Paljain silmin näkyvä komeetta

Vielä muutaman päivän ajan on mahdollista nähdä komeetta C/2021 A1 (Leonard) niin ilta- kuin aamutaivaalla. Tämä on tietysti mahdollista vain sen vuoksi, että komeetta on riittävän pohjoisessa. Valitettavasti sen kulmaetäisyys Aurinkoon vähenee samalla kun se siirtyy kohti etelää ja sitä on päivä päivältä vaikeampia havaita, vaikka komeetan kirkkaus kasvaakin. Tässä on muutamia ajankohtia, jolloin komeettaa voi yrittää havaita:

Iltataivaalla

9.12. kello 16.50 — 18.20, ilmansuunta W — WNW

10.12. kello 16.44 — 18.10, W — WNW

11.12. kello 16.38 — 17.50, WSW — W

12.12. kello 16.35 — 17.41, WSW — W

13.12. kello 16.34 — 17.25, WSW — WSW

14.12. kello 16.35 — 17.03, SW — WSW

15.12. kello 16.37 — 16.44, SW — SW

Aamutaivaalla

10.12. kello 3.58 — 7.48, ENE — ESE

11.12. kello 4.56 — 7.56, ENE — ESE

12.12. kello 6.13 — 8.01, E — ESE

13.12. kello 7.29 — 8.04, ESE — ESE

(N = pohjoinen, E = itä, S= etelä, W= länsi, NE= koillinen, SE= kaakko, SW= lounas, NW= luode).

Iltataivaalla ajat on laskettu riittävästä taustataivaan tummuudesta alkaen ja päätyen komeetan laskuaikaan. Aamutaivaalla ajat ovat komeetan nousuajasta siihen hetkeen, kun taustaivas alkaa olla liian valoisa komeetan näkymiselle.

Komeetan pyrstö osoittaa pohjoiseen, joten se voi pimeässä paikassa näkyä silloinkin, kun komeetan ydin on horisontin alapuolella, siis illalla komeetan laskuajan jälkeen ja aamulla ennen komeetan nousuaikaa. Pyrstö on kuitenkin huomattavasti himmeämpi kuin komeetan kirkas pää (coma), joten sen näkeminen vaatii erittäin selkeää säätä horisonttiin asti. Paras havaintoväline on kiikari.

 

Kirjauutuus: Matka mustaan aukkoon

 Tommi Tenkanen

Matka mustaan aukkoon — Alkuräjähdyksestä kaiken teoriaan

Ursan julkaisuja 175
Ursa ry 2021
ISBN 978-952-7443-00-2
Nidottu 286 sivua.

Mustista aukoista on kirjoitettu muutaman viime vuosikymmenen aikana valtavasti ja osa tästä kirjallisuudesta on julkaistu Suomeksikin. Niinpä Tommi Tenkasen Matka Mustaan aukkoon on suurelta osin jo aikaisemmin julkaistujen asioiden kertausta. Toki nuoremmalle sukupolvelle kirjassa on paljon uutta ja eipä se vähän vanhemmallekaan lukijalle asioiden kertaaminen pahaa tee. On kirjassa paljon uuttakin, sillä se kertoo historian lisäksi aivan viimevuosien tutkimuksista ja niiden tuloksista.

Yksi näistä uusista tutkimuksista on mustan aukon kuvaaminen. Haastateltavana on ollut Tuomas Savolaisen (Aalto-yliopisto), joka kertoo M87 galaksin ytimessä sijaitsevan supermassiivisen mustan aukon kuvaamisesta maapallonlaajuisella EHT-radioteleskoopilla. Sattumalta Tuomas Savolainen piti esitelmän Tampereen Ursan jäsenillassa samasta aiheesta samalla viikolla, kun posti toi Tenkasen kirjan luettavakseni. Tuomaksen esitelmä on edelleen katsottavissa YouTubessa Tampereen Ursa -kanavalla.

