Klikkaa kuvaa!Dosentti Jorma Harju
Kirkkonummen Komeetan esitelmäsarjassa oli vuorossa dosentti Jorma Harju, jonka aiheena oli tähtienvälinen kemia. Esitelmän rahoitti Helsingin yliopiston Vapaan sivistystyön toimikunta. Esitelmää kuunteli 41 henkeä.
Klikkaa kuvaa!
Dosentti Jorma Harju
Jorma Harju on tutkija ja tähtitieteen dosentti Helsingin yliopiston Tähtitieteen laitoksella. Hän tutkii tähtienvälisiä molekyylipilviä ja tähtien syntyä pääasiassa radiospektriviivojen avulla.
Tiheistä tähtienvälisistä pilvistä ja kuolevia tähtiä ympäröivistä pölyvaipoista on löydetty tähän mennessä runsaat 120 erilaista molekyyliä. Sekä tähtitieteilijöitä että kemistejä kiinnostaa molekyylien muodostuminen avaruuden äärimmäisissä olosuhteissa, sekä niiden hyväksikäyttö aineen kosmisen kiertokulun tutkimuksessa. Viimeaikoina mielenkiinto on kohdistunut erityisestielämän synnyn kannalta tärkeisiin aineisiin.
Kuolevat tähdet pölytehtaina
Auringon kaltaisen tähden kehityksen loppuvaiheissa, kun vety tähden keskustassa on loppunut, tähden ulko-osat paisuvat valtavasti ja tähdestä tulee punainen jättiläinen. Tämän jälkeen tähdestä tulee planetaarinen sumu. Näissä symmetrinen kaasuvirtaus saa aikaan paksun kaasu- ja pölyvaipan. Näitä kuolevia tähtiä tutkitaan infrapuna- ja radiospektroskopian avulla.
Klikkaa kuvaa!
Dosentti Harjun esitelmää Kirkkonummella kuunteli yli 40 henkeä.
Kuva Seppo Linnaluoto.
Kaasu voi tiivistyä kiinteiksi pölyhiukkasiksi ja aine ajautuu sittentähtienväliseen avaruuteen säteilypaineen puhaltamana. Pölyhiukkaset muodostuvat noin 1000 asteen lämpötilassa. Suurin osa tähtipölystä syntyy pieni- ja keskimassaisissa tähdissä.
Pölypilvet kemian laboratorioina
Pölypilvet toimivat todellisina tähtienvälisen kemian laboratorioina. Avaruuden ultraviolettisäteily pyrkii hajottamaan molekyyleja. Pölypilvissä molekyylit voivat kuitenkin säilyä, sillä pöly pimentää pilvien sisäosat.
Kaksiatomiset vetymolekyylit syntyvät pölyhiukkasten pinnalla. Tämä onyleisin molekyyli, mutta sitä ei voi tavallisesti havaita. Tähtienvälisissä pilvissä pölyä on vain noin sadasosa kaasun määrästä. Pöly saa pilvet näkymään valokuvissa tummina alueina, kun taas kaasu on yleensä näkymätöntä. Sitä voidaan kuitenkin tutkia radiospektrien avulla.
Useimmiten havaittuja molekyylejä ovat: hiilimonoksidi, hydroksyyli, ammoniakki, hiilimonosulfidi, formaldehydi, sekä diatsenyyli- ja formyyli-ionit.
Tähtien syntysijat
Prototähdet eli syntyvien tähtien esiasteet löydetään molekyylipilvien kylmistä, tiheistä ytimistä. Näissä alueissa useimmat molekyylit jäätyvät pölyhiukkasten pinnalle. Jotkut typpiyhdisteet näyttävät pystyvän vastustamaan jäätymistä pitempään kuin muut. Aivan ydinten keskustoissa ovat lopulta jäljellä vain erilaiset vety-yhdisteet.
Kaasu- ja pölypilven tihentymän sisältäpäin alkava luhistuminen johtaa tasalämpöisen, tasapainossa olevan ytimen eli prototähden muodostumiseen. Navoilta lähtevät suihkut jarruttavat magneettikentän avustuksella tähden pyörimistä, ja samalla lakaisevat sen ympäristön puhtaaksi kaasusta ja pölystä - lukuunottamatta ekvaattoritasoon jäävää kiekkoa, josta syntyy planeettajärjestelmä.
Useimmat tähdet ovat kaksoistähtiä tai moninkertaisia tähtiä. Tähden muodostuminen kestää yleensä yli kymmenen miljoonaa vuotta.
Planeettojen aine on kokenut monenlaisia prosesseja. Auringon alkusumun koostumuksesta saa ehkä parhaiten tietoa meteoriittien ja komeettojen avulla.
Jotkut meteoriittien materiaalit, kuten piikarbidijyväset ja grafiitti, ovat säilyneet muuttumattomina siitä, kun ne syntyivät, orgaaniset aineet ovat melko varmasti peräisin tähtienvälisistä pilvistä. Komeetoista havaitut molekyylien runsaussuhteet vastaavat tähtienvälisten pölyhiukkasten jäävaippoja.
Klikkaa kuvaa!
Dosentti Jorma Harju työskentelee Helsingin yliopiston Tähtitieteen
laitoksella.
Yhteenveto
Tähtienväliset pölyhiukkaset ovat muodostuneet kuolevien tähtien ympärillä. Ilman pölyä molekyylit eivät voisi muodostua eivätkä pysyä koossa avaruudessa. Molekyylipilvien tiheimmissä osissa lähes kaikki muut kuin vetyä sisältävät yhdisteet jäätyvät pölyhiukkasten pinnalle.
Klikkaa kuvaa!
Helsingin yliopiston tähtitieteilijät ovat tutkineet tähtienvälisiä
pilviä mm. Effelsbergissä Saksassa 100 metrin radioteleskoopilla.
Aineen prosessointi kuitenkin jatkuu pölyhiukkasten pinnalla. Jäävaipat haihtuvat syntyvien tähtien ympäristössä ja siten rikastuttavat kaasutilan kemiaa. Jäävaippojen valoreaktiot tähtiä ympäröivissä kiekoissa todennäköisesti johtavat yhä monimutkaisempien yhdisteiden, kuten aminohappojen syntyyn.
Klikkaa kuvaa!
He ovat myös tutkineet tähtienvälisiä pilviä mm.
Australiassa olevalla ATCA-radioteleskoopilla.
Seuraava esitelmä on 13.1. klo 18.30 Kirkkonummen koulukeskuksen auditoriossa. Dosentti Karri Muinonen Yliopiston Tähtitieteen laitokselta kertoo Kuusta.
Seppo Linnaluoto
Klikkaa kuvaa!