Uusi teoria ehdottaa "mustan aukon tähtiä" ratkaisuksi punaisten pisteiden arvoitukseen

KAK – James Webb -avaruusteleskooppi (JWST) on jälleen kerran haastanut käsityksemme maailmankaikkeudesta. Sen ottamissa kuvissa on havaittu pieniä, punaisia pisteitä, jotka eivät tunnu sopivan nykyisiin malleihin galaksien muodostumisesta. Nyt uusi teoria ehdottaa, että nämä kohteet voisivat olla aivan uudenlainen taivaankappale. Tutkijat käyttivät tästä nimitystä "mustan aukon tähti".

Taiteilijan näkemys ”mustan aukon tähdestä”. Kuva on kaaviollinen ja tähden keskellä on massiivinen musta aukko kertymäkiekkoineen. Piirros ei ole mittakaavassa, sillä mustan aukon ympärille kertynyt kaasukehä on paljon laajempi ja massiivisemmi kuin mitä kaavio antaa ymmärtää. Kaasukehä on juuri se minkä näemme punaisina pisteinä. Kuva © MPIA / Hda / T. Müller / A. de Graaff.

James Webb -teleskoopin kyky tehdä havaintoja kaukaa menneisyydestä on paljastanut joukon kohteita, jotka vaikuttavat olevan liian massiivisia sijaitakseen niin varhaisessa maailmankaikkeudessa. Nämä "pienet punaiset pisteet" eivät näytä sopivan perinteiseen malliin siitä, miten galaksit ja supermassiiviset mustat aukot niiden keskustoissa kehittyvät.

Yksi tällainen kohde, lempinimeltään "The Cliff", on erityisen mielenkiintoinen. Sen ominaisuudet eivät vastaa sitä, mitä odottaisimme nuorelta galaksilta.

Ratkaisuksi tähän arvoitukseen on ehdotettu uutta teoriaa, joka esittelee "mustan aukon tähdet". Nämä eivät ole tähtiä perinteisessä mielessä, vaan supermassiivisia mustia aukkoja, joita ympäröi paksu, myrskyisä kaasuvaippa.

Tässä mallissa musta aukko kerää ympärilleen valtavan määrän kaasua, joka muodostaa sen ympärille tiheän kuoren. Tämä kaasuvaippa peittää mustan aukon ja sen kertymäkiekon näkyvistä, ja sen sijaan näemme vain kaasun hehkun – punaisen pisteen. Tämä selittäisi, miksi kohteet näyttävät niin kirkkailta ja punaisilta, ja miksi ne vaikuttavat olevan niin massiivisia.

Jos teoria mustan aukon tähdistä osoittautuu todeksi, se mullistaisi käsityksemme varhaisesta maailmankaikkeudesta. Se voisi selittää, miten supermassiiviset mustat aukot kasvoivat niin suuriksi niin nopeasti universumin historian alkuvaiheessa.

 

Punaiset pisteet ja "The Cliff"

James Webb -avaruusteleskooppi on suunniteltu näkemään maailmankaikkeuden kaukaisimpiin ja varhaisimpiin kolkkiin. Tutkiessaan näitä varhaisia vaiheita, noin 700 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen, teleskooppi on löytänyt lukuisia kohteita, joita on alettu kutsua punaisiksi pisteiksi.

Nämä kohteet ovat hämmentäneet tutkijoita, koska ne näyttävät olevan liian kehittyneitä ja massiivisia ollakseen olemassa niin varhain maailmankaikkeuden historiassa. Niiden punainen väri viittaisi vanhoihin tähtiin, mutta niiden kirkkaus ja koko eivät sovi yhteen tunnettujen galaksimallien kanssa.

"The Cliff" erottui punaisten pisteiden joukosta selvästi. Sen valon spektri on äärimmäisen poikkeava. Spektrissä näkyi jyrkkä pudotus, jota kutsutaan Balmerin harppaukseksi. Tämä ilmiö liittyy vetyatomien ionisoitumiseen, ja "The Cliffillä" se oli kaksi kertaa voimakkaampi kuin missään aiemmin havaitussa kaukaisessa kohteessa. Tällainen voimakas signaali viittasi siihen, että valo ei tule tavanomaisesta tähtien joukosta, vaan yhdestä, massiivisesta lähteestä.

