Hiljaisista galakseista kuuluu kummia

Pari vuosikymmentä sitten osa aktiivisista galakseista määriteltiin radiotaajuuksilla hiljaisiksi eli niiden ei tyyppinsä ja kehitysvaiheensa vuoksi odoteta lähettävän merkittävää määrää radiosäteilyä. Nyt kuitenkin näyttää, että nämä galaksit ovat lähemmän tarkastelun arvoisia: osa niistä on nimittäin yllättänyt tutkijat lähettämällä mitattavaa säteilyä.

Suuri, suuri maailma

Maapallon näkökulmasta 100–400 miljardin tähden muodostama Linnunratamme on valtava. Kauempaa katsottuna se on kuitenkin kuin pieni pisara valtameressä. Tämänhetkisen arvion mukaan näkyvässä maailmankaikkeudessa voi olla jopa 2 biljoonaa galaksia.

Jotkin galaksit, kuten Linnunrata, ovat melko tavallisia: niiden tuottama energia syntyy lähes pelkästään tähdissä. Toiset galaksit ovat kuitenkin hieman monimutkaisempia.

Galaksit voivat lähettää monenlaista sähkömagneettista säteilyä, kuten radioaaltoja, röntgensäteilyä, ultraviolettivaloa ja mikroaaltoja. Koska säteilyt syntyvät eri taajuuksilla, oikealle aallonpituudelle virittäytymällä voi selvittää, mitä kohteessa tapahtuu. Ilman oikeita kanavia koko kuvan ymmärtäminen on mahdotonta.

Radiogalaksit lähettävät suuren osan energiaansa radioaaltoina, ja siksi niiden näkemiseen tarvitaan radioteleskooppeja. Radiosäteily on peräisin plasmasuihkuista, jotka syntyvät galaksin keskellä sijaitsevan mustan aukon lähistöllä. Suihkut syöksevät plasmaa miltei valonnopeudella laajalle alueelle, jopa näkyvän galaksin ulkopuolelle asti.

Aktiivisia galakseja tutkimalla voimme oppia paljon galakseista. Koska galaksit ovat meistä huikean kaukana, kovaäänisimpiä eli vahvimpia radioaaltoja lähettäviä, on tutkittu eniten, vaikka niitä on vain noin kymmenesosa kaikista tunnetuista aktiivisista galakseista. 

 ”Oli yllätys havaita radiosäteilyä hiljaisiksi määritellyistä galakseista”, sanoo Aalto-yliopiston professori Anne Lähteenmäki, joka aloitti näiden kaukaisten galaksien havainto-ohjelman vuonna 2012.

”Suurin osa tutkimuksista on keskittynyt kirkkaisiin galakseihin.”

Hiljainen mutta vahva

Anne Lähteenmäki kiinnostui heikommista signaaleista työskennellessään Metsähovin radiotutkimusasemalla. Hän halusi tutkia vähemmän tunnettuja, hiljaisimpia aktiivisia galakseja selvittääkseen, miten ne kehittyvät. Kävi ilmi, että nämä nuoret galaksit sopivat tutkimukseen mainiosti – ne kun eivät olleet vielä ehtineet kasvaa.  

”Kiinnostuin sekä niiden kehityksestä että galaksien monenlaisista kehitysmahdollisuuksista ylipäätään”, Lähteenmäki sanoo.

”Tutkijat ovat aina olettaneet, että nämä nuoret galaksit eivät voi syöstä plasmasuihkuja.”  

Nyt todisteet osoittivat sen olevan mahdollista. Tutkijat löysivät myös todisteita siitä, että nuorten galaksien keskeisten mustien aukkojen massa on pienempi kuin kirkkaampien ja vanhempien lähteiden; suunnilleen miljoonan Aurinkomme kokoinen miljardin sijaan. Yllätyksellistä on myös se, että nämä hiljaiset, nuoret galaksit tuottavat gammasäteitä, joita yleensä havaitaan vain kehittyneemmissä galakseissa.

”Gammasäteiden tuottamiseen tarvitaan paljon energiaa, ja yleensä havaitsemme niitä vain pidemmälle kehittyneistä elliptisistä galakseista.  Nyt tiedämme, että myös nuoret spiraaligalaksit voivat tuottaa lähes saman määrän energiaa kuin isot sukulaisensa.”

Lähteenmäen tutkimus osoittaa, että maailmankaikkeuden ymmärtämisessä tarvitaan tarkkojen silmien ja korvien lisäksi myös uteliasta mieltä. Uuden teknologian myötä maailmankaikkeus tulee yhä lähemmäs, joten odotettavissa on varmasti huimaa kehitystä – ja lisää yllätyksiä.