Turun yliopiston tiedote kertoo, että OLED-näyttöjen kirkkautta voidaan merkittävästi parantaa valon ja aineen vuorovaikutuksen paremmalla ymmärtämisellä.

OLED-teknologia, eli orgaanisia valoa säteileviä diodeja käyttävä tekniikka on yleistynyt valonlähteenä erilaisissa korkealaatuisissa näyttölaitteissa, kuten älypuhelimissa, kannettavissa tietokoneissa, televisioissa tai älykelloissa.

Fluoresoivat OLEDit ovat mullistaneet näyttölaitteiden teknologiaa joustavuutensa, keveytensä ja ympäristöystävällisyytensä ansiosta. 

Teknologian heikkoutena on kuitenkin alhainen hyötysuhde: fluoresoivissa OLEDeissa vain 25 prosenttia sähköenergiasta muuntuu tehokkaasti ja nopeasti valoksi. OLED-näyttöjen kirkkaus on yleensä myös muita valaistusteknologioita heikompi.

Turun yliopiston ja yhdysvaltalaisen Cornellin yliopiston tutkijat ovat nyt ehdottaneet ennakoivaa mallia tämän ongelman ratkaisemiseksi.

OLEDit ovat elektronisia komponentteja, jotka valmistetaan orgaanisista hiilipohjaisista yhdisteistä ja jotka tuottavat valoa, kun niihin johdetaan sähkövirtaa. Toisin kuin perinteisissä LCD-näytöissä, OLED-näytöissä jokainen pikseli säteilee itse valoa ilman erillistä taustavalaistusta.

Kun OLEDeissa käytetyt orgaaniset valoa säteilevät molekyylit asetetaan kahden puoliläpäisevän peilin väliin, ne voivat alkaa vuorovaikuttaa valon kanssa. Tämä vuorovaikutus voi luoda uudenlaisia hybriditiloja, eli uusia hiukkasia, joita kutsutaan polaritoneiksi.

Tuoreessa tutkimuksessa havaittiin, että oikeanlaisella säätelyllä voidaan löytää ihanteellinen piste, jossa pimeät tilat, 75 % kaikista tiloista, alkavatkin muuttua kirkkaiksi polaritoneiksi. Tämä voisi parantaa näyttöjen kirkkautta ja energiatehokkuutta huomattavasti.

"Vaikka yleinen ajatus polaritonien hyödyntämisestä OLED-teknologiassa ei ole täysin uusi, ennustava teoria suorituskyvyn vaihtelusta on puuttunut", kertoo apulaisprofessori Konstantinos Daskalakis Turun yliopistosta.

"Tässä työssä tarkastelimme tarkkaan, missä polaritoni saavuttaa ihanteellisen pisteensä eri skenaarioissa. Havaitsimme, että polaritonien vaikutus riippuu kytkettyjen molekyylien lukumäärästä. Mitä vähemmän molekyylejä, sitä suurempi vaikutus on."

"Esimerkkimolekyyleillä ja vain yhdellä kytketyllä molekyylillä hyötysuhde parani merkittävästi", jatkaa tutkijatohtori Olli Siltanen. 

"Parhaimmillaan polaritonit kiihdyttivät pimeiden tilojen konversiota jopa 10 miljoonaa kertaa nopeammaksi." 

Kun ilmiötä tutkittiin samanaikaisesti suurella määrällä molekyylejä, polaritoninen vaikutus oli vähäinen. Siksi nykyisten OLED-laitteiden valontuottotehokkuutta ei voida parantaa yksinkertaisesti varustamalla ne peileillä.

Tutkimuksessa saatu teoreettinen tieto on lupaava, mutta sen soveltaminen käytäntöön vaatii vielä jatkokehitystä.

"Seuraava haaste on kehittää teknologiaa, joka mahdollistaisi yksittäisten molekyylien vahvan kytkennän, tai luoda uusia molekyylejä, jotka on räätälöity polaritoneja hyödyntäviin OLEDeihin", selittää Daskalakis.

"Molemmat lähestymistavat vaativat merkittäviä teknisiä ratkaisuja, mutta onnistuessaan ne voisivat parantaa OLED-näyttöjen hyötysuhdetta ja kirkkautta huomattavasti."

OLED-laitteiden laajamittaisempaa käyttöönottoa ovat hidastaneet niiden alhainen energiatehokkuus ja rajallinen kirkkaus, etenkin verrattuna perinteisiin LED-laitteisiin. Tämä tutkimus voi kuitenkin tarjota perustan uuden sukupolven OLED-laitteille, jotka ovat entistä tehokkaampia ja pystyvät saavuttamaan aiemmin mahdottomana pidetyn suorituskyvyn.

Tulokset on julkaistu Advanced Optical Materials -lehdessä.

*

Juttu on Turun yliopiston tiedote lähes sellaisenaan, Tiedetuubin toimituksen tarkastamana.

Asteroidi 2024 YR4 hujahti maapallon ohi viime joulukuun 25. päivänä noin 830 000 kilometrin päästä, eli jotakuinkin kaksi kertaa Maan ja Kuun välisen etäisyyden päästä.

