radioteleskooppi

Parkesin ei-niin-lentävä lautanen on avaruusajan alun elävä fossiili Australiassa

Su, 12/02/2018 - 06:33 By Jari Mäkinen
Parkesin radioteleskooppi

Keskellä melkein-ei-mitään, lampaiden ja niittyjen keskellä tasamaalla Parkesissa, Australian itäosassa noin parin tunnin ajomatkan päässä Sydneystä sijaitsee kuuluisa Parkesin radio-observatorio. Jos kysyy australialaiselta jotain tieteellistä paikkaa heidän maassaan, suurin osa sanoo varmasti Parkes.

Antenni otettiin käyttöön lokakuussa 1961, jolloin se oli suurin eteläisellä pallonpuolella ollut radioteleskooppi.

Siellä tehtiin tutkimustyötä tiiviisti, mutta asema oli myös olennaisessa asemassa Yhdysvaltain tuolloin alkaneessa Apollo-ohjelmassa. Koska paikkoja, mistä voitiin olla yhteydessä avaruusaluksiin, ei ollut kovin paljoa – etenkin tärkeällä eteläisella pallonpuolella – oli Parkesin kaltainen vastaanotin suuri apu.

Sen myötä paikka nousi jopa kuuluisuuteen Apollo 11 -lennon aikaan, sillä sen jälkeen kun lennon kuuhunlaskeutumisen TV-lähetyksen kaksi ensimmäistä minuuttia otettiin vastaan Kaliforniassa Goldstonessa sijaitsevalla antennilla, siirtyi yhteys Parkesiin. Kuu laskeutui horisontin taa Kaliforniassa, mutta se oli se jo korkealla taivaalla Australiassa. Niinpä Parkes jatkoi lähetyksen vastaanottamista; kuva oli oikein hyvä, koska antenni oli suuri, ja koko kaksi ja puoli tuntia kestänyt kuukävely välitettiin koko maailmaan Parkesista.

Koska kyseessä on radio-observatorio, ovat tieteelliset havainnot kuitenkin tärkeimpiä. Itse asiassa Parkes on yksi maailman tehokkaimmista havaintolaitteista, sillä sen käyttöaste on ollut ja on edelleenkin peräti 99,9%. Parkesin tutkimustoiminta alkoi lähes välittömästi avajaisten jälkeen ja on jatkunut siitä eteenpäin lähes 24 tuntia vuorokaudessa. Luonnollisesti huoltojen ja uusien laitteiden asentamisen aikaan on ollut lyhyitä taukoja.

"Olemme osallistuneet kyllä muutamiin muihinkin avaruuslentoihin, pääasiassa Nasan kanssa, ja vastineena avustamme Nasa on kustantanut meille uusia laitteita ja muun muassa teleskoopin lautasantennin kalliin uudelleen pinnoittamisen", sanoo Parkesin vierailijakeskuksen johtaja Chris Hollindrake.

Nasan lisäksi Euroopan avaruusjärjestö on käyttänyt antennia vastaanottamiseen. Maaliskuussa 1986 Parkes otti vastaan ensimmäiset lähikuvat komeetan ytimestä, kun ESAn Giotto-luotain ohitti Halleyn komeetan.

Hollindrake jatkaa kertomalla, että Australiassa on toki muitakin radioteleskooppeja. Nykyaikaisin ja tehokkain laite Narrabrissa, lähempänä Brisbanea sijaitseva "Compact array", kuuden radioteleskoopin rypäs, joka otettiin käyttöön vuonna 1988. Siellä olevia 22-metrisiä antenneja voidaan liikuttaa eri paikkoihin kolme kilometriä pitkän rautatiekiskon päällä. Radiotähtitieteessä on hyvä, että antenneja voidaan liikuttaa eri konfiguraatioihin, erilaisiin muotoihin, ja kun kaikki teleskoopit katsovat samaan kohtaan taivaalla, saadaan erotuskyky sellaiseksi, että se vastaa yhtä suurta teleskooppia.

"Kun täällä Parkesissa havaitaan pääasiasssa pulsareita, tehdään Narrabrissa ennen kaikkea taivaan vetypilvien kartoitusta. Lisäksi ympäri maata on muutamia parikymmenmetrisiä radioteleskooppeja."

Parkesin lautasantenni tuli tunnetuksi vuonna 2000 valmistuneesta elokuvasta The Dish, missä kerrotaan kuuluisista Apollo 11 -minuuteista ja samalla luonnollisesti antennin historiasta. Elokuva on myös mainio väläys 1960-luvun Australian maaseutuelämään.

