Kvasaari OJ 287 on Tuorlan observatoriossa tuttu ja rakas kuin vanha kotieläin vaikka onkin 3,5 miljardin valovuoden päässä. Vuosikausien "rapsuttelu" on tuottanut tieteellisiä voittoja. Nyt odotetaan innokkaasti, käykö se itsensä Einsteinin kimppuun.


vanha kotieläin vaikka onkin 3,5 miljardin valovuoden päässä.
Vuosikausien "rapsuttelu" on tuottanut tieteellisiä voittoja.
Nyt odotetaan innokkaasti, käykö se itsensä Einsteinin kimppuun.




Luotaimet lähettävät äimistyttäviä lähikuvia aurinkokunnasta. Marsin maisemat kiehtovat tuttuudellaan ja Saturnuksen renkaat mielikuvituksellisuudellaan. Avaruuskaukoputket kuvaavat supernovina räjähtäneiden tähtien komeita jäännöksiä, ja kaukaisimmissa otoksissa näkyy upeita galakseja, joiden tähdet loistavat jos jonkinlaisissa asetelmissa.

Tästä huolimatta Turun yliopiston Tuorlan observatorion tutkijoiden kestosuosikki on kvasaari OJ 287, joka näyttää suurellakin kaukoputkella katsottuna pelkältä pisteeltä. He ovat innokkaasti seuranneet sen kirkkautta jo vuodesta 1980.

OJ 287:n edesottamukset ovat jopa kahvipöydän suosikkipuheenaihe. Tulokkaatkin oppivat tuota pikaa tuntemaan sen. Se on kuin kissa, joka hyörii jokaisen jaloissa.

Nyt tiedämme, että se on itse asiassa eksoottisempi kuin komeina hehkuvat taivaankappaleet. Se näet koostuu kahdesta jättiläismäisestä mustasta aukosta. Lisäksi professori Mauri Valtonen paljasti tammikuussa  Yhdysvaltain tähtitieteen seuran vuosikokouksessa, että OJ 287:n avulla voidaan ensimmäistä kertaa testata Einsteinin suhteellisuusteoriaa todella voimakkaassa vetovoimakentässä.


1981 Piste sykki kummasti

Ensimmäisen kerran OJ 287 - tuttavallisesti OJ - ilmestyi kahvipöytään 1981. Silloin meitä oli vain puolisen tusinaa. Itse toimin tuolloin Tuorlassa tutkimusapulaisena.

Observatorion uusi professori Mauri Valtonen oli aloittanut yhdessä professori Seppo Urpon kanssa kvasaarien monitoroinnin Teknillisen korkeakoulun Metsähovin radiotutkimusasemalla. Havainnot viittasivat siihen, että OJ:n kirkkaus muuttui 15,7 minuutin jaksossa.

Tämä oli äimistyttävää, koska OJ on kvasaari. Mikä tarkoittaa, että se on galaksin keskellä oleva jättiläismäinen musta aukko.




Mustien aukkojen pari. Isomman aukon massa on 18 000 miljoonaa ja pienemmän 100 miljoonaa Auringon massaa. Pari lymyilee galaksin keskustassa. Noin 10 000 vuoden kuluttua aukot törmäävät toisiinsa.
OJ:n kirkkaus vaihtelee epäsäännöllisesti minuuttien, tuntien, päivien ja vuosien aikaskaaloissa. Kyse on ilmeisesti ilmiöistä, jotka tapahtuvat suuremmasta mustasta aukosta lähtevissä suihkuissa. Yksityiskohtia ei tunneta.
Kvasaari kirkastuu roimasti noin 12 vuoden välein; epätäsmällisyydet kirkastumisessa johtuvat pienemmän aukon radan prekessiosta.

Näin se käyttäytyy


Noin 12 vuoden välein toistuvat kirkastumiset johtuvat siitä, että pieni musta aukko lävistää suuren aukon kertymäkiekon kahdesti.


Pienen aukon rata kiertyy joka kierroksella 39 astetta. 


Radan kiertymisen takia lävistyskohta lähenee aukkoa  toisella puolella ja loittonee toisella. Tilanne muuttuu vastakkaiseksi, kun lävistyskohta on saavuttanut tietyn minimietäisyyden suuresta aukosta.







1983 Kirkastui äkkiä rajustui

Sitten OJ kirkastui epätavallisen rajusti. - Vuoden 1983 purkaus innosti jatkamaan. Ilman sitä OJ:n seuranta olisi ehkä jäänyt muille observatorioille, dosentti Aimo Sillanpää muistelee.

Jokaisen kirkkaan yön jälkeen Sillanpää toitotti kovaan ääneen OJ:n kuulumisia. Hän hoiti näet Valtosen Tuorlassa aloittamaa kvasaarien optista tarkkailua.

OJ on sikäli erikoinen, että siitä on havaintoja peräti vuodesta 1893 lähtien, vaikka kvasaarit keksittiin vasta 70 vuotta myöhemmin. Ennätyksellisen pitkän tietosarjan selittää se, että OJ sijaitsee samassa suunnassa kuin aurinkokuntamme planeettojen ratatasot. Siksi se löytyy muun muassa niistä vanhoista turkulaisista valokuvista, joista etsittiin asteroideja viime vuosisadan alussa.

