VLT-teleskoopeilla jo 15 vuotta tietoa maailmankaikkeudesta

​VLT-teleskooppien avulla tähtitiede on ottanut viidessätoista vuodessa merkittäviä harppauksia eteenpäin, kertoo Suomen ESO-keskuksen (Finnish Centre for Astronomy with ESO, FINCA) johtaja Jari kotilainen.

– Yksi merkittävimpiä VLT:llä saatuja tuloksia on Linnunradan keskuksen mustan aukon punnitseminen. Tutkijat ovat päätelleet mustaa aukkoa kiertävien tähtien liikeradoista, että musta aukko painaa noin neljä miljoonaa Auringon massaa, Kotilainen kertoo.

Teleskoopilla on saatu myös ensimmäinen suora kuva eksoplaneetasta sekä ensimmäinen spektri eksoplaneetan kaasukehästä. Lisäksi VLT:llä tehdyillä tutkimuksilla on määritelty maailmankaikkeuden ikä tutkimalla Linnunradan vanhimpien tähtien koostumusta.

Tutkijoiden yllätykseksi pölypilvestä paljastui kolmen galaksin yhteentörmäys

Juhlavuoden kunniaksi ESO on julkaissut "Viisitoista vuotta VLT-teleskooppeja" -posterin. Kuvakokoelmaan on valittu mukaan kuva Tuorlassa työskentelevän ESO-keskuksen tutkijan Seppo Mattilan ja Etelä Afrikan Tähtitieteellisessä Observatoriossa työskentelevän Petri Väisäsen julkaisemasta tutkimuksesta.

Vuonna 2007 otetussa kuvassa on kirkas infrapunagalaksi IRAS 19115-2124, joka sijaitsee noin 650 miljoonan valovuoden päässä maasta.

– Tarkkailimme VLT:hen asennettua NACO-instrumenttia käyttäen kymmentä niin sanottua kirkasta infrapunagalaksia, joiden kirkkaus infrapuna-aallonpituuksilla ylittää Linnunradan kaltaisen tavallisen galaksin kirkkauden monikymmenkertaisesti. Tällaisilla galakseilla on jo pitkään arveltu olevan tärkeä asema galaksien kehityksessä, Mattila taustoittaa.

VLT:n huipputarkat lähi-infrapunakuvat galaksista tuottivat tutkijoille melkoisen yllätyksen. Hubble-avaruusteleskoopin aiemmin ottamissa näkyvän valon alueen kuvissa pystyttiin näkemään vain kaoottisia tähtien ja tähtienvälisen pölyn pilviä. Ne näkyvät kuvassa sinisinä ja vihertävinä alueina.

Tutkijoiden ottamissa infrapunakuvissa pölypilvien takaa paljastui kolmen erillisen galaksin yhteentörmäys. Infrapunakuvat näkyvät kuvassa punaisella ja oranssilla.

Yksi havaituista galakseista on normaali kierteisgalaksi. Kaksi muuta epäsäännöllisiä galakseja, jotka ovat parhaillaan törmäämässä ja sulautuvat myöhemmin yhteen.

– VLT:n paljastama kolmoisgalaksi nimettiin lintugalaksiksi, koska se muistuttaa lintua valtavine, yli 100 000 valovuoden mittaisine siipineen ja pyrstöineen, Mattila kertoo.

Galaksien törmätessä syntyy uusia tähtiä

Havainnot paljastivat, että Linnun pienin kolmesta galaksista – linnun pää – liikkuu yli 400 kilometrin sekuntinopeudella muihin galakseihin nähden. Siitä tutkijat päättelivät sen olevan kohtaamassa toiset galaksit ensimmäistä kertaa. Järjestelmän kahden muun galaksin suhteelliset nopeudet ovat paljon pienempiä: niiden ensikosketus on ollut todennäköisesti jo pari sataa miljoonaa vuotta aiemmin.

Mattilan mukaan tähdet ovat kooltaan erittäin pieniä verrattuna niiden välisiin etäisyyksiin galakseissa. Siksi on varsin epätodennäköistä, että tähdet törmäisivät toisiinsa galaksien törmätessä. Sen sijaan galaksien törmäykset vaikuttavat voimakkaasti tähtienväliseen kaasuun ja pölyyn, mikä synnyttää uusia tähtiä.

– Spitzer-teleskoopin keski-infrapunahavainnot osoittivat, että voimakkain, kymmeniä kertoja meidän Linnunrataamme voimakkaampi, tähtiensyntypurkaus tapahtuu nimenomaan linnun pään alueella. Kahden muun galaksin kohdalla yhteentörmäyksen aiheuttama tähtien synty on jo laantumassa.

ESO-keskuksen tutkijoilla on parhaillaankin käynnissä VLT:llä ohjelmia, joissa tutkitaan kirkkaita infrapunagalakseja.

– Valtavien tähtiensyntypurkauksien seurauksena kuvaamissamme galakseissa myös räjähtää useita supernovia vuodessa suurimassaisten tähtien elinkaaren päättyessä. Mittaamalla supernovina räjähtävien tähtien esiintymisrunsautta voimme selvittää, kuinka paljon uusia tähtiä näissä galakseissa syntyy. Tämä puolestaan kertoo meille koko galaksin kehityksestä, Mattila kertoo.

Lue lisää:

>> Kuvagalleria: Fifteen years of the Very Large Telescope (eso.org)

 
Hannu Aaltonen