Gammasäteily on kosmoksen villeintä mutta vielä vähän tutkittua säteilyä. Syksyllä avaruuteen ampaisee Glast, jonka on tarkoitus selvittää, mistä gammasäteily ammentaa hirmuisen energiansa.


Syksyllä avaruuteen ampaisee Glast, jonka on tarkoitus selvittää, mistä
gammasäteily ammentaa hirmuisen energiansa.




Olen äimänkäkenä! Nasan Glast-satelliitin tulevaa näkymää simuloivassa videossa vilahtaa Kuu. Sekin siis hohkaa gammasäteitä.

Ymmärrän toki, että taivaankappaleet säteilevät monilla eri aallonpituuksilla, mutta miten ihmeessä viileän rauhallinen kiertolaisemme tuottaa gammasäteitä, jotka sisältävät miljoonia kertoja enemmän energiaa kuin näkyvä valo?

Olen aina olettanut, että gammasäteily liittyy pelkästään universumin hurjiin ilmiöihin. Myös Glast (Gamma-ray Large Area Space Telescope) keskittyy tutkimaan rajuja juttuja: mustia aukkoja, massiivisten tähtien räjähdyksiä ja lähes valon nopeutta kiitäviä kaasuvirtoja.

Pian huomaan, että Kuunkin gammasäteily liittyy universumin hurjuuteen.


Löytyi sata vuotta sitten

Ranskalaisen fyysikon ja kemistin Paul Villardin kerrotaan keksineen gammasäteet vuoden 1900 paikkeilla. Hän työskenteli Pariisissa samaan aikaan kuin radioaktiivisten reaktioiden pioneerit Marie ja Pierre Curie.

Tuolloin tutkijat etsivät innolla uusia aineita ja säteilyjä. Wilhelm Röntgen oli juuri keksinyt nimeään kantavat säteet, ja Ernest Rutherford oli huomannut, että uraanin radioaktiivisessa hajoamisessa syntyy alfa- ja beetasäteilyä.

Paul Villard hoksasi, että radioaktiivisessa hajoamisessa muodostuu myös kolmatta säteilyä. Se nimettiin alfan ja beetan jatkoksi gammaksi.


Paljastui valon sukulaiseksi

Aluksi uskottiin, että gammasäteily koostuu hiukkasista kuten alfa- ja beetasäteily. Vasta kymmenisen vuotta myöhemmin Rutherford osoitti, että se onkin sähkömagneettista säteilyä, samaa säteilyä kuin tavallinen valo.

Gammasäteiden aallonpituus on kuitenkin huomattavasti näkyvää valoa lyhyempi (pienempi kuin 0,01 nanometriä), ja se sisältää enemmän energiaa kuin mikään muu sähkömagneettisen säteilyn laji.

Siksi sitä - toisin kuin muita sähkömagneettisia säteilyjä - syntyy tavallisesti atomiydinten energiatilojen muutoksissa, esimerkiksi radioaktiivisten aineiden hajoamisessa ja fuusio- ja fissioreaktioissa. Lisäksi sitä kehittyy hiukkasten ja hiukkasten ja magneettikentän vuorovaikutuksissa.


Gammataivas muuttuu alati

Gammatähtitieteilijä näkee universumin täysin eri perspektiivistä kuin pidempiaaltoista säteilyä keräävä tutkija. Ja näkövinkkelin muutoshan aina kannattaa. Kokeillaanpa.

Kuvittele katsovasi taivaalle. Yhtäkkiä näet vain gammasäteilyä. Tuttujen tähtien ja galaksien luotettava loiste katoaa, ja yläpuolellasi välähtelee tavan takaa.

Linnunradan erotat yhä. Se säteilee, koska hurjaa vauhtia kiitävät kosmiset hiukkaset törmäilevät tähtienvälisten kaasupilvien atomeihin ja virittävät niiden ytimet. Kun viritystilat purkautuvat, syntyy gammasäteilyä.