Koska "The Cliffin" kaltaisten kohteiden ominaisuudet eivät sopineet yhteen olemassa olevien teorioiden kanssa, tutkijoiden oli ajateltava laatikon ulkopuolelta. Perinteiset selitykset eivät riittäneet.

Tutkijaryhmä kehitti uuden mallin, mustan aukon tähden. Tässä mallissa ei ole kyse tähdestä sanan perinteisessä merkityksessä, vaan supermassiivisesta mustasta aukosta, jota ympäröi tiheä ja myrskyisä vetykaasuvaippa. Kaasuvaippa syntyy nopeasti materian kertymisestä musta aukon ympärille. Se kuumenee ja emittoi sähkömagneetista säteilyä lähes kaikilla aallonpituuksilla. Tämä kuuma kaasuvaippa peittää alleen mustan aukon ja sen kuuman kertymäkiekon. Kaasun läpi kulkeva valo muuttuu ja saa aikaan juuri sellaisen voimakkaan ja jyrkän Balmerin harppauksen, joka "The Cliff" -kohteessa havaittiin. Simulaatiot, jotka perustuivat tähän malliin, vastasivat erittäin tarkasti "The Cliffin" havaittua spektriä. Tämä antoi vahvaa tukea teorialle, että kyseessä voisi olla aivan uudenlainen taivaankappale.

"Mustan aukon tähti" -malli on tällä hetkellä vahvin ehdokas selittämään "The Cliffin" kaltaisten äärimmäisten kohteiden olemassaolon. Se tarjoaa elegantin ratkaisun siihen, miksi nämä kohteet näyttävät yhdeltä massiiviselta, punaiselta ja kylmältä "tähdeltä" monien erillisten tähtien sijaan. Malli voisi myös selittää, miten supermassiiviset mustat aukot kasvoivat niin nopeasti varhaisessa maailmankaikkeudessa.

On kuitenkin tärkeää muistaa, että malli on vielä uusi ja hypoteettinen. Se vaatii lisää havaintoja ja tutkimusta vahvistuakseen.

Ennen "mustan aukon tähti" -mallia "pienille punaisille pisteille" on ehdotettu myös muita selityksiä:

Erittäin tiheät ja pölyiset nuoret galaksit: Yksi johtavista teorioista oli, että kohteet ovat äärimmäisen tiheitä ja pienikokoisia galakseja, joissa syntyy valtavasti uusia tähtiä. Tässä mallissa galaksit olisivat niin paksun pölyvaipan peitossa, että vain punainen valo pääsisi siitä läpi, mikä selittäisi niiden värin. Ongelmana tässä mallissa on, että se vaatisi tähtien syntyvän niin kiivaaseen tahtiin, että se haastaa nykyiset mallit galaksien muodostumisesta.

Aktiiviset galaksiytimet (AGN): Toinen vaihtoehto on, että kohteet ovat supermassiivisia mustia aukkoja, jotka ovat galaksiensa keskustoissa ja keräävät aktiivisesti ainetta (AGN, Active Galactic Nucleus). Nämä kohteet olisivat myös paksun pölyn peitossa. Vaikka monissa "pienissä punaisissa pisteissä" onkin havaittu merkkejä aktiivisista galaksiytimistä, tämä teoria ei yksinään selitä "The Cliffin" kaltaisten kohteiden äärimmäisiä ominaisuuksia, kuten erittäin voimakasta Balmerin harppausta. Lisäksi monilta kohteilta puuttuu röntgen- ja radiosäteily, jota tyypillisesti odotettaisiin AGN-kohteilta.

Koska "mustan aukon tähti" on toistaiseksi hypoteettinen malli, tutkijoiden ensisijainen tavoite on kerätä lisää todistusaineistoa, joka joko tukee tai kumoaa sen. Suunnitelmat jatkotutkimuksille ovatkin monipuolisia ja keskittyvät juuri mallin heikkojen kohtien ja ennusteiden testaamiseen.

 

Suunnitelmat jatkotutkimuksille

Jatkotutkimusten päätavoite on erottaa "mustan aukon tähti" -kandidaatit muista mahdollisista selityksistä, kuten äärimmäisen pölyisistä galakseista tai perinteisistä aktiivisista galaksiytimistä (AGN).

