Tähtitieteilijät mittaavat ja punnitsevat avaruutta
Uusilla menetelmillä voidaan mitata entistä tarkemmin etäisyyksiä, massoja ja nopeuksia Aurinkokunnassa. Katso esimerkiksi, miten tähtitieteilijät käyttävät kaukaisten pulsareiden välähdyksiä pikkuruisten asteroidien punnitsemiseen.
Radiosignaalit mittaavat etäisyyttä
Planeettojen etäisyys Aurinkoon on laskettu kiertoajan perusteella, ja nykyään voidaan määrittää matka hyvinkin pieniin Aurinkokunnan laidalla kiertäviin kappaleisiin luotaimien ansiosta.
Aiemmin tänä vuonna New Horizons -luotain ohitti tähän mennessä kaukaisimman Aurinkokunnan kappaleen, jäisen Ultima Thulen. Lähettämällä maapallon ja luotaimen välillä radiosignaaleja pystyttiin selvittämään, että Ultima Thule on 6,47 miljardin kilometrin päässä.
Taivaankappaleiden sijaintia koskeva tieto mahdollistaa navigoinnin avaruudessa ja siten esimerkiksi Mars-lennon.
Pulsarien välke paljastaa massan
Yleensä tähtitieteilijöiden pitää lähettää luotain kappaleen luo halutessaan mitata sen massan. Kun avaruusalus ohittaa esimerkiksi planeetan, kuun tai asteroidin, kappale vetää sitä kevyesti puoleensa ja painovoimavaikutus paljastaa kappaleen massan.
Nykyään voidaan hyödyntää pyöriviä tähtiä, pulsareja, jopa kaikkein pienimpien asteroidien punnitsemiseen Maasta käsin. Seitsemän vuoden kuluessa 20 pulsarin valon avulla hankitaan tarkempaa tietoa kappaleiden massasta kuin luotaimilla.
Tähdet juoruavat Auringon nopeudesta
Mitattaessa nopeutta, jolla Aurinkokunta kiertää Linnunradan keskustaa, ollaan suunnilleen siinä tilanteessa, että yritetään määrittää auton vauhti ilman nopeusmittaria. Auton nopeus mitataan suhteessa ympäristöön, mutta Aurinkokunnan vauhdin mittaajilla ei ole kiintopistettä, koska koko Linnunrata on liikkeessä.
Astronomit ovat kuitenkin löytäneet menetelmän, jolla nopeus saadaan mitattua. Auringon nopeus voidaan laskea muiden tähtien nopeudesta Aurinkoon nähden. Esimerkin auton nopeus siis laskettaisiin siitä, miten nopeasti muut autot kulkevat suhteessa siihen.
Tehtävään käytetään 216 201 tähden tietoja, jotka on saatu muun muassa Gaia-teleskoopilla.
Muiden tähtien liike paljastaa Auringon vauhdin
Kolme mittausta paljastaa tähtien nopeuden
Tähden liike avaruudessa määritetään kolmesta tekijästä: sen etäisyydestä Aurinkoon ja tangentiaali- (keltainen) ja radiaali- eli säteisnopeudesta (sininen). Niiden avulla voidaan laskea tähden nopeus suhteessa Aurinkoon eli avaruusnopeus (punainen).
Säteisnopeus
on tähden näkösäteen suuntainen etääntymis- tai lähestymisnopeus.
Tangentiaalinopeus
on näkösädettä vastaan suorassa kulmassa oleva liike, joka voidaan laskea, kun tähden etäisyys tiedetään. Se aiheuttaa tähden ominaisliikkeen (sininen nuoli).
Avaruusnopeus
on tähden todellinen nopeus suhteessa Aurinkoon.
Tiettyä vauhtia liikkuvat tähdet loistavat poissaolollaan
Tähdet jakautuvat nopeusryhmiin sen mukaan, liikkuvatko ne hitaammin vai nopeammin kuin Aurinko. Aurinkoa 240 kilometriä sekunnissa hitaampia tähtiä ei kuitenkaan juuri ole. Tutkijat pitävät niitä liikkumattomina tähtinä. Tyhjä kohta luokittelussa toimii nollapisteenä suhteessa Aurinkoon ja paljastaa Auringon nopeudeksi juuri 240 km/s.
