perjantai 25. lokakuuta 2013

Toistasataa projektia etsii eksoplaneettoja

Taiteilijan näkemys eksoplaneetasta
Kuva NASA/JPL.
Uutisia löydetyistä eksoplaneetoista voimme lukea lehdistä tai kuulla televisiosta lähes päivittäin. Eksoplaneettaoja onkin löydetty runsaasti, mutta silti kukaan ei osaa sanoa aivan tarkkaa lukumäärää. Tämä johtuu yleensä siitä, että useilla eksoplaneettaluetteloita ylläpitävillä organisaatioilla on hieman erilaiset kriteerit hyväksyessään löytöjä rekisteröidyiksi. Esimerkiksi Nasa on erittäin tiukka ja hyväksyy vain eksoplaneetat joista on julkaistu tieteellinen artikkeli jossakin ”oikeassa” tiedejulkaisussa. Nasan luettelossa onkin ”vain” 920 eksoplaneettaa.

Nasan vastapainoksi Exoplanet.eu verkkosivut tietävät kertoa, että eksoplaneettoja tunnetaan varmasti 1010 kappaletta. Sivuilta löytyy myös työkaluja eksoplaneettojen tai tähden ominaisuuksien perusteella katselemiseen luettelosta. Esimerkiksi massan perusteella kaikkien pienimassaisin eksoplaneetta on PSR 1257 12 b, jolle ilmoitetaan arvo (M × sin i)[1] 7×10–5 MJ ,siis kutakuinkin 0,02 maapallon massaa. Sattumalta tähti (millisekuntipulsari[2]) on samalla myös kaikkien aikojen ensimmäinen, jonka kiertoradalta eksoplaneetta löydettiin 1990-luvun alussa.

Tavallisien tähtien kiertoradoilta pienin tällä hetkellä tunnettu planeetta on KOI-1843 b, jonka löydöstä ilmoitettiin tänä vuonna. Sen massa on noin 0,001 MJ eli kutakuinkin 1/3 maapallon massasta. Sen tiheys on suuri, joten se on käytännössä ohuen kivikuoren peittämä rautapallo. Tähti KOI-1843 on myös pieni, massaltaan vain 0,46 auringonmassainen.

Eksoplaneettojen massalle ei ole määritetty ylärajaa ja niinpä Eksoplanet.eu sivuston ylläpitämässä luettelossa on merkitty niinkin suuria massoja kuin 47 MJ. Tämän kokoluokan kohteet ovat kuitenkin määritelty ruskeiksi kääpiöiksi[3], tähdiksi joissa ydinreaktiot eivät ole käynnistyneet.

Eksoplaneettojen etsintää tehdään hyvin monessa paikassa. Exoplanet-sivusto tietää kertoa, että meneillään on kaikkia 91 (jos laskin oikein) etsintäprojektia maanpäällisin laittein. Lisäksi on tai ainakin on ollut kaikkiaan kolmekymmentä avaruudessa olevien observatorioiden havaintoihin perustuvaa projektia.

Etsintäprojektien määrä tuntuu huikealta, mutta täytyy muistaa että projektit ovat yleensä vain pienten tutkimuslaitosten ja yliopistojen projekteja ja ne toimivat yleensä pienellä budjetilla. Ne ovat kuitenkin hyviä harjoitustöitä tuleville tutkijoille.  

Ehkä projektien ääripäinä voidaan pitää Nasan avaruuskaukoputkia ja toisena ääripäänä Amateur Exoplanet Archive[4], joista jälkimmäinen on nimensä mukaisesti tähtiharrastajien projekti. Löytyypä sivuilta myös suomalaisen harrastajan Veli-Pekka Hentusen[5] kolmekymmentä havaintoa kuluneen vuoden aikana.

Tähtiharrastajat voivat olla aivan oikeasti tutkijoiden apuna tasavertaisessa tai jopa ylivoimaisessa asemassa, sillä harrastajia ei rajoita havaintoajan puute (ehkä Suomea lukuun ottamatta). Taitava havaitsija voikin antaa taitonsa ja laitteistonsa erilaisten projektien käyttöön.


Huomautukset

[1] Usein eksoplaneettojen ratakulma suhteessa näkösäteeseemme jää tuntemattomaksi johtuen siitä, että eksoplaneetta on havaittavissa vain yhdellä menetelmällä. Tästä seuraa, että käytetystä havaintomenetelmästä riippuen, voimme määrittää vain planeetan suurimman tai pienimmän massan.  Tällöin puutteellinen tieto massa-arviossa ilmaistaan merkitsemällä massan yhteyteen laskentakaava (M × sin i), joka siis kertoo että ilmoitettu massa on arvion yläraja. Kaavassa i-kirjain merkitsee radan kaltevuutta (inklinaatiota) näkösäteemme suhteen.

[2] Millisekuntipulsari on nopeasti pyörivä neutronitähti, jonka magneettiselta navalta lähtöisin oleva hiukkassuihkun emittoima radiosäteily havaitaan nopeina, millisekuntien luokaan olevina pulsseina. Jokainen pulssi vastaa yhtä pyörähdystä, joten pulsari pyörii itsensä ympäri satoja kertoja sekunnissa.

[3] Ruskeiksi kääpiöiksi on määritelty massaltaan 13–80 MJ tähdet. Aivan massiivisimpia lukuun ottamatta tähtien säteilemä infrapunainen valo on peräisin tähden luhistumisesta. 80 MJ massaisten ruskeiden kääpiöiden on ajateltu pystyvän käynnistämään ydinfuusion, jossa raskas vety, deuterium (D), fuusioituu heliumiksi. Deuteriumia ei kuitenkaan ole paljoa joten fuusio ja energiantuotanto lakkaavat jonkin ajan kuluttua.



Ei kommentteja:

Lähetä kommentti