Ensimmäinen askel on käydä läpi kaikki James Webb -teleskoopin keräämä data ja etsiä järjestelmällisesti lisää "The Cliffin" kaltaisia kohteita, joilla on poikkeuksellisen voimakas spektri. Mitä suurempi otos samankaltaisia kohteita löydetään, sitä paremmin niiden yhteisiä ominaisuuksia voidaan tutkia ja verrata teorioihin.

Tutkijat pyrkivät myös saamaan entistä tarkempia ja syvempiä spektrejä "The Cliffistä" ja muista mahdollisista kandidaateista. Tavoitteena on etsiä heikkoja merkkejä kaasun liikkeestä ja koostumuksesta. Tällainen data voisi paljastaa yksityiskohtia kaasun nopeudesta ja lämpötilasta, mikä auttaisi varmistamaan, onko kyseessä kaoottinen kaasuvaippa vai esimerkiksi järjestäytyneemmin pyörivä galaksin kiekko.

Näiden jatkotutkimusten avulla tiedeyhteisö pyrkii pala palalta kokoamaan palapeliä ja selvittämään, onko James Webb -avaruusteleskooppi todella löytänyt ensimmäiset todisteet täysin uudentyyppisestä taivaankappaleesta.

 

Lähteet

[1] “Black Hole Stars” could solve JWST riddle of overly massive early galaxies” Max Plancj Institute:n lehdistötiedote, 12.9.2025.

[2] "A remarkable ruby: Absorption in dense gas, rather than evolved stars, drives the extreme Balmer break of a little red dot at z = 3.5", by A. de Graaff et al. Published in Astronomy & Astrophysics, 2025, 701, A168.

 

 

3I/ATLAS on tavanomaisen kokoinen

KAK / ESA lehdistötiedote — Kansainvälinen tutkimusryhmä, johtajanaan David Jewitt (Department of Earth, Planetary and Space Sciences, UCLA, Los Angeles, CA 90095), on ottanut kaikkien aikojen terävimmän kuvan odottamattomasta tähtienvälisestä komeetasta 3I/ATLAS käyttämällä NASA:n/ESA:n Hubble-avaruusteleskooppia.

Tämä kuva tähtienvälisestä komeetasta 3I/ATLAS otettiin Hubble-avaruusteleskoopin laajakenttäkameralla 21. heinäkuuta 2025. Mittakaavapalkki on merkitty kaarisekunneissa. Pohjois- ja itäkompassinuolet osoittavat kuvan suunnan taivaalla. Tämä kuva on otettu näkyvän valon (max. 587,4 nm) aallonpituudella. Kuva: NASA, ESA, D. Jewitt (UCLA); kuvankäsittely: J. DePasquale (STScI).

Hubble-havaintojen ansiosta tähtitieteilijät voivat arvioida tarkemmin komeetan jäisen ytimen kokoa. Ytimen halkaisijan yläraja on 5,6 kilometriä, vaikka se voisi olla vain 320 metriä, tutkijat raportoivat. Hubble-kuvat asettavat tiukemmat rajoitukset ytimen koolle kuin aiemmat maanpäälliset arviot. Komeetan kiinteää ydintä ei voi tällä hetkellä havaita suoraan edes Hubblen avulla. Muiden observatorioiden, kuten NASA/ESA/CSA:n James Webb -avaruusteleskoopin, havainnot tulevat tarkentamaan tietojamme komeetasta, koon lisäksi myös sen kemiallisesta koostumuksesta.

Hubble kuvasi komeetan Auringon lämmittämältä puolelta purkautuvan pölypilven ja ytimestä poispäin virtaavan pölypyrstön. Tutkimustietojen mukaan massahäviö vastaa komeettoja, jotka havaitaan ensimmäisen kerran noin 480 miljoonan kilometrin etäisyydellä Auringosta. Pölymäärä on yhtäläinen aiemmin havaittujen Aurinkokuntaan kuuluvien ja Aurinkoa lähestyvien komeettojen massahäviön kanssa. Suuri ero on siinä, että tämä tähtienvälinen vierailija on peräisin jostain toisesta tähtikunnasta muualta Linnunradastamme.

