not-teleskooppi-3

Turun yliopiston tutkimusryhmä rakensi instrumentin avaruuden kohteiden tarkempaan havainnointiin – ensimmäiset havainnot tehtiin menestyksekkäästi NOT-teleskoopilla

27.08.2019

Polarimetria on tärkeä tähtitieteellisten havaintojen menetelmä, jonka tavoitteena on havaita ja mitata avaruuden kohteiden – kuten asteroidin, planeetan, kaasusumun, tähden tai eksoplaneetan – lähettämän, heijastaman tai sirottaman valon polarisaatiota. Turun yliopiston tutkimusryhmän johdolla rakennettu polarimetri teki ensimmäiset havaintonsa heinäkuussa 2019 asennettuna Kanariansaarilla sijaitsevaan yhteispohjoismaisessa käytössä olevan Nordic Optical Telescopeen. Turun yliopistosta tulee lokakuussa 2019 NOT-teleskoopin toinen omistaja.

Avaruudessa valon polarisaation aste ja suunta riippuvat valoa heijastavan tai sirottavan aineen alueellisesta jakautumisesta ja tiheydestä, valoa hajottavien hiukkasten ominaisuuksista sekä fyysisistä olosuhteista tähtien ja planeettojen ilmakehissä. Tähtitieteen hyödyntämä polarimetri on instrumentti, jonka avulla tutkijat voivat saada nämä tiedot tutkimalla eri taivaankappaleiden polarisaatiota.

– Valon polarisaatiota tutkimalla saadaan tietoa muun muassa tähtien ja planeettojen ilmakehän rakenteesta ja koostumuksesta, sekä tähtien syntyalueilla nuoria tähtiä ympäröivistä pöly- ja kaasuvaipoista, joista planeetat muodostuvat. Kun havainnoidaan hyvin kompakteja kohteita, kuten valkoisia kääpiöitä, neutronitähtiä ja mustia aukkoja, voidaan tutkia aineen käyttäytymistä äärimmäisen voimakkaassa painovoima- ja magneettikentässä, sanoo erikoistutkija, dosentti Andrei Berdyugin Turun yliopistosta.

Turun yliopiston fysiikan ja tähtitieteen laitoksella toimiva Tuorlan observatorio on tähtitieteilijöiden keskuudessa tunnettu erittäin tarkoista instrumenteistaan, joilla mitataan valon polarisaatiota optisilla aallonpituuksilla. Uusi Dipol-UF-polarimetri on suunniteltu ja rakennettu Turun yliopiston tutkimusryhmän johdolla yhteistyössä saksalaisen Leibniz Institute for Solar Physicsin kanssa. Berdyuginin lisäksi Turun yliopiston tutkimusryhmään kuuluvat dosentti emeritus Vilppu Piirola ja jatko-opiskelija Ilia Kosenkov.

– Instrumentin ensimmäiset havainnot tehtiin heinäkuussa 2019 yhteispohjoismaisella NOT-teleskoopilla La Palmalla. Kahtena yönä tehdyissä menestyksellisissä havainnoissa mitattiin tutkittavien tähtien polarisaatio paremmalla kuin sadastuhannesosan tarkkuudella. Suurta tarkkuutta tarvitaan, jotta esimerkiksi eksoplaneetan lähettämä heikko polarisaatiosignaali voidaan erottaa paljon kirkkaamman keskustähden säteilystä. Myös tähtienvälisen magneettikentän tutkimus auringon lähiympäristössä on tullut mahdolliseksi uuden laitteen suuren herkkyyden ansiosta, Berdyugin kertoo. 

Dipol-UF-polarimetri on varustettu kolmella nopealla kameralla, jotka pystyvät tallentamaan kuvaa avaruudesta vaikuttavalla nopeudella – 56 kuvaa sekunnissa. Laite käyttää kolmea pientä teollisuusluokan tietokonetta ja erityistä optista järjestelmää kuvan tallentamiseksi polarisoidussa valossa samanaikaisesti kolmessa värissä. 

– Dipol-UF:n avulla tehty havaintoprosessi on automatisoitu ja kaikki havainnot voidaan tehdä myös etäyhteyden kautta, tuhansien kilometrien päässä kaukoputkesta, Berdyugin kuvailee.

Turun yliopisto korkeatasoisen NOT-teleskoopin omistajaksi

La Palmalla sijaitseva NOT-teleskooppi siirtyy lokakuussa 2019 Turun ja Aarhusin yliopistojen omistukseen. Turun yliopiston haltuun tulee teleskooppi rakennuksineen ja Aarhusin yliopisto ottaa vastuulleen teleskoopin henkilöstön.

La Palman 2,4 kilometrin korkeudella sijaitseva observatorioalue on yksi parhaita paikkoja tähtitieteellisten havaintojen tekoon maailmassa. Erinomainen sijainti, optiikan laatu sekä kattava instrumentaatio tekevät NOT-teleskoopista hyvin tehokkaan havaintovälineen. 

NOT-teleskooppi on edelleen tärkeässä roolissa Suomen tähtitieteessä tarjoten ainutlaatuiset mahdollisuudet erityisesti pitkäaikaisiin hankkeisiin muun muassa aktiivisten galaksien, supernovien, vuorovaikuttavien kaksoistähtien, magneettisesti aktiivisten tähtien ja aurinkokunnan kohteiden tutkimuksessa.

dipol-uf

Kuvassa Dipol-UF-polarimetri asennettuna NOT-teleskooppiin.

Uutisen pääkuva: Arthur Radko / Nordic Optical Telescope Scientific Association

Kuvat

Media voi hyödyntää oheisia kuvia aiheeseen liittyvässä uutisoinnissa. 

Dipol-UF-polarimetri asennettuna NOT-teleskooppiin: https://apps.utu.fi/media/kuvat/dipol-uf_not.jpg

Normaali kuva tähtitaivaan alueesta: https://apps.utu.fi/media/kuvat/tahtitaivas.JPG

Sama alue polarimetrilla kuvattuna: https://apps.utu.fi/media/kuvat/tahtitaivas_polarimetri.JPG (Erityinen optinen elementti, kalsiittikidelevy, jakaa jokaisen tähden kuvan kahdeksi ortogonaalisesti polarisoituneeksi kuvaksi. Mittaamalla näiden kuvien suhteelliset intensiteetit voidaan mitata valon polarisaatio.)

Lisätietoja

Andrei Berdyugin, p. 040 7502316, andber@utu.fi

Vilppu Piirola, p. 040 5402701, piirola@utu.fi

Luotu 27.08.2019 | Muokattu 04.10.2019