Parkesissa on nykyisin pieni museo ja tiedekeskus antennin vieressä ja se on hyvä päiväkohde Sydneyssä vieraileville – käynti sisämaassa on lisäksi aina vaivan väärti, jos on Australiaan saakka vaivautunut matkustamaan!

Juttu on julkaistu alun perin Tiedetuubissa 1. helmikuuta 2013.

Onni on uusi kupu

To, 05/31/2018 - 10:54 By Toimitus
Metsähovin radioteleskoopin kupu. Kuva: Metsähovin radiotutkimusasema

Metsähovin radiotutkimusaseman maamerkki on suuren radioteleskoopin päällä oleva kupu. Nyt asema on saanut lähes miljoonan euron rahoituksen vanhan ja väsyneen kuvun uusimiseen.

Metsähovin radioteleskooppi on käytössä kellon ympäri vuoden jokaisena päivänä ja kupu suojaa sitä lumelta, tuulelta, sateelta ja auringon lämpösäteilyltä.

Valkoinen kupu on halkaisijaltaan noin 20 metriä ja se on radioaallonpituuksilla lähes näkymätön, joten teleskooppi pystyy tekemään havaintoja kuvun sisällä melkein kuin kupua ei olisikaan.

”Uusi kupu mahdollistaa tarkkojen mittausten tekemisen seuraavaksi 25 vuodeksi”, kertoo Metsähovin johtaja Joni Tammi Aalto-yliopiston tiedotteessa.

 

Radioteleskoopin suuntaus miljardien valovuosien päähän on niin tarkkaa, että pienetkin tuulenpuuskat häiritsisivät mittauksia. Myös Auringon lämpösäteily kuumentaisi herkkää vastaanotinta ja pahimmillaan jopa vaurioittaisi laitteistoa. Kuvun sisällä teleskooppi on jatkuvasti varjossa, jolloin sen voi suunnata kohti Aurinkoa huoletta, ja tämä mahdollistaa mm. Metsähovissa neljäkymmentä vuotta tehdyt aurinkohavainnot.

Talvella kuvun päälle satanut lumi sulatetaan lämmittämällä kuvun sisäilmaa kymmeniä asteita. Kuuma ilma nousee ylös ja sulattaa lumen, joka valuu vetenä alas maahan jättäen kuvun puhtaaksi.

Uutta kupua ei noin vain osteta kaupasta, sillä maailmassa on vain pari valmistajaa, jolta saadaan tarpeeksi laadukas kupu tilattua. Kupu pitää suunnitella siten, että sen muoto ei häiritse radiosignaalien kulkemista.

Tarkoitus on, että uusi kupu on käytössä ensi vuoden aikana.

*

Artikkeli on Aalto-yliopiston tiedote lähes sellaisenaan.

Alma on aivan sumussa – todellisuus näyttää aivan toiselta kuin kauniit kuvat

Ma, 04/16/2018 - 17:27 By Jari Mäkinen
ALMA lumessa. Kuva: Carlos Padilla, AUI/NRAO

Chilessä Atacaman autiomaassa sijaitsee Alma-radioteleskooppi. Yleensä siitä näytetään kauniita kuvia, joissa tähtitaivas loistaa kauniina tai antennit loistavat näisti metallihohtoisina. Toisinaan todellisuus on toisenlainen, kuten näissä kuvissa.

Kun Alma-teleskooppia oltiin tekemässä, julkistettiin siitä monia kauniilta näyttäviä piirroksia, joissa teleskooppeja rakennettiin paitahihaisillaan.

Joku sitten huomautti piirtäjälle, että vaikka Alma sijaitsee autiomaassa ja Aurinko paistaa siellä usein kauniisti siniseltä taivaalta, on paikka kuitenkin lähes viiden kilometrin korkeudessa. Se tarkoittaa sitä, että kauniina kesäpäivänäkin takki on tarpeen. Parasta ottaa pipokin mukaan, sillä keskilämpötila päivällä keskellä kesää on vain noin 4°C. 

Nyt eteläisellä pallonpuolella on syksy tulossa ja viime päivinä ALMAlla on ollut varsin viileää. Lunta on satanut ja taivaalla on ollut pilviäkin. Se ei ole kovin yleistä, mutta mitenkään harvinaistakaan. Viime päivinä sää on ollut kuitenkin varsin huono havaintojen teon kannalta.

