Hyppää pääsisältöön

Miten musta aukko toimii? Sissi Enestam näkee Kirkkonummen metsistä miljardien valovuosien päähän

Sissi Enestam lumisessa maisemassa.
Sissi Enestam lumisessa maisemassa. Kuva: Antti Tuunanen astrofyysikko

Kirkkonummella Metsähovin radio-observatoriossa voidaan katsoa maailmankaikkeuden toiselle laidalle. Sissi Enestam punnitsee siellä mustia aukkoja, jotka ovat miljardien valovuosien päässä.

Mutkitteleva metsätie johtaa aukealle, jonka keskellä kohoaa toistakymmentä metriä korkea golfpallo. Metsässä on hiljaista.

Golfpallo suojaa teleskooppia, jolla voi nähdä miljardien valovuosien päähän.

– Onhan sulla kännykkä pois päältä, varmistaa avaruustieteen ja -tekniikan tohtorikoulutettava Sissi Enestam.

Golfpallon näköinen kupu, joka suojaa radioteleskooppia.
Golfpallon näköinen kupu, joka suojaa radioteleskooppia. Kuva: Antti Tuunanen Metsähovin radiotutkimusasema

Teleskooppi on erityisen herkkä radioaalloille. Tutkija Merja Tornikoski kertoo, että laitteella voisi vastaanottaa puhelun Saturnuksen pinnalta. Mutta interplanetaarisia puheluita täällä ei odotella, vaikka seinällä onkin Salaisista kansioita tuttu juliste: I want to believe.

Juliste, jossa teksti I want to believe.
Juliste, jossa teksti I want to believe. Kuva: Antti Tuunanen Metsähovin radiotutkimusasema

Golfpallon sisällä humisee. Yöllä satanut lumi aiheuttaa päänvaivaa observatorion väelle. Lämmittimet ovat täysillä, jotteivät mittaukset keskeytyisi lumikatteen vuoksi.

Enestam asettuu tottuneesti mittalaitteiden, näyttöruutujen ja mappien ympäröimälle tietokoneelle. Tästä ohjataan teleskoopin katsetta halki maailmankaikkeuden. Yläpuolella 14 metriä leveä lautanen kääntyy hitaasti huristen. Sen katse seuraa kaukaista kohdetta, kun maapallo allamme kääntyy.

Sissi Enestam tietokoneella.
Sissi Enestam ohjaa 14 metriä leveää radioteleskooppia, jolla tutkitaan kaukaisia kvasaareja. Sissi Enestam tietokoneella. Kuva: Antti Tuunanen astrofyysikko

Sissi esittelee hänelle varsin tuttuja säteilijöitä kuin vanhoja kavereitaan.

– Tässä on BL Lac. Se on kvasaari 900 miljoonan valovuoden päässä. On aina hauskaa katsoa, tapahtuuko sen säteilyssä muutoksia eli onko siellä flare-tapahtuma meneillään.

Kvasaarit ovat jopa miljardeja kertoja tähtiä kirkkaampia säteilijöitä, jotka loistavat kaukaisten galaksien keskustoista. Roihuava säteily on luultavasti peräisin supermassiivisesta mustasta aukosta, joka hotkii ainetta ympäriltään. Mustan aukon ympärille kertyy pölyä ja kaasua, jossa syntyy valtavasti kitkaa. Tästä syntyy maailmankaikkeuden kirkkain säteily.

Katso tästä, miten musta aukko toimii:

Kvasaarien säteily oli pitkään mysteeri. Tutkijat luulivat, nämä kirkkaat pisteet olisivat poikkeuksellisesti hohtavia radiotähtiä omassa galaksissamme. Vasta 1970-luvulla ymmärrettiin, että kvasaarit ovat itseasiassa todella kaukana meistä, eivätkä ne ole tähtiä ollenkaan.

Osa kvasaareista on melkein niin kaukana kuin Maasta voi nähdä, havaittavan maailmankaikkeuden toisella laidalla. Tämä tarkoittaa, että ne ovat myös kaukana menneisyydessä. Hehkuvat mustat aukot olivat tyypillisiä etenkin varhaisessa maailmankaikkeudessa, mutta niiden säteily saavuttaa meitä edelleen.

