Käydessäni kesällä Suomessa eräs ystäväni kysyi Helsingin Sanomista lukemastaan jutusta, jonka mukaan on löydetty miljoonien valovuosien kokoinen tyhjä alue, jossa ei ole lainkaan galakseja.

Populaareista tiedeartikkeleista on monasti vaikea saada selville, mistä on kysymys. Helsingin Sanomien jutun luettuani en tiennyt juuri ylläolevaa virkettä enempää. Uutinen esiintyi monissa tiedotusvälineissä. BBC:n laajempi artikkeli osaa kertoa, että tyhjät alueet ovat osa tunnettua maailmankaikkeuden rakennetta, mutta että löydetty alue on poikkeuksellisen iso.

Periaatteessa tämä olisi mielenkiintoinen löytö. Rakenteet kehittyvät maailmankaikkeudessa siten, etta ylitiheät alueet (kuten galaksit) vetävät massaa puoleensa, joten ne kasvavat ja niiden välissä olevista alueista tulee yhä tyhjempiä. Syntyvä rakenne muistuttaa mehiläiskennoa tai hämähäkinseittirihmastoa: aine kerääntyy säikeiksi ja seinämiksi, ja valtaosa avaruudesta on tyhjää. Tyhjien alueiden koko riippuu siitä, miten maailmankaikkeus laajenee, kuinka tiheää aine on ja miten aine on alunperin jakaantunut.

(Tämän hetken laajinta tietokonesimulaatiota rakenteiden kehittymisestä maailmankaikkeudessa voi ihailla Millennium Simulationin sivuilla. Elokuvista näkee hyvin tyhjien alueiden kasvun.)

Tyypillisten tyhjien alueiden halkaisija on noin 150 miljoonaa valovuotta. Lehtijuttujen mukaan löydetyn alueen halkaisija olisi noin miljardi valovuotta. On erittäin vaikea selittää näin ison tyhjän alueen syntyä vallitsevan kosmologisen mallin puitteissa, joten tämä olisi perin kiintoisaa.

Saattaa kuitenkin tulla yllätyksenä (ainakin niille jotka eivät tunne lehdistötiedotteiden kirjoittamisen taidetta), että itse tieteellinen artikkeli ei sisällä minkäänlaista löytöä tällaisesta tyhjästä alueesta.

Artikkelin pääasiallinen anti on, että taivaalta saapuu radioaaltoja kaikkein vähiten samassa suunnassa, missä on havaittu kylmä piste kosmisessa mikroaaltotaustassa. Radioaaltojen vähäisyys jossain suunnassa ei sinänsä ole poikkeuksellista, mutta yhteensattuma tämän suunnan ja mikroaaltojen kylmän alueen kanssa on mielenkiintoinen, koska mikroaallot ja radioaallot ovat peräisin eri lähteistä.

Artikkelissa esitetään mahdollisena selityksenä mikroaaltotaustan kylmälle pisteelle iso aineesta erittäin tyhjä alue, jollainen vaikuttaa mikroaaltojen kulkuun. On huomattavaa, että tätä spekulointia ei liitetä kirjoittajien havaintoihin radioaaltohavainnoista, vaan mikroaaltohavaintoihin, joita kirjoittajat eivät käsittele. (Lisäksi selitys on esitetty jo aiemmin muiden toimesta, ja sen matemaattinen käsittely artikkelissa on virheellinen.)

Selitys tyhjästä alueesta voi pitää paikkansa tai olla pitämättä, mutta spekulointi on eri asia kuin löytäminen, ja tässä tapauksessa spekulointi ei edes liity artikkelissa raportoituihin havaintoihin. Havainnot sinällään ovat mielenkiintoisia ja jatkotutkimuksen arvoisia, mutta eivät mullistavia. Oleellisemmin, ne ovat jotain aivan muuta kuin mitä lehdistä sai lukea. Tämä ei ole poikkeuksellista. Sensaatiouutisia tulee ja menee yksi tai useampia kuukaudessa; mullistuksia kosmologiassa tulee ehkä kerran kymmenessä vuodessa. (Viimeisin vallankumouksellinen löytö tehtiin 1998, kun havaittiin, etta maailmankaikkeuden laajeneminen on kiihtynyt. Tätä selittämään on keksitty "pimeä energia" - mistä enemmän jossain toisessa merkinnässä.)

