Betelgeusen kumppanitähti varmistui

KAK – Orionin punainen ylijättiläinen Betelgeuse on ollut tähtitieteen harrastajien keskuudessa puheenaiheena jo vuosia. Muistattehan varmasti "Suuren himmennyksen" vuosina 2019 – 2020, kun tähden kirkkaus laski dramaattisesti. Laajasti, niin asiantuntijoiden kuin harrastajien keskuudessa aprikoitiin sitä, että onko tähti räjähtämässä supernovana.

Kaaviokuva Betelgeusesta ja sen kumppanitähden aiheuttamasta vanavedestä ja peräaallosta. Kumppanitähtien kiertorata, noin 2,3 R⋆, on merkitty sinisellä katkoviivalla. Se on selvästi Mg II -emission kokonaislaajuuden sisällä, joka ulottuu 6,4 R⋆:een ja se on merkitty oranssilla värillä. Kun sitä havainnoidaan eri vaiheissa nuolien suuntaisesti, laajeneva vanavesi voidaan havaita erilaisena tai olla havaitsematta. Kuva on lähteenä käytetystä tutkimuksesta, A.H. Szentgyorgyi.

Tutkimuksissa lopuilta paljastui se, että Betelgeuse oli vain pölläyttänyt tavallista laajemman ja tiheämmän ainepilven, joka aiheutti tähden kirkkauteen merkittävä heikkenimisen.

Vaikka räjähdystä ei ole toistaiseksi nähty, Betelgeuseella riittää yhä mysteerejä. Äskettäin julkaistu tuore tutkimus (tammikuu 2026) on nyt vahvistanut asian, jota on epäilty pitkään: Betelgeuse on kaksoistähti.

Betelgeusen kumppanitähdelle on nyt annettu nimi Siwarha. Nimi on peräisin arabiasta ja kunnioittaa alkuperäistä nimeä "Ibt al-Jauzah". Tähden olemassaolo selittää tähden oudon käyttäytymisen, joka on näkynyt erityisesti spektreissä.

Havainnot viittaavat siihen, että Siwarha kiertää hyvin lähellä emotähteään. Etäisyys Betelgeusen pinnasta on vain noin 2,3 tähden sädettä (R⋆). Tämä on merkittävä löytö: ottaen huomioon, että Betelgeusen kromosfääri eli kaasukehä ulottuu huomattavasti pidemmälle, kumppanitähti ei liiku vain tyhjässä avaruudessa, vaan Betegeusen kromosfäärissä.

Siwarhan kiertoaika on noin 2109 vuorokautta (5,77 vuota). Tämä jakso täsmää täydellisesti havaittuun pitkään sekundaariseen jaksoon, jota on selitetty aiemmin muun muassa kumppanitähdellä, pölymuodostuksella tai konvektiolla.

Koska Betelgeuse on niin valtava ja kirkas, suora kuvaaminen sen pienemmästä ja himmeästä kumppanista on äärimmäisen vaikeaa. Siksi tutkijat ovat luottaneet spektroskopiaan.

Tutkimuksessa (Dupree et al.) analysoitiin Betelgeusen optisia ja ultravioletti spektriviuvoja vuosien varrelta. Tulokset ovat erittäin mielenkiintoisia:

·         Mn I -viivat: Optisessa alueessa näkyvät kapeat Mn I-viivat osoittavat absorptiota. Tutkijat huomasivat selkeän rytmin: absorptio oli heikoimmillaan, kun Siwarha kulki Betelgeusen edessä (transit). Heti ohituksen jälkeen absorptio voimistui ja saavutti huippunsa, kun Siwarha oli Betelgeusen takana.

·         Massavirtaus: Ultravioletti viivat (kuten Fe II ja Si I) paljastavat, että tähden kromosfäärin kaasun ulosvirtaus kiihtyy heti Siwarhan ohituksen jälkeen.

Kromosfäärissä kulkiessaan Siwarha jättää jälkeensä ”peräaallon”, joka on fysiikaltaan suunnilleen sama kuin veneellä, joka liikkuu vedessä. Veneen perään syntyy vana ja peräaalto (wake).