Nyt se on noin 80 miljoonan kilometrin päässä meistä vipeltämässä poispäin noin 61 000 kilometrin tuntinopeudella. Asteroidi on soikealla radalla Auringon ympärillä, ja koska tuo rata leikkaa Maan radan, tulee YR₄ lähellemme säännönmukaisesti noin neljän vuoden välein.

Vuonna 2032 se tulee hyvin, hyvin lähelle. Ensimmäisten arvioiden mukaan sillä oli pieni mahdollisuus törmätä tuolloin maapalloon – kuten kerroimme ensimmäisessä jutussamme aiheesta – ja sen jälkeen törmäystodennäköisyys kasvoi aina siihen saakka, että viime viikolla mahdollisuus osumaan nousi yli kolmen prosentin.

Minkään aurinkokunnan pienkappaleen todennäköisyys osua maapalloon ei ole ollut koskaan näin suuri. 

Nasan Jet Propulsion Laboratoryn arvio oli 3,1 % ja Euroopan avaruusjärjestön luku oli 2,8 %.

Törmäyksen todennäköisyys tosin kääntyi nopeaan laskuun loppuviikosta, sillä aivan tuoreimpien laskelmien mukaan osumismahdollisuus on enää 0,28 %.

Toisin sanoen: nyt näyttää siltä, että asteroidi menee Maan ohitse 99,72 prosentin todennäköisyydellä.

Havaintoja, havaintoja!

Erot luvuissa ja tämä jännittävä vaihtelu tulevat siitä, että astroidin rataa ei tunneta tarpeeksi hyvin, jotta sen sijainti 22. joulukuuta 2032 voitaisiin laskea erittäin varmasti. 

Eri tahot laskevat rata-arvioitaan hieman erilaisten lähtöarvojen perusteella.

Olennaista ovatkin tarkat havainnot, joita tehdään nyt monilla havaintolaitteilla ympäri maailman. Mitä enemmän asteroidin sijainnista ja liikkeestä on havaintioja, sitä tarkemmin sen rataa voidaan laskea eteenpäin.

0,28 prosentin törmäystodennäköisyys tulee vielä varmasti muuttumaan.

ESA:n piirros näyttää millainen on laskelma 2024 YR₄:n mahdollisesta sijainnista vuoden 2032 ohilennon aikaan. Punainen viiva koostuu asteroidin sijaintiarvioista. Pienen Maahan osumismahdollisuuden lisäksi on mahdollista, että YR₄ osuukin Kuuhun!

Mukana talkoissa on ollut myös Suomen osaomistama yhteispohjoismainen teleskooppi NOT (Nordic Optical Telescope) La Palman saarella Kanariansaarilla.  Euroopan avaruusjärjestön tähtitieteilijä Marco Michelli on tehnyt sillä havaintoja YR₄:stä ESA:n laskelmia varten.

Otsikkokuvassa on NOT:in luona La Palman observatorioalueella sijaitsevan Gran Telescopio Canarian ottama kuva asteroidi 2024 YR₄:stä.

Myös JWST-avaruusteleskooppi tekee havaintoja asteroidista kahdessa jaksossa, ensin maaliskuun alussa ja sitten toukokuussa. Tätä ennen YR₄ on ollut hankalasti näkyvissä Webbin näkökulmasta, joten havaintoja ei ole tehty aikaisemmin.

Avaruusteleskooppi pystyy auttamaan ennen kaikkea asteroidin koon ja koostumuksen arvioinnissa.

Webb-teleskoopilla, kuten kaikilla muillakin tähtitieteellisillä havaintolaitteilla on havainto-ohjelmaan varattuna aikaa yllättäviä, kiinnostavia ja tärkeitä havaintoja varten. Näillä näkymin JWST havaitsee asteroidia kaikiaan neljän tunnin ajan.

Kevään kuluessa YR₄ etääntyy meistä jo niin kauas, että siitä ei saada enää kunnollisa havaintoja. Uusia havaintoja saadaankin vasta vuonna 2028, kun se tulee jälleen lähellemme – ja tuolloin se menee satavarmasti turvallisesti ohi.

Joulukuussa 2024 thyssenkrupp Marine Systems AG voitti Alfred Wegener -instituutin julkisen tarjouskilpailun uuden Polarsternin rakentamisesta. Alus rakennetaan tkMS:n  telakalla Wismarissa ja tulee pitämään kotisatamanaan Bremerhavenia.

Valmistuttuaan uudesta Polarsternistä tulee maailman suurin ja edistyksellisin jäänmurtaja, joka toimii myös tutkimus- ja arktisten alueiden logistiikka-aluksena. Aluksessa on laaja valikoima tutkimus- ja logistiikkalaitteita, sisäänrakennetut laboratoriot sekä propulsiojärjestelmä, joka käyttää vihreitä polttoaineita yhdessä suuren akkujärjestelmän kanssa. Lisäksi alus pystyy murtamaan 1,8 metriä paksua jäätä. Uuden aluksen on määrä korvata nykyinen Polarstern vuonna 2030.

Polarstern on monille suomalaistutkijoillekin tuttu alus, joka on kiertänyt napa-alueita pohjoisessa ja etelässä 1980-luvun alusta alkaen.

Suomalaisen suunnittelu- ja konsultointiyritys Elomaticin saksalainen tytäryhtiö, Elomatic Maritime Technologies GmbH osallistuu uuden aluksen tekemiseen tarjoamalla thyssenkrupp Marine Systemsille perus- ja valmistussuunnittelua sekä telakkakonsultoinnin aluksen rakennusvaiheen aikana. 

