Kosminen horisontti estää meitä näkemästä universumin ääriin asti. Horisonttimme sentään avartuu: valovuoden verran joka vuosi.


Horisonttimme sentään avartuu: valovuoden verran joka vuosi.




Kun maapallon tämä puoli kääntyy poispäin Auringosta, taivas tummuu niin, että näemme kaukaisetkin auringot - ensin vain kirkkaimmat ja sitten yhä himmeämmät. Jos maltat istua elokuun yönä laiturilla pitkään, havaitset tähtien nousevan idästä ja laskevan länteen kuin muodostelmassa lentävät lentokoneet.

Tähtien pilkuttama taivas näyttää kaksiulotteiselta taululta tai kupolin malliselta kulissilta, joka kääntyy hiljalleen Pohjantähden ympäri. Tosiasiassa tähdet ovat tietenkin eri etäisyyksillä ja hyvin kaukana toisistaan.

Miten kauas niitä oikein riittää? Pilkottaako niiden tuolla puolen universumin laita?


Valo kulki 13 miljardia vuotta

Paljain silmin näkyy kerralla kaksi- tai kolmetuhatta tähteä. Ne kaikki kuuluvat omaan galaksiimme, Linnunrataan. Valitaan yksi tähti ja katsotaan, mitä sitä ympäröivän täysikuunkokoisen alueen takaa löytyy.

Siellä on kymmeniätuhansia Linnunradan tähtiä. Muutaman sadantuhannen valovuoden etäisyydellä ne loppuvat ja alkaa pitkä pimeys, mutta jossakin vaiheessa hyvin kaukaa tähtemme takaa löytyy toinen galaksi omine tähtineen. Mittakaavasta saa jonkinlaisen käsityksen, kun muistaa, että Andromedan galaksi on noin 2,5 miljoonan valovuoden päässä, ja se on yksi lähimmistä.

Kaukaisin tunnettu galaksi on peräti 13 miljardin valovuoden päässä. Tämä on huima etäisyys, sillä valo matkaa yhdessä vuodessa kymmenentuhatta miljardia kilometriä. Tähtitaivasta jatkuu siis pitkään. Välillä täytyy vain vaihtaa galaksia.


Tähdissä näkyy menneisyys

Ollaanko siis jo universumin äärillä? Asia pitää tarkistaa kaukoputkilla. Jo pieni putki löytää taivaalta tuhansittain enemmän valopilkkuja kuin paljaat silmät. Ammattilaisten välineillä erottuu miljoonia tähtiä.

Itse asiassa kaukoputki on kuin aikakone, sillä valolta kuluu aikaa kiitämiseen tähdestä tänne. Näemme esimerkiksi Auringon sellaisena kuin se oli kahdeksan minuuttia sitten ja lähimmän vieraan tähden sellaisena kuin se oli neljä vuotta sitten.

Kesämökillä ihailemasi tähtitaivas kertoo siis historiaa. Kyse on muutaman vuoden tai vuosikymmenen tai muutaman tuhannen vuoden ikäisistä asioista. Jossain siellä saattaa loistaa sellainenkin tähti, jonka valo lähti matkaan samana päivänä kuin sinä synnyit.

Kaukoputkilla näkyy kauemmas menneisyyteen. 13 miljardin valovuoden päässä loistavan galaksin valo on lähtenyt matkaan 13 miljardia vuotta sitten, ja me näemme galaksin sellaisena kuin se oli silloin.

Nykyisin sama galaksi saattaa olla aivan erilainen. Ehkei sitä ole enää olemassakaan. Me ja jälkeläisemme monessa sukupolvessa näem¬me sen kuitenkin kimmeltävän taivaalla, sillä vanhaa säteilyä on vielä matkalla tänne.


Horisontti rajoittaa näkymän

Paljon tuota 13 miljardia valovuotta kauemmas emme pystyisi näkemään, vaikka havaintolaitteemme olisivat miten tehokkaita tahansa. Kosminen horisontti estää sen.

