jättiläistä, jotka ovat vielä tuplasti massiivisempia: Aurinkoon verrattuna yli satakertaisia. Niiden yhteenlaskettu kirkkaus on noin 30 miljoonaa kertaa suurempi kuin Auringon.

Paul Crowther ryhmineen totesi jo vuonna 2010, että R136-joukossa on neljä tähteä, joiden massa on yli 150-kertainen Aurinkoon verrattuna. Nyt siis löytyi viisi lisää, jotka ovat yli 100 kertaa Aurinkoa massiivisempia. Toistaiseksi ei tiedetä, miten näin massiivisia tähtiä voi syntyä.

"On esitetty, että nämä hirviöt olisivat tulosta pienempien lähekkäisten kaksoistähtien sulautumisesta yhteen. Sillä perusteella, mitä tiedämme tällaisista massiivisista sulautumisista, ne eivät voi selittää kaikkia R136:n massiivisia tähtiä, joten ilmeisesti sellaisia tähtiä voi syntyä normaalin tähtien syntyprosessin seurauksena", arvelee tutkimuksessa mukana ollut Saida Caballero-Nieves.

Tähtijoukko on nuori eikä sen jäsenille ennusteta kovin pitkää ikää. Jättiläistähdet syytävät ainetta avaruuteen Maan massan verran kuukaudessa, joten ne kutistuvat kaiken aikaa. 

Massanmenetys ei kuitenkaan ole syy niiden lyhytikäisyyteen, vaan suuri massa: mitä isompi tähti, sitä kiivaammin se kuluttaa käytettävissä olevaa fuusioreaktioiden "polttoainetta". Näiden jättiläisten elinajanodote on vain pari miljoonaa vuotta.

Tutkimuksesta kerrottiin Hubblen uutissivuilla ja se julkaistaan Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -tiedelehdessä.

Kuvat: NASA/ESA/P. Crowther (University of Sheffield); ESA/Hubble/NASA/K.A. Bostroem (STScI/UC Davis) [ultraviolettikuva]

 

 

Maailman pisin ilotulitus

Kohta kipunoi! Noin 780 valovuoden päässä sijaitsevassa tähtijoukossa syntyy tiuhaan tahtiin tähtiä, jotka säteilevät kirkkaasti eri aallonpituusalueilla. Vastikään julkaistussa kuvassa on yhdistetty näkyvän valon, infrapuna- ja röntgenalueen havainnot.

NGC 1333 on Perseuksen tähdistön suunnassa oleva avoin tähtijoukko, jossa on lukuisia alle kahden miljoonan vuoden ikäisiä tähtiä. Kosmisessa aikaskaalassa se ei ole edes silmänräpäys, sillä esimerkiksi Auringolla on ikää jo melkein viisi miljardia vuotta.

Näkyvän valon kuvassa on käytetty Kitt Peakin observatorion nelimetrisen Mayall-teleskoopin sekä Digitized Sky Surveyn havaintoja, infrapunadata on peräisin Spitzer-avaruusteleskoopista ja röntgenhavainnot on tehty Chandra-avaruusteleskoopilla.

Röntgenalueen kuvassa näkyy 95 vastasyntynyttä tähteä, joista liki puolet jää muilla aallonpituuksilla kaasun ja pölyn peittoon. Tähdet ovat niin nuoria, että ne eivät ole ehtineet vielä kuumentaa ympärillään olevia ainepilviä.

Tähtien kirkkaus silmille näkymättömällä röntgenalueella riippuu sekä niiden kokonaiskirkkaudesta kaikilla aallonpituuksilla että niiden koosta. Mitä suurempi tähti on, sitä voimakkaammin se lähettää röntgensäteilyä.

Joukossa syntyy kaiken aikaa uusia tähtiä, jotka vähitellen alkavat loistaa yhä kirkkaammin; ensin röntgenalueella, sitten infrapuna-alueella, kun niitä ympäröivä kaasu ja pöly kuumenevat, ja lopulta näkyvässä valossa, kun tähtituuli puhaltaa ylimääräisen aineen avaruuteen ja tähti paljastuu pilven sisältä.

