Green Bank

Venäläissyntinen fyysikkomiljardööri Juri Milner alkaa tukea uutta maanulkoista elämää etsivää hanketta sijoittamalla siihen ainakin 100 miljoonaa dollaria, eli nykykurssilla noin 92 miljoonaa euroa.

Tänään Lontoossa julkistettu hanke, Breakthrough Initiative, aikoo sondata ainakin 1000 lähintä tähteä optisesti ja radioalueella. Ja tarkasti: periaatteessa voisimme erottaa tähtiä kiertävillä planeetoilla olevat radiolähettimet, jotka ovat teholtaan lennonjohtotutkan luokkaa, sekä havaita teholtaan noin 100W olevat (siis tavallisen kirkkaan lampun tehoiset) laserit noin neljän valovuoden päästä.

Teoriassa nyt julkistettu kymmenvuotinen etsintähanke on 50 kertaa herkempi kuin aiemmat SETI-hankkeet, kattaa kymmenen kertaa laajemman alueen taivaalta ja sen laitteet pystyvät skannaamaan noin viisi kertaa leveämmän kaistan sähkömagneettisesta spektristä. Etsintä tapahtuu sata kertaa nopeammin kuin aikaisemmin. 

Kaikkiaan hankkeessa tutkitaan noin miljoona lähintä tähteä omassa Linnunradassamme. 

Mukana julkistustilaisuudessa olivat mm. kosmologi Stephen Hawking, Iso-Britannian kuninkaallinen tähtitieteilijä, lordi Martin Rees, maanulkoista elämää etsineen SETI-hankkeen pioneeri Frank Drake, tunnettu amerikkalainen tieteen popularisoija Ann Druyan ja erilaisiin nettiyhtiöihin tekemillään sijoituksilla rikastunut Juri Milner. 

Siinä missä aiemmin etsintää on tehty pääasiassa tieteellisten havaintojen ohessa maailman suurilla radioteleskoopeilla sekä ajoittaisilla havaintokampanjoilla, on ideana nyt "ostaa" havaintoaikaa taivaalta tulevien, mahdollisesti kiinnostavien signaalien etsimiseen. Tätä varten hanke on sopinut havaintoajan hankinnasta kolmelta teleskoopilta ympäri maailman; yhteistä näille on se, että ne ovat hyviä, mutta jo hieman vanhentuneita teleskooppeja, jotka eivät ole aivan iskussa enää täysipainoisten tieteellisten havaintojen tekemiseen tai niiden ajanmukaistaminen olisi vaatinut paljon rahaa, mutta jotka silti ovat täysin käyttökelpoisia SETI-hankkeeseen.

Radioteleskoopit ovat Green Bank (kuva oikealla) West Virginiassa, Yhdysvalloissa, ja Australiassa oleva Parkes (otsikkokuvassa). Etenkin Parkesin historiallinen teleskooppi on ollut lopettamisuhan alla jo pitkään, mutta nyt hanke varaa noin 25% sen havaintoajasta ensi vuoden heinäkuusta alkaen ja varmistaa siten teleskoopin toiminnan ainakin viiden vuoden ajan siitä eteenpäin.

Optisella puolella käytetään Kalifornian yliopiston San Josessa sijaitsevassa Lick-observatoriossa olevaa kaukoputkea. 

Todennäköisesti muitakin observatorioita tulee mukaan hankkeeseen, kunhan se pääsee vauhtiin.

Maailman suurin tietojenjakohanke

Olennaisin tekijä siinä, että uusi systeemi on paljon aiempia parempi, on viime aikoina signaalinkäsittelyssä tapahtunut suuri kehitys.

Pelkkä tehokas tiedonkeruu ja käsittely ei riitä sellaisinaan, vaan havaittuja signaaleita pitää voida seuloa suurella tietokonekapasiteetilla. Tässä hanke katsoo meihin: suurin osa tiedoista tullaan jakamaan yleisön kanssa ja me kaikki voimme luovuttaa osan tietokoneidemme tyhjäkäyntikapasiteetista SETI@home -projektin kautta hankkeelle. Löytyneitä mahdollisia signaaleita tutkii tarkemmin Kalifornian yliopiston Berkeleyn kampuksella oleva tähtitieteilijäryhmä.

