Tutkijoiden kaavakuva siitä, kuinka mustan aukon plasmasuihku löydettiin gravitaatiolinssin avulla. Kuva: Turun yliopisto
Tutkijoiden kaavakuva siitä, kuinka mustan aukon plasmasuihku löydettiin gravitaatiolinssin avulla. Kuva: Turun yliopisto
Gravitaatiolinssejä on myös kuvattu. Tässä ne muodostavat kaaren ja kuvion, joka näyttää sattumalta ilahduttavasti hymiöltä. Kuva: Nasa
Gravitaatiolinssejä on myös kuvattu. Tässä ne muodostavat kaaren ja kuvion, joka näyttää sattumalta ilahduttavasti hymiöltä. Kuva: Nasa

Linssi paljastaa tarkasti, kuinka supermassiivinen musta aukko syöksee ainetta avaruuteen.

Turussa työskentelevät tähtitieteilijät ovat löytäneet avaruudesta uuden kosmisen linssin. Siinä tähtijoukko toimii suurennuslasina.

Linssi paljastaa yksityiskohtia isosta plasmasuihkusta, jonka tuotti kaukaisen galaksin supermassiivinen musta aukko, kertoo Turun yliopiston tiedote.

Tämän kosmisen linssin avulla saadut havainnot ovat tarkimpia tästä avaruuden alueesta, jossa plasmasuihkun hiukkaset kiihtyvät lähes valon nopeuteen. Suihkut matkaavat ulos galaksien keskustasta.

Monikansalliseen tutkijoiden ryhmään kuuluivat Suomesta Talvikki Hovatta Turun yliopistosta sekä Merja Tornikoski ja Anne Lähteenmäki Aalto-yliopistosta.

Hiukkaset kulkevat aktiivisten galaksien keskustassa supermassiivisten mustien aukkojen suihkuissa lähes valon nopeudella. Se on tiedetty jo kauan.

Säteileviä alueita on yleensä voitu havaita vasta, kun säteily on matkannut jo valovuosien päähän mustasta aukosta. Nyt tehdyt uudet havainnot antavat mahdollisuuden tutkia plasmasuihkujen rakennetta lähellä mustaa aukkoa ja tarkasti.

Havainnoissa saavutettiin ylivertainen tarkkuus, kaarisekunnin miljoonasosa. Se vastaa nuppineulan havaitsemista Kuusta.

Tutkimus käytti useita eri radioteleskooppeja. Yhtenä oli Aalto-yliopiston Metsähovin radiotutkimusaseman 14-metrinen teleskooppi.

Kaikki teleskoopit olivat tahoillaan seuranneet aktiivisen galaksin PKS 1413+135 kirkkauden muutoksia.

Kalifornian teknillisen korkeakoulun Caltechin 40-metrisen teleskoopin, Owens Valleyn, havainnoissa näkyi jotain outoa vuonna 2010.

”Yleensä aktiivisten galaksien radiosäteily kirkastuu, kun musta aukko syöksee lähteviin hiukkasten suihkuihin lisää ainetta. Tällä kertaa plasmasuihku näytti kirkastuvan ja himmenevän hyvin samaan tapaan vuoden kuluessa”, kertoo kertoo Turun yliopiston erikoistutkija Hovatta.

”Se ei näyttänyt normaalilta kirkkauden vaihtelulta. Kun sama ilmiö toistui 2015, oli selvää, että jotain erikoista oli tekeillä.”

Metsähovin radiotutkimusaseman havainnoilla oli suuri rooli ilmiön selvityksessä.

”Sama symmetrinen kirkkauden muutos näkyi myös Metsähovin havainnoissa, jotka on tehty eri radiotaajuudella kuin Kaliforniassa Owens Valleyssa. On todennäköistä, että kirkkaus muuttuu, kun pienet säteilyalueet plasmasuihkussa kulkevat gravitaatiolinssin takaa”, Hovatta sanoo.