Tästä eteenpäin kelit ovat keskimääräisesti paranemassa: paras havaintoaika on toukokuusta syyskuuhun, jolloin ilmassa olevan vesihöyryn määrä on pienin. 

Kesäaikaan, siis joulukuun ja huhtikuun aikana puolestaan ilmassa on enemmän vesihöyryä ja jopa tiivistyvää sadetta, joskin meikäläisittäin siellä ylhäällä on aina hyvin kuivaa.

Siksi se onkin valittu paikaksi tälle suurelle radiohavaintolaitteelle; kelit ovat parhaimpia koko maailmassa.

Sijainti korkealla ylänköalueella ja kuivassa autiomaassa sopii hyvin teleskoopille, koska ilmassa oleva vesihöyry vaimentaa avaruudesta tulevia radioaaltoja. Mitä vähemmän höyryä on, sitä paremmin radioaallot saadaan napattua vastaan.

Paikan päällä mitattavan vesihöyryn lisäksi olennaista on yläilmakehässä olevan vesihöyryn määrä, ja sekin on Chajnantorin tasangolla hyvin pieni.

Eri korkeuksilla oleva vesihöyry vaikuttaa eri aallonpituuksiin eri tavalla, joten säätilan mukaan havainto-ohjelmaa voidaan muuttaa siten, että käytössä on aina olosuhteiden kannalta hyvä taajuus.

Alma voi tehdä havaintoja viidellä eri taajuuskaistalla, yhdellä tosin vain kerrallaan. Taajuudet ovat välillä 84 – 950 GHz, eli aallonpituudet ovat tyypillisesti muutamia millimetrejä.

Antenneja Chajnantorin tasangolla. Kuva: ESO

Nimi Alma tulee sanoista Atacama Large Millimeter Array, eli se on suurten lautasantennien verkko.

Siihen kuuluu kaikkiaan 66 halkaisijaltaan 12 metriä olevia antenneja ja 12 pienempää seitsenmetristä antennia, joita voidaan liikuttaa eri asentoihin laajan tasanjon päällä. Pisimmillään antennien välinen matka voi olla 16 kilometriä, eli teleskooppien verkko voi toimia silloin kuin yksi suuri 16 kilometriä halkaisijaltaan oleva teleskooppi.

Yksi 12-metrinen antenni painaa kaikkinensa noin 100 tonnia ja niitä liikutellaan tasangolla suurella traktorilla.

Havaintoja teleskoopeilla aloitetteen tekemään vuonna 2011, jolloin vain osa antenneista oli käytössä. Täysin valmis Alma oli vuonna 2013.

Otsikkokuva:  Carlos Padilla, AUI/NRAO, muut kuvat: ESO

Tähtitieteen ennätykset murskaksi: maapalloa suurempi virtuaaliteleskooppi on hypersupertarkka

Ti, 04/03/2018 - 22:22 By Toimitus
Havainnekuva RadioAstron-satelliitista havaitsemassa yhdessä maanpinnalla sijaitsevan radioteleskoopin kanssa ja oikealla kuva galaksin NGC 1275 suihkusta.

Kun Maan päällä olevien radioteleksooppien signaalit yhdistetään avaruudessa olevan radioteleskoopin havaintojen kanssa. saadaan aikaiseksi historian tarkin tähtietieteellinen havaintolaite. Se voisi nähdä biljadipallon Kuun pinnalta – tai galaksin NGC 1275 ytimestä pursuavan kaasukuihkun todella hyvin.

Tämä uutinen alkaa kuin satu: kaukana avaruudessa, 230 miljoonan valovuoden päässä maapallosta, sijaitsee jättiläisgalaksi NGC1275.

Sen keskustassa oleva miljardin Auringon massainen musta aukko synnyttää lähes valonnopeudella virtaavia plasmasuihkuja, joiden syntyalueen rakenteesta on tähän mennessä tehty päätelmiä vain mallien ja tietokonesimulaatioiden avulla.

Nyt tutkijat ovat pystyneet kuvaamaan plasmasuihkun rakenteen kymmenen kertaa lähempänä suihkun lähtöpistettä kuin aikaisemmin, vain parin sadan mustan aukon säteen päässä.

”Tutkimustulos yllätti meidät", iloitsee kuvat ottanutta kansainvälistä havainto-ohjelmaa johtava akatemiatutkija Tuomas Savolainen.