3I/ATLAS kulkee Aurinkokuntamme läpi noin 58 km/s nopeudella, mikä on suurin koskaan mitattu vierailevalle kappaleelle. Tämä vauhti on todiste siitä, että komeetta on ajelehtinut tähtienvälisen avaruuden halki miljardeja vuosia. Useiden tähtien ja tähtisumujen ohitusten gravitaatiovaikutus on kiihdyttänyt komeetan nopeutta. Mitä kauemmin 3I/ATLAS on ollut tähtienvälisessä avaruudessa, sitä suuremmaksi sen nopeus on kasvanut.

Tutkimus julkaistaan The Astrophysical Journal Letters -lehdessä. Se on jo saatavilla täällä.

Tähtitieteilijät löysivät uuden sednoidin

KAK – Kansainvälinen tutkijaryhmä on löytänyt ^[4] uuden sednoidin. Nimitys sednoidi tulee Sedna kuiperoidista, joka kiertää kaukana Neptunuksen radan ulkopuolella. Löydetty kiertolainen tunnetaan tunnuksella 2023 KQ14 ja siitä on käytetty ei-niin virallista nimeä Ammoniiti. Kansainvälinen tähtitietelijöiden unioni nimeää virallisesti löydetyn kappaleen myöhemmin.

Tekoälyn luoma havainnekuva ”Ammoniitista” Kuva: Ying-Tung Chenin (ASIAA) 

Kohde löydettiin osana FOSSIL-tutkimusprojektia ^[3] (Formation of the Outer Solar System: An Icy Legacy). Kohde löydettiin Subaru-teleskoopilla ^[2] maalis-, touko- ja elokuussa 2023 tehtyjen havaintojen avulla.  Ensimmäisten havaintojen jälkeen heinäkuussa 2024 Kanada-Ranska-Havaiji-teleskoopilla tehdyt seurantahavainnot ja tunnistamattomien havaintojen etsintä muiden observatorioiden vanhoista tiedoista mahdollistivat tähtitieteilijöiden seurata kohteen kiertorataa 19 vuoden ajan. Erikoisen kaukaisen kiertoratansa ^[1] vuoksi 2023 KQ ₁₄ on luokiteltu "sednoidiksi", joten se on vasta neljäs tunnettu esimerkki tästä harvinaisesta kohdetyypistä.

Ammoniitin (punainen) kiertorata ja kolmen muun sednoidin kiertoradat. Keskellä oleva syaani ympyrä edustaa Neptunuksen kiertorataa. Kuva: Ying-Tung Chen (ASIAA).

Se, että 2023 KQ ₁₄ kiertorataa muiden sednoidien radoista, viittaa siihen, että ulompi aurinkokunta on monimuotoisempi ja monimutkaisempi kuin aiemmin on ajateltu. Tämä löytö asettaa myös uusia rajoituksia hypoteettiselle yhdeksännelle planeetalle. Jos yhdeksäs planeetta on olemassa, sen kiertoradan on sijaittava kauempana kuin tyypillisesti ennustetaan.

Japanin kansallisen tähtitieteellisen observatorion tohtori Yukun Huang, joka suoritti kiertoradan simulaatioita, kommentoi: ”Se, että 2023 KQ ₁₄ :n nykyinen kiertorata ei ole linjassa kolmen muun sednoidin kiertoradan kanssa, vähentää yhdeksännen planeetan hypoteesin todennäköisyyttä. Huang kuitenkin selittää lausuntoaan seuraavasti: ”On mahdollista, että Aurinkokunnassa on joskus ollut planeetta, mutta se on myöhemmin sinkoutunut ulos, mikä on aiheuttanut nykyään näkemämme epätavalliset kiertoradat.”

