Jo sadan vuoden ajan on tiedetty, että universumi laajenee. Laajenemisen tarkka nopeus on kuitenkin kysymys, joka edelleen haastaa kosmologian vakiomallin. Nyt kansainvälinen tutkijaryhmä on löytänyt ainutlaatuisen supernovan eli räjähtävän tähden. Se voi tarjota uuden tavan mitata universumin laajenemisnopeutta. Havainto tehtiin Pohjoismaisella optisella teleskoopilla NOT:lla.
Joukko tähtitieteilijöitä on ilmoittanut löytäneensä ainutlaatuisen supernovan eli räjähtäneen tähden, joka on gravitaatiolinssin voimakkaasti vahvistama.
Voimakas gravitaatiolinssi syntyy, kun toinen galaksi sattuu olemaan kaukaisen kohteen – tässä tapauksessa supernovan – valon kulkureitillä kohti Maata. Galaksin gravitaatiokenttä toimii tällöin linssinä: se taivuttaa ja vahvistaa supernovan tuottamaa valoa, jolloin himmeä kaukainen kohde pystytään havaitsemaan.
Lisäksi supernova havaitaan useita kertoja, kuten Albert Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria ennustaa.
Tällainen tapahtuma on erittäin harvinainen, koska se vaatii gravitaatiolinssin ja kaukaisen supernovan olevan samassa linjassa toisiinsa nähden. Aikaisemmin on tunnettu vain kaksi supernovaa, jotka ovat ”linssiytyneet” voimakkaasti yhden galaksin vaikutuksesta. Kumpikaan niistä ei soveltunut universumin laajenemisen mittaamiseen.
Tutkijat havaitsivat linssiytyneen supernovan Pohjoismaisella optisella teleskoopilla NOT:lla, joka on Turun yliopiston ja tanskalaisen Aarhusin yliopiston yhteisomistuksessa.
– Jokaisen kuvan valo on kulkenut hieman eri reittejä pitkin gravitaatiolinssin ympärillä. Näiden reittien aiheuttamien aikaerojen ansiosta voimme mitata universumin laajenemisnopeuden, selittää Helsingin yliopistossa ja Suomen ESO-keskuksessa työskentelevä tutkijatohtori Stefan Schuldt.
Suomen ESO-keskus harjoittaa ja koordinoi korkeatasoista tähtitieteen tutkimusta Suomessa yhdessä Euroopan eteläisen observatorion (ESO) kanssa. Lisäksi se edistää ESO:on liittyvää teknologista kehitystyötä.
Supernova Winny. Kuvassa kaksi galaksia on merkitty G1 ja G2. Supernovan kuvien paikat on merkitty A, B, C, D ja E. Kuva: SN Winny Research Group
Harvinaisen tyyppinen kaukainen supernova
Löydön nimeksi on annettu SN 2025wny (supernova Winny). Schuldt havaitsi lupaavan kohteen viime vuonna työskennellessään Milanon yliopistossa. Turun yliopiston tutkijatohtori Thomas Reynolds vastasi havainnoinnista NOT-teleskoopilla.
Kyseessä on hyvin harvinaisen tyyppinen kaukainen supernova, joka on räjähtänyt maailmankaikkeuden iän ollessa vain reilut kolme miljardia vuotta.
– Se on ainutlaatuinen löytö, joka auttaa meitä ymmärtämään paremmin sekä supernovina räjähtäviä tähtiä että maailmankaikkeuden mittasuhteita, kaksi vuosikymmentä supernovia Turun yliopistossa tutkinut professori Seppo Mattila sanoo.
Tähtitieteilijät mittaavat etäisyyksiä sen perusteella, kuinka paljon valon aallonpituus on venynyt ja punertunut matkansa aikana. Tämä niin kutsuttu punasiirtymä on yksi todiste universumin laajenemisesta.
– Kun analysoin havaintoja ensimmäisen kerran, olin todella hämmentynyt siitä, voivatko ne pitää paikkansa, Reynolds sanoo.
Tällaiset erittäin kaukaiset kohteet ovat näkyvissä voimakkaan linssiefektin ansiosta. Se kokoaa maapallolle kulkevat valonsäteet ja toimii kuin suurennuslasi, Schuldt selittää.
– NOT on erinomainen kaukoputki tällaisiin havaintoihin, koska sillä on tarkka optiikka sekä joustava ja reaktiokykyinen toimintamalli. Myös maantieteellinen sijainti Espanjan La Palmalla on loistava. Teleskoopista hyötyvät sekä suomalaiset että kansainväliset tieteentekijät tutkiessaan muuttuvaa maailmankaikkeutta, kuten supernovia, sanoo professori Petri Väisänen, Suomen ESO-keskuksen ja NOT:n johtaja.
Havainto ennustettiin teoreettisissa malleissa
Tutkijoita ympäri maailmaa yhteen koonnut tutkimusryhmä keräsi dataa useilla teleskoopeilla. Aiemmin supernovasta oli havaittu vain neljä kuvaa. Tutkimusryhmän uudet havainnot paljastivat viidennen, teoreettisissa malleissa ennustetun kuvan.
Havainto on ratkaisevan tärkeä, koska se tarjoaa lisätietoa universumin laajenemisnopeuden tarkempaan mittaamiseen. Nykyisin mittaamiseen käytössä olevat tekniikat antavat toisistaan merkittävästi poikkeavia tuloksia, joten riippumaton uusi menetelmä on erittäin tärkeä.
Havaintojen analysointi jatkuu edelleen, ja tutkijoiden tavoitteena on uusi riippumaton mittaus. Se koskee universumin laajenemisnopeutta kuvaavaa Hubblen vakiota.
Alkuperäinen tutkimus (Taubenberger et al. 2025) voimakkaasti linssiytyneestä supernovasta on hyväksytty julkaistavaksi Astronomy & Astrophysics (A&A) -tiedelehdessä. Viidennen kuvan dokumentoiva tutkimus (Ecker et al. 2026) julkaistaan samassa lehdessä.