"Lähellä syntypaikkaansa suihku osoittautui leveämmäksi kuin suosituimmat mallit ennustavat. Tämä voi tarkoittaa, että ainakaan suihkun uloin kerros ei synny aivan mustan aukon välittömässä läheisyydessä, kuten tietokonesimulaatioiden pohjalta on ajateltu, vaan kauempana aukkoa ympäröivässä kertymäkiekossa. Tuloksemme ei vielä kumoa malleja mutta antaa niiden kehittelijöille tärkeää tietoa, kuinka viedä malleja oikeaan suuntaan.”

Toinen mielenkiintoinen uusi havainto on se, että suihkun rakenne on erilainen kuin Maata lähempänä olevassa M87-galaksissa.

Se on ollut tähän mennessä ainoa kohde, jonka plasmasuihkun rakennetta on kuvattu näin lähellä mustaa aukkoa. Tässä vaiheessa tutkijoiden teoria on, että rakenteen erilaisuus johtuu suihkujen ikäerosta.

”Nyt havaitsemamme suihku on käynnistynyt uudelleen vain reilu vuosikymmen sitten, eikä se ole siksi saavuttanut tasapainotilaa ympäristönsä kanssa. Nyt meillä on ainutlaatuinen tilaisuus seurata, kuinka mustan aukon tuottama plasmasuihku syntyy ja kasvaa”, selittää puolestaan professori Gabriele Giovannini Italian kansallisesta astrofysiikan tutkimusinstituutista.

NGC 1275 on Perseuksen galaksijoukon massiivinen keskusgalaksi 230 miljoonan valovuoden päässä. Oikealla olevan suihkun pituus on vain noin kolme valovuotta, ja musta aukko sijaitsee kuvan yläosassa olevan kirkkaan pisteen sisällä.

Otsiokkokuvassa oikealla olevan kuvan yksityiskohdat ovat pienempiä kuin omaa aurinkokuntaamme ympäröivän Oortin komeettapilven koko, eli avaruuden mittakaavassa todella pieniä yksityiskohtia kun ottaa huomioon galaksin etäisyyden.

Yksi teleskooppi avaruudessa, loput maassa

Merkittävä parannus kuvien tarkkuudessa oli mahdollinen Maata kiertävän venäläisen RadioAstron-radioteleskoopin ja yli kahdenkymmenen maanpinnalla sijaitsevan radioteleskoopin yhdistelmän avulla.

Ideana on yhdistää toisiinsa useampi radioteleskooppi ja käsitellä niiden signaaleita siten, että teleskoopit toimivat kuin yksi todella suuri teleskooppi. Fysiikan peruslakien mukaan havainnon tarkkuus riippuu teleskoopin halkaisijasta, mikä tässä tapauksessa kaukaisimpien teleskooppien välinen etäisyys.

Nyt tehdyssä havainnoissa oli osallisina useita radioteleskooppeja Maan päällä ja yksi avaruudessa. Koska radioteleskooppina toimiva venäläinen RadioAstron -satelliitti etääntyy parhaimmillaan meistä 350 000 kilometrin – eli lähes Kuun radan etäisyydelle – päähän, on virtuaalinen teleskooppi kooltaan todella suuri. Erotuskyvyltään se onkin tähtitieteen historian tarkin havaintolaite.

Osa havaintojen tekoon maanpinnalta osallistuneiden radioteleskooppien verkostosta. Kuva: Paul Boven; satelliittikuva: Blue Marble Next Generation, NASA Visible Earth.
Osa havaintojen tekoon maanpinnalta osallistuneiden radioteleskooppien verkostosta. Kuva: Paul Boven; satelliittikuva: Blue Marble Next Generation, NASA Visible Earth.

 

Plasmasuihkujen tutkiminen auttaa ymmärtämään mustien aukkojen fysiikkaa sekä galaksien keskustoissa sijaitsevien mustienaukkojen vaikutusta ympäröivään galaksiin ja sen evoluutioon, kuten vaikka uusien tähtien syntynopeuteen galaksissa.   

”Minua kiinnostaa erityisesti se, miten nämä rakenteet ylipäätään voivat syntyä; miten luonto pystyy tekemään stabiilin, lähes valonnopeudella liikkuvan plasmasuihkun tavalla, joka vaikuttaa niin helpolta, mutta jota ihminen ei ainakaan toistaiseksi pysty matkimaan”, Savolainen toteaa.