Kuten aiemminkin SETI-hankkeissa, tuottaa taivaan kattava skannaus todennäköisesti myös kiinnostavia tieteellisiä löytöjä.

Voivatko neutronitähti ja pulsari muodostaa kaksoistähden? Kyllä voivat, vaikka sellaisia ei kovin paljon tunnetakaan. Nyt näiden harvinaisten järjestelmien joukko on kasvanut poikkeuksellisella parilla.

Pulsarit löydettiin vuonna 1967, kun taivaalta havaittiin tulevan hyvin säännöllisiä radiopulsseja. Ennestään tuntemattomille kohteille annettiin ensin tunnukseksi LGM, Little Green Men eli "pienet vihreät miehet": pulssien säännöllisyyden arveltiin mahdollisesti viittaavan keinotekoiseen alkuperään.

Oudot kohteet osoittautuivat kuitenkin luonnontuotteiksi, vinhasti pyöriviksi neutronitähdiksi, jotka ovat Aurinkoa massiivisempien tähtien kehityksen päätepisteitä. Pulsareiden säteily suuntautuu voimakkaan magneettikentän ansiosta kahteen vastakkaiseen keilaan. Jos keilat sattuvat osumaan Maan suuntaan, ne havaitaan hyvin nopeasti sykkivinä pulsseina, kuin kaukaisen majakan välkkeenä.

Noin joka kymmenes pulsari kuuluu kaksoistähtijärjestelmään. Useimmiten parina on valkoinen kääpiö, suunnilleen Auringon kokoisen tähden jäähtyvä jäänne. Vain ani harva pulsari kiertää toista neutronitähteä, pääsarjaan kuuluvasta, vakaasti loistavasta tähdestä puhumattakaan. Tutkijoiden mukaan kaksoisneutronitähtien harvinaisuus johtuu neutronitähtien syntytavasta.

Kun Aurinkoa massiivisempi tähti päättää päivänsä, se räjähtää supernovana. Vaikka kuoleva tähti alkujaan kuuluisikin kaksoistähtijärjestelmään – kuten suuri osa tähdistä kuuluu – räjähdys sinkoaa tähden tiiviiksi puristuneen jäänteen eli neutronitähden usein kauas avaruuteen: kaksoistähtijärjestelmä hajoaa.

Todennäköisyys sille, että kaksoistähti selviäisi peräti kahdesta supernovaräjähdyksestä, jolloin jäljelle jäisi kaksoisneutronitähti, on hyvin pieni. Mahdotonta se ei kuitenkaan ole, ja uuden löydön toivotaan antavan valaistusta tähän epätodennäköiseen syntyprosessiin.

Uuden pulsarin, joka sai tunnuksekseen PSR J1930-1852, löysivät lukiolaiset Cecilia McGough ja De’Shang Ray vuonna 2012. He olivat mukana Yhdysvaltain kansallisen tiedesäätiön järjestämässä PSC-projektissa (Pulsar Search Collaboratory). Siinä lukiolaiset saavat tutkia radioteleskoopilla kerättyä havaintoaineistoa, jossa saattaa piileksiä merkkejä pulsareista.

Hyviä kandidaatteja löytävät lukiolaiset pääsevät Green Bankin radio-observatorioon tekemään jatkohavaintoja yhdessä tähtitieteilijöiden kanssa. Green Bankin 100-metrinen antenni on maailman suurin täysin suunnattava radioteleskooppi. Se sijaitsee "kansallisella radiohiljaisuuden vyöhykkeellä", joka on muodostettu varmistamaan ensiluokkaiset olosuhteet huipputarkkojen radiohavaintojen tekemiselle.