keskiviikko 7. marraskuuta 2012

Tähtien syntynopeus on pudonnut merkittävästi


Kansainvälisen tutkijaryhmän mukaan uusien tähtien syntynopeus on pudonnut 1/30-osaan huippuarvosta. Tutkimus on julkaistu Monthly Notices of the Royal Astronomical Society -tiedelehdessä.

Kuvassa tähtien syntynopeus (GDP) ilmoitetaan tonneina kuutiovalovuodessa ja minuutissa. Havaintojen mukaan tähtien syntynopeus on pudonnut 97% huippuarvostaan. Credit: David Sobral.

Tutkijaryhmä koostui potugalilaisista, italialaisista, japanilaista, englantilaisista ja hollantilaisista tähtitieteilijöistä ja sitä johti David Sobral Leidenin yliopistosta.

Kehitysopin mukaan tähtien synty maailmankaikkeudessa alkoi n. 13,4 miljardia vuotta sitten eli n. 300 milj. vuotta alkuräjähdyksen jälkeen. Ensimmäisten tähtien uskotaan olleen jättiläismäisiä ja satoja kertoja massiivisempia kuin Aurinko. Nämä jättiläiset elivät kiihkeän elämän kuluttaen ydinpolttoaineensa nopeasti loppuun ja räjähtäen supernovina vain miljoonan vuoden jälkeen. Pienempimassaiset tähdet sitä vastoin voivat elää miljardeja vuosia.

Tähtien räjähdyksissä syntyneen kaasun ja pölyn muodostamien molekyylipilvien uskotaan tiivistyvän uusiksi tähtisukupolviksi, joten maailmankaikkeudessa kierrätys on hoidettu esimerkillisesti. Tämä uusien tähtien syntyminen kuolleista esi-isistään on eräs kauneimmista kehitysopillisista tarinoista. Tarinaan liittyy myös myyttisen sankaritarinan piirteitä, kun jotkut tutkijat arvelevat supernovaräjähdysten shokkiaaltojen käynnistävän molekyylipilven tiivistymisen. Sankarin kuolema johtaa uuteen elämään. Kaunista, eikö totta! Miksiköhän suurin osa tähtitieteilijöistä on partaisia äijiä?

Aurinkomme uskotaan olevan 3. sukupolven tähti ja se on kooltaan tyypillinen (pienimassainen) nykyajan tähti. Tähtien syntyhistorian tuntemisen oletetaan johtavan myös galaksien syntyhistorian ja kehityksen tuntemiseen.

Tässä tutkimuksessa tähtitieteilijät tarkastelivat eri etäisyyksillä sijaitsevia oletettuja tähtien syntyalueita. Vertaamalla eri ikäisissä kohteissa tähtien syntynopeuksia, tutkijat kykenivät määrittämään tähtien syntynopeuden muutoksen maailmankaikkeuden historian aikana. Tutkijat havaitsivat, että tähtien syntynopeus on hidastunut viimeisen 11 miljardin vuoden aikana ja se on nykyään 30 kertaa hitaampi kuin huippuaikana, 11 miljardia vuotta sitten.

Tohtori David Sobral toteaa: "Vaikka nämä havainnot selvästi osoittavat tähtien syntynopeuden hidastuneen, niin ne myös johtavat meidät vielä suuremman mysteerin ääreen: miksi näin tapahtuu ?"

Tutkijat kyllä ilmoittavat arvioita tähtien syntynopeuksille. Kehitysopin kannalta on kuitenkin hieman harmillista, että yhtään uuden tähden syntymää ei ole koskaan havaittu. Mutta uskohan ei välttämättä perustukaan empiiriseen havaintoon. Voisikohan tohtori Sobralin kysymyksen perimmäinen syy olla siinä, että tähtien syntynopeus on suure, joka on vain tutkijoiden mielikuvituksessa.