Tämän löydön merkityksestä tohtori Fumi Yoshida toteaa: ”2023 KQ ₁₄ löydettiin kaukaiselta alueelta, jossa Neptunuksen gravitaatiolla on vain vähän vaikutusta. Pitkänomaisten kiertoratojen ja pitkien perihelin etäisyyksien omaavien kohteiden läsnäolo tällä alueella viittaa siihen, että muinaisena aikana, kun 2023 KQ ₁₄ muodostui, tapahtui jotain poikkeuksellista. Näiden ainutlaatuisten, kaukaisten kohteiden kiertoradan kehityksen ja fysikaalisten ominaisuuksien ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää Aurinkokunnan koko historian ymmärtämiseksi. Tällä hetkellä Subaru-teleskooppi on yksi harvoista maapallon teleskoopeista, jotka pystyvät tekemään tällaisia löytöjä. Olisin iloinen, jos FOSSIL-tiimi voisi tehdä paljon lisää tällaisia löytöjä ja auttaa piirtämään täydellisen kuvan Aurinkokunnan historiasta.”

Tämä animaatio näyttää 2023 KQ14:n ("ammoniitti") liikkeen useiden tuntien ajan. Kuva: NAOJ, ASIAA

Tutkimuksen ensimmäinen kirjoittaja ja ASIAA:n tukitieteilijä, tohtori Ying-Tung Chen, huomautti, että ammoniitti on neljäs löydetty Sednan kaltainen kohde. Tri Chen korosti, että vaikka aiemmin tunnetuilla Sednan kaltaisilla kohteilla on suunnilleen samanlaiset kiertoradat, Ammoniitin kiertorata on suunnaltaan vastakkainen. Jos yhdeksäs planeetta olisi olemassa, on tutkittava syytä, miksi Ammoniitin kiertorata ei ole sama kuin muiden sednoidien kiertorata. Ammoniitin olemassaolo rajoittaa myös yhdeksännen planeetan mahdollisia kiertorataparametreja. "Ammoniitin löytäminen on kuin puuttuvan palan löytämistä aurinkokunnan rajaseudulta", tri Chen sanoi. "Se laajentaa ymmärrystämme erittäin kaukaisten transneptunisten kohteiden kiertoratojen jakautumisesta."

”Ammoniitin löytämisen merkitys ulottuu paljon yhden kaukaisen kohteen lisäämistä pidemmälle”, sanoo vastaava kirjoittaja ja ASIAA:n tutkija, tohtori Shiang-Yu Wang. ”Ammoniitin kiertorata kertoo meille, että jokin muovasi ulkoaurinkokuntaa jo hyvin varhaisessa vaiheessa. Olipa kyseessä sitten ohikulkeva tähti tai piilossa oleva planeetta, tämä löytö tuo meidät lähemmäksi totuutta.”

 

Lähteet

https://www.nao.ac.jp/en/news/science/2025/20250715-subaru.html

https://press.asiaa.sinica.edu.tw/ASIAA_TAIWAN_News/250715

https://subarutelescope.org/en/results/2025/07/14/3574.html

 

Viitteet

[1] Radan periheli on q = 66 au:n etäisyydellä Auringosta ja sen kiertoradan isonakselin puolikas on a= 252 au, radan inklinaatio on noin i= 11° ekliptikan suhteen. Simulaatioiden perusteella sen rata on olut stabiili jo 4,5 miljardin vuoden ajan. Vaikka sen nykyinen kiertorata eroaa muiden sednoidien kiertoradoista, simulaatiot viittaavat siihen, että niiden kiertoradat olivat huomattavan samankaltaisia noin 4,2 miljardia vuotta sitten.

Sednan kaltaisten kohteiden tunnusomainen piirre on niiden periheli – lähimpänä Aurinkoa niiden kiertoradoilla oleva piste – joka sijaitsee kaukana Neptunuksen kiertoradasta (noin 30 AU). Aikaisemmin ainoat tunnetut näin kaukana Auringosta sijainneet kohteet olivat Sedna (periheli ~76 AU), 2012 VP₁₁₃ (periheli ~80 AU) ja Leleakuhonua (periheli ~65 AU).

[2] Subaru-teleskooppin pääpeilin halkaisija on 8,2 metriä ja se sijaitsee Maunakealla Havaijilla.

[3] Tämä kansainvälinen tutkimus on osa Formation of the Outer Solar System: An Icy Legacy (FOSSIL) -projektia. Tiimiin kuuluu tutkijoita Taiwanin National Central Universitystä, NAOJ:sta, japanilaisesta Kinki-yliopistosta, Kanadan kansallisesta tutkimusneuvostosta, Korea Astronomy and Space Science Institutesta, Nanjingin yliopistosta Kiinasta ja muista laitoksista. Taiwanilaisia projektin jäseniä tukevat Academia Sinica ja National Science and Technology Council.