Tuomas Savolaisen haastattelu ei ole ainoa laatuaan, sillä Tenkanen haastattelee muitakin tutkimuksen eturintamassa olevia kollegoitaan: Anne Lähteenmäkeä Metsähovin observatoriosta ja tutkijakumppaneitaan ja tapaamiaan esitelmöitsijöitä Yhdysvalloissa ja Isossa-Britanniassa. Tenkanen antaa puheenvuoron näille tutkijoille, joten se tuo kirjaan vaihtelua ja auttaa lukijaa ymmärtämään kuinka laajalla rintamalla mustia aukkoja nykyisin tutkitaan. Itse pidän tästä lähestymistavasta ainakin tässä kirjassa.

Merkittävin tutkija on tietysti Albert Einstein ja hänen kollegansa 1900-luvun alkupuolella. Tenkanen tuo esiin myös Einsteinin aikalaisen, suomalaisen Gunnar Nordströmin, joka pähkäili samoja  gravitaatioasioita kuin kuuluisampi tutkijakumppaninsa ja joka oli myös Einsteinin kanssa kirjeenvaihdossa. Suhteellisuusteoria onkin perustavaa laatua oleva työväline mustien aukkojen tutkimuksessa ja yrityksissä ymmärtää mitä ne todellisuudessa ovat.

Yksi merkittävimmistä ja toistaiseksi suurelle yleisölle tuntemattomimpia teoreettisia tutkijoita on Juan Maldacena (Institute of Advance Study, Princeton). Hän on saanut merkittävää mainetta tutkijapiireissä AdS-CFT-dualiteetin eli holografisen periaatteen kehittäjänä. Tenkanen haastattelee häntä kirjansa loppupuolella. Tämä luku oli ainakin minulle kaikkein mielenkiitoisin, joskaan ei kaikkein helpoin. Tarkemmin ajatellen, jos tämä luku olisi jäänyt kirjasta pois, niin se olisi tehnyt kirjasta jotenkin vajaan. Muodostuuko holografinen periaate tutkimuksen valtavirraksi vai jääkö se tieteen historiaan kummalliseksi, umpikujaan johtaneeseen poluksi, jäänee nähtäväksi.

Pieni varoitus lukijoille on paikallaan. Tenkanen on työskennellyt pitkään Yhdysvalloissa ja Iso-Britanniassa ja sen vuoksi hän käyttää sanaa triljoona sikäläisittäin (10¹²). Meillä sana tarkoittaa 10¹⁸ joten ero on miljoonakertainen. Onneksi näitä sekaantumiskohtia kirjassa on vain pari eikä ne vie maalta merelle.

Tenkasen teksti on helppolukuista, se etenee sujuvasti ilman omituisia harhapolkuja. Niinpä voikin suositella kirjan lukemista kaikille sen aihepiiristä kiinnostuneille.   

Kari A. Kuure.

 

 

Kirjauutuus: Tiedonjano

Esko Valtaoja

Tiedonjano — Vuosi seikkailuja tieteen viidakossa

Ursa ry 2021

ISBN 978-952-7443-02-6

Nid. 286 sivua


Ihmiskunnan alkuhämäristä asti meitä on riivannut tiedonjano. Toisilla se ilmenee naapurin pihan tapahtumien kyttäämisenä ja toisilla, kuten Esko Valtaojalla, kaiken maailman tiedon: kirjojen, sanoma-, aikakausi- ja tiedelehtien lukemisena ja tutkimuksiin tutustumisina. Tunnistan itsessäni nämä tiedonjanon oireet mutta en ehkä aivan niin ultimaatumisena kuin Eskolla. Nyt Valtaojan Esko on kirjoittanut kirjan tästä omakohtaisesta oireyhtymästään.

Kirja on syntynyt vuoden aikana kuukausittain kirjoitettuina lukuina. Kirjoitustyön käynnistäjänä on ollut joku tiedeartikkeli Nature-julkaisusta, jonka posti tuo viikoittain Eskon postiosoitteeseen. Hän kuvailee lukemaansa artikkelia jonkin verran, mutta kirjan sisältönä ei kuitenkaan ole näiden tutkimusraporttien referointi. Referointien sijaan hän kirjoittaa siitä mihin tai minkälaisiin ajatuksiin tai muihin kirjallisiin lähteisiin hän on syventynyt Naturen artikkelin innoittamana.

