Retki yötaivaalle - A Tour to the Night Sky

Transkriptio

1 Retki yötaivaalle - A Tour to the Night Sky by Harry Rabb - Kirkkonummi, Finland. Last updated 28th of August This astronomical picture tour has text in two languages: In English (black text) and in Finnish (blue text). The telescopes I use are Celestron 8 and Sky-Watcher 80/600 ED. The camera is Canon Eos 60Da. The text and images have been created originally to internet page: Tässä tähtitieteen kuva esityksessä on tekstit kahdella kielellä: Suomeksi (sininen teksti) ja Englanniksi (musta teksti). Kaukoputkina ovat Celestron 8 ja SkyWatcher 80/600 ED. Kamerana Canon Eos 60Da. Artikkelin tekstit ja kuvat on luotu alun perin internet sivulle: Copyright (c) for pictures, 2015 Harry Rabb. All rights reserved. Sisällysluettelo Kooste tähtikuvauksista - Aurinkokunta Tähtisumuja Linnunrata, kotigalaksimme - Tähden elämä ja alkuaineet - Galaksit Maailmankaikkeus Eteläisen tähtitaivaan kohteita - Ajankohtaista - Historiikkia - Tähtikuvausmenetelmät - Aurinkokunta avaruusluotaimien silmin Contents: Astrophotography collection The Solar system Nebulae Milky Way, Our home Galaxy Life of a Star and the Elements Galaxies The Universe Southern Sky Now in Sky Brief History Methods and Equipment Solar System with space probes Kooste tähtikuvauksista - Astrophotography collection Alla tähtitaivaan kohteita koosteena. Below is collection of pictures of Astronomical objects in the sky.

2 Kuvassa on tähtien syntypaikkoja kuten Orionin kaasusumu M42 ja Hevosenpääsumu. Tähtien kuolemia ovat M1 äyriäissumu, M27 Nostopainosumu ja Harsosumu. Tähtijoukkoja ovat M45 Plejadit ja Herkuleen pallomainen tähtijoukko M13. Galaksit kuten M31, M33 ja meidän Linnunrata ovat satojen miljardien tähtien järjestelmiä. Galaksit kuuluvat galaksijoukkoihin kuten kuvan Abell 264. Kvasaarit, ainetta nielevät jättimäiset mustat aukot, ovat maailmankaikkeuden kirkkaimpia kohteita. This picture has places where stars are born, like Orion nebula M42 and the Horsehead nebula. Deaths of stars are M1 Crab nebula, M27 Dumbbel nebula and Veil Nebula. Star clusters are M45 Pleiades and M13 Globular cluster in Hercules. Galaxies, like M31, M33 and our Milky Way Galaxy, are systems of hundreds of billions stars. Galaxies belong to galaxy clusters, like the Abell 264. Quasars, massive black holes eating stars, are the brightest objects in the Universe. Aurinkokunta The Solar system Alla Aurinko Aurinko on tavallinen tähti. Sen halkaisija on 1.39 miljoonaa kilometriä, eli 109 kertaa maapallon halkaisija. Etäisyys maasta on 150 miljoonaa kilometriä. Massa kertaa maan massa. Pyörähdysaika 28 vuorokautta. Alkuainekoostumus: 73.4% vetyä, 24.9% Heliumia, 0.77% happea, 0.29% hiiltä, 0.16%rautaa ja muita alkuaineita pienillä osuuksilla. Tummien auringonpilkkujen kohdalla auringon magneettikenttä on erityisen vahva ja se hidastaa kaasun liikettä saaden sen viilentymään. Auringon pintalämpötila on 6000 astetta ja pilkun kohdalla 5000 astetta. Auringon ytimessä lämpötila on 14 miljoonaa astetta ja paine 225 miljardia ilmakehää. Aurinko tuottaa energiaa atomiytimien fuusioreaktiolla.