[4] Chen, YT., Lykawka, P.S., Huang, Y. et al. Discovery and dynamics of a Sedna-like object with a perihelion of 66 au. Nat Astron (2025). https://doi.org/10.1038/s41550-025-02595-7

 

Etelä-Atlantin anomalian arvoitus ei tunnu ratkeavan

KAK – Olet varmaan joskus kuullut uutisia Etelä-Atlantin anomaliasta. Anomaliasta käytetään SAA-lyhennettä, joka tulee englanninkielisestä nimityksestä South Atlantic Anomaly. Se on alue, jossa Maan ympärillä oleva Van Allenin vyöhyke pääsee lähestymään maanpintaa epätavallisen lähelle. Osaltaan tähän vaikuttaa se, että maapallon magneettinen keskipiste ei ole planeettamme massakeskipisteen kohdalla, vaan on siirtynyt enemmän itäiselle pallon osalle. Tästä seuraa anomalian perusasetelma: magneettikenttä on heikompi Etelä-Atlantin ja Etelä-Amerikan yläpuolella.

Etelä-Atlantin anomalia vuodelta 2023. jossa sinisellä osoitetaan heikentyneen magneettikentän alue. Nyt viisi vuotta myöhemmin muutoksia on jonkin verran tapahtunut, alue on hieman laajentunut ja siirtynyt jonkin verran länteen. Afrikan lounaispuoleinen ”magneettinen tasku” on edelleen jonkin verran heikentynyt lisää.

 Tässä ei kuitenkaan ole koko kuva ilmiöstä. Tieteellisesti SAA on hyvin mielenkiintoinen, sillä siinä tapahtuu hyvin nopeita, muutaman vuoden aikajaksolla havaittavia, muutoksia. Muutaman viime vuoden aikana SAA on laajentunut ja muuttanut muotoaan mutta myös siirtynyt länttä kohti 0,3° vuodessa. Liikkumisen myötä Afrikan lounaispuolelle on syntynyt ”magneettinen tasku” jossa magneettikentän voimakkuus on aikaisempaa heikompi. Syytä muutoksille ei tiedetä, mutta niiden arvellaan johtuvan Maan ulkoytimen sulassa raudassa tapahtuneita virtauksen muutoksia. Nämä muutokset voivat olla myös syynä magneettisen etelänavan (lähellä maantieteellistä pohjoisnapaa) siirtymistä itäiselle pallonpuoliskolle kohti Siperiaa.

Maapallon magneettikenttä ei ole perusdipolikenttä, vaan siinä on paikallisia anomalioita, siis poikkeavuuksia niin suunnan kuin kentänvoimakkuuden suhteen. SAA on näistä poikkeavuuksista merkittävin ja nopeimmin muuttuva. Ilmiönä magneettiset anomaliat ei kuitenkaan ole nykypäivänä syntyneet, vaan niitä on ollut yhtä kauan olemassa kuin maapallolla on magneettikenttä ollut. Ja kuten tiedetään, voimakkaimmillaan anomalioiden kehitys on johtanut siihen, että globaalin magneettikentän magneettinen suunta on ollut päinvastainen nykyiseen verrattuna, joskin suhteellisen lyhyen aikaa kerrallaan. Mitään Auringon kaltaista magneetista sykliä maapallon magneettikentästä ei ole havaittu vaan suunnanmuutokset ovat enemmän tai vähemmän satunnaisia ja kehittynevät näiden anomalioiden seurauksena.

SAAn alue mahdollistaa Auringosta peräisin olevan hiukkassäteilyn tunkeutumisen epätavallisen syvälle maapallon magneettikenttään ja osittain jopa Van Allenin vyöhykkeiden sisäpuolelle. Ilmakehä kuitenkin suojaa maapallon pinnan elämää säteilyn haittavaikutuksilta, mutta kiertoradalla olevat satelliitit ovat vaarassa vaurioitua säteilyn vaikutuksesta. Näin tapahtuu edelleenkin hyvin usein, vaikka nykyisin satelliittien elektroniikka rakennetaan ja ”kovennetaan” säteilyä kestäviksi. Silti taloudelliset menetykset ovat edelleen merkittäviä satelliittien menettämisen ja toiminnan keskeytymisen vuoksi.