Ajatuslennon lisäksi Valtaoja pohtii tieteen sisältöä ja toimintamalleja. Haluan tuoda tämän asian kirjan sisällöstä esille (vaikka se ei olekaan kirjassa kuin ohimennen käsitelty teema), sillä meillä maalikoilla suurimmalla osalla on aivan väärä käsitys tieteen olemuksesta, sen toimintatavoista ja myös siitä, mitä tutkimusraporteille tapahtuu sen jälkeen, kun ne on julkaistu jossakin vertaisarvioidussa tiedejulkaisussa. Lainaan Eskon tekstiä:

”Naturen kaltaisen arvostetun tiedelehden lukijat voivat olla varmoja, että artikkeli on parasta mahdollista tiedettä eikä jonkun Havukka-ahon ajattelijan pohdintaa. Aina ei kuitenkaan voi onnistua: Naturen sivut listaavat seitsemäntoista viimeisen viiden vuoden aikana julkaistua artikkelia, jotka syystä tai toisesta on vedetty takaisin. Hyvin harvoin syynä on tietoinen huijausyritys; viimeisin takaisinveto koskee kesäkuista artikkelia, jonka kirjoittajat ovat nyt löytäneet kohtalokkaan virheen käyttämästään tietokoneohjelmasta.” Ja edelleen ”Paras mahdollinen ei myöskään tarkoita sitä, että julkaistu artikkeli olisi totta. Vain häviävän pieni määrä tieteen tuloksista säilyy muuttumattomina tutkijasukupolvesta toiseen.”

Nämä lainatut virkkeet osoittavat sen, että tiede on hyvin dynaaminen, kaiken aikaa muuttuva ja lopullista totuutta, vaikka pyrkimys siihen on voimakas, ei saavuteta ehkä koskaan. Tässä suhteessa tiede muistuttaa jossain määrin Eskon ajatuksenvirtaa, joka paikka paikoin kirjassa on niin lennokasta, että sitä on suorastaan vaikea seurata. Asiaa ei helpota yhtään suhteellisen pitkät luvut, joiden lukeminen loppuun itseltäni ei yleensä onnistu ennen kuin sininen iltahämärä valtaa aivoni ja saan unihiekkaa silmiini. Eikä tämä vaipumiseni unimaailmaan johdu siitä, että teksti olisi tylsää luettavaa, päinvastoin teksti varsinkin kirjan loppua kohti tulee aina vain mielenkiintoisemmaksi.

Edellä esitellyn perusteella lukija jo arvaankin, että kirjassa on alkusanojen lisäksi kaikkiaan 12 aihepiiriin sijoittuvaa lukua, lyhyt epilogi ja tietysti viiteluettelo, vinkkejä kirjallisuuteen ja hakemisto. Esko Valtaojan teksti on helppolukuista, silloin kun hän ei ole tehnyt sitä tarkoituksellisesti vaikeaksi (sellaisiakin kohtia kirjassa on), ja hyvinkin tiivistä asiaa paikka paikoin. Näillä keinoilla Esko pitää lukijansa mielenkiinnon yllä ja ennekuin huomaatkaan, törmäät takakanteen. Kirjaa voin suositella kaikille pohdiskelevista teksteistä pitäville ja Valtaojan kirjojen ystäville sukupuolesta ja maailmankatsomuksesta riippumatta.

Kari A. Kuure

Kirjauutuus: Einsteinin perintö

Heikki Oja

Einsteinin perintö Mitä Albert Einstein ennusti oikein — ja mitä väärin

Ursa ry 2021

ISBN 978-952-5985-99-3

ISSN 0357-7937

Nidottu 223 sivua.

