Tiede

Tutkijat laskivat kaikkien universumin tähtien valon – Valo­hiukkasten määrä on niin valtava, ettei sitä voi suhteuttaa mihinkään

Tulos oli neljä kvattuordekiljoonaa fotonia.

Kuinka paljon maailmankaikkeudessa on tähtiä? Arviolta kvadriljoona eli luku, jossa ykkösen perässä on 24 nollaa. Se on samaa luokkaa kuin hiekanjyvien määrä maapallolla.

Entä kuinka monta fotonia eli valohiukkasta nämä kaikki tähdet ovat koko maailmankaikkeuden olemassaolon aikana säteilleet taivaalle? Kysymys kuulostaa mahdottomalta selvittää, mutta niin vain tutkijoilla on nyt siihenkin vastaus.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Neljä kvattuordekiljoonaa valohiukkasta. Siinä on 84 nollaa. Luku on niin mieletön, että sitä ei voi suhteuttaa oikein mihinkään. Se on jopa enemmän kuin maailmankaikkeudessa on arvioitu olevan atomeita.

Tiedämme tämän nyt, koska Fermi-avaruusteleskoopin mittauksia hyödyntänyt kansainvälinen tutkijaryhmä sai päätökseen kunnianhimoisen hankkeensa. Sen tarkoituksena oli selvittää maailmankaikkeuden tähtien syntyhistoria ja siinä sivussa mitata kaikki valo, jonka tähdet ovat universumiin säteilleet. Tulokset julkaistiin Science-lehdessä.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Me emme näe kaikkea tätä valoa, vaan 90 prosenttia siitä tuikkii valtavassa universumissa eräänlaisena kosmisena sumuna, niin sanottuna ekstragalaktisena taustasäteilynä. Näkyvän valon lisäksi taustasäteily sisältää silmälle näkymätöntä infrapuna- ja ultraviolettivaloa.

Tähän liittyy myös kuuluisa Olbersin paradoksi, joka esitettiin 1800-luvulla. Jos maailmankaikkeus on täynnä kirkkaita tähtiä, miksi yötaivas on pimeä?

Koska tähtiä on niin paljon, periaatteessa missä tahansa, mihin katsot, pitäisi olla tähti. Joka ikisestä taivaan pisteestä saapuisi meille siis valoa, joten yötaivaan pitäisi tämän logiikan mukaan olla hohtavan valkoinen. Tiettävästi Johannes Kepler pohti tätä pulmaa jo 1500-luvulla.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Nykyään kuitenkin tiedämme, että maailmankaikkeus laajenee jatkuvasti, eivätkä tähdet ole olleet olemassa ikuisesti. Kaukaisimpien tähtien valo ei ole vielä saavuttanut meitä.

Tähdet eivät myöskään lopulta säteile tarpeeksi valoa, jotta niiden kirkkaus voisi koskaan täyttää koko taivasta.

Kaikki tähtien valo, jonka voimme paljain silmin nähdä, on peräisin meidän oman galaksimme Linnunradan tähdistä. Avaruuden taustavalon – ekstragalaktisen taustasäteilyn – mittaaminen on erittäin vaikeaa, koska se on niin himmeää, kertoo yksi tutkijoista, Clemsonin yliopiston astrofyysikko Marco Ajello LiveScience-verkkolehdessä.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

”Se on kuin yrittäisi nähdä 60 watin hehkulampun neljän kilometrin päästä”, Ajello vertaa.

Tutkijat määrittivätkin maailmankaikkeuden valon määrän epäsuorasti mittaamalla kaikkiaan 739 blasaarin eli valtavan mustan aukon sisältämien galaksien tuottamia gammasäteitä. Juuri tähän gammasäteilyn mittaamiseen Fermi-avaruusteleskoopin instrumentit on suunniteltu.
Mainos (Teksti jatkuu alla)
Mainos päättyy

Jopa miljardien valovuosien päässä sijaitsevien blasaarien sylkemät gammasädefotonit imeytyvät suurelta osin avaruuden taustavaloon. Kun tiedetään blasaarien etäisyys ja ikä ja mallinnetaan, kuinka paljon niiden säteilystä on kadonnut matkalla meille, voidaan arvioida valon määrä universumissa yli ajan alkaen siitä, kun maailmankaikkeus oli vielä hyvin nuori.

