{"id":1569,"date":"2021-09-06T04:25:54","date_gmt":"2021-09-06T04:25:54","guid":{"rendered":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/?p=1569"},"modified":"2021-09-06T04:26:14","modified_gmt":"2021-09-06T04:26:14","slug":"tahtienvalista-polya-ja-vuosittaisia-supernovarajahdyksia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/2021\/09\/06\/tahtienvalista-polya-ja-vuosittaisia-supernovarajahdyksia\/","title":{"rendered":"T\u00e4htienv\u00e4list\u00e4 p\u00f6ly\u00e4 ja vuosittaisia supernovar\u00e4j\u00e4hdyksi\u00e4"},"content":{"rendered":"
\"Picture

FT Erkki Kankare
Kollegiumtutkija (TCSMT)
Fysiikan ja t\u00e4htitieteen laitos<\/p><\/div>\n

Suurimman osan ajasta t\u00e4hdet ovat tasapainossa t\u00e4hden omaan energiantuotantoon perustuvan paineen ulosp\u00e4in ty\u00f6nt\u00e4m\u00e4n voiman ja t\u00e4hden oman massan sis\u00e4\u00e4np\u00e4in vet\u00e4v\u00e4n painovoiman v\u00e4lill\u00e4. T\u00e4htien energiantuotannon l\u00e4hde on ydinfuusio, jossa kevyemm\u00e4t alkuaineet muuttuvat raskaammiksi, kuten vety heliumiksi, vapauttaen energiaa t\u00e4hden ytimess\u00e4. Massiivisimmissa t\u00e4hdiss\u00e4 prosessi voi edet\u00e4 aina rautaan asti. Kaikkein massiivisimpien, noin kahdeksan Auringon massaisten ja t\u00e4t\u00e4 suurempien t\u00e4htien elinkaaret p\u00e4\u00e4ttyv\u00e4t p\u00e4\u00e4s\u00e4\u00e4nt\u00f6isesti niin sanottuun luhistumissupernovar\u00e4j\u00e4hdykseen.<\/p>\n

Luhistumissupernovar\u00e4j\u00e4hdykset ovat hyvin kirkkaita, erityisesti ensimm\u00e4isten muutamien kuukausien ajan, ja t\u00e4ten niit\u00e4 voidaan havaita ja tutkia toisista galakseista aina kosmologisille et\u00e4isyyksille asti. Vertailun vuoksi, Auringon kaltaisen t\u00e4hden elinkaaren pituus on noin kymmenen miljardia vuotta. Massiivisten, luhistumissupernovana r\u00e4j\u00e4ht\u00e4vien t\u00e4htien elinkaaret ovat puolestaan vain miljoonien tai kymmenien miljoonien vuosien luokkaa. T\u00e4ten luhistumissupernovien esiintymisrunsaus my\u00f6s seuraa aktiivista t\u00e4htienmuodostumista. Mit\u00e4 enemm\u00e4n galaksissa syntyy uusia t\u00e4hti\u00e4, sit\u00e4 runsaammin siin\u00e4 my\u00f6s r\u00e4j\u00e4ht\u00e4\u00e4 luhistumissupernovia. Omassa Linnunradassamme on arvioitu eri menetelmill\u00e4 r\u00e4j\u00e4ht\u00e4v\u00e4n supernova keskim\u00e4\u00e4rin pari kertaa vuosisadassa. Linnunradassa ei ole kuitenkaan havaittu itse supernovar\u00e4j\u00e4hdyst\u00e4 sitten vuoden 1604 Keplerin supernovana tunnetun paljain silmin n\u00e4hdyn kohteen j\u00e4lkeen. T\u00e4rke\u00e4 syy t\u00e4h\u00e4n on t\u00e4htienv\u00e4linen p\u00f6ly, jolla viitataan pieniin mikrometrin luokkaa ja sit\u00e4 pienempiin grafiiteista tai silikaateista muodostuviin kiinteisiin hiukkasiin, jotka himment\u00e4v\u00e4t n\u00e4kyv\u00e4\u00e4 valoa. Pari p\u00f6lyn himment\u00e4m\u00e4\u00e4 supernovaj\u00e4\u00e4nnett\u00e4 viimeaikaisemmista supernovar\u00e4j\u00e4hdyksist\u00e4 onkin modernina aikana l\u00f6ydetty eri menetelmin.<\/p>\n