Kosminen horisontti rajoittaa tähtitieteilijän näkymää aivan samoin kuin kotipallomme horisontti estää Tyynenmeren keskellä olevan laivan matkustajaa näkemästä meren rantoja. Kosminen horisontti muodostuu juuri siksi, että tähtitaivas kertoo menneestä, toisin sanoen sen takia, ettei valo etene äärettömän nopeasti.

Maailmankaikkeuden ikä määrää kosmisen horisonttimme koon. Valo ei näet ole voinut matkata pidempää aikaa kuin universumi on ollut olemassa. Nykykäsityksen mukaan se on 13,7 miljardin vuoden ikäinen.

Kosminen horisontti on tavallaan pallonkuori. Sen keskipisteessä on Maa. Pallonkuoren säde vastaa etäisyyttä, jonka valo on ehtinyt kulkea alkuräjähdyksen jälkeen. Näemme siis 13,7 miljardia valovuotta joka suuntaan.

Kosminen horisontti muuttuu paikan mukana aivan samoin kuin matkustajan horisontti muuttuu laivan jatkaessa matkaansa. Emme kuitenkaan pysty ainakaan tätä nykyä liikkumaan universumissa sellaisia matkoja, että horisonttimme muuttuisi merkittävästi.


Maailma kuitenkin laajempi

Horisontin takia emme siis koskaan näe avaruuden joka kolkkaa. Kyllä: universumi todella jatkuu kosmisen horisonttimme tuolle puolen. Universumi näet laajeni heti alkuräjähdyksen jälkeen silmänräpäyksen ajan valoa nopeammin. Puhutaan inflaatiosta. Syntyi alue, josta valo ei ole ehtinyt tänne asti.

Koska jokaisella paikalla on oma kosminen horisonttinsa, kaukana oman horisonttimme ulkopuolella saattaa olla katselijoita, joiden taivaalla ei ole yhtään samaa tähteä kuin omallamme. Sama universumi, eri näkymä.

Tutkija Max Telemark Massachusettsin teknisestä korkeakoulusta MIT:stä on laskenut, että omaan laakeaan universumiimme voisi mahtua vähintään noin tuhat aluetta, joilla on täysin erillinen kosminen horisontti.

Kaikkeutemme olisi kuin kimppu rinnakkaisia maailmoja, joista voimme havainnoida vain yhtä.

Missä siis on maailman laita? Tavallaan se on oman horisonttimme rajaaman näkymän reuna, joka tätä nykyä on 13,7 miljardin valovuoden päässä. Universumin ikääntymisen myötä horisonttimme avartuu niin, että näemme joka vuosi valovuoden verran kauemmas.


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


Näin siirtyi tähtitieteilijän horisontti




















1920-luvulla
1960-luvulla
1980-luvulla
1990-luvulla
2000-luvulla


 

Jos rehkiminen ei huvita, syy voi olla geeneissä.

Monia liikunta palkitsee hyvän olon tunteella, mutta kaikille palkintoa ei tule, kertoo Helsingin Sanomat jutussaan. Olo saattaa olla hikilenkin jälkeen enemmän runneltu kuin rento.

”Osa suomalaisten liikkumattomuudesta saattaa selittyä negatiivisilla tuntemuksilla”, sanoo jutussa liikuntapsykologian professori Taru Lintunen Jyväskylän yliopistosta.

Ihmiseltä saattavat puuttua hyvät kokemukset ja liikunnallisen elämäntavan mallit.

Perimälläkin on sormensa pelissä. Naisilla jopa puolet liikuntanautinnon vaihtelusta selittyy geeneillä, miehillä kolmannes.

Näin osoittaa vuonna 2014 julkaistu suomalainen tutkimus, joka perkasi perintötekijöiden osuutta liikuntamotivaatioon.

Tarkkaa syytä eroihin ei tiedetä. Yksi ehdokkaista on aivojen dopamiinirata. Se palkitsee niin syömisestä, seksistä kuin liikunnasta.

Dopamiinikylpy tuottaa aivoissa huumaavan euforian. Tutkimusten mukaan järjestelmän häiriöt vähentävät koe-eläinten liikkumishaluja.

Viime kädessä geenit ohjaavat mielihyväkoneiston toimintaa. Dopamiinin valmistukseen tarvittavat geenit toimivat toisilla kenties vilkkaammin. Erityisesti naisilla on liikuntamielihyvän kokemisessa geneettistä vaihtelua.