Savolainen työskentelee Aalto-yliopistossa elektroniikan ja nanotekniikan laitoksella sekä Metsähovin radio-observatoriolla ja johtaa RadioAstron-satelliitin radiogalakseihin keskittyvää havainto-ohjelmaa. Aalto-yliopiston ja Italian kansallisen astrofysiikan tutkimusinstituutin lisäksi tutkimusryhmässä olivat mukana muun muassa Venäjän tiedeakatemian Lebedev-instituutti, saksalainen radioastronomian Max-Planck-instituutti ja Academia Sinica Taiwanista. Venäjän avaruusjärjestön RadioAstron-satelliittiohjelmaa johtavat Lebedev-instituutti ja avaruusteknologiayhtiö Lavochkin.

*

Juttu pohjautuu Aalto-yliopiston tiedotteeseen.

Video: Autiomaan jättiradioteleskooppi alkaa ahmia myös Aurinkoa

Chilessä, Atacaman autiomaassa yli viiden kilometrin korkeudessa ylänköalueella sijaitsee maailman suurin radioteleskooppi, joka koostuu 66 lautasantennista, joista kukin on 12 tai seitsemän metriä halkaisijaltaan.

Niiden avulla tämä ALMA (Atacama Large Millimetre/submillimetre Array) havaitsee muun muassa galaksien välisen avaruuden kylmiä molekyylipilviä sekä kaukaisimmista ja vanhimmista galakseista tulevaa heikkoa radiosäteilyä. ALMA kykenee ottamaan kuvia, jotka ovat noin kymmenen kertaa terävämmät kuin Hubblen avaruusteleskoopilla näkyvän valon alueella ottamat kuvat.

Nyt ALMA on laitettu myös havaitsemaan Aurinkoa. Oma tähtemme on kuitenkin niin lähellä ja siksi niin kirkas, että ALMAn antennit on täytynyt suunnitrlla siten, että ne voidaan suunnata turvallisesti kohti Aurinkoa ilman vaaraa siitä, että voimakas valo kuumentaisi liikaa havaintolaitteita. Historia tuntee monia radioteleskooppeja, joiden instrumentit ovat kärähtäneet, kun suuri lautasantenni on toiminut kuin polttolasi.

Erityisesti tutkijoita kiinnostaa Auringon kromosfääri, joka hohtaa myös millimetriaaltojen alueella. Kromosfääri sijaitsee fotosfäärin yläpuolella; fotosfääriä voi pitää Auringon pintana, koska näkemämme valo tulee siitä. ALMA pystyy havaitsemaan pitemmillä valon aallonpituuksilla kuin suuri osa maanpäällisistä Aurinkoa tutkivista observatorista.

Tuloksena on sarja kuvia, jotka julkaistaan tällä viikolla maailman kaikkien tutkijoiden käyttöön.

Videolla on jättimäisestä auringonpilkusta 1,25 millimetrin ja kolmen millimetrin aallonpituuksilla tehtyjä havaintoja. Kuvat paljastavat lämpötilaeron Auringon kromosfäärin osien välillä; se, miten kromosfääri lämpenee ja sen dynamiikan ymmärtäminen yleisesti ovat tutkimuksen avainalueita, joissa ALMA:lla tehtävät havainnot voivat olla hyödyksi..

Erot kahden kuvan välillä johtuvat havaituista säteillyn valon eri aallonpituuksista. Lyhyempien aallonpituuksien havainnot voivat luodata Aurinkoa syvemmälle, mikä tarkoittaa sitä, että 1,25 millimetrin kuvat esittävät kromosfäärin kerrosta, joka on syvemmällä ja siten lähempänä fotosfääriä kuin kolmen millimetrin aallonpituuksilla otetut.

Kyseessä on ensimmäinen kerta, kun Euroopan eteläisen observatorion hankkeessa tutkitaan omaa Aurinkoamme. Kaikki ESO:n olemassaolevat ja aikaisemmat havantolaitteet on suunniteltu heikkovaloisten kohteiden ja ilmiöiden havaitsemiseen, ja ne on pitänyt suojata Auringon voimakkaalta säteilyltä vahinkojen välttämiseksi.

Jutun pohjana on käytetty ESOn hieman koukeroisesti tehtyä suomenkielistä uutista.

Kiinalaisten jättiteleskooppi valmistumassa

To, 06/09/2016 - 09:05 By Jari Mäkinen
FAST valmistumassa


Kiinalaisten jättiläismäinen radioteleskooppi on valmistumassa. Vielä nyt keväällä sen peilien asentaminen oli hieman kesken, mutta suunnitelmien mukaan se olisi valmis aloittamaan havainnot ensi syyskuussa..