Metsähovin radiotutkimusaseman havainto-ohjelmasta vastaava dosentti Tornikoski kertoo, että Metsähovin tulokset olivat tutkimuksessa oleellisia. Tähän on kaksi syytä.

Metsähovissa on kerätty aktiivisten galaksien muuttuvuudesta dataa jo yli 40 vuoden ajan. Kun nyt analysoimme tarkasti tuloksiamme, löysimme samanlaisen symmetrisen kirkastuman myös jo vuosilta 1993 ja 2000, Tornikoski sanoo.

Tornikosken mukaan ilmiön ymmärtämisen kannalta tärkeää oli myös se, että Metsähovin havaintojen korkeammilla radiotaajuuksilla tapahtuma on samanaikainen kuin Owens Valleyn matalammalla taajuudella.

Sekä symmetrisyys että samanaikaisuus selittyvät parhaiten gravitaatiolinssin mallilla.

Mielenkiintoinen on myös itse gravitaatiolinssi. Se on todennäköisesti tähtijoukko, joka sijaitsee spiraaligalaksissa aktiivisen galaksin ja Linnunradan välissä.

Linssin massa on noin 1 000–10 000 oman Aurinkomme massaa. Yleensä linssit ovat aiheuttaneet joko yksittäiset tähdet tai kokonaiset galaksit.

”Radiohavaintojen avulla voi siis mahdollisesti myös tutkia tällaisia keskikokoisia gravitaatiolinssejä. Niitä on muuten vaikea havaita kaukaisesta maailmankaikkeudesta”, Tornikoski sanoo.

Uuden tutkimuksen mukaan ilmaston lämpeneminen voidaan estää vähemmillä päästörajoituksilla kuin on arvioitu.

Ilmastomuutoksen estäminen on helpompaa kuin tiedeyhteisö on aiemmin arvioinut, väittää uusi tutkimus.

Maailman maat sopivat Pariisin ilmastosopimuksessa tavoitteesta, jonka mukaan maapallon lämpeneminen pidetään 1,5 asteessa tällä vuosisadalla. Ilmastotutkijat ovat tähän mennessä laskeneet, että tavoite on käytännössä mahdotonta saavuttaa.

Uusi tutkimus päätyy kuitenkin toiveikkaampaan tulokseen. Kunnianhimoisen tavoitteen saavuttamiseen tarvitaankin vähemmän toimia ja päästörajoituksia kuin on uskottu, jos Oxfordin yliopiston Richard Millarin ja kumppaneiden laskelmat pitävät paikkansa.

Millarin ryhmä katsoo, että hallitusten välisen ilmastopaneeli IPCC:n ennusteet ovat yliarvioineet ihmisen osuutta ilmaston lämpenemiseen.

He itse päätyivät siihen, että ihmisen toimet ovat lämmittäneet ilmastoa 0,9 astetta 1800-luvun puolivälistä alkaen. Arvio on 0,3 astetta pienempi kuin hallitusten välisen ilmastopaneelin malleissa. Tämä tuo lisää liikkumavaraa hillintätoimiin.

Ryhmä laski Nature Geoscience -lehdessä, kuinka paljon kasvihuonekaasuja ihmiskunta voisi päästää vielä ilmaan, niin että lämpeneminen ei ylittäisi 1,5 astetta.

Tulos oli, että päästöjä saa olla jopa kolminkertainen määrä siitä, mitä IPCC on arvioinut. Puolentoista asteen lämpenemien sallisi 250–540 gigatonnia lisää hiiltä ilmakehään.

Vaikka ihmiskunta näyttäisi pääsevän helpommalla, edessä on silti kovia ponnisteluja päästöjen vähentämiseksi.

”Pariisin 1,5 asteen tavoite ei ole mahdoton. Se on vain hyvin vaikea”, kommentoi Millar Naturen uutisjutussa.

Päästöjä pitäisi joka tapauksessa vähentää uuden ennusteen mukaan enemmän kuin mihin maat ovat tähän mennessä sitoutuneet.