Uusi Polarstern-hanke sopii saumattomasti yrityksen asiantuntemukseen uraauurtavien arktisten tutkimusalusten suunnittelussa ja rakentamisessa. Elomatic Maritime Technologies Wismarissa sai alkunsa vuonna 2022, kun telakkayhtiö MV Werftenin johtoryhmän jäsenet päättivät liittyä Elomaticiin. Yksi tavoitteista oli säilyttää keskeinen laivasuunnitteluosaaminen kotikaupungissaan Wismarissa.

Elomatic on toiminut vuodesta 2022 lähtien myös pääsuunnittelukumppanina Kanadan rannikkovartioston Polar-jäänmurtajahankkeessa, joka on tällä hetkellä valmistussuunnitteluvaiheessa Vancouverissa.

*

Juttu perustuu Elomaticin tiedotteeseen.

Tylos, eli WASP-121b, on noin 900 valovuoden päässä meistä Peräkeulan tähdistössä sijaitseva eksoplaneetta. 

Se on vähän kuin iso ja kuuma Jupiter, kaasujättiläinen, joka kiertää tähteään niin lähellä, että vuosi siellä kestää vain noin 30 Maan tuntia. Koska planeetta on vuorovesilukittunut tähtensä kanssa, on sen toisella puolella koko ajan kuumaa ja toisella kylmää.

Tutkijaryhmä on onnistunut selvittämään nyt Tyloksen kaasukehän rakenteen kolmiulotteisesti. Kiinnostavinta ovat erityisesti tuulet kaasukehän eri kerroksissa. 

Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun eksoplaneetan kaasukehästä on saatu näin yksityiskohtaista tietoa. Aiheesta julkaistiin tänään artikkeli Nature-lehdessä.

"Se, mitä löysimme, oli yllättävää: suihkuvirtaus pyörittää kaasua planeetan päiväntasaajan ympäri, kun taas erillinen virtaus kaasukehän alemmissa kerroksissa siirtää kaasua kuumalta puolelta viileämmälle puolelle", kertoo Julia Victoria Seidel, artikkelin pääkirjoittaja ja tähtitieteilijä Euroopan eteläisessä observatoriossa (ESO) sekä Nizzan observatorion Lagrange-laboratoriossa.

Suihkuvirtaus kattaa puolet planeetasta ja kiihdyttää itsensä huimaan vauhtiin planeetan kuumalla päiväpuolella. 

"Voimakkaimmatkin hurrikaanit Aurinkokunnassamme ovat rauhallisia verrattuna tähän", Seidel toteaa ESO:n tiedotteessa.

Tutkijaryhmä käytti ESO:n VLT-observatorion kaikkia neljää teleskooppia, joiden valo yhdistettiin ESPRESSO-instrumentilla siten, että teleskoopit toimivat kuin yksi, todella suuri havaintolaite. Paitsi että neljän teleskoopin valoa keräävä peilipinta-ala on suuri, niiden välinen etäisyys saa aikaan sen, että kuva on yhtä tarkka kuin olisi koko observatorion kokoisella teleskoopilla.

Samaa tekniikkaa voidaan myöhemmin käyttää myös muiden eksoplaneettojen kaasukehien tutkimiseen.

"VLT:n avulla saatoimme tutkia eksoplaneetan kaasukehää kolmessa eri kerroksessa", sanoo tutkimuksen toinen kirjoittaja Leonardo A. dos Santos, joka toimii Space Telescope Science Institutessa Baltimoreissa, Yhdysvalloissa. 

Tiimi seurasi raudan, natriumin ja vetykaasun liikkeitä kaasukehässä, ja näiden avulla saatiin selvitettyä tuulet syvällä, keskikerroksissa ja pinnnalla. 

Havainnot paljastivat myös titaanin olemassaolon juuri suihkuvirran alapuolella, kuten toisessa tutkimuksessa, joka julkaistiin Astronomy and Astrophysics -lehdessä. Tämä oli myös yllätys, koska  aiemmat havainnot olivat osoittaneet titaanin puuttuvan kaasukehästä kokonaan – sitä ei ole, tai mahdollisestise on piilossa syvällä kaasukehässä.

"Nämä ovat juuri sellaisia havaintoja, joita on hyvin vaikeaa tehdä edelleen avaruusteleskoopeilla. Maanpääliset, suuret havaintolaitteet ovat edelleen hyvin tärkeitä."

VLT:tä suurempi ja parempi Extremely Large Telescope (ELT) on tällä hetkellä rakenteilla Chilen Atacaman autiomaassa. Tutkijat ovat jo etukäteen innoissaan ANDES-havaintolaitteesta, jonka avulla voidaan tehdä tällaisia havaintoja paljon nykyistä paremmin. 

Viime aikoina taivaalla on tapahtunut paljon muutakin kuin kaunis planeettojen asettuminen jonoon ja revontulinäytelmiä. SpaceX on hilannut uusia Starlink-satelliitteja avaruuteen häkellyttävällä tahdilla. 

