Kirjallisuutta: Tähtitieteen sankareita

Heikki Oja: Tähtitieteen sankareita Newtonista nykypäivään. Ursa 2023, 288 s.

Kirja koostuu 42 esseestä, joiden nimissä mainitaan 58 tähtitieteilijää ja teksteissä vielä kymmeniä muita. Vanhin on Isaac Newton (s. 1642 juliaanisen ja 1643 gregoriaanisen kalenterin mukaan) ja nuorin Adam Riess (s. 1969). Teos täydentää mainiosti Ojan laajaa kirjallista tuotantoa, vaikka tyylilaji onkin hänelle uusi, sillä asiat jäsentyvät tässä kirjassa henkilöhistorioiden kautta niin kuin aikaisemmin esittelemässäni Kari Hotakaisen kirjassa Tähtitieteen naiset (Dimensio 16.6.2022).   

Artikkelit alkavat Newtonista, jonka Principia Mathematica -teoksessa esittämät lait olivat pohjana taivaanmekaniikalle seuraavat kaksi sataa vuotta, vaikka hän ei varsinaisesti tähtitieteilijä ollutkaan. Kirjan pitäisi oikeastaan alkaa kymmenkunta vuotta nuoremmasta Edmund Halleystä, sillä sen lisäksi, että hän oli itsekin merkittävä tähtitieteilijä, hän ”painosti Newtonin kirjoittamaan Principia-kirjan, oikoluki koko kirjan ja vielä kustansi sen painamisen omasta kukkarostaan”, kertoo Oja.  

Kohdehenkilöt on valittu hyvin kuvaamaan tähtitieteen kehitystä viimeisten kolmen sadan vuoden aikana. Valtaosa kirjan kuvaamista henkilöistä on kuitenkin tehnyt työnsä 1900-luvulla ja monet vasta tällä vuosituhannella. Painotus on siis vahvasti nykyajan tähtitieteessä.  Sitä osoittaa sekin, että lähes puolet kirjan nimihenkilöistä oli elossa kirjaa kirjoitettaessa. 

Maailmankaikkeuden koosta ja kohteista alettiin saada hämäriä aavistuksia 1700-luvulla, kun James Bradley esitti ensimmäisen nykyaikaisen arvion tähtien etäisyyksille maasta ja paransi arviota valon nopeudesta jo hyvin lähelle todellista arvoa. Tähtitieteen edistyminen riippui vielä silloin ratkaisevasti havaintovälineiden kehittymistä. Uusista, paremmista kaukoputkista on kiittäminen sekä tähtisumujen kartoittamisen aloittamista (Messier) että uusien planeettojen löytämistä (Herschel). Jälkimmäinen tunnetaan erityisesti kaukoputkien kehittäjänä ja valmistajana.

Sitten Oja hyppää 1800-luvulle. Laajan yhteenvedon siihenastisista tähtieteen tuloksista teki vuosisadan vaihteessa Pierre-Simon Laplace viisiosaisessa teoksessaan Traité de Mécanique Céleste. Hänen töissään mekaaninen, deterministinen maailmankäsitys saavutti huippukohtansa, sillä vähitellen tähtitieteen tutkimuskohteet alkoivat siirtyä taivaanmekaniikasta taivaankappaleiden koostumuksen, rakenteen ja olosuhteiden tutkimiseen.

Merkittävä aloitteentekijä oli Joseph Fraunhofer, joka havaitsi palavien kaasujen lähettämät viivaspektrit ja auringonvalon absorptiospektrit. Kaukoputkien tarkkuuden jatkuva parantuminen antoi mahdollisuudet tähtiluetteloiden tekemiseen ja tähtien etäisyyksien määrittämiseen. Ensimmäisiä laajojen tähtiluetteloiden tekijöitä oli suomalaissukuinen Friedrich Argelander, joka oli syntynyt Memelissä (nyk. Klaipėda Liettuassa), mutta toimi tähtitieteen professorina Suomessa. Hänen kirjansa Uranometria Nova oli aikanaan niin merkittävä, että siitä on otettu uusintapainos vielä tällä vuosikymmenellä, mitä Oja ei mainitse kirjassaan. 