Tutkimustulosten ja tiedeuutisten välillä vallitsevan epäsuhdan korjaaminen on vaikea ongelma. Ensiksi mieleen tulee, että tiedetoimittajat tuntuvat olevan varsin hyväuskoisia tutkimusryhmien lehdistötiedotteiden suhteen. (Juttujen perustuessa toisten lehtien juttuihin tilanne on vielä huonompi.) Ilmeisesti kuvitellaan, että ne ovat vilpittömiä -tai ainakin totuudenmukaisia- esityksiä tutkimuksen sisällöstä. Vaikka tietty skeptisyys olisi aiheen, on toki sanottava, että toimittajien tuskin on mahdollista tarkistaa kaikkien lehdistötiedotteiden paikkansapitävyyttä. Ongelma on syvemmällä. Yksi osa sitä on tarve -tai ainakin taipumus- korostaa omia saavutuksia julkisuuden ja rahoituksen hankkimiseksi.

Tieteen kuva ja tuntemus tietysti kärsivät: tiedeuutisia lukemalla on vaikea tietää, mitkä uusista löydöistä ovat merkittäviä (tai edes totta). Tämä on omiaan horjuttamaan käsitystä niidenkin asioiden suhteen, jotka luotettavasti tiedetään tosiksi ja hämärtämään kuvaa jatkuvasta edistyksestä maailmankaikkeutemme ymmärtämisessä. Esimerkiksi maailmankaikkeuden laajeneminen, kosmisen mikroaaltosäteilyn ominaisuudet ja kevyiden alkuaineiden synty maailmankaikkeuden ensimmäisen puolen tunnin aikana ovat hyvin tunnettuja alueita, joilta tietomme on viimeisen kymmenen-viidentoista vuoden aikana merkittävästi tarkentunut. En tiedä, kuinka helppoa näiden edistysaskelten erottaminen vaihtelevista spekulaatioista populaarien kirjoitusten perusteella on. (Mikroaaltotaustan suhteen Nobelin palkinnosta on varmaan ollut apua.)

Nykyisen asiantilan vallitessa saattaa sensaationaalisia kosmologian ja astrofysiikan tiedeuutisia kohdatessa olla hyödyksi pitää mielessä nyrkkisääntö, jonka mukaan mullistavina markkinoiduista löydöistä 95% on Yhdysvalloista tulevaa potaskaa, 4% Euroopasta tulevaa potaskaa ja 1% oikeasti merkittäviä läpimurtoja.

Kommentit (37)

Netti(tiede)toimittaja

Onko avaruus todella tyhjää? Puhutaan (tiedeartikkeleissa) tyhjiöenergiasta (jolla on antigravitaatio vaikutus), neutriinotiheydestä; entä Higgsin kenttä, sen sanotaan olevan kaikkialla jne.

Syksy

Tässä yhteydessä tyhjä tarkoittaa galakseista ja pimeästä aineesta tyhjää. Eikä edes niistä täysin tyhjää, vain pienen tiheyden omaavaa. Tyhjiksi kutsumieni alueiden (engl. voids) tiheys on tyypillisesti noin 10% maailmankaikkeuden keskivertotiheydestä

Dredex

Jos jotakin on kaikkialla, niin missä se jokin on? Eikös se jokin täytä tyhjyyden, jolloin tyhjyys on olemassa, mutta täytettynä.

Timo @ http://optimistin.vuoda...