Laukaisuita on ollut tähän mennessä 14 eli keskiarvona melkein kaksi viikossa. Lisäksi Falcon 9:t ovat vieneet taivaalle muita satelliitteja ja pari kuulaskeutujaakin, joten SpaceX:n tahti on ollut hurja.

Yhdessä laukaisussa on kyydissä 21 tai 23 Starlink-satelliittia. Näin ollen uusia satelliitteja jo noin 7000-satelliittiseen konstellaatioon on tullut tänä vuonna lähes 300.

Samaan aikaan yhtiö hilaa alas kiertoradalta vanhempia satelliittejaan, joissa on suunnitteluvirhe. Se saattaa saada satelliitin sammumaan, joten yhtiö tuo ne alas tuhoutumaan ilmakehässä niin kauan kuin satelliitit ovat vielä toimintakuntoisia.

SpaceX kertoi nyt helmikuun 12. päivä julkaisemassaan tiedotteessa, että satelliitit ovat ensimmäisiä ensimmäisen sukupolven satelliitteja. Ne laukaistiin avaruuteen vuosina 2019 ja 2020, eikä niitä varmaankaan kukaan jää kaipaamaan, sillä niissä ei ole kirkkautta vähentävää visiiriä ja uudet satelliitit ovat paljon kyvykkäämpiä kuin nämä metusalemit.

Satelliittien rataa pudotetaan vähitellen kuuden kuukauden aikana.

SpaceX:n mukaan Starlink-palvelut eivät kärsi tästä. Tiedote kertoo, että “SpaceX kykenee valmistamaan 55 satelliittia viikolla ja laukaisemaan niitä avaruuteen yli 200 kuukaudessa.”

Uuden sukupolven Starlink-satelliitteja juuri ennen niiden vapauttamista avaruuteen. Kuva: SpaceX.

Paitsi Starlink-satelliittien suuri määrä, niin myös hajonneiden satelliittien ja näiden alas ohjattavien satelliittien määrä saa jälleen ajattelemaan avaruuden lennonjohtosysteemiä. Lähiohitusten määrä on lisääntynyt ja törmäysriski kasvaa koko ajan.

Olisi hyvä, jos yhden yhtiön sijaan olisi kansainvälinen organisaatio, jonka tehtävänä olisi paitsi tarkkailla satelliittien ratoja, niin myös jakaa kiertoratoja ja koordinoida radalta toiselle siirtyviä ja alas pudotettavia satelliitteja.

Nykyisessä maailmantilanteessa tällaisen saaminen on kylläkin hankalaa.

Toinen riski, joka putoavista satelliiteista tulee, on niiden tippuminen asutuille alueille tai esimerkiksi lentokoneiden päälle. Starlink-satelliitit, kuten suurin osa muistakin satelliiteista, tuhoutuvat lähes kokonaan ilmakehän tulisessa syleilyssä, mutta eivät aina täysin: pieniä palasia satelliittien tukevatekoisimmista osista putoaa joskus alas Maan pinnalle saakka.

Kun satelliitteja putoaa nyt useammin ja useammin, muodostavat nämä pikku palaset yhä suuremman riskin. Usein lentoliikennettä varoitetaan jo putoavien satelliittien vaara-alueella, mutta ei läheskään aina.

Juuri tämän jutun julkaisun jälkeen SpaceX:n Falcon 9 -raketin osia putosi Puolaan. Onneksi tämä hiilikuituinen tankki ei pudonnut lentokoneen päälle. Kuvakaappaus BBC:n sivuilta.

Pitkällä tähtäimellä tämä ei ole kestävää, vaan jossain vaiheessa avaruuteen täytyy perustaa jonkinlaisia kierrätyskeskuksia vanhentuneille satelliiteille. Toivottavasti Starshipit (ja muut isokokoiset, uudelleenkäytettävät raketit?) voisivat rahdata niitä sieltä alas hävitettäväksi.

No, tähän on vielä aikaa. Nyt tärkeintä on vähentää avaruusromun määrää tuomalla satelliitteja ja rakettien ylimpiä osia alas ilmakehässä tuhoutumaan heti, kun niitä ei tarvita.

Jos ne jäävät kiertämään Maata avaruusromuna, niin tuloksena voi olla myös yhden ison romunpalan lisäksi paljon pientä romua. Ajan myötä sammuneetkin satelliitit saattavat räjähtää, kun jatkuva lämpeneminen ja kylmeneminen sekä muut avaruudessa olemisen rasitukset vaikuttavat niihin.

Tässä puolen vuoden aikana on tapahtunut kolme tällaista suuren avaruusromun hajoamista palasiksi.

Ensimmäinen oli 6. syyskuuta 2024, kun Atlas V -raketin Centaur (raketin ylin vaihe) hajosi ainakin kymmeneen osaan. Raketti oli vienyt GOES-17 -satelliitin avaruuteen vuonna 2018 ja ylin vaihe oli jäänyt sen jälkeen hyvin soikealle radalle, jonka ylin piste oli 34 949 km ja alin 7622 km. Satelliitti suuntasi geostationaariradalle, ja siksi ylimmän vaiheen rata ylettyi melkein sinne.

Tällaiselle radalle menevät raketit eivät yleensä pysty tulemaan takaisin ilmakehään ja tuhoutumaan siinä, joten ne niin sanotusti passivoidaan. Polttoaineet päästetään ulos ja akkujen varaus puretaan. Systeemit sammutetaan siten, että rakettivaiheesta ei olisi haittaa myöhemmin.