– Se on niin ihmeellistä ajatella, kuinka kauan se valo on kulkenut ennen kuin se päätyy meidän mittalaitteisiimme, Enestam ihmettelee.

Taiteilijan näkemys kvasaarista.
Taiteilijan näkemys kvasaarista. Taiteilijan näkemys kvasaarista. Kuva: ESO/M. Kornmesser Kvasaari

Täällä Metsähovissa kvasaareja on tutkittu jo melkein 40 vuotta. Asema on osa maailmanlaajuista radioteleskooppien verkostoa, jotka yhdessä muodostavat käytännössä maapallon kokoisen lautasantennin.

Enestam tuli tänne tekemään väitöskirjaansa 2015. Hän tutkii sitä, kuinka painavia nämä säteilevät supermassiiviset mustat aukot ovat. Paino päätellään epäsuorasti yhdistämällä tietoa usean kvasaarin säteilystä ja Enestamin tehtävä on vertailla erilaisia menetelmiä painon määrittämiseksi.

– Osa tutkimistani mustista aukoista painaa miljardeja kertoja niin paljon kuin Aurinko.

Metsähovin radiotutkimusasema
Metsähovin radio-observatorion mittaukset häiriintyvät silloin tällöin myös metsissä ulkoilevien kännyköistä. Metsähovin radiotutkimusasema Metsähovin radiotutkimusasema,Metsähovi

Tutkimusaseman yhteiskeittiössä on leppoisa tunnelma. Kestopuheenaihe on kännyköiden aiheuttamat häiriöt. Tutkimusasemalla työskentelee parikymmentä insinööriä ja tähtitieteilijää. Havaintoja tehdään vuorokauden ympäri, vuoden jokaisena päivänä. Tarkkailun alla on pari sataa kvasaaria.

Kvasaareissa ja galaksien ytimissä riittää vielä paljon tutkittavaa. Viime vuosina on vakiintunut näkemys, että mustat aukot galaksien keskustoissa ovat keskeisiä galaksien kehitykselle. Nyt selvitettäväksi jää, miten tarkalleen niiden säteily syntyy ja miksi niiden säteily vaihtelee niin vinhasti.

– En tiedä, mikä voisi olla mielenkiintoisempaa kuin tämä. Tutkin maailmankaikkeutta. En voisi kuvitella, että tekisin mitään muuta, Enestam toteaa.

Radioteleskooppi
Radioteleskooppi Kuva: Merja Tornikoski Metsähovin radiotutkimusasema

Lue myös - yle.fi:stä poimittua

Tiede

  • Näin Kerttu oppii uuden taidon – kana on avain kaikkien eläinten kouluttamiseen

    Kanojen avulla koulutustekniikka hioutuu tarkaksi.

    Näin Kerttu oppii uuden taidon – kana on avain kaikkien eläinten kouluttamiseen Tässä on Kerttu, ihan tavallinen kotkottaja Nurmijärveltä. Sillä on kenties kananaivot – mutta niillä pystyy upeisiin suorituksiin. Katso vaikka! Rohkean luonteensa ansiosta Kerttu on saanut töitä läheisen Koirakoulu Vision kanakursseilta, kuten muutamat muut reippaat lajitoverinsa.

  • Isovanhempiemme huonot kokemukset voivat näkyä geenitasolla epigeneettisinä vaikutuksina jopa kolmanteen sukupolveen saakka

    Perimän epigenomi muuttuu ympäristön vaikutuksesta.

    Ihminen on kuin perimänsä. Geenimme ovat määrätty syntymähetkellä eivätkä ne muutu elämän aikana. Mutta miltä kuulostaa ajatus, että isoisäsi tai isoäitisi huonot elämäntavat ja kokemukset tulisivatkin näkyviin elämässäsi? Kenties suurempana riskinä vaikka 2-tyypin diabetekselle, sydän- ja verisuonitaudeille tai psyykkisille häiriöille.

Uusimmat sisällöt - Tiede