Löytyipä kiinnostava blogi täältä, että moni muukin voisi tämän löytää, niin kannattaisi ilmoittaa tämä tuonne blogilista.fi palveluun, niin me sen kautta blogeja seuraavat pääsisimme myös kätevästi mukaan. Kiitos!

Eki

Onnittelut Tiede-lehdelle tämän blogin perustamisesta. Toivottavasti Syksyllä riittää aikaa ja intoa vastata meidän maallikkojen simppeleihin kysymyksiin. Tuosta maailmankaikkeuden suurinta tyhjäää paikkaa koskevasta artikkelista minulle kyllä jäi eri kuva: otsikossa sanottiin, että tyhjä paikka on löydetty, mutta tekstissä tuli kyllä selvästi ilmi, että kyse on spekulaatiosta.

Kahis

Täällä biotieteiden puolella tilanne on ehkä, ehkä aavistuksen parempi. Sanotaanko vaikka 85/13/2. Hyvä me eurooppalaiset!

Eki

Voisiko suurten tyhjyyksien selityksenä olla antigravitaatiolinssi? Jos universumin kiihtyvän laajenemisen yhtenä syynä on antigravitaatio, niin voihan olla, että joissakin osia universumia on antigravitaation keskittymiä, joissa se on keskimääräistä voimakkaampaa. Näillä alueilla syntyy tyhjyyttä tai siis aineen tiheys alenee. Voisiko tällainen keskittymä toimia linssinä kuitenkin vähän toisinpäin kuin gravitaatiolinssi. Voisiko antigravitaatiolinssi taittaa sen takaa tulevan säteilyn siten, että se hajoaa ja linssin kohdalla ja sen ympärillä tyhjyys näyttää meistä katsottuna suuremmalta kuin se oikeasti onkaan. Voisiko antigravitaatiolinssi selittää myös äskettäisen havainnon eritaajuisten gammasäteilyjen eriaikaisesta saapumisesta meille. Eli aiheuttaako linssi ”anti-Doppler” ilmiön; punasiirtymän sijaan aikasiirtymän.

Arvuuttelija

Eräs hiukkasfenomenologian professori kertoi että tyhjön täyttää hiukkaset, joita ei voi enää jakaa pienempiin osiin, voisiko tällainen gravitoneista tms. perushiukkasista muodostuva kenttä aiheuttaa inertian ja lisäksi synnyttää muita hiukkasia "alkuräjähdyksen" tapahtuessa olemassa olevassa tyhjössä?

Minä vaan kysyn

Miten aineesta tyhjä (harvempi) alue vaikuttaa mikroaaltojen kulkuun, eikö ko. mikroaaltosäteily ole maailmankaikkeuden "alusta" esteettömästi kulkenut säteily?

Kahis

Tässäpä hyvä esimerkki huonosta tiedeuutisesta:

http://www.cnn.com/2007/TECH/science/12/13/northern.lights.ap/index.html

Uutisen mukaan NASAn tutkijat ovat juuri keksineet, miten revontulet syntyvät. Mutta kyllä se meille jo koulussa opetettiin 20 vuotta sitten.

Alkuperäisen lehdistötiedotteen kärki on epäilemättä ollut jossain aivan muualla. Mutta missä? Mistä tässä oikeasti on kyse? Mikä on se olennainen asia, jonka takia tästä uutisoideaan?

Syksy

Eki:

BBC:n artikkelissa tyhjän alueen löytö esitettiin varmana, ei lainkaan spekulaationa. Hesarin jutusta muistelen samaa, mutta minulla ei ole sitä käsillä.

Syksy

Eki:

Kiihtyvän laajenemisen syytä ei tiedetä. Tavallisimmassa mallissa vastuussa on tyhjiön energia, jonka gravitaatio on hylkivää (eli antigravitaatiota). Tällöin antigravitaatioon ei liity mitään, mikä voisi olla epätasaisesti jakautunut ympäri avaruutta, vaan se on itsensä avaruuden ominaisuus.