3 Below is Sun Sun is a star. Its diameter is 1.39 million kilometers. Distance from Earth is 150 million kilometers. Mass is times mass of the Earth. Sun makes one rotation in 28 days. Composition: 73.4% hydrogen, 24.9% helium, 0.77% oxygen, 0.29% coal, 0.16% iron and other elements with smaller amounts. Sun has dark sunspots. There the magnetic field is so strong that it slows down the movement of gas and makes it cooler. The temperature in the surface of sun is 6000 degrees Celsius and in the sunspot it is 5000 degrees. In the core of Sun the temperature is 14 million degrees and the pressure is 225 billion atmospheres. Sun produces energy with the fusion reactions of atoms. Alla on Kuu Halkaisija 3474 kilometriä. Etäisyys kilometriä. Massa kertaa maan massa. Kuun pinta on säilynyt aurinkokunnan syntyajoilta aika muuttumattomana. Pinnalla on tummat jähmettyneet laavameret. Vaaleat alueet ovat ylänköjä. Asteroiditörmäykset ovat synnyttäneet kraatereita kuun pintaan. Myös maapalloon on törmännyt asteroideja, mutta eroosioprosessi on kuluttanut näkymättömiin suurimman osan maapallon törmäyskraattereista.

4 Below is Moon Diameter is 3474 kilometers. Distance kilometers. Mass times Earth mass. The surface of the Moon has stayed quite unchanged after birth of the Solar system. The dark areas are ancient lava-fields. The light areas are highlands. Asteroid impacts have created craters to the surface of the Moon. Also Earth has been impacted by the Asteroids, but erosion process has worn off most of the impact craters. Alla ovat aurinkokunnan planeetat Merkuriuksesta Plutoon. Kuvassa vasemmalla planeetat ovat sellaisina kuin ne kaukoputkella näkyvät. Oikealla ovat planeetat NASAn ja ISROn avaruusluotainten kuvaamana. Taivaalla Venus ja Jupiter näkyvät kirkkaina keltaisina tähtinä. Mars

5 on hieman himmeämpi, tyypillisen punainen. Saturnus on myös kellertävä. Merkurius on vaikeampi havaittava. Pitää tietää milloin se on kauimmillaan auringosta itään tai länteen ja sitten löydettävä se ilta tai aamu taivaalta läheltä horisonttia. Alla olevan kuvan Merkurius on kuvattu keskellä päivää auringon paistaessa. Uranuksen ja Neptunuksen näkemiseen tarvitaan kiikari. Ne ovat niin kaukana että kaukoputkellakin on hankalaa erottaa ne pintakohteiksi. Pluto, joka hiljattain luokiteltiin planeetan sijasta kääpiöplaneetaksi, näkyy noin 20cm kaukoputkella tai valokuvattaessa aikavalotuksilla. Planets of the solar system from Mercury to Pluto. In this image on the left the planets are as they can be seen through the telescope. On the rigth are planets imaged by NASA and ISRO space probes. Mercury has been imaged during day time when Sun was shining on the sky. To see Uranus and Neptune you need binoculars. Pluto has been classified as dwarf planet. Planeetta / Planet Halkaisija / Diameter km Etäisyys auringosta km Distance from Sun, km Massa Maan massaa Mass as Earth mass Kuiden määrä Moons Merkurius miljoonaa Venus miljoonaa Maa miljoonaa 1 1 Mars miljoonaa Jupiter miljoonaa Saturnus miljoonaa Uranus miljoonaa Neptunus miljoonaa 17 14

6 Pluto miljoonaa Alla vasemmalla on kuvasarja Jupiter planeetasta Kuvasarjan aikana Jupiter on kiertynyt akselinsa ympäri 40 astetta oikealta vasemmalle. Jupiter pyörii akselinsa ympäri ajassa 9h 55m. Oikealla on kuvasarja Jupiterin neljän suurimman kuun kierrosta Jupiterin ympäri. Kuiden kiertoajat Jupiterin ympäri päivinä ovat: Io 1.8, Europa 3.6, Ganymedes 7.2, Kallisto Below left: Series of Jupiter pictures During the series Jupiter has rotated 40 degrees from right to left. Jupiter rotates around in 9h 55m. Below right: Picture series of rotation of Jupiter s four largest moons around Jupiter. The rotation times of moons are: Io 1.8, Europa 3.6, Ganymedes 7.2, Kallisto Alla Komeetta Garradd , PanStarrs ja Lovejoy Komeetat eli pyrstötähdet ovat 'likaisia lumipalloja', jotka aurinkoa lähestyessään lämpenevät ja vesihöyry muodostaa pitkän pyrstön niiden perään. Ytimen koko on kilometreistä muutamaan kymmeneen kilometriin. Pyrstön pituus voi olla kymmeniä miljoonia kilometrejä. Suurin osa komeetan ytimestä on vesijäätä. Loput on soraa ja pölyä. Komeetat kiertävät aurinkoa erittäin pitkulaisilla radoilla. Suuren osan ajasta ne viettävät aurinkokunnan ulko-osissa. Comet Garradd , PanStarrs and Lovejoy Comets are 'dirty snowballs'. When they come close to sun they melt and vaporize. The Water vapor makes a long tail behind the comet.

