Maapallo on arkisessa mittakaavassa valtavan suuri. Maa on aurinkokunnan viidenneksi suurin planeetta sekä läpimitaltaan että massaltaankin.

Painoa eli massaa sillä on 5,972 kvadriljoonaa (24 nollaa) kilogrammaa, pinta-alaa yli 510 miljoonaa neliökilometriä ja eläviä ihmisasukkeja yhteensä 7,6 miljardia.

Kaikkien yksittäisten eliöiden yhteen laskettua kappalemäärää on turha lähteä edes arvioimaan. Pelkästään maapallon muurahaispopulaation (kaikki lajit yhteen laskien) on arvioitu käsittävän 10 miljardia miljardia yksilöä.

Ympärysmitaltaan hieman yli 40 000 kilometriä kattava kiviplaneetta on silti mitättömän pieni metalliytiminen murikka alati laajentuvassa avaruudessa.

Puhutaanpa luvuista lisää. Pelkästään kotigalaksissamme, Linnunradassa on noin 150 miljardia tähteä ja noin 100 miljardia eksoplaneettaa. Auringon lähin tähti, Proxima Centauri sijaitsee 40 biljoonan kilometrin päässä omasta planeetastamme.

Säteeltään Linnunradan suurin tunnettu tähti, UY Scuti on massaltaan vähintään seitsemän kertaa ja säteltään noin 1 708 kertaa suurempi kuin Aurinko. Aurinkoon mahtuisi 1,3 miljoonaa maapalloa.

Universumin suurin löydetty planeetta, GQ Lupi b on säteeltään kolme kertaa ja massaltaan vähintään muutaman kerran suurempi kuin Jupiter. Aurinkokuntamme suurimpaan planeettaan, Jupiteriin mahtuisi lähes 11 maapalloa.

Tunnetko jo olevasi pieni?

Maailmamme mantereiden väliset etäisyydetkään eivät vedä vertoja maailmankaikkeuden skaalalle ja sen sisältämien objektien välimatkoille.

Esimerkiksi pisin mahdollinen isoympyräetäisyys (lentoetäisyys) kahden kaupungin välillä ei sinänsä ole päätä huimaava: 20 031 kilometriä Perun Chincha Altasta Kambodžan Siĕm Réabiin.

Edes Kuu ei ole mitenkään tavattoman kaukana Maasta: jos päiväntasaajan pituuden kertoo hieman alle 9.6:lla, vastaa se jo taivaalla mollottavan kiertolaisen etäisyyttä Maasta.

Hämmästyttävistä ko’oista ja etäisyyksistä inspiroituneina Tekniikan Maailma kokosi yhteen havainnoitavan universumin kolme suurinta ja viisi Maasta kaukaisinta objektia. Ennen listauksiin siirtymistä kannattaa painaa mieleen muutama asia.

  • Yksi valovuosi vastaa 9,5 biljoonaa kilometriä. Valovuosi on siis etäisyyttä, ei aikaa mittaava yksikkö.
  • Puhuttaessa kaukaisista kohteista ja niiden iästä tulee ottaa huomioon se, että objektista meille säteilevä valo on kulkenut juuri objektin ikää vastaavan ajan siihen pisteeseen, missä teleskooppi on sen havainnut. Tästä johtuen näemme kohteen sellaisena, kuin se on joskus kauan sitten ollut. Täten ei ole takuita myöskään siitä, että kohde olisi vielä olemassa.
  • Kohteiden etäisyydet ovat muuttuneet valon lähtöhetken jälkeen avaruuden laajentumisen sekä galaksien liikkeiden seurauksena.

Universumin kaukaisimmat havaitut objektit

Jaettu ykkössija: GN-z11 (galaksi) – etäisyys Maasta: nykyhetkellä 32 miljardia valovuotta (avaruuden laajentuminen huomioituna)
 & SPT0615-JD (galaksi) – etäisyys Maasta: punasiirtymälukema 9.9, tarkkaa arviota valovuosietäisyydestä ei ole toistaiseksi saatavilla (tässä tapauksessa punasiirtymällä tarkoitetaan sitä, että galaksin säteilemä valo on siirtynyt matalampia eli punaisia taajuuksia kohti verrattuna lähellä olevien tähtien valoon: mitä kaukaisempi galaksi, sitä suurempi punasiirtymälukema)

GN-z11 näyttäytyy punaisena läiskänä. (KUVA: Wikimedia Commons)

Upsista! Kosmos eli maailmankaikkeus on vain 13,8 miljardia vuotta vanha eli miten ihmeessä jokin galaksi voi olla yli 30 miljardin valovuoden päässä meistä? Valolta (josta termi valovuosi tulee) menee vuoden päivät matkustaa yhden valovuoden pituinen matka! Mitä noituutta tämä on?