Mielenkiintoista on myös, että hiljattain tähtitieteilijät ilmoittivat löytäneensä tähtien syntyalueen, jossa uusia tähtiä kerrotaan syntyvän ennätysvauhdilla. Tämä "ennätysvauhdilla" tähtiä tehtaileva kohde on vain 5,7 miljardin valovuoden päässä meistä eli se on paljon nuorempi kuin kohteet, jotka 11 miljardia vuotta sitten tuottivat uusia tähtiä huippunopeudella. Tässä näyttää olevan ristiriita, ellei sitten tämän uuden tutkimuksen tulokset perustu uusiin havaintokohteisiin. Lisäksi ilmoitettuja tähtien syntynopeuksia (kts. kuva) on vaikea vertailla, koska ne ilmoitetaan erilaisissa yksiköissä ( tonneina kuutiovalovuodessa ja minuutissa // kappaletta vuodessa ).

Lisäys 10.11.:
Karvakuonon ja David Sobralin kirjeenvaihdon perusteella selvisi, että Sobralin johtama tutkimusryhmä tarkasteli satoja eri etäisyyksillä olevia kohteita ja he laskivat keskiarvon niiden tähtien syntynopeuksista. Samallakin etäisyydellä (ja siis oletettavasti yhtä vanhoilla) olevilla kohteilla voi tähtien syntynopeuksissa olla suuria eroja. Tällöin "ennätysvauhdilla" tähtiä synnyttävä kohde voi sijaita muuallakin kuin 11 miljardin valovuoden päässä, vaikka ilmeisesti sen todennäköisimmin pitäisi siellä sijaita.

Tieteen rakkikoira kiittää David Sobralia selventävästä lisäinformaatiosta. Tieteen rakkikoira thanks David Sobral for clarifying information.


Lähde:

http://www.ras.org.uk/news-and-press/219-news-2012/2187-cosmic-gdp-crashes-97-as-star-formation-slumps

6 kommenttia:

  1. "Miksiköhän suurin osa tähtitieteilijöistä on partaisia äijiä?"

    Lähde!

    "Mutta uskohan ei välttämättä perustukaan empiiriseen havaintoon."

    Omasta lähteestäsi: By looking at the light from clouds of gas and dust in these galaxies where stars are forming, the team are able to assess the rate at which stars are being born.

    Vaikuttaa minusta pohjautuvan havaintoihin.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Kiitos kommentista!

      Omakohtaiset havainnot. Historian tunnetuimmat tähtitieteilijät olivat miehiä: Kopernikus, Kepler, Galilei, Herschel, Messier, Hoyle jne...

      Nykyajan tähtitieteilijöistäkin suurin osa näyttää olevan miehiä esim. tutkimusraporttien perusteella. Kts esim.
      http://www.ifa.hawaii.edu/~reipurth/newsletter.htm

      Tähtitieteilijät havaitsevat sähkömagneettista säteilyä jostakin kohteesta. Tätä säteilyä käsitellään mittalaitteilla, esim spektoskoopilla. Tämä on empiirinen havainto. Sitten tähtitieteilijät kertovat mitä he ovat havainneet ts. he tulkitsevat tekemäänsä empiiristä havaintoa. Tulkintaan vaikuttaa tulkitsijan maailmankuva eli käsitys todellisuuden perimmäisestä luonteesta. Se vaikuttaa myös teorianmuodostukseen ja havaintojen tulkinnat yleensä perustuvat johonkin teoriaan.

      Uusien tähtien syntyä ei ole koskaan havaittu, vaikka arvoita tähtien syntynopeudesta avaruuden kohteissa esitetään jatkuvasti. Kenenkään ei siis ole pakko uskoa, että uusia tähtiä syntyy avaruudessa, mutta toki siihen saa uskoa.

      Poista
    2. He kertovat tulkintansa ja se on avoin kritiikille. Ja jos teoria osoitetaan vääräksi, se hylätään. Tähtien muodostumisesta on varmasti erilaisia käsityksiä, mutta vallalla havaintoihin perustuvaa mallia ei voi vain lakaista maton alle kuittaamalla teorianmuodostukseen vaikuttavan aiemmat käsitykset. Eri vaiheita tähtien synnystä ollaan havaittu ja olisi absurdia pyytää koko tapahtumasarjaa yhdestä tähdestä. Miksi tähtien synty olisi mahdotonta?