Joissain malleissa antigravitaatio sen sijaan johtuisi jostain uudesta kentästä (samantyyppisestä kuin Higgsin kenttä). Tällöin antigravitaation lähteissä voi olla epätasaisuuksia, mutta silloinkin ne ovat tyypillisesti niin pieniä, että niillä ei ole merkitystä havaintojen kannalta. Antigravitaation lähde on siis hyvin tasaisesti jakautunut.

Astronomy

Luin jostain että "tyhjä avaruus" itseasiassa kuplii kaikenaikaa kvanttitasolla, joten eihän silloin kai ole edes olemassa tilaa mitä nyt kutsutaan nimellä "tyhjä"...

Syksy

Minä vaan kysyn:

Kosminen mikroaaltosäteily on kiinnostavaa juuri siksi, että avaruuden laajeneminen vaikuttaa sen ominaisuuksiin. Mikroaaltotaustaa tutkimalla saadaan siis tietoa esimerkiksi maailmankaikkeuden laajenemisesta. Tyhjemmät alueet laajenevat nopeammin, joten niiden läpi tuleva mikroaaltosäteily on kylmempää.

Risto Latva

Kiinnostaisi tietää, kumpaa mallia materian jakautuminen oikeastaan noudattaa: onko se vaahtoa, jossa materia on pintoina ja seinäminä ja tyhjät alueet erillisinä kuplina, vai onko se verkostoa, missä materia on säikeinä ja tyhjät alueet muodostavat jatkuvan luolaston säikeiden väliin.

Basisti

"Tyhjemmät alueet laajenevat nopeammin, joten niiden läpi tuleva mikroaaltosäteily on kylmempää."

Miten suuria heittoja nämä avaruuden tiheyserojen aiheuttamat mikroaaltosäteilyn lämpötilamuutokset sitten tuottavat esim. säteilyn anisotropiaspektristä johdettuihin kosmologisiin parametreihin? Ovatko WMAP-luotaimen tulokset niin luotettavia kuin nykyään uskotaan?

Fenomenologi

Terve Syksy,

Et näköjään ollut varautunut kysymyksiin, joissa käsitellään sitä missä mennään, katso kuinka monta universumia-ketju jos ehdit,
palataan asiaan, otetaan selvää, kunhan tästä selviän.
Arvuuttaja

Syksy

Risto Latva:

Karkeasti sanoen, aine kerääntyy seinämiksi tyhjien alueiden ympärille. Missä seinämät kohtaavat, on tiheämpi alue eli rihma, ja missä rihmat kohtaavat, on galaksirypäs. Vilkaisu Millennium Simulationin kuviin ja animaatioihin toki osoittaa, että todellinen tilanne on monimutkaisempi, mutta suunnilleen noin. (Kaksiulotteisten siivujen perusteella ei oikein voi erottaa seinämiä ja rihmoja, mutta sivulla on kolmeulotteisiakin kuvia.)

Syksy

Basisti:

Tiheysvaihteluista johtuvat lämpötilaerot suuntien välillä tuskin ovat suuria, paitsi kenties isoilla skaaloilla (pohjoinen ja eteläinen mikroaaltotaivas ovat erilaisia, yksi mahdollinen syy on rakenteiden ero taivaan eri osissa).

Suurin ongelma kosmologisten parametrien arvojen kohdalla on se, että rakenteiden vaikutuksesta laajenemisnopeuteen ja valon kulkuun ei ole varmuutta. Ne tuskin vaikuttavat merkittävästi WMAP-havainnoista pääteltyyn pimeän aineen tiheyteen, koska se riippuu lähinnä mikroaaltotaustan piirteistä, jotka eivät muutu valon kulkiessa. (Angular power spectrumin huippujen korkeuksista, tarkalleen ottaen.) Sen sijaan esimerkiksi pimeän energian suhteen niiden vaikutus voi olla merkittävä - ehkä jopa niin, että pimeää energiaa ei tarvita lainkaan. Asiaan saataneen lisäselvyyttä lähivuosina.