Centaur-rakettivaihe. Kuva: ULA.

Mutta Centaurien kanssa on ollut vaikeuksia aikaisemminkin. Samanlaisia tapauksia oli vuonna 2018 ja 2019, jolloin Centaurin passivointi ei ole nähtävästi onnistunut halutusti, ja ne ovat räjähtäneet. Toivottavasti Vulcan-raketeissa käytettävien uusien Centaur-rakettivaiheiden luotettavuus tässä suhteessa on parempi.

Toinenkin tapaus liittyy raketin ylimpään vaiheeseen. Blue Origin -yhtiön uusi New Glenn teki ensilentonsa tammikuun 16. päivänä, ja vaikka raketin ensimmäinen vaihe ei onnistunut palaamaan takaisin Atlantilla olleen lavetin päälle, sen toinen vaihe jatkoi suunnitellusti avaruuteen ja lentoa voi pitää onnistuneena. Jos mukana olisi ollut satelliitti, se olisi päässyt avaruuteen.

Satelliitin sijaan kyydissä oli Blue Ring -niminen laite, eräänlainen pieni avaruushinaaja, joka voi viedä siinä olevia satelliitteja oikeille radoilleen ja myöhemmin myös siirtää sekä huoltaa avaruudessa jo olevia satelliitteja. Tätä ei irrotettu rakettivaiheesta tällä kerralla, koska nyt testattiin lähinnä tietoliikennettä Blue Ringin ja lennonjohdon välillä.

Blue Ring avaruudessa piirtäjän hahmottelemana. Tällä kerralla laitetta ei irrotettu raketin ylimmästä vaiheesta. Kuva: Blue Origin.

Laukaisun jälkeen ylin vaihe inaktivoitiin, mutta nähtävästi ei kunnolla, sillä helmikuun 10. päivänä se rähähti.

Vaihe oli myös varsin soikealla radalla maapallon ympärillä; korkein piste 19300 km ja matalin 2400 km. Se on sen verran kaukana, että palaset pysyvät avaruudessa harminamme tuhansia vuosia.

Ja näiden välissä, lokakuun 19. päivänä 2024 Intelsat 33E -tietoliikennesatelliitti hajosi palasiksi geostationaariradalla. Tuolla radalla, jolla yksi kierros ympäri maapallon kestää yhden vuorokauden ja siksi siellä olevat satelliitit näyttävät pysyvän paikallaan taivaalla, on paljon sää-, tietoliikenne ja muita satelliitteja, joten romun syntyminen sinne on varsin ikävää.

Kyseessä on Boeing-yhtiön rakentama satelliitti, jonka kanssa samanlainen Intelsat 29E koki myös kovia vuonna 2019. Se menetti asennonsäätökykynsä todennäköisesti työntövoimajärjestelmässä olleen vian vuoksi, ja nytkin kaikki viittaa siihen, että ratahallintaan tarkoitettu rakettimoottori ja siihen liittyvät systeemit olisivat saaneet aikaan uudemmankin Intelsatin hajoamisen osiin. Siis räjähdyksen.

Piirros Intelsat 33E -satelliitista. Kuva: Boeing.

Kokonaisuudessa parin satelliitin hajoaminen ei ole iso asia, sillä arvioiden mukaan maapalloa kiertää noin 29 000 avaruusromukappaletta, jotka ovat kooltaan yli 10 cm. Sentin tai yli olevia on noin 670 000 ja millimetriä suurempia yli 170 miljoonaa.

Nämä tapaukset vievät kuitenkin lähemmäksi tilannetta, missä romua tulee yhä lisää ja romunpalaset törmäilevät toisiinsa saaden mahdollisesti aikaan ikävän ketjureaktion. Niin sanotussa Kesslerin syndroomassa lähiavaruus muuttuisi niin vaaralliseksi, että sen käyttö ei onnistuisi enää turvallisesti.

Yksi uhka lisää tähän synkistelyn täyttämään aikaamme…

*

Otsikkokuvassa on Grok2-tekoälyn luoma kuva hypoteettisen satelliitin hajoamisesta avaruudessa.

Teksti on julkaistu myös Ursan blogina.

Juttuun on lisätty kuva ja tieto Puolaan keskiviikkona 19.2. pudonneesta avaruusromun palasesta.

Neutriinot ovat omituisia avaruuden vipeltäjiä. Ne vuorovaikuttavat erittäin huonosti tavallisen aineen kanssa, minkä vuoksi niitä on erittäin vaikeaa havaita.

Niitä kutsutaankin haamuhiukkasiksi, vaikka niitä on valtavasti: Noin 65 miljardia neutriinoa kulkee joka sekunti jokaisen neliösenttimetrin läpi Maan pinnalla, myös sinun lävitsesi.

Neutriinon massa on miljoona kertaa pienempi kuin elektronin, ja niitä syntyy koko ajan ällistyttävän paljon Auringossa, muissa tähdissä, supernovaräjähdyksissä ja erilaisissa avaruuden suurienergisissä tapahtumissa. Myös kaikista tapahtumista järein, big bang, synnytti neutriinoita, jota haahuilevat edelleen maailmankaikkeudessa.