7 Asteroidit Ceres ja Vesta. Asteroideja, kivestä ja pölystä koostuvia kasoja, on tuhansittain pääosin Marssin ja Jupiterin radan välillä. Ceres on näistä suurin, läpimitaltaan noin 1000 kilometriä. Vesta on toiseksi suurin, noin 560 km läpimitaltaan. Näiden näkymiseen tarvitaan kiikarit. Kaukoputkillakin nämä näkyvät tähtimäisinä kohteina. Ceres ja Vesta olivat kuvausiltana Härän tähdistössä. Cereksen etäisyys oli 330 miljoonaa kilometriä ja Vestan 345 miljoonaa kilometriä. Kuvauksessa käytetty EF telezoomia ja samalla testattiin uutta Sky-Watcher Merlin jalustaa joka on pieni ja helppo ottaa mukaan matkalle. Asteroids Ceres and Vesta. There is thousands of asteroids between orbits of Mars and Jupiter. Ceres is largest one, 1000 kilometers in diameter. Vesta is second largest, 560 km in diameter. You can see these with binoculars. Alla Venus-planeetan ylikulku auringon editse

8 Below is Venus Transiting over sun Kuvia Maa-planeetalta. Pictures from planet Earth. Vesijärvi in Lahti, Finland. Raippaluoto in Vaasa, Finland. Swiss Alps near Hochenhorn. Tähtisumuja - Nebulae Pohjois-Amerikka sumu NGC7000 ja Pelikaanisumu IC5070 Joutsenen tähdistössä. Etäisyys 1600 valovuotta. Kuvattu EF400 teleobjektiivillä asetettuna 300 millimetriin. Valotukset 3x4min, iso1600. North-America nebula NGC7000 and Pelican nebula IC5070 in the constellation of Cygnus. Distance 1600 light years. Photograph taken EF tele zoom objective set to 300 millimeters.

9 Alla Linnunrataa Kotkan tähdistössä ja tiivis musta pöly ja molekyylipilvi Barnard 143 (keskeltä ylävasemmalle), jonka etäisyys on 2000 valovuotta. Kuva-ala on noin 10 x 4 astetta. Kuvasta näkee hyvin miten Linnunradan maitomainen juova taivaalla koostuu miljoonista tähdistä. Galaksissamme Linnunradassa on noin 400 miljardia tähteä. Kirkas tähti vasemmalla on Altair, jonka etäisyys on 17 valovuotta. Altair on 2 kertaa auringon kokoinen tähti. Below is Milky Way in constellation of Aquila. There is a dark dust and molecular cloud Barnard 143, with distance of 2000 light years. The picture area in the sky is 10x4 degrees. You can see how Milky Way contains millions of stars. Actually in our Milky Way Galaxy there is about 400 billion stars. The bright star on the left is Altair, with distance of 17 light years. It is twice the size of the Sun.

10 NGC2237 Rosette sumu Yksisarvisen tähdistössä, Etäisyys 5200 valovuotta, Kulmakoko taivaalla on 1.3 astetta, eli yli 2 kertaa täysikuun kulmakoko. Tosin sen pintakirkkaus on niin pieni ettei se näy paljain silmin. Massa auringon massaa. Rosette sumusta on syntynyt sumun keskellä näkyvät kirkkaat tähdet. Kuvattu EF L telezoom objektiivilla 400mm fokuksessa. Valotukset 5 x 60 sekuntia ja pinottu DSS:llä. NGC2237 Rosette nebula in constellation of Monoceros. Distance 5200 light years. Angular size in the sky is 1.3 degrees. Mass times mass of the Sun. The bright stars in the middle have born from this nebula. Photograph taken with EF L tele zoom in 400mm focus. Exposures 5 x 60 seconds and stacked with DSS.

11 Alla Hevosenpääsumu Barnard 33 ja Liekkisumu NGC 2024 Orionin tähdistössä. Hevosenpääsumun etäisyys 1500 valovuotta. Liekkisumun etäisyys 1200 valovuotta. Kuvattu 400mm teleobjektiivilla Kuva on pinottu viidestä 60 sekunnin valotuksesta Deep Sky Stacker ohjelmistolla. Below is Horsehead nebula Barnard 33 and Flame nebula NGC 2024 in constellation of Orion. Distance to Horsehead nebula is 1500 light years. Distance to Flame nebula is 1200 light years. Picture taken with 400mm tele zoom objective Picture is stack of 5 x 60 seconds exposures and stacked with Deep Sky Stacker software.

