supernovat

Tähtitieteen standardikynttilät päivitettiin

La, 03/28/2015 - 19:37 By Markus Hotakainen

Tähtien räjähdyksiä eli supernovia on jo pitkään käytetty kaukaisten galaksien etäisyyksien määrittämiseen. Tyypin Ia supernovat, joissa valkoinen kääpiö räjähtää hajalle kerättyään kaasua seuralaistähdestään, ovat kirkkaimmillaan lähes identtisiä.

Kun supernovan todellinen kirkkaus tiedetään ja sitä verrataan havaittuun kirkkauteen, voidaan laskea, kuinka kaukana on supernova sekä galaksi, johon se kuuluu.

Supernovien avulla on mahdollista tutkia koko maailmankaikkeuden mittakaavaa. 1990-luvun lopulla tehty löytö pimeän energian olemassaolosta perustui nimenomaan tyypin Ia supernovien avulla määritettyihin galaksien etäisyyksiin ja liikkeisiin. Niiden perusteella maailmankaikkeuden laajenemisen huomattiin vastoin aiempia käsityksiä kiihtyvän.

Vaikka tyypin Ia supernovat ovat melkein aina melkein yhtä kirkkaita, niissä on pieniä eroja. Niihin vaikuttavat tekijät näyttävät liittyvän usein paitsi räjähtäviin tähtiin itseensä myös ympäristöön, jossa supernovat sattuvat olemaan.

Kansainvälistä tutkijaryhmää johtaneen Patrick Kellyn mukaan he löysivät tyypin Ia supernovien populaation, joka soveltuu erinomaisesti etäisyyksien tarkkaan määrittämiseen. "Niiden kirkkaus on hyvin tarkoin kytköksissä siihen, kuinka nopeasti ne himmenevät."

Tutkijaryhmä käytti hyväkseen GALEX-ultraviolettisatelliitin (Galaxy Evolution Explorer) keräämää havaintoaineistoa ja analysoi liki sadan supernovan lähiympäristön.

Tulosten mukaan vastikään syntyneiden, kuumien tähtien läheisyydessä räjähtäneet supernovat ovat merkittävästi kohtalotovereitaan luotettavampia mittatikkuja määritettäessä kosmisia etäisyyksiä. Tutkijoiden mukaan syynä on todennäköisesti se, että räjähtävät tähdet ovat nuoria valkoisia kääpiöitä eli vasta äskettäin päivänsä päättäneitä tähtiä.

Nyt löytyneen supernovatyypin avulla on mahdollista tehdä yli tuplaten aiempaa tarkempia mittauksia maailmankaikkeuden koosta ja laajenemisesta. Menetelmän arvioidaan toimivan luotettavasti vähintään kuuden miljardin valovuoden etäisyydelle.

GALEX-satelliitti kartoitti taivasta ultraviolettisäteilyn aallonpituuksilla noin kymmenen vuoden ajan. Se oli toiminnassa vuoteen 2012 saakka, mutta havaintoarkistot tarjoavat edelleen runsaasti aineistoa tutkijoiden käyttöön.

Tutkimuksesta kerrottiin JPL:n uutissivuilla ja se julkaistiin 27. maaliskuuta Science-tiedelehdessä (maksullinen).

Kuva: Sloan Digital Sky Survey

 

Kuva viikonvaihteeksi: Komeetta Lovejoy

Pe, 02/27/2015 - 12:55 By Markus Hotakainen

Alkuvuodesta taivasta on koristanut komeetta C/2014 Q2 eli Lovejoy. Kirkkaimmillaan se erottui jopa paljain silmin ja edelleen se löytyy kiikarilla Perseuksen ja Kassiopeian tähdistöjen rajamailta.

27. joulukuuta 2014 komeetta osui sattumalta maailman tehokkaimman digikameran kuvakenttään. Tuolloin Lovejoy oli yli 80 miljoonan kilometrin etäisyydellä Maasta ja sen ydintä ympäröivällä komalla oli läpimittaa noin 650 000 kilometriä, melkein kaksi kertaa Maan ja Kuun välinen etäisyys. Komeetan ytimen arvellaan kuitenkin olevan kooltaan vain muutaman kilometrin luokkaa.

Palasista koostuva kuva on otettu "Pimeän energian kameralla", joka on nelimetrisessä Blanco-teleskoopissa Cerro Tololon observatoriossa Andien vuoristossa. Instrumentti rakentuu kaikkiaan 62 ccd-kennosta, jotka muodostavat yhteensä peräti 570 megapikselin kameran. Sen kuvakenttä on halkaisijaltaan noin kaksi astetta eli neljä kertaa Kuun näennäistä läpimittaa suurempi.

Kameralla otettujen kuvien avulla tutkitaan varsinaisesti kaukaisia galakseja ja niiden muodostamia joukkoja sekä galakseissa räjähtäviä supernovia. Tavoitteena on saada entistä tarkempaa tietoa maailmankaikkeuden kiihtyvästä laajenemisesta, jonka aiheuttajaksi on teoretisoitu toistaiseksi tuntematonta pimeää energiaa. Dark Energy Survey -kartoituksesta löytyy lisätietoa projektin kotisivuilta.

Kuvat: Fermilab / Marty Murphy / Nikolay Kuropatkin / Huan Lin / Brian Yanny