Kosmiset säteet tuottavat myös neutrinoita ilmakehän molekyyleihin osuessaan.

Koska neutrinoita on hankalaa havaita, ovat neutriino-observatoriot varsin omalaatuisia. 

Nyt ennätyksellisen neutriinon havainnut laitteisto on nimeltään KM3NeT (Cubic Kilometre Neutrino Telescope) eli "kuutiokilometrin kokoinen neutriinoteleskooppi". Siinä on yli 5600 herkkää valoilmaisinta, jotka on sijoitettu 2500 – 3500 metrin syvyyteen Välimereen kahteen paikkaan lähellä Toulonia Ranskassa ja Sisiliaa Italiassa.

KM3NeT koostuu tällaisista palloista, joiden sisällä on otsikkokuvassa olevia pienempiä palloja, joiden sisällä valoilmaisimet ovat. KM3NeT on italialais-ranskalais-alankomaalainen yhteishanke. Kuva: KM3NeT-kollaboraatio. Otsikkokuva: Jari Mäkinen.

Pallot ovat meressä kaapeleissa, jotka kulkevat ankkurista kellukkeeseen. Piirros: KM3NeT-kollaboraatio.

Teleskooppi toimii siten, että se havaitsee valoilmaisimillaan ns. Tšerenkovin valoa. Kun neutriino törmää vesimolekyyliin, se synnyttää hiukkasia, jotka liikkuvat nopeammin kuin valo vedessä. Tämä aiheuttaa sinisen valon väläytyksen, jota kutsutaan Tšerenkovin valoksi.

Kyllä, luit oikein: hiukkaset liikkuvat valoa nopeammin. Vaikka mikään ei voi liikkua tyhjiössä valoa nopeammin, ei tilanne ole sama vedessä, missä vesi saa aikaan sen, että valon nopeus on 1,33 kertaa hitaampi kuin tyhjiössä. Väliaine, eli vesi, ei vaikuta kuitenkaan hiukkasten nopeuteen.

Valoilmaisimet havaitsevat näitä heikkoja ja harvoja sinisen valon välähdyksiä, ja kun ilmaisimia on paljon laajalla alueella, voidaan niiden avulla nähdä hiukkasen rata kolmiulotteisesti. Merten syvyyksissä on säkkipimeää, joten valontuikahdukset näkyvät hyvin.

Kun havaintoja analysoidaan tietokoneella, voidaan päätellä neutriinon alkuperä ja energia.

Piirros neutriinon radasta ja siitä, miten sen reitti voidaan saada selville. Koska neutriinot kulkevat myös maapallon läpi kuin tyhjää vain, niitä tulee teleskooppiin joka puolelta, myös alapuolelta. Piirros: KM3NeT-kollaboraatio.

30 kertaa aiempaa äreämpi neutriino

Eilen 12. helmikuuta 2025 julkaistiin Naturessa artikkeli, jossa KM3NeT-kollaboraatio kertoo havainneensa suurienergisimmän koskaan havaitun neutriinon.

Neutriinon energia on noin 220 petaelektronivolttia (PeV), eli kolmekymmentä kertaa suurempi kuin aiemmin havaitut. Kysymys kuuluukin: missä ja millaisessa prosessissa ultrakorkeaenerginen neutriino voi syntyä? 

Mustien aukkojen törmäys? Haamu maailmankaikkeuden synnystä?

Yhden havainnon perusteella on vaikea tehdä vielä johtopäätöksiä, mutta nyt tutkijat osaavat kiinnittää paremmin huomiota aivan uuden energiatason neutriinoihin ja toivoa, että niitä saadaan haaviin lisää. 

Tässä auttaa myös se, että KM3NeT ei ole vielä täysin valmis. Siihen lisätään enemmän valoilmaisimia, ja se on lopullisessa muodossaan vasta vuonna 2030.

*

Uutisen lähteenä on Ranskan kansallisen tutkimuskeskuksen CNRS:n tiedote. 

Jos internet ja matkapuhelimet olivat suuria mullistuksia 1900-luvun lopussa ja 2000-luvun alussa, niin tekoäly ja sen hyödyntäminen elämän eri alueilla ovat vähintään yhtä suuri mullistus lähiaikoina. 

Koska tekoälyllä on suuria vaikutuksia yhteiskuntiimme ja elämään joka puolella, päätti suureellisista aloitteistaan tunnettu Ranskan presidentti Emmanuel Macron järjestää suuren tekoälyä käsittelevän kokousten sarjan Pariisissa. IA Action Summit pidettiin nyt helmikuun 10. ja 11. päivinä.

Suuri määrä alan asiantuntijoita ja vaikuttajia kerääntyi keskustelemaan tekoälystä eri näkökulmista. 

Kirjoittaja oli mukana seuraamassa tapahtumaa ja keskittyi enemmänkin tekoälyn käyttöön sotilassovelluksissa, koska siellä tapahtuu suurta kehitystä ja sotilastekniikka on valitettavasti nykyisin erittäin ajankohtaista. Tähän palataan erillisessä jutussa lähipäivinä.

Tässä jutussa sen sijaan aiheena on uusi ranskalainen kielimalli Le Chat.

Luotettava kielimalli?