Syksy

Fenomenologi: Pääsääntöisesti en vastaa kysymyksiin, jotka eivät liity blogimerkinnän aiheeseen.

Astronomy

Onkohan Millennium Simulation miten arka lähtöarvoille? Ymmärsin että simulaatioon on pantu paukkuja laskentatehoissa ja -ajassa aivan mielettömästi, ja olisi harmi jos "häviävän pieni" muutos lähtöarvoissa johtaisi ihan erinäköiseen lopputulokseen...

Syksy

Astronomy:

Simulaatioita on tehty vuosien varrella paljon, tulokset eivät riipu kaoottisesti alkuarvoista. (Eli pienet muutokset alussa saavat aikaan vain pieniä muutoksia lopussa.)

Avain

Hyvvee Joulua hyvä Syksy.
Jos oikeasti haluat tietää miten maailmankaikkeus toimii niin tule hyvä immeinen Kuopioon. Tiällä jo tiedetään mihin kaikki perustuu. Vinkkinä voin kertoo ettei minkään energiakeskittymän liikerata muutu ilman etteikö keskittymä itse räjähdä energiaansa jommalle kummalle sivulleen enemmän kuin toiselle sivulleen.

Rani

Kiitos hyvästä blogista!

Tiedeuutisten kommentointi on erittäin tärkeää, jatka pliis samaa rataa. Koetetaan olla putoomatta Maapallon reunalta ;-)

Astronomy

1% arvio potaskasta on kyllä sekin yläkanttiin mennyt arvio, tää on ihan heitto mutta tuntuu että suurin osa eli noin suurinpiirtein 99,5% ellei täydet 100% tiedeuutisista on pelkkää potaskaa. Toimittajat tekevät tiedejuttunsa tieteentekijöiltä saamiensa prujujen perusteella, mee siinä sit veikkaaman millä näistä arvauksista on mitään tieteellistä arvoa?? Vastuu on kyllä tieteen tekijöillä jotka miettii ja pohtii varsin vaikeita asioita, ja ymmärrän kyllä että jokainen tieteen Matti Meikäläinen haluaa nimensä lehteen ja viitteen ansioluetteloonsa.

Astronomy

Mielestäni tämmöiset avaruuden tythjät aukot eivät sinänsä ole mitään uutisia, kyllä avaruuteen mahtuu tiheitä ja vähemmän tiheitä alueita. Me vaan kummastellaan vähänkin tavallisuudesta poikkeavia havaintoja. Kyllähän siellä kieltämättä uusia ja ihan tärkeitä havaintojakin on pakko olla, mutta hieman häiritsee jos jokainen nostetaan otsikoihin... ja silti, mistäs peevelistä sitten juteltaisiin jos uusia "tiedeuutisia" ei tuliskaan??
Kävin äsken kylvyssä ja kyllä sielläkin kaikenkokoisia vaahtokuplia oli, enkä yhtään ihmetellyt...

J.B. Raade

EKILLE: Minulle tuo väitteesi spekulaatiosta oli ihan uusi. Täytyi ihan tarkastaa, ja löytyihän se Hesarin juttu. Siinä sanotaan:

"Tutkijat ovat löytäneet valtavan reiän maailmankaikkeudessa. Minnesotan yliopiston tutkijat kertoivat torstaina, että aukossa ei ole galakseja eikä tähtiä. Lisäksi siitä ei löytynyt pimeää ainetta.

Tutkijoiden mukaan aukko on yli miljardin valovuoden levyinen. He sanoivat tiedotteessa, että heillä ei ole aavistustakaan, miksi se on syntynyt. Heidän mukaansa kukaan ei ole koskaan löytänyt yhtä isoa aukkoa avaruudesta.