Ehkä nuo hiukkaset, joita nimitetään kosmisiksi säteiksi, sinkoutuivat tähtienväliseen avaruuteen, kun massiivinen tähti räjähti supernovana. Samassa räjähdyksessä syntyi myös radioaktiivisia alkuaineita, jotka niin ikään näkyvät gammasilmin.

Siellä täällä on muitakin kirkkaita kohteita, esimerkiksi pulsareita, joiden vinhasti pyörivä magneettikenttä saa aineen lähettämään gammasäteilyä.


Kuu Aurinkoa kirkkaampi

Eikä unohdeta ihailla gammataivaalla möllöttävää Kuuta. Siihen osuu alati Linnunradan tasossa matkaavia kosmisia säteitä. Myös Auringossa tapahtuvista purkauksista syöksyy hiukkasia, jotka pommittavat Kuun pintaa virittäen sen atomiytimiä.

Näin kiertolaisemmekin gammasäteily liittyy universumin hurjuuteen. Sitä ei syntysi, jolleivät pommitukseen osallistuvat hiukkaset saisi vauhtia supernovissa tai muissa rajuissa räjähdyksissä.

Näet gammataivaalla myös Auringon flarepurkausten ytimiin, mutta itse Aurinko on vaikeampi nähdä. Näin kertovat muun muassa CGRO:n (Compton Gamma-Ray Observatory) havainnot: kun satelliitin Egret-kaukoputki viitisentoista vuotta sitten kuvasi gammakuun, se ei pystynyt erottamaan rauhallista Aurinkoa.

Hups! Unohdin aivan, ettet toki näe gammasilmilläsi Kuutakaan, etkä mitään muutakaan täältä maan päältä.


Havaittava avaruudesta

Taivaalta tuleva gammasäteily ei pääse ilmakehän läpi - onneksi, sillä se tappaisi meidät tuota pikaa. Gammailmaisimet on siis kuljetettava avaruuteen.

Ensi syksynä gammajahtiin lähtevässä Glast-satelliitissa on kahdenlaiset gammasilmät: gammapurkauksia monitoroiva ilmaisin ja kaukoputki, joka haravoi gammasäteilyn lähteitä. Niissäkin riittää vielä tutkittavaa.

1990-luvulla gammasäteilijöitä kartoittanut CGRO onnistui löytämään lähes kolmesataa lähdettä, mutta niistä yli sata on yhä identifioimatta. Glastin kaukoputki on 50 kertaa edeltäjäänsä herkempi, joten sen uskotaan suoriutuvan tunnistuksesta.

Moni nyt määrittämätön lähde osoittautuu epäilemättä joksikin tutuksi gammasäteilijäksi, mutta joukossa saattaa olla eksoottisia kohteita, joita ei vielä osata kuvitellakaan. Jännittävää.


Hiukkasfyysikotkin odottavat

Glastin on myös tarkoitus selvittää, miten hiukkaset kiihtyvät supernovaräjähdyksissä, pulsareissa ja kvasaareissa nopeuksiin, joista maassa työskentelevä hiukkasfyysikko voi vain unelmoida. Glast onkin hanke, joka kiinnostaa tähtitieteilijöiden lisäksi fyysikoita.

Glast kiinnostaa myös useita suomalaisia tutkijoita. Helmikuussa San Franciscossa pidettävään ensimmäiseen Glastia luotailevaan tiedekokoukseen osallistuvat ainakin Anne Lähteenmäki Teknillisen korkeakoulun Metsähovin radiotutkimusasemalta ja Elina Lindfors Turun yliopiston Tuorlan observatoriosta.


Palstan pitäjä Leena Tähtinen on tähtitieteen dosentti, vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja. Hän kirjoitti maapalloa mahdollisesti uhkaavista gammapurkauksista tällä samalla palstalla numerossa 7/2006.


