keskiviikko 9. joulukuuta 2015

Kysymys etäisimmästä kohteesta

Kosminen mikroaaltosäteily on kaukaisin kohde, josta voimme tehdä
havaintoja. Lue tekstistä, niin tiedät miksi näin on.
Kuva ESA/Plank.

K: Kuinka kauas voidaan nähdä?

V: Kuinka kaukaa jonkin kohde voidaan nähdä, riippuu kohteen kirkkaudesta ja käytetyistä havaintovälineistä. Jos kysyjä tarkoittaa paljain silmin näkemistä, niin silloin näkemisen rajat tulevat hyvin nopeasti vastaan. Kauempana olevat kohteet ovat liian himmeitä näkyäkseen. Erilaisia havaintoinstrumentteja käyttäen pystymme havaitsemaan äärimmäisen kaukaisia kohteita.

Kaukaisimmat paljain silmin näkyvät tähdet sijaitsevat muutaman tuhannen valovuoden etäisyydellä. Esimerkiksi Joutsenen tähdistön kirkkain tähti Deneb sijaitsee 3 227 valovuoden etäisyydellä.

Tähtiä kirkkaampia kohteita ovat supernovat. Niitä näkyy harvakseltaan, viimeisen tuhannen vuoden aikana Linnunradassamme vain viisi kertaa. Etäisin näistä on ollut vuonna 1885 Andromedan galaksissa esiintynyt supernova SN1885A. Sen etäisyys on 2 771 000 valovuotta.

Andromedan galaksi näkyy pimeässä paikassa paljain silmin, mutta se ei suinkaan ole kaukaisin paljain silmin näkyvä galaksi. Kolmion galaksi vie siitä niukasti voiton 3 miljoonalla valovuodella. Kolmion galaksi on samalla etäisin kohde, jonka paljain silmin voi nähdä.

Kaukoputkella tehdyt valokuvaushavainnot lyövät helposti paljain silmin näkyvien kohteiden etäisyydet. Kaukaisin kohde mitä koskaan on avaruuskaukoputki Hubblella valokuvattu galaksi, josta valo lähti tulemaan meitä kohti maailmankaikkeuden ollessa vain 400 miljoonan vuoden ikäinen. Nykyisin maailmankaikkeuden iäksi lasketaan noin 13,8 miljardia vuotta, joten tästä galaksista tuleva valo on ollut matkalla 13,4 miljardia vuotta.


Vaikka Hubblella otettu valokuva on huikea suoritus, se ei kuitenkaan ole kaukaisin kohde mistä on havaintoja tehty. Kaukaisin kohde, josta pystymme tekemään havaintoja, on maailmankaikkeus itse. Maailmankaikkeuden ollessa vain 380 000 vuoden ikäinen, sen lämpötila oli noin 3 000 Kelvin-astettta. Tällöin elektronit asettuivat atomiytimiä kiertäville orbitaaleille ja aineesta tuli sähköisesti neutraalia. Tämä seurauksena sähkömagneettinen säteily pääsi etenemään ilman, että silloin maailmankaikkeuden täyttänyt vety- ja heliumkaasut olisivat pystyneet sitä estämään.  Silloin ”omille teilleen” lähtenyt sähkömagneettinen säteily on edelleen havaittavissa, ei valona, vaan maailmankaikkeuden laajenemisen johdosta aallonpituuttaan kasvattaneena mikroaaltoina. Kutsumme tätä säteilyä kosmiseksi taustasäteilyksi ja se on etäisin kohde, josta voimme tehdä havaintoja, siis ”nähdä”.