Tekoälyä ovat monenlaiset järjestelmät ja ohjelmistot, jotka pystyvät suorittamaan tehtäviä, jotka normaalisti vaatisivat ihmisen älykkyyttä. Esimerkiksi oppiminen, ongelmanratkaisu, päätöksenteko, kielen ymmärtäminen, kuvien tunnistaminen ja monimutkaiset analyysit ovat tällaisia.

Osa sovelluksista on rajattuja tehtäviä suorittavia algoritmeja, osa taas julkisuudessa paljon olleita kielimalleja, joiden kanssa voi keskustella. Ne pystyvät yhdistämään suuresta tietomäärästä vastauksia monenlaisiin kysymyksiin ja reagoivat käyttäjän kysymyksiin myös lähes tunteellisestikin.

Tällaisia ovat mm. GPT, DeepMind, Gemini, Grok ja DeepSeek.

Kielimallit eivät ole aivan samanlaisia, johtuen niiden "kouluttamisesta", niiden käytössä olevasta tiedosta ja tietoisesti kielimalliin ohjelmoiduista painotuksista. Esimerkiksi kiinalainen DeepSeek selvästi sensuroi Kiinan kannalta ikäviä asioita ja yhdysvaltalaisilla kielimalleilla on omia painotuksiaan – sekä ennen kaikkea nykyisessä tilanteessa poliittista painolastia.

Tähän saakka Eurooppa on ollut jälkijunassa, etenkin yleisesti käytettävien kielimallien kehityksessä. 

Eräitä johtavista ovat suomalainen Silo AI ja saksalainen Aleph Alpha, jotka ovat yhteistyössä ranskalaisen Mistral AI:n kanssa. 

Näiden tietotaitoa lieneekin mukana vast'ikään esitellyssä Le Chat -kielimallissa, joka on yleisön normaalisti käytettävissä ChatGBT:n ja Grokin tapaan.

Le Chat on sanaleikki, missä yhdistyvät ranskan sana "kissa" ja keskustelu (chat). 

Le Chat onkin kiinnostava, koska se on eurooppalainen ja sitä voi käyttää myös suomeksi. Yllä on sen vastaus suomenkieliseen kysymykseen, ja vastaus kertoo myös Le Chatin suurimman heikkouden: se ei toistaiseksi louhi tietoa netistä, eikä ole selvillä aivan ajankohtaisimmista tapahtumista.

Sen sijaan yleisiä asioita ja ennen loppuvuotta 2023 olleita tapahtumia se tuntee erinomaisesti.

Erityistä Le Chatissa on sen nopeus; sen käyttämisen jälkeen Grok ja ChatGPT tuntuvat todellakin hitailta. Le Chat onkin suunniteltu tehokkaaksi, energiatehokkaaksi ja skaalautuvaksi.

Sitä kannattaa testata! Kuten muissakin kielimalleissa, tarjolla on ilmaisen version lisäksi tehokkaampi ja vastausmäärältään rajoittamaton Pro-versio.

Mistral AI:n perustivat Metan ja Googlen tekoälykehittäjinä kokemusta keränneet Arthur Mensch, Guillaume Lample ja Timothee Lacroix huhtikuussa 2023. Yhtiö käyttää - ainakin toistaiseksi - avointa lähdekoodia, vaikka tätä on arvosteltu sen haavoittuvuudesta.

Kesäkuussa 2024 Mistral AI keräsi rahoitusta 600 miljoonan euron edestä ja nyt sen arvoksi lasketaan noin 5,8 miljardia euroa. Se onkin Euroopan arvokkain tekoäly-startup.

Yhtiö on läheisessä yhteistyössä mm. Microsoftin ja Dassault Systèmesin kanssa. Mistralin kielimallia käytetään mm. Microsoftin Azure AI -alustalla ja Microsoft on hankkinut pienen osuuden yhtiöstä. Dassault Systèmes, ranskalainen ilmailu- ja avaruusalalla toimivan Dassaultin sisaryhtiö on keskittynyt teollisuudessa käytettäviin ohjelmistoihin, kuten CATIA CAD-ohjelmistoon, ja yhdistää Mistralin kielimalleja mm. virtuaalisiin kaksoisratkaisuihin ja pilvi-infrastruktuuriin.

Ei ihme, että Pariisin IA Summitissa Mistral AI nousi selvästi esiin ranskalaisena ja eurooppalaisena vaihtoehtona amerikkalaisille ja kiinalaisille tekoäly-yrityksille.

Huomio kääntyi politiikkaan

Mukana kokouksessa oli myös presidenttejä, pääministereitä ja muita valtiojohtajia. Myös Suomen pääministeri Petteri Orpo kutsuttiin mukaan. Hän sai myös kunnian puhua valtionpäiden tapaamisen päätösseremoniassa.

Orpo osallistui kokouksen yhteydessä myös presidentti Macronin kutsusta EU-johtajien työillalliselle sekä valtioiden- ja hallitusten johtajien illalliselle. Mukana oli noin 25 valtionjohtajaa eri puolilta maailmaa, muun muassa Yhdysvaltain uusi varapresidentti James Vance.

Maailmanpolitiikan myllerryksistä johtuen heidän välillään puhuttiinkin enemmän muusta kuin tekoälystä. 