Päivän kuva
Tämän Kiinan luoteisosassa olevassa Pingtangin maakunnassa sijaitsevan FAST-teleskoopin (kiinaksi 五百米口径球面射电望远镜 ja englanniksi Five-hundred-metre Aperture Spherical Telescope) rakentaminen aloitettiin viisi vuotta sitten kesällä 2011 ja sen suuri 4600 kolmiomaista palasta koostuva peili saadaan valmiiksi näihin aikoihin.

Silloin se nappaa maailman suurimman radioteleskoopin* tittelin nyt sitä pitävältä Arecibon kuuluisalta radioteleskoopilta, mihin verrattuna kiinalaiskorvan odotetaan olevan kolme kertaa herkemmän.

Kokoakin on enemmän, sillä uusi teleskooppi on nimensä mukaisesti läpimitaltaan puoli kilometriä, kun Arecibon antenni on 300 m. Kiinalainen teleskooppi on rakennettu Arecibon tapaan  luontaisesti maanpinnassa olevaan kuoppaan, mihin pallomaisen antennin tekeminen onnistuu kätevästi.

Koska maljamainen antenni on rakennettu kiinteäksi, ei sitä voi kääntää eri puolille taivasta, vaan teleskoopin "katse" kääntymään noin 40° sivuille suoraan ylhäällä olevasta taivaan navasta yläpuolella liikkuvaa vastaanotingondolia liikuttamalla sekä antennin pinnan muodostavia palasia kääntelemällä.

FAST sijaitsee 25° astetta pohjoiseen päiväntasaajasta, joten suuri osa tähtitaivaasta kulkee maapallon pyöriessä teleskoopin havaintokentän läpi, joten se pystyy tekemään havaintoja varsin suuresta osasta taivasta, vaikka se onkin kiinteästi paikallaan.

Kuva: China Daily

* Tarkalleen ottaen kaikkein suurin radioteleskooppi on tämänkin jälkeen Neuvostoliiton aikainen Venäjällä Kaukasusvuoristossa sijaitseva RATAN-600, mutta se on "vain" halkaisijaltaan 576 metriä oleva radioheijastimista tehty rengas. Vaikka sen halkaisija onkin siis suurempi, on sen pinta-ala huomattavasti pienempi.

Superkuun kokoinen radioteleskooppi

Ma, 11/09/2015 - 08:16 By Jari Mäkinen
Kuu radioteleskoopissa

Päivän kuvaNetissä on pyörinyt parin päivän ajan kaunis kuva "superkuusta", jonka kuvaaja on saanut upeasti mahtumaan radioteleskoopin paraabeliantennin sisään.

Kuun ja teleskoopin yhdistelmä näyttää kovasti Wilhem Wagenfeldin vuonna 1924 suunnittelemalta, klassiselta Bauhaus-lampulta

Kuvaajan nimi on häipynyt monien päällekkäisten jakojen taakse, mutta kuvauspäivä lienee 28. syyskuuta – tosin saattaapa se olla nyt lokakuun täydenkuun päivä, eli 27.10., sillä kuvassa kuun kokoa on hankala sanoa ilman tarkempaa tietoa siitä, kuinka kaukana kuva on teleskoopista otettu.

Periaatteessahan tällaisen kuvan ottaminen ei ole vaikeaa. Kun kuvaaja on joko sattumalta tai tarkan suunnittelun tuloksena sopivasti oikeaan aikaan paikassa, mistä katsottuna teleskooppi näyttää saman kokoiselta kuin kuu ja ne ovat samassa suunnassa, saa hyvä kuvaaja kätevästi napattua tällaisen kuvan.

Kuvassa oleva teleskooppi on Uudessa-Seelannissa, noin 50 km Aucklandista pohjoiseen sijaitseva 30-metrinen radioteleskooppi, joka sijaitsee Warkworthin radiotähtitieteellisessä observatoriossa. Teleskooppia käyttää Aucklandin teknillisen yliopiston radiotähtitieteen ja avaruustutkimuksen instituutti.

Itse asiassa antenni oli alun perin tietoliikenneantenni, jota Telecom NZ käytti Uuden-Seelannin ja Tyynellä valtamerellä olevien saarien välillä. Sen rakensi japanilainen Nippon Electric Corporation vuonna 1983, ja se siirtyi tietoliikenteestä tähtitieteen käyttöön vuonna 2010. Sen jälkeen vastaanottimia luonnollisesti viriteltiin hieman uusille taajuuksille.