Koska Siwarha kiertää noin 43 km/s nopeudella, ja ympäröivän kaasun äänennopeus on vain noin 6 km/s, kumppanitähti liikkuu yliäänennopeudella (Mach-luku n. 7). Tämä luonnollisesti vaikuttaa kromosfäärin plasmaan. Siwarhan liike keskittää kaasua sen eteen (kompressio), mutta ennen kaikkea sen taakse muodostuu laajeneva peräaalto.

Kun Siwarha on meistä katsoen tähden edessä, peräaalto on vielä suhteellisen kapea ja piilossa tähden takana. Ohituksen jälkeen aalto laajenee sivuille, ja se peittää yhä suuremman osan Betelgeusen pinnasta. Aallossa oleva tiheämpi kaasu imee valoa, mikä näkyy spektrissä lisääntyneenä absorptiona ja selittää, miksi Betelgeuse himmenee tämän pitkän jakson aikana.

Tämä malli selittää monia Betelgeusen aiemmin arvoituksellisista piirteistä. Tällä hetkellä olemme tilanteessa, jossa Siwarha on Betelgeusen takana (vaihe 0,5). Tutkijat laskevat, että kumppanitähti tulee näkyviin jälleen elokuussa 2027.

Tämä uuden tutkimuksen mukana meillä on nyt vahva spektroskooppinen todiste siitä, että Betelgeusen monimutkainen kaasudynamiikka ohjautuu sen kromosfäärissä piileskelevän kumppanin tahdissa.

Lähde

Tutkimus on julkaistu arXiv-palvelussa 5.1.2026 otsikolla Betelgeuse: Detection of the Expanding Wake of the Companion Star.

 

 

 

Hubble paljastaa Cloud-9:n – epäonnistuneen galaksin jäänteen

KAK — ESA/NASA lehdistötiedote 5.1.2026

NASA:n ja ESAn Hubble-avaruusteleskooppia hyödyntävä tutkimusryhmä on tunnistanut täysin uudenlaisen tähtitieteellisen kohteen: tähdettömän, kaasupitoisen ja pimeän pilven, jota pidetään varhaisen galaksimuodostuksen jäänteenä. Kohde tunnetaan lempinimellä Cloud-9, ja se on ensimmäinen varmistettu havainto tämänkaltaisesta objektista koko maailmankaikkeudessa.

Löytö syventää ymmärrystämme galaksien syntyprosesseista, varhaisesta maailmankaikkeudesta sekä pimeän aineen luonteesta.

Kuvan magenta pilvi on Cloud-9. Se sijaitsee noin 14 miljoonan valovuoden etäisyydellä Maasta. Havainnot pilvestä on tehty Very Large Arraysta (VLA) radioteleskoopilla. Katkoviivaympyrä osoittaa voimakkainta radiosäteilyn aluetta, josta tutkijat etsivät tähtiä. NASA:n/ESA Hubble Space Telescopen Advanced Camera for Surveys -kameran seurantahavainnot eivät kuitenkaan löytäneet tähtiä pilvestä. Muutamat kohteet alueella ovat taustagalakseja.

Kuvaotsikon alapuolella on väriavain, johon on merkitty tutkimuksessa käytetyt aallonpituudet F606W: n sinisenä, F814W oranssina ja Radio VLA: n violettina koodina. Vasemmalla alhaalla on vaakaviiva, joka vastaa 2 000 valovuoden ja 30 kaarisekunnin pituutta. Oikeassa alakulmassa on kompassinuolia, joiden itä osoittaa kello 10 ja pohjoiseen, joka osoittaa kello 2. Kuva NASA, ESA. G. Anand (STScI) ja A. Benitez-Llambay (Univ. of Milan-Bicocca); Kuvankäsittely: J. DePasquale (STScI) (käytetty).