AI Action Summitin päätteeksi hyväksyttiin julistus, jossa myös Suomi on mukana. Julistus linjaa maakoalition yhteistyötä muun muassa ilmasto- ja ympäristökestävän tekoälyn edistämiseksi. 

Suomalainen Human Mobile Devices on yhtiö, joka on tuonut ammoisten Nokia-puhelimien näköiset- ja kaltaiset matkapuhelimet jälleen markkinoille. Yhtiä kertoo suuntaavansa katseensa henkilöihin, jotka tuntevat digitaalisen ylikuormituksen haitat ja pitävät tarkasti silmällä budjettiaan. Puhelimet tarjoavat mahdollisuuden olla saavutettavissa ja pitää lomaa älypuhelimien helposti tarjoavasta digiähkystä.

Kysyntää näille näyttää olevan, sillä HMD:n tuoreen tiedotteen mukaan näppäinpuhelimien myynti on kasvanut merkittävästi kahden viimeisen vuoden aikana eri puolilla maailmaa. HMD:n myynti on kasvanut kaksinumeroisen luvun verran jo kahtena  vuonna peräkkäin.

Tiedote kertoo, että kasvu on seurausta Yhdysvalloissa vuonna 2023 alkaneesta kulttuurisesta muutoksesta, jossa erityisesti Z-sukupolvi on alkanut peräänkuuluttaa yksinkertaisempia, häiriötekijöistä vapaita laitteita. 

TikTok-hashtag #bringbackfliphones on kerännyt jopa 61 miljoonaa katselukertaa, mikä korostaa kasvavaa tarvetta irrottautua älypuhelimista.

Nyt yhtiö on tuomassa myyntiin HMD BarbieTM -simpikkapuhelimen, joka perustuu vuonna 2023 esiteltyyn Nokia 2660 Flip -puhelimeen. Juuri värikkäät, yksinkertaiset simpukkapuhelimet näyttävät olevan hip ja pop.

HMD:n puhelimien suosio on selvä merkki siitä, että kuluttajat kaipaavat yksinkertaisempia puhelimia. 

Maailman myllerrykset ovat omiaan lisäämään kiinnostusta sulkea suuri osa uutisista ja notifikaatioista ulkopuolelle – ainakin osittain.

Yhtiö on nyt esitellyt (myynnin lisäys tietysti mielessään) "Shut the phone up Sundayn", eli "Sulje känny sunnuntaiksi" -kampanjan, joka nimensä mukaisesti ehdottaa jättämään älypuhelimet sivuun ainakin yhdeksi päiväksi. Kampanjaan liittyy myös alennuksia tuotteista.

Kun tiedetään, että jatkuva älypuhelimien käyttö syö huomaamatta ihmisen kognitiivista kapasiteettia ja vähentää keskittymiskykyä, Tiedetuubi suosittelee samaa.

Yksittäiset komeetat eivät kuitenkaan erotu kymmenien tai satojen valovuosien etäisyydeltä. Komeettojen kokoluokka on – ainakin Aurinkokunnassa – vain kilometrejä tai korkeintaan joitakin kymmeniä kilometrejä, ja useiden, jopa kymmenien tuhansien kilometrien läpimittaisten planeettojenkin tutkiminen on haastavaa.

CfA:n (Harvard & Smithsonian Center for Astrophysics) tähtitieteilijät ovat tehneet havaintoja kokonaisista komeettavyöhykkeistä, muita tähtiä ympäröivistä ainekiekoista, jotka koostuvat komeettamaisista kappaleista. 

Vastikään Astronomy & Astrophysics -tiedelehdessä julkaistussa artikkelissa on listattu kaikkiaan 74 suhteellisen läheistä tähteä, joiden ympärillä on ”komeettakiekko”.

Havainnot on tehty Havaijilla sijaitsevalla Submillimeter Array -radioteleskooppiverkostolla (SMA) ja Chilessä Atacaman autiomaahan levittäytyvällä ALMA-järjestelmällä (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array).

Tutkimuksen kohteina olleet tähdet vaihtelevat iältään hyvin nuorista jokseenkin Auringon ikäisiin, miljardeja vuosia vanhoihin tähtiin. Ikähaitari antaa edustavan kuvan siitä, miten komeettavyöhykkeiden synty kytkeytyy planeettakuntien kehittymiseen.   

Radioalueella tehdyt havainnot kertovat, miten joidenkin kilometrien läpimittaisten toisiinsa törmäilevien kiven ja jään muodostamien kappaleiden keskinäiset kolarit levittävät ainetta tähden ympärille.

Myös Aurinkokunnan ulko-osissa on vastaavanlainen kiekko, joka tunnetaan Kuiperin vyöhykkeenä. Se ulottuu suunnilleen Neptunuksen radan tienoilta eli 30 tähtitieteellisen yksikön etäisyydeltä noin 50 tähtitieteellisen yksikön päähän Auringosta.

Vielä sitäkin kauempana on pallomainen Öpikin-Oortin pilvi, joka saattaa ulottua jopa 100 000 tähtitieteellisen yksikön etäisyydelle. Siitä ei ole suoria havaintoja, vaan oletus sen olemassaolosta perustuu komeettaratojen ominaisuuksiin. 

Tilastollisesti näyttää siltä, että samankaltaisia komeettavyöhykkeitä ja -pilviä löytyy vähintään joka viidennestä planeettajärjestelmästä.