Albert Einsteinista on kirjoitettu varmaankin enemmän kirjoja (ja lehtiartikkeleita) kuin kenestäkään muusta yksittäisestä tutkijasta milloinkaan. Näin ollen on varmasti vaikea kirjoittaa jotain uutta, vaikka kyse onkin viimevuosisadan ehkä merkittävin fyysikko. Luettuani Heikki Ojan kirjan, se kuitenkin osoittautui hyvin raikkaaksi ja luo uuden näkökulman Einsteinin tutkimuksiin. Henkilöhistoriaan Heikki ei paneudu lainkaan, jos nyt joitain puolikkaita lauseita eri asiayhteyksissä ei oteta lukuun.

Kyse on siis Einsteinin tekemistä tutkimuksista – nehän ovat teoreettisia, sillä havaitsija Albert vainaa ei ollut. Luonnollisesti kirjasta löytyy tarinaa jonkin verran niin suppeammasta kuin yleisestä suhteellisuusteoriasta, mutta ne eivät ole kuitenkaan pääosassa. Oja tutustuttaa lukijansa Einsteinin muuhun tutkimushistoriaan paljon laajemmin ja niitähän kirjan päähenkilöllä riittää. Kirja on jaettu kaikkiaan 42 lukuun, joista jokainen käsittelee jotain Einsteinin tutkimusta tai mihin se on johtanut myöhemmän tutkimuksen aikana. Tämä aiheen käsittelytapa tuo sitä raikkautta ja uutta näkökulmaa, jota harva lukija viitsii etsiä sen paremmin alkuperäisistä tieteellisistä julkaisuista kuin niitä lähteenään käyttävistä uudemmista tutkimuksista. Heikki oja on tässä suhteessa tehnyt loistavan palveluksen suomalaiselle lukijakunnalleen.

Kuten suurin osa kirjan lukijoista varmaan tietääkin, Einsteinin suurimmat ja kaikkein kauaskantoisimmat tutkimukset hän teki 1900- ja 1910 -luvuilla. Niistä Nobel-palkintoon johtanut työ (valosähköinen ilmiö) tehtiin vuonna 1905, jota vuotta on kuvailtu Einsteinin ihme vuotena. Silloin hän sai valmiiksi väitöskirjansa ja julkaisi neljä perustavaa laatua olevaa tutkimustaan, ollessaan vielä tuntematon patenttitoimiston 3. luokan asiantuntija.

Heikki Ojan kirjan 42 lukua ovat kaikki riittävän lyhyitä yhdellä kertaa luettavaksi. Näin ollen aihe pysyy lukijan mielessä ilman kertausta siitä, mitä edellisellä lukukerralla tuli luettua. Itse luen mielelläni kirjoja juuri ennen nukkumaanmenoa, joten kovin pitkää lukua nukahtamista edeltävänä puolena tuntina ei ehdi lukea. Tästä syystä tällainen lyhyt mutta ytimekäs asioiden käsittely on mieleeni. Jos taas haluat ahmia kirjan yhdellä kertaa, sekin on mahdollista, sillä Heikki Ojan kirjoitustyyli kyllä kestää sen. Suosittelen kaikille suhteellisuusteorian ja kvanttifysiikan historiasta ja nykypäivästä kiinnostuneille.

Kari A. Kuure

Aurigidien yö

Kari A. Kuure

Elokuun vaihtuessa syyskuuksi (31.8./1.9.), nähtiin ja koettiin hyvin harvinainen tapahtuma, joka tiettävästi ei ole toistunut kuin muutaman kerran aikaisemmin. Kyse oli aurigidien meteoriparven hyvin runsaasta maksimista. Tavallisesti elokuun loppuun sijoittuvan maksimin aikana nähdään vain joitakin meteoreita (ZHR=6). 

Kirkas aurigidi kello 22.02.12 UTC aikaan. Kuca © Kari A. Kuure & Tampereen Ursa ry.