”Tämä on tarina epäonnistuneesta galaksista”, sanoo tutkimuksen päätutkija Alejandro Benitez-Llambay (Milano-Bicocca-yliopisto). ”Usein opimme tieteessä enemmän siitä, mikä ei toimi, kuin siitä mikä toimii. Tässä tapauksessa tähtien puuttuminen kertoo, että olemme löytäneet galaksin alkukantaisen rakennuspalikan, joka ei koskaan kehittynyt galaksiksi”.

Tutkimusryhmän mukaan Cloud-9 toimii harvinaisena ikkunana pimeän aineen hallitsemaan maailmankaikkeuden osaan.

Tutkimusryhmän jäsen Andrew Fox (AURA/STScI) mukaan teoriat ennustavat, että suurin osa maailmankaikkeuden massasta on pimeää ainetta, mutta sen suora havaitseminen on vaikeaa. Cloud-9 tarjoaa harvinaisen mahdollisuuden tarkastella rakennetta, jossa pimeä aine hallitsee ilman tähtien häiritsevää vaikutusta.

Tieteellisesti kohde luokitellaan Reionization-Limited HI Cloudiksi (RELHIC). HI tarkoittaa neutraalia vetyä, ja RELHIC viittaa varhaisessa maailmankaikkeudessa syntyneeseen vetypilveen, joka ei koskaan aloittanut tähtien muodostumista. Tällaisia kohteita on pitkään ennustettu teoreettisissa malleissa, mutta niiden olemassaolosta ei aiemmin ollut varmaa havaintotodistetta.

Ratkaiseva askel oli Hubblen kohdistaminen pilveen.

Tutkimuksen pääkirjoittaja Gagandeep Anand (STScI) painottaa, että ilman Hubblea olisi ajateltu sen olevan himmeä kääpiögalaksi, jonka tähtiä maanpäälliset teleskoopit eivät vain kykene havaitsemaan. Hubblen herkkyys kuitenkin varmistaa sen, että pilvessä ei ole lainkaan tähtiä.

Cloud-9:n löytyminen oli tutkijoille yllätys. Se poikkeaa selvästi muista Linnunradan läheltä tunnetuista vetypilvistä: se on pienempi, tiiviimpi ja poikkeuksellisen pallomainen. Pilven ytimen halkaisija on noin 4 900 valovuotta, ja se sisältää neutraalia vetyä noin miljoonan Auringon massan (M_☉) verran.

Pilven dynamiikka viittaa kuitenkin siihen, että kaasun painetta vastapainona hallitsee huomattavasti suurempi pimeän aineen massa. Mallien perusteella Cloud-9:n kokonaismassa on noin 5 miljardia M_☉, mikä tarkoittaa, että se on voimakkaasti pimeän aineen hallitseva rakenne.

Cloud-9 löydettiin alun perin kolme vuotta sitten Kiinassa sijaitsevan FAST-radioteleskoopin laajassa kartoituksessa, ja havainto varmistettiin myöhemmin Green Bank -teleskoopilla ja Very Large Array -järjestelmällä. Vasta Hubble mahdollisti sen lopullisen varmistamisen, että kyseessä on täysin tähdetön kohde.

Pilvi sijaitsee lähellä spiraaligalaksia Messier 94 (M94) ja on nimetty yksinkertaisesti sen mukaan, että se oli yhdeksäs M94:n ympäristöstä tunnistettu kaasupilvi. Korkean resoluution radiohavainnot paljastavat lieviä kaasun vääristymiä, jotka voivat viitata vuorovaikutukseen pilven ja galaksin välillä.

Tutkijoiden mukaan Cloud-9 sijaitsee eräänlaisessa tasapainotilassa. Jos se olisi ollut merkittävästi massiivisempi, se olisi romahtanut ja aloittanut tähtien muodostumisen. Jos se olisi ollut kevyempi, sen kaasu olisi todennäköisesti hajonnut ja ionisoitunut ympäristön vaikutuksesta. Nykyisessä muodossaan se on säilynyt kosmisena jäänteenä.

Tähtien täydellinen puuttuminen tekee Cloud-9:stä poikkeuksellisen arvokkaan tutkimuskohteen. Se mahdollistaa pimeän aineen ja kaasun ominaisuuksien tarkastelun ilman tähtien ja galaksien kirkasta säteilyä, joka yleensä peittää alleen nämä rakenteet.