Tutkimuksen varsinainen tarkoitus ei ollut laskea valohiukkasten määrää, vaan tämän avulla selvittää, miten tähtiä on muodostunut eri aikoina.

”Mittasimme tähtien valon määrän jokaisella ajanjaksolla maailmankaikkeuden historiassa – miljardi vuotta sitten, kaksi miljardia, kuusi miljardia vuotta sitten ja aina siihen asti, kun ensimmäiset tähdet muodostuivat”, selittää astrofyysikko Vaidehi Paliya Clemsonin yliopistosta The Guardian -lehdessä.

Maailmankaikkeus syntyi alkuräjähdyksessä 13,7 miljardia vuotta sitten, ja ensimmäiset tähdet syttyivät 13,5 miljardia vuotta sitten.

Tutkijat pystyivät laskelmiensa avulla selvittämään, että kaikkein eniten tähtiä syntyi 11 miljardia vuotta sitten. Uusia tähtiä syntyy yhä jatkuvasti ympäri maailmankaikkeutta, mutta hitaammalla tahdilla kuin silloin, kun universumi oli vielä nuori. Linnunradassa syttyy arviolta seitsemän uutta tähteä joka vuosi.

Tutkijat pääsivät näin kurkistamaan melkein maailmankaikkeuden alkuun asti. Tähtien valon historia on nyt rakennettu 90 prosentin osalta maailmankaikkeuden historiasta.

”Jotta pääsemme aivan alkuun asti, aivan ensimmäisten tähtien syntyyn, meidän täytyy kerätä havaintoaineistoa vielä kymmenen vuotta”, Ajello sanoo.

Tähtien valoa on arvioitu aiemmissakin tutkimuksissa, ja uuden tutkimuksen tulokset osuvat hyvin tarkasti yksiin aiempien, eri tavalla saatujen arvioiden kanssa.

”Ehkä jonain päivänä pystymme näkemään taaksepäin aina alkuräjähdykseen asti. Se on lopullinen tavoitteemme.”

    Seuraa uutisia tästä aiheesta

  • Avaruus
  • Tiede
  • Niko Kettunen

Kommentit

    Ei vielä kommentteja. Kirjoita ensimmäinen.

    Näytä lisää
    Luetuimmat
    • Juuri nyt
    • Päivä
    • Viikko
    1. 1

      Venäjä lennätti kaksi strategista pommittajaa Venezuelaan

    2. 2

      Klonkun näyttelijä teki roolisuorituksen jakomielisenä Theresa Mayna – ehkä ilkeimmässä brexit-videossa ikinä

    3. 3

      Linnan juhlissa puvullaan huomiota herättänyt Elina Gustafsson kertoo saamastaan vihapuheesta: ”Olen oikeastaan kiitollinen”

    4. 4

      Yle ja Karjalainen väittivät virheellisesti Jussi Halla-ahon olleen paikalla ”natsilippu­kulkueessa” – Halla-aho arvosteli ”vastuullista mediaa” ja ajautui väittelyyn siitä, mihin oli oikein osallistunut

    5. 5

      Keskenmeno on ihmisellä sääntö eikä poikkeus – kohtu valikoi tarkkaan, kenet se ottaa vastaan

      Tilaajille
    6. 6

      Helsingin Koskelantiellä syttyi maanantai-iltana räjähdysmäinen tulipalo: Silmin­näkijöiden mukaan lieskat löivät voimalla ikkunasta ja kaupungin­osa oli täynnä savua

    7. 7

      Tapiolan uimahalli aiotaan purkaa – Arvorakennuksen pieleen menneeseen remonttiin upotettiin yhdeksän miljoonaa euroa

    8. 8

      Macron puhui ensi kertaa Ranskan kelta­liiveille ja lupasi minimi­palkkaan 100 euron korotuksen: ”Maassa vallitseva viha on syvää ja oikeutettua”

    9. 9

      Krp hakee rikos­insinöörejä kryptisellä koodi­kielellä – ”Tarkoitus on kiinnittää oikean kohde­ryhmän huomio”