Kaikkeen tähän menee aikaa miljoonia vuosia, joten tähtijoukon ilotulitus jatkuu vielä hyvin pitkään.

Kuvat: DSS & NOAO/AURA/NSF (näkyvä valo); NASA/JPL-Caltech (infrapuna); NASA/CXC/SAO/S.Wolk et al (röntgen)

 

Gaia aloittaa työt

NGC1818 Gaian kuvaamana
NGC1818 Gaian kuvaamana

Joulun alla avaruuteen laukaistu ja tammikuun alussa havaintopaikalleen Lagrangen pisteeseen 2 päässyt Euroopan avaruusjärjestön tähtikartoittaja Gaia on osoittanut olevansa toimintakunnossa. 

Sen havaintolaitteita on säädetty ja kalibroitu, ja yllä on eräs viimeisimmistä testikuvista: siinä on Suuressa Magellanin pilvessä oleva nuori tähtijoukko NGC1818. Kuvassa pohjoinen on kuvassa ylhäällä ja itä vasemmalla, kuvan leveys on alle asteen kymmenesosa.

Gaia on siis erittäin hyvässä kunnossa ja aloittaa pian rutiininomaiset havaintonsa. Tämä tarkoittaa pitkään valmistellun työrupeaman alkamista myös tähtitieteilijöille, jotka kästtelevät havaintoja lähes reaaliajassa. Eräs näistä käsittelypaikoista on Helsingin yliopiston fysiikan laitoksella, tähtitieteen professori Karri Muinosen työryhmässä. Heidän kiikarissaan ovat asteroidit.

Gaian urakkana on tuottaa viiden vuoden ajan uutta tietoa galaksimme rakenteesta, muodostumisesta ja kehityksestä. Sen avulla määritellään yli miljardin tähden tarkka sijainti ja etäisyys toisistaan. Tämä on noin prosentti Linnunradan tähdistä.

Odotettavissa on tähän asti kattavin ja tarkin kolmiulotteinen kartta Linnunradasta. Kartan julkaisua saa kuitenkin odottaa vuoteen 2022, sillä kuvaamisen jälkeen havaintoaineiston käsittely vie vielä hyvän aikaa.

Gaia katselee aurinkokuntaa 1,5 miljoonan kilometrin päässä Maasta, niin sanotussa L2-pisteessä. Sieltä se pystyy havaitsemaan maanpäällisiä teleskooppeja paremmin mm.  aiemmin havaitsemattomia kohteita, esimerkiksi uusia asteroideja. Niitä odotetaan löytyvän tuhansia. Lisäksi Gaia voi löytää toisia tähtiä kiertäviä planeettoja, jopa kokonaisia planeettakuntia.

Helsinki huolehtii asteroideista

Helsingin yliopiston fysiikan laitos vastaa Gaian löytämien tunnistamattomien asteroidien alustavasta radanmäärityksestä.

"Gaia havainnoi yli 300 000 Aurinkokunnan asteroidia", Muinonen kertoo. "Viiden vuoden aikana kertyneestä havaintoaineistosta voidaan johtaa muoto- ja pyörimismalleja vähintään kymmenille tuhansille asteroideille. Massoja voidaan johtaa vähintään sadoille asteroideille, ja havainnoitujen asteroidien radat voidaan ennustaa tarkasti satakunta vuotta eteenpäin.#

Radanmäärityksen jälkeen lähiasteroideja jamuita erityisen kiinnostavia kohteita voidaan seurata kaukoputkilla maan päällä.

Tiedetuubin Gaia-artikkelit ovat kaikki osoitteessa www.tiedetuubi.fi/gaia ja joulukuussa julkaistu Karri Muinosen haastattelu on täällä.

Tämä artikkeli perustuu Helsingin Yliopiston tiedotteeseen Tulossa on tarkka kolmiulotteinen maisema Linnunradasta.

Alla on ESAn julkaisema video Gaian tiestä taivaalle – kokoonpanosta rakettiin ja sillä avaruuteen, kaikki nopeutettuna: