Havaintovinkki: Venuksen, Jupiterin ja Marsin konjunktiot

Venus, Jupiter ja Mars ovat konjuntiossa lähipäivinä. Kuva
Kari A. Kuure.

Parin seuraavan viikon aikana näemme aamuisella itätaivaalla mielenkiintoisen planeettajoukon konjunktiot. Tarkkaan ottaen planeettojen konjunktio tarkoittaa sitä, että kahden kohteen rektaskensio (RA) on sama. Tässä mielessä konjunktio toteutuu Venuksen ja Jupiterin sekä Venuksen ja Marsin kesken. Jupiter ja Mars eivät konjunktoi mutta nekin ovat suhteellisen lyhyen kulmaetäisyyden päässä toisistaan.

Lähipäivinä esiintyvät seuraavat konjunktiot:

25.10. kello 20.03 Venus ja Jupiter

26.10. kello 10.58 Kuu ja Uranus

3.11. kello 1.10 Venus ja Mars

6.11. kello 14.04 Kuu ja Jupiter

7.11. kello 8.24 Kuu ja Mars

7.11. kello 12.48 Kuu ja Venus

11.11. kello 9.49 Kuu ja Merkurius

Vaikka suurin osa konjunktioista tapahtuu sellaiseen aikaan vuorokaudesta, että kohteet eivät ole näkyvissä, erityisesti aamutaivaalla lähekkäin olevat planeetat ja Kuu on näyttäviä. Niitä voi ihastella paljain silmin, kiikareilla tai niistä voi ottaa valokuvia.

Valokuvattaessa kamera pitäisi kiinnittää jalustaan ja käyttää lanka- tai etälaukaisijaa, jolloin vältytään kameran tärähtämiseltä. Jos tällaista lisälaitetta ei ole, laukaisun voi tehdä vitkalaukaisimella esimerkiksi 10 sekunnin viiveellä. Sopivan valotusajan, aukon ja polttovälin löytämiseksi joutuu ottamaan useita kuvia. Kohteet liikkuvat tähtitaivaan pyörimisnopeudella, joten lyhyttä teleobjektiivia käyttäessä ei tarvita varsinaista seurantaa. Jos et ole aikaisemmin koskaan kuvannut tähtitaivasta, niin nyt se on helppo aloittaa ja samalla saa hienoja kuvia omaan arkistoonsa tai vaikkapa Tampereen Ursan Radiantissa tai Ursan Taivaanvahdissa julkaistavaksi.

Havaintovinkki: asteroidi 2015 TB145

kuvituskuva.

Päivitetty 30.10.2015

Lokakuun viimeisinä öinä voimme havaita hieman kauempaa kuin Kuun radan suurimman etäisyyden päästä Maan ohittavan asteroidin. Se löydettiin vasta pari viikkoa sitten ja kuuluu NEO-asteroideihin. Löydön teki Pan-STARRS kartoituslaitteisto 10.lokakuuta.

Alustavien tietojen mukaan asteroidilla on kokoa noin 500 m (280 – 620 m) mutta epävarmuus on hyvin suuri. Valitettavasti sama epävarmuus siirtyy suoraan myös asteroidin kirkkausarvioihin ennusteissa. Näillä oletusarvoilla asteroidin pitäisi olla kirkkaudeltaan noin 10,5^m silloin, kun se on Maata kaikkein lähimpänä.

Uusimpien teitojen mukaan asteroidilla on joitakin komeettamaisia piirteitä, etenkin sen radan suuri soikeus ja inklinaatio. Tämä ei sinällään ole mitenkään yllätyksellistä, sillä monella asteroidilla on muitakin komeetoihin liitettyjä piirteitä, jopa heikon pyrstön kehittymisiä on havaittu.

30.10.2015

Havaintoikkuna avautuu 30.10. aamuyöllä, jos käytettävissä on 11” kaukoputki. Tällöin asteroidi on Orionin länsipuolella ja lähestyy sitä ja samalla siirtyy kohti pohjoista. Pienemmillä laitteilla havaintoikkuna avautuu myöhemmin, rajoittuen ehkä vain 31.päivän iltaan.

Aamuhämärässä noin kello 5 aikaan asteroidi on hieman noin 23,5° korkeudella ja on kirkkaudeltaan noin 13,8^m. Horisonttiin se painuu kello 8.41.

30.päivän iltana asteroidi nousee horisontista (AZ 80°) noin kello 19.53. Kello 22 aikaan se on noin 15,3° korkeudella ja näkyy 12,5^m kirkkaudella.

31.10.2015 aamu

Vuorokauden vaihtuessa asteroidi on 28° korkeudella ja kirkkaudeltaan 12,3^m. Se on myös lähellä 1 Ori -tähteä (p3), jonka kirkkaus on 3,18^m . Se pitäisi näkyä samassa kuvakentässä, jos havaintoihin käytetään isohkoa tähtikiikaria (Ø ~120 mm).Kello 02.00 asteroidin ja tähden välinen etäisyys on noin 1°.

Asteroidi ylittää etelämeridiaanin kello 02.37 noin 36,5° korkeudella ja on kirkkaudeltaan noin 12^m. Tällöin sen pitäisi näkyä jo hieman pienemmällä tähtikiikarilla (Ø ~100 mm).

Kello 4.10 asteroidi ja 2 Ori (p2 Ori) tähti ovat lähekkäin. Kulmaetäisyys on vain noin 15 kaariminuuttia: asteroidin kirkkaus on 11,8^m ja tähden 4,34^m.

Ennen aamuhämärää asteroidi on kello 5.45 aikaan noin 30° korkeudella ja kirkkaudeltaan 11,6^m (Ø~80 mm). Se on vain noin 16 kaariminuutin etäisyydellä 7 Ori (p1) -tähdestä, jonka kirkkaus on 4,65^m. Aamuhämärän taivas on kuitenkin sen verran kirkas, että kummankaan kohteen näkyminen ei liene mahdollista.

31.10.2015 ilta

Asteroidin nyt siirtynyt jo niin paljon pohjoiseen, että se käy vain kääntymässä horisontissa iltapäivän alkupuolella (Az 332° 38' 29"). Näin ollen se on näkyvissä heti illan pimennyttyä, Nyt asteroidi on jo niin lähellä maapalloa, että sen liike tähtitaivaalla on jo selkeästi näkyvissä, minuutin aikana asteroidi liikkuu taustataivaan suhteen jo puolisen astetta. Näin ollen havaitsijan tulee olla erityisen tarkkana havaintosuunnan suhteen. Kiikari on visuaalihavaitsijan työkalu tässä vaiheessa.

Kello 18.34.30 asteroidi on noin puolen asteen etäisyydellä 18 UMa -tähdestä (4,81^m). Asteroidin kirkkaus on 10,4^m joten se näkyy jo lintukiikarillakin (Ø~50 mm). Tosin taustataivas voi olla vielä sen verran kirkas, että asteroidin näkeminen voi olla mahdotonta.

Kello 18.47 asteroidi on jättänyt taakseen 18 UMan ja samassa kiikarin kuvakentässä on f UMa (4,56^m) ja useita himmeämpiä tähtiä. Kulmaetäisyys tähden ja asteroidin välillä on lyhyimmillään puoli astetta kello 18.55.

Kun asteroidi on ohittanut f UMa -tähden, aikavälillä 18.57.20 – 19.03.29 on se (toposentrisesti Tampereen horisontin mukaan) lähimmillään, etäisyyden ollessa 483 920 km (kello 19.00). Hieman tätä ennen asteroidin kirkkaus alkaa jo himmetä, ollen 10,6^m. 

Kello 19.11 samaan kuvakenttää ilmaantuu 36 UMa (4,83^m) ja useita himmeämpiä tähtiä. Etäisyyttä on jo 484 200 km ja asteroidi näkyy taivaalla noin 26,8° korkeudella. Kulmaetäisyys tähteen on lyhyimmillään kello 19.18 ja se on noin 1,3 astetta.

Kello 19.31.12 (tai suunnilleen niillä main) on pieni mahdollisuus että asteroidin peittäisi 44 UMa -tähden. Eri ohjelmilla tehdyt simulaatiot kertovat, että asteroidin ja tähden välinen kulmaetäisyys olisi luokkaa muutama kaarisekunti, tosin erisuuntaisesti. Jos molemmat ohjelmat laskevat saman verran väärin ja todellisuudessa asteroidin reitti on näiden laskelmien välillä, tähden peittyminen voisi tapahtua. Tähden peittymistä pitäisi ja kannattaisi tarkkailla ja mielellään videoida, sillä mahdollinen peittyminen on hyvin lyhytaikainen.

Ison karhun tähdistön Merak-tähti (b UMa, 2,35^m) mahtuu vielä kiikarin kuvakenttään asteroidin kanssa kello 19.35.30. ja etäisyyttä on hieman alle 2 astetta. Tällöin asteroidin kirkkaus on 10,9^m.

Toinenkin Ison karhun ”kauhan” tähti Phad (g UMa, 2,39^m) näkyy kiikarin kuvakentässä kello 19.59.57. Lähimmillään niiden välinen kulmaetäisyys on 1,0° verran kello 20.08.09. Kuvakentästä Phad poistuu kello 20.15.

Seuraava kirkkaampi tähti on Ajokoiran 5 CVn (4,77^m). Lyhimmillään kohteiden välinen kulmaetäisyys on kello 20.30.24 noin 0,6° verran ja asteroidin kirkkaus on tällöin 11,6^m.

Tämän jälkeen asteroidi kulkee pitkän matkaa alueella, jossa ei kiinnekohdiksi soivia kirkkaita tähti ole. Vasta kello 22.54 aikaan kiikarin kuvakenttään ilmaantuu HIP 69879 (4,8^m) tähti. Näiden välinen etäisyys on lyhimmillään noin 1,0° kello 23.08. Tosin asteroidi on jo sen verran matalalla (noin 8,5°) että sen kirkkaus 13m ei riitä visuualihavaintoihin.

1.11.2015 aamu

Havaintoikkuna sulkeutuu asteroidin laskiessa kello 01.09. Laskupisteen suuntakulma (atsimuutti) on noin 6° eli se on pohjoismeridiaanin itäpuolella. Tätä ihmetteleville kerrottakoon, että asteroidin liike kohti etelää on sen verran nopeaa, että se voittaa tähtitaivaan kohteiden nousunopeuden tällä osalla taivasta. Tästä syystä laskupiste on itäpuolella kun se normaalisti on pohjoismeridiaanin länsipuolella.

Asteroidin havaitseminen

Kuten edellä esitetyssä on tullut moneen kertaan mainittua, visuaalisessa havaitsemisessa kiikari on ehkä paras työkalu. Kiikarin tulisi olla hyvin mielellään valovoimainen, objektiivin halkaisijat välillä 60–120 mm, mutta ainakin 31. päivän alkuillasta, kun asteroidi on lähimmillään, myös tavallinen lintukiikari 7×50 voi olla täysin käyttökelpoinen instrumentti.

Asteroidin edetessä kuvatunlaisella nopeudella tähtitaivaalla, sen ensimmäinen löytäminen voi olla vaikeaa. Niinpä tekstissä mainittujen tähtien käyttäminen apuna helpottaa asteroidin löytämistä. Sen jälkeen kun se kerran on löydetty, sitä tulisi seurata aktiivisesti havaintojen loppuun asti. Tähtikartan käyttäminen asteroidin reittitietoinen on välttämätöntä.

Valokuvaaminen tapahtuu suunnilleen samalla tavalla kuin kiikarilla havaitseminen. Kamera varustetaan lyhyellä tai keskipitkällä teleellä ja suuntaus tapahtuu mainittujen kirkkaimpien tähtien avulla. Valotusaika ja kameran herkkyys on ehkä syytä kokeilemalla etsiä sopiviksi. Jos käytettävissä on seurantajalusta, niin silloin tähdet tulevat pistemäisinä ja asteroidi lyhyenä viivana, riippuen käytetystä valotusajasta. Etenkin 31. päivän iltana asteroidin liike on sen verran nopeaa, että se synnyttää viirun jo lyhyilläkin valotusajoilla.

Edellä kuvattu reitti on alustava ja lisähavaintojen saaminen varmasti muuttaa ja tarkentaa reitin laskennassa käytettäviä rata-alkioita. Niinpä viimeisin etsintäkartta pitäisi ladata netistä juuri ennen havaintoja.