Historiallisista mittauksista Sillanpää huomasi, että OJ:n rajut kirkastumiset tapahtuvat noin 12 vuoden välein. Minkään muun kvasaarin säteilyssä ei ollut havaittu tällaista jaksollisuutta.


1994 Kirkastui odotettuun aikaan

Sillanpää työtovereineen selitti jaksollisuuden johtuvan siitä, että mustalla aukolla oli kumppaninaan toinen aukko. Mitätön valopilkku muuttuikin kahdeksi jättiläiseksi.

OJ kirkastuisi, kun pienempi aukko tulisi lähelle suurempaa aukkoa ympäröivää ainekiekkoa ja nakkaisi vetovoimallaan kiekosta ekstra-annoksen ainetta suuren aukon kitaan. Näillä perustein laskettiin, koska OJ leimahtaisi seuraavan kerran.

Ennustus toteutui 1994 kolmen viikon tarkkuudella. Tämä oli ensimmäinen kerta, kun kukaan missään oli pystynyt ajoittamaan ilmiön, joka ei ole tuttu Linnunradasta.

Vuoden 1994 purkausta seurasi kuitenkin pian toinen, jota Sillanpään malli ei ennustanut. Tuolloin tiedettiin niin ikään, että kirkastumiset toistuvat epätäsmällisesti. Niinpä OJ:n käyttäytymistä selittäviä malleja hiottiin ympäri maailmaa ja niitä vertailtiin kahvihuoneessa, joka nyt sijaitsi Tuorlan uudisrakennuksessa.


2005 Vielä pientä hiomista

Dosentti Harry Lehdon ja Mauri Valtosen kehittämässä mallissa pienempi mustista aukoista päätyy säännöllisesti lävistämään suuremman aukon ainekiekon ensin toiselta ja sitten vastakkaiselta puolelta. Kumpaakin sukellusta kiekkoon seuraa kirkastuminen. Näin selittyvät toisiaan seuraavat huiput. 

Jaksojen epätäsmällisyys puolestaan aiheutuu siitä, että pienemmän aukon soikean radan suunta muuttuu suhteellisuusteoreettisen prekession takia. Sama ilmiö kääntää Merkuriuksen rataa. - Oli yllättävää, että selitys oli näin yksinkertainen, Valtonen toteaa.

Valtosen viimeistelemän mallin perusteella ennustettiin, että seuraavat kaksi kirkastumista tapahtuvat marraskuussa 2005 ja syyskuussa 2007.

Vuoden 2005 kirkkaushuipun jälkeen malliin lisättiin vielä suhteellisuusteoreettisen gravitaatiosäteilyn vaikutus. Sen vuoksi mustien aukkojen pari menettää energiaansa ja kumppanukset lähenevät toisiaan.
Ja siinä se oli: tähtitieteellisen päättelyn riemuvoitto.


2007 Ennuste meni nappiin

Kun OJ syyskuussa 2007 kirkastui, ajankohdan ennuste toteutui 16 tunnin tarkkuudella!

- Olemme lähes samalla tasolla kuin aurinkokunnan ilmiöiden ennustamisessa. Olihan Halleyn komeettakin 6 tuntia myöhässä, Valtonen hymyilee.

OJ:n seuranta ei kuitenkaan ole ohi. Päinvastoin, nyt sitä on havainnoitava entistä tiiviimmin.

Kun jaksottaiset kirkastumiset ajoitetaan tarkasti, päästään nimittäin testaamaan suhteellisuusteoriaa 18 miljardin Auringon massaisen mustan aukon valtavassa vetovoimassa; riippuuhan kirkastumisen ajankohta Valtosen mallissa suhteellisuusteoreettisista tekijöistä. Esimerkiksi vuoden 2007 kirkastumishetki muuttuu laskelmissa kolmella viikolla sen mukaan, otetaanko gravitaatiosäteily huomioon vai ei.

Näiden leimahdusten ajoitus ei ole helppoa. Kun suuresta mustasta aukosta lähtevä säteily muuttuu muutenkin, miten voi tietää varmasti,  johtuuko OJ:n kirkastuminen pienemmästä aukosta?

Onneksi aukkokumppanin aiheuttama kirkastuminen tuottaa  polaroitumatonta valoa. Vuoden 2007 purkaus oli ensimmäinen, joka tunnistettiin polarisaatiomittauksin.

Nyt kahvitauolla puhutaan siis kirkkauden lisäksi polarisaatiosta - usein jopa yli 20 hengen voimalla. Puheenaihe saa varman lopun vasta 10 000 vuoden kuluttua, kun OJ:n mustat aukot törmäävät toisiinsa.


Leena Tähtinen on tähtitieteen dosentti, vapaa tiedetoimittaja ja Tiede-lehden vakituinen avustaja.

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 
Viestejä5223
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