Aukko sijaitsee Eridanuksen tähtiryhmässä, joka näkyy taivaalla Orionin tähtiryhmästä lounaissuuntaan."

Tuleeko Ekille ihan oma versio lehdestä, vai miten hän noin varmasti muistaa selkeän maininnan spekulaatiosta?

kiekujakaiku

siis alue on tyhjää täynnä olematta olematon. siis siellä voi olla pimeää massaa tai antigravitaatioenergiaako? miten antigravitaatio voisi muodostua ja millaisesta materiaalista?

hesse

mitäs on siel jotain pakko olla. esim jotain energiaa matkalla jonnekin, valo, lämpö, röngten mitä vain. Kun atomitkin ovat vain energiaa olematta kiinteää, ei sekään sinänsä ole mitään vaikka tunnemmekin niin. Me koemme kaiken päässämme, aivoissamme, ja kuvittelemme sitten, että maailma on sellainen kuin sen näemme, vaikkemme näekään kuin murtoosan murtoosan kaikesta olevasta.

Astronomy

Voisikohan avaruuden tyhjiötä käyttää tyhjiökokeisiin? Luin jostain että avaruus edustaa tyhjiötä mitä maassa ei olla vielä saatu aikaan parhaimmissakaan labroissa? Eikun raketti taivaalle ja sivuluukku auki niin johan on tyhjiö missä tehdä kokeita?

Kevät

hesse:

Sanot "koemme kaiken päässämme" aivan kuin koko maailma olisi vain mielikuvitusta. Eliöt ovat kehittyneet havaitsemaan valoa, lämpöä, aineen olomuotoja, joten se on todellisuutta.

Si.S

Tästähän tuli paremmin tutkittu ja todettu että tämä tyhjä alue on tosiaan tyhjä. Mainitset että asia Voi olla kiintoisaa, mutta että tämä olisi vain turhaa huhuilua turhaan asiaan, silti en (joko sokeuttani tai vailla ymmärrystä) löytänyt kohtaa missä perustelisit tätä tyhjyyttä mitenkään. Luulisi että jos pidät tätä vain Periaatteessa merkittävänä löytönä, sinulla olisi jokin selitys tälle?
Tila joka poikkeaa täysin muusta avaruudesta, kuten toisessa blogissa mainitsit, napataan samankokoinen kuutio mistä päin avaruutta niin sen materia määrät ja tiheydet on suurinpiirtein samat, mutta tällä alueella se ei päde. Hassua että tämä voidaan ohittaa olankohautuksella että näin on nyt käynyt.
Ei kovin ammattimaista, tosin tämähän onkin blogi.

Ystävällisesti,
Si.S

p.s Astronomylle,
jos menet avaruuteen niin se on kaukana vielä tyhjiöstä, atomeita on noin parin senttimetrin välein, fotoneja tulee joka tuutista paljon, samoin kuin muut mikroaallot, puhumattakaan neutriinoista. Täydellistä tyhjiötä kun on mahdoton saavuttaa (nykyisillä menetelmillä), koska aina on joitain pieniä partikkeleita sotkemassa.

pave

jos löytyisi avaruudesta tyhjä alue...
nin tämä ns.bikbang teoria ei pitäisi paikkaansa.Luulisi,että ainetta ei syntyisi ttyhjästä,vai syntyisikö? Kommentoi

Siipien levittämistä - blogit ...

[...] arvostellut spekulaatioiden holtitonta uutisoimista. Erityisesti OPERAn neutriinokokeen kohdalla pidin vastuuttomana sitä, [...]

Seuraa 

Maailmankaikkeutta etsimässä

Blogin päivittäminen on päättynyt.

Syksy Räsänen on teoreettinen fyysikko Helsingin yliopistossa. Syksy kirjoittaa kosmologiasta, hiukkasfysiikasta ja niiden tekemisestä, tai ainakin asioista sinne päin.

Teemat

Hae blogista

Blogiarkisto