Etsintäkartat

Etsintäkartoissa esiintyvät punaiset ympyrät kuvaavat kiikarin kuvakenttia: suurin on halkaisijaltaan 4°, keskimmäinen 2° ja pienin kaukoputken 0,5° kenttiä.

Etsintäkartat on päivitetty 30.10.2015. 

Galaksit yksissä kansissa

Heikki Oja

Galaksit

240 s.

ISBN 978-952-5985-30-6

Ursa ry. 2015

Tunnettu tietokirjailija ja tähtitieteen popularisoija Heikki Oja on julkaissut uuden kirjan nimeltään Galaksit. Kuten kirjan nimikin jo kertoo, sen sisältö keskittyy galakseihin, galaksiavaruuteen ja vieläpä kosmologian peruskysymyksiin kuten pimeään aineeseen ja maailmankaikkeuden alun tapahtumiin.

Ojan käsittely etenee kronologisesti galaksien luonteen ymmärtämisestä ja niiden havaitsemisesta. Galaksien etääntyminen toisistaan kertoo maailmankaikkeuden laajenemisesta ja siitä, miten varhaiset tutkijat tulkitsivat havaintojaan.

Linnunrata, oma galaksimme on tietysti esitelty aivan kirjan alkusivuilla hyvin yksityiskohtaisesti. Tavalliselle tähtiharrastajalle näiden asioiden pitäisi olla selvillä muutoinkin, mutta luultavasti kirja paikkaa monia aukkoja ja harhaluuloja itse kunkin ajattelussa. Linnunradan jälkeen laajennetaan näkymää ja tutustutaan paikalliseen galaksiryhmäämme ja sen kehittymiseen.

Galakseja on lukuisia erilaisia. Niinpä kirjan sisältöön luonnollisena osa kuuluu galaksityyppien ja niiden erikoispiirteiden esittely. Galakseja on niin monia erilaisia, että tässä kohtaa kirjan kerronta tuntuu hieman junnaavan paikoillaan. Tämä osa toimii erinomaisena käsikirjana sen jälkeen kun kirja on kertaalleen luettu, joten näkisin sen olevan hyvin oleellinen osa kaikkien galaksien ymmärtämisen kannalta.

Tämän jälkeen jälleen laajennetaan näkökulmaa ja tutustutaan galaksiavaruuden ilmiöihin kuten törmääviin galakseihin ja galaksijoukkoihin. Vilkaistaan tämän jälkeen vielä kaukaisimpiin galakseihin ja sen myötä päästään sujuvasti käsittelemään kosmologian erityiskysymyksiä ja galaksien syntyyn ja kehitykseen. Pimeä aine saa tietysti oleellisena osa galakseja ison siivun tekstistä. Tässä kohtaa varmasti monelle kirjan lukijalle tulee valtavasti uutta tietoa.

Galaksit-kirjan luvut ovat lyhyitä, kerralla luettavia. Ojan teksti on tunnetusti tiivistä ja hyvin asiapitoista, turhille jaaritteluille ei ole sijaa. Niinpä kirjaa lukiessa ei kannata kiirehtiä, vaan lukea harkitusti ja asioihin syventyen, silloin kirjan sisällöstä saa paljon irti. Kuvitus on loistavaa, värikuvat kuvateksteineen havainnollistavat hyvin kunkin luvun sisältöä. Näin ollen Ojan kirja kuuluu varmasti olennaisena osana jokaisen tähtiharrastajan peruslukemistoon ja käsikirjana kirjahyllyyn.

Kari A. Kuure

Fysiikan Nobel neutriinotutkijoille

Athur B. McDonald. 

Takaaki Kajita.

Tämän vuoden fysiikan Nobel-palkinto on myönnetty Takaaki Kajita’nille ja Arthur B. McDonald’ille. Palkinnon saajat olivat päätekijöitä tutkimuksissa joissa selviteltiin neutriinojen [1] muuttumista toisentyyppisiksi. Jotta muodonmuutos olisi mahdollista, neutriinoilla täytyy olla massa[2]. Tosin massan määrää ei vielä ole pystytty määrittämään mutta joitakin enimmäisarvioita niistä on.