Itse antennirakennelma on tarkalleen ottaen 37 metriä korkea ja sen antenni on 30,48 metriä leveä.

Kuu puolestaan on 3474 kilometriä halkaisijaltaan (päiväntasaajan kohdalla) ja etäisyys Maasta kuvan ottamisen aikaan noin 356 878 kilometriä, jos kuva otettiin syyskuun täydenkuunaikaan. Mikäli se otettiinkin lokakuussa, niin silloin matkaa oli 359324 km, eli 2446 km enemmän – siis vajaan kuun halkaisijan verran.

Täydenkuun näennäinen halkaisija taivaalla oli syyskuussa 33,48 kaariminuuttia ja lokakuussa 33,26 kaariminuuttia. Paljaalla silmällä tätä vähäistä kokoeroa on käytännössä mahdoton erottaa, etenkin kun lähellä horisonttia Kuu näyttää aina suuremmalta kuin korkeammalla taivaalla ollessaan.

Onko tässä viesti avaruudesta?

La, 08/15/2015 - 12:51 By Toimitus
Wow-signaali

Päivän kuvaTasan 38 vuotta sitten Jerry Ehman havaitsi sittemmin golfkentän tieltä puretulla Big Ear -radioteleskoopilla signaalin, jonka ominaisuudet viittasivat keinotekoiseen alkuperään. Signaali tuli Jousimiehen tähdistön eli Linnunradan keskuksen suunnasta.

Päivän kuvassa siis tietokoneen tulostusliuska, missä ovat Ehmanin ympyröimät signaalia markkeeraavat kirjaimet ja numerot sekä raapustus niiden vieressä: Wow!. 72 sekuntia kestänyt signaali, jota ei ole sen koommin havaittu uudelleen, sai nimekseen ”Wow! signal” eli Vau!-signaali.

Toisinaan tällaiset omituiset signaalit ovat myös tuottaneet kokonaan uusia, kiinnostavia löytöjä: niin maailmankaikkeuden taustasäteily kuin pulsaritkin olivat aluksi kummallisia havaintoja, joita jotkut ennättivät jo olettaa viesteiksi toisilta sivilisaatioilta. Vaikka todennäköisimmin kyse oli tässäkin tapauksessa häiriöstä teleskoopin laitteistoissa tai jokin maanpäällisestä kohteesta tullut signaali, on toki mahdollista, että joku odottelee edelleen vastausta siellä Joutsenen suunnalla...

Kiina rakentaa jättimäistä radioteleskooppia

Su, 07/26/2015 - 23:10 By Jari Mäkinen
Havainnekuva Kiinaan tekeillä olevasta radioteleskoopista

Kiinan luoteisosassa olevassa Pingtangin maakunnassa ollaan rakentamassa maailman suurinta radioteleskooppia. Tämän "500 metriä halkaisijaltaan olevan teleskoopin" rakennuspaikka on kuuluisan Arecibon radioteleskoopin tapaan luontainen maanpinnassa oleva kuoppa, mihin pallomaisen antennin tekeminen onnistuu kätevästi.

Rakentaminen aloitettiin kesällä 2011 ja töiden pitäisi olla ohi ensi vuoden syyskuussa. Silloin tämä kiinalaisteleskooppi nappaa maailman suurimman tittelin nyt sitä pitävältä Arecibolta, mihin verrattuna uusi jättiläinen on arvioiden mukaan kolme kertaa herkempi. Kokoakin on enemmän, sillä uusi teleskooppi on nimensä mukaisesti läpimitaltaan puoli kilometriä, kun Arecibon antenni on 300 m.

Koska maljamainen antenni on rakennettu kiinteäksi, ei sitä voi kääntää eri puolille taivasta, vaan sen yläpuolella liikkuvaa vastaanotingondolia liikuttamalla sekä antennin pinnan muodostavia 4600 kolmiomaista palasta kääntelemällä saadaan teleskoopin "katse" kääntymään noin 40° sivuille suoraan ylhäällä olevasta taivaan navasta. Koska teleskooppi sijaitsee 25° astetta pohjoiseen päiväntasaajasta, kulkee suuri osa tähtitaivaasta sen havaintokentän läpi, joten se pystyy tekemään havaintoja varsin suuresta osasta taivasta, vaikka se onkin kiinteästi paikallaan.

Kuva: Teleskooppi näkyy erinomaisesti myös Googlen karttapalvelussa. 

