Radioastronomian avulla löytöretkelle avaruuteen

Anne Lähteenmäki työskentelee radioastronomian professorina Aalto-yliopiston Metsähovin radiotutkimusasemalla ja elektroniikan ja nanotekniikan laitoksella. Lähteenmäen professuuri on ainoa laatuaan Suomessa.

Ainutlaatuinen on myös Kirkkonummella sijaitseva Metsähovi. Siellä sijaitsevat Suomen ainoat radioastronomiseen tutkimukseen käytettävät teleskoopit, ja ne ovat käytössä 24 tuntia vuorokaudessa ympäri vuoden. Niistä suurin on halkaisijaltaan 13,7-metrinen ja soveltuu pintatarkkuudeltaan myös millimetrialueen havaintoihin.

Galakseja, kvasaareja ja aurinkomyrskyjä

Lähteenmäki tutkii mm. avaruuden kohteiden säteilyä ja aktiivisia galakseja. Viime aikoina hänen tutkimuksensa on keskittynyt erityisesti vähemmän tunnettuihin nuoriin galakseihin. Metsähovissa tutkitaankin esimerkiksi näiden galaksien lähettämiä signaaleja ja niiden vaihtelua.

Metsähovin radiotutkimusasema mahdollistaa pitkän aikasarjan tiuhat havainnot. Metsähovissa on tehty havaintoja kaukaisista aktiivisista galakseista ja niiden kirkkaimmista erikoistapauksista, kvasaareista, jo vuosikymmenten ajan. Pitkäjänteisellä tutkimuksella on pystytty osoittamaan, että aiemmin yksittäisten havaintojen perusteella hiljaisiksi oletetut nuoret galaksit lähettävät paljon luultua enemmän säteilyä avaruuteen. Löytö haastaa nykyiset teoriat galaksien kehityksestä ja niiden kasvusta himmeistä ja vaatimattomista galakseista kirkkaiksi kvasaareiksi.

Aurinkoa Metsähovissa on havainnoitu jo 41 vuotta. Auringon seuranta auttaa tutkijoita ymmärtämään esimerkiksi aurinkomyrskyjen syntymistä ja kehittymistä. Ne aiheuttavat maapalloon kohdistuessaan paikannus- ja voimansiirtojärjestelmille massiivisia häiriöitä. Varoaika myrskyn havaitsemisesta sen iskeytymiseen maapallolle on kaksi vuorokautta. Entistä tarkemman tutkimuksen myötä muodostuvan myrskyn kehitystä ja suuntaa voitaisiin ennakoida paremmin. Näin varoaikaa olisi mahdollista pidentää jopa kahteen viikkoon.

Palasista rakennetaan kokonaisuus

Koska Lähteenmäki tutkii avaruuden kohteiden säteilyä koko sähkömagneettisen spektrin alueella aina radioaalloista gammasäteilyyn asti, kansainvälinen tutkimusyhteistyö on tutkimukselle välttämätöntä.

Metsähovin radioaallonpituuksilla tehdyt havainnot yhdistetään eri maiden observatorioiden ja satelliittien tuottamaan dataan kohteen säteilystä eri aallonpituusalueilla. Yhdistettynä palaset tuottavat kokonaisuuden, jonka avulla tutkijoiden luomia malleja aktiivisten galaksien toiminnasta voidaan testata ja todentaa sekä kehittää uusia ja toimivampia malleja.

Tehtyjen havaintojen avulla voidaan tutkia nuorten, aktiivisten galaksien ominaisuuksia kuten radiosäteilyä ja joskus myös gammasäteilyä lähettäviä plasmasuihkuja, jotka syntyvät galaksin keskellä olevan mustan aukon läheisyydessä ja liikkuvat miltei valonnopeudella. Tutkimus auttaa ymmärtämään paremmin myös mustien aukkojen ominaisuuksia ja kehitystä.

Teknologia tukee uuden löytämistä

Metsähovin tutkimusaseman vahvuuksia ovat pitkät ja tiuhat havaintosarjat sekä harvinaisempi taajuusalue, jolla tutkimusta tehdään. Käytössä on myös runsaasti havainnointiaikaa, joka on kansainvälisissä hankkeissa merkittävä etu. Tutkimusryhmällä on asema kokonaan käytössään, ja kesäaikaan esimerkiksi aurinkoa voidaan havaita jopa 16 tuntia vuorokaudessa.

Teknologian kehittyessä Metsähovin laitekantaa on elintärkeää päivittää. Aalto-yliopisto käynnistää syksyllä 2019 varainhankinnan uuden vastaanottimen hankkimiseksi observatorioon. Uusi laite mahdollistaisi mm. kolme kertaa herkemmät ja tarkemmat havainnot.

Anne Lähteenmäelle ja tutkimusryhmälle tämä tarkoittaisi uusinta teknologiaa hyödyntäviä työkaluja, joiden avulla nähdään kauemmas ja syvemmälle himmeidenkin aktiivisten galaksien uumeniin.

Lisätietoja tulevasta varainhankinnasta:

Elina Karvonen
Asiantuntija, lahjoittajasuhteet
0503641446
[email protected]

Videolla lisää Anne Lähteenmäen tutkimuksesta