Takaaki Kajita teki tutkimuksia japanilaisella Super-Kamiokande laitteistolla [3] ja havaitsi Auringosta tulevan kahdenlaisia neutriinoja. 

Samaan aikaan vuosituhannen vaihteessa kanadalainen Arthur B. McDonald pystyi osoittamaan neutriinojen säilyvän mutta muuttuvan toisiksi neutriinotyypeiksi matkallaan Auringosta Maahan. Ennen McDonaldin ja Kajitan työtä, tutkijoita ihmetytti ”puuttuvien neutriinojen ongelma”, sillä Auringosta näytti tulevan vain kolmas osa siitä neutronivuosta jota teorian mukaan piti sieltä tulla. McDonald pystyi osoittamaan, että neutriinoja ei suinkaan puutu, vaan ne muuttuvat toisiksi tyypeiksi, joita ilmaisimet eivät pystyneet havaitsemaan. McDonald työsketelee Sudbury Neutrino Observatoryssä [4].

Tutkijoiden työ oli ratkaisevassa asemassa selviteltäessä neutriinojen ominaisuuksia, sillä standardimalli ei ennustanut neutriinojen tyyppimuunnoksia. Päinvastoin, standardimallissa neutriinot olivat massattomia ja tämän tyyppiset alkeishiukkaset eivät voi vaihtaa tyyppiään[5].

Aiheesta voi lukea lisää julkaisusta

http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2015/advanced-physicsprize2015.pdf

Huomautukset

[1] neutriinot ovat standardimallin ennakoimia sähköisesti neutraaleja fermioneihin kuuluvia alkeishiukkasia, joiden spinluku on ½. Neutriinoa ei pidä sekoittaa neutroniin, joka koostuu (ei siis ole alkeishiukkanen) kolmesta kvarkista: 1u ja 2d-kvarkkia.

[2] Neutriinoja on maailmankaikkeudessa niin runsaasti, että massan kriittinen yläraja on noin 50 eV (elektronivolttia). Jos neutriinojen massa olisi tätä suurempi, maailmankaikkeus olisi romahtanut gravitaation vaikutuksesta. Uusimpien tutkimusten mukaan neutriinojen massat voivat olla enintään 0,2–2 eV. Kukin neutriinolaji on erimassainen.

[3] Super-Kamikande laitteisto perustuu neutriinojen aiheuttamaan Cerenkovin säteilyyn niiden kulkiessa suuren puhdasvesisäiliön läpi. Säiliön tilavuus on noin 50 m³ ja sen seinämillä on yli 11 000 valoilmaisinta, jotka havaitsevat syntyneen Cerenkovin säteilyn. Cerenkovin säteily syntyy, kun neutriino törmää vesimolekyyliin. Sen seurauksena molekyylistä irtoaa (vedessä) yli valonnopeudella etenevä elektroni, joka synnyttää varsinaisen valonpurkauksen.

[4] Sudbury Neutrino Observatory’n neutriinoilmaisin muistuttaa jonkin verran Super-Kaminkandea mutta siinä käytetään raskasta vettä (D₂O). Ilmaisimessa elektronin neutriinon törmäys raskasvesimolekyyliin tuottaa elektronin ja kaksi protonia. Jokainen kolmesta neutriinolajista (=neutriinojen maku: elektronin, taun ja myonin neutriinot) iskevät deuteriumista protonin ja neutronin pois. Ilmaisimilla voidaan määrittää tapahtumien lukumäärät ja niiden väliset suhteet kertovat kunkin neutriinolajin vuon. Raskaaseen veteen lisätty suola herkisti ilmaisinta kolminkertaiseksi erityisesti taun ja muyonin neutriinojen ilmaisussa ja näin uudet tutkimukset vahvistivat tuloksen.

[5] Auringossa tapahtuvat ydinfuusiot tuottaa elektronin neutriinoja. Maassa tehtyjen tutkimusten mukaan saapuvien elektronin neutriinojen määrä on vain 1/3 odotusarvosta. Arthur B. McDonaldin johtaman työn tuloksena pystyttiin siis osoittamaan, että elektronien maku muuttuu matkallaan Auringosta Maahan.