      Poista
    3. Kiitos kysymyksestä.
      Tähden syntymää kokonaisuudessaan ei tietenkään voida havaita, koska sen kerrotaan kestävän miljoonia vuosia. Tähtitieteilijät havaitsevat erilaisia kohteita avaruudessa. Jotkut kohteet tulkitaan syntymässä oleviksi tähdiksi. Tähtien kuolemia (supernovat)on havaittu usein. Itsekin olen sellaisen löytänyt itsenäisesti 1970-luvulla Joutsenen tähdistöstä. Koskaan ei kuitenkaan ole raportoitu uuden itsevalaisen kohteen löytymisestä. Eikä koskaan ei ole raportoitu havaintoa fuusion käynnistymisestä ns. prototähdessä. En usko tähtien syntyyn, koska pidän sitä termodynaamisesti mahdottomana. Tähtien elämänkaari kokonaisuudessaan koostuu erilaisista termodynaamisista tiloista. Kehitysopin mukaan kuolleiden tähtien jäänteistä syntyy uusia tähtiä ja näin tähtien "ikuinen" elämänkierto jatkuu. Tämä kierto kulkee kuitenkin vähintään kahden erilaisen termodynaamisen tilan (tilapiste)kautta. Kahden erilaisen tilapisteen kautta kulkeva termodynaaminen (jatkuva) kiertoprosessi on mahdoton. (Esim. paineistettu sylinteri liikkuu vähintään kahden tilapisteen kautta, mutta se on tietyssä pisteessä vain kerran spontaanisti).
      Tämän seikan näyttää havainneen ainakin Richard Feynman, joka kertoessaan (kirjassaan) tätä kehitysopillista tarinaa tähtien synnystä, totesi lopuksi - "se kuulostaa ihan ikiliikkujalta (it sounds like perpetual motion"). Ja fysiikkaa tuntevat tietävät, että ikiliikkujalle ei myönnetä patenttia. Olen kerran kysynyt termodynamiikan asiantuntijalta tähtien syntyyn liittyvän kysymyksen. Tämä vastasi, että ei ole koskaan ajatellut asiaa, eikä ilmeisesti halunnutkaan ajatella. En väitä sitä, etteikö kehitysopillinen tarina tähtien synnystä kuulostaisi ihan mahdolliselta ja jopa järkevältä, mutta se ei vielä takaa sitä, että se olisi totta.
      Mikäli uuden tähden synty joskus havaitaan sellaisella varmuudella, että se on pakko hyväksyä, niin silloin joudun myöntämään olleeni väärässä. Uskon elämän spontaaniin syntyynkin heti, kun sen havaitaan tapahtuvan.

      Poista
  2. Niin tähtien syntyä ei todellakaan ole havaittu. Jos jossain tähtisumussa saadaan ajan kuluessa näkyviin uusi "kirkas piste" oletetaan että hups heijaa, siellähän se tähti-baby piilottelee, mutta ei oteta huomioon että jospa vain pöly on hälventynyt jo olemassa olevan tähden ja tarkkailijan (kaukoputken) välillä. Joskus oikein kadehdin noita ateisti-evolutistien uskoa, sillä heidän uskonsa on todella hurjaa. Sillä evoluutio on uskonto, siinä missä kristinuskokin.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Luuletko tähtitieteilijöiden olevan noin simppeleitä? Heillä kuitenkin on ymmärrys missä olosuhteissa pölypilvi alkaa romahtamaan painovoiman vaikutuksesta ja kuinka tämä prosessi lämmittää materiaalia ja saa aikaan fuusion. Tässä prosessissa ei vaadita ainuttakaan taikatemppua tai luonnonlain rikkomista. Miksi se siis olisi mahdotonta? Ja muutenkin nuo teleskooppien ottamat kuvat ovat hieman muutakin kuin kirkas valo pölypilven keskellä.

      Evoluutio on uskonto? Jännä juttu. Evoluution on todellisuudessa populaation alleelifrekvenssin muuttumista sukupolvien edetessä. Tämä on fakta. Evoluutioteoria selittää kuinka tämä tapahtuu. Taitaa olaa painovoimakin uskonto sinun määritelmälläsi (mikä ikinä se onkaan).

      Poista