Tutkimustulos on julkaistu The Astrophysical JournalLetters -lehdessä ja esiteltiin American Astronomical Societyn 247. kokouksessa.

 

 

 

Jättipilkku Auringossa

KAK – Marraskuun 29. päivän aikana Auringon näkyvälle puolella on kiertynyt pilkkuryhmä AR 14294, jonka koko on viimeisimpien havaintojen mukaan 1 100 MSH (miljoonasosaa). Ensimmäiset havainnot pilkkuryhmästä tehtiin jo viime viikolla, ei kuitenkaan Maasta tai Maan kiertoradalla olevasta SDO:sta, vaan Marsista. Siellä Jezero-kraaterissa oleva Perseverance-kulkija valokuvasi pilkkuryhmän marraskuun 25. päivänä. 

Auringonpilkkuryhmät AR 14294 ja 14296 muodostavat hyvin suuren kokonaisuuden, jonka voisi nähdä paljain silmin. Muista toki käyttää suojalaseja, jos pääset yritäämään havaitsemista! Vasemmalla on SDO:n ottama kuva laajakaistaisessa valossa ja oikealla pilkkuryhmien magneettinen rakenne. Kuvat NASA / SDO.

 

Kuvaaminen oli rutiini toimenpide, joka tehdään päivittäin Preseverancen Mastcam-Z:lla. Kuvaamisen tarkoituksena on tarkkailla Marsin ilmakehässä olevan pölyn määrää. Se käy parhaiten vastavaloon, kuvassa on siis ilmakehässä leijuvan pölyn lisäksi Aurinko. Vaikka Aurinko näkyykin kuvassa lähes ylivalottuneena, sopivalla kuvankäsittelyllä myös suurikokoiset auringonpilkut on mahdollista saada näkymään. Tämä ominaisuus ei ollut suunnitelmissa kulkijaa suunniteltaessa, mutta se on mukava bonus tutkijoille.

Mastcam-Z ei ole kovinkaan erotuskykyinen, sillä Aurinko näkyy kuvissa halkaisijaltaan noin 90 pikselin kokoisena. Näin ollen auringonpilkkujen tulee olla erittäin suuria erottuakseen kuvista. Kuvista voidaan arvioida auringonpilkun koko, joka oli noin 15-kertainen maapallon kokoon verrattuna.

Pilkkuryhmä 4294 on luokiteltu magneettisesti beeta–gamma–deltaksi, joka tarkoittaa suhteellisen monimutkaista magneetista rakennetta. Määritelmän mukaan se on auringonpilkkuryhmä, jolla on beeta-gamma-tyypin magneettinen rakenne, mutta joka sisältää yhden (tai useamman) deltatyypin auringonpilkun. Delta-tyyppi tarkoittaa puolestaan sitä, että saman penubran sisällä on erinapaiset umbrat.

Eikä tässä vielä kaikki, sillä aivan 4294-pilkkuryhmän jälkipuolelle on syntynyt pilkkuryhmä 4296. Sen koko on noin 500 MSH ja magneettinen tyyppi on beeta (kaksinapainen). Nämä molemmat ryhmät näyttävät yhdessä muodostavan mielenkiintoisen rakenteen, jossa voidaan odottaa tapahtuvan voimakkaita flarepurkauksia. Pilkkuryhmälle 4294 ennustetaankin 15 % ja pilkkuryhmälle 4296 5% mahdollisuutta tuottaa X-luokan flarepurkauksia lähiaikoina.

Eikä kannata unohtaa myös pilkkuryhmien suurta kokoa. Jo nyt 4294 on niin suurikokoinen, että sen voisi hyvissä olosuhteissa näkyä paljain silmin. Valitettavasti Suomessa tähän aikaan vuodesta Auringon näkyminen ei ole kovinkaan todennäköistä pilvisyyden vuoksi. Mutta jos sellainen ihme tapahtuisi, niin suojalasilla varustautuneena paljain silmin voisi yrittää sen havaitsemista.