Galaksit ovat gravitaation koossa pit\u00e4mi\u00e4 muodostumia t\u00e4hti\u00e4, kaasua ja p\u00f6ly\u00e4 sek\u00e4 pime\u00e4\u00e4 ainetta. Linnunratamme on kierteisgalaksi, joiden tyypillisiin osiin kuuluu ydin sek\u00e4 kiekkomainen rakenne spiraalihaaroinen. Johtuen sijainnistamme galaksimme kiekossa, on my\u00f6s todenn\u00e4k\u00f6ist\u00e4, ett\u00e4 Linnunradan tasossa oleva p\u00f6ly himment\u00e4\u00e4 siin\u00e4 r\u00e4j\u00e4ht\u00e4vien supernovien havaittavaa kirkkautta. Havaitessa luhistumissupernovia toisista normaaleista spiraaligalakseista, t\u00e4htienv\u00e4linen p\u00f6ly ei suurimmassa osassa tapauksista aiheuta kovin merkitt\u00e4v\u00e4\u00e4 kohteiden himmenemist\u00e4, ellei galaksin kiekkoa satuta n\u00e4kem\u00e4\u00e4n sivusuunnasta. Tilanne on kuitenkin toinen niin sanottujen kirkkaiden infrapunagalaksien kohdalla. N\u00e4iss\u00e4 galakseissa t\u00e4htiensynty voi olla hyvin runsasta ja t\u00e4ll\u00f6in kirkkaissa infrapunagalakseissa voi r\u00e4j\u00e4ht\u00e4\u00e4 luhistumissupernova kerran vuodessa tai jopa useamminkin. N\u00e4iss\u00e4 galakseissa on my\u00f6s huomattavasti t\u00e4htienv\u00e4list\u00e4 p\u00f6ly\u00e4. Merkitt\u00e4v\u00e4 osa supernovista n\u00e4iss\u00e4 galakseissa j\u00e4\u00e4kin l\u00f6ytym\u00e4tt\u00e4 normaaleilta optisilta supernovien etsint\u00e4ohjelmilta. Vaikka n\u00e4m\u00e4 galaksit ovat verrattain harvinaisia paikallisessa avaruudessa ne dominoivat t\u00e4htien synty\u00e4 korkeilla punasiirtymill\u00e4, jolloin t\u00e4htien synty oli my\u00f6s kaikkein runsainta maailmankaikkeudessa. T\u00e4ten n\u00e4iden galaksien supernovapopulaation ymm\u00e4rt\u00e4minen on t\u00e4rke\u00e4\u00e4 koko maailmankaikkeuden t\u00e4htien synnyn tutkimuksen kannalta. Tarkasti kalibroiduilla luhistumissupernovien esiintymisrunsauksilla pystytt\u00e4isiin m\u00e4\u00e4ritt\u00e4m\u00e4\u00e4n itsen\u00e4isen\u00e4 menetelm\u00e4n\u00e4 maailmankaikkeuden kosminen t\u00e4htien syntyhistoria.<\/p>\n

Itse olen omassa tutkimuksessani kiinnostunut kirkkaiden infrapunagalaksien supernovapopulaatiosta ja siit\u00e4 miten suuri osuus supernovista tarkalleen ottaen j\u00e4\u00e4 l\u00f6ytym\u00e4tt\u00e4. Olen ty\u00f6skennellyt useissa tutkimuksissa, joissa supernovia on l\u00f6ydetty k\u00e4ytt\u00e4en niin sanottua adaptiivista optiikkaa, jota er\u00e4\u00e4t instrumentit kaikkein suurimmilla teleskoopeilla k\u00e4ytt\u00e4v\u00e4t. Kyseess\u00e4 on menetelm\u00e4, jossa optiikka korjaa reaaliajassa, jopa satoja kertoja sekunnissa, ilmakeh\u00e4n turbulenttia vaikutusta ter\u00e4v\u00f6itt\u00e4en havaittuja kuvia. Adaptiivinen optiikka k\u00e4ytt\u00e4\u00e4 kalibrointiin havaittavan kohteen suuntaa l\u00e4hell\u00e4 olevaa yht\u00e4 tai useampaa t\u00e4hte\u00e4 ja\/tai instrumentin laserilla ilmakeh\u00e4\u00e4n luotua yht\u00e4 tai useampaa keinotekoista t\u00e4hte\u00e4. Havainnot suoritetaan lis\u00e4ksi l\u00e4hi-infrapuna-alueella, jossa t\u00e4htienv\u00e4lisen p\u00f6lyn himment\u00e4v\u00e4 vaikutus on noin kymmenen kertaa pienempi verrattuna optisen alueen havaintoihin. L\u00e4hi-infrapuna-alueen ja korkean resoluution avulla kirkkaista infrapunagalakseista voidaan havaita supernovia, jotka muuten j\u00e4isiv\u00e4t l\u00f6ytym\u00e4tt\u00e4.<\/p>\n