Gammatähtitiede vielä nuorta




























MILLOIN MIKÄ MITÄ
1961
1975-1982
1989-1998
1991-1999










Kätevä sana on valunut moneen käyttöön.

Makea vesi kuuluu elämän perusedellytyksiin. Siksi tuntuu itsestään selvältä, että vesi-sana kuuluu suomen kielen vanhimpiin sanastokerroksiin.

Se ei kuitenkaan ole alun perin oma sana, vaan hyvin vanha laina indoeurooppalaisista kielistä, samaa juurta kuin saksan Wasser ja englannin water.

Suomensukuisissa kielissä on toinenkin vettä merkitsevä sana, jota edustaa esimerkiksi saamen čáhci, mutta sen vastine ei syystä tai toisesta ole säilynyt suomessa. Ehkäpä indoeurooppalainen tuontivesi on tuntunut muodikkaammalta ja käyttökelpoisemmalta.

Tarkemmin ajatellen vesi-sana on monimerkityksinen. Luonnon tavallisimman nesteen lisäksi se voi tarkoittaa muunkinlaisia nesteitä, kuten yhdyssanoissa hajuvesi, hiusvesi tai menovesi.

Vesiä voi erotella käsittelyn tai käyttötarkoituksen mukaan, vaikka Suomen oloissa juomavesi, kasteluvesi ja sammutusvesi ovatkin usein samaa tavaraa. Sade- ja sulamisvesistä tulee varsinkin asutuskeskuksissa viemäröitävää hulevettä. Murteissa hulevesi tarkoittaa tulvaa tai muuta väljää vettä, esimerkiksi sellaista, jota nousee sopivilla säillä jään päälle.

Luonnon osana vesi voi viitata erilaisiin vedenkokoumiin, etenkin järviin. Suomen peruskartasta löytyy satoja vesi-loppuisia paikannimiä, joista useimmat ovat vesistönnimiä, kuten Haukivesi, Hiidenvesi tai Puulavesi.

Useat vesien rannalla olevat asutuskeskukset ovat saaneet nimensä vesistön mukaan. Vesi-sana ei enää suoranaisesti viittaa veteen, kun puhutaan vaikkapa Petäjäveden kirkosta tai Ruoveden pappilasta.

Vesi-sanasta on aikojen kuluessa muodostettu valtava määrä johdoksia ja yhdyssanoja. Näistä suuri osa on vanhoja kansanomaisia murresanoja, kuten vetelä, vetinen, vetistää ja vettyä.

Vesikosta on muistona enää nimi, sillä tämä vesien äärellä ja vedessä viihtyvä näätäeläin on hävinnyt Suomesta 1900-luvun kuluessa. Myyttisiä veden asukkaita ovat olleet vetehinen ja vesu eli vesikyy, jotka mainitaan myös Kalevalassa.

Antiikista 1700-luvun loppupuolelle asti uskottiin veden olevan yksi maailman alkuaineista. Sitten selvisi, että se onkin vedyn ja hapen yhdiste. Oppitekoinen uudissana vety tuli suomen kielessä tarpeelliseksi kuitenkin vasta 1800-luvun puolimaissa, kun luonnontieteistä alettiin puhua ja kirjoittaa suomeksi.

Kaisa Häkkinen on suomen kielen emeritaprofessori Turun yliopistossa.

Julkaistu Tiede-lehden numerossa 11/2018

Alzheimerin tautiin tarkoitettu lääke auttoi unien hallintaa.

Jos haluat hallita uniasi, se voi onnistua muistisairauden hoitoon tarkoitetulla lääkkeellä. Lääke virittää ihmisen näkemään niin sanottuja selkounia, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan.

Selkounessa ihminen tiedostaa näkevänsä unta ja pystyy jopa vaikuttamaan siihen.

Joka toinen ihminen on mielestään nähnyt selkounen ainakin kerran elämässään. Joka neljäs näkee niitä kuukausittain, arvioi parin vuoden takainen tutkimuskatsaus.

