Gliese 710

Komeettasadetta luvassa runsaan 1,3 miljoonan vuoden kuluttua

Pe, 09/08/2017 - 19:34 By Jarmo Korteniemi
Kuva: ESO/N. Bartmann/spaceengine.org

Tuore tutkimus paljasti lähiohituksia tekevien tähtien liikkeet. Yksi ohittajista nousi yli muiden: Gliese 710, joka sukeltaa syvälle Oortin pilven sisään.

Gliese 710 on tähti, jonka radan on jo kauan tiedetty johdattavan sen lähelle Aurinkoa. Vastikään julkaistu tutkimus tekee kuitenkin selväksi, että kyse saattaa olla jopa epämiellyttävän läheisestä tuttavuudesta.

320 000 tähden liikkeitä tarkastellut tutkimus kertoo Auringon naapuruston olevan paljon ruuhkaisempi kuin aiemmin oletettiin. Kyse ei ole uusien tähtien löytymisestä, vaan siitä, että tähtien liikkeet tunnetaan entistä paremmin. Toinen juttumme käsittelee tutkimusta laajemmin.

Gliese 710 sijaitsee nykyään runsaan 60 valovuoden päässä, mutta se lähestyy koko ajan. Ohitus huipentuu noin 1,3 miljoonan vuoden kuluttua.

Lähimmän ohituksen aikaan tähden etäisyys Aurinkoon lienee 16 000 AU:n tienoilla. AU on astronominen yksikkö, Maan ja Auringon välinen keskietäisyys. Epävarmuudet huomioon ottaen lyhin välimatka tulee olemaan välillä 10 000–21 000 AU, eli merkittävästi lähempänä kuin aiemmat arviot (21 000 - 90 000 AU).

Tämä tarkoittaa, että Gliese 710 varmasti tunkeutuu syvälle Oortin pilveen.

Gliese 710 on sekä massaltaan että läpimitaltaan noin 2/3 Auringosta, mutta paljon sitä himmeämpi. Se on K7-tyypin oranssi kääpiö, eikä vielä näy paljain silmin. Ohituksen huippuhetkillä se näkynee taivaalla jopa kirkkaimpien planeettojen veroisena.

Tähden rata ei juuri muutu vaikka se käykin Auringon painovoimakentässä. Tutkimus povaa, että kokonaismuutos olisi luokkaa 0,05 astetta. Sitä massiivisempi Aurinkokin siis jatkaa entistä rataansa läpi Linnunradan.

Gliese 710:n ohitus tapahtuu toki läheltä, mutta kuinka läheltä? Voyager 1 -luotain viipottaa nykyään 140 AU:n päässä, ja se on kaukaisin tunnettu kappale koko Aurinkokunnassa. Kaikki Aurinkoa kiertävät planeetat, kääpiöplaneetat, asteroidit ja suurin osa komeetoistakin siis sijaitsevat sitä lähempänä. Edes "Ykä", hypoteettinen yhdeksäs planeetta, ei mallien mukaan kävisi juuri yli 1200 AU:n etäisyydellä. Näistä yksikään ei siis tule sinkoutumaan radaltaan tähtiohituksen vuoksi.

Oortin pilven kappaleille voi kuitenkin käydä toisin.

Oortin pilvi on alue, joka ulottuu noin 2000 AU:sta aina valovuoden päähän (65 000 AU) asti. Mallien mukaan siellä, pääasiassa pilven sisäosissa, kiertää tuhansia miljardeja vähintään kilometrisiä jäisiä kappaleita. Ne ovat kaikki potentiaalisia komeettaytimiä.

Koska Gliese 710:n ohitus on varsin hidas, vain 14 kilometriä sekunnissa, se ehtii vaikuttaa suureen määrään Oortin pilven kappaleita. Tähti tulee paljon lähemmäs niitä kuin Aurinko, ja siksi sen painovoima kykenee muuttamaan niiden ratoja. Osa sinkoutuu avaruuteen, osa taas kohti Aurinkoa ja sen lähempiä kiertolaisia.