Yksilöiden erot ulottuvat laajemmallekin. Kaikki eivät saa liikunnasta yhtä paljon hyötyä – ainakaan heti.

Sama harjoittelu saattaa vaikuttaa ihmisiin eri tavoin. Yhden kunto kasvaa kohisten, mutta toinen ei saa tuloksia, vaikka kuinka rehkisi. Tutkijat puhuvat yksilöllisestä vasteesta.

Kuitenkin vaikka oma elimistö tuntuisi olevan immuuni liikunnalle, se voi olla vain harhaa. Tutkimuksissa tuijotetaan usein suorituskykyyn ja lihasvoimaan. Ne eivät ehkä hetkahda pienestä rasituksesta, mutta veren rasva- ja sokeriarvot saattavat parantua merkittävästi. Siksi liikuntaa voi suositella kaikille.

Kysely

Onko liikunta tuskien tie?

Tutustu sisältöön ja lue uusi lehti digilehdet.fi:ssä.

 

Tieteessä 2/2018 

 

PÄÄKIRJOITUS

Kun viha vie

Vihapuhuja ratsastaa alkukantaisella reaktiolla.

 

PÄÄUUTISET

Unissa puhutaan rumia

Myöntisen päiväminän takaa kurkkii
kielteinen yöminä – hyvästä syystä.

Alienkivi on yksi miljoonista

Tähtienvälisiä asteroideja syöksyy
aurinkokunnan läpi jatkuvasti.

Nykyihminen seikkaili
ulos Afrikasta useita kertoja

Yhden ulostulon malli ei enää mitenkään
istu Aasian löytöihin.

Korallit kalpenevat kiihtyvää tahtia

Lämpenevät vedet riistävät
polyypilta elintärkeän kumppanin.

 

ARTIKKELIT

Migreeni vyöryy aivorungosta

Kun sähköt sekoavat hermokeskuksessa,
kipuviestit kiihdyttävät aivot hälytystilaan.

Esinisäkkäät
Maailman valtiaat ennen dinosauruksia

Kehitys kohti meitä käynnistyi jo silloin,
kun maapallon mantereet olivat vielä yhtä.

Siittiöt hukassa

Enää hälytyskellot eivät kilise van kumisevat.
Miesten siittiömäärät ovat romahtaneet.

James Bond
Harmaa agentti hurmasi maailman

Vastoin odotuksia huomaamaton vakooja sai
valtavan huomion. Kohu teki fiktiosta faktaa.

Liikenne jättää tiet

Visio on villi muttei utopiaa. Jokainen sopiva
maapala tarvitaan luonnolle ja ruoalle.

Ennen paras mies oli poikamies

Naiset ja seksi eivät ole aina olleet miehen mitta.
Elämän tärkeät asiat löytyivät pitkään toisaalta.

 

TIEDE VASTAA

Voiko pissa jäätyä kaarelle?

Haudataanko vainajat ilmansuuntien mukaan?

Mikä on puujalkavitsi?

Miksi kuusi kestää lumen painon?

Miten norppa löytää takaisin avannolle?

Voiko avaruusaseman palauttaa Maahan?

 

KIRJAT

Oma dna kantaa suvun historiaa

Marja Pirttivaara teki suomalaisille sukututkijoille uudenlaisen kätevän oppaan.

 

KUVA-ARVOITUS

Klassikkopalsta

kutsuu lukijoita tulkitsemaan kuvia lehden Facebook-sivustolle: facebook.com/tiede.fi

 

OMAT SANAT

Valoa kohti

Entisinä aikoina kantasana tarjosi myös lämpöä.

 

Jos olet Sanoman jonkin aikakauslehden tilaaja, voit lukea uusimman numeron jutut Sanoman Digilehdet-palvelussa.

Ellet vielä ole ottanut tilaukseesi kuuluvaa digiominaisuutta käyttöön, tee se osoitteessa https://oma.sanoma.fi/aktivoi/digilehdet. Aktivoinnin jälkeen pääset kirjautumaan suoraan digilehdet.fi-palveluun.