Esitelmä "Eksoplaneetat - enemmän kuin hiekanjyviä Saharassa" 10.1.2013 Vantaan Rotaryklubissa, esitelmöitsijä Matti Tossavainen

1. Esitelmä: Vantaan Rotaryklubi
10.1.2013
 Ego-esitys
 Esitys tähtitieteestä eli astronomiasta
 Kiinnostuksen taustoja
 Tähtitieteen historiaa
 Eksoplaneettatutkimus
 Tähtitieteen suuntauksia
 Mysteereitä

2. Tähtitiede eli astronomia
 Luonnontiede  Muista tieteenaloista
 Tutkii poiketen
maailmankaikkeutta, harrastajatoiminta
sen kohteita, ilmiöitä, tuottaa edelleen
kehitystä tähtitieteessä
tieteellisesti merkittäviä
 Tutkimusalueeseen
tuloksia, esim.
kuuluu kaikki maapallon
maailmanlaajuinen
ja sen ilmakehän
AAVSO (muuttuvien
ulkopuolella oleva ja
tähtien havainnointi)
maa planeettana

3. Historiaa
 Todennäköisesti lääketieteen ohella vanhin tieteistä
 Jo esihistoriallisena aikana, liittyy uskonnollisuuteen
(esim. Stonehenge, Englanti; jätinkirkot Suomessa
Pohjanmaalla, 40 kpl, havainnoitiin Aurinkoa, kautta
aikojen suurin arkeoastronominen löytö Suomessa)
 Maakeskinen malli, aurinkokeskinen malli
 Aristarhos (280 eaa), Kopernikus 1543, Tyko Brahe,
Johannes Kepler, Galileo Galilei, Isaac Newton
 Linnunradan ulkopuoliset kohteet vasta 1923
 Kvasaarit, pulsarit, kosminen taustasäteily 1960-
luvulla

5. Havaitseminen
 Sähkömagneettisen säteilyn ja fotonien
informaatiosta
 Optinen tähtitiede: kaukoputket,
spektrografit, CCD-kennot
 Radiotähtitiede: radioteleskoopit
 Avaruusteleskoopit ja –luotaimet
 Erittäin vaativia ja jopa hyvin suuria laitteita

6. Canada-France-Hawaii-Telescope-dome

8. Kierteisgalaksi NGC 4414, 60 miljoonn valovuoden päässä. Linnunrata samantyyppinen,
mutta sauvagalaksi

10. Linnunrata: sauvagalaksi: taiteilijan näkemys
Noin 100 – 200
miljardia tähteä.

12. Paikallinen galaksijoukko (sisältää Linnunradan): lähes 60 galaksia, halkaisija
10 miljoonaa valovuotta

13. Taustasäteilyn (3 K) jakauma. Pienimmät kuvankohteet jättimäisiä galaksimuureja.

14. MAAILMANKAIKKEUS
-Arviolta 100 miljardia
Galaksia
Kuva: Ultra Deep Field
Avaruuden kohteesta,
vähiten Linnunradan
tähtiä esteenä.
Hubble: 800 valotusta,
15,8 vuorokautta yhteensä
Kuvassa yli 10000
galaksia.
Kaukaisimmat 13
miljardin vuoden takaa.

15. EKSOPLANEETOISTA JA HIEMAN
TÄHTITIETEEN SUUNTAUKSISTA
Eksoplaneettoja 10x enemmän kuin
hiekanjyviä Saharassa

16. Kepler-satelliitin utkimuskohde
 Kepler observatorio (NASA), laukaistiin
7.4.2009 Aurinkoa kiertävälle radalle
 Tehtävänä kartoittaa maan kaltaisia
kiviplaneettoja muilta tähdiltä (noin 145000
kpl), siis elämänvyöhykkeeltä
 Tähän mennessä löytänyt 2740 kandidaattia
 http://en.wikipedia.org/wiki/Kepler_%28spacecraft%29

17. Todennetut eksoplaneetat: 19.11.2012 mennessä 851 kappaletta (luettelo)

18. Eksoplaneettojen havainnointi
 Erittäin vaikea havaita: tähti liian lähellä
 Radial velocity: planeetta muuttaa tähden
liikettä suhteessa maahan (lähestyy, loittonee)
 Pulsarit (erittäin tarkkoja pulsseja, planeetta
muuttaa pulssia)
 Ylikulku (transit method)
 Ylikulku (transit timing variation method: ks.
Demo 201008 levyltä)
 Suora valokuvaus
 Mikrolinssi-ilmiö

19. Vapaasti vaeltavat
eksoplaneetat
 Ovat tähtien välisessä avaruudessa irrallaan
 Syntyneet jossakin tähdessä
 Jossakin vaiheessa sinkoutunut
gravitaatiovoimien vuoksi pois
planeettakunnasta
 Arvellaan olevan hyvin paljon
 Video: Esimerkki vapaasti vaeltavasta
eksoplaneettakanditaatista CFBDSIR
J214947.2-040308.9
 http://planetquest.jpl.nasa.gov/video/47

22. Tähtien elämänvyöhykkeet
 Elämällä tarkoitetaan meidän tuntemaa
elämää
 Jos planeetta on liian lähellä tähteä, se on
liian kuuma ja vesi kiehuu pois
 Jos planeetta on liian kaukana, se on kylmä ja
vesi jäätyy
 Elämänvyöhykkeen koko määräytyy tähden
koon, massan ja lämpötilan mukaan
 Video: Demonstraatio erilaisista tähdistä ja
niiden elämänvyöhykkeistä (Life Zones)

24. Pimeä aine
 Maailmankaikkeudessa esiintyvä aineen tyyppi
 Ei näytä absorboivan valoa tai emittoivan valoa tai muuta
sähkömagneettista säteilyä
 Havaitaan painovoiman (mahdollisesti heikon
vuorovaikutuksen) kautta
 Koostumusta ei tunneta
 Muodostaa nykyisten arvioiden mukaan suurimman
osan havaittavan maailmankaikkeuden aineesta ja
noin neljänneksen sen kokonaismassasta
 Huom. Vain 4 % painovoiman perusteella lasketusta
maailmankaikkeuden massasta on näkyvää, 23 % pimeästä
aineesta ja loput 73 % pimeästä energiasta, joka on täysin
tuntematonta

25. Pimeä energia
 Alun perin (Einstein) skaalasi
suhteellisuusteoriaa nk. Kosmologisella
vakiolla (kuvaa negatiivista painovoimaa)
ennustaakseen stationaarisen
maailmankaikkeuden (ei laajene, ei luhistu)
 Havaittiin, että maailmankaikkeus laajenee
 V. 1998 havaittiin, että maailmankaikkeus
laajenee kiihtyvästi
 Pimeä aine on tähtitieteen suurimpia
mysteereitä, kiistellään paljon

27. KIITOS