Sky & Telescope -lehden haastatteleman Paul Weissmaninmukaan aiemmat arviot tänne syöksyvistä komeetoista voi hyvinkin satakertaistaa tähtiohituksen vuoksi. Weissmann on pitkän linjan komeettatutkija.

Uudet komeetat eivät suinkaan kaikki ole vaarallisia. Suurin osa ei törmää mihinkään vaan häipyy Auringon lähellä käytyään takaisin avaruuteen. Lopuista suuri osa joutuu Jupiterin ja muiden jättiläisplaneettojen käännyttämiksi tai syömiksi. Mutta saattaa joku niistä Maahankin törmätä.

Onneksi runsaassa miljoonassa vuodessa ehtii tapahtua paljon. Ja vielä suuremmaksi onneksi tämä vieraileva tähti ei edes ole massaltaan kovinkaan suuri.

Lähde: Bailer-Jones (2017)

Otsikkokuva: ESO/N. Bartmann/spaceengine.org

Tähtien lähiohituksia tuplasti enemmän kuin aiemmin arveltiin

Pe, 09/08/2017 - 19:33 By Jarmo Korteniemi
Kuva: ESO/R.-D.Scholz et al. (AIP)

Aurinkokunnan lähettyvillä liikkuu enemmän tähtiä kuin aiemmin oletettiin, kertoo uusi tutkimus. Mielenkiintoisin löytö oli tähti, jonka rata tulee kulkemaan suoraan sisemmän Oortin pilven läpi.

Kerroimme pari vuotta sitten lähiohituksia tekevistä tähdistä. Nyt näistä laskelmista on ilmestynyt uusi ja paranneltu versio, joka perustuu Gaia-satelliitin tarkempiin havaintoihin.

Tutkimuksessa laskettiin mihin tähdet radoillaan kulkevat. Tarkasteltu aikaväli ulottui viisi miljoonaa vuotta sekä menneisyyteen että tulevaisuuteen. Tutkimus julkaistaan piakkoin Astronomy & Astrophysics -tiedelehdessä.

Analysoitavana oli hieman yli 320 000 tähteä. Niistä 725:n huomattiin käyvän/käyneen alle 32 valovuoden päässä Auringosta. (Tässä eivät kuitenkaan ole kaikki lähiohitukset, sillä tutkimus oli vasta alustava. Siinä ei analysoitu kaikkien tunnettujen tähtien ratoja.)

Tutkimuksessa päästiin arvioimaan lähiohitusten todennäköisyyksiä. Lähimmän 6,5 valovuoden etäisyydelle eksyy sen perusteella noin sata tähteä miljoonassa vuodessa. Luku on kaksi kertaa suurempi kuin aiemmat mallit ovat ennustaneet. Tällä hetkellä noin läheltä löytyy neljä tähteä: kolme kuuluu Rigil Kentaurus -järjestelmään ja yksi on yksinäinen pieni Barnardin tähti. (Aivan 6,5 valovuoden rajalla lymyilee lisäksi Luhman 16, ruskeiden kääpiöiden pariskunta.)

Ehkäpä mielenkiintoisin tutkimuksen yksittäinen havainto oli Gliese 710 -tähden tarkentunut rata. Se tulee aikanaan kulkemaan Oortin pilven sisäosien läpi. Lue tästä tapahtumasta tarkemmin toisesta jutustamme!

Aineistosta oli poistettu tarkoituksella erittäin nopeasti liikkuvat tähdet (esim. Barnardin tähti), sekä ne tähdet, joiden mittauksissa oli suuria epävarmuuksia. Edeltävän tutkimuksen suurimmat lähitähdet (Rigil Kentaurus A ja B sekä gamma Microscopii) taas puuttuvat aineistosta kokonaan, sillä Gaia ei ole mitannut tällaisten kirkkaiden tähtien liikkeitä.