Lisätietoja

Lue paljain silmin näkyvistä auringonpilkuista Aurinkoilmiö-blogista artikkelista ”Ilmiö Auringossa: Kun pilkun voi nähdä paljain silmin”.

 

 

 

 

ESCAPADE-tehtävän luotaimet lähtivät kohti Marsia

KAK – NASAn uusin aurinkotuulta ja sen vaikutuksia Marsin kiertoradalla havainnoivan ESCAPADE-tehtävän ^[1] kaksoisluotaimet laukaistiin avaruuteen Cape Canaveralista marraskuun 13. päivänä 22.55 Suomen aikaa. Kantorakettina oli Blue Origin yhtiön New Glen (NG-2) kantoraketti ^[2].

 

Molemmat luotaimet (Blue ja Gold) ovat rakenteeltaan identtiset. Kuva NASA.

Noin 33 minuuttia lähdön jälkeen luotaimet irrotettiin kantoraketista. Kello T+33.18 irrotettiin Blue-luotain ja 30 sekuntia myöhemmin Gold-luotain. Nimet tulevat Kalifornian yliopiston Berkeleyn koulun väreistä.  Luotaimet tulevat asettumaan aluksi Maan Lagrangen L2-pistettä kiertävälle radalle, jossa ne odottavat Maan ja Marsin asettumista sopiviin asemiin. Alkulennon aikana tutkimuslaitteet ja luotaimen lennon hallinnan laitteet tarkistetaan ja säädetään toimimaan suunnitellusti.

Varsinainen marslento alkaa vuoden kuluttua marraskuussa 2026. Silloin luotaimet ohjataan kulkemaan hyvin läheltä Maata, jolloin Oberthin efektin vaikutuksesta ne saavat lisäimpulssin planeettojen väliselle lennolle. Tällainen rata mahdollistaa mahdollisimman pienen polttoainemäärä lennon toteuttamiseen. Nykyisin tällaisia linkoratoja käytetään lähes aina planeettojenvälisten luotainten ratojen muokkaamiseen ja tarvittavan lisänopeuden hankkimiseen.

Polttoaineen säästämiseksi luotaimet odottavat sopivaa ajankohtaa Marsiin vivälle radalle Lagrangen pisteen L2 radalla. Sen jälkeen ne käyttävät linkorataa, jonka avulla luotaimet saavat lisäenergiaa maapallolta. Kuva NASA.

 

Lento Marsiin kestää 10 kuukautta, jonka aika tehdään tarvittavia ratakorjauksia (TCM), jotta luotaimet saapuisivat perille juuri oikeaan aikaan. Syyskuussa 2027 luotaimet asettuvat Marsin kiertoradalle [4]. Loka-joulukuussa rataa muutetaan hiljalleen hieman matalammalle radalla.  Toisistaan irrotetut luotaimet asettuvat aluksi samalle kiertoradalle (kesäkuu 2028) ja niiden etäisyys on lentoaikana mitattuna enintään 4 – 30 minuuttia. Rataa kutsutaan lempinimellä ”helminauha”. Kiertorata mahdollistaa aurinkotuulessa tapahtuvien nopeiden muutosten havaitsemisen.

Seuraava lennon vaihe alkaa joulukuussa 2028, jolloin luotaimet siirtyvät omille radoilleen. Gold-luotain kasvattaa suurinta etäisyyttä Marsistaan ja vastaavasti Blue-luotain laskee sitä. Muutosten myötä luotaimet mittaavat Marsina magnetosfäärissa eri alueita. Tämä vaihe jatkuu toukokuuhun 2029, jonka jälkeen toistaiseksi suunnitelmissa oleva tutkimustoiminta päättyy. On luotaimet ja niiden havaintoinstrumentit käyttökelpoisessa kunnossa ja onko polttoaineita riittävästi jäljellä ratakorjauksiin, ovat sellaisia kysymyksiä, jotka ratkeavat ajan kanssa. NASA on kuitenkin pyrkinyt käyttää toimintakuntoisia avaruusluotaimia niin pitkään kuin mahdollista, joten hyvällä onnella Goldin ja Bluen tarina jatkuu – ehkä!