Ilmatieteen laitoksen professori Ari Laaksonen epäilee, että uusi tutkimus tulee herättämään vielä tieteellistä kiistaa.

”Tutkimus perustuu aika suoraviivaiseen tilastolliseen ajatteluun”, Laaksonen sanoo.

Hän muistuttaa, että Millarin ryhmän käyttämistä lukuisista ilmastomalleista kolmasosa edelleen ennustaa, että 1,5 asteen tavoitteeseen on käytännössä mahdotonta päästä, vaikka otetaan huomioon 0,3 asteen korjaus.

Yhdysvaltalaisen tutkimuksen mukaan pelaamisen houkutus vähentää nuorten miesten muttei vanhempien miesten tai naisten työtunteja.

Tietokonepelit ovat kehittyneet niin hyviksi, että ne ovat houkutelleet nuoria miehiä vähentämään työntekoaan ja panostamaan vapaa-aikaan. Näin on käynyt ainakin Yhdysvalloissa tuoreen tutkimuksen mukaan.

Tämän vuosituhannen aikana Yhdysvalloissa nuorten, 21–30-vuotiaiden miesten keskimääräinen vuosityöaika on pienentynyt yli kahdellasadalla tunnilla vuodessa. Se on 40 tuntia enemmän kuin heitä vanhemmilla, 31–55-vuotiailla miehillä.

Työntekoa vähensi talouden alamäki, mutta se ei ole ainut syy.

Princetonin yliopiston Mark Aguiar ja työtoverit huomasivat, että työn kysynnän pienenemisen ohella muutoksen takana on nuorilla miehillä myös entistä viettelevämpi vapaa-aika.

Vapaa-ajassa nuoria miehiä näyttää kiehtovan eritoten yhä paremmiksi kehittyneiden tietokonepelien pelaaminen. Se on tutkijoiden mukaan erityisesti heille arjen ylellisyyttä.

Vuosina 2004–15 nuorten miesten viikoittainen vapaa-ajan määrä kasvoi 2,3 tuntia. Suurin osa eli noin 60 prosenttia tästä lisäyksestä kului pelaten, laskee tutkimusryhmä Yhdysvaltain taloustutkimuskeskuksen NBER:n julkaisemassa raportissaan.

Sitä vastoin naiset ja vanhemmat miehet käyttivät omasta lisääntyneestä vapaa-ajastaan vain pienen osan pelaamiseen.

Kaiken kaikkiaan nuoret miehet lisäsivät runsaassa kymmenessä vuodessa pelaamistaan noin sadalla tunnilla vuodessa. Se merkitsee 50 prosentin lisäystä.

Pelaaminen selittää tutkimuksen mukaan 23–46 prosenttia nuorten miesten työpanoksen vähenemisestä. Myös nuorten naisten työtunnit ovat aavistuksen laskeneet pelaamisen takia.

Tutkijat arvioivat, että myös muissa teollisuusmaissa pelaaminen on voinut syödä työhaluja. Heidän mukaansa pelaaminen ja siinä kehittyminen voivat tarjota niin paljon nautintoa, että sillä voi olla pysyviä vaikutuksia työn tarjontaan.

Suomessa ei ole tiettävästi tutkittu vapaa-ajan houkutusten vaikutusta siihen, kuinka paljon työtä tehdään.

Tilastokeskuksen yliaktuaari Pertti Taskisen mukaan nuorten miesten säännöllinen työaika on vaihdellut suhdanteiden mukaan mutta selvää laskua tai nousua ei ole ollut.

”Säännöllinen työaika pohjautuu useimmiten työsopimukseen. Halukkuuteen tehdä ylitöitä voi tietysti vaikuttaa se, että vapaa-ajan toiminnot ovat nousseet vaihtoehtona houkuttelevammaksi”, Taskinen toteaa.

Taskinen kuitenkin kysyy, miksi tietokonepelaamien vasta nyt korvaisi työntekoa, sillä ovathan tietokonepelit aina kiehtoneet niiden pelaajia.