Teleskoopin havaintotarkkuus on 4 kaarisekuntia, eli se voisi viipaloida täydenkuun noin 450 osaan. Radioteleskoopille tämä on erittäin hyvä tarkkuus; vain interferometrian (kaukana olevien radioteleskooppien käyttämistä kuin yhtenä suurena teleskooppina) avulla päästään radioalueella parempiin tarkkuuksiin. Kiinalaisteleskooppi tulee toimimaan 0,3 – 3,0 GHz:n alueella.

Hintaa uudelle radio-observatoriolle tullee lopulta noin 100 miljoonaa euroa.

Teleskooppi kuvattuna ilmasta

Kuva: Yllä olevaan Arecibon radioteleskooppiin verrattuna kiinalaisteleskoopin olennainen ero on paitsi koko ja antennin pinnan rakenne, niin myös vaijerien varassa roikkuva ja niiden avulla liikuteltava vastaanotingondoli. Se on olennaisesti kevyempi ja sen sisällä on vielä laitteisto, jonka avulla polttopisteen (ja siinä olevan vastaanottimen) sijaintia voidaan säätää erittäin tarkasti.

Totuus karkaussekunnista: onko tämä viimeinen kerta ikinä?

Ti, 06/30/2015 - 15:09 By Jari Mäkinen

Tämä 30. kesäkuuta on sekunnin pitempi kuin päivät yleensä, sillä tänään kelloihin lisätään karkaussekunti.

On mahdollista, että tästä tulee viimeinen karkaussekunti, sillä niistä päätettiin luopua jo vuonna 2013, mutta lopullisen päätöksen tekee tämän vuoden marraskuussa oleva kansainvälinen konferenssi. Ongelmana karkaussekunneissa on se, että ne haittaavat tarkkojen aikalaskelmien tekemistä; olisi parempi käyttää harvemmin toistuvia karkausminuutteja tai jopa karkaustunteja. Jo minuutin muutos kerralla tekisi tällaisen säätämisen tarpeelliseksi seuraavan kerran vasta vuonna 2399.

Ajan säätäminen silloin tällöin on joka tapauksessa tärkeää, koska maapallon pyörimisliike hidastuu koko ajan. Jotta vuorokauden pituus pysyisi oikeasti vuorokauden mittaisena, pitää kelloja siirtää aina silloin tällöin.

Tarkalleen ottaen pyöriminen hidastuu joka päivä noin kaksi tuhannesosasekuntia ja siksi tähän saakka apuun on otettu karkaussekunti parin vuoden välein.

Tarkalleen ottaen kyse on siitä, että maapallon pyörimisestä mitataan niin sanottu UT1 -aika, kun taas normaalikäytössä meillä on ns. koordinoitu yleisaika UTC, jota pidetään yllä supertarkoilla atomikelloilla.

Näiden kahden kellon laittamisesta samaan aikaan päättää erikseen Ranskassa oleva IERS-organisaatio, eli International Earth Rotation and Reference Systems Service. Se ilmoittaa karkaussekunnin lisäämisestä kuusi kuukautta etukäteen. 

Suomesta UTC-ajan ylläpitoon osallistuu Otaniemessä toimivan Mittatekniikan keskuksen (MIKES) aika- ja taajuussuureiden kansallinen mittanormaalilaboratorio.

Päivän pituus vaihtelee jatkuvasti

UT1-aikaa pidetään yllä nykyisin radioteleskooppien ja kaukana tähtitaivaalla olevien kvasaarien avulla. Tätä ajanmääritystä tehdään mm. Metsähovin radiotutkimusasemalla, missä asiaa tutkii Minttu Uunila.

Hän on kohonnut erääksi alan guruksi maailmalla ja Tiedetuubi tapasi hänet viime syksynä Yhdysvalloissa Goddardin avaruustutkimuskeskuksessa. Nyt Minttu on jälleen Suomessa ja on mm. eräs mainion Kuulumisia kuvun alta -blogin pitäjistä.

Alla olevalla videolla Minttu kertoo maapallon pyörimisajan mittaamisesta sekä siitä, että itse asiassa pyöriminen ei ole tasaista. Siinä on pientä vaihtelua koko ajan, riippuen mm. maapallon tuulista ja vuoksi-ilmiöstä. 

Ja koska ajanmääritys tähtitieteellisesti on tärkeää mm. satelliittien ratojen määrittämiseen tarkasti, ei satelliittinavigointi toimisi ilman Mintun ja hänen kollegoidensa tekemää työtä.