Tulokset perustuvat Gaia-satelliitin ensimmäisiin julkaistuihin havaintoihin (syyskuussa 2016). Gaia mittaa tähtien paikat ja nopeudet aiempia kartoituksia tarkemmin, ja kattaa suuremman tähtimäärän kuin mikään aiempi laite. Satelliitti sijaitsee Maan L2-pisteessä eli Auringosta katsoen Maan takana. Näin se pystyy tarkkailemaan pimeää tähtitaivasta taukoamatta.

Käytetty malli on vielä testausvaiheessa ja yksinkertaistettu versio lopullisesta. Se kuitenkin tarkensi ja laajensi huomattavasti aiemmilla aineistoilla tehtyjä laskelmia tähtien liikkeistä.

Tulevat Gaian aineistojulkaisut parantavat laskelmien tarkkuutta entisestään ja lisäävät analysoitujen tähtien määrää. Seuraava julkaisu on luvassa huhtikuussa 2018.

Lähde: Bailer-Jones (2017)

Otsikkokuvassa Auringon lähiympäristö nykyisellään. Siniset viivat kuvaavat 5 valovuoden etäisyyksiä. (ESO/R.-D.Scholz et al. (AIP))

Tähtiä tulee ja menee

Ke, 02/18/2015 - 04:14 By Jarmo Korteniemi
Kuva: ESO

Kerroimme aiemmassa jutussamme kuinka Scholzin tähti ohitti 70 000 vuotta sitten Auringon vain 0,8 valovuoden etäisyydeltä.

Tulevaisuudessa tähtien ohituksia on luvassa lisää. Ja paljon lähempää.

Kosmisen hiuksen verran ohi

Coryn Bailer-Jones on laskenut tähtien liikkeitä Astronomy & Astrophysics -lehden artikkelissaan.

Bailer-Jonesin mukaan parin tulevan lähiohituksen aikana tähdet viilettävät suoraan Oortin pilven läpi. Se on Auringon uloin vaikutusalue, joka ulottuu muutamasta tuhannesta tähtitieteellisestä yksiköstä (AU eli Maan ja Auringon keskietäisyys) yli 50 000 AU:n päähän. Eli vähintäänkin niille main, mistä Scholzin tähti taannoin kulki.

Lähiohitusten kaikkien aikojen ennätys - tunnettujen tähtien osalta siis - tehdään muutaman sadantuhannen vuoden kuluttua. Silloin HIP 85605 -tunnuksen saanut tähti kulkee lähempää kuin yksikään toinen tähti tunnetussa historiassa tai tulevaisuudessa. Lähin etäisyys saattaa jäädä vain 0,13 valovuoteen, eli vaivaiseen 8 000 AU:öön. Seuraavaksi lähin tähtivierailu tapahtuu miljoona vuotta tuon jälkeen, kun Gliese 710 käy vain 0,33 valovuoden päässä.

Kummatkin tähdet ovat pieniä kääpiötähtiä, eikä niiden ratoja tunneta tarkasti. Etenkin lähin ohitus voi hyvinkin perustua virhearvioihin. Vaikka tähdet kulkisivatkin yllä kerrottua kauempaa, ne käyvät kuitenkin erittäin lähellä.

Suurempien tähtien ohitukset on helpompi laskea. Alfa Centaurin kolmoistähtijärjestelmä lähestyy meitä vielä 30 000 vuoden ajan. Sen ohitus tapahtuu vajaan kolmen valovuoden etäisyydeltä. Koko järjestelmän massa vastaa noin kahta Aurinkoa.

Entä sitten?

Tähtien lähiohitukset voivat olla ongelmallisia. Oortin pilven läpi kulkeva tähti voi muuttaa ainakin muutamien Aurinkoa kiertävien kappaleiden ratoja, ainakin vähän. Osa sinkoutuu lähemmäs Aurinkoa, osa taas poistuu pysyvästi Aurinkokunnasta.