12 Alla NGC 1973 Running man nebula, M43 ja M42 Orionin tähdistössä. Kuvattu Sky Watcher 80/600 ED kaukoputkella. M42 etäisyys 1300 valovuotta. Orionin sumun alueella on syntynyt noin 2000 uutta tähteä. Hubble avaruuskaukoputken tarkemmista kuvista näkee että useilla niistä on protoplanetaariset kiekot ympärillä, eli täällä syntyy uusia aurinkokuntia ja planeettoja. Below is NGC 1973 Running man nebula, M43 ja M42 in constellation of Orion. Picture is taken with Sky Watcher 80/600 ED telescope. Distance to M42 is 1300 light years. There has born about 2000 new stars in area of Orion Nebula. From sharp pictures of Hubble Space telescope it is possible to see several protoplanetary discs around the new stars. So here new planets and solar systems are born. Alla vasemmalla Orionin kaasusumun M42 keskus. Etäisyys 1300vv. Kirkkaat 4 tähteä ovat Orionin Trapetsi ja ne ovat syntyneet tästä kaasusumusta. Orionin sumun alueella on syntynyt noin

13 2000 uutta tähteä. Hubble avaruuskaukoputken tarkemmista kuvista näkee että useilla niistä on protoplanetaariset kiekot ympärillä, eli täällä syntyy uusia aurinkokuntia ja planeettoja. Kuvattu Celestron 8 kaukoputken F10 fokuksessa. Alla oikealla M42 kuvattuna The center of the Orion nebula M42. Distance 1300 light years. The bright four stars are born in this nebula. In Orion nebula area about 2000 new stars have born. Photograph taken with Celestron 8 F10 focus. The M42 picture on right is taken Alla vasemmalla: M57 Lyyran tähdistössä. Etäisyys 2300 valovuotta. Sumun keskellä näkyvä tähti on valkoinen kääpiötähti. Se on jäljelle jäänyt tähden ydin kun tähti elämänsä loppuvaiheessa puhalsi ulko-osansa avaruuteen täksi sumurenkaaksi. Renkaan punainen väri on ionisoituneen vedyn tunnusväri ja vihertävät sävyt syntyvät hapesta. Kuvattu , Celestron 8 F10, Canon Eos 60Da. Alla oikealla: NGC 7635 Kuplasumu Kassiopeian tähdistössä. Etäisyys valovuotta. Kulmakoko 15 kaariminuuttia. Kuvattu Below left: M57 in constellation of Lyra. Distance 2300 light years. In center of the nebula there is a white dwarf star. It is what is left from a star, which blow out its outer parts to space at end of its life. The red color comes from ionized hydrogen gas. The greenish colors come from oxygen. Below right: NGC 7635 Bubble nebula in constellation of Cassiopeia. Distance light years. Photograph taken with Celestron 8 F6.3 focus.

14 M27 Nostopainosumu Ketun tähdistössä. Etäisyys 1250 valovuotta. Sumun keskellä näkyvä tähti on valkoinen kääpiötähti. Se on jäljelle jäänyt tähden ydin kun tähti elämänsä loppuvaiheessa puhalsi ulko-osansa avaruuteen täksi sumuksi. Kuvattu Celestron 8 F10 fokuksessa. Valotukset 5 x 4minuuttia, ISO M27 Dumbbel nebula in constellation of Fox. Distance 1250 light years. In the center of this nebula there is also a white dwarf star. Photograph was taken with Celestron 8 F10 focus.. Alla kaksi etelätaivaan sumua, tähtien syntypaikkoja M16 ja M17. Nämä sumut ovat Suomesta nähden vain muutaman asteen korkeudessa horisontista ja siksi vaikeammin kuvattavia. Kuvattu Valotukset 9x30 sekuntia, ISO3200. Kaukoputkena Celestron 8 F6.3. M16 Kotka sumu on Käärmeen tähdistössä. Etäisyys 7000vv. Kulmakoko 7 kaariminuuttia. Tässä sumussa on pilarimaiset tiivistymisalueet joiden sisällä on syntymässä uusia tähtiä. Hubble avaruuskaukoputki otti M16:sta kuuluisan kuvan Pillars of Creation. M17 Omega sumu on Jousimiehen tähdistössä. Etäisyys 5000vv. Kulmakoko 11min. Below are two southern sky objects, places where stars are born, M16 and M17. In Finland these are difficult to photograph since they are close to horizon. Photographs are taken with Celestron 8 F6.3 focus. M16 Eagle nebula is in constellation of Snake. Distance 7000 light years. Hubble space telescope took of M16 the famous picture Pillars of Creation. M17 Omega nebula is in constellation of Sagittarius. Distance 5000 light years.

