Alkuun Tähdistöt Aurinkokunta Tähtisumuja Linnunrata Tähden elämä Galaksit Maailmankaikkeus
In English Etelätaivas Revontulet Kuu Silloin ennen Menetelmät Mars Taivaalla nyt

Maailmankaikkeus

Galaksit kuuluvat galaksijoukkoihin. Kuvassa galaksijoukko Abell-426 Perseuksen tähdistössä. Etäisyys 273 miljoonaa valovuotta, eli valo lähti liikkeelle sieltä kun dinosaurusten valtakausi oli alkamassa maapallolla. Kaukoputkella kauas katsoessa nähdään ajassa taaksepäin, koska valon nopeus on rajallinen. Kuvassa galaksit ovat utuisia kohteita verrattuna tähtiin jotka ovat teräväreunaisia. Maailmankaikkeuden laajenemisen myötä tämä galaksijoukko etääntyy meistä nopeudella 5300 kilometriä sekunnissa. Tästä kuvasta voi tehdä erään perustavanlaisen päätelmän maailmankaikkeuden rakenteesta: Galaksit eivät ole jakautuneet tasaisesti avaruuteen. Kuvassa olevat tähdet kuuluvat meidän galaksiimme. Sitten on 270 miljoonaa valovuotta tyhjyyttä ja sitten galaksijoukko Abell 426. Jos galaksit olisivat jakaantuneet tasaisesti, niin silloin tässä kuvassa pitäisi olla paljon visuaalisesti kookkaampia galakseja meidän ja Abell 426:n välillä. Kuvattu Celestron 8 kaukoputken F10 fokuksessa 16.9.2012. Kamera Canon Eos 60Da

Mitä kauempana kohde on sitä nopeammin se etääntyy meistä. Maailmankaikkeuden ’reuna’ 13.7 miljardin valovuoden päässä etääntyy valon nopeudella.

Kvasaarit ovat maailmankaikkeuden kirkkaimpia kohteita. Ne ovat galaksinsa keskustassa olevia valtavia mustia aukkoja jotka imevät tähtiä ja materiaa. Aukkoon kiihtyen syöksyvä materia säteilee energiaa valtavat määrät. Nimi kvasaari tulee sanoista quasi-stellar object, eli tähtimäinen kohde, joka kumminkin on erittäin kaukana. Kvasaari 3C-273 kuvattu 4.3.2012. 3C-48 kuvattu 9.2.2012. Q1634+706 kuvattu 9.8.2012. CTA 102 kuvattu 15.12.2016.

Kun Albert Einstein kehitti yleisen suhteellisuusteoriansa 1920-luvulla hän päätyi siihen että maailmankaikkeus ei voi olla levossa, vaan sen pitäisi joko laajeta tai supistua. Sen ajan yleinen käsitys oli että maailmankaikkeus on levossa ja muuttumaton. Asian korjaamiseksi Einstein lisäsi korjausvakion aika-avaruuden kenttäyhtälöönsä. Myöhemmin Einstein totesi muutoksen olleen elämänsä suurimman erehdyksen. Hän olisi voinut ennustaa maailmankaikkeuden laajenemisen ja alkuräjähdyspäätelmän teoriansa pohjalta ennen kuin se havaittiin.

Samoihin aikoihin Edvin Hubble aloitti tarkat havainnot galakseista Mount Wilsonin observatoriossa USAssa sen ajan suurimmalla kaukoputkella, jonka peilin läpimitta oli 2.5 metriä. Hän mittasi galaksien liikettä suhteessa meihin (eli valon spektriviivojen siirtymiä, punasiirtymiä). Yllätyksekseen hän havaitsi että mitä kauempana galaksi meistä on sitä nopeammin se meistä etääntyy.

Johtopäätös tästä havainnosta on että maailmankaikkeus laajenee. Se tarkoittaa myös sitä että menneisyydessä maailmankaikkeus on ollut yhdessä pisteessä. Eli maailmankaikkeudella on ollut alku josta se on lähtenyt laajenemaan. Laajentumista voi verrata ilmapallon puhaltamiseen. Galaksit ovat pisteitä ilmapallon kaksiulotteisella pinnalla ja kaikki ne etääntyvät toisistaan ja sitä nopeammin mitä kauempana ne ovat toisistaan. Havaitusta laajentumisnopeudesta voi laskea että alkuräjähdys tapahtui noin 13,7 miljaria vuotta sitten.