Kirjan erikoisansiona ovat loisteliaat, kaksiväriset, lähes neliömetrin kokoiset tähtikartat. Kaksivärisyyden syy on se, että itse tähdet on merkitty mustalla, mutta tähtikuvioiden eläinhahmot punaisella. Näin ne eivät häirinneet, kun karttoja tarkasteltiin yöllä tähtitornin punaisessa yönäköä pilaamattomassa valaistuksessa. Argelander kokosi myöhemmin runsaan kymmenen vuoden työn tuloksena luettelon kaikkiaan 324 000 pohjoisen tähtitaivaan tähdestä. Se julkaistiin Saksassa nimellä Bonner Durchmusterung.

Ojan kirjaansa ottama pienikokoinen kopio Argelanderin tähtikartasta (s. 65) ei tee oikeutta työn jäljelle, vaan suorastaan väheksyy karttojen laatua. Harmaasävyinen kuva on nimittäin niin himmeä ja sävytön, että Ison Karhun hännässä ja takamuksessa sijaitsevat Otavan tähdet ovat vaivoin erotettavissa, mutta ei juuri muuta. Kartta on nähtävissä verkossa (atlascoelestis.com), mutta sielläkin kovin himmeänä. Kotikonstein paranneltuna se on tämän jutun artikkelikuvana.

Mitä lähemmäs nykyaikaa tullaan, sitä tiheämmässä on tähtitieteilijöitä Ojan aikajanalla. Siellä on sekä tuntemattomampia kuten Zwicky (supernovien havaitsija) ja Tsiolkovski (avaruuslentojen pioneeri) että suoranaisia tiedejulkkiksia kuten Fred Hoyle, Stephen Hawking ja Carl Sagan. Heidän mukanaan sukelletaan kosmoksen äärilaidoille, maailmankaikkeuden alkuhetkiin ja mustiin aukkoihin. Muutama nainenkin on päässyt mukaan: Jocelyn Bell (pulsarien löytäjä), Nancy Roman (avaruusteleskoopin äiti), Vera Rubin (pimeän aineen löytäjä) ja Jane Luu (kaukaisten asteroidien etsijä ja tutkija). 

Tähtitieteen luonne on muuttunut yksittäisten havaitsijoiden puurtamisesta suurten työryhmien yhteistyöksi. Kyse on yhtäältä siitä, että nykyisessä tutkimuksessa tarvitaan sekä teoreetikkojen että käytännön havaitsijoiden ja monenlaisten insinöörien yhteistyötä. Monien ilmiöiden olemassaolo onkin voitu ennustaa paljon ennen kuin niitä on havaittu. Toisaalta havaintolaitteistojen koko ja hinta ovat kasvaneet niin suuriksi, että niiden rakentaminen onnistuu vain kansainvälisen yhteistyön avulla, esimerkkeinä gravitaatioaaltoja havaitsevat LIGO-ilmaisimet (Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory) ja SKA-teleskooppi (Square Kilometer Array). Näistä ja muista viimeaikaisista tähtieteen edistysaskelista kerrotaan kirjan loppuluvuissa. 

Kirja on mainio pikakurssi tähtitaivaasta ja maailmankaikkeudestamme kiinnostuneelle. Se sopii myös lähdekirjaksi, sillä sen hakemistot on huolellisesti toimitettu. Henkilöhakemisto kertoo elinvuodet, tärkeimmät virat ja toimet sekä kunkin tieteellisen merkityksen. Kuvalähteillä on oma hakemistonsa. Kirjallisuusluettelossa on lähes 200 viitettä. Ja lopuksi on viisisivuinen asiahakemisto.

Kirjoittaja