Lennon ensimmäisessä havaintovaiheessa luotaimet ovat samalla radalla Marsia kiertäen. Tälainen rata mahdollistaa lyhytaikaisten ilmiöiden havaitsemisen. Kuva NASA.

Luotaimet ovat rakenteellisesti samanlaisia ja kummassakin niistä on samat havaintoinstrumentit ^[3]. Laitteiden tekemien havaintojen avulla tutkijat pyrkivät ymmärtämään Marsin magnetosfäärin rakennetta ja prosesseja, jotka vaikuttavat ja ohjaavat ionivirtoja. Aikaisemmin tällaista kahden luotaimen avilla tehtyä tutkimusta ei ole tehty Marsin kiertoradalla. 

Jälkimmäisellä havaintokaudella luotaimet ovat omilla radoillaan, joten niiden havainnot mahdollistavat  kausaalisien riippuvuuksien tutkimisen. Kuva NASA.

 Toinen tärkeä tutkimuskohde on aurinkotuulen energiavirtojen kulkeutuminen ja liikemäärän vaikutus nykyiseen magnetosfääriin. Kolmas tavoite on aurinkotuulen vuorovaikutusprosessit ovat tärkeimpien tavoitteiden joukossa, jolla pyritään selvittämään, miten aurinkotuuli on vaikuttanut Marsin ilmakehän riipiytymiseen aikojen kuluessa. Neljänneksi luotaimet tuottavat tietoa Marsin lähiavaruuden avaruussäästä, sen vaikutuksista Marsiin ja aurinkomyrskyjen vaikutukset planeetan pinnalla. Marsin globaalin magneettikentän puuttuminen on miehitettyjen lentojen ja mahdollisesti Marsin pinnalle perustettavien siirtokuntien yksi vaikeammin hallittavista ihmisten terveyttä ja henkeä vaarantavista tekijöistä.

 

Viitteet

[1] Escape and Plasma Acceleration and Dynamics Explorers

 

[2] New Glenn tekniset yksityiskohdat

Korkeus: 98 metriä

Halkaisija: 7 metriä

Moottorit: 7 × BE-4 (1. vaihe) + 2 × BE-3U (2. vaihe)

Työntövoima: Yli 16,9 MN nousuvaiheessa

Kantokyky: 45 tonnia LEO-kiertoradalle, 13,6 tonnia GTO-kiertoradalle.

Raketissa on tilaa kahdelle ESCAPADE-luotaimelle lisäksi Viasatin HaloNet-demonstraatiokuormalle.

New Glenn on nimetty astronautti John Glennin mukaan, joka oli ensimmäinen amerikkalainen Maan kiertoradalla.

 

[3] Havaintoinstrumentit ovat:

EMAG magnetometri (NASA Goddard)

EESA elektrostaattinen analysaattori – ionit ja elektronit (UC Berekeley)

ELP Langmuir Probe – plasmaominaisuudet (Embry-Riddle)

VIS/IR näkyvän valo ja infrapunaisen valon kamera (Northern Arizona University).

 

Mittaustapa ja tarkkuus:

Magneettikenttä: 3-akselinen vektori mittaus, herkkyys nanotesla-tasolla

Ionit: Energia-alue 10 eV - 30 keV, massaerottelu H⁺, He⁺⁺, O⁺

Elektronit: Energia-alue 1 eV - 50 keV, kulmaerottelu 360°

Plasma: Elektronitiheys ja lämpötila, ionien drift-nopeus

Kuvat: Näkyvä ja infrapuna-alueet, mahdollisuus Marsin vihreiden revontulien havaitsemiseen.

 

[4] Kiertorata (syyskuu 2027)

Kiertoradan tyyppi: Korkea elliptinen rata

Periapsis: ~160 km

Apoapsis: 7,000-10,000 km

Kiertoaika: ~87 tuntia

Kaltevuus: 60°