Tänä vuonna tilanne oli toinen, sillä maapallo kohtasi vuonna 83 eaa. syntyneen pölyvirran komeetta C/1911 N1 (Kiess) kiertoradalta. Komeetta oli viimeksi tuolloin Aurinkokuntamme sisäosissa ja jälleen seuraavan kerran vuonna 1911. Pölyvirran kohtaamisia on tapahtunut vuosina 1935, 1986 ja 1994. Joidenkin tietojen mukaan myös vuonna 2007 oli epätavallisen aktiivinen maksimi ja Ursan tiedotteen mukaan myös vuonna 2019 nähtiin tavallista runsaammin parveen kuuluvia meteoreja. Ovatko kaikki nämä kohtaamiset tapahtuneet v.83 eaa syntyneen pölyvirran kanssa, vai onko komeetan jäljiltä olemassa useampia pölyvirtoja? Se jäänee arvoitukseksi ainakin toistaiseksi!

Tälle vuodelle ennuste kertoi maksimin tapahtuvan 1.9. kello 00.35 Suomena aikaa (31.8. kello 21.35 ± 15 min. UTC).  Maksimin runsaimmalle vaiheelle ennustettiin noin puolentunnin aikaikkunaa, jonka aikana voitaneen nähdä parikymmentä meteoria.

 

Komeetta C/1911 N1 (Kiess) vieraili edellisen kerran Aurinkokunnan sisäosissa vuonna 1911, jolloin se löydettiin. Sen rata tuo sen perihelin aikaa pohjoiselle tähtitaivaalle. Kuva JPL.

 Komeetan C/1911 N1 (Kiess) löysi 6.7.1911 Carl Clarence Kiess 30.6.1911 tapahtuneen perihelin jälkeen. Havaintojen pohjalta pystyttiin laskemaan komeetan rataelementit ja todettiin niiden olevan lähes samanlaiset kuin C/1790 A1 (Herschel) komeetan, jonka Caroline Lucretia Herschel löysi. Hän oli hieman kuuluisamman William Herschelin sisar. Viime vuosisadan alussa ehdotettiin, että molemmat havainnot olisivat olleet todellisuudessa samasta komeetasta, mutta sille ei saatu vahvistusta ja nyttemmin tiedetään, että Kiess’in komeetan kiertoaika on 2 488,99 ± 125,3 vuotta, joten samasta komeetasta ei ole kyse. Sen sijaan ne voivat olla samaan komeettaperheeseen kuuluvia.

 

Kiess'in komeetan rata on hyvin soikea ja ulottuu hyvin kaus Aurinkokuntamme ulkoreunalle. Kiertoaika on yli 2 400 vuotta. Kuva JPL.

Komeetan radan ja samalla myös pölyvirran inklinaatio on 148,41°, joka merkitsee sitä, että komeetta kiertää Aurinkokuntamme yleistä kiertosuuntaa vastaan. Perihelin aikaan se on pohjoisella tähtitaivaalla, joka mahdollistaa meteorisateen hyvät havaintomahdollisuudet pohjoisella pallonpuoliskolla. Keski-Suomesta pohjoiseen aurigiodien säteilypiste, radiantti, sijaitsee Ajomiehen tähdistössä Denebistä etelään ja on sirkumpolaarinen, eli se ei laske lainkaan horisontin alapuolelle. Näin ollen meteoreja voidaan havaita koko pimeä yö.

 

Yksittäiset aurigidit ovat yleensä kirkkaita ja kaikki ovat hyvin nopeita. Kuva © Kari A. Kuure.

 

Tälle vuodelle ennustettu maksimi sattui Euroopassa yöaikaan, joten sen havaitseminen oli siis kiinni vain selkeästä säästä. Tampereella selkeää oli illasta alkaen, vain pieniä pilvilauttoja kulki taivaalla silloin tällöin. Sää on aina enemmän tai vähemmän sattumankauppaa ja toinen sattuma mahdollisti aurigidien havaitsemisen. Markku Lintinen asensi uuden sääkameran tilapäisen pohjoiskameran tilalle 31.8., siis noin 10 tuntia ennen maksimia. Uusi sääkamera oli tilattu keväällä rikkoontuneen tilalle ja se saapui juuri parahiksi. Vanhalla tai tilapäisellä kameralla havainnot eivät olisi onnistuneet ainakaan näin runsaina.