Ei hätää, vastaus on yksinkertainen: avaruus laajenee. Mitä kaukaisempi galaksi, sitä nopeampaa se etääntyy meistä, kertoo Hubblen laki. Niinkin lähellä kuin 3,3 miljoonan valovuoden päässä Maasta siintävä galaksi pakenee meitä parhaillaan 68 kilometrin sekuntivauhdilla. Galaksien välimatkan venyessä tarpeeksi pitkäksi yltyy pakovauhti ylivalonnopeuteen eli parhaimmillaan reilusti yli 1,079 miljardin kilometrin tuntinopeuteen.

Maailmankaikkeuden vanhin galaksi sekä aiemmin kaukaisimman tunnetun astronomisen objektin titteliä hallussaan pitänyt 13,4 miljardin vuoden ikäinen GN-z11 löydettiin vuonna 2016. Se havaittiin Nasan ja Euroopan avaruusjärjestö ESA:n Hubble-avaruusteleskoopin sekä Nasan Spitzer-avaruusteleskoopin avulla. Noin 25 kertaa kotigalaksiamme pienempi GN-z11 sijaitsee Ison karhun tähdistössä. Koostaan huolimatta kyseisessä galaksissa muodostuu uusia tähtiä noin 20-kertaisella vauhdilla verrattuna oman galaksimme tahtiin.

Punainen läntti eli SPT0615-JD-galaksi saatiin sattumalta näkymään tarkasti gravitaatiolinssinä tunnettua luonnonilmiötä hyödyntämällä. (KUVA: Nasa)

Tämän vuoden tammikuussa Hubble- ja Spitzer-avaruusteleskooppien havaitsema SPT0615-JD-galaksi on Nasan mukaan universumin kaukaisin tähtitieteen tuntema kohde. Se on noin 100 miljoonaa vuotta nuorempi kuin GN-z11. Hiljattain löydetyn galaksin massa on käsittänyt valon lähtöhetkellä vain noin sadasosan Linnunradan massasta. Tekniikan Maailma uutisoi galaksista viime viikolla.

3. EGSY8p7 (galaksi) – etäisyys Maasta: noin 30 miljardia valovuotta (avaruuden laajentumista huomioimatta), punasiirtymälukema 8.68

Nuolen osoittama EGSY8p7 on noin 13,2 miljardin vuoden ikäinen galaksi. (KUVA: Wikimedia Commons)

Hubble- ja Spitzer-avaruusteleskooppien sekä Havaijilla sijaitsevan W. M. Keck -observatorion kesällä 2015 paikantama EGSY8p7-galaksi ehti olla alle vuoden maailmankaikkeuden vanhin ja kaukaisin galaksi ennen GN-z11:n löytymistä. Tässäkään tapauksessa galaksia ei olisi huomattu ilman gravitaatiolinssin suomaa apua. Gravitaatiolinssi on usein meitä lähempänä lepäävä galaksi tai jokin muu kappale, joka taittaa sekä voimistaa painovoimansa avulla kaukaisemmasta kohteesta (esimerkiksi EGSY8p7-galaksista) avaruusteleskooppiin säteilevää valoa.

4. GRB 090423 (gammapurkaus) – etäisyys Maasta: noin 29,9 miljardia valovuotta (avaruuden laajentumista huomioimatta), punasiirtymälukema 8.2

Röntgen- ja ultraviolettisäteilyteleskoopeilla otettu yhdistelmäkuva näyttää valottoman purkauksen tahrana kuvan keskellä.
(KUVA: NASA/Swift/Stefan Immler)

Nasan gammapurkauksia tutkivan Swift-teleskoopin keväällä 2009 havaitsema purkaus numero 090423 kesti noin kymmenen sekunnin ajan. Sen infrapunainen jälkihehku havaittiin 20 minuuttia myöhemmin purkauksen ensihavainnosta Havaijin UKIRT-observatoriossa. Muinainen purkaus tuli Leijonan tähdistöstä ja oli todennäköisesti seurausta tähden räjähdyksestä sekä sitä seuranneesta mustan aukon syntymästä, joka on ajoitettu tapahtuneeksi noin 630 miljoonaa vuotta alkuräjähdyksen jälkeen.