Oortin pilvestä tehdyt mallit kertovat, että alueella kiertää jopa tuhansia miljardeja kappaleita, joiden läpimitta on vähintään kilometrin. Suurimmat lienevät kymmeniä tai satoja kertoja isompia. Arvioita parempaan ei pystytä, sillä nykyiset teleskoopit eivät yksinkertaisesti ole riittävän tehokkaita havaitakseen Aurinkoa kiertäviä pienkappaleita tuollaisilta etäisyyksiltä. (Tunnetut kaukaiset kappaleet huomataan yleensä ratansa Aurinkoa lähimmissä pisteissä. Loppurata lasketaan. Pisimmällä käyvä tunnettu kappale sijaitseekin nyt vain runsaan 20 AU:n päässä Auringosta: 2005 VX3 on hyvin elliptisellä radalla kulkeva komeetta, joka käy noin 3 000 AU:n päässä. Sen yksi kierros kestää arviolta 60 000 vuotta.)

Mainittujen kääpiötähtien massat ovat vain joitain prosentteja Auringosta. Niiden vaikutukset Oortin pilvessä jäänevätkin varsin huomaamattomiksi. Alfa Centaurin tähdet taas eivät kulje Oortin pilven läpi, eikä niidenkään painovoimavaikutus montaa pienkappaleita heilauta. Suurempiakin häiriötekijöitä on nähty.

Keltainen jättiläistähti gamma Microscopii oli eri luokkaa. Sen läpimitta on kymmenen kertaa suurempi kuin Auringon, ja massa 2,5 Aurinkoa. Tämä raskaahko tähti kulki 3,8 miljoonaa vuotta sitten ehkä vain valovuoden päästä meistä, ja luultavasti onnistui sekoittamaan Aurinkokunnan ulko-osia edes jonkin verran.

Ainakin esi-isämme, jo tuossa vaiheessa kahdella jalalla kulkeneet etelänapinat, näkivät sen taivaalla hieman Venusta kirkkaampana pisteenä vuosituhansien ajan.

Nykyisin näkemämme komeetat (ja osa törmäyskraattereista) saattavat olla gamma Microscopiin lähiohituksen aikaansaannoksia. Tai yhtä hyvin jonkin jonkin aiemman lähitähden. Varmasti emme kuitenkaan voi tietää. Emme ainakaan ennen kuin erotamme miten paljon tavaraa Oortin pilvessä todella lymyää. Tai ennen kuin pystymme laskemaan tähtien radat monin verroin nykyistä tarkemmin.

Päivitys 18.2. n. klo 13: Tarkennettu "ennätystä" tarkoittamaan vain tunnettujen tähtien lähiohituksia. Aurinko on historiansa aikana kulkenut nykyistä tiheämminkin 'tähditettyjen' alueiden läpi, joten lähempiäkin ohituksia on todennäköisesti tapahtunut. Sellaisista ei kuitenkaan ole muuta kuin simulaatioihin perustuvia tilastollisia arvioita.


Alla taulukko lähiohituksista. Muista myös muut jutut lähitähdistä: • (1) Proxima Centaurilla on kiertolainen?(2) Millainen Proxima Centauri on?(3) Tähti käväisi lähempänä kuin Proxima(4) Monet tähdet tekevät lähiohituksia

Tulevat ohitukset:
Tähti              vuosiluku               etäisyys
Hip 85605           n. 240 000-470 000 jaa. 0,13-0,65 vv = 8 200-41 000 AU
Gliese 710          n. 1 300 000 jaa.       0,33-1,44 vv = 21 000-91 000 AU
Proxima Centauri       n. 29 400 jaa.       2,90 vv = 183 000 AU
Alfa Centauri A+B      n. 30 400 jaa.       2,97 vv = 184 000 AU

Menneet ohitukset:
Tähti               vuosiluku               etäisyys
Scholzin tähti          n. 70 000 eaa.      0,59-1,17 vv = 37 000-74 000 AU
gamma Microscopii   n. 3 800 000 eaa.       1,14-4,37 vv = 72 000-273 000 AU

jaa. = jälkeen ajanlaskun alun ; eaa. = ennen ajanlaskun alkua ; vv = valovuosi ; AU = astronominen yksikkö eli 149 597 871 km