Noin 400 miljoonia vuotta alkuräjähdyksen jälkeen avaruutta täyttävästä vety ja helium kaasusta alkoi muodostua tähtiä ja galakseja. Galaksit ovat galaksijoukkoina saippuavaahtomaisen rakenteen pinnalla. Galaksijoukkojen rihmaston väleissä on valtavat tyhjät alueet.

Nykyhavainnot ja maailmankaikkeuden teoriat esittävät että suurin osa maailmankaikkeuden aineesta on niin sanottua pimeää ainetta jota emme voi nähdä ja joka vaikuttaa ainoastaan painovoiman välityksellä tavalliseen aineeseen. Tästä saatiin viitteitä ensi kerran 1930-luvulla kun huomattiin galaksien pyörivän liian nopeasti, jotta ne pysyisivät kasassa havaittujen tähtien aiheuttaman painovoiman avulla. Vuoden 2016 lopulla on esitetty uusia teorioita joissa pimeää ainetta ei tarvita selittämään havaintoja.

Alla Neitsyen galaksijoukon galakseja. Ne ovat noin 54 miljoonan valovuoden etäisyydellä meistä. Joukossa on noin 1300-2000 galaksia. Taivaalla ne ovat usean asteen alueella. Joukkoa hallitsevat isot elliptiset galaksit M87, M60, M86 ja M84. Neitsyen galaksijoukko on meitä lähin joukko ja itse asiassa meidän galaksimme ja naapurigalaksit ovat neitsyen supergalaksijoukon laidalla. Kuvattu 20.1.2017 400mm teleobjektiivilla. Valotukset 5 x 60 sekuntia ja pinottu DSS:llä. ISO3200. Kamera Canon Eos 60Da.


Klikkaa tästä isomman resoluution kuvaan.

Alla Coman Galaksijoukko Abell 1656 Bereniken Hiusten tähdistössä. Etäisyys 321 miljoonaa valovuotta. Eli valo tästä joukosta lähti liikkeelle ennenkuin dinosaurusten aikakausi oli alkanut maapallolla. Joukossa on noin 1000 galaksia. Kuvattu 6.3.2017 Celestron 8 kaukoputken F6.3 fokuksessa. Kuvat 7 x 37 sekuntia ja pinottu DSS:llä. Kamera Canon Eos 60Da.

Alla neljä kaukaista galaksijoukkoa Pegasuksen tähdistössä.
Abell 2634. Etäisyys 405 miljoonaa valovuotta. Etääntymisnopeus 9360 km/s. Kuvattu 5.10.2016. C8 F6.3, Valotukset 5x40s, ISO3200
Abell 2666. Etäisyys 344 miljoonaa valovuotta. Etääntymisnopeus 7950 km/s. Kuvattu 30.11.2016. Valotukset 4x50s ISO6400 C8 F6.3.
Pegasus I. Etäisyys 180 miljoonaa valovuotta. Kuvattu 28.10.2018. Valotukset 4x55s ISO3200 C8 F6.3.
Pegasus II. Etäisyys 600 miljoonaa valovuotta. Etääntymisnopeus 12400 km/s. Galaksin NGC7501 magnitudi on 13.4. Kuvattu 28.10.2018. Valotukset 5x70s ISO3200 C8 F6.3.

Alla Hubble avaruuskaukoputken kuva vastasyntyneistä galakseista ajalta 350 - 600 miljoonaa vuotta maailmankaikkeuden synnyn jälkeen (etäisyys noin 13 miljardia valovuotta). Kuvasta näkee miten galaksit olivat tiheämmässä kuin nykyään. Samoin merkillepantavaa on tummien pölypilvien puuttuminen galakseista. Eli maailmankaikkeuden synnyn jälkeen on vain vetyä ja heliumia ja vastasyntyneet tähdet ovat vasta aloittamassa raskaampien alkuaineiden tuotannon. Tässä kuvassa saattaa olla myös näkyvissä 'kosminen pimeä aika', eli näiden galaksien takana pimeys kun tähtiä ja galakseja ei vielä ollut. Tämä Hubblen Ultra Deep Field kuva on eteläisen taivaan Sulatusuuni(Fornax) tähdistön alueelta. Valotusaika on kymmeniä tunteja. Copyright for Hubble Ultra Deep Field picture: NASA, ESA, R.Ellis(Caltech) and UDF 2012 Team.

Alla kaaviokuva maailmankaikkeuden synnystä, kehityksestä ja siitä minkä ajanjakson Hubble kuvasi Ultra Deep Field kuvassaan. Copyright for picture below: University of Arizona.

Copyright (c) for pictures, except two last ones, 2018 Harry Rabb. All rights reserved.

Linkki alkusivulle.