15 Alla avoin tähtijoukko Messier 45 Plejadit Härän tähdistössä. Etäisyys 440 valovuotta.tässä nuoressa joukossa on noin 500 tähteä. Kuvattu Sky Watcher 80/600ED. Pino 4 x 3 minuuttia. ISO Young star cluster Messier 45, Pleiades. Distance 440 light years. Kaksoistähtijoukko NGC 884 ja 869 Perseuksen tähdistössä. Etäisyys 6800 valovuotta, Kuvattu Kun kaasu ja pölypilvestä on syntynyt joukko tähtiä, ne alkavat omalla säteilypaineellaan puhaltamaan jäljellä olevaa kaasupilveä pois. Tässä tähtijoukossa ei ole enää jäänteitä entisestä kaasupilvestä. Ajan myötä tähtijoukon tähdet hajaantuvat ja sulautuvat

16 linnunrataamme. Meidänkin Aurinko on todennäköisesti syntynyt samaan aikaan usean muun tähden kanssa tähtijoukkoon ja sitten vaeltanut sieltä pois. Double star cluster NGC 884 and NGC 869 in constellation of Perseus. Distance 6800 light years, Image taken Eräs kandidaatti tähtijoukolle jossa Aurinkokunta on voinut syntyä on Messier 67 Kravun tähdistössä. Tämä joukko on saman ikäinen kuin Aurinkomme ja siinä on alkuainekoostumukseltaan paljon Auringon kaltaisia tähtiä. M67 etäisyys on 2700 valovuotta. Kuvattu One candidate for place where Solar system was born is open star cluster Messier 67 in constellation of Crab. This cluster has same age as our Sun. And it contains several similar chemical composition stars as our Sun. Distance is 2700 light years. Image taken

17 Linnunrata, kotigalaksimme - Milky Way, Our home Galaxy Yötaivaalla voit nähdä kotigalaksimme, Linnunradan maitomaisen juovan. Kamera paljastaa sen koostuvan miljoonista tähdistä. Galaksissamme on noin 400 miljardia tähteä. Galaksimme läpimitta on noin valovuotta. Me olemme noin valovuoden päässä galaksimme keskustasta. Aurinkoa lähin tähti Alfa Centauri on 4.4 valovuoden päässä. Lähes jokaisella tähdellä on planeettoja. Planeetoista merkittävä osa sijaitsee vyöhykkeellä jossa on sopivat olosuhteet elämälle. Viimeisin arvio on että kotigalaksissamme Linnunradassa on jopa 100 miljardia planeettaa elämän vyöhykkeellä. Kuvasta näkee miten Linnunradan tähdet ovat keskittyneet kiekkomaiseen tasoon. Isot tummat avaruuden pölypilvet varjostavat paikoin tähtien hehkua. Paikoin näkyy vetykaasupilviä, kuten on punaisena hehkuva Pohjois-Amerikka sumu. Kuva on yhdistelmä Suomesta ja Gran Canarian saarelta kuvatuista otoksista. Kaksi vasenta kuvattu Suomessa ja Kaksi oikean puoleista kuvattu Gran Canarialla Linnunradan keskus oikeanpuoleisen kuvan keskellä Jousimiehen tähdistössä. Kuvan ala on noin 135 x 45 astetta. In the night sky you can see our home galaxy, Milky Way spanning across the sky. Camera reveals that it consists of millions of stars. In our galaxy there is 400 billion stars. The diameter of our galaxy is light years. We are at the distance of light years from the center of our galaxy. Closest star Alfa Centauri is at distance of 4.4 light years. Almost every star has planets. Large amount of the planets are located in a zone, where is suitable conditions for life. Latest estimate is that in our Milky Way galaxy there may be about 100 billion planets in zone of life. From the picture you can see that stars are concentrated on disk like shape. Big dark dust clouds cover the glow of stars in many places. Hydrogen gas clouds like North America nebula glow in reddish color. Picture is a combination of pictures taken in Finland in September 2012 and in Gran Canaria The Milky Way center is on right in constellation of Sagittarius. The center of our galaxy contains a large black hole. The angular size of the picture is 135 x 45 degrees. Alla kuva, jossa Linnunrataa on kuvattu 10 x 4 asteen osissa ja yhdistetty yhdeksi isoksi kuvaksi. Kuvat otettu syyskuussa 2012 EF L telezoomilla asetettuna 100mm fokukseen. Below is composite picture of out Milky May. Pictures of 10x4 degree parts of sky are combined to one. Picture taken in September 2012 with EF L tele zoom lens set to 100mm focus.

