Kirkkonummelle saapuu loppuvuodesta 1,6 miljoonan euron arvoinen laite, joka on ainoa laatuaan. Avaruutta tutkiva Metsähovin radio-observatorio saa uuden, maailman laajakaistaisimman vastaanottimen.
Ulkoa observatorio näyttää isolta golf-pallolta. Laitoksen oma väki on aikanaan antanut sille hellittelynimen kurpitsa, joka istuu hyvin paikan historiaan: vielä 1970-luvun alussa Metsähovi oli Helsingin yliopiston omistama maatila, jossa kasvatettiin vihanneksia, ehkä kurpitsojakin.
Avaa kuvien katselu
Kupu pysyy teleskoopin päällä käytännössä aina. Kerran parissa vuosikymmenessä se vaihdetaan uuteen ja teleskooppi on hetken paljaana. Kuva: Matti Myller / Yle
Pallon sisällä on halkaisijaltaan noin 14-metrinen lautasantenni, joka on meidän korvamme tähtien takaiseen maailmankaikkeuteen.
Tieteiselokuvien ystäville avaruudesta ja radioaalloista tulee ensimmäisenä mieleen kohtaus, jossa käyrät alkavat yhtäkkiä näyttää jotain outoa, selviä alkulukuja, ehkä kirjaimiakin, jopa lauseita. Joku ottaa meihin yhteyttä.
Metsähovin radio-observatorion johtaja Joni Tammi, tarkoittaako maailman laajakaistaisin vastaanotin sitä, että jos vieras sivilisaatio lähettää ihmiskunnalle viestin, se huomataan ensimmäisenä Suomen Kirkkonummella?
– En usko, että olemme ensimmäisiä. Keskitymme kuuntelemaan tiettyjä kohteita, ja on todella epätodennäköistä, että juuri siitä galaksista, jota sillä hetkellä kuuntelemme, lähetettäisiin viesti.
Avaa kuvien katselu
Metsähovin iso radioteleskooppi mittaa eri kohteista tulevia radioaaltoja yötä päivää. Kuva: Matti Myller / Yle
Tammi lisää, että vaikka radioteleskoopeilla voidaan etsiä avaruudesta älykästä elämää, tätä työtä tekevät muut observatoriot kuin Metsähovi.
Sen sijaan vastaanotin helpottaa insinöörien työtaakkaa ja voi avata kaukaisen avaruuden salaisuuksia.
Teleskooppi on omalla tavallaan kuin mökkiradio
Kun astumme kurpitsaan sisään, lautasantenni tekee hidasta, edestakaista heijausliikettä.
Se kuvaa meidän omaa tähteämme Aurinkoa, jota Metsähovissa on tutkittu jo vuosikymmenten ajan.
– Auringon aktiivisuuden seuranta on yksi päätutkimuskohteitamme. Toinen ovat aktiiviset galaksit, joiden pitkäaikaista muuttuvuutta havaitaan seuraamalla niitä päivästä ja yöstä toiseen, Tammi kertoo.
Juuri tähän työhön uusi vastaanotin on korvaamattoman arvokas.
Avaa kuvien katselu
Metsähovin johtaja Joni Tammi odottaa innolla uuden vastaanottimen saapumista Saksasta. Kuva: Matti Myller / Yle
Laitetta valmistetaan tällä hetkellä tilaustyönä Saksan Max Planck -instituutissa. Loppuvuodesta alkavat asennustyöt Kirkkonummella, ja jos kaikki menee suunnitelmien mukaan, uusi vastaanotin on mittauskäytössä jo ensi vuonna.
Vastaanotin mahdollistaa useampien taajuuksien samanaikaisen havainnoinnin.
Tammi havainnollistaa asian kansankielisesti: kuvittele käteesi perinteinen mökkiradio. Sen taajuutta eli ”kanavaa” vaihdetaan rullaa pyörittämällä, ja kanavasta riippuen kaiuttimista tulee rokkia, poppia tai klassista.
Metsähovin radioteleskoopilla havainnointitaajuuden vaihtaminen on tähän asti vaatinut koko vastaanottimen vaihtamista. Valmisteluineen urakassa menee päiviä.