 

Parven maksimin aikaisia aurigideja. Kaikki kuvat ovat rajattu samalla tavalla. Kuva © Kari A. Kuure.

Pilvisyys pysyi poissa aamupuolelle yötä ja maksimin huippuaikana tehtiin videotallenteesta hienoja havaintoja. Aurigidit ovat hyvin nopeita, kohtaamisnopeus maapallon kanssa on 66 km/s. Ne ovat yleensä myös suhteellisen kirkkaita. Yhden meteorin näkymisaika on noin 1 – 2 sekuntia, ehkä keskiarvo on lähempänä sekuntia.

 

Lähestyvä pilvisyys uhkaa näkyvyyttä taivaalla ja päätti havainnoinin noin kello 22.15 UTC aikaa. Kuva © Kari A. Kuure & Tampereen Ursa ry.

 

Kaiken kaikkiaan pohjoiskameran kuvakentästä tallentui 19 aurigidia ja itäkameraankin kolme meteoria, joista kaksi oli sporadisia. Se ainoa aurigidi saattoi olla sama pohjoiskameraan tallentuneen kanssa. Kuten kuviin merkityistä ajankohdista selviää, suurin osa meteoreista havaittiin ennustetun maksimin aikaan. Vain muutama iltayön havainto oli aktiivisuuden nousureunalta. Havainnot päättyivät pilvisyyden peittäessä taivaan noin kello 1.15 Suomen aikaa. Kuviin merkityt aikaleimat ovat UTC aikoja, josta Suomen kesäaika saadaan lisäämällä 3 h. Tehdyt havainnot ovat juuri ennusteen maksimin aikaikkunassa ja havaittu määrä on yhdenmukainen ennusteen kanssa.

 

 

Hieno aurigidi tallentui videolle

Tampereen Ursan tähtitornille asennettiin tiistaina 31.8.2021 uusi, pohjoiseen suunnattu videokamera, jolla kuvataan revontulia, sääilmiöitä ja tulipalloja. Sattumalta asennusta seuraavana yönä (31.8./1.9.) oli tulossa aurigidien meteoriparven maksimi, jonka ilmoitettu ajankohta oli 00.20 – 00.50. Maksimin odotettiin olevan myös epätavallisen runsas.

Aurigidi Tampereen taivaalla. Kuvaan on uyhdistetty videolta kolme erillistä kuvaa, eli sen ajan (n. 1 sek.) kuin mitä kirkas ja etenevä valoilmiö näkyi. Aikaleima on UTC aikaa ja tapahtuma aika oli 1.9.2021 kello 1.02.21 Suomen kesäaikaa. Kuva © Kari A. Kuure & Tampereen Ursa ry.

 

Tarkkaa syytä parven ajoittaisiin runsastumisiin ei tunneta, vaikka sille on esitetty useita eri teorioita. Tänä vuonna tehdyt havainnot saattavat auttaa tutkijoita karsimaan toimimattomia teorioita pois. Myös se, että ennustettua aktiivisuutta ei tänä vuonna olisikaan, auttaisi ymmärtämään meteoriparvien dynamiikkaa paremmin.

 

Edellisen kuvan aurigidin jälkeensä jättämä vihertävä jälkihehku, jonka kesto oli noin sekunti. Kuva © Kari A. Kuure & Tampereen Ursa ry.

Aurigidit ovat melko nopeita ja näyttävät tulevan taivaalta Ajomiehen tähdistön Capella-tähden suunnalta. Nyt havaittu meteori jätti jälkeensä hetkeksi myös hehkuvan vanan. Itse meteori oli näkyvissä noin sekunnin ja vana toisen.

Kartta, johon on merkitty aurigidien säteilypiste, radiantti. Edellisten kuvien meteori, joka kulki Ison karhun tähdistön "Otavan kauhan" kahden alimmaisen ja kirkkaan tähden suuntaisesti, tuli suoraan meteoriparven säteilypisteen suunnasta. Kuva © Kari A. Kuure.