18 Osaotos Linnunrata koosteesta, kuvakenttä 10 x 4 astetta. Kohteena Joutsenen tähdistön pohjoisosa. Kuvan kirkas tähti on Deneb ja siitä alaspäin on punaisena hehkuva Pohjois-Amerikka sumu NGC Myös tummat pölypilvet näkyvät hyvin. Avaruuden kaasu ja pölypilvistä on löydetty hyvin mutkikkaitakin molekyylejä, jopa aminohappoja. Deneb on 200 kertaa Aurinkoa isompi jättiläistähti, jonka etäisyys on noin 1600 valovuotta. Part of the composite picture. Northern part of constellation of Cygnus(Swan). North America nebula glows red. Dark dust clouds cover the glow of stars. In these clouds there has been found very complex molecules, even amino acids. The bright star Deneb is 200 times larger than Sun. Distance to Deneb is 1600 light years.

19 Osaotos Linnunrata koosteesta, kuvakenttä 10 x 4 astetta. Kohteena Joutsenen tähdistön etelä-osa: miljoonia tähtiä ja avaruuden mustia pöly ja molekyylipilviä. Tämä kuva on pienennetty nettiä varten kokoon 700x1000 pikseliä. Alkuperäinen kuva on kooltaan 5200x3500 pikseliä. Part of the composite picture. Southern part of constellation of Cygnus. The size of picture has been reduced to 700x1000 pixels for the internet. Original one is 5200x3500 pixels. Alla pallomainen tähtijoukko Messier 13 Herkuleen tähdistössä. Etäisyys valovuotta. Tässä joukossa on noin miljoona tähteä tiiviissä rykelmässä. Galaksiamme kiertää noin tällaista joukkoa. Pallomaiset tähtijoukot ovat hyvin vanhoja, iältään noin 10 miljardia vuotta. Eli ne ovat syntyneet samaan aikaan kuin meidän galaksimme. Kuvattu Celestron 8 kaukoputken F10 fokuksessa. M13 kulmakoko taivaalla on 20 kaariminuuttia, eli se on taivaalla hieman täysikuuta pienempi. Kiikareilla tämän näkee sumumaisena läiskänä. Mutta vasta kaukoputkella on mahdollista nähdä tästä yksittäisiä tähtiä. Ja pitkän aikavalotuksen kuva paljastaa koko komeuden. Below is globular star cluster Messier 13 in constellation of Hercules. Distance light years. This cluster has one million stars. Our galaxy has about these kind of globular clusters. These clusters are very old. They were born at same time as our galaxy, about 10 billion years ago.

20 Alla lisää pallomaisia tähtijoukkoja. Eteläisen taivaan Omega Centauri Gran Canarialla kuvattuna. Objektiivina EF telezoom asetettuna 400mm. Valotukset 4 x 7 sekuntia. Etäisyys valovuotta. Kulmakoko 36 kaariminuuttia. Kirkkaus m3.7. Massa 1.5 miljoonaa auringon massaa. Messier 3 on Ajokoirien tähdistössä. Etäisyys valovuotta. Kuvattu Celestron 8 kaukoputken F6.3 fokuksessa. M92 Herkuleen tähdistössä.kuvattu Etäisyys 26700vv, Kirkkaus m6.4, Kulmakoko 14min, massa auringon massaa. Below are more globular clusters. Omega Centauri is in the southern sky. Image was taken at Gran Canaria M3 image was taken with C8 F6 focus. M92 at Hercules