T\u00e4n\u00e4 vuonna ilmestyneess\u00e4 kirkkaiden infrapunagalaksien supernovapopulaatiotutkimuksessamme (Kankare et al. 2021, A&A, 649, A134) k\u00e4ytimme mm. adaptiivista optiikkaa hy\u00f6dynt\u00e4v\u00e4\u00e4 HAWK-I\/GRAAL instrumenttia Euroopan etel\u00e4isen observatorion (ESO:n) kahdeksan metrin VLT teleskoopilla. Havaintoja tehtiin my\u00f6s tavanomaisemmin menetelmin k\u00e4ytt\u00e4en mm. NOT teleskooppia (Nordic Optical Telescope), sek\u00e4 ESO:n NTT teleskooppia. Lis\u00e4ksi tutkimuksessamme mallinsimme t\u00e4htiensyntyominaisuuksia kirkkaille infrapunagalakseille, joista on l\u00f6ydetty luhistumissupernovia. Jokaiselle galaksille johdettiin arvio t\u00e4htisyntyvaiheen keskim\u00e4\u00e4r\u00e4isest\u00e4 i\u00e4st\u00e4 ja havaittiin, ett\u00e4 galakseissa joissa t\u00e4htiensynty oli nuorinta on l\u00f6ydetty p\u00e4\u00e4asiassa vetyk\u00f6yhi\u00e4 luhistumissupernovia ja galakseissa joissa t\u00e4htiensyntyvaiheen ik\u00e4 on vanhempi luhistumissupernovat ovat p\u00e4\u00e4asiassa vetyrikkaita. Tulos on yhteensopiva massiivisten t\u00e4htien evoluutiomallien kanssa. Vetyk\u00f6yh\u00e4t luhistumissupernovat ovat l\u00e4ht\u00f6isin kaikkein massiivisimmista t\u00e4hdist\u00e4, joiden elinik\u00e4 on kaikkein lyhin ja vetyrikkaat t\u00e4hdet verrattain pienempimassaisimmista t\u00e4hdist\u00e4, joiden elinkaari on verrattain pidempi. Kiinnostava tulos viittaa siis siihen, ett\u00e4 n\u00e4iss\u00e4 galakseissa on t\u00e4ten p\u00e4\u00e4asiassa yksitt\u00e4isi\u00e4 dominoivia t\u00e4htiensyntyvaiheita, jotka keskim\u00e4\u00e4r\u00e4isen ik\u00e4ns\u00e4 perusteella johtavat tietyntyyppisiin luhistumissupernoviin.<\/p>\n

\"Picture

ESO:n VLT teleskoopin adaptiivista optiikkaa hy\u00f6dynt\u00e4v\u00e4n HAWK-I\/GRAAL instrumentin kuva supernovasta 2018ec.<\/p><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Suurimman osan ajasta t\u00e4hdet ovat tasapainossa t\u00e4hden omaan energiantuotantoon perustuvan paineen ulosp\u00e4in ty\u00f6nt\u00e4m\u00e4n voiman ja t\u00e4hden oman massan sis\u00e4\u00e4np\u00e4in vet\u00e4v\u00e4n painovoiman v\u00e4lill\u00e4. T\u00e4htien energiantuotannon l\u00e4hde on ydinfuusio, jossa kevyemm\u00e4t alkuaineet muuttuvat raskaammiksi, kuten vety heliumiksi, vapauttaen energiaa t\u00e4hden ytimess\u00e4. Massiivisimmissa … Continue reading →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":25512,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[20],"tags":[207,210],"class_list":["post-1569","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-research","tag-galaksit","tag-supernova"],"post_mailing_queue_ids":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1569","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/users\/25512"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1569"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1569\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1581,"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1569\/revisions\/1581"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1569"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1569"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogit.utu.fi\/collegia\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1569"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}