Pohdiskelua muukalaisten vierailusta

Kuva elokuvan lopusta. Euroopan avaruusjärjestön kaiuttoman
huoneen seinä avautuu maailmankaikkeuteen.
Kuva Bufo Ltd / B-Plan Distribution.

The Visit – An alien encounter (Vierailu)

Käsikirjoitus ja ohjaus Michael Madsen

Kuvaus Heikki Färm

Kesto 93 min

Tämän viikon perjantaina (9.10.) ensi-iltansa saava The Visit -elokuva on dokumentaarinen ja kovasti pohdiskeleva elokuva siitä, miten ihmiskunta kokisi ja mitä muukalaisille kerrottaisiin meistä. Tilanne on tietysti täysin fiktiivinen emmekä voi koskaan tietää toteutuuko se, mutta asian pohtimista se ei estä.

Elokuva on siis dokumentti. Puhuvina päinä kuvassa näkyvät henkilöt ovat siinä omana itsenään. Kieltämättä he ovat omana alansa asiantuntijoita, mutta tekeekö se heistä asiantuntijoita muukalaisten kohtaamisessa? Täytyy vastata itse kysymykseen: kukaan maapallon ihmisistä ei ole asiantuntija, sillä emme ole muukalaisia kohdanneet.

Elokuvan yksi monista kysymyksistä on se, miten muukalaiset kohtaavat ihmisen: tulevatko he ystävällismielisinä uteliaisuuttaan moraalisesti korkeimpina olentoina, voidaanko heitä kohdella ihmisinä ja kohtelevatko he meitä tasavertaisina? Vai tulevatko he valloittamaan Maan? Valloittamisesta meillä ihmisillä on kokemusta, aina kun olemme saapuneet uusille alueille, alkuperäisväestö on kärsinyt. Ihmisen ja erityisesti eurooppalaisen ihmisen toiminta ei ole ollut tässä suhteessa kovinkaan moraalista.

Muukalaisten kohtaaminen saattaa johtaa myös terveydellisiin
ongelmiin. muukalaisten bakteerit ja virukset voivat olla
tuhoisia ihmiskunnan keskuudessa ja sama myös toisinpäin.
Näin voi tapahtua etenkin silloin kun ja jos muukalaisilla on
sama geneettinen biologia kuin meillä. Näin ei välttämättä
tarvitse olla mutta se on otettava huomioon kohtaamisessa.
Kuva Bufo Ltd / B-Plan Distribution.

Jos joskus kohtaamme muukalaisia, pitääkö meidän valmistautua puolustamaan itseämme? Tiettävästi ihmiskunnalla ei ole kovinkaan hyviä mahdollisuuksia puolustautua selvästikin (tällä hetkellä) edistyneemmän teknisen kulttuurin edustajia vastaan. Vai riittääkö se, että osoitamme olevamme hankala valloitettava ja valmiina suuriinkin uhrauksiin? Paljon kysymyksiä joihin ei oikein vastausta saa.

Vastausta vaille jää myös ihmiskuntaa mietityttävät kysymykset. On toki luonnollista, että elokuva ei vastauksia anna, sillä emmehän niitä tiedä. Elokuvan muukalaiset (joita elokuvassa ei näytetä) käyvät vain vierailemassa ja aivan yhtä äkkiä kuin he tulivat, he ovat poissa. Ihmiskunta on jälleen yhtä yksin kuin ennen vierailua, mutta jotakin on muuttunut. Nyt tiedämme että maailmankaikkeudessa on muitakin älykkäitä olentoja!

Elokuvan ainoan juonen muodostaa vain muukalaisten saapuminen, sen herättämät kysymykset ja heidän poistumisensa. Puhuvat päät yrittävät vastata tai oikeammin pohtivat erilaisia kysymyksiä mitä me itse olemme, kuinka meidän tulisi suhtautua muukalaisiin ja mitä sitten kun he ovat poistuneet?

Jos itse olet pohtinut muukalaisten kohtaamista, niin elokuva voi antaa sinulle uusia näkökulmia ja lisää pohdittavaa. Kovin elokuvallinen se ei kuitenkaan ole ja se ehkä toimisi paremmin puolta lyhyempänä tv-dokumenttina. Mutta kyllä se kannattaa katsella.