21 Vuonna 1961 Frank Drake kehitti laskukaavan, jolla voi arvioida vieraiden sivilisaatioiden määrää Linnunradassa. Kaavassa arvioidaan elinkelpoisten planeettojen määrää ja todennäköisyyksiä elämän synnylle ja sen eri kehitysvaiheille. Eräs arvio sivilisaatioiden määrälle on Claudio Macconen Central Limit teoreeman avulla saatu arvio: , jossa todennäköisin arvo on kohdassa 4590 sivilisaatiota. Jos arvo olisi 4590 sivilisaatiota, niin lähin niistä voisi olla noin 2700 valovuoden päässä meistä. Sivilisaatio on tässä sellainen joka kykenee tähtienväliseen viestintään esimerkiksi radioteleskooppien signaalien avulla. SETI-ohjelmassa nyky radioteleskoopeilla on voitu kuunnella radiosignaaleja tähdistä 500 valovuoden etäisyydeltä. Toistaiseksi näitä ei ole havaittu. Ihmisten aloittamien Radio ja TV-lähetysten signaali on levinnyt nyt noin 100 valovuoden päähän avaruuteen. SETI = Search for Extra Terrestial Intelligence = Maan ulkopuolisen älyn etsintä. Tähdet ja Avaruus lehden uutinen aiheesta. Astrobiology magazine uutinen aiheesta. Tähden elämä ja alkuaineet - Life of a Star and the Elements Tähdet syntyvät avaruuden kaasu ja pölypilvien tiivistyessä kasaan oman painovoimansa vaikutuksesta. Tähdet tuottavat energiaa fuusioreaktiossa, joka on ydinreaktio, jossa keveät atomiytimet yhdistyvät raskaammiksi ytimiksi ja samalla vapautuu energiaa. Yleisin fuusioreaktio on vety ytimien yhdistyminen heliumiksi. Tähden sisällä on tarpeeksi korkea lämpötila ja paine fuusion tapahtumiseen. Elämänsä lopussa auringon kaltainen tähti tuottaa planetaarisen sumun. Tähti on noin 6-10 miljardia vuotta loistettuaan tullut elämänsä loppuun ja fuusioreaktiot sen keskustassa ovat pysähtymässä. Tässä loppuvaiheessa tähden ydin kutistuu ja ytimen lämpötila nousee uudelle tasolle. Samalla tähden ydin on epävakaa vuoroin laajenee ja supistuu. Korkea lämpötila ja sykkiminen puhaltavat tähden ulkokerrokset avaruuteen tuottaen planetaarisen sumun. Fuusioreaktiot ovat tuottaneet alkuainekerroksia tähteen siten että vetykerros on pinnalla, sen alla helium ja alkuainekerroksia tähden keskustan hiileen ja happeen asti. Näiden kerrostumien vuoksi planetaarisen sumun uloin kerros yleensä hehkuu punaisena, joka on ionisoituneen vedyn tunnusomainen väri avaruudessa. Tällainen loppuvaihe on tähdillä jotka ovat alle 3 kertaa aurinkomme painoisia. Esimerkiksi Lyyran