SAA-alueen tulevaisuutta on vaikea ennustaa, koska sen syntymekanismia ei tunneta. On mahdollista, että anomalia tulevaisuudessa heikkenee (magneettikenttä vahvistuu normaaliin suuntaan) tai siirtyy aivan toiseen paikkaan. On myös mahdollista toisen suuntainen kehitys, jolloin anomalian magneettikenttä edelleen heikkenee ja laajenee. Joka tapauksessa maapallon magneettikentässä tulee aina olemaan eri asteisia anomalioita.

Lähteet

[1] https://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/rosat/gallery/display/saa.html

[2] https://fi.wikipedia.org/wiki/Etel%C3%A4-Atlantin_anomalia

[3] https://en.wikipedia.org/wiki/South_Atlantic_Anomaly

[4] https://earth-planets-space.springeropen.com/articles/10.1186/s40623-020-01252-9

 

Pitkään odotettu havainto: Betelgeusella on kumppani

KAK – NOIRLab tiedote 21.7.2025 – Tähtitieteilijät ovat löytäneet tähden, joka kiertää uskomattoman tiukasti Betelgeusesta käyttäen NASAn ja Yhdysvaltain kansallisen tiedesäätiön rahoittamaa Alopeke-instrumenttia Gemini North -observatoriossa ^[3]. Tämä löytö ratkaisee pitkään jatkuneen mysteerin tähden vaihtelevasta kirkkaudesta ja tarjoaa tietoa muiden muuttuvien punaisten superjättiläisten taustalla olevista fysikaalisista mekanismeista.

Tässä valokuvassa Betelegeusen kumppanitähti näkyy sinisenä läikkänä. Vaikka kuva näyttääkin piirrokselta, se on kuitenkin oikea valokuva.
Kuva International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA. Image Processing: M. Zamani (NSF NOIRLab).

Betelgeuse on yksi yötaivaan kirkkaimmista tähdistä ja Maata lähin punainen superjättiläinen. Sen tilavuus on valtava, sillä sen säde on noin 700-kertainen kuin Auringon. Tähden ikä on noin kymmenen miljoonaa vuotta. Ihmiset ovat havainneet Betelgeusea Orionin tähdistön olkapäässä paljain silmin jo vuosituhansien ajan ja huomanneet, että tähden kirkkaus muuttuu ajan myötä. Tähtitieteilijät ovat havainneet, että Betelgeusella on noin 400 vuorokauden päävaihtelujakso ja pidempi, noin kuuden vuoden pituinen toissijainen jakso.

Vuosina 2019 ja 2020 Betelgeusen kirkkaus väheni jyrkästi. Tapahtumaa kutsutaan nimellä "Suuri himmennys". Tapahtuma sai jotkut uskomaan, että tähti on muuttumassa supernovaksi nopeasti lähestymässä, mutta tutkijat pystyivät toteamaan, että himmeneminen johtui itse asiassa Betelgeusesta sinkoutuneesta suuresta pölypilvestä.

Suuren himmennyksen mysteeri ratkesi, mutta tapahtuma herätti uuden kiinnostuksen Betelgeusen tutkimiseen, mikä johti tähden arkistotietojen uusiin analyyseihin. Eräs analyysi sai tutkijat ehdottamaan, että Betelgeusen kuuden vuoden vaihtelun syy on kumppanin olemassaolo ^[1]. Mutta kun Hubble-avaruusteleskooppi ja Chandra-röntgensäteilyobservatorio etsivät tätä kumppania, havaintoja siitä ei tehty.

Speckle-kuvaus on tähtitieteellinen kuvaustekniikka, jossa käytetään hyvin lyhyitä valotusaikoja Maan ilmakehän aiheuttamien vääristymien poistamiseksi kuvista. Tämä tekniikka mahdollistaa korkean resoluution, ja kun se yhdistetään Gemini Northin 8,1 metrin peilin valonkeräystehoon, Betelgeusen himmeä seuralainen voitiin havaita suoraan.