    10. 10

      Silmukka kiristyy Trumpin ympärillä – ”Henkilö 1” kehotti lakimiestään rikkomaan lakia ja suunnitteli pilvenpiirtäjää Moskovaan vielä kesken vaalikampanjan

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Suomesta on tullut myrkkyä – Venäjällä tunnetaan syvää tyytymättömyyttä suomalaisia kohtaan

    2. 2

      Tapiolan uimahalli aiotaan purkaa – Arvorakennuksen pieleen menneeseen remonttiin upotettiin yhdeksän miljoonaa euroa

    3. 3

      Keskenmeno on ihmisellä sääntö eikä poikkeus – kohtu valikoi tarkkaan, kenet se ottaa vastaan

      Tilaajille
    4. 4

      Monille tuttu iltapäivän hetki on ensimmäinen merkki kaamos­väsymyksestä – Joka kolmas aikuinen potee pimeää, ja oireet alkavat usein kolme­kymppisenä

    5. 5

      Silmukka kiristyy Trumpin ympärillä – ”Henkilö 1” kehotti lakimiestään rikkomaan lakia ja suunnitteli pilvenpiirtäjää Moskovaan vielä kesken vaalikampanjan

    6. 6

      Yle ja Karjalainen väittivät virheellisesti Jussi Halla-ahon olleen paikalla ”natsilippu­kulkueessa” – Halla-aho arvosteli ”vastuullista mediaa” ja ajautui väittelyyn siitä, mihin oli oikein osallistunut

    7. 7

      Velattomana kuoleminen ei ole järkevää, sanoo Ruotsin pankkivalvoja – ruotsalaiset velkaantuvat ja vaurastuvat samaan aikaan

    8. 8

      Krp hakee rikos­insinöörejä kryptisellä koodi­kielellä – ”Tarkoitus on kiinnittää oikean kohde­ryhmän huomio”

    9. 9

      Ennätykselliset veronpalautukset maksuun tiistaina – ensi vuonna valtaosa ei enää saa ”joulupalautuksia”

    10. 10

      Johanna Puro on viime kuukaudet paimentanut poliisia tutkimaan poikansa pyörän varkautta – ”Eikö poliisi itse osaa siirtää tiedostoa muistitikulle?”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Mies oli hurmaava, mutta kun yksiön ovi yöllä sulkeutui, Minna tajusi jotain olevan vialla – ”Minulle tapahtui asioita, joita en olisi halunnut tapahtuvan”

      Tilaajille
    2. 2

      Kansanedustaja Touko Aallon päälle käytiin Linnan juhlissa – ”Kahdella kädellä rintakehään niin voimakkaasti kuin pystyy”

    3. 3

      Kuvakooste: Valitsimme Linnan juhlien kymmenen säväyttävintä pukua – lukijoiden suosikiksi nousi 19-vuotias yllätysnimi

    4. 4

      Helsingissä hakaristilippujen kantaminen johti käsirysyyn, pidätyksiin ja epäilykseen kiihottamisesta kansanryhmää vastaan – Kaksi pidätettiin myös 612-soihtukulkueen häirinnästä

    5. 5

      Suomesta on tullut myrkkyä – Venäjällä tunnetaan syvää tyytymättömyyttä suomalaisia kohtaan

    6. 6

      Jopa syntyperäinen suomalainen saattaa pian voida menettää kansalaisuutensa – Eduskunta alkaa käsitellä kiistanalaista lakiesitystä

    7. 7

      Oulun poliisi varoittaa: Ulkomaalaistaustaiset miehet saalistavat nuoria tyttöjä netissä

    8. 8

      ”Pienenä hain äitiä baarista” – Viisi huostaan otettua nuorta kertoo, miten lastensuojelu muutti heidän elämänsä

      Tilaajille
    9. 9

      Näyttelijä Jasper Pääkkönen rikkoi asuvalinnallaan etikettiä – kumppanilla kultainen, käärmeteemainen paljettiasu

    10. 10

      Ystäväni ei vieläkään tiedä, mitä hänen ex-poikaystävänsä teki päivisin

    11. Näytä lisää