22 rengassumu M57 ja Ketun Nostopainosumu M27 ovat tällaisia. Planetaarisen sumun keskelle jää pieni tähden ydin, valkoinen kääpiötähti joka hiljalleen hiipuu vuosimiljardien aikana. Valkoinen kääpiö on noin maapallon kokoinen. Tähdet jotka ovat painoltaan yli 3 auringon massaa tuottavat fuusioreaktioissa alkuaineita aina rautaan saakka. Rauta ei enää fuusioidu tähdessä. Tästä syntyy painavalle tähdelle raju loppu. Kun fuusioreaktiot pysähtyvät keskuksessa, niin tähteä tasapainossa pitävä säteilypaine loppuu. Tähti alkaa luhistua kasaan. Atomiytimet puristuvat toisiinsa kiinni ja elektronit yhdistyvät protoneihin, tuottaen neutroneja. Koko luhistumistapahtuma kestää muutamia sekunteja ja johtaa tähden ulkoosien räjähtämiseen supernova räjähdyksenä. Tällöin tähti loistaa yhtä kirkkaasti kuin galaksin kaikki tähdet yhteensä. Esimerkkeinä supernovajäänteistä ovat M1 Äyriäissumu ja Joutsenen Harsosumu. Kun tähden massa on välillä 3-6 auringon massaa niin keskelle jää lopulta 30 kilometrin läpimittainen neutronitähti, jonka massa on noin auringon massa. Teelusikallinen tätä neutronitähteä painaa kerrostalon verran. Jos tähden massa on yli 6 auringon massaa, niin neutronien paine ei riitä pysäyttämään keskuksen luhistumista, vaan se jatkuu mustaksi aukoksi saakka. Eli massa kutistuu alle 6 kilometrin kokoon, jolloin painovoima rajalla on niin suuri että edes valo ei pääse pakenemaan sieltä. On syntynyt musta aukko. Supernovaräjähdyksissä syntyvä energia tuottaa raskaat alkuaineet raudasta eteenpäin aina uraaniin saakka. Eli räjähdystapahtuman energia saa aikaan laajenevassa ulkokuoressa rautaytimien yhdistymistä raskaammiksi alkuaineiksi. Kotitähtemme Auringon elin-ikä on noin 10 miljardia vuotta. Aurinkomme on nyt elämänsä puolivälissä. Painavat tähdet ovat huomattavasti lyhyt-ikäisempiä, vain kymmeniä miljoonia vuosia. Aurinkoa paljon kevyemmät tähdet voivat saavuttaa 100 miljardin vuoden iän. Maailmankaikkeus syntyi noin 13 miljardia vuotta sitten alkuräjähdyksessä ja sen jäljiltä maailmankaikkeus oli keveiden alkuaineiden vedyn ja heliumin täyttämä. Raskaampia alkuaineita ei ollut, vaan ne syntyivät myöhemmin tähtien kuolemissa: planetaariset sumut ja supernovaräjähdykset kylvivät raskaita alkuaineita avaruuteen. Meidän Aurinko ja planeetat syntyivät noin 4.5 miljardia vuotta sitten kaasu ja pölypilvestä, jossa elämän tarvitsemat raskaammat alkuaineet olivat valmiina kylvettynä. Ne atomit jotka meissä ovat, ovat syntyneet muinaisissa tähdissä: Olemme tähtiainesta. Stars are born when a gas and dust cloud subtracts in space by its own gravity. Stars produce energy in fusion reaction of atomic nuclei. It is a nuclear reaction where light elements combine to heavier elements and at same time energy is released. Inside a star there is high enough temperature (about 14 million degrees) and pressure (about 200 billion atmospheres) for fusion to happen. At the end of its life a star like our Sun produces a planetary nebula. Star has shined 5-10 billion years and the fusion reactions are ending. Now the center of star starts to subtract and the temperature of center rises to new level. At same time the center is unstable and it subtracting and expanding in cycles. The outer parts of the stars are blown to space, as a planetary nebula, in this

23 process. The fusion reactions had produced layers of elements to the star. On top there is still hydrogen and in the core there is oxygen and coal. At the end a white dwarf star, size of the Earth, is left in center of planetary nebula. The dwarf star fades during billions of years. This kind of end is for a star which has mass under 3 times the mass of the Sun. Stars which have mass over 3 times of sun produce in fusion reactions elements all the way to Iron. Iron does not combine in fusion reactions anymore, so the fusions stop, and the pressure inside the core of the star suddenly drops. Now happens a violent end. Star starts to collapse. Atomic nuclei are pushed together. Electrons combine with protons, producing neutrons. The event happens in few tens of seconds and leads to a supernova explosion. The whole outer core explodes to outer space. The supernova shines with the power of all stars in the galaxy. The energy released in explosion forces in the expanding shell the Iron to fusion to still heavier elements, producing all the elements up to Uranium. As examples of supernova explosions are Messier 1, Crab nebula and Veil nebula in Cygnus. When mass of the star is 3 to 6 solar masses in the center there is left a neutron star, size about 30 kilometers, mass about 1 solar mass. One tee-spoon of this star weights as much as an oil tanker. If the mass of star is over 6 solar masses, then the pressure of neutrons is not enough to stop the collapsing core in supernova explosion. The core collapses smaller than 6 kilometers limit. A black hole is born. Gravity in this 6 kilometer limit is so high that even light cannot escape. Universe was born 13.7 billion years ago in Big Bang and after it there was only the simplest elements hydrogen and helium. The heavier elements were produced by first generation of stars. In the deaths of these stars the supernovas and planetary nebulas distributed the heavy elements back to interstellar space. Our Sun and Solar system was born 4.5 billion years ago from a gas and dust cloud, to which heavy elements, needed by life, were distributed by ancient stars. Those atoms that are in you were produced by ancient stars: We are stardust.