Avaa kuvien katselu
Metsähovin vanhat vastaanottimet jäävät pian työttömäksi. Kuva: Matti Myller / Yle
Kohta tätä ei tarvitse tehdä, sillä uusi vastaanotin hoitaa kaikkien edellisten vastaanottimien työt.
Maailmankaikkeuden energisin ilmiö
Uutta vastaanotinta tarvitaan kaukaisten kummajaisgalaksien eli kvasaarien tutkimiseen.
Kvasaarin keskellä on supermassiivinen musta aukko, jonka voimakkaat magneettikentät aiheuttavat sen, ettei aukko ainoastaan ime kaikkea sisäänsä, vaan myös sylkee ulos valtavia, galaksejakin suurempia hiukkasyöksyjä.
Kuuluisin suihkuja syöksevä musta aukko on galaksissa M87, joka sijaitsee noin 50 miljoonan valovuoden päässä Neitsyen tähdistön alueella.
Vuonna 2019 siitä tuli ensimmäinen musta aukko, jonka ihmiskunta sai kuvattua.
M87:n suihku on kuitenkin varsin vaatimaton verrattuna kaukaisempiin, äärimmäisen voimakkaasti säteileviin galakseihin ja kvasaareihin.
Aalto-yliopiston tutkija Talvikki Hovatta kertoo, että osaan kvasaareista syntyy jopa miljoonien valovuosien pituiset hiukkassuihkut – siis niin pitkät, että ne voisivat yltää meiltä aina Andromedan galaksiin asti.
Avaa kuvien katselu
Kvasaari 3C 273 loistaa avaruusteleskooppi Hubblen kuvassa kirkkaana kuin tähti. Vaikka se on yksi Linnunradan ”läheisistä” kvasaareista, on se tosiasiassa hyvin hyvin kaukana, noin 2,5 miljardin valovuoden päässä. Kuva: ESA/Hubble & NASA
Nämä syöksyt ovat energisimpiä ja äärimmäisimpiä ilmiöitä koko meidän tuntemassamme maailmankaikkeudessa, ja siksi ne kiinnostavat.
Euroopan tiedeneuvosto myönsi viime vuoden lopulla Hovatalle yli kahden miljoonan euron rahoituksen tutkimukseen, joka selvittää plasmasyöksyjen koostumusta ja syntymekanismeja.
– Plasma voi koostua joko elektroneista ja positroneista, elektroneista ja protoneista, tai näiden yhdistelmästä. Uuden vastaanottimen havainnoilla pystymme vastaamaan tähän kysymykseen, Hovatta kertoo.
Digiboksi, joka tallentaa kaikkia tv-kanavia kerralla
Laajakaistaisuus tarkoittaa sitä, että dataa eli tietoa kertyy samanaikaisesti valtavia määriä. Sen tallentamista varten pitää rakentaa uudenlainen tiedonkeruulaitteisto.
– Toistaiseksi kukaan ei ole tehnyt vastaavaa laitteistoa yhtä laajalle taajuusalueelle ja yhtä pieneen kokoon. Suunnitelmamme onkin jo herättänyt kiinnostusta myös muissa observatorioissa, Hovatta kertoo.
Avaa kuvien katselu
Vastaanotin on lautasen pääpeilin polttopisteessä. Vaikka lautanen ei paljain silmin näytä peililtä, radioaallot kimpoavat siitä hyvin. Kuva: Matti Myller / Yle
Tämänkin asian voi selittää kodinelektroniikan avulla: keruulaitteisto toimii kuin tallentava digiboksi.
Normaalisti sellaisella voi nauhoittaa yhtä ohjelmaa kerrallaan, mutta jos se toimisi kuin Metsähovin tuleva laitteisto, digiboksi tallentaisi kaikkien tv-kanavien ohjelmat samaan aikaan, kellon ympäri.
Radio-observatorion laitteita ei saa kaupan hyllyltä, vaan ne pitää tehdä itse.
Keruulaitetta varten Hovatta on saanut EU:lta merkittävän tutkimus- ja laiterahoituksen sekä suuren laitelahjoituksen kansainväliseltä puolijohdevalmistajalta.