Seuratähden valon analyysin avulla vanhempi tutkija Steve Howell ja hänen ryhmänsä pystyivät määrittämään kumppanin ominaisuudet. He havaitsivat, että se on optisella aallonpituusalueella kuusi magnitudia himmeämmäksi kuin mitä Betelgeuse on, että sen arvioitu massa on noin 1,5 kertaa suurempi kuin Auringon massa ja että se näyttää olevan A- tai B-tyypin esi-pääsarjan tähti, siis hyvin kuuma ja sinivalkoinen tähti, jonka ytimessä vedyn fuusio ei ole vielä alkanut.

"Gemini Northin kyky saavuttaa suuri kulmatarkkuus ja terävät kontrastit mahdollistivat Betelgeusen seuralaisen suoran havaitsemisen", Howell sanoo. Lisäksi hän selittää, että "Alopeke teki sen, mitä mikään muu teleskooppi ei ole aiemmin tehnyt."

Tämä havainto antaa selkeämmän kuvan Betelgeusen (punaisen superjättiläinen) aikaisemmasta kehityksestä ja tulevista tapahtumista. Betelgeuse ja sen seurantatähti syntyivät todennäköisesti samaan aikaan. Kumppanin kehityskaari jäänee lyhyeksi, sillä voimakkaat vuorovesivoimat saavat sen kierteisesti syöksymään Betelgeuseen ja tuhoutumaan, minkä tutkijat arvioivat tapahtuvan seuraavien 10 000 vuoden aikana.

Havainto auttaa myös selittämään, miksi samankaltaisten punaisten superjättiläistähtien kirkkaudessa saattaa tapahtua jaksottaisia muutoksia useiden vuosien mittaisella aikavälillä. Howell kertoo toivovansa lisätutkimuksia tällä alalla: "Tämä havainto oli äärirajoilla siitä, mitä Geminillä voidaan tehdä korkean kulmatarkkuuden kuvauksen osalta, ja se onnistui. Tämä avaa nyt oven muille samanlaisille havaintoharrastuksille."

Gemin North observatorio Havajilla. Kuva International Gemini Observatory/NOIRLab/NSF/AURA/J. Chu

Martin Still, NSF:n kansainvälisen Gemini-observatorion ohjelmajohtaja lisää: "Kansainvälisen Gemini-observatorion tarjoamat speckle-ominaisuudet ovat edelleen vaikuttava työkalu, joka on avoin kaikille tähtitieteilijöille monenlaisiin tähtitieteen sovelluksiin. Satoja vuosia kestäneen Betelgeuse-ongelman ratkaisun toimittaminen jää mieleenpainuvaksi huippusaavutukseksi."

Toinen tilaisuus tutkia Betelgeuseksen kumppania tarjoutuu marraskuussa 2027, kun se on suurimmalla etäisyydellä Betelgeusesta ja on siten helpoin havaittavissa. Howell ja hänen tutkimusryhmänsä odottavat innolla Betelgeusesta tehtäviä havaintoja ennen tätä tapahtumaa ja sen aikana, jotta seuralaisen luonne voitaisiin määritellä paremmin.

 

Viitteet

[1] Kahdessa vuonna 2024 julkaistussa julkaisussa käytettiin vuosikymmenten havaintoja Betelgeusesta monilta tarkkailijoilta eri puolilta maailmaa ennustamaan seurantatähden kiertorata ja sijainti, vaikka sitä ei havaittu suoraan (ks. DOI: 10.3847/1538-4357/ad93c8 ja DOI: 10.3847/1538-4357/ad87f4).

[2] Tutkimus esitellään artikkelissa "Probable Direct Imaging Discovery of the Stellar Companion to Betelgeuse", joka ilmestyy The Astrophysical Journal Letters -lehdessä 24. heinäkuuta. DOI: 10.3847/2041-8213/adeaaf.

[3] Gemini North on Maunakea:lla (Havaiji) sijaitseva kansainvälisen Gemini-observatorion 8,1 m -teleskooppi. Geminillä on toinen samalainen teleskooppi Gemini South Cerro Pachó:lla Chilessä. Gemini-observatorio osittain NSF:n rahoittama ja NSF NOIRLab:n ylläpitämä.