5. EGS-zs8-1 (galaksi) – etäisyys Maasta: noin 29,5 miljardia valovuotta (avaruuden laajentumista huomioimatta), punasiirtymälukema 7.7

EGS-zs8-1 oli maailmankaikkeuden vanhin ja kaukaisin galaksi vuoden 2015 toukokuusta heinäkuuhun. Sitten tuli EGSY8p7 ja pilasi kaiken. (KUVA: Wikimedia Commons)

Hubble-avaruusteleskoopin toukokuussa 2015 tunnistama yli 13 miljardin vuoden ikäinen EGS-zs8-1 sijaitsee Karhunvartijan tähdistössä. Sen massa oli valon lähtöhetkellä noin 15 prosenttia Linnunradan nykyisestä massasta. Galaksissa muodostui tuolloin myös tähtiä noin 80-kertaisella vauhdilla Linnunradan uusien tähtien syntyvyystahtiin rinnastettaessa. Galaksi on väritetty siniseksi johtuen siitä, että siellä uskotaan olleen suhteellisen nuoria, sinisenä kuumuudesta hehkuvia tähtiä.

Universumin suurimmat objektit

1. Herkuleen-Pohjan kruunun galaksimuuri – läpimitta valovuosissa: 10 miljardia

Arviolta miljardeja galakseja sisältävä galaksimuuri löydettiin vuonna 2013. Amerikkalaiset ja unkarilaiset tähtitieteilijät analysoivat Nasan gammapurkauksia tutkivan Swift-teleskoopin hankkimaa datakirjoa. Tutkijat huomasivat alueen, jossa esiintyi epätavallisen paljon samoilla leveysasteilla kehkeytyviä lähekkäisiä gammapurkauksia, ja rakenteen löytö varmistettiin.

Galaksimuurin keskiö sijaitsee Lohikäärmeen ja Herkuleen tähdistöjen rajamaastossa. Punasiirtymälukemasta mitattuna muurin nykyinen mukana liikkuva etäisyys Maasta vaihtelee 15,049 ja 17,675 miljardin valovuoden välillä. Muuri käsittää ainakin 10,8 prosenttia havainnoitavasta maailmankaikkeudesta, jolla on Space.com-sivuston mukaan mittaa noin 92 miljardin valovuoden verran.

Galaksimuurit muodostavat rajoja suurten kosmisten tyhjyyksien eli joko muutamien yksinäisten ”tyhjien galaksien” asuttamien tai täysin tyhjien avaruusalueiden välille.

Kuten Wikipediassa luonnehditaankin, universumin evoluutiota käsittelevän Lambda-CDM-mallin mukaan superjoukoista eli lukuisista galaksijoukoista koostuvat galaksiseinämät muodostuvat seuraten seitinlankamaista pimeää ainetta. Pimeä aine houkuttelee luokseen normaalia ainetta, joka toimii galaksimuurien ohkaisten ja pitkien seinien rakennusaineena.

2. Giant GRB Ring – läpimitta valovuosissa: 5,6 miljardia

Osa Herkuleen-Pohjan kruunun galaksimuurin löytäjistä havaitsi universumin suurimman ”tavallisen” muodostelman vuonna 2015. Noin seitsemän miljardin valovuoden päässä Maasta sijaitseva ja galakseista muodostuva rengasmainen rakenne paljastui tutkijoille yhdeksästä tarkastellusta gammapurkauksesta.

Kuten Herkuleen-Pohjan kruunun galaksimuurinkin löytymisen yhteydessä, kaikki purkaukset näyttivät syntyneen samalla etäisyydellä. Havaintojen pohjalta pääteltiin, että galaksit, joista purkaukset ovat peräisin, olisivat osa jotain suurempaa rakennetta.

Kosmologisten mallien mukaan maailmankaikkeuden suurimpien objektien koon yläraja on 1,2 miljardia valovuotta, joten myös tämä poikkeava löydös kyseenalaistaa teorioita Herkuleen-Pohjan kruunun galaksimuurin lisäksi.

3. Huge-LQG-kvasaariryhmä/U1.27 – läpimitta valovuosissa: maksimissaan 4 miljardia

Universumin suurin tunnettu kvasaariryhmä käsittää 73 kvasaaria. Brittiläiset tutkijat löysivät Leijonan tähdistössä sijaitsevan ryhmittymän vuonna 2012 käytyään läpi Yhdysvaltain New Mexicon osavaltiossa sijaitsevan Apache Point-observatorion keräämää dataa. Punasiirtymälukemasta laskettuna kvasaariryhmä sijaitsee noin 13 miljardin valovuoden päässä Maasta, mikäli avaruuden laajentumista ei huomioida.

Kvasaarit ovat äärimmäisen kirkkaita kohteita, joista jokaiseen kuuluu supermassiivinen musta aukko, joka on massaltaan noin miljardi kertaa Aurinkoa suurempi. Mustan aukon ympärillä on sitä kiertävä kaasukiekko. Kertymäkiekoksi kutsutusta kiertolaisesta irtoaa materiaa mustan aukon läheisyyteen, jolloin syntyy sähkömagneettista säteilyä ja joissakin tapauksissa myös sähkövarauksella varustautuneita hiukkassuihkuja.