Alzheimerlääke auttoi tuoreessa yhdysvaltalaisessa tutkimuksessa koehenkilöitä selkouniin. Koehenkilöistä nuori nainen onnistui unessa rullaluistelemaan tavaratalossa, kun oli ensin suunnitellut sitä valveilla.

”Luistelimme ystäväni kanssa pitkin käytäviä. Oli niin hauskaa, että upposin täysillä uneen mukaan”, 25-vuotias nainen kuvailee.

Unet olivat koehenkilöiden mukaan lääkkeen vaikutuksesta todentuntuisempia kuin ilman lääkettä. Yhdysvaltalainen tutkimus julkaistiin Plos One -lehdessä.

Kokeessa tutkijat harjoittivat yli 120 eri ikäistä koehenkilöä näkemään selkounia. Ryhmään oli valkoitunut ihmisiä, jotka muistavat unensa hyvin ja ovat kiinnostuneita selkounista.

He opettelivat tekniikoita, joiden pitäisi helpottaa selkouneen pääsyä. Pitkin päivää ja ennen nukkumaan menoa voi esimerkiksi toistella itselleen, että kun näen unta, muistan näkeväni unta.

Unia voi visualisoida eli harjoitella mielessään etukäteen. Selkouneen päästyään voi tehdä todellisuustestejä, kuten onnistuuko seinän läpi käveleminen tai leijuminen.

Lääkekokeessa, jota johti selkounien uranuurtaja Stephen LaBerge, koehenkilöt saivat galantamiinia. Sitä käytetään lievän tai kohtalaisen vaikean Alzheimerin taudin hoitoon.

Lääke terästää asetyylikoliinin määrää aivoissa. Asetyylikoliini huolehtii viestien välityksestä aivosolujen välillä, virkistää muistia ja kiihdyttää rem-unta. Juuri remvaiheessa ihminen näkee yleisimmin unia.

Suurimman annoksen galantamiinia saaneista 42 prosenttia pystyi kuvauksensa mukaan selkouniin. Osuus oli huomattavasti suurempi osa kuin muissa koeryhmissä.

Koehenkilöiden unta ei mitattu unilaboratorioiden laitteilla, joilla tallennetaan silmien liikkeitä ja elintoimintoja. Tulokset perustuivat koehenkilöiden kertomaan.

LaBerge seurasi kuitenkin toisessa tuoreessa tutkimuksessaan silmien liikkeitä unennäön aikana. Silmien liikkeet kiihtyvät rem-unen aikana.

Kun koehenkilöt siirtyivät selkouneen, he liikuttivat silmiään ennalta sovitusti vasemmalta oikealle. Sitten heidän piti seurata unensa kohteita, joita he olivat ennalta visualisoineet.

Silmät liikkuivat sulavasti, samoin kuin ihmisen seuratessa katseella todellista kohdetta. Kuviteltua kohdetta seuratessa silmät liikkuvat nykäyksittäin.

Tutkimus julkaistiin Nature Communications -lehdessä.

Kysely

Oletko nähnyt selkounta?

mdmx
Seuraa 
Viestejä5216
Liittynyt23.11.2009

Viikon gallup: Oletko nähnyt selkounta?

Käyttäjä4499 kirjoitti: Mikä on mt häiriö? Kuten sanoin, minusta lääkkeen käyttö tuohon tarkoitukseen on arveluttavaa. Siinä mennään ehkä peruuttamattomasti alueelle, jonne ei pitäisi mielestäni olla mitään asiaa suoranaisesti. Ehkä en nyt vain ymmärrä tarvetta nähdä hallittua "unta" - miksi ei vain kuvitella? Jos "hourailet" saman, tunnet sen varmaan voimakkaammin. Mutta toisaalta et ole siitä niin tietoinen kuin hereillä ollessa, vai mitä? Niin siis, siinä